The Influence of Development Conditions on Granularity-Density Relations for Black-and-White Materials

Abstract

On the basis of simple considerations of the development process it is deduced that with increasing exposure there should be a general tendency for the pattern of density growth to shift from an increase in number of fully developed grains per unit area to an increase in developed size of a fixed number of grains per unit area. With a very active developer, growth in density by increase in grain number may persist up to large exposures owing to the layerwise nature of development with such solutions. Data on covering power as a function of the fraction of developed silver are presented which provide confirmation of the above views.

It follows that for less than full development of an emulsion in an average developer the mean size of developed silver masses decreases more rapidly with increasing density than would be expected from the size distribution and full development. This means in turn that the slope of the granularity-density relation, for a low degree of development, may be much less than expected from simple consideration of the developable size distribution as a function of exposure, and that the slope will increase with development time to reach a maximum on full development. In the latter circumstance granularity will approach proportionality to the square root of the density. With a very active developer, however, little variation in slope of the granularity-density relation is to be expected with degree of development.

Granularity-density relations are presented for two materials developed for a wide range of times in each of three developers of widely different type. The variations in granularity-density relations with development time, and the dependence of such variations on developer type, are broadly consistent with the theoretical considerations and experimental observations on density growth.

The overall conclusion from this work is that any comprehensive theory of granularity, for both black-and-white and colour systems, must include some consideration of the manner in which reduction proceeds through an assembly of exposed grains as a function of exposure and development conditions.

Résumé

D’après des considérations simples concernant le processus du développement, il est montré que le mécanisme de l’accroissement de la densité lorsque l’exposition augmente doit passer d’une augmentation du nombre des grains complètement développés par unité de surface à une augmentation de la taille après développement d’un nombre constant de grains par unité de surface.

Avec des développateurs très actifs, l’accroissement de la densité par augmentation du nombre des grains peut persister jusqu’à des fortes expositions du fait de la progression par couches du développement avec de telles solutions. Des valeurs du pouvoir couvrant présentées en fonction de la fraction de l’argent développé confirment les déductions ci-dessus. Il sensuit que pour un développement incomplet d’une èmulsion dans un développateur moyennement actif, la taille moyenne des masses d’argent développées diminue avec l’accroissement de la densité plus rapidement que ne le laissent prévoir la répartition des tailles et le développement complet.

Cela signifie que. pour un développement limité, la pente de la courbe granularité-densité peut être beaucoup plus faible que celle prévisable d’après la simple considération de la répartition des tailles dèveloppables en fonction de l’exposition et que le pente croît avec la durée du développement pour atteindre une valeur maximale pour un développement complet. Dans ce cas. la granularilè est presque proportionnelle à la racine carrée de la densité. Avec des développateurs très actifs, on peut sattendre à de petites variations de la pente de la courbe granularité-densité avec le degré du développement.

On présente les courbes granulantè-densité de deux matériaux développés pendant des temps variés dans trois développateurs ayant des propriétés très différentes. Les variations des relations granularitè-densité avec la durée du développement et l’influence du type de développateur sur ces variations sont grossièrement en accord avec les considérations théoriques et les observations expérimentales relatives à l’accroissement de la densité.

La conclusion générale de ce travail est que toute théorie complète de la granularitè. valable à la fois pour le noir et blanc et la couleur, doit tenir compte de la manière selon laquells la réduction agit dans diverses conditions d’exposition et de développament sur l’ensemble des grains.

Zusammenfassung

Bei einem Schwarzweiss-Material können die durch unterschiedliche Belichtung erzeugten Dichten in dem einen Grenzfall durch vollständige Reduktion einer je nach Belichtung unterschiedlichen Anzahl von Körnern pro Flächenienheit Zustandekommen; im anderen Grenzfall kann sich der Grad der Durchentwicklung gleichmässig für alle vorhandenen Körner pro Flächenienheit mit der Belichting ändern. Es wird abgeleitet, dass bei hohen Belichtungen eine allbemeine Tenplenz in Richtung des zweiten Grenzfalles bestehen sollte, ausgenommen für sehr aktive Entwickler, bei denen der erste Grenzfall bis zu hohen Belichtungen erhalten bleiben kann. Daten öber die Deckkraft als Funktion des entwickelten Silberanteils werden mittgeteilt, welche diese Ansichten bestätigen, in einem “normalen” Entwickler die mittlere Grösse der Ag-Aggregate mit steigender Dichte stärker abnimmt, als aus der Korngrossen-verteilung der AgHal-Kristalle zu erwarten wäre. Dementsprechend gering ist die Steigung der Körnigkeits-Dichte-Bezeihung. Sie steigt erst mit zunehmender Entwicklungszeit an und erreicht ihr Maximum bei voller Ausentwicklung, wo sie sich proportional zur Quadratwurzel aus der Dichte ändert. Nur mit einem sehr aktiven Entwickler ist keine grosse änderung des Anstieges der Körnigkeits-Dichte-Beziehung mit dem Entwicklungsgrad der Schicht zu erwarten.

Es werden Körnigkeits-Dichte-Beziehungen för zwei Materialien för eine Reihe von Entwicklungszeiten in jeweils drei verschiedenen Entwickler-Typen mitgeteilt. Die änderung der Körnigkeits-Dichte-Beziehungen in Abhängigkeit von der Entwicklungszeit und vom Entwicklertyp entsprechen im wesentlichen den theoretischen öberlegungen.

Daraus folgt, dass jede umfassende Körnigkeitstheorie sowohl för Schwarzweiss- wie för Farbsysteme den Verlauf der Reduktion in einer Gesmatheit belichteter Körner als Funktion von Belichtung und Entwicklungsbedingungen beröcksichtigen muss.

Riassunto

In base a semplici considerazioni del processo di sviluppo, si deduce che. aumentando l’esposizione, vi dovrebbe essere una generale tendenza nell’ andamento della crescita di densità a spostarsi da un aumento del numero dei granuli completamente sviluppati per unità di area verso un aumento della dimensione dello sviluppato per un numero fisso di granuli per unità di area. Con uno sviluppo molto attivo, l’aumento di densità legato all’aumento del numero di granuli può persistere anche per alte esposizioni a causa della natura stratiforme dello sviluppo con tali soluzioni. Vengono presentali dati sul potere coprente in funzione della frazione di argento sviluppato, che forniscono una conferma di quanto sopra previsto. Ne segue che per uno sviluppo non completo di una emulsione in uno sviluppatore medio, la dimensione media delle masse di argento sviluppate diminuisce col crescere della densità più rapidamente di quanto ci si aspetterebbe dalla distribuzione delle dimensioni e da uno sviluppo completo.

Questo significa a sua volta che la pendenza della relazione granularità-densità, per un basso grado di sviluppo, può essere molto meno di quanto ci si aspetterebbe dalla semplice considerazione della distribuzione della dimensione sviluppabile come funzione dell’esposizione, e che la pendenza crescerà col tempo di sviluppo fino a raggiungere un massimo a sviluppo completo.

In quest’ultimo caso la granularità tenderà ad essere proporzionale alla radice quadrata della densità. Tuttavia, con uno sviluppatore molto attico, ci si deve attendere che la variazione nella pendenza della relazione granulatità-densità dal grado di sviluppo sia piccola.

Vengono presentate relazioni granularità-densità per due materiali sviluppati in un ampio intervallo di tempi e in tre sviluppatori di tipo molto diverso.

Le vanazoni delle relazioni granularità-densità col tempo sviluppo e la dipendenza di tali variazioni dal tipo di sviluppo, sono in genere in accordo con le considerazioni teoriche e le osservazioni sperimentali sulla crescita di densità.

La conclusione generale di questo lavoro è che ogni teoria completa sulla granularità, sia per sistemi bianco e nero che colore, deve comprendere alcune considerazioni sul modo in cui ha luogo la riduzione nell’insieme dei granuli esposti com funzione delle condizioni di esposizione e sviluppo.