الفيلم الفوتوغرافي وعملية التصوير الشعاعي

الفيلم الفوتوغرافي هو مادة فريدة حساسة لعدد قليل جدًا من كميات الضوء، أثناء وجوده في درجة الحرارة المحيطة العادية، يمكنه تسجيل صورة بصرية كامنة من التعرض لجزء من الثانية والحفاظ على هذه الصورة الكامنة لعدة أشهر وفي النهاية يتم تطويرها دون فقدان كبير للمعلومات، كما أنها تستخدم كوسيط عرض وأرشفة.

هيكل الفيلم الفوتوغرافي 

تستخدم عملية التصوير الفوتوغرافي طبقة رقيقة (تسمى المستحلب) من بلورات هاليد الفضة (تسمى حبيبات) معلقة في الجيلاتين ومدعومة على قاعدة فيلم شفافة، تتكون الحبوب بشكل أساسي من بروميد الفضة (~ 95٪) مع التوازن بين يوديد الفضة وأحيانًا كميات ضئيلة من كلوريد الفضة.

كما أن الحبيبات متغيرة الحجم (ميكرومتر) وشكل (مكعب أو جدولي، أي مسطحة)، حسب التطبيق، تم توحيد سماكة الفيلم إلى حوالي 180 ميكرومتر، للسماح بنقل سلس عبر معالجات الأفلام الأوتوماتيكية، كما يكون المستحلب عادة بسماكة 3-5 ميكرومتر ويمكن أن يكون على جانب واحد (جانب واحد) أو كلا الجانبين (على الوجهين) من القاعدة. أثناء عملية التصنيع، يتم توعية الحبوب عن طريق إدخال بقع حساسية على الحبوب عن طريق التفاعل مع مركب الكبريت.

عملية التصوير الفوتوغرافي 

الميزة الرئيسية التي تعطي الفيلم غير المكشوف مدة صلاحيته الطويلة هي أن أكثر من فوتون ضوئي يجب أن يؤثر على حبة بلورية مفردة من هاليدات الفضة من أجل إنشاء صورة كامنة ثابتة، ينتج الفوتون الخفيف إلكترونًا محاصرًا لفترة قصيرة (حوالي ثانية) في نقطة فريدة على الحبوب تسمى بقعة الحساسية، إذا لم يتم امتصاص فوتونات أخرى بواسطة هذه الحبوب، فإن الإلكترون سوف يهرب من الحبوب.

ومع ذلك، إذا تم إطلاق عدد قليل من الإلكترونات (يعتمد العدد الدقيق على عوامل مختلفة) في نفس الحبوب خلال هذا الوقت، فإن الإلكترونات تستقر بعضها البعض عند بقعة الحساسية والصورة الكامنة (أي مقدمة شبه دائمة للصورة البصرية )، كما تعد عملية الإلكترون المتعدد مفتاحًا لفهم ليس فقط العمر الافتراضي الطويل والاستجابة غير الخطية للفيلم وللضوء ولكن أيضًا السلوكيات الأخرى، مثل فشل المعاملة بالمثل.

تطوير الصورة الكامنة

بعد تعريض الفيلم للضوء، تتشكل الصورة الكامنة عند نقاط الحساسية على حبيبات الفيلم الفردية. معالجة الفيلم يحول الصورة الكامنة إلى صورة دائمة قابلة للعرض، كما يمكن تقسيم معالجة الفيلم إلى ثلاث مراحل التطوير والتثبيت والغسيل، يتم تسهيل هذه العمليات عن طريق تعليق الحبوب في طبقة رقيقة من الجيلاتين النفاذية للماء المدعومة على ركيزة مرنة.

كما يتم نقل المواد الكيميائية إلى البلورات دون الإخلال بمواقعها عندما يتم غمس الفيلم في المحاليل الكيميائية، تحول عملية التطوير بلورة شفافة حساسة من حبيبات هاليد الفضة إلى أسطح من الفضة المعدنية التي تمتص الضوء، وبالتالي فهي غير شفافة.

ونظرًا لأن هذه الحبيبات صغيرة جدًا (<1 ميكرومتر)، فإن امتصاص الضوء يهيمن على الانعكاس، بسبب التشتت المتعدد وتظهر سوداء بنفس طريقة أي معدن مسحوق ناعم، إن اكتساب النظام من حيث عدد جزيئات هاليد الفضة المحولة إلى فضة معدنية لكل فوتون ضوئي ممتص هو عدد كبير للغاية (> 108) وهو أساس حساسيته العالية الفريدة.

تصميم معالج آلي في نظام التصوير

بينما يمكن إجراء عملية التطوير يدويًا باستخدام صواني مملوءة بالمحاليل الكيميائية لعدد قليل من الصور يوميًا أو خزانات عميقة لمزيد من الصور، فهذه عمليات كثيفة العمالة يصعب التحكم فيها. لذلك يتم استخدام المعالجات الآلية، والتي تكون أسرع في التشغيل (عادةً 90 ثانية من إدخال الفيلم المكشوف إلى تلقي الصورة المجففة)، وهي مناسبة للحفاظ على جودة صورة متسقة من خلال الحفاظ ليس فقط على نقطة السرعة ولكن أيضًا على اتساق المنحنى المميز الكامل.

المفهوم الأساسي هو استخدام خزانات المعالجة العميقة المحفوظة في درجة حرارة ثابتة وبكرات مغمورة في الخزانات لنقل الفيلم والتأكد من تعرضه لظروف معالجة متسقة، كما تتمثل إحدى العمليات الإضافية الرئيسية في خطوة التجفيف، مما يعني أنه يمكن عرض الفيلم بمجرد أن يتم عرض العناصر من المعالج. من الناحية العملية، فإن أبسط ترتيب هو أن يتم دمج المعالج في جدار الغرفة المظلمة مع إزالة الفيلم من الكاسيت بواسطة فني غرفة مظلمة وإيداع الصورة النهائية في درج خارج الغرفة المظلمة.

يتم إحضار الكاسيت إلى الغرفة المظلمة عن طريق ممر متشابك أو قفل خفيف، مما يسمح لفنيي الغرفة المظلمة بالحفاظ على أعينهم مظلمة وتقلل من خطر التعرض العرضي. في الأقسام الأكثر تقدمًا، يمكن التخلص من الغرفة المظلمة تمامًا وإزالة الفيلم من الكاسيت وإعادة تحميله بواسطة نظام آلي.

كما تشمل المصنوعات اليدوية المتعلقة بمعالجات الفيلم الأوتوماتيكية التقاط الحطام غير المرغوب فيه، مما يؤدي إلى ظهور بقع غبار على الفيلم المطور والتغيرات الدورية في شدة الفيلم (علامات الأسطوانة)، والتي تنشأ بشكل أساسي من الاختلاف في السرعة في الخزانات الناشئة عن صعوبة تصنيع البكرات وصيانتها لتكون مستديرة وسلسة تمامًا. في بعض البيئات الجافة، يمكن أن تتسبب التفريغ الكهروستاتيكي في حدوث مصنوعات يدوية مميزة.