Fotografischer Entwickler

Entwicklerpulver mit Genol-Hydrochinon.

In dem Verarbeitung von fotografischen Filmen, Teller oder Papiere, die fotografischer Entwickler (oder nur Entwickler) ist eine oder mehrere Chemikalien, die die konvertieren latentes Bild zu einem sichtbaren Bild. Entwicklungsmittel erreichen diese Konvertierung durch Reduzierung das Silberhalogenide, die blassfarben sind, in Silber- Metall, das schwarz ist (wenn ein feines Teilchen).[1] Die Umwandlung tritt innerhalb der Gelatinematrix auf. Das besondere Merkmal der Fotografie ist, dass der Entwickler schneller auf diesen Teilchen von Silberhalogeniden handelt, die Licht ausgesetzt sind. Das im Entwickler verbleibende Papier reduziert schließlich alle silbernen Halogenide und wird schwarz. Je länger ein Entwickler arbeiten darf, desto dunkler ist das Bild.

Chemische Zusammensetzung von Entwicklern

Der Entwickler besteht typischerweise aus einer Mischung chemischer Verbindungen, die als wässrige Lösung hergestellt werden. Für die Schwarz-Weiß-Fotografie sind drei Hauptkomponenten dieser Mischung:[2]: 115

  • Entwicklungsmittel. Beliebte Entwicklungsmittel sind Metol (Monomethyl-p-Aminophenol-Hemisulfat), Phenidon (1-Phenyl-3-Pyrazolidinon), Dimezon (4,4-Dimethyl-1-Phenylpyrazolidin-3-One) und) und Hydrochinon (Benzol-1,4-diol).
  • Alkalischer Mittel wie z. Natriumcarbonat, Borax, oder Natriumhydroxid Um das angemessen hoch zu schaffen pH
  • Natriumsulfit Um die Oxidation der Entwicklungsmittel durch atmosphärische Mittel zu verzögern Sauerstoff.

Zu den bemerkenswerten Standardformeln zählen Eastman Kodak D-76 Filmentwickler, D-72-Print-Entwickler und D-96-Kinnepiellandentwickler.[3]

Hydrochinon ist mit Metol superadditiv, was bedeutet, dass es das Metol "auflädt", nachdem es im Prozess der Reduzierung von Silber in der Emulsion oxidiert wurde. Sulfit in einem Entwickler wirkt nicht nur zur Verhinderung der Luftoxidation der Entwicklungsmittel in Lösung, sondern erleichtert auch die Regeneration von Metolen durch Hydrochinon (Reduzierung der Kompensations- und Adjazenzeffekte) und wirkt in ausreichend ausreichend ausreichend als Silberhalogenidlösungsmittel. Der ursprüngliche lithografische Entwickler enthielt Formaldehyd (oft als Paraformaldehydpulver) in einer niedrigen Sulfit-/Bisulfit -Lösung.

Die meisten Entwickler enthalten auch kleine Mengen von Kaliumbromid Die Wirkung des Entwicklers zu ändern und zurückzuhalten[2]: 218-219 unterdrücken Chemisches Nebel. Entwickler für hohe Kontrastarbeiten haben höhere Hydrochinonkonzentrationen und niedrigere Metolkonzentrationen und neigen dazu, stark Alkalis wie zum Beispiel Natriumhydroxid Um den pH auf den pH -Wert von 11 bis 12 zu drücken.

METOL ist schwer in Lösungen des hohen Salzgehalts und Anweisungen zum Mischen von Entwicklerformeln aufzulösen. Es ist wichtig, Chemikalien in der Reihenfolge aufzulösen, in der sie aufgeführt sind. Einige Fotografen fügen vor dem Auflösen des Metols eine Prise Natriumsulfit hinzu, um die Oxidation zu verhindern, aber große Mengen Sulfit in Lösung machen es sehr langsam, dass Metol auflöst.

Da Metol relativ giftig ist und Hautsensibilisierung verursachen kann, verwenden moderne kommerzielle Entwickler häufig Phenidon oder stattdessen Dimezon S (4-Hydroxymethyl-4-Methyl-1-Phenyl-3-Pyrazolidon). Hydrochinon kann auch für den menschlichen Bediener und die Umwelt giftig sein. Einige moderne Entwickler ersetzen es durch Askorbinsäureoder Vitamin C. Dies leidet jedoch unter schlechter Stabilität. Ascorbatentwickler können den Vorteil haben, dass sie kompensierend und schärfendempfindlich sind, da während der Entwicklung gebildete Oxidation Nebenprodukte sauer sind, was bedeutet, dass sie die Entwicklung in Bereichen mit hoher Aktivität verzögern. Dies erklärt auch, warum Ascorbatentwickler schlechte Eigenschaften haben, da oxidiertes Ascorbat sowohl als Entwicklungsmittel als auch den pH -Wert der Lösung senkt, was die verbleibenden Entwicklungsmittel weniger aktiv macht. In jüngster Zeit wurden Ansprüche für praktische Methoden zur Verbesserung der Stabilität von Ascorbatentwicklern von mehreren Experimentatoren erhoben.

Andere verwendete Entwicklungsmittel sind P-Aminophenol, Glycin (N- (4-Hydroxyphenyl) Glycin), Pyrogallol, und Katechol. Bei der Verwendung in der Zusammensetzung des schwierigen Sulfitentwicklers veranlassen die beiden letztgenannten Verbindungen Gelatine, die sich in der Nähe von Körnern auswirken und färben. Im Allgemeinen nimmt die optische Dichte des Flecks im stark exponierten (und stark entwickelten) Bereich zu. Dies ist eine Eigenschaft, die von einigen Fotografen sehr gefragt wird, da sie den negativen Kontrast in Bezug auf die Dichte erhöht, was bedeutet, dass das Hervorhebung von Details ohne "Blockieren" erfasst werden kann (das Erreichen einer hohen Dichte, dass Details und Tonalität stark beeinträchtigt werden). Hydrochinon teilt diese Eigenschaft. Der Färbungseffekt erscheint jedoch nur in Lösungen mit sehr wenig Sulfit, und die meisten Hydrochinonentwickler enthalten erhebliche Mengen an Sulfit.

In den frühen Tagen der Fotografie wurde eine breite Palette von Entwicklungsmitteln verwendet, einschließlich Chlorhydrochinon, Eisen Oxalat,[2]: 131 Hydroxylamin, Eisen Laktat, Eisen Citrat, Eikonogen, Atchecin, Antipyrin, Acetanilid und Amidol (was ungewöhnlich leicht saure Bedingungen erforderte).

Entwickler enthalten auch Wasserenthärtungsmittel, um die Bildung von Kalziumschaum zu verhindern (z. B. EDTA -Salze, Natriumtripolyphosphat, NTA -Salze usw.).

Der ursprüngliche lithografische Entwickler basiert auf einem niedrigen Sulfit/Bisulfit -Entwickler mit Formaldehyd (zugesetzt als Pulver -Paraformaldehyd). Der sehr niedrige Sulfit, die hohe Hydrochinon und die hohe Alkalinität förderten "infektiöse Entwicklung" (exponierte entwickelnde Silberhalogenidkristalle, die mit nicht exponierten Silberhalogenidkristallen kollidierten, wodurch sie ebenfalls reduziert wurden), was den Kanteneffekt in Linienbildern verbesserte. Diese energiegeladenen Entwickler hatten eine kurze Fachlebensdauer, aber wenn sie in ihrer Tablettlebensdauer eingesetzt wurden, lieferten konsistente nutzbare Ergebnisse.

Moderne lithografische Entwickler enthalten Hydrazinverbindungen, Tetrazoliumverbindungen und andere Aminkontrast-Booster, um den Kontrast zu erhöhen, ohne sich auf die klassische Lithografie-Entwicklerformulierung nur auf die klassische Hydrochinon-Formulierung zu verlassen. Die modernen Formeln sind den Entwicklern des schnellen Zugangs (mit Ausnahme dieser Zusatzstoffe) sehr ähnlich und genießen daher eine lange Lebensdauer des Tabletts. Klassische lithografische Entwickler, die allein Hydrochinon verwenden, haben jedoch eine sehr schlechte Lebensdauer und inkonsistente Ergebnisse.

Entwicklung

Der Entwickler reduziert sich selektiv Silberhalogenid Kristalle in der Emulsion zu Metallic Silber-, aber nur diejenigen, die haben latentes Bild Zentren, die durch Licht von Licht geschaffen wurden.[4] Die lichtempfindliche Schicht oder Emulsion besteht aus Silberhalogenidkristallen in einer Gelatine -Basis. Zwei Lichtphotonen müssen von einem Silberhalogenidkristall absorbiert werden, um einen stabilen Zwei -Atom -Silber -Metallkristall zu bilden. Der verwendete Entwickler reduziert im Allgemeinen nur Silberhalogenidkristalle mit vorhandenem Silberkristall. Eine schnellere Belichtung oder Filme auf niedrigerem Lichtspiegel haben normalerweise größere Körner, da diese Bilder weniger Licht erfassen. Fine Getreidefilme wie Kodachrom erfordern mehr Licht, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass der Halogenidkristall mindestens zwei Lichtquanten absorbiert, da sie eine kleinere Querschnittsgröße haben. Daher ist die Silberhalogenidkristallgröße proportional zur Filmgeschwindigkeit. Das metallische Silberbild hat ein dunkles (schwarzes) Aussehen. Sobald das gewünschte Reduktionsniveau erreicht ist, wird der Entwicklungsprozess durch Waschen in einer verdünnten Säure gestoppt, und dann wird der unentwickelte Silberhalogenid durch Auflösen in einer Thiosulfatlösung entfernt, ein Prozess namens genannt Festsetzung. Die meisten kommerziellen Filmentwickler verwenden eine doppelte Lösung oder eine "Push" (Push the Films Speed) Development (kompensierende Entwickler wie Diafine), bei der der Reduktionsmittel z. Die Hydrochinon -Lösung nimmt in die Gelatine ein und schwillt an. Dann wird der Film in die alkalische Lösung eingeführt, die (senkt das Reduktionspotential) des Entwicklers. Die Bereiche mit der leichten Belichtung verwenden die winzige Menge des Entwicklers im Gelatine und stören den Silberkristall vor dem Film zu diesem Zeitpunkt auf. Die Bereiche, die am wenigsten Licht erhielten, entwickeln sich weiter, weil sie ihren Entwickler nicht aufgebraucht haben. Es gibt weniger Kontrast, aber die Zeit ist nicht kritisch und Filme von mehreren Kunden und verschiedene Expositionen werden sich zufriedenstellend entwickeln.

Die Zeit, in der die Entwicklung stattfindet und die Art des Entwicklers die Beziehung zwischen der Silberdichte im entwickelten Bild und der Lichtmenge. Diese Studie heißt Sensitometrie und wurde im späten 19. Jahrhundert von F Hurter & V C Driffield gearbeitet.[5]

Farbentwicklung

In Farbe und Chromogen Schwarz-Weiß-Fotografie wird ein ähnlicher Entwicklungsprozess verwendet, mit der Ausnahme, dass die Verringerung des Silbers gleichzeitig das Paraphenylen-Farb-Entwicklungsmittel oxidiert, das dann an der Herstellung von Farbstoffstuffs in der Emulsion teilnimmt, indem sie mit den entsprechenden Kupplern reagiert. Hier werden drei verschiedene Prozesse verwendet. Das C-41-Prozess wird für fast alle Farbnegativfilme und in diesem Prozess verwendet Farbstoffkupplungen in der Emulsion reagieren mit dem oxidierten Farbentwicklungsagent in der Entwicklerlösung, um die sichtbaren Farbstoffe zu erzeugen. Ein nahezu identischer Prozess wird dann verwendet, um Farbdrucke aus Filmen zu produzieren. Die verwendeten Entwicklungsmittel sind Derivate von Paraphenylen Diamin.

In farbnegativen Filmen,[6] Es gibt 3 Arten von Farbstoffkupplern. Es gibt den normalen Cyan-, Magenta- und gelben Farbstoff, der Kuppler bildet, aber es gibt auch eine magentafarbene Cyan -Maskierungskupplung und eine gelbe Magenta -Maskierungskupplung. Diese bilden jeweils normalen Cyan -Farbstoff und Magenta -Farbstoff, bilden jedoch eine orange positive Maske, um die Farbe zu korrigieren. Darüber hinaus gibt es eine dritte Art von Koppler, die als DIR -Koppler (Entwicklerinhibitorfreisetzung) bezeichnet wird. Dieser Koppler setzt während der Farbstoffbildung einen starken Inhibitor frei, der die Kanteneffekte beeinflusst und Effekte zwischen Schichten zur Verbesserung der Gesamtbildqualität verursacht.

Umkehrfilmentwicklung

Im Ektachrome-Typ (E-6-Prozess)[7] Transparentieren, der Film wird zuerst in einem ungewöhnlichen Entwickler verarbeitet, der enthält Phenidon und Hydrochinon-Monosulfonat. Dieser Schwarz -Weiß -Entwickler wird für 6:00 Uhr bei 100,4 verwendet° F (38° C) mit mehr Zeit, die eine "Push" -Ververarbeitung ergibt, um die scheinbare Filmgeschwindigkeit durch Reduzierung des DMAX oder der maximalen Dichte zu erhöhen. Der erste Entwickler ist der kritischste Schritt im Prozess E-6. Die Lösung ist im Wesentlichen ein schwarz-weißer Filmentwickler, da sie in jeder Schicht des Films nur ein negatives Silberbild bildet. Es werden noch keine Farbstoffbilder gebildet. Dann geht der Film direkt in die erste Wäsche für 2:00 Uhr bei 100 ° F, was als kontrolliert wirkt Stoppen Sie das Bad. Als nächstes geht der Film in das Umkehrbad. Dieser Schritt bereitet den Film für den Farbentwicklerschritt vor. In diesem Umkehrbad wird ein chemisches Umkehrmittel in die Emulsion aufgenommen, ohne dass eine chemische Reaktion stattfindet, bis der Film in den Farbentwickler eintritt. Der Umkehrprozess kann auch unter Verwendung von 800-Fuß-Candle-Sekunden von Licht durchgeführt werden, die von Prozessingenieuren zur Behebung der Probleme der Chemie von Umkehrbaden verwendet werden.

Als nächstes wird der Film entwickelt, um im Farbentwicklerbad abzuschließen, das enthält CD-3 Als Farbentwicklungsagent. Wenn der Film in den Farbentwickler eintritt, wird das von der Emulsion im Umkehrbad aufgenommene Umkehrmittel chemisch Nebel (oder "exponiert") des nicht exponierten Silberhalogenids (wenn es im vorherigen Schritt noch nicht vom Licht ausgeschöpft wurde). Der Farbentwickler wirkt auf das chemisch freiliegende Silberhalogenid, um ein positives Silberbild zu bilden. Das im erste Entwickler gebildete metallische Silberbild ist jedoch kein Teil der Reaktion, die in diesem Schritt stattfindet. Was in dieser Phase reagiert wird, ist das "Rest" des negativen Bildes, dh ein positives Bild. Im Verlauf der Farbentwicklung wird ein metallisches Silberbild gebildet, aber was noch wichtiger ist, das Farbentwicklungsmittel wird oxidiert. Oxidierte Farbentwicklermoleküle reagieren mit den Kopplungen, um Farbstarme zu bilden vor Ort. Somit wird an der Entwicklung des Entwicklungsortes in jeder der drei Schichten des Films Farbstoff gebildet. Jede Schicht des Films enthält verschiedene Koppler, die mit denselben oxidierten Entwicklermolekülen reagieren, aber unterschiedliche Farben bilden. Als nächstes geht der Film in das Bad vor dem Bleichmittel (ehemals Conditioner), das einen Vorläufer von Formaldehyd (als Farbstoffkonservierungsmittel) und EDTA zum "Beginn" des Bleichmittels hat. Als nächstes geht der Film in eine Bleichlösung. Das Bleichmittel wandelt metallisches Silber in Silberbromid um, das in lösliche Silberverbindungen im Fixierer umgewandelt wird. Der 1972 eingeführte C-41-Farbnegativprozess verwendet Eisen-EDTA. Umkehrprozesse haben zumindest seit der Einführung des E-6-Prozesses im Jahr 1976 Eisen-EDTA verwendet. Kodachrome Eisen EDTA werden zumindest im Strom verwendet K-14-Prozess. Während des Bleichens wird Eisen -EDTA vor dem Fixieren und endgültiger Waschen in Eisen -EDTA geändert.

Fe3+EDTA + Ag + Br− → Fe2+EDTA + AGBR

Bisher Kaliumferricyanid wurde oft als Bleichmittel verwendet. Die häufigste Verarbeitungschemie für solche Filme ist E6, abgeleitet von einer langen Reihe von Entwicklern, die für die produziert werden Ektachrome Filme.

Ektachrome Papers sind ebenfalls verfügbar.

Standard -Schwarz -Weiß -Bestand kann auch umgekehrt werden, um Schwarz -Weiß -Folien zu verleihen.[8] Nach 'erster Entwicklung' wird das anfängliche Silberbild dann entfernt (z. B. mit einem Kaliumbichromat/Schwefelsäure -Bleichmittel, das ein nachfolgendes "Clearing Bad" erfordert, um den Chromatfleck aus dem Film zu entfernen). Der unfixierte Film wird dann (physisch oder chemisch) und "zweitmedizinisch" beschlagen. Der Prozess funktioniert jedoch am besten mit langsamen Filmen wie Ilford Pan-f verarbeitet, um ein Hoch zu geben Gamma. Kodaks Chemie-Kit zur Umkehrung des Panatomic-X ("Outfits mit direkter positiver Filmentwicklung") verwendete Natriumbisulfat anstelle von Schwefelsäure im Bleichmittel und verwendete einen von Natur aus instabilen Fogging-Entwickler, der inhärent instabil war und gemischt und innerhalb eines Zwei- verwendet werden musste. Stunde Zeit. (Wenn zwei Rollen, die maximale Kapazität eines einzelnen Bieres von Sanierungsentwicklern, nacheinander verarbeitet werden sollte, musste der Sanierungsentwickler gemischt werden, während die erste Rolle im ersten Entwickler war.)

Proprietäre Methoden

Das K-14-Prozess zum Kodachrome Bei Filmen wird während der Entwicklung alle Farbstoffe zur Emulsion aufgenommen. Für die Verarbeitung von Kodachrom wurde eine spezielle Ausrüstung benötigt. Seit 2010 gibt es keine kommerzielle Einheit, die Kodachrome überall auf der Welt verarbeitet.

In Farbdruckentwicklung die Ilfochrom oder CibachromDer Prozess verwendet auch ein Druckmaterial mit den vorhandenen Farbstofftätern und die an geeigneten Stellen während der Entwicklung ausgebleicht werden. Die hier beteiligte Chemie unterscheidet sich ganz von der C41 -Chemie; (Es verwendet Azo-Farbstoffe, die im Sonnenlicht viel widerstandsfähiger sind).

Verweise

  1. ^ Karlheinz Keller et al. Fotografie in Ullmanns Enzyklopädie der Industriechemie, 2005, Wiley-Vch, Weinheim. doi: 10.1002/14356007.A20_001
  2. ^ a b c Wand, E.J. (1890). Wörterbuch der Fotografie. London: Hassel, Watson und Viney.
  3. ^ "Volltext von "Kodak Data Book Band 1 & 2"". Zugriff am 30. September 2017
  4. ^ Woodworth, Chuck. "Wie funktioniert der Film". BYG Publishing. Archiviert von das Original am 22. Dezember 2012. Abgerufen 14. März 2013.
  5. ^ Papagiannakis, E. E. Krieziz, D.P. Chrissoulidis & A. G. (1992). Elektromagnetik und Optik. River Edge, N.J.: World Scientific. p. 397. ISBN 978-9810208493.
  6. ^ Photographic Almanac, 1956, p. 429–423
  7. ^ "Kodak Professional Chemicals, Prozess E-6" (PDF). Kodak. Abgerufen 14. März 2013.
  8. ^ Advanced Photography, 1980, p. 345
  • Das British Journal (1956). Fotografischer Almanach. London: Henry Greenwood und Co Ltd.
  • Langford, M. J. (1980). Fortgeschrittene Fotografie. London: Focal Press.