Справочник по кинооборудованию. Кинопленки и их обработка

Анатолий Кириллов,
главный технолог, главный инженер производственного объединения «Свема» с 1987 по 2004 год
Леонид Коновалов,
начальник цеха обработки пленки ВГИКа, доцент кафедры кинотелетехники

Значение кинематографа в становлении современной цивилизации невозможно переоценить. В процессе бурного развития фотографии на основе галогенидов серебра появились неограниченные возможности получения изображений последовательных фаз движения.

Т. Эдисон изобрел гибкую перфорированную фотопленку и простейший грейферный механизм для прерывистого ее передвижения, а затем прибор для индивидуального просмотра движущегося изображения — кинетоскоп. Но, к досаде Эдисона, проецировать движущееся изображение для коллективного просмотра додумались братья Люмьер. 28 декабря 1895 года в маленьком парижском кафе начались коммерческие демонстрации коротких фильмов: «Прибытие поезда», «Политый поливальщик» и «Завтрак ребенка». Аттракцион имел колоссальный успех.

Естественно, за прошедшее время (с перерывом на две мировые войны) бурное развитие кинематографа и химико-фотографической промышленности продолжалось, и хотя принципиальные технические решения оставались прежними, они были значительно усовершенствованы.

Так, на смену очень горючей гибкой подложки на базе целлулоида (коллоксилина) пришла подложка на базе негорючей ацетилированной целлюлозы, а затем — полиэтилентерефталатная (лавсановая). Фотоэмульсии стали более светочувствительными и мелкозернистыми. Появилась оптическая система записи звука. Были изготовлены цветные кинопленки. Первой цветной многослойной кинопленкой стала пленка «Кодахром», обрабатываемая по методу обращения. Она использовалась для домашней съемки и производилась на протяжении 60 лет.

Для профессионального кинематографа применялись черно-белые системы съемки «Трипак» с по-следующим получением красочного изображения по методу «Техниколор» (по сути полиграфической печати позитивного изображения с трех рельефных цветоделенных негативных пленок). И только в 1936 году компании Аgfa и Kodak начали выпуск многослойных цветных негативных кинопленок. Для получения позитивного изображения в основном использовался метод «Техниколор».

С 1948 года Kodak начала выпускать маскированные негативные кинопленки, позволившие резко улучшить цветовоспроизведение. А c 1970 года в знаменитой кинопленке тип 5247 этой компании впервые была использована технология внутрислойного управления химическими процессами цветного проявления, развитием которого являются все современные цветные кинопленки.

В современной кинопленке реализованы сложнейшие квантово-механические процессы на стадии образования скрытого изображения. Значительно усложнилось строение, в первую очередь цветных кинопленок, так, со стороны экспонирования пленки количество элементарных слоев может достигать 14…16 при общей толщине менее 20 микрон. По сути — это три пленки в одном пакете, в каждой из которых образуется один из трех субтрактивных красителей (желтый, пурпурный и голубой).

Очень сложным является и состав элементарных слоев, в которые кроме светочувствительной фотоэмульсии входят вещества, обеспечивающие необходимую спектральную чувствительность, а также химические соединения (цветообразующие компоненты), в результате взаимодействия которых с окисленной формой проявляющего вещества вблизи микрокристаллов светочувствительной фотоэмульсии образуются красители.

Строение современной цветной негативной кинопленки: 1 — защитный слой; 2 — верхний синечувствительный слой, состоящий из двух полуслоев и содержащий желтую цветообразующую компоненту; 3 — желтый фильтровый слой, предотвращающий доступ синих лучей в нижележащие слои; 4 — зеленочувствительный слой, состоящий из трех полуслоев и содержащий пурпурную цветообразующую компоненту и желтую маску; 5 — желатиновая прослойка; 6 — красночувствительный слой, состоящий из двух полуслоев и содержащий голубую цветообразующую компоненту и розовую маску; 7 — противоореольный слой; 8 — триацетатная основа; 9 — черный сажевый слой.

В состав слоев пленки входит множество различных вспомогательных веществ: смачивателей, дубителей, регуляторов вязкости, пластификаторов, антивуалентов, специальных противоореольных красителей. Строение современной цветной негативной кинопленки показано на рисунке.

Каждый светочувствительный слой состоит из полуслоев: верхний — более чувствительный с крупным зерном, а нижний — в 8…10 раз меньшей чувствительностью и с мелким зерном.

Если негатив снят с недодержкой при малом количестве света, то в пленке работает только верхний полуслой с крупным зерном, изображение получается зернистым. Если же негатив экспонирован нормально и его плотность близка к оптимальной, в работу включается нижний полуслой с мелким зерном, и изображение становится менее зернистым. Полуслойный полив (изготовление пленки полуслоями) привел к заметному улучшению гранулярности — уменьшению зернистости изображения.

Красители, используемые в кинопленках, не являются идеальными по своим спектральным характеристикам, поэтому их спектральное пропускание улучшают с помощью внутреннего маскирования. Две окрашенные маскирующие компоненты, желтая и розовая, вместе и придают негативной кинопленке знакомый всем оранжевый цвет.

Естественно, черно-белые кинопленки существенно проще, они обычно состоят из трех-пяти элементарных слоев, и изображение в них образуется из мелкодисперсного серебра.

Все кинопленки делятся на две группы. Черно-белые, обработка которых состоит всего из двух основных стадий — проявление и фиксирование, а также промежуточной и окончательной промывок. Экспонированные микрокристаллы в проявителе восстанавливаются до серебра, а неэкспонированные — растворяются в фиксаже. В группе черно-белых кинопленок отдельно стоит звукотехническая кинопленка, предназначенная для получения негатива аналоговой и цифровой фонограммы

Цветные кинопленки, обработка которых предусматривает дополнительную стадию отбеливания проявленного мелкодисперсного металлического серебра. В процессе обработки черно-белое изображение полностью удаляется (соль серебра, образующаяся в процессе отбеливания, растворяется в фиксаже), и на кинопленке остаются только красители.

Внутри этих групп кинопленки подразделяются на негативные, которые используются для съемки сюжета, и позитивные, на которых получают изображение для просмотра в кинотеатрах.

Поскольку оригинал негатива фильма представляет большую ценность, фильмокопии для кинотеатров печатаются с дубликатов негатива. При этом для тиражирования используют специальные контратипные кинопленки. При изготовлении дубликата с оригинального негатива — кинопленки «Интермедиат» (с оригинального негатива изготовляется промежуточный позитив, а с него — дубликат негатива), при изготовлении дубликата негатива непосредственно с позитива — кинопленки «Интернегатив».

В последнее время при тиражировании фильмов все более широкое применение находит технология Didital Intermediate (DI) — замена одной из стадий контратипирования (изготовление промежуточного позитива) сканированием негатива. После того как пленочный негатив отсканирован и планы, вошедшие в окончательный монтаж фильма, выровнены по цвету, изображение с помощью лазера выводится с компьютера на пленку «Интермедиат». В результате получают негатив, готовый к тиражированию, без склеек между планами. Чтобы при печати такой негатив мог выдержать большое число копирований, например при тираже в 600 фильмокопий — 600 прогонов на копировальном аппарате взад-вперед на большой скорости, для контратипирования используют пленку на лавсановой основе.

Отечественная химико-фотографическая промышленность до начала 90-х годов производила все типы указанных кинопленок, но в силу определенных социальных процессов и общего кризиса российского кинематографа она практически прекратила свое существование. Возрождение и нынешний расцвет киноиндустрии проходит исключительно на импортной элементной базе.

На современном российском кинорынке представлены в основном два производителя кинопленки — Kodak и Fuji, в значительно меньшей степени — Agfa и ORWO. Продукция Agfa — это кинопленки для записи звука и цветные позитивные кинопленки, продукция ORWO — черно-белые негативные и позитивные кинопленки. Очень ограниченный ассортимент черно-белых негативных пленок выпускает компания «Тасма» (Казань).

Для химико-фотографической обработки (ХФО) современных кинопленок используют следующие стандартные режимы:

• черно-белые пленки проявляют в составе Д-96, позитивные — при температуре 23° С, негативные — при температуре 21° С;
• цветные негативные и контратипные кинопленки обрабатывают по «горячему» процессу в режиме ECN-2 (стадии обработки приведены в таблице), позитивные кинопленки — по процессу ЕСР-2.

Процесс обработки кинопленки в проявочной машине существенно отличается от ее ручной обработки в бачке, когда после проявления определенного количества пленки растворы «садятся» и начинают работать медленнее, через какое-то время их просто выливают.

Схема циркуляции растворов в проявочной машине

При обработке в проявочной машине растворы стараются менять как можно реже, например, раз в месяц или раз в полгода. Чтобы обрабатывающий раствор сохранял свои химические свойства неизменными, его непрерывно пополняют компенсирующим пополнителем (добавком). В проявителе, например, активнее всего расходуется проявляющее вещество, поэтому в пополнитель оно вводится в заметно большем количестве, чем в исходный проявляющий раствор. Но зато в пополнителе практически отсутствуют бромиды, поскольку они образуются в качестве продуктов реакции в ходе проявления и накапливаются в растворе. В самой машине постоянно находится 200…400 л проявителя, а после проявления каждых 100 метров пленки из напорного бака с помощью дозаторных насосов подкачивается 2,5…3 л пополнителя. Получается, что проявитель в машине, с одной стороны, как бы старый, а с другой стороны, он непрерывно обновляется. Из-за постоянного пополнения обрабатывающего раствора, в проявочной машине образуется избыток раствора — перелив, который собирается в специальном баке. Когда перелива набирается достаточно много, его сливают в бак приготовления раствора и на его основе (добавляя израсходованные химикаты и воду) готовят новую порцию пополнителя. После проверки химиками-аналитиками состава пополнителя он подается в напорный бак. Схема циркуляции растворов в проявочной машине при обработке пленки приведена на рисунке. Химический состав всех растворов постоянно контролируется. Самым «неприхотливым» из них является фиксаж, его можно использовать повторно до трех лет, постоянно подкрепляя. Несколько меньше служит отбеливающий раствор. В кинолабораториях перелив фиксажа используют всегда, он «ходит по кругу» многократно, пока не произойдет его загрязнение другими растворами, например, при недостаточно хорошей работе отжимных устройств и каплесдувателей. При попадании отбеливателя, приготовленного на красной кровяной соли, в фиксаже образуется синяя краска — берлинская лазурь. При попадании проявителя в фиксаже начинают восстанавливаться растворенные в нем соли серебра и фиксаж мутнеет. Обычно при нормальной работе проявочной машины после обработки каждых 1000 м кинопленки из предыдущей ванны в соседний бак заносится 4..4,5 л раствора. При плохой работе отжимных устройств в соседний бак может попадать до 7…9 л раствора из предыдущего бака.

Самым «капризным» раствором является проявитель, который на воздухе быстро окисляется. Перелив негативного проявителя повторно не используют — пополнитель к проявителю негативной кинопленки всегда готовят свежий. А вот пополнитель для цветного позитива может состоять из 60…80% отработанного раствора-перелива и 20…40% свежего раствора. Столь же высок процент возврата и у отбеливателя.

С учетом высоких требований к точности проведения процессов ХФО их можно реализовать только в современных высокоскоростных проявочных машинах. Скорость ХФО для негативных кинопленок — до 1000 м/ч, позитивных — до 4000 м/ч.

Кроме того, для работы проявочных машин должна быть организована достаточно сложная технологическая периферия:

• подготовка воды высокого качества для приготовления рабочих растворов и промывки;
• установка охлаждения воды для автоматической системы поддержания температуры рабочих растворов;
• линия перекачивания рабочих растворов в баки хранения, сбора переливов отработанных рабочих растворов и их подачи в баки приготовления растворов.

Отдельно должна быть организована технологическая схема нейтрализации и очистки сточных вод. Кроме того, необходима утилизация отработанных растворов — прежде всего нейтрализация и выведение вредных химикатов из раствора в виде твердого осадка с тем, чтобы потом этот твердый осадок мог быть отфильтрован. То, что остается после осаждения и фильтрации, представляет безвредный раствор, который сливается в канализацию.

В процессе ХФО постоянно проводится сенситометрический и аналитический анализ рабочих растворов и промывной воды.

От редакции

Справочник основан на информации, полученной из официальных источников компаний-производителей, и содержит только те данные, которые эти компании предоставляют в открытом доступе.