ゼラチンシルバープリント

ゼラチン銀塩プリントは、白黒写真で最も一般的に用いられる化学プロセスであり、現代のアナログカラー写真の基本的な化学プロセスです。そのため、アナログ写真用のフィルムや印画紙は、画像を記録するために他の化学プロセスに依存することはほとんどありません。ゼラチン中の銀塩懸濁液を、ガラス、柔軟なプラスチックまたはフィルム、バリタ紙、樹脂コーティング紙などの支持体に塗布します。これらの感光材料は通常の保管条件下では安定しており、製造後何年も経っても露光および現像が可能です。「乾板」ゼラチンプロセスは、1850年代から1880年代にかけて主流であったコロジオン湿板プロセスを改良したもので、塗布後すぐに露光および現像を行う必要がありました。

ハワイの少女のゼラチンシルバープリント

歴史

1845年までにダゲレオタイプの画像をコピーするためにゼラチンが使用され[ 1 ]、アルフォンス・ルイ・ポワトヴァンは1850年に乾燥したゼラチン板上のネガのポジティブプルーフについて書いています[ 2 ] 。[ 3 ]

1860年代、乾板コロジオン法（ゼラチンまたはアルブミンを使用）は、屋外での写真撮影、特に異なる場所で複数のショットが必要な場合や、時間が限られている場合に有利であると説明されました。夏の外出中に撮影されたネガは、冬の長い夜まで現像、定着、プリントを待つことができました。湿式法に比べて露光時間は長かったものの、露光前の乾板の準備、現像、定着、そして現像直後の洗浄に、薬品と持ち運び可能な暗室が必要となり、はるかに多くの時間が必要でした。[ 4 ]

ゼラチン銀プロセスの導入は、1871年に論文「ゼラチン臭化物を用いた実験」を発表したリチャード・リーチ・マドックスによるものと一般的に考えられている。[ 5 ]

1873年、チャールズ・ハーパー・ベネットは乳剤を硬化させ、摩擦に対する耐性を高める方法を発見しました。1878年には、長時間加熱することで乳剤の感度を大幅に高められることを発見しました。乾板法はそれまで長時間露光でしか使用できませんでしたが、ベネットの乾板はインスタント写真の普及に大きく貢献しました。

ジョージ・イーストマンは1879 年にガラス板をコーティングする機械を開発し、1881 年にイーストマンフィルムアンドドライプレート会社を設立しました。

ウィリアム・デ・ウィヴェレスリー・アブニーとヨーゼフ・マリア・エーダーは塩化銀を加えて処方を改良しました。

ゼラチン銀塩印画紙は1874年には既に商業的に製造されていましたが、乾板乳剤が後から塗工されたため、品質が低かったのです。感光紙を連続ロールで製造するための塗工機は1880年代半ばには使用されていましたが、ゼラチン銀塩印画材料が広く普及したのは1890年代になってからでした。初期の印画紙にはバリタ層がなく、バリタコーティングが商業的に行われるようになったのは1890年代に入ってからで、1894年にドイツで初めて、そして1900年にはコダック社が採用しました。

バライタ層は滑らかで光沢のあるプリントの製造において重要な役割を果たしますが、1890年代のバライタ紙は、20世紀の芸術写真の標準となった光沢のあるプリント面を生み出すことができませんでした。マット剤、テクスチャ加工された紙、そしてカレンダー加工をあまり施していない薄いバライタ層は、光沢が低くテクスチャのある外観を生み出しました。より光沢のある紙が初めて普及したのは、写真がピクトリアリズムからモダニズム、フォトジャーナリズム、そして「ストレート」フォトグラフィーへと移行した1920年代と30年代でした。

過去 125 年間にわたる研究により、粒子が小さく、光に対する感度が高い現在の素材が誕生しました。

ジェームズ・W・ポーター作「チャイルド・ハッサム」、1913年、銀版画

タイムライン

  • 1874年 – ゼラチン現像紙（DOP）の最初の商業生産
  • 1885年 – ゼラチンDOP製造で連続ロール製造用のコーティングマシンが初めて使用されました
  • 1894年 – 市販のゼラチンDOP製造にバリタ層を追加
  • 1920年代 – 光沢紙と半光沢紙の人気が高まる
  • 1960年代 –カラー写真が初めて白黒写真を上回る

テクノロジー

概要

ゼラチン シルバー プリントまたはゼラチン現像紙 (DOP) は、ハロゲン化銀の感光性に基づいたモノクロ画像形成プロセスです。紙の感光性を変更することで、密着印刷と引き伸ばしの両方の目的で作られています。ネガに短時間さらすと潜像が生成され、現像剤によって可視化されます。次に、写真定着液で処理して残りの感光性ハロゲン化銀を除去すると、画像が永久に定着します。最後に、水浴でプリントから定着液を取り除きます。最終的な画像は、ゼラチンの層に結合した銀の微粒子で構成されます。このゼラチン画像層は、一般的なゼラチン シルバー プリントにある 4 つの層のうちの 1 つに過ぎません。4 つの層には、通常、オーバーコート、画像層、バリタ、紙支持体が含まれます。

層構造

ゼラチン銀塩プリントは、紙ベース、バリタ、ゼラチンバインダー、そしてゼラチン保護層またはオーバーコートの4層で構成されています。ゼラチン銀塩プリントの多層構造と銀塩イメージング塩の高感度化に対応するため、画像に有害な不純物を含まない均一な製品を製造するには、特殊なコーティング装置と高度な製造技術が必要です。

紙ベースまたは支持体は、後続の層を貼り付ける基板として機能します。紙は多くの点で理想的な支持体です。軽量で柔軟性があり、湿式現像と通常の取り扱いの両方に耐えるほどの強度があります。写真印画紙ベースには、鉄やリグニンなどの光活性不純物が含まれていてはなりません。この純度を実現するために、印画紙は当初綿布から作られていましたが、第一次世界大戦後に精製木材パルプへの移行が起こり、それ以来ずっと使用されています。

2層目はバライタ層で、主にゼラチンと硫酸バリウムから作られた白色の不透明コーティングです。紙の繊維を覆い、ゼラチンを塗布するための滑らかな表面を形成することが目的です。表面のテクスチャは、バライタ層の塗布前または塗布後に、紙の乾燥、カレンダー加工、エンボス加工の際に使用される様々なテクスチャフェルトによって作り出されます。これらの工程は、求める効果に応じて異なります。

3層目は、写真画像の銀粒子を保持するゼラチンバインダーです。ゼラチンは、写真バインダーとして理想的な特性を数多く備えています。例えば、乾燥時の強靭性と耐摩耗性、そして膨潤して現像液を浸透させる性質などです。4層目はオーバーコート、スーパーコート、またはトップコートと呼ばれる、ゼラチンバインダーの上に塗布される非常に薄い硬化ゼラチン層です。これは保護層として機能し、プリント表面に優れた耐摩耗性を与えます。

画像と処理

紙に露光する前の画像層は、感光性のハロゲン化銀を保持する透明なゼラチンマトリックスです。ゼラチンシルバープリントの場合、これらのハロゲン化銀は通常、臭化銀と塩化銀の組み合わせです。ネガへの露光は一般的に引き伸ばし機で行いますが、密着プリントも人気があり、特に20世紀初頭のアマチュアや大判カメラのユーザーの間で人気がありました。光が紙に当たると、ハロゲン化銀は還元という化学反応によって表面に銀の小さな金属粒を形成します。露光はネガの透明な部分に対応するプリントの領域で最も大きくなり、それがプリントの影または高密度領域になります。

このプロセスは潜像の形成であり、紙に目に見えない画像を形成し、その後現像によって可視化されます。紙は現像液に入れられ、潜像の斑点を持つハロゲン化銀粒子が金属銀に変換されます。これで画像は可視化されますが、画像を永続化するには、まだ露光されていないハロゲン化銀を除去する必要があります。しかし、まずプリントは停止液に入れられ、現像が停止され、現像液が次の液である定着液に混入するのを防ぎます。

定着液（典型的にはチオ硫酸ナトリウム）は、未露光のハロゲン化銀と水溶性錯体を形成することで、未露光のハロゲン化銀を除去することができる。そして最後に、水洗（場合によっては洗浄助剤を使用）によってプリントから定着液が除去され、透明なゼラチン画像層に保持された銀粒子からなる画像が残る。トーニングは、永続性や美的目的で使用されることもあり、定着工程の後に行われる。セレン、金、硫黄のトナーが最も一般的であり、銀を部分的に別の化合物（セレン化銀や硫化銀など）に変換するか、銀を部分的に別の金属（金など）に置き換えることで作用する。[ 6 ]

臭化銀や塩化銀などの銀塩の小さな結晶（グレインと呼ばれる）が光にさらされると、いくつかの自由金属銀原子が解放されます。これらの自由銀原子が潜像を形成します。この潜像は比較的安定しており、フィルムを暗くて涼しい場所に保管すれば、劣化することなく数か月間保持されます。フィルムは、自由銀原子の存在下でハロゲン化銀を還元する溶液を使用して現像されます。自由銀原子の近くにあるハロゲン化銀が金属銀に還元されると、潜像の「増幅」が起こります。現像液の強度、温度、および作用時間によって、撮影者は最終画像のコントラストを制御できます。次に、2 番目の浴槽で現像液を中和して現像を停止します。

現像が完了したら、未現像の銀塩をチオ硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸アンモニウムで定着させて除去し、ネガまたはプリントをきれいな水で洗浄する必要があります。最終的な画像は、ゼラチンコーティングに埋め込まれた金属銀で構成されます。

ゼラチン銀写真材料はすべて劣化しやすい。画像を構成する銀粒子は酸化されやすく、画像の黄変や退色につながる。また、処理が不十分だと、残留銀チオ硫酸塩錯体により、様々な形態の画像劣化が生じる可能性がある。トーニングは、銀画像を金などの酸化されにくい金属でコーティングするか、銀画像粒子の一部をセレン化銀や硫化銀などのより安定した化合物に変換することで、銀画像の安定性を高める。[ 6 ]

デジタル銀塩プリント

デジタルブロマイドとも呼ばれる白黒銀塩プリントは、Durst LambdaやOcé LightJetなどのデジタル出力機器で撮影され、イルフォード・イメージング社によってアート市場向けに開発されました。銀塩プリントの他の方法としては、ジュリオ・リモンジェッリのDigingranditoreやDe Vere 504DSなどのデジタル引き伸ばし機を使用する方法があります。これらの引き伸ばし機では、かつてネガで行われていたのと全く同じように、手作業による焼き込み、マスキング、周辺減光といった古典的な露出調整技術を使用することができます。

マクラウドの革新は、メーカーと協力して大判用紙プロセッサーを導入することで、樹脂コーティングされた繊維ベースの大判白黒プリントを生産する可能性を切り開きました。

イルフォードは、ロンドンのメトロ イメージングと共同で、FB ギャラリー エマルジョン ペーパーとその光感度を改良し、フル スペクトル RGB レーザー チャネルを受信できるようにしました。

分子生物学では

分子生物学では、基本的にこれと全く同じ手法である「銀染色」が、ゲル電気泳動（通常はSDS-PAGE）後のDNAやタンパク質を可視化するために用いられています。DNA、RNA、またはタンパク質分子によって潜像が形成されます（つまり、還元された銀がこれらの分子上に選択的に沈殿するのです）。この手法は、ゴールドスタンダードであるオートラジオグラフィーとほぼ同等の感度を持つことで知られていますが、放射性物質を使用するため、広くは利用されていません。[ 7 ]

参考文献

  1. ^ソーンスウェイト、ウィリアム・ヘンリー (1845).写真入門。光の化学作用による写真制作の最新かつ最も改良されたプロセス（フォトジェニック・ドローイング、カロタイプ、ダゲレオタイプなど）について、石に描かれた絵で分かりやすく実践的な詳細を解説。ホーン、ソーンスウェイト、ウッド、R. グルームブリッジ・アンド・サンズ。
  2. ^ 『化学者：化学哲学の月刊誌』1850年。
  3. ^土木技術者と建築家のジャーナル。ケント。1850年。
  4. ^タウラー、ジョン (1865). 『乾板写真：あるいは、タンニン法を撮影者とアマチュアのために簡便かつ実用的に』 JH ラッド.
  5. ^ 「臭化ゼラチンの実験 - [PDF文書]」vdocuments.mx . 2023年2月21日閲覧。
  6. ^ a b Weaver, Gawain (2008). 「ファイバーベース・ゼラチン・シルバー・プリントの状態と劣化に関するガイド」(PDF) . ジョージ・イーストマン・ハウス、国際写真映画博物館. 2009年10月30日閲覧。
  7. ^ Bassam, Brant J (2007年10月25日). 「ポリアクリルアミドゲルを用いたDNAの銀染色」. Nature Protocols . 2 (11): 2649– 2654. doi : 10.1038/nprot.2007.330 . PMID 18007600. S2CID 22136479 .  

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