Среди знаменательных дат в истории науки и техники 19 августа 1839 г. занимает видное место.
В этот день известный французский ученый Араго сделал в Парижской академии наук сообщение об изобретении фотографии Дагерром и Ньепсом. На другой же день в газетах были напечатаны обстоятельные статьи, посвященные новому изобретению, а вскоре на площадях и в парках Парижа появились первые фотолюбители с громоздкими аппаратами.
Весть о новом изобретении быстро распространилась по всему свету. С каждым месяцем росло число энтузиастов нового способа получения изображений, стали появляться и фотографы-профессионалы. Желающих сниматься было так много, что у фотоателье выстраивались длинные очереди.
Фотограф вставлял в аппарат полированную серебряную или медную посеребренную пластинку, предварительно подвергнутую воздействию паров йода: йод вступал в реакцию, и поверхность пластинки покрывалась тонким бледно-красным слоем йодистого серебра. После съемки пластинку проявляли в особом приборе парами ртути. В тех местах, куда попал свет, ртуть соединялась с металлом и давала светлую амальгаму. В теневых же частях изображения оставалось неизмененное йодистое серебро. Его смывали раствором серноватистокислого натрия. Под йодистым серебром обнажалась поверхность металла. Эти места на снимке казались темными. Такие снимки в честь Дагерра называли дагерротипами.
Рассматривать дагерротипный портрет можно было только под известным углом, так как пластинка отливала зеркальным блеском. Кроме того, портреты быстро портились: они темнели. Но самым большим недостатком дагерротипной съемки была невозможность размножать снимки: чтобы приготовить несколько отпечатков, нужно было столько же раз снимать.
Все это побудило изобретателей и ученых искать другие, более удобные и продуктивные, способы фотографирования. Не прошло и двух лет, как англичанин Тальбот приготовил бумажные фотопластинки, покрытые йодистым серебром и галловой кислотой. При попадании на такую пластинку света получалось изображение, у которого темные места становились светлыми, а светлые — темными, т. е. негатив.
Это был уже значительный шаг вперед. С бумажных негативов можно было изготовлять сколько угодно фотокопий — позитивов. Но и это изобретение ненадолго удовлетворило фотографов: при снятии с негатива оттисков на позитиве вместе с изображением появлялась и копия структуры бумаги. В 1851 г. бумажный негатив заменили стеклянным. Пластинку обливали смесью растворов йодистого калия и коллодия, затем погружали при желтом свете в раствор азотнокислого серебра. Йодистый калий вступал с серебром в реакцию обменного разложения, и на пластинке получался светочувствительный слой йодистого серебра и коллодия. Фотосъемку на пластинках надо было производить немедленно: высохшая пластинка теряла светочувствительность.
Пластинки проявляли пирогалловой кислотой или железным проявителем. Чистые и прозрачные негативы закрепляли в растворах гипосульфита или цианистого калия. Этот способ фотографирования назвали микроколлодионным.
Применение стеклянных пластинок повысило качество фотокопий, позволило значительно сократить выдержку при съемке — вместо 10—15 минут до 10—15 секунд. Но возникли новые неудобства. Ателье фотографа стало одновременно и лабораторией, где все делали в присутствии заказчика. Сразу же после съемки пластинку проявляли, промывали, закрепляли изображение. Воздух был насыщен вредными испарениями кислот и жидкостей. Пробыв даже несколько минут в такой атмосфере, клиент начинал чихать и кашлять. Еще хуже было фотографам, которые начали страдать профессиональными заболеваниями.
Все это направило мысль изобретателей на создание сухих фотопластинок, не портящихся при хранении. Изучая свойства галоидных солей серебра, ученые заметили, что из них самое светочувствительное — бромистое серебро, получаемое при смешении растворов бромистого калия и азотнокислого серебра. Приготовленное не в воде, а в растворе желатины, бромистое серебро не выпадает в осадок, а распределяется в виде мельчайших крупинок по всей массе желатины. Получается фотоэмульсия; в1 см2 тонкого слоя эмульсии содержится 350 млн. мельчайших частичек соли. Фотоэмульсией стали покрывать стеклянные пластинки, целлулоидную пленку, фотобумагу.
Бромистое серебро произвело революцию в фотографии. Отпала необходимость в немедленном проявлении и обработке пластинок, их стали хранить в кассетах. Но самое главное — в десятки раз сократилась выдержка при съемке. Даже у первых броможелатиновых пластинок она не превышала секунды. В дальнейшем светочувствительность броможелатиновой эмульсии удалось еще больше увеличить. В наше время научились приготовлять фотоэмульсию с такой чувствительностью, что достаточно выдержки 0,0001 секунды.
Для повышения светочувствительности эмульсию некоторое время прогревают, а затем добавляют к ней аммиак и сенсибилизаторы; они увеличивают чувствительность фотоэмульсии к свету почти в 100 раз.
При освещении фотопленки или фотопластинки некоторая часть бромистого серебра под действием света распадается с образованием мельчайших кристалликов металлического серебра. Последние служат зародышами: на них располагаются более крупные кристаллики бромистого серебра. Так создается в фотопленке «скрытое» фотографическое изображение. При попадании на фотопленку света электроны освобождаются и начинают двигаться внутри эмульсионного зерна. Захват электронов происходит только в определенных точках — центрах чувствительности, и именно там выделяются атомы серебра и получается скрытое изображение. Это первая стадия фотографического, или, вернее, фотохимического, процесса. Вторая стадия — проявление. Проявитель обычно органическое вещество — разлагает, т. е. восстанавливает, бромистое серебро до металлического лишь после действия на него света хотя бы в течение доли секунды. Характерно, что реакция восстановления бромистого серебра быстрее всего протекает именно в тех кристаллах, где уже имеются кристаллики — зародыши металлического серебра. Это объясняется тем, что на этих кристаллах адсорбируется проявитель.
Когда на фотопластинке проступает достаточно четкое изображение, проявление заканчивается. Однако в фотослое пластинки остается еще много кристалликов бромистого серебра, которые не были восстановлены, так как не содержали зародышей серебра. Их необходимо удалить, иначе фотопластинка при попадании света будет темнеть и изображение исказится. Для этого пользуются раствором гипосульфита, в который на некоторое время опускают фотопластинку. Бромистое серебро при этом процессе фиксирования превращается в водорастворимое соединение, которое благодаря диффузии переходит из фотослоя в раствор. Ионы серебра соединяются с ионами тиосульфата, образуя комплексные ионы.