Látens kép , látens kép – a fényképészeti emulzióban a fényképészeti anyag expozíciója során aktinikus sugárzás hatására bekövetkező, a szem számára láthatatlan változás . A fejlesztés során az emulzió fénynek kitett területei elsötétülnek, és a látens kép láthatóvá alakul. A zselatin-ezüst eljárásban az ezüst- halogenid molekulák ezüst- és halogénatomokra való bomlásának fotokémiai reakciója következtében látens kép jön létre [1] .
Ebben a nézetben a látens kép fémes ezüst atomok kis csoportjaiból áll a felületen vagy halogenid mikrokristályokon belül, amelyeket a fotoelektromos hatás által okozott redox reakció hoz létre . A fejlesztési folyamat során ezek a csoportok katalizátorként szolgálnak, ami a teljes kristály fémes formájú redukciójához vezet. Hosszú expozícióknál a fémezüst visszakerül a szemmel látható pikkelyekre, kifejlődés nélküli képet alkotva. Ilyen jelenség figyelhető meg a filmvágásokon és a fényképészeti papír exponált lapjain, amelyek hosszú ideje világos helyiségben voltak [2] .
A fejlesztés nélküli képalkotás az úgynevezett "napfényes" vagy "látható fejlődésű" fotópapírokra jellemző, amely egészen a 20. század első feléig uralta a fotográfiát [3] . A legszélesebb körben alkalmazott technológia azonban a láthatatlan látens kép kémiai kifejlesztését igénylő technológia lett. Ebben az esetben az előhívás képerősítőként működik, így a második típusú fotoanyagok fényérzékenysége több nagyságrenddel nagyobb, mint a látható kifejlődésű fotópapírok azonos paramétere.
A látens kép fogalma először Talbot felfedezése után jelent meg , aki 1840 szeptemberében befejezte egy kalotípus kifejlesztését . A feltárt fényérzékeny papír galloargentonitrát oldattal (ezüst-nitrát gallusz- és ecetsavval alkotott keveréke) való feldolgozása eredményeként látható kép jelent meg rajta [4] . Ez lehetővé tette az ezüst-klorid fényérzékenységének éles növelését, és a szükséges expozíciót a kémiai fejlesztés nélkül szükséges fél óráról két-három másodpercre csökkentette. A látens kép természetére vonatkozó első hipotézist François Arago fogalmazta meg , aki úgy vélte, hogy a jelenség oka azon halogenid mikrokristályok fémes formájának helyreállítása, amelyekben fotolízis hatására mikroszkopikus ezüstcsoportok keletkeznek. atomok keletkeztek, amelyek megnyilvánulási központokká váltak [5] .
A látens kép kialakulásának mechanizmusának modern felfogása a Ronald Wilfred Gurney és Nevil Francis Mott brit elméleti fizikusok által 1938 -ban javasolt kvantummechanikai elméleten alapul [ 6 ] . Ez azon a feltételezésen alapul, hogy egy valódi ezüsthalogenid mikrokristályban mikroszkopikus zárványok és rácshibák formájában vannak szennyeződések [7] . A hőrezgések hatására a rácsot alkotó ionok rendszeresen elhagyják azt, és az ezüstionok egy része nem tud visszajutni, a szövetközi térben mozog. Az emulzióba ütköző fotont a halogenidion elnyeli , és az ilyenkor felszabaduló vegyértékelektron belép a "potenciálkútba". Ez az alacsony energiájú zóna neve, amelyben szennyeződés található, és ahol az ionok kapcsolata megszakad [1] . A kút által rögzített fotoelektron negatívan tölti fel, és magához vonzza a legközelebbi intersticiális ezüstiont. Ennek eredményeként az ion rekombinálódik az elektronnal, és semleges atommá alakul [8] .
Viszont egy halogénatom (például bróm ), amely egy ionból képződik a foton elnyelésének folyamatában, úgynevezett pozitív "lyukat" képez, amely fokozatosan a mikrokristály felszínére költözik azáltal, hogy egy felesleges elektront továbbít szomszédos halogén ionok. A mikrokristály felszínére kerülve a lyukat zselatin köti meg , amely megakadályozza a látens képközpontok oxidációját [7] . Az ezüstatom redukciójával járó folyamat sokszor megismételhető, mikroszkopikus méretű kolloid ezüstrészecskéket, úgynevezett látens képi alközpontokat képezve [9] . Az ilyen alközpontok nem képesek mikrokristály kialakulását előidézni, de fontos szerepet játszanak a fényérzékenység növelésének különböző módszereiben [1] . Az a kritikus tömeg, amely lehetővé teszi a teljes mikrokristály redukciójának katalizálását a fejlődés során, legalább négy ezüstatom, és ezt fejlesztési központnak nevezzük [10] .
További kutatások kimutatták, hogy a Gurney-Mott elmélet csak részben magyarázza a folyamatokat. J. Mitchell ( eng. JW Mitchell ) fejlesztette tovább, 1957 -ben bebizonyítva, hogy egy intersticiális ezüstion rögzítése a fényérzékenységi központhoz megelőzi annak fotoelektronnal történő semlegesítését [11] . Ebben az esetben látens kép készíthető fényérzékenységi centrumok részvétele nélkül, de az így kapott két-három ezüstatom egymástól függetlenül instabil centrumot alkot, amely az irodalomban az " előképfolt " nevet kapta . A 20. század végi kutatások arra utalnak, hogy az expozíció korai szakaszában a látens kép középpontjai a Mitchell-mechanizmus szerint alakulnak ki, kellően nagy expozíciónál pedig a Gurney-Mott elmélet működik [12] .
Az emulzió fényérzékenységének növelésének leghatékonyabb módja az, ha az ezüsthalogenid kristályrácsában minél több potenciális lyukat, azaz defektust képezünk [13] . Az ideális ráccsal rendelkező mikrokristályok fényérzékenysége alacsony, mivel a legtöbb fotoelektron anélkül, hogy hibákat észlelne, rekombinálódik ionokkal, és nem vesz részt a látens kép kialakításában. A hibák lehetnek kristályos rétegek eltolódása, mikrorepedések vagy idegen zárványok. A rácshibák szándékosan jönnek létre a fényképészeti emulzió készítése során, a kémiai érlelés szakaszában. Ehhez palládiumot , platinát és irídiumot tartalmazó sókat, valamint aranyvegyületeket adnak hozzá [14] .
A hibák számának növekedésével egyidejűleg a megnyilvánulás szelektivitása csökken, ami észrevehető fátyol megjelenésében fejeződik ki . Ennek oka a mikrokristályok számának növekedése, amelyek a fejlődés során fényhatás nélkül is fémes formába kerülnek. Ezért a nagy fényérzékenységű fényképészeti anyagokat észrevehető fátyol jellemzi, míg az alacsony érzékenységű pozitív filmek és fotópapírok szinte teljesen hiányoznak belőle [15] .
A fotoelektronok részvételének alacsony hatékonysága a látens kép kialakításában a kölcsönösség törvényének megsértéséhez vezet ( Schwarzschild - effektus ). Ezek a jogsértések két esetben fordulhatnak elő:
Nagyon rövid záridő esetén a magas megvilágítás ellenére a kölcsönösség törvénye megsérül, miközben csökken a fényérzékenység és a kontraszt. A jelenség különösen jellemző az elavult technológiákkal készült fényképészeti emulziókra. Nagyon rövid expozíciónál a mikrokristályokban túl kevés fejlesztési centrum képződik, helyette instabil alközpontok szintetizálódnak, amelyek nem képesek a kitett halogenid redukciójára. Ennek oka a túl sok fotoelektron egyidejű képződése. A hatás a színes fényképezésnél a legnemkívánatosabb , mivel a különböző zónaérzékeny emulziós rétegek leggyakrabban eltérő módon reagálnak a zársebesség változásaira, ami előre nem látható színvisszaadási torzulásokhoz vezet [16] .
Az effektus problémát jelent a nagysebességű filmezésnél , de jelenleg nem releváns, mivel a digitális nagysebességű kamerák a filmet más képregisztrációs elvekkel helyettesítik [17] . A modern digitális fényképnyomtatási technológiában , amelyben a fényképészeti papírt lézersugárral érik el, nagyon rövid expozícióval a fényképészeti emulzió minden területére, a Schwarzschild-effektust is figyelembe kell venni. Ezért a legtöbb digitális mini-fotolaborhoz szánt fényképészeti anyag ezüst-klorid emulzió alapján készül, amely a legkevésbé érzékeny a kölcsönösség törvényétől való eltérésre. Ezen kívül a hatás csökkenthető az emulziós rétegekben található speciális adalékokkal, amelyek növelik a rácshibák számát. Hasonló probléma jelentkezik a filmrögzítőkkel is , amelyekben a filmet is lézersugárnak teszik ki. Ez tükröződik a kettős negatív nyomtatásra szánt, speciális minőségű , ellentípusú fóliák szerkezetében .
Ez a hatás az asztrofotózásban a legfontosabb , ahol a fényképészeti anyagot nagyon alacsony fényintenzitás és hosszú expozíció mellett exponálják [17] . Ennek oka az alközpontok túl rövid stabilitása, amelyeknek nincs idejük a stabil megnyilvánulási központokba nőni a következő fotonok várakozási ideje alatt. A jelenség a fényérzékenység csökkenéséhez és a kontraszt növekedéséhez vezet.
A látens kép fennmaradása sok tényezőtől függ, és évtizedekben mérhető. Bizonyos körülmények között a látens kép néhány órán belül megsemmisül. A látens kép leépülését, sőt teljes eltűnését fotoregressziónak nevezzük [18] . Az alacsony érzékenységű fényképészeti anyagok, beleértve a pozitív anyagokat is, a leginkább érzékenyek a fotoregresszióra. A jelenség okának a megnyilvánulási központok úgynevezett "termikus abszorpcióját" tartják, ami a legstabilabbak megnagyobbodásához vezet a gyengébbek pusztulása miatt [19] . Ezért a fotoregresszió intenzitását befolyásolja az exponált fényképészeti anyag tárolási hőmérséklete: ennek növekedésével a folyamat felgyorsul. Felgyorsítja a regressziót és a magas páratartalmat , valamint az olyan agresszív anyagokkal való érintkezést, mint a hidrogén-szulfid , ammónia és formaldehid .
A látens kép a Herschel-effektus segítségével tönkretehető, ha vörös fénynek vagy infravörös sugárzásnak van kitéve [20] . Ily módon a látens kép teljesen megsemmisülhet egészen a fényképanyag újrafelhasználásának lehetőségéig. Például, ha egy exponált ortokromatikus anyagot vörös fénnyel világítanak meg, amely nem aktív rá, az előző expozíció nyomai teljesen megsemmisülhetnek [21] .