Aula 3 - Escola Superior de Tecnologia de Tomar

Aula Teórica 7 – Imagem Latente
Emulsões - 3 de Novembro de 2008
Licenciatura em Fotografia, 3º ano, 2008-2009
Departamento de Fotografia – Luis Pavão
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Sensibilidade à luz dos cristais de prata
Os cristais de prata são estruturas incolores, ou ligeiramente amareladas, que agregam
de forma ordenada iões de prata e de bromo, iodo ou cloro. A prata tem carga positiva (Ag +) e o
halogeneto tem carga negativa (Cl- ou Br-). No mesmo cristal podem coexistir dois ou mesmo
três halogenetos diferentes. A dimensão de um cristal é muito variável, em função das emulsões,
podendo variar entre centésimos de mícron até 5 mícron (5 milésimos de milímetro).
O processo fotográfico consiste no seguinte: por acção da luz e radiações ultravioleta,
estes cristais desagregam-se e forma-se átomos de prata livres, que contribuem para a imagem
fotográfica. Quanto maior for a dimensão física do cristal maior é a sua superfície e maior a
probabilidade de serem atingidos e destruídos por fotões. Assim uma emulsão com cristais
grandes terá uma sensibilidade à luz maior do que outra com cristais pequenos. Uma das formas
importantes de se controlar a sensibilidade à luz da emulsão é através da forma como os cristais
crescem dentro do banho inicial. Factores como a temperatura do banho, agitação, concentração
do banho, rapidez de descarga dos sais de prata, têm influência na dimensão dos cristais de
prata formados, logo na sensibilidade à luz da emulsão.
São portanto os cristais incolores que reagem à luz, desagregando-se, formando-se
prata metálica, de cor negra. Se os edifícios cristalinos forem puros, apenas com iões de prata e
halogeneto, sem outros elementos estranhos, serão mais resistentes à acção da luz, aguentam
melhor o embate dos fotões. Mas se contiverem impurezas, que podem ser outros materiais
como átomos de ouro ou enxofre, a estrutura cristalina vai ter imperfeições, que tornam mais
fácil a sua desagregação. Por isso estes elementos são usados como sensibilizadores. Quando
presentes na emulsão em pequenas quantidades, podem multiplicar por 10 ou por 100 a
sensibilidade inicial à luz.
Estrutura do cristal de prata
Teoricamente o cristal de prata é formado por uma estrutura regular e geométrica, composta por
iões de prata de carga positiva e iões de bromo e alguns iões de iodo, de cargas negativas, que
se mantêm arrumados num sistema cristalino cúbico com distâncias regulares entre si. Na
realidade estes cristais contém sempre algumas imperfeições, que são de vários tipos:
1. Iões intersticiais de prata, de carga positiva, que se encontram fora do seu lugar e que
resultam de deslocações e tempestades no interior do cristal.
2. Buracos positivos, ou seja espaços vagos deixados por estes iões de prata.
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3. Pontos de sensibilidade, que resultam de compostos químicos estranhos ao cristal e que
formam um centro defeituoso e mais frágil, por onde tem início a revelação
(desagregação) do cristal.
Teorias da formação da imagem latente
A teoria da Gurney-Mott é considerada hoje a teoria certa, que melhor explica a formação e o
comportamento da imagem.
Parte de pressupostos:
1. Existem iões de prata livres dentro do cristal de prata, que não se encontram na malha
regular da estrutura cristalina, antes estão entre estes; formaram-se porque se
libertaram da estrutura cristalina.
2. Estes iões de prata, ditos intersticiais, deslocam-se dentro do cristal e o seu movimento
cresce com a temperatura; a temperaturas muito baixas não se movem.
3. Os cristais apresentam pontos de sensibilidade, que são prata metálica formada e
concentrada em certos pontos, ou compostos de sulfureto de prata ou ligas de prata e
ouro. Estes pontos do cristal são inicio da formação da imagem latente.
Processo de formação da imagem latente de acordo com a teoria de Gurney-Mott
Quando exposto à luz, os iões de bromo libertam electrões, que saltam para níveis de
energia superiores e ficam livres para vaguear pelo cristal. Neste aspecto o cristal oferece
alguma condutividade. Estes electrões acabam por se concentrar nos pontos de sensibilidade do
cristal, porque a prata metálica que existe nesses pontos tem um nível de energia inferior (metal)
e pode atrair estes electrões que permanecem aí agarrados. Assim, no momento da exposição à
luz, forma-se uma carga eléctrica negativa nos pontos de sensibilidade, por concentração destes
electrões libertados.
Esta carga negativa é o suficiente para atrair os iões de prata (carga positiva), que estão
livres no interior do cristal e que como vimos são móveis à temperatura ambiente. Quando
atingem os pontos de sensibilidade combinam-se com os electrões e forma-se prata metálica,
que se deposita nesse local. Quando se formou uma certa quantidade de prata metálica o cristal
passa a ser revelável. A revelação tem inicio em torno dos pontos de prata já existentes e
propaga-se para o resto do corpo do cristal.
Os iões intersticiais deixam buracos de carga positiva no cristal, que se deslocam
igualmente para a superfície e aí libertam iões negativos de bromo, que passam a átomos de
bromo e são absorvidos pela gelatina circundante.
Quando a quantidade de prata formada num cristal atinge uma certa quantidade, o
cristal altera o seu estado e passa a ser revelável, fica estabilizado e permanece nesse estado
até entrar no revelador. Caso o cristal não acumule prata em quantidade suficiente permanece
instável e esta prata tem um carácter reversível, passando a ião de prata e desfazendo o efeito
da exposição.
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Revelação física e revelação química
Na revelação física das imagens de prata usamos um revelador ácido, que contém
nitrato de prata, um ácido fraco e um agente redutor da prata: a emulsão exposta é introduzida
neste banho e o redutor vai lentamente reduzindo o nitrato de prata a prata metálica, que se
deposita sobre os grãos pontos de sensibilidade já existentes e que contém prata fotolitica,
resultante da exposição à luz. A prata da imagem provém maioritariamente do revelador. A
revelação pode ser feita antes ou depois do fixador, ou seja podemos fixar primeiro e revelar
depois que obtemos uma imagem. O poder de amplificação deste sistema é muito inferior ao da
revelação alcalina química e portanto as emulsões assim reveladas precisam de muito mais
exposição à luz do que se reveladas por um sistema químico.
Na revelação química o revelador é um redutor poderoso e que funciona num meio
alcalino, não contém prata, apenas converte em prata os iões de prata da emulsão. O seu poder
de amplificação da imagem é enorme, da ordem de 10 000 000 (dez milhões) e permite
exposições menores, as emulsões são expostas correctamente com muito menos luz.
Experiencias comprovativas
Comparação do resultado da exposição à luz de duas emulsões, uma à temperatura de 20 ºC e
a outra à temperatura de – 186 ºC (negativa), a temperatura do ar liquido. A emulsão exposta a
baixa temperatura, produz uma imagem fraca, porque o iões de prata intersticiais não se movem,
perdem a mobilidade na baixa temperatura. O cristal atingido pela luz liberta electrões, que se
movem livremente e são agarrados pelos pontos de sensibilidade (prata), mas não são
neutralizados pelos iões de prata, acabando por regressar ao seu estado energético inicial e
libertando uma fosforescência verde (característica do brometo exposto no frio).
Desmultiplicando esta exposição à luz a baixa temperatura, em duas, quatro, oito e dezasseis
exposições equivalentes a baixa temperatura, obtemos resultados interessantes. Numa das
emulsões a temperatura baixa é sempre mantida. Na outra emulsão, permite-se um aquecimento
intercalar entre cada exposição e a seguinte, veremos que a emulsão com aquecimento
intercalar dá resultados mais próximos de uma exposição à temperatura de 20 ºC. O que
confirma a teoria, porque o aquecimento pontual permite a mobilidade dos iões de prata e o
processo de formação da imagem latente pode completar-se.
A baixa temperatura uma parte do processo de formação da imagem latente realiza-se
(libertação de electrões e sua atracção para os pontos de sensibilidade), mas a segunda parte
do processo não se realiza (deslocação de iões de prata, combinação com estes electrões e a
formação de prata).
Adaptado e traduzido em Novembro de 2003, a partir do livro de Stroboel, Compton. Current,
Zackia “Photographic Materials and Processes”, páginas 266 e seguintes.
Outra bibliografia: Neblette, C. B., Photography, its materials and processes
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