Химические аспекты фотографии и современный фотошоп.

МБОУ «Знаменская сош»

исследовательская работа по химии

«Химические аспекты фотографии и современный фотошоп»

Автор:

Лопатина Ольга Викторовна

ученица 10 класса

Руководитель:

Винник Наталья Дмитриевна

учитель химии

Знаменка 2012 год

Содержание

1. Введение.                                                                                                  2-4

   2.Основная  часть                                                                                         5-16

1. 2.1.Краткая история изобретения и развития фотографии
2.  2.2.Серебро и фотография.
3.  2.3. Факторы, влияющие на качество изображения.
4.  2.4. Процессы обработки кинофотоматериалов.
5.  2.5.Процессы обработки цветных кинофотоматериалов.

    2.6.Технология получения фотографического изображения

1.  2.7.Фотохимические регистрирующие процессы
2. 2.8. Основные принципы фотографического процесса
3. 2.9.Современный фотошоп.
4. 2.10. Практическое исследование

3.Заключение.                                                                                                     17

4.Список литературы.                                                                                        18

5.Приложение                                                                                                 19-24

                                                      1.Введение

   Трудно переоценить роль фотографии в жизни современного общества. Она находит применение во всех сферах человеческой деятельности и является важным средством коммуникации.

  За два столетия, прошедших после открытия фотографии, она претерпела подлинную техническую революцию, что, в свою очередь, способствовало её плодотворному развитию как вида изобразительного искусства. Фотография стала универсальным средством познания, неизменным спутником человека. Всё, что связано с искусством современной фотографии, стало предметом изучения многих специалистов и любителей. Но для плодотворной творческой деятельности необходимой предпосылкой является совершенное знание и владение средствами, техникой и технологией, непрерывно развивающимися и совершенствующимися.

Благодаря братьям Луи и Огюсту Люмьер, оживившим в 1895 году статические картинки, мы сейчас можем любоваться искусством кино, одними из составляющих производственного процесса которого и являются процессы фотосъемки и фотообработки.

    За последние годы заметно возрос уровень фотокинотехники, повысились требования в области мастерства, шире ведётся творческий поиск. И хотя с появлением цифровых фотокамер значение аналоговой техники постепенно уменьшается, многие профессионалы, и любители фотографии предпочитают использоваться аналоговой, оценивая большие возможности обработки и высокое качество получаемых снимков.

Полученный после съёмки и обработки негатив таит в себе большие потенциальные возможности, о которых мы часто даже не подозреваем, и которые следует выявлять и эффективно использовать. Другими словами, фотограф не должен довольствоваться технически удовлетворительным отпечатком, необходим упорный творческий поиск, следует стремиться довести конечный результат до максимального уровня, тем более, что для этого имеются практически неограниченные возможности.

Главное в фотоработе – её содержание, а конкретная форма воплощения должна лишь помогать выявлению творческих замыслов и не быть самоцелью. Естественно, многое зависит от терпения, проявленной энергии, настойчивости в решении поставленной цели, и, как пишет автор: «Кисточка всегда остаётся кисточкой, пользуется ли ею мастер Гизеке или мастер Пикассо. Всё дело в том, что в первом случае ею красят стены коридора, а во втором создают шедевры мирового искусства». [2]

Актуальность  моей работы несомненна, так как  люди  стремятся  сохранить визуальную память об окружающем нас мире и дорогих сердцу людей с помощью  красивых фотографий. В настоящее время вряд ли можно найти человека, который не имеет своего фотографического изображения. Семейные альбомы хранят в фотографиях события прошлого и портреты родных и близких людей. Родители особенно часто фотографируют своих детей в первые годы жизни. Эти фотографии впоследствии воскрешают массу воспоминаний о невозвратимом прошлом.

Цель работы:

 Ознакомление  с историей, технологическими процессами фотографического дела.

Задачи:

• Изучить технологические процессы производства фото и кинопродукции;
• Изучить технологический процесс получения изображения на светочувствительных галогеносодержащих материалах.
• Изучить основные реакции, происходящие при экспонировании, проявке и печати черно – белых фотоснимков.
• Изучить основные процессы обработки кинофотоматериалов.

• Провести обработку фотоснимков с помощью компьютерной программы Фотошоп.
• Выявить значение и роль фотографии в жизни современного человека

Объектом  моего  исследования являются фотографические процессы.

Предметом исследования- фотография, что в переводе с греческого на русский язык дословно означает светопись. Хотя в современном широком смысле слова фотография- это регистрация изображения на специальном материале.( бумаге, пластинке, пленке).[11]

Методы исследования:

• Изучение научно – популярной литературы
• Анкетирование
• Обработка фотоснимков с помощью компьютерных программ
• Лабораторный эксперимент

Практическая значимость : Огромные возможности  открывают  фотографические процессы в науке и технике. Их широко используют для записи движений в технике, акустике, электротехнике и других областях. Высокоскоростная фотография с частотой выше 10000 кадров в секунду широко применяется при изучении быстротекущих процессов- баллистических, пиротехнических и других. Наоборот, автоматическая  регистрация какого-либо медленного явления через относительно большие промежутки времени позволяют « сжать « информацию и дать возможность визуально наблюдать динамику медленно текущих процессов, например роста растений.

Гипотеза : Если предположить, что  процесс  получения  и обработки фотографического снимка  не   зависит  от грамотного  использования химических реактивов, знания методики и технологии  химических процессов,   происходящих при этом, а роль серебра при  этом ничтожно мала, то из этого  следует, что процесс получения фотографии  очень прост. Своей работой я попытаюсь расставить все нужные акценты, так как считаю, что  химически грамотный человек способен разобраться  во всех хитросплетениях фотографического дела. 

Новизна: Фотографическое  дело настолько  насыщено химическими процессами, и такой драгоценный металл как серебро играет в нем  главную роль. Этого   я  и  предположить  не могла, пока я  не  увлеклась  этой темой. Особенно для меня и для многих, кто увлекается фотографией, новым является увлечение  многофункциональным графическим редактором фотографий - фотошопом. Эта программа настолько захватывающа и  интересна, так как   позволяет самому непосредственно редактировать снимок, убирая лишнее, усложняя его. Ты прикасаешься к  малоизвестному для тебя,  и   хотя бы  немного понимаешь как сделать простой фотомонтаж, как делают сногсшибательные фильмы с погонями, авариями, диковинными зверями и  несуществующими явлениями т.д.

                                               2. Основная часть.

2.1. Краткая история изобретения и развития фотографии.

         Сегодня трудно представить, что фотографии когда-то не существовало - так мы сжились и свыклись с нею. Однако открытие фотопроцесса было совершено всего лишь в 1839 году. Выдающийся российский физик академик С. И. Вавилов сравнивал его по значению с изобретением книгопечатания.

Термин «фотография» происходит от греческих слов «фото» — свет и «графо» - пишу. Таким образом, слово «фотография» в переводе на русский язык дословно означает светопись. В современном широком смысле фотография - это регистрация изображения на специальном материале (бумаге, пленке, пластинке).[ 8 ]

    Путь к современной фотографии был непростым и довольно длительным. Еще в 1727 году немецкий химик Шульце обнаружил чувствительность солей серебра к свету. Эти соли темнели на свету, а в темноте оставались без изменения. Уместно отметить, что за два года до Шульце сообщение о действии света на химические соединения было сделано русским государственным деятелем и дипломатом А. П. Бестужевым-Рюминым. В 1777 году выдающийся шведский химик Карл Шееле установил, что эффективность воздействия света на хлорид серебра AgCI зависит от длины волны. Для регистрации света он впервые использовал бумагу, на поверхность которой был нанесен хлорид серебра. Разложение хлорида серебра Шееле выразил схематическим уравнением, которое считается вполне правомерным и на сегодняшний день.

                                     2AgCl = 2Ag + Сl2 (на свету),

Потемнение соли вызывается образующимся металлическим серебром. Таким образом, участки бумаги, на которые попадал свет, темнели, а незасвеченные оставались неизменными. Для истории развития фотографии важно и то, что Шееле впервые предложил способ закрепления (фиксации) изображения, получающегося на засвеченных участках. Для этого он использовал раствор аммиака, который растворял незасвеченныи хлорид серебра в соответствии с уравнением:

                                     AgCl+2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl

Поскольку хлорид серебра удалялся, то дальнейшее действие света на материал прекращалось. К сожалению, этот способ фиксации изображения, как и способ получения изображения, был надолго оставлен без внимания.

Важный этап в развитии фотографического процесса связан с именем парижского художника-декоратора Дагера. В 1835 г. он завершил разработку процесса, который впоследствии получил название дагеротипии.

Его сущность заключается в следующем: отполированную серебряную пластинку вносили в пары иода. В результате на ее поверхности появлялся слой иодида серебра в соответствии с уравнением:

                                       2Ag + I2 = 2AgI

Пластинку экспонировали в камере-обскуре - прототипе фотографического аппарата.

В результате длительного экспонирования на пластинке получалось слабое изображение (скрытое изображение), создаваемое атомами металлического серебра:

                                           2AgI = 2Ag + I2

Затем пластинка помещалась в темную камеру, содержащую пары ртути. Ртуть взаимодействует с металлическим серебром с образованием сплава - амальгамы серебра. Таким путем происходит усиление изображения за счет увеличения массы, то есть происходит проявление скрытого изображения. Поскольку на поверхности пластинки оставалось много AgI, то она продолжала оставаться светочувствительной. Чтобы «закрепить» изображение, нужно удалить с поверхности иодид серебра. Дагер использовал для этой цели теплый раствор NaCl. При обработке этим раствором пластинки происходила реакция, в результате которой иодид серебра растворялся и удалялся с поверхности пластинки.

                                  AgI + NaCl = Na[AgICl]

 В 1839 году для закрепления изображения стал применяться раствор тиосульфата натрия Na2S2O3.

Он с гораздо большей скоростью удалял с поверхности иодид серебра. В этом случае реакция протекала в соответствии с уравнением

                             AgI + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] +NaI

Тиосульфат натрия в качестве закрепителя (фиксажа) используют и в настоящее время.

Таким образом, в фотографировании имеются следующие стадии: экспонирование фотоматериала на свету и появление скрытого (первичного) изображения, проявление скрытого изображения, то есть его усиление до видимого, и, наконец, закрепление (фиксаж) изображения.

Применение в фотографическом процессе солей серебра, нанесенных на бумагу, связано с именем англичанина Тальбота. Он осуществлял это пропиткой листа бумаги раствором AgNO3 с последующим погружением его в раствор NaCl, В результате на бумаге протекала обменная реакция

                                    AgNO3 + NaCl = AgCl +NaNO3

Тальбот использовал такой лист в камере-обскуре, но фотографии получались худшего качества, чем на пластинке серебра, обработанной парами йода. Однако важно то, что с именем Тальбота связано изобретение негативно-позитивного процесса в фотографии. Он начал изготавливать копии фотографий, приводя в контакт первоначальный отпечаток (негатив) с другим таким же листом бумаги с последующим облучением светом, проявлением и закреплением изображения. Качество позитивных изображений, было очень низким, так как лист бумаги малопрозрачен и на позитиве пропечатывалась структура бумаги-подложки. Совершенно естественным было стремление заменить непрозрачную бумагу прозрачным материалом. Это удалось сделать французу Ньепсу. В 1847 г. он применил стекло, на которое наносился слой альбумина, включающий светочувствительное вещество (соль серебра). |

Для изготовления фоточувствительного материала готовили раствор KI в яичном белке (сбиванием и отстаиванием), которым поливали стеклянные пластинки и слой высушивали. Перед экспонированием пластинку погружали в раствор нитрата серебра NaNO3, затем вновь высушивали. Негативы, получаемые на таких пластинках, были довольно высокого качества и хорошо передавали детали оригинала при изготовлении позитивов.

Несколько позднее англичанин Скотт Арчер разработал способ изготовления коллоидных фотоматериалов, в котором на стеклянную пластинку наносили слой эмульсии из коллоксилина (эфира целлюлозы и азотной кислоты примерного состава [С6Н7О2(ONO2)3]n) в смеси со спиртом, в которую вводились растворимые в спирте бромид и иодид натрия. После частичного испарения растворителя пластинка также помещалась в раствор AgNO3 и в результате в слое эмульсии образовывался однородный слой, содержащий смесь мелкодисперсных светочувствительных кристаллов бромида и иодида серебра.

Важный этап в производстве современных фотографических материалов связан с именем англичанина Медокса, который в качестве носителя галогенидов серебра использовал (1871) желатин – продукт, извлекаемый из белков, составляющих основу соединительных тканей животных (сухожилия, хрящи, кости). Значительно позднее было установлено, что желатин не только среда, но и вносит вклад в характеристики фотоматериалов.

Таким образом, благодаря многочисленным исследованиям, проведенным в различных лабораториях, к 80-м годам XIX столетия сформировался негативно-позитивный фотографический процесс. Для негативов использовались стеклянные фотопластинки, а для получения позитивов - фотобумага. В настоящее время вместо стеклянной подложки в основном используют полимерные пленки (триацетатцеллюлозные или полиэфирные). Строение современной типичной галогенсеребряной пленки довольно сложное.

Кроме галогенидов серебра в состав фотоэмульсий входят различные добавки (сенсибилизаторы, стабилизаторы, дубители, пластификаторы, противоореольные красители, антистатические вещества).

В частности, сенсибилизаторы повышают чувствительность фотоматериалов в различных зонах спектра. Помимо подложки и эмульсионных слоев, фотопленки могут содержать различные вспомогательные слои: адгезионный, противоореольный, противоскручивающий, защитный, антистатический.

Следует также отметить, что наряду с совершенствованием фотоматериалов происходило совершенствование фотокамер. Первый фотографический аппарат был создан изобретателем фотокопировального процесса - Ньепсом. Именно он снабдил камеру-обскуру объективом. ( см. приложение№1)Современный человек очень любит фотографироваться. Именно поэтому неудивительна популярность этого вида искусства. Однако для того чтобы наслаждаться современными цифровыми снимками человечеству пришлось немало потрудиться. В 16 веке в камеру-обскуру ученый Джероламо Кардано поместил линзу. В результате этого у него получились первые, хоть и размытые снимки. Уже в 1727 году с помощью процесса реагирования соли серебра на свет, Иоганн Шульц усовершенствовал установку.Первой полноценной фотографией, который сохранился до нашего времени, стал снимок, сделанный Ньепсом в 1820 году. Однако его прибор так и не был запущен в массовое производство, так как этому помешали сомнительное качество фотографии и 8-часовая выдержка.1839 год – Ньепс совместно с Луи Жак Манде Дагером изобретают фотокамеру. Для проявки снимков в ней использовался йодид серебра, который позволил сократить время выдержки до 20 минут. Для распространения портретных фотографий 20 минут было слишком длительным временем выдержки. Усовершенствовав систему (заменив йодид серебра на бромид серебра), фотоснимок получался за несколько секунд. Из-за того, что Дагер не оформил в свое время патент на свою разработку, мы спокойно пользуемся современными фотоаппаратами, без выплат потомкам ученого.

2.2. Серебро и фотография

Фото- и кино промышленность всего мира потребляют огромные количества серебра - тысячи тонн в год. Дело в том, что известны всего три соединения, на которых можно осуществить фотопроцесс: AgBr, AgCl, AgI.

Ещё в XVII веке английский учёный Р. Бойль заметил, что встречающееся в природе  «роговое серебро» (минерал кераргирит AgCl) – перламутрово-серая просвечивающая масса, темнеет на свету. Позднее установили причину- под действием света хлорид серебра разлагается с выделением металлического серебра:

                                               2AgCl=2Ag + Cl 2

Ещё более высокой чувствительностью к свету обладает бромид серебра. Это и есть основное, и пока незаменимое соединение для производства фото- и киноматериалов (светочувствительность иодиода  AgI, наоборот, слишком высока, и потому с ним сложно работать).

Как уже говорилось, наибольшее значение для производства имеет AgBr. Для того чтобы изменить светочувствительность материала, к AgBr часто добавляют AgCl или AgI.

Итак, существование современной фото- и кинопромышленности было бы невозможно без серебра. А между тем это очень редкий металл, запасы его на Земле весьма ограничены.

3. Факторы, влияющие на качество изображения

Целью всех усилий является получение резкого и чистого позитивного изображения. Для этого необходимо, чтобы негатив был резким и имел мелкозернистую структуру, нормальную градацию тонов и минимальную вуаль. Эти требования должны соблюдаться тем строже, чем меньше формат негатива и чем больше последующее увеличение.

Резкость негативного изображения зависит в первую очередь от техники съёмки. Это означает, что выдержка при съёмке не должна быть слишком большой, чтобы исключить смещение контуров движущегося объекта или возникновение смазанного изображения из-за неустойчивого положения фотоаппарата.

Структура негативного изображения зависит в первую очередь от типа используемого фотоматериала. Существенно влияет на степень зернистости негатива обработка плёнки.

 Контрастность негативного изображения определяется соотношением плотности в светах и тенях. Для высококонтрастного изображения характерно наличие участков как большой (тёмные тона), так и малой (светлые тона) плотности.

И, тем не менее, отпечаток высокого качества может быть получен только с оптимально качественного негатива.

 Плотность негатива не стоит смешивать с его градационной характеристикой; негатив может быть очень плотным и в то же время малоконтрастным. С увеличением плотности (с повышением содержания серебра в эмульсии) возрастает зернистость и снижается резкость изображения. Слишком тонкие негативы также вызывают трудности при печати – на них становятся заметными малейшие следы грязи, пыли, отпечатков пальцев.

 Вуаль может образоваться в результате загрязнения проявителя, засветки от лабораторного фонаря или засветки при зарядке кассеты или фотоаппарата.

Чистота негативного изображения при увеличении последнего играет решающую роль. Случайный волосок на негативе при увеличении малоформатного изображения до размера 30x40см будет выглядеть, по крайней мере, соломинкой!  

2.4.  Процессы обработки кинофотоматериалов

Попробуем внимательно, шаг за шагом, проследить за фотопроцессом. Существуют черно-белые и цветные фотоматериалы. Они представляют собой сложную систему, в которой кроме светочувствительного содержатся различные вспомогательные вещества. Фотоматериалы готовят так. На подложку (например, на плёнку) наносят слой суспензии мельчайших кристалликов AgBr в желатине и дают массе застыть. Кристаллики AgBr, содержащиеся в фотоматериалах называют зёрнами; размер зёрен очень мал (как правило меньше микрона).

Что же происходит с зёрнами AgBr при фотографировании? Очень упрощённо это можно представить себе так. В кристаллической решётке AgBr чередуются ионы Ag+ и Br-. Свет, попадая на зёрна AgBr,  взаимодействует с ионами Br , в результате чего возникает свободный электрон и нейтральный атом Br.

В кристаллической решётке всегда есть дефекты – нарушения правильности чередования составляющих её частиц. Роль дефектов могут выполнять атомы других элементов («примесные» атомы), попавшие в решётку при её формировании. Такие дефекты ведут себя как «электронные ловушки» - они захватывают все свободные электроны, оказавшиеся в решётке. В результате ионы Ag + , расположенные около ловушки, получают возможность приобрести недостающие электроны и восстановиться до нейтральных атомов. Так в зерне AgBr возникает зародыш «скрытого изображения», состоящий из 20-30 нейтральных атомов серебра. Число зародышей тем больше, чем сильнее освещали фотоматериал. Эти зародыши так малы, что увидеть их можно только в самые чувствительные  электронные микроскопы. Поэтому сформированное зародышами изображение и называют скрытым изображением.

Теперь задача состоит в том, чтобы скрытое изображение сделать видимым. Для этого облученный светом фотоматериал проявляют, помещая его в раствор восстановителя. Восстановителями (соединениями, отдающими электроны) служат известные всем фотолюбителям гидрохинон, метол и другие органические соединения. При проявлении переход ионов Ag  + в нейтральные атомы Ag происходит только в зёрнах AgBr, в которых под действием света уже образовались зародыши скрытого изображения. Важно, что при этом восстанавливаются все ионы Ag +, входящие в состав таких зёрен – нейтральные атомы Ag служат в них как бы катализатором процесса восстановления. Те же зёрна, в которых зародышей нет, в реакцию с проявителем не вступают (разумеется, если проявление идёт не слишком долго, иначе прореагируют все зёрна, и фотоматериал окажется «перепроявленным» - он потемнеет).        

При этом на наиболее освещённых участках образуется больше металлического серебра чёрного цвета (негатив).

После проявления изображение стало видимым, он его необходимо «закрепить» (зафиксировать) – удалить из фотоматериала непрореагировавшие зёрна AgBr. Растворимость большинства солей серебра в воде очень малы.

Комплексные соли, образованные в результате взаимодействия с тиосульфатом натрия обладают достаточно хорошей растворимостью. Для этого фотоматериал помещают в раствор фиксажа – тиосульфата натрия. Тиосульфат натрия переводит серебро оставшихся зёрен AgBr в комплексное соединение, растворимое в воде:

                                 2Na2S2O3 +  AgBr =Na3[Ag(S2O3)2]+ NaBr

При больших избытках тиосульфата натрия растворение галогенида серебра приводит к образованию очень прочных и хорошо растворимых комплексных соединений.

При малом избытке тиосульфата натрия образуются прочные, но малорастворимые в воде комплексные соли, так что отмыть их из фотослоя практически невозможно. Это сильно сказывается на качестве изображения.

                                  3AgBr + 2Na2S2O3 = Na[Ag3(S2O3)2] + 3NaBr

Оставшиеся на фотоматериале мельчайшие кристаллики металлического серебра и создают видимое изображение.

Полученный так фотоматериал называют негативом, поскольку наиболее тёмные участки в нём находятся в местах, которые подверглись самому сильному действию света и, следовательно, соответствуют самым светлым участкам фотографируемого объекта. Отпечатки с негатива делают, пропуская через него свет. Прошедший свет попадает на фотобумагу. Так как кристаллики серебра на негативе не пропускают света, то чёрно-белое изображение на бумаге (позитив) оказывается обратным негативу.

Классические процессы обработки включают после проявления и фиксирования процессы промывки фотоматериалов для удаления из слоёв непрореагировавших веществ.

2.5  Процессы обработки цветных кинофотоматериалов

Современные цветные кинофотоматериалы имеют сложное строение (до 19 слоёв),  обуславливающее высокое качество изображения и цветопередачи. Стоит отметить, что в данных материалах в светочувствительных слоях содержится и красители, которые и формируют изображение.

Схема процесса обработки цветных фотоматериалов состоит из следующих операций:

Первая операция – цветное проявление – приводит к возникновению в трёх фотографических слоях трёх красочных и трёх серебряных изображений.  Новые методы полива  эмульсии и получение сверхтонких  слоёв при   высокой плотности упаковки микрокристаллов галогенида серебра  позволили создать новые кинофотоматериалы с высокой светочувствительностью и разрешающей способностью.

Вторая  операция – отбеливание – переводит металлическое серебро

серебряных изображений  в соль, растворимую в фиксаже. При этом используется гексацианоферрат калия (III) (красная соль), превращающаяся в результате реакции в гексацианоферрат калия(II) (желтую кровяную соль).

4Ag + 4 K3[F e(CN)6] = Ag4[Fe(CN)6]+3K4[Fe(CN)6]

Третья операция – фиксирование – растворение солей серебра  во всех

слоях фотоматериала.

Ag4 [Fe(CN)6] +6Na2S2O3=2Na4[Ag2(S2O3)3] + Na4[Fe(CN)6]

Четвёртая операция – промывание – приводит к удалению из слоёв      

Серосодержащих и других соединений, способных влиять на красители в процессе хранения. [1]                                                                                                                                                                        

2.6. Технология получения фотографического изображения

Технология получения фотографического изображения складывается из этапов, каждый из которых определяет качество будущего изображения.

Первый этап - фотографическая съемка. На этом этапе получают сначала оптическое и скрытое фотографическое изображение. Умелое выполнение работ на этом этапе, прежде всего, предопределяет художественно-эстетические достоинства снимка.

Второй этап - негативный процесс. В результате ряда операций химико-фотографической обработки на этом этапе получают негативное видимое изображение, в котором место светлых участков занимают темные и наоборот. Позитивное изображение, то есть собственно фотографический снимок, получают на этапе позитивного процесса. На позитиве уже правильно передается распределение светлых и темных тонов.

Существуют и другие технологические схемы получения фотографического изображения, но описанная схема применяется наиболее широко.[ 4]

2.7. Фотохимические регистрирующие процессы

Фотографический прогресс - это фотохимический процесс. Зерна галогенидов серебра, состоящие из упорядоченно расположенных атомов серебра и галогена (например, хлора), при экспозиции на свету разрушаются под действием нескольких фотонов. Падающий фотон разрывает связь между атомами серебра и хлора в молекуле, и в результате освобожденный атом серебра соединяется с другими атомами серебра на поверхности зерна. Образовавшееся крошечное пятнышко серебра является носителем информации о том, что свет экспонировал эту часть пленки. Изображение не будет видимым, даже если его рассматривать на свету.

На стадии проявления экспонированные зерна галогенида серебра превращаются в зерна серебра, а с теми зернами, которые не подвергались воздействию света, такого превращения не происходит. В результате создается видимое негативное изображение. Так как неэкспонированные зерна галогенида серебра все еще светочувствительны, необходимо их или удалить, или превратить в любое соединение, не чувствительное к свету. В обычном процессе фиксирования неэкспонированный галогенид серебра удаляется.

Стадия проявления представляет собой процесс значительного усиления, которое уникально среди многих фотохимических процессов. Только фотохимический процесс в глазу характеризуется большим усилением в стадии проявления.

Один из давно известных фотохимических процессов - светокопирование - часто используется для размножения чертежей. Это процесс, в котором соли трехвалентного железа, превращаются в соли двухвалентного железа под воздействием электромагнитного излучения. В одной из разновидностей этого процесса бумага покрывается железоаммониевой солью лимонной кислоты и калиевой солью железосинеродистой кислоты. Затем бумага экспонируется на очень ярком свету, проходящем сквозь чертеж на кальке, до тех пор, пока не образуется слабое изображение. Там, где свет попадает на бумагу, соединения трехвалентного железа переходят в соединения двухвалентного железа. При погружении бумаги в воду для проявления соединения трехвалентного железа превращаются в синеокрашенное цианидное соединение, образуя негативное изображение. В этом процессе не требуется фиксирования, хотя изображение не особенно стабильно в течение длительного времени. С помощью такого процесса при использовании других химических соединений может быть получен позитив. Стадия проявления в процессе светокопирования вызывает изменение цвета, но весьма незначительное.

Диазопроцесс - еще один фотохимический процесс, широко применяемый для получения копий. В одной из его форм определенное диазосоединение (органическое соединение), вещество, регулирующее проявление (обычно кислота), а также краситель используются для образования на бумаге среды, создающей изображение.

2.8. Основные принципы фотографического процесса

Стандартный фотографический процесс может быть кратко изложен следующим образом. Фотопленка или фотобумага экспонируется в фотоаппарате или в фотоувеличителе. На поверхности зерен AgCl (или другого галогенида серебра), поглотивших значительное число фотонов, образуются мельчайшие крупинки серебра (центры проявления). Зерна, которые недостаточно освещались, остаются неизменными. Набор экспонированных зерен представляет собой скрытое изображение. Если бы эмульсию можно было рассматривать на этой стадии процесса, то никакого изображения нельзя было бы обнаружить невооруженным глазом, поскольку частицы серебра слишком малы.

Затем пленка (или бумага) проявляется с помощью выбранного восстановителя (проявителя), который превращает в чистое серебро зерна скрытого изображения. Частицы серебра действуют как катализатор в процессе проявления. Проявитель является донором электронов, и в процессе проявления электроны присоединяются к положительным ионам серебра, образуя атомы металлического серебра.

Если оставшиеся ионы серебра не удалить или не сделать их нечувствительными к свету, последующая длительная экспозиция на свету превратит их в атомы серебра, что разрушит изображение. В процессе фиксирования неэкспонированные, практически нерастворимые в воде частицы галогенида серебра превращаются в растворимые в воде соединения, которые вымываются из эмульсии. Для прекращения проявления между стадиями проявления и фиксирования может использоваться фиксаж, или гипосульфит, который часто содержит кислоту. Фиксаж должен быть подобран таким образом, чтобы превратить неэкспонированные зерна галогенида серебра в соединения, растворимые в воде, но не растворить серебро изображения.

И, наконец, пленка или бумага промываются для удаления побочных продуктов процессов проявления и фиксирования. Если этого не сделать, побочные продукты будут со временем разрушать изображение. Для того чтобы сделать изображение долговечным, иногда применяют специальные соединения для нейтрализации гипосульфита, превращающие некоторые продукты фиксирования в бесцветные стабильные соединения. Это особенно важно для фотографий, представляющих собой архивные документы.

Чтобы проявить эмульсию, то есть скрытое изображение превратить в видимое, необходимо выбрать восстановитель, чтобы проявить до серебра зерна, которые экспонировались на свету, и сохранить неизменными зерна, которые не экспонировались. Если пленку держать в проявителе длительное время при достаточно высокой температуре, то весь галогенид серебра будет превращен в  серебро. Для достижения хорошего проявления надо использовать подходящий проявитель при определенных температурах и временах обработки.

Проявителями могут быть как органические, так и неорганические соединения, но в настоящее время главным образом применяются ароматические соединения - производные бензола.

Проявители в водных растворах образуют ионы водорода. Концентрация этих ионов влияет на скорость восстановления проявителем галогенида серебра до металлического серебра. Концентрацию ионов водорода можно регулировать введением щелочи в проявитель во время приготовления последнего. Такие щелочи называются ускорителями (например, карбонаты натрия и калия, сложные соединения бора и натрия). В проявитель обычно добавляются сульфитные соединения (например, сульфит натрия), иногда называемые сульфитами. Основные функции сульфита - действовать в качестве очистителя от использованного проявителя и в качестве стабилизатора. Наконец, большинство проявителей содержит замедлитель (например, бромид калия), который действует как противовуалирующее вещество.

Проявляющие вещества: Амидол - одно из самых активных проявляющих веществ, способное проявлять без ускоряющих веществ, однако он очень быстро окисляется кислородом воздуха и поэтому долго не сохраняется в растворе. Гидрохинон - активное проявляющее вещество, создающее изображения с высокой оптической плотностью и контрастностью. Глицин - действует очень медленно, дает очень мягкие малоконтрастные негативы с хорошей проработкой деталей в тенях и с небольшой вуалью. Метол - наиболее распространенное проявляющее вещество, используемое как отдельно, в метоловых проявителях, так и в сочетании с гидрохиноном. Чисто метоловый проявитель работает медленно, дает мягкие негативы и используется в качестве выравнивающего.

Обработка после проявления. После того как пленка или бумага проявлены, их часто помещают в слабокислый раствор (обычно 2%-ной уксусной кислоты), называемый стоп – ванной. Стоп – ванна может содержать бисульфитные соединения, которые удаляют окисленное проявляющее вещество и таким образом предотвращают пятнистое окрашивание эмульсии. На этой стадии процесса эмульсия содержит серебро и непроявленные галогениды серебра. Если галогениды серебра не удалить, то они будут чернеть при экспонировании на свету.

Для удаления продуктов проявления и фиксирования пленка или бумага должны промываться в больших количествах воды или в проточной воде: остатки использованного проявителя образуют пятна на отпечатке, а гипосульфит через длительное время изменяется, приводя к обесцвечиванию отпечатка.

Наконец, отпечаток или пленку надо высушить. Полиэтиленированная бумага или пленка сушатся на воздухе. Часто, чтобы ускорить процесс сушки, эмульсию обдувают нагретым воздухом.[9] 

2.9.Современный фотошоп

Photochop – это удивительно многоцелевая программа, лидер в индустрии, графики и дизайна. Photochop- это безграничные возможности, сотни инструментов, тысячи функций, миллионы эффектов. Вот почему даже самые продвинутые гуру не знают все о Photochop. На первый взгляд, кажется, что фотошоп не одолеть.

Программа фотошоп имеет колоссальные возможности. Можно использовать фотошоп, чтобы создать поздравительные открытки, обложки, коллажи, шаблоны для веб- страниц, ретушировать фотографии и многое, многое другое.

Adobe Photochop – многофункциональный графический редактор, разработанный и распространяемый фирмой Adobe Systems. Был создан в апреле 2007 года.

Photochop тесно связан с другими программами для обработки медиафайлов, анимации и другого творчества. Фотошоп может использоваться для создания профессиональных DVD, обеспечивает средства нелинейного монтажа и создания таких спецэффектов, как фоны, текстуры и т.д.,  для телевидения, кинематографа и интернета.

В настоящее время практически все имеют цифровую фототехнику. Конечно же, большинство из нас не профессиональные фотографы, и качество наших фотографий оставляет желать лучшего. Поэтому возникает желание не просто улучшить изображение, а еще и украсить его.

Вот тогда к нам на помощь и приходит фотошоп. При умелом использовании, эта программа способна творить чудеса. Фотошоп имеет не ограниченные возможности. Всего несколько уроков фотошоп, и вы без труда сможете отредактировать изображение, обрамить фото оригинальной рамочкой, создать анимацию, сделать фотомонтаж, коллаж, ретушировать и улучшать изображение, кадрировать, реставрировать испорченные временем фотографии… создать свой неповторимый шедевр.

Магия фотошопа, Фотошоп – это программа без границ, все секреты и тонкости которой еще никто не постигнул. Фотошоп может все, с помощью этой программы вы сможете раскрасить свой мир, создать уникальные шедевры из обычных фотографий, сделать красивую открытку, отреставрировать старое фото, подарить новую жизнь черно-белым изображениям. Фотошоп – это программа для тех, кто в душе художник, но еще не научился пользоваться красками и кистью. Возможно, вам это и не понадобиться, ведь фотошоп дает вам возможность творить чудеса. Только эта программа поможет вам создавать шедевры за несколько минут, только эта программа сможет откорректировать фотографию, убрать все недостатки на фото. Только с этой программой мы  сможем почувствовать себя волшебником, создавая цифровые чудеса. Создавать  свои собственные шедевры, почувствовать  себя настоящим мастером кисти и красок, раскрасить свой мир в яркие цвета – программа фотошоп всегда поможет.   ( см.приложение №3,№4)

2.10.   Практическое исследование

а) анкетирование.

Чтобы  узнать, как относятся к фотографическим процессам учащиеся нашей школы, я провела мини –опрос среди  5-11 классов, и получила следующее

результаты :

• у 100% - есть дома фотографии
• у 65% - есть фотоаппарат
• 15%- хотят приобрести  фотоаппарат
• 42% - любят фотографировать людей,

          23% - окружающий мир

• 37%- на память, 15% - чтобы запечатлеть красоту,10%- чтобы кому-то подарить,3%- может, отправлю на конкурс.

• 31% -  знает о программе фотошоп.
• и только 3% -  те, у  кого есть программа Photoshop и они успешно ей пользуются.

Из результатов опроса можно сделать вывод: что учащиеся нашей  школы не равнодушны к такому типу  искусства как фотография.( см.приложение №2)

б) химический эксперимент 

В 1777 г. выдающийся шведский химик Шееле установил, что эффективность воздействия света на хлорид серебра AgCl зависит от длины волны. Для регистрации света он впервые использовал бумагу,  а я  приготовила раствор хлорида серебра . Затем ,  разделила на 2 части , одну убрала в темный шкаф, другую оставила на свету, которая в последствии потемнела. Произошло  разложение хлорида серебра, как и предсказывал  Шееле, что он  и выразил схематическим уравнением:

                                    2AgCl – [свет] → 2Ag + Cl2

которое, считается ,вполне правомерным и на сегодняшний день. Потемнение соли вызывается образующимся металлическим серебром. Таким образом,  в химический стакан с хлоридом серебра на который попадал свет, темнел. Для истории развития фотографии важно и то, что Шееле впервые предложил способ закрепления (фиксации) изображения раствором аммиака, при этом удалился  незасвеченный  хлорид серебра. Я тоже с помощью раствора аммиака попробовала зафиксировать  потемневший раствор.  В результате   хлопья металлического серебра зафиксировались и четко проявились.  Вот это и есть упрощенный   принцип получения и закрепления фотографического снимка, где главную роль играет металлическое серебро.

                                           3. Заключение.

 Миллионы энтузиастов преданы фотоискусству, отдают ему свой талант, повышают мастерство, развивают образное мышление и видение, приобщаясь и приобщая других к  миру прекрасного.  И не зря считается, что фотография самое демократическое из всех искусств.

   Важно отметить, что с каждым годом это первое в истории «техническое» искусство играет всё большую роль в развитии культуры и  оказывает существенное влияние на формирование видения действительности нашего современника

    Современная фотография находит все большее применение в науке, технике и повседневной жизни. На начальных этапах невозможно было предугадать, сколь широки будут возможности использования фотографического метода.       Благодаря фотографии человечество получает изображения элементарных частиц, составляющих атом, и изображения земного шара, Луны и других планет; изображения живой клетки и кристаллической решетки минералов; изучает процессы, протекающие за одну миллионную долю секунды, и процессы, длящиеся десятилетия. Фотография сочетает в себе оптику, точную механику и тонкую химическую технологию, а со стороны технической и художественной - теорию композиции, эстетику и теорию восприятия. 

    Наряду с повсеместным применением фотографии в науке и технике наиболее давнее и массовое распространение она получила как вид искусства.

    Фотография не мыслима без творчества. Те фотографы, которые отдают должное лабораторной технике, по существу, уже располагают неограниченными возможностями для творчества. Так, например, с помощью распределения резкости в кадре можно выделить сюжетно-важные части изображения; используя зернистую структуру снимка, тонирование, кадрирование, можно создать превосходную фотокартину. Другими словами, умелое использование лабораторных процессов позволяет автору подчинить воплощению его творческих замыслов изменение контрастности, воспроизведение света и тени, обработку контура предмета. Аналогичные способы применяются и в производстве кинопродукции, производство которой, после некоторого спада прошлых лет, значительно возросло.

   И в заключение  хочется сказать -  тот, кто хотя бы единожды прикоснулся к фотографическому искусству, будет пленён им, очарован и для потомков оставит настоящие шедевры, которые будут радовать  и согревать  душу каждого человека. А чтобы стать настоящим фотографом, надо научиться смотреть глазами души, так как настоящие объективы фотокамеры - это сердце и душа. Один из фотографов сказал: « Как поэзию, так и фотографию нельзя пересказать простыми словами, содержание той или другой непереводимо, слишком оно многозначно».

                                             4. Список литературы

1.Блюмберг. И.Б. Технология обработки фото- киноматериалов. М.,1999.

2.Горбатов В. А., Тамицкий Э.Д. Фотография. М.: Легпромбытиздат, 1985 3.Журба Ю. И. , Стрелюхин М. Ю. Фотолюбителям. – Л. 1992.

4.Иофис Е. А. Техника фотографии. М., 1992. 

5.Крицман В.А.Энциклопедический словарь юного химика. М. Мир.2001.

6. Митчелл Э. Фоторгафия, М.,  Мир.,1988

7.Панфилова Н.Д , Фомина  А.А,  Краткий справочник фотолюбителя 4-е издание, М., Искусство, 1985. .

8.Прокофьева М.А. Энциклопедия школьника. Неорг .химия./  М.: 1996.

9.Редько А. В. Специальные процессы фотообработки» М. Техника.1998.

10.Шахмаев Н. М. Физика. Учебник для 11 класса, М.: Просвещение, 1991

11.Химическая энциклопедия. Т.5.,М.: 1995

                               Электронные образовательные ресурсы