Jak se vyrábějí filmy?

Přestože digitální technologie dnes velmi tvrdě konkurují klasickým chemickým procesům, stále má klasika obrovské množství zákazníků. Až budete cestovat třeba v Nepálu, určitě zde seženete bez problému film Fuji či Kodak. S paměťovou kartou to bude určitě mnohem horší. Navíc se vyrábějí filmové skenery s obrovským rozlišením. V kombinaci film/skener se pak dostáváte na mnohem větší rozlišení než se špičkovými digitálními fotoaparáty. Kodak nedávno oznámil zahájení výroby nových černobílých filmů na nové ultramoderní lince ve svém vlajkovém závodě v Rochesteru. Proto nezaškodí napsat článek, jak se vyrábějí filmy dnes, na začátku 21. století.

Filmy a jejich vlastnostmi jsme se v minulosti již dost zabývali. V článcích Jak fungují negativní filmy a Inverzní filmy jsme si vysvětlili procesy vyvolání negativních a inverzních filmů. Znovu doporučuji prostudovat i články Charakteristické vlastnosti filmů I a Charakteristické vlastnosti filmů II.

Výroba světlocitlivých emulzí

Kolem padesáti procent světové výroby stříbra se zpracovává ve fotografickém průmyslu.

Proces výroby filmu začíná jako klasická chemická výroba. Stříbrné ingoty se rozpouštějí v kyselině dusičné. Rozpustný dusičnan stříbrný se pak nechává srážet s halogenidy alkalických kovů, nejčastěji s bromidem, chloridem a jodidem draselným. Vznikají světlocitlivé krystalky halogenidů stříbra. Ostatní produkty těchto chemických reakcí se musí odseparovat. Nyní nastává problém, jak krystalky rovnoměrně rozptýlit. Je to zajímavé, ale i v dnešní době, kdy umíme vyrábět všelijaké speciální plastické hmoty, stále se pro přípravu emulzí používá želatina příbuzná třeba těm, které známe např. z dortů či barevných medvídků. Želatina se vyrábí z živočišných tkání. Nemá žádnou vnitřní krystalickou strukturu a je transparentní. Po zahřátí měkne a stává se tekutou, což je právě ta vlastnost, která je nutná pro nanášení tenkých vrstev. Z hlediska dlouhodobého skladování není želatina zrovna nejtrvanlivější. Jedinou cestou, jak ji zachovat věčnost je skladování při teplotách pod –10 C. Důkazem toho, že to funguje, je mamut, který ve věčně zmrzlé půdě v severovýchodní Sibiři vydržel přes 20 tisíc let. Proto na to jde Bill Gates se svou agenturou Corfis stejným způsobem. Jeho velký archiv jedinečných fotografií a negativů je uložen v místnostech v bývalých dolech v mínusových teplotách. Ví určitě proč. Jisté je, že negativy z počátků barevné fotografie jsou dnes v dezolátním stavu.

Hlavní know how výroby filmů leží ve znalostech vlastností světlocitlivých emulzí. Pro jednoduchost popíšeme  černobílý film s jednou vrstvou krystalků halogenidů stříbra. Citlivost filmu, jemnozrnnost, přenos kontrastu je dána velikostí a tvarem světlocitlivých částic. Výsledná emulze je namíchaná směs z několika emulzí s různou velikostí krystalků. Velikost a tvar krystalů jsou řízeny různými přísadami společně s dobami zrání emulzí při určité teplotě.

Na následujícím obrázku je vysvětleno, jak rozložení citlivostí jednotlivých světlo-citlivých částeček ovlivňuje přenos kontrastu a schopnost filmu vytvářet širokou škálu šedých polotónů.

Pokud mají světlocitlivé krystalky stejnou velikost a tvar, film má jen minimální možnost polotónů, neboť všechny krystalky po vyvolání reagují najednou. Takovéto speciální filmy jsou vhodné například na kopírování perokreseb (tzv. litografické filmy). V černobílé fotografii naopak žádáme spíše co nejširší spektrum šedých polotónů. Proto je nutné mít v emulzi krystalky s pestrým spektrem různých velikostí a tvarů. Ty větší reagují při menší intenzitě světla než ty menší. Fotografové však žádají často co nejmenší zrnitost tak, aby mohli dělat z filmu větší zvětšeniny. Proti se při procesu řízené krystalizace nechávají vytvářet tzv. ploché tabulární krystaly. Anglicky je výrobci nazývají T-grains. Trik je jasný. Malý objem krystalu znamená, že stačí jen malé množství světla k jeho zcitlivění. Takovéto emulze jsou pak citlivé a zároveň jemnozrnné. Ve srovnání s klasickými mají jen o trochu nižší hranovou ostrost a kontrast, což je právě dáno tvarem krystalů.

Emulze v surovém stavu jsou citlivé jen na UV záření, popřípadě modrou část viditelného spektra. Opět jsou potřeba speciální přísady pro rozšíření spektrální citlivosti.

Nanášení emulzí na filmové podložky

Nanášení emulzí musí probíhat v ultra-čistých podmínkách. Moderní černobílé filmy nejsou jen jedno-vrstvé. Některé mají i čtyři vrstvy. Barevné negativní filmy pak mívají i přes deset vrstev.

Jako tradiční filmová podložka se stále používá tri-acetát (asi znáte spíše obchodní název celuloid) nebo polyester. Na zadní stranu podložky se nanáší vrstva želatiny, která zabraňuje jejímu smršťování po nanesení emulzí z druhé strany podložky. Tato vrstva obvykle obsahuje i tmavé anti-halační barvivo, které zabraňuje zpětnému odrazu od podložky zpět do světlo-citlivé vrstvy. To by vedlo k takzvaným halo efektům či „svatozářím“ v nejjasnějších místech. Na obě strany podložky se dále nanášejí přípravné vrstvy, tak aby světlo-citlivá vrstva i anti-halační vrstva dobře přilnuly. Vlastní světlo-citlivá vrstva je ještě překrytá průhlednou ochrannou vrstvou želatiny, která je odolná proti poškrábání.

Střihání

Jednotlivé emulzní vrstvy se nanášejí na postupně se odvíjející role podkladového plastu. Bývají široké 1,5 m a dlouhé cca 1000 m. Role je pak nutné nařezat na menší a nastřihat z nich filmy do příslušných formátů. Vzhledem k velké náročnosti technologií zejména u barevných filmů není mnoho výrobců, kteří tyto procesy dokonale zvládají. Obchodních značek je mnohem více než Kodak, Fujifilm, Konica či Agfa. Tito výrobci často prodávají role potažené emulzemi dalším, kteří si je již sami střihají a balí. Většinou se pak nejedná o nejnovější řadu emulzí, ale o starší generaci, která zejména v současné době nemusí být vůbec špatná.