Главная » Хабрахабр » Любительская голография — галогенсеребряные фотоматериалы

Любительская голография — галогенсеребряные фотоматериалы

Галогенсеребряные фотоматериалы, как это было сказано выше, требуют химической обработки. В ходе которой образующееся при экспонировании скрытое изображение (кристаллы галогенида серебра, облученные светом, на которых появились точки свободного металлического серебра) усиливается во много раз и получается уже видимое изображение, т. к. проявитель в основном восстанавливает до металлического серебра кристаллы галогенида с такими металлическими точками. Для ПФГ-03М производитель рекомендует т. н. физический проявитель ГП-3. Также можно попробовать другой физический проявитель, содержащий меньше едких и токсичных соединений и не выделяющий аммиак OD-1. Физические проявители в отличие от химических, используемых в классической фотографии, формируют совершенно другие по характеру и форме частицы металлического серебра, необходимые для формирования интерференционной картины, а сами голограммы получаются т. н. амплитудно-фазовыми. Физические проявители содержат в себе специальные компоненты, которые растворяют не экспонированные гранулы галогенидов серебра с последующим осаждением металлического серебра на экспортированные, т. о. почти всё серебро из фотоматериала остаётся в нём, а также формируются частицы серебра сферической формы – отражающие свет, а не нитевидной – поглощающие. Альтернативой, рекомендуемой одними авторами, и отвергаемой другими (напоминаю, что речь идёт только о ПФГ-03М) является процесс проявления химическими проявителями с последующим отбеливанием, это комплекты JD-4 и SM-6 + PBU-Amidol. Вследствие процесса отбеливания металлическое серебро превращается обратно в кристаллы галогенида серебра, имеющие коэффициент преломления отличный от желатины, образуются т. н. фазовые голограммы с теоретически значительно большей дифракционной эффективностью, а значит и яркостью. Однако фотопластинки ПФГ-03М не предназначены для обработки с отбеливанием, в них для этого относительно мало серебра (1.6 г/м2, тогда как у рассчитанных на отбеливание ПФГ-01 3.3 г/м2), и получающиеся после отбеливания голограммы не должны быть заметно ярче. Мной был использован рекомендованный производителем проявитель ГП-3 из готового набора химических соединений.

2 г метилфенидона;
5 г гидрохинона;
100 г безводного сульфита натрия (не путать с сульфидом!);
25 г гидроксида натрия (едкий натр, каустическая сода);
45 г роданида аммония (тиоцианат аммония). Для его изготовления (для 1 л раствора) понадобятся:
0.

Если раствор будет изготавливаться не из готового набора, то кроме дистиллированной воды и некоторой посуды также понадобятся весы, для этого хорошо подходят распространённые китайские весы для ювелирных изделий с точностью до 0. Реактивы можно приобрести во многих магазинах химических реактивов, или там же, где и фотопластинки. Также стоит надеть защитные очки и перчатки, вся посуда должна быть стеклянной, а ложка для перемешивания стеклянной или пластиковой. 01 г.
Для приготовления раствора понадобятся два химических стакана (или что-то подобное, тут много места для полёта фантазии), в каждый наливаем примерно по 400 мл воды (воду можно не измерять с помощью мерных стаканов, а просто взвешивать, так будет даже точнее), воду необходимо использовать дистиллированную, она продаётся в автомагазинах. Во втором стакане сначала растворяем порядка 10 г сульфита натрия, а затем весь гидрохинон, после его растворения добавляем оставшийся сульфит натрия, а после него весь роданид аммония. В первый стакан постепенно при активном перемешивании вносим гидроксид натрия, раствор заметно нагреется, затем метилфенидон. Затем раствор фильтруем через кусочек ваты, помещённый в воронку, и даём отстояться в течении 2 часов. После растворения роданида аммония растворы сливаем вместе и доводим объём водой до 1 л. Очень важно соблюдать данную пропись, иначе может выпасть осадок и проявитель будет испорчен.
Полученный раствор является концентратом, а рабочий раствор готовится непосредственно перед использованием в соотношении 15 мл концентрата и 400 мл воды. Полученный проявитель нужно хранить в холодильнике, он пригоден для использования пока не пожелтеет (месяц и более). Поэтому, если не планируется изготавливать сразу много голограмм, то можно разделить количества всех реактивов на два и приготовить 500 мл основного раствора, из которого можно получить до 13 л рабочего раствора проявителя.

Для этого подходит любой тиосульфатный фотографический закрепитель (фиксаж), например просто 150 г кристаллогидрата тиосульфата натрия (гипосульфит натрия, серноватистокислый натрий) на 1 л дистиллированной воды, после смешивания нужно дать раствору отстояться в течение 2 часов. В случае неиспользования процедуры отбеливания после проявления рекомендуется провести процедуру фиксирования, в ходе которой оставшиеся в эмульсии гранулы галогенидов серебра будут удалены. Полученный раствор можно при наличии осадка, мути или хлопьев периодически фильтровать через кусочек ваты, вставленный в воронку и хранить при комнатной температуре длительное время, использованный раствор можно возвращать обратно в ёмкость к остальному, истощается он крайне медленно.

Итак, реактивы приготовлены, ещё нужны ванночки для проведения химической обработки, для этого подходят судочки из супермаркета. Естественно, вся посуда, контактирующая с химическими реагентами, не должна в дальнейшем использоваться для еды и питья.

Следующим этапом будет сборка оптической схемы:
Для пропускающих голограмм:

Для отражательных голограмм:

Это делается для минимизации внутренних отражений в фотопластинке, которые могут испортить изображение, вызвав полосы похожие на срез древесины, при этом сам пучок света должен быть поляризован и правильно ориентирован, верную ориентацию можно определить, вращая лазер вокруг своей оси и наблюдая за отражением от стекла, необходимо добиться минимального отражения. Лазерный луч должен падать на фотопластинку под углом близким к углу Брюстера для данного вида материала, для стекла он составляет около 56°, на практике для удобства освещения этот угол делают примерно равным 45°. Также совершенно необходимо закрыть торцы фотопластинки, на которые попадает свет лазера непрозрачным материалом, иначе на изображении будут дефекты в виде горизонтальных полос, как на фотографии ниже.

Для начала для выбранной схемы определяем освещённость на поверхности фотопластинки, устанавливая фоточувствительный элемент на место пластинки, при этом любое освещение должно быть выключено. Далее необходимо определить оптимальную длительность экспозиции, для этого придётся использовать несколько фотопластинок. 9 см, мощность составила 39. Я для этого использовал Sanwa LP1 с диаметром чувствительного элемента 0. Площадь круга вычисляется по формуле π * d2 / 4, что составит 3. 9 мкВт (необходимо не забывать про поправочные коэффициенты зависящие от длины волны). 92 / 4 = 0,64 см2, а освещённость соответственно будет равна 39. 14 * 0. 64 = 62. 9 / 0. Приняв чувствительность ПФГ-03М 500 мкДж/см2, требуемая экспозиция будет равна 500 / 62. 3 мкВт/см2. Реальная оптимальная экспозиция должна быть найдена экспериментальным путём, для этого нужно сделать несколько голограмм с разной экспозицией отталкиваясь от теоретической, например 5, 10, 15, 20 с, при нахождении наиболее яркой области можно провести цикл с меньшей дискретностью, например уже в 1 с. 3 = 8 с. Для определения оптимальной экспозиции не обязательно использовать по одной пластинке для каждого периода времени, их можно разрезать или просто перекрыть пучок света от лазера непрозрачным материалом и постепенно его открывать, главное при этом не прикасаться к оптическому столу и элементам схемы. Важно также помнить, что недостаточная экспозиция сказывается на яркости изображения в гораздо меньшей степени, чем чрезмерная. Чувствительность может отличаться от партии к партии и заметно изменяться во время хранения, поэтому данную процедуру нужно проводить для всех новых фотоматериалов и после нескольких месяцев их хранения. У меня наиболее яркие голограммы получились при экспозиции 15 с, значит голографическая чувствительность моих пластинок составляет около 1 мДж/см2. Для определения на какой стороне пластинки находится эмульсия на неё нужно подышать, сторона с эмульсией не запотевает, а вот прикасаться к эмульсии строго запрещено, она слабо задублена (очень мягкая) и будет безвозвратно испорчена от прикосновения. А время экспозиции пересчитывать при любом изменении оптической схемы.
Далее экспозиция производится аналогично с фотополимерными пластинками, собираем оптическую схему, прогреваем лазер, перекрываем пучок, устанавливаем фотопластинку (эмульсией к объектам), выключаем освещение, даём время на стабилизацию, производим экспонирование в течение нужного времени, пучок снова перекрываем, и пластинку отправляем на химическую обработку. Дальше работать лучше в темноте, или при слабом зелёном освещении, которое также при отсутствии надобности лучше выключать. Это одна из причин, почему лучше работать в перчатках, другие причины, это использование токсичных и едких химических растворов и острые края фотопластинок.

По другим рекомендациям время проявления 5-8 мин. Экспонированная фотопластинка опускается в раствор проявителя эмульсионной стороной вверх, высота раствора над пластинкой должна быть не меньше 1 см, температура раствора 19-21°C, время обработки для ГП-3 10 мин., во время проявления нужно иногда покачивать ванночку для равномерного прохождения процесса. К слову, всё получается, хоть и явно не оптимально и при 25°C, выше температуру поднимать не стоит, уже появляется риск повредить или вообще смыть эмульсионный слой, в летний период растворы возможно придётся охлаждать. при 17-18°C, тут нужно экспериментировать и подбирать оптимальное время для конкретной температуры, экземпляров пластинок, схемы записи для получения максимально ярких голограмм. Отработанный же проявитель выливается, повторно его использовать нельзя. Затем пластинка промывается проточной водой не меньше минуты и помещается в раствор закрепителя, только после этого можно включать обыкновенное яркое белое освещение. Если цвет пластинки желтый, то тут или слишком малая экспозиция, или нужно увеличить время проявления. Пластинка должна приобрести светло-коричневый цвет, изначально слабо окрашена и голубоватого оттенка. Фиксировать достаточно в течение 3 мин., потом ещё одна промывка прохладной проточной водой в течение 5-10 мин., после этого пластинку стоит ополоснуть дистиллированной водой. Если цвет пластинки чёрный, то тут или слишком длительная экспозиция, или нужно уменьшить время проявления (или снизить температуру раствора), или пластинки испорчены. Это можно сделать медленно, для чего перед сушкой голограмма опускается в слабый водный раствор моющего средства, в идеале специального смачивающего агента для фотографии, такого как Kodak Photo-Flo, и устанавливается на ребро на бумажную салфетку до полного высыхания. Основная обработка окончена, но изображение всё ещё будет не видимо, вследствие набухания эмульсии оно находится в инфракрасной области, голограмму нужно высушить. Быстрый способ заключается в использовании спирта, в случае этилового спирта можно использовать как сразу 96% ректификат, так и последовательно 50%, 80% и 96% растворы, с целью экономии этилового спирта. Крайне важно чтоб стекание воды и процесс сушки проходил равномерно, иначе неизбежно появление пятен на изображении. После 96% раствора пластинка аналогично ставится на ребро на впитывающую поверхность и остаётся там до полного высыхания, через некоторое время для отражательных голограмм начнёт проявляться видимое изображение. В каждом растворе нужно выдержать голограмму в течение минуты постоянно покачивая ванночку. Затем поверхность со стороны эмульсии закрашивается чёрной аэрозольной краской или заклеивается чёрной матовой плёнкой, голограмма готова.
Также есть информация о том, что можно производить сушку в 50% изопропиловом спирте, сам я использовал этиловый, но могу сказать, что чистый изопропиловый спирт без разбавления его водой необратимо портит голограмму, изображение появляется только в местах, где на поверхности голограммы в момент погружения в спирт была вода.

Приведу несколько фотографий получившихся голограмм:

Отражательные голограммы.
Три ракурса одной не очень глубокой голограммы, но всё равно сфокусировать камеру довольно сложно.

А это фото кликабельно.

Песок и солнце.

В реальности изображение имеет резкость по всей глубине, видно ограничение классической фотографии и неплохую длину когерентности лазера.
Пропускающие голограммы.
Первый ракурс.

Второй ракурс того же объекта.

5°C, и от вибраций в высотном здании мегаполиса можно в достаточной мере избавиться, и лазер подходящий можно подобрать из дешевых. Как выясняется на практике, всё не так сложно и страшно, как это описывают некоторые источники, и засветить (испортить воздействием света) голографические материалы довольно сложно, и время экспозиции может варьироваться в довольно широких пределах, и температуру не обязательно выдерживать с точностью в 0. А вот для получения максимально ярких голограмм необходимо всё же подобрать оптимальные параметры всех процессов, а затем неукоснительно их соблюдать, и температуру контролировать, и время измерять с высокой точностью. Вообще хоть какое-нибудь изображение не получить, можно только совершенно не обеспечив должной виброустойчивости или нарушив в разы другие параметры записи и обработки. о. Т. обнаруживается огромное поле для творчества и исследований, например подбор оптимальных рецептур и режимов химической обработки для тех или иных видов голограмм, условий записи и проявления.
Как обычно, приветствуются любые вопросы, пожелания и замечания!


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

PHP-Дайджест № 154 (9 – 21 апреля 2019)

В выпуске: Zend Framework переходит под крыло Linux Foundation, новости из PHP Internals, порция полезных инструментов, и многое другое. Свежая подборка со ссылками на новости и материалы. Приятного чтения! Новости и релизы PHP Internals Инструменты pinba-server/pinba-server — Простой pinba-сервер на ...

Язык Bosque — новый язык программирования от Microsoft

Языку дали название Bosque. Буквально несколько дней назад компания Microsoft представила публике новый язык программирования. Главная миссия дизайна языка — лучше быть богатым и здоровым, чем бедным и больным чтобы он был прост и понятен как для человека, так и ...