Энергетические требования к фотографическому серебряному изображению. Уже указывалось, что только около 60% падающей на слой энергии поглощается фотографической эмульсией и что только малая часть ее поглощается зернами галоидного серебра; другая часть теряется при рассеянии или поглощается желатиной и другими материалами пленки. Эггерт и Ноддак, изучая квантовые отношения при образовании скрытого изображения, подсчитали, что только 10% падающего света поглощается зернами галоидного серебра и принимает участие в образовании скрытого изображения. Если эмульсия не сенсибилизирована красителями, она чувствительна только к фиолетовой и синей частям спектра. Кристаллы галоидного серебра в эмульсии состоят из ионов серебра и брома, образующих кристаллическую решетку кубической формы, в которой каждый ион серебра окружен шестью ионами галоида, — условие, которое выполняется во всех местах кристалла, кроме поверхностей и углов.

Во время экспозиции, если свет обладает должной частотой, чтобы быть поглощенным, энергия кванта передается валентному электрону иона брома и электрон перебрасывается на более высокий энергетический уровень, соответствующий полосе проводимости галоидного серебра, где электрон может двигаться в кристалле свободно, пока не придет в контакт с центром светочувствительности, то есть с частицей сернистого серебра или частицей свободного коллоидального серебра. Вступая в указанный контакт, электрон теряет часть своей энергии, он оказывается пойманным в ЛОВУШКУ, а зародыш сернистого серебра или серебряная частица приобретает отрицательный заряд.
Так как некоторые ионы в кристалле не находятся в узлах кристаллической решетки, эти промежуточные ионы при нормальной температуре мигрируют, пока не будут притянуты к отрицательно заряженным зародышам, где они нейтрализуются, образуя атом свободного серебра на зародыше. Этот процесс может повторяться до тех пор, пока зародыш не приобретет достаточное количество атомов серебра, чтобы стать проявляемым. Число атомов серебра, требуемых для того, чтобы зародыш приобрел способность к проявлению, различно в различных эмульсиях, но в общем лежит в пределах от одного до десяти.
Проявитель дает энергию, требуемую для восстановления ионов серебра кристаллической решетки галоидного серебра; восстановление начинается у зародыша серебра скрытого изображения и продолжается с ростом зародыша.
Восстановление кристалла бромистого серебра после экспонирования является смешанным эффектом нескольких процессов:
1. Фотопроводимость является результатом поглощения света решеткой галоидного серебра и перехода электрона на полосу проводимости, где он свободно двигается за счет тепловой энергии, пока не будет поглощен центром светочувствительности.
2. Ионная проводимость — электростатический потенциал отрицательно заряженного центра притягивает мигрирующий межрешетчатый ион серебра, который нейтрализуется электронами в контакте с центром, образуя свободные атомы серебра. Эти процессы улавливания электронов и нейтрализации ионов серебра вызывают рост центра, пока серебряный зародыш не станет способным к проявлению.
3. Проявление-восстановление начинается на зародыше и продолжается, развиваясь, пока весь кристалл не будет восстановлен до металлического серебра.
Фотография поэтому — это процесс, в котором светочувствительный материал поглощает излучение и подвергается определенным фотохимическим изменениям. Превращение скрытого изображения в видимое осуществляется за счет химической энергии, доставляемой проявителем.