Большая Советская Энциклопедия (ФО)
Шрифт:
Распространение получил также и др. вариант черно-белой Ф. на AgHal-CЧС, основанный на т. н. процессе с диффузионным переносом. В СССР для любительской съёмки этот процесс реализован в фотокомплекте «Момент», за рубежом соответствующие комплекты выпускаются в нескольких разновидностях по лицензиям впервые разработавшей их фирмы «Поляроид» (США). Комплект включает сравнительно крупноформатную (например, с размером кадра 9'12 см ) фотокатушечную съёмочную камеру, негативную AgHal-фотоплёнку, вязкий обрабатывающий раствор многоцелевого назначения, равномерно наносимый на поверхность плёнки при её перемотке в камере сразу после экспонирования, и приёмный позитивный слой, прикатываемый к проявляющемуся негативному слою при той же перемотке. Обрабатывающий раствор не только восстанавливает экспонированные МК негативного СЧС, формируя в нём обычное негативное изображение, но также растворяет неэкспонированные МК, переводя содержащееся в них Ag в соли или комплексы, и восстанавливает связанное таким образом Ag из неэкспонированных МК на противолежащих участках позитивного слоя после того, как указанные соединения Ag туда продиффундируют. При этом не требуется, чтобы позитивный слой был светочувствительным; чаще всего это просто бумажный слой с нанесённым на него покрытием, в котором содержатся высокодисперсные (см. Дисперсные
Особую группу процессов на AgHal-CЧС составляют процессы цветной фотографии . Их начальные стадии те же, что и в черно-белой Ф., включая возникновение скрытого изображения и его проявление; однако материалом окончательного изображения служит не проявленное серебро, а совокупность трёх красителей, образование и количества которых на каждом участке СЧС «управляются» проявленным серебром, тогда как само серебро впоследствии удаляется из изображения. Как и в черно-белой Ф., здесь имеются раздельный негативно-позитивный процесс с печатью позитивов либо на специальной цветной фотобумаге (с увеличением), либо на плёнке (в контакте), и прямой позитивный процесс на обращаемых цветных фотоматериалах. Распространение получил аналог диффузионного процесса, позволяющий изготовлять цветные изображения.
Несеребряная фотография и научно-технические применения фотографии. Материалы и процессы на основе AgHal обладают многими исключительно ценными особенностями, такими, как чувствительность к самым разнообразным излучениям, способность аккумулировать их действие и тем самым реагировать на предельно слабые их потоки, способность геометрически правильно передавать изображение в целом и его детали. Вместе с тем постепенно стало ясно, что в ряде новых направлений прикладной науки и техники особенности AgHal-CЧС и процессов на них принципиально ограничивают возможности использования Ф. Так, с появлением голографии резко возросшие требования к разрешающей способности СЧС (порядка нескольких тысяч мм– 2 ) и уровню т. н. фотографических шумов оказались на пределе возможностей AgHal-CЧС вследствие неустранимо присущей им дискретной структуры; поэтому в голографии наряду с AgHal-CЧС получили распространение новые СЧС, прежде всего макроскопически бесструктурные (напылённые слои, полимерные плёнки, стеклообразные вещества и т.д.). Лишь немногим менее жёсткие требования к разрешающей способности СЧС (во всяком случае, выше 1000 мм– 1 ) предъявляются в планарной технологии производства микроэлектронных схем, в устройствах оптической памяти ЭВМ , в микрофильмировании с большим уменьшением. Ещё одним принципиальным недостатком процессов на AgHal-CЧС является относительно большой промежуток времени между экспонированием СЧС и получением на нём видимого изображения, даже не стабилизированного: ни при каких скоростных методах проявления и исключении большинства др. операций этот промежуток не удаётся сделать меньше нескольких сек. Между тем всё чаще бывает необходимо (особенно в информационных системах на основе ЭВМ, техническом телевидении, голографии, при оптической обработке изображений) считывать и обрабатывать записанные на СЧС изображения или последовательности сигналов в т. н. реальном масштабе времен и, т. е. за малые доли секунды; в таких условиях любые процессы на AgHal-CЧС слишком медленны, и переход к несеребряным СЧС становится неизбежным.
Немалое значение для наметившейся тенденции заменять, где можно, AgHal-CЧС несеребряными Имеет то обстоятельство, что соли Ag становятся всё более дефицитными и дорогими материалами в связи с ограниченностью мировых запасов серебра. Это побуждает, с одной стороны, во всех вновь появляющихся областях применения Ф. сразу ориентироваться на несеребряные СЧС, а с др. стороны – в традиционных областях применения AgHal-CЧС изыскивать возможности их замены. На этом пути возникают значительные трудности, т.к. по уровню чувствительности несеребряные СЧС даже близко не подошли к AgHal-CЧС, во всяком случае, негативным, и едва ли подойдут к ним в обозримые сроки. Поэтому для тех применений Ф., где нужны только высокочувствительные СЧС (профессиональная и любительская киносъёмка , аэрофотосъёмка , космическая съёмка и др.), замена AgHal-CЧС пока неосуществима.
До 1950-х гг. AgHal-CЧС были практически единственным видом промышленно выпускавшихся СЧС; масштабы применения остальных СЧС, таких, как ферро-, диазо- и цианотипные (на основе соответственно диазония солей и соединений трёхвалентного железа) для копировальных работ и светозадубливаемые (с соединениями шестивалентного хрома, т. н. пигментная бумага ) для полиграфии, были совершенно несоизмеримы с объёмом использования AgHal-CЧС. Лишь с 1950-х гг. начались в широких масштабах разработка, применение и промышленный выпуск несеребряных СЧС. Однако в те же годы стали значительно расширяться и применения Ф., так что новые СЧС с самого начала использовались почти исключительно во вновь возникших областях применения Ф., а производство AgHal-CЧС продолжало расширяться в соответствии с продолжавшимся расширением традиционных применений Ф. Лишь в одной из традиционных областей несеребряные СЧС оказались более или менее полноценными заменителями AgHal-CЧС: в массовой печати кинофильмов. Для черно-белых фильмов нашёл применение т. н. везикулярный процесс, в котором изображение создаётся светорассеивающими пузырьками газообразного азота, выделяющегося в полимерной плёнке при фотохимическом разложении введённого в неё светочувствительного диазосоединения . Хотя чувствительность везикулярных СЧС низка, их использование позволяет реально сократить расход AgHal-CЧС в кинематографии. При печати цветных фильмов стали использовать др. несеребряный процесс – гидротипию , в которой различия подействовавшей экспозиции передаются различиями высоты задубленного желатинового рельефа на специальных СЧС. Рельеф затем окрашивают и применяют как матрицу для печати цветоделённого (см. Цветоделение ) изображения на несветочувствительном приёмном слое (бланк-фильме).
Из новых областей применения Ф., в которых используют несеребряные СЧС, раньше других сформировалась как самостоятельная область т. н. репрография,
Др. новая область применения, основанная исключительно на несеребряных материалах и процессах, связана с использованием Ф. совместно с электроннолучевыми приборами , прежде всего в телевидении. Здесь изображение регистрируется не как целое, а как последовательность сигналов, полученных при поэлементном разложении изображения. Основным видом материалов для записи таких сигналов являются деформируемые полимерные слои, на которых записывающий электронный или световой пучок создаёт или изменяет поверхностное распределение зарядов. При последующем размягчении полимера нагреванием возникшие при облучении электростатические силы деформируют его поверхность в соответствии с распределением потенциала на ней и т. о. создают рельеф. Этот рельеф, модулирующий слой по толщине, и есть запись изображения. Процессы, используемые для получения такой записи, как и форма самой записи (канавки, лунки, беспорядочные структуры типа «изморози»), весьма разнообразны (см., например, Термопластическая запись ,Фазовая рельефография ). Начинают применяться двухслойные системы из деформируемого слоя и фотопроводника (см. Фотопроводимость ), что позволяет сочетать запись по методу фазовой рельефографии с электрофотографической регистрацией. Считывание записанного изображения также ведётся в поэлементной последовательности, причём толщина рельефа записи служит модулятором считывающего светового пучка по фазе, т. е. этот вид Ф. относится к фазовой Ф.
Ещё одна новая область Ф. – фотолитография , возникшая в связи с развитием микроэлектроники . Здесь используются не только несеребряные СЧС – фоторезисты , но и AgHal-CЧС высокого разрешения, с помощью которых изготовляют фотошаблоны (через фотошаблоны затем экспонируют фоторезисты). В последней трети 20 в. и в этой области началась постепенная замена AgHal-CЧС высокоразрешающими несеребряными СЧС: предложены СЧС на основе солей палладия, подвергаемые физическому проявлению с отложением неблагородных металлов (меди, никеля), разработаны СЧС на основе напылённых слоев галогенидов свинца и таллия, окислов молибдена и др.
Быстрое развитие ИК-техники, в том числе появление разнообразных ИК-излучающих лазеров , поставило вопрос о расширении границ Ф. в длинноволновую сторону. Поскольку для AgHal-CЧС это исключено, то применения Ф. в этой области базируются исключительно на несеребряных СЧС и процессах. Один из методов Ф. в ИК-области спектра – эвапорография , в которой в качестве СЧС используют тонкие покрытия летучих веществ на ИК-поглощающих зачернённых подложках. Практически реализованы также такие СЧС, как слои холестерических жидкокристаллических (см. Жидкие кристаллы ) веществ и ферромагнитные плёнки с полосовой доменной структурой (см. Магнитная тонкая плёнка ). Большими возможностями, ещё не полностью реализованными, располагает полупроводниковая Ф. на основе ИК-чувствительных узкозонных полупроводников, материалов с электронно-дырочными переходами и полупроводниковыми гетеропереходами . Для исключения действия рассеянного теплового излучения окружающих тел в таких фотоматериалах «выключают» чувствительность до начала и после окончания экспонирования: возникновение какой-либо записи вне этого временного интервала невозможно потому, что любая запись фотографической информации на этих материалах требует замкнутой электрической или электрохимической цепи, а замыкание цепи либо происходит с участием фотогенерированных носителей тока в полупроводниковом СЧС, либо осуществляется в необходимый момент человеком, производящим запись, синхронно с началом экспонирования (как и последующее размыкание цепи – синхронно с окончанием экспонирования).
Как метод записи оптической информации в двоичном коде (сигналы «да» и «нет») Ф. получила применение в устройствах оптической памяти ЭВМ. Здесь AgHal-CЧС не являются оптимальными ни для долговременной, ни особенно для оперативной памяти: их недостатки – ограниченная информационная ёмкость (плотность записи на единицу площади СЧС), медленность процесса обработки, задерживающая доступ к информации, невозможность стирания записанной информации после полной её обработки и повторного использования СЧС. Поэтому в устройствах памяти ЭВМ начали применяться фотохромные СЧС, при экспонировании обратимо изменяющие спектральную область поглощения, т. е. фотохимически окрашивающиеся. В качестве таких СЧС наиболее употребительны слои органических красителей класса спиропиранов, но началось использование и неорганических фотохромных СЧС из числа щёлочногалоидных солей (KCl и др.). Благодаря бесструктурности эти СЧС обладают чрезвычайно большой разрешающей способностью и, как следствие, большой информационной ёмкостью; малая длительность процесса фотохимического окрашивания обеспечивает требуемое быстродействие, а обратимость окрашивания позволяет путём термического или оптического воздействия стирать запись с достаточной скоростью и использовать после этого СЧС повторно.