2.6.5. Взаимозаместимость

Согласно закону взаимозаместимости, для фотографических эмульсий оптическая плотность изображения является функцией только полной экспозиции и не зависит от величин и t, взятых по отдельности. Но механизм и кинетика образования скрытого изображения таковы, что закон взаимозаместимости не выполняется для экспозиции с высокой освещенностью (малые выдержки) и с низкой освещенностью (большие выдержки). Невыполнение закона взаимозаместимости в этих двух крайних случаях называют высоко- и низкоинтенсивным отступлением от закона взаимозаместимости или просто невзаимозаместимостью. Вообще говоря, для любой эмульсии существует единственная оптимальная комбинация при которой достигается данная плотность, — все остальные комбинации дают более низкое ее значение. Но это условие не вызывает большого беспокойства, как может показаться, поскольку для современных эмульсий, с которыми приходится иметь дело, закон взаимозаместимости эффективно выполняется в широком интервале комбинаций Данные, характеризующие выполнение закона взаимозаместимости для эмульсии, представляются графически в виде зависимости логарифма экспозиции требуемой для получения заданной плотности от На рис. 12 показан пример типичной эмульсии; постоянное время экспозиции имеет вид прямых линий, пересекающих под углом 45° прямоугольную сетку таким образом, чтобы выполнялось условие Кривые (отступление от закона) невзаимозаместимости для различных длин волн имеют по существу такой же вид, но несколько сдвинуты по оси времени, так что полное количество освещения остается постоянным. Кривые принято выражать

либо в светотехнических, либо в энергетических единицах и иногда представлять как семейство кривых, полученных для различных длин волн.

Рис. 12. Кривые невзаимозаместимости для типичной эмульсии.

2.6.5.1. Эффект прерывистой экспозиции

Невзаимозаместимость проявляет себя также другим образом. Оптическая плотность изображения, создаваемая при экспозиции оказывается меньше, когда представляет собой последовательность прерывистых экспозиций а не постоянную экспозицию. Иными словами, при Эффект прерывистости зависит от частоты и наблюдается при высоких и низких интенсивностях как прямое следствие механизма и кинетики образования скрытого изображения.

2.6.5.2. Суперсенсибилизация и латенсификация

Фоточувствительный слой, который проявляет низко- и высокоинтенсивное отступление от закона невзаимозаместимости, можно также эффективно использовать, если применить методы двойной экспозиции, называемые соответственно методом суперсенсибилизации или латенсификации. Низкоинтенсивное отступление от закона взаимозаместимости можно в значительной степени

преодолеть, прежде всего подвергая эмульсию равномерной засветке сильным излучением в течение столь короткого времени, чтобы оно не вызвало почернения. Такая суперсенсибилизированная эмульсия подвергается затем низкоинтенсивной, несущей изображение экспозиции и не имеет какого-либо отступления от закона взаимозаместимости. С другой стороны, если очень короткая несущая изображение экспозиция высокой интенсивности немедленно следует за однородной экспозицией низкой интенсивности (недостаточной для создания самостоятельной заметной плотности), то практически устраняется невзаимозаместимость и в данном случае.

2.6.5.3. Использование кривой отступления от закона взаимозаместимости

Рассмотрим с помощью рис. 12, как пользоваться кривой отступления от взаимозаместимости (или кривой невзаимозаместимости), выраженной в светотехнических величинах, при компенсации экспозиций в монохроматическом свете. Предположим, что мы получили оптическую плотность при экспозиции непрерывным источником света при длине волны с выходной плотностью мощности Следовательно, время экспозиции в нашем случае должно составить 0,21 с Кривая невзаимозаместимости выражена в светотехнических единицах поэтому прежде всего эти единицы следует преобразовать. Используя табл. 1, находим, что для излучения с длиной волны равен Выполняя необходимые преобразования, имеем

Возвращаясь к кривой взаимозаместимости, находим, что зависимость от хорошо вписывается в область, в которой справедлив закон взаимозаместимости.

Теперь предположим, что мы заменили источник на более слабый, имеющий плотность непрерывного излучения только на длине волны и нам нужно определить время экспозиции, при котором получается та же плотность Если бы не было невзаимозаместимости, можно было бы просто использовать данные первоначальной экспозиции и вычислить время новой экспозиции, равное Однако новое излучение на несколько порядков

величины слабее, и анализ кривой (рис. 12) показывает, что мы находимся в области, в которой следует учитывать явление невзаимозаместимости. Таким образом, записывая в виде получаем или 2,29. Соответствующая данному величина равна 1,99, откуда Следовательно, новое время экспозиции составляет 50 с а не 42 с, как если бы не было невзаимозаместимости.