Следующим процессом после экспонирования, является проявление, это основная часть обработки фотоматериала. Скрытое изображение становится видимым после проявления.
Сущность сводится к химическому восстановлению галогенидов серебра на освещенных участках материала:
Различают химическое и физическое проявление. И в том и в другом случае под воздействием проявителя происходит наращивание слоя металлического серебра из скрытого изображения, возникшего в эмульсионном слое при экспонировании. Частично наряду с микрокристаллами, подвергшимися действию света, восстанавливаются и неосвещенные кристаллы, однако разница в скорости восстановления серебра при правильном проявлении весьма значительна.
При химическом проявлении ионы серебра, необходимые для наращивания изображения, поступают из эмульсионного фотоматериала, а при физическом проявлении - из проявителя. При химическом проявлении главным компонентом проявителя является проявляющие вещество, которое восстанавливает галогенид серебра на экспонированных участках изображения, в современной фотографии применяются исключительно органические вещества, за небольшим исключением это производные бензола; причем проявляющие вещества, содержащие аминогруппы, используют почти всегда в виде солей.
Вообще же фотографический проявитель – многокомпонентная смесь. Она содержит химический восстановитель, вещество, создающее щелочную реакцию раствора; вещество, предохраняющее проявитель от быстрого окисления кислородом воздуха; вещество устраняющее вуаль. Подробнее о составе проявителя будет сказано ниже.
Процесс проявления можно выразить общей формулой
|
|
,
в этой формуле Ag+ - ион серебра; Red- - ион проявляющего вещества, Ag – металлическое серебро, Br - - ион брома, Ox – окисленная форма проявляющего вещества.
Проявляющее вещество – основная часть проявляющего раствора, служит для восстановления в фотоматериале экспонированных микрокристаллов галогенида серебра.
Проявляющее вещество должно хорошо растворятся в воде или в растворе щелочи, быть устойчивым по отношению к действию кислорода воздуха, давать бесцветные растворы и быть бесцветным.
Для обработки черно-белых фотопленок из многочисленных проявляющих веществ, сейчас в основном находят применение метол, гидрохинон, фенидон. В целях повышения скорости проявления в раствор вводят ускоряющие вещества. К ним относят буру (тетраборат натрия 
), соду (карбонат натрия 
), поташ (карбонат калия 
), едкий натр (гидроксид натрия 
), едкое кали (гидроксид калия 
) и др.
Активность раствора зависит от природы вводимой щелочи и её количества. Проявляющие растворы с едкой щелочью действуют особенно энергично. В различных проявляющих растворах pH колеблется в широких пределах: от 7 – 8 в медленноработающих, до 12 и более – в энергично работающих проявителях.
Проявляющие вещества во время хранения и при использовании подвергаются окисляющему воздействию кислорода воздуха. В результате раствор быстро окрашивается продуктами окисления проявляющего вещества и теряет проявляющие свойства. Чтобы предотвратить окисление и увеличить и увеличить срок хранения в раствор вводят сохраняющее вещество, способное связывать продукты окисления и удерживать их концентрацию на постоянном низком уровне.
|
|
В качестве сохраняющего вещества наиболее применим сульфит натрия 
.
Сульфит натрия выполняет важную функцию в растворе. Он вступает в реакцию с продуктами окисления проявляющего вещества, например с хиноном (формула), если в растворе был гидрохинон. Восстанавливает хинон в сульфопроизводные гидрохинона, обладающие хорошей проявляющей способностью. Сульфит натрия, восстанавливая хинон, превращает его в бесцветный продукт, исключая возможность вуали на фотоматериале.
Действие сульфита натрия в растворах с другими проявляющими веществами подобно рассмотренному процессу с гидрохиноном. За исключением фенидона, который не восстанавливается сульфитом натрия и не образует с ним веществ: способных к проявлению. Также в качестве сохраняющих веществ иногда применяют бисульфит натрия, метабисульфит калия или натрия и др.
При проявлении наряду с переводом скрытого изображения в видимое: восстанавливается и некоторая часть неэкспонированных микрокристаллов галогенида серебра. Они образуют почернение в фотографическом слое фотопленок – вуаль, уменьшающую контрастность изображения и различаемость темных деталей. Для устранения этого дефекта в проявляющий раствор вводят противовуалирующие вещество, которое тормозит образование вуали и регулирует скорость проявления.
Противовуалирующими свойствами обладают бромистый калий (KBr), йодистый калий (KY), бензотриазол(
), нитробензимидазол (
) и др.
Наиболее часто пользуются бромистым калием. Он образует в растворе свободные ионы брома, которые при небольшой концентрации задерживают восстановление неэкспонированных микрокристаллов галогенида серебра. Однако с увеличением содержания бромистого калия в растворе, торможение сказывается и на малоэкспонированных участках фотослоя.
|
|
Проявляющие растворы готовят на воде, от чистоты и состава которой зависят многие их свойства. Механический примеси в воде (песок, глина) удаляют фильтрованием; соли, влияющие на жесткость воды, -- введением в раствор трилона Б
(
), гексаметафосфата и других подобных веществ.
На продолжительность процесса проявления фотопленок влияют состав раствора, его температура и способ обработки раствором светочувствительного слоя.
Закрепление изображения
В фотопленках после проявления изображения остается много галогенидов серебра. Чтобы сделать фотопленки несветочувствительными и тем самым закрепить видимое изображение, из светочувствительного слоя необходимо удалить галогениды серебра. Для этого пользуются процессом фиксирования, во время которого происходит перевод галогенидов серебра в растворимые соединения, легко удаляемые из светочувствительного слоя при промывке фотопленки водой.
Растворимые соединения можно получить, обработав фотопленки растворами, содержащими тиосульфат натрия или аммония. Принято считать, что процесс фиксирования протекает в две стадии. Во время первой происходит взаимодействие галогенидов серебра с тиосульфатом натрия (
) по следующему уравнению:
Светочувствительный слой фотопленок становится прозрачным. Однако комплексная соль 
трудно растворима в воде и может через некоторое время быть причиной появления желтых или коричневых пятен на фотопленке.
Во второй стадии образуется легкорастворимая комплексная соль по уравнению:
или
Чтобы вторая стадия была проведена полностью, фотопленки обрабатывают в фиксирующем растворе и после того, как светочувствительной слой стал прозрачным. Обычно на вторую стадию затрачивают столько времени, сколько потребовалось на первую стадию.
Полного фиксирования фотопленок, обеспечивающего долгое хранение изображения, достигают, заканчивая процесс фиксирования в свежем растворе.
Продолжительность фиксирования определяется скоростью диффузии тиосульфата натрия в светочувствительный слой, скоростью растворения галогенида серебра и скоростью диффузии образовавшегося комплексного соединения из слоя. Эти скорости зависят от вида галогенида серебра в светочувствительном слое, его толщины и задубленности, от состава фиксирующего раствора, температуры и способа обработки светочувствительного слоя. Чем толще или задубленнее светочувствительный слой, тем медленнее идет фиксирование, Мелкозернистые фотопленки фиксируются быстрее крупнозернистых.
С повышением концентрации тиосульфата натрия в растворе скорость фиксирования увеличивается. Ускорение процесса нарастает с повышением количества тиосульфата натрия до 30—40%, после чего происходит замедление фиксирования. Это вызвано тем, что при высоких концентрациях снижается скорость диффузии в светочувствительный слой фотопленок.
С увеличением температуры раствора фиксирование ускоряется. Предел повышения температуры определяется степенью задубленности светочувствительного слоя фотопленок.
Фиксирующие растворы различают по их составу и действию. Они бывают слабощелочными, нейтральными, кислыми, кислодубящими, кислодубящими быстрыми.
Чернобелые фотопленки в большинстве случаев обрабатывают в кислодубящих фиксирующих растворах, так как эти растворы дубят светочувствительный слой и предохраняют его от окрашивания продуктами окисления проявителя.
Цветные фотопленки обрабатывают в слабощелочных или нейтральных фиксирующих растворах, чтобы они не разрушали красители, составляющие цветное изображение. Однако есть и специальные кислодубящие фиксажи для обработки цветных фотопленок.
Кислая среда в фиксирующих растворах позволяет использовать квасцы для дубления светочувствительного слоя, уменьшает действие продуктов окисления проявителя и останавливает процесс проявления.
В современных ускоренных процессах применяют быстрые кислодубящие фиксирующие растворы. В этих растворах основным веществом является тиосульфат аммония, который вводят в раствор непосредственно пли приготовляют путем реакции между тиосульфатом натрия и хлористым аммонием.
Вследствие того, что при слишком низком значении pH происходит выделение серы в раствор, а при слишком высоком — теряется дубящее действие квасцов и способность нейтрализовать проявитель, применяют строгий контроль за значением pH раствора. Оп должен обладать большой буферной емкостью. Фиксирующий раствор с алюмокалиевыми квасцами наиболее распространен, он имеет pH от 4 до 6,5.