Существует как минимум три основных варианта использования фразы фотографическая чувствительность .
- Сказать, что конкретное химическое соединение обладает фотографической чувствительностью , означает, что материал имеет измеримую химическую реакцию на свет.
- Иногда мы ссылаемся на степень, с которой этот материал реагирует на определенное количество света в течение определенной продолжительности, как фотографическая чувствительность этого материала .
- Академическая сфера фотографическая чувствительность касается того, как светочувствительные химические вещества, которые мы использовали для фотографии более 150 лет, действительно работают. Несмотря на то, что мы делали фотографии с галогенидами серебра в течение долгого времени, мы все еще находимся в процессе выяснения того, как все это сочетается друг с другом с точки зрения химии и физики.
При химической фотографии свет вызывает химическую реакцию с материалами, содержащимися в фотографической эмульсии, нанесенной на подложку. Этим субстратом может быть стекло, металл, бумага или полупрозрачная пленка.
Сколько фотонов необходимо для того, чтобы каждый кристалл химических веществ в эмульсии реагировал и химически изменялся, определяет его фотографическую чувствительность. Кристаллы в основном сделаны из галогенида серебра. То есть соль, которая содержит серебро и один из галогенов группы VII. Для фотографического использования используются три йодида серебра (AgI), хлорид серебра (AgCl) и бромид серебра (AgBr).
Эмульсии, которые более чувствительны к свету, требуют меньшего воздействия для преобразования кусочков кристаллов галогенида серебра, которые они содержат, в маленькие частицы серебра, которые мы называем чувствительными пятнами . Эти серебряные кусочки - это то, что мы считаем скрытым изображением . Когда химическая реакция на фотоны, из которых состоит видимый свет, превращает немного кристалла галогенида серебра в пятнышко чувствительности на поверхности кристалла галогенида серебра, это изменение не может наблюдаться визуально. Только при добавлении химического проявителя серебро в пятне чувствительности вступает в реакцию с проявителем, превращая весь кристалл галогенида серебра, частью которого он является, в атомное серебро, видимое в негативе.
Из статьи в Википедии о пятно чувствительности :
Когда фотон поглощается кристаллом галогенида серебра, генерируется свободный носитель (электрон в зоне проводимости). Этот свободный носитель может мигрировать через кристаллическую решетку галогенида серебра, пока не будет захвачен мелкой ловушкой электронов, где электрон, скорее всего, восстановит ион серебра, образующий атом серебра. Последующее воздействие может увеличить размер кластера серебра по тому же механизму. Это формирует скрытое изображение, где кластер серебра становится достаточно большим, чтобы весь кристалл мог проявиться в растворе для проявителя.
Как говорится в статье о скрытое изображение , цитируемом в вопросе,
Чистый, бездефектный кристалл демонстрирует слабую фотографическую чувствительность, поскольку в нем отсутствует мелкая ловушка для электронов, которая облегчает формирование скрытого изображения.
Мелкие ловушки электронов создаются сенсибилизацией серой, введением кристаллического дефекта (краевая дислокация) и включением следового количества не содержащей серебра соли в качестве легирующей примеси. Расположение, вид и количество мелких ловушек оказывают огромное влияние на эффективность, с которой фотоэлектроны создают центры скрытого изображения, и, следовательно, на фотографическую чувствительность.
Чтобы повысить чувствительность галогенида серебра к свету, мы можем добавить другие материалы, которые создают так называемые мелкие электронные ловушки в каждом кристалле галогенида серебра. Вид и количество этих других материалов, добавляемых в кристаллы галогенида серебра, увеличивают количество мелких ловушек электронов, меняя их количество и, таким образом, влияют на чувствительность кристаллов к свету. Чем больше мелких ловушек для электронов мы можем создать, тем чувствительнее кристаллы к свету.
В принципе, чем больше дефектов мы можем создать, которые будут действовать как мелкие электронные ловушки в кристаллах галогенида серебра, тем меньше фотонных ударов потребуется для создания чувствительных пятен на поверхности кристалла. Эти пятнышки чувствительности реагируют с фотографическим проявителем, превращая весь кристалл, частью которого они являются, в атомное серебро, что и дает фотографической отрицательной оптической плотности.