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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
このドキュメントは 2 つの部分に分かれています。 1 つ目は、カラー写真画像の長期の暗所保存安定性を予測するための方法と手順をカバーしています。 2 つ目は、指定された温度と相対湿度で、指定された強度とスペクトル分布の光にさらされたときのそのような画像の色安定性を測定する方法と手順をカバーしています。
今日、連続階調写真の大部分はカラー写真素材で作られています。このような写真が保存される期間は、数日から数百年までさまざまであり、それに応じて画像の安定性の重要性が大きくなったり小さくなったりします。多くの場合、特定の写真の最終的な用途は最初はわかりません。カラー写真の耐用年数に関する知識は、多くのユーザーにとって重要です。特に、アプリケーションによって安定性の要件が異なることが多いためです。博物館、アーカイブ、およびカラー写真資料の管理を担当するその他の機関にとって、これらの資料が長期間にわたって良好な状態で保存されるためには、さまざまな保管および展示条件下でのこれらの資料の挙動を理解することが不可欠です。
透明または不透明な支持体上にコーティングされた透明バインダー層に分散された有機シアン、マゼンタ、およびイエロー染料は、ほとんどの最新のカラー写真の画像を形成します。カラー写真色素画像は、通常、保存および表示中に色あせます。 3 つの画像染料が同じ速度で退色することはめったにないため、通常はカラー バランスも変化します。さらに、黄色がかった（場合によっては他の色の）染みが形成されることがあり、支持体および画像層の脆化および亀裂などの物理的劣化が生じることがある.退色と汚れの速度はかなり変化する可能性があり、主にカラー写真材料の固有の安定性と、写真が保存および表示される条件によって支配されます。化学処理の品質も重要な要素です。ラッカー、プラスチックラミネート、色のレタッチなどの後処理も、色材の安定性に影響を与える可能性があります。
保存動作、または暗所安定性に影響を与える 2 つの主な要因は、写真にアクセスできる空気の温度と相対湿度です。高温は、特に相対湿度が高い場合、化学反応を加速し、1 つまたは複数の画像色素の劣化につながる可能性があります。一方、低温低湿で保管すると、カラー写真の寿命を大幅に延ばすことができます。画像劣化のその他の潜在的な原因は、大気汚染物質 (酸化ガスや還元ガスなど)、微生物、昆虫です。
主に、照明の強さ、光への露出時間、照明のスペクトル分布、および周囲の環境条件は、屋内または屋外で表示されたときのカラー写真の安定性に影響します。 (ただし、通常はゆっくりとした暗色退色と染色反応も表示期間中に進行し、画質の全体的な変化に寄与します)紫外線 (UV) 放射は、一部の種類のカラー写真に特に有害であり、樹脂コーティング (RC) 紙支持体の着色ポリエチレン層などのプラスチック層の急速な退色や劣化を引き起こす可能性があります。
実際には、カラー写真は、温度、相対湿度、および照明のさまざまな組み合わせの下で、さまざまな期間にわたって保存および表示されます。このため、特定の保管および表示条件が事前にわかっていない限り、特定の種類の写真材料の耐用年数を正確に予測することはできません。さらに、許容できる変化の量は見る人によって大きく異なり、シーンの種類や画像の色調や色の品質に影響されます。
さまざまな程度の退色や汚れが生じたアマチュアおよびプロのカラー写真を徹底的に調べた結果、さまざまな画質基準でどの程度の変化が許容されるかについてのコンセンサスは得られませんでした.このため、このドキュメントでは、退色とカラー バランスの変化の許容可能なエンドポイントを指定していません。ただし、一般的に、イメージ全体の濃度の変化の許容範囲は、カラー バランスの変化の 2 倍です。このため、このドキュメントでは、画像濃度とカラー バランスの変化を予測するための例として、さまざまな基準が使用されています。
画像テストは、明暗安定性テストで発生する視覚的変化を評価するのに役立ちますが、写真で実際に遭遇するさまざまなシーンを代表する単一のシーンがないため、このドキュメントには含まれていません。
通常の室温での暗所保存では、ほとんどの最新のカラー フィルムやカラー ペーパーは画像の退色と染色が遅すぎて、標本の経時変化を測定するだけで暗所保存安定性を評価することができません。そのような場合、意味のある安定性データを取得するには、あまりにも多くの年月が必要になります。しかし、高温で実施される加速劣化試験によって、中温または低温での長期的な退色および染色の可能性を比較的短時間で評価することが可能です。 2 つ以上の湿度レベルで高温試験を行うことにより、相対湿度の影響も評価できます。
同様に、カラー写真の光安定性に関する情報は、加速光安定性試験から得ることができます。これらには、高強度の光源を備えた特別なテスト ユニットが必要です。テスト ストリップを数日、数週間、数か月、さらには数年にわたって露光して、必要な量の画像の退色 (または染色) を生成することができます。試験片の温度と水分含有量は、試験期間を通して制御され、光源の種類は、通常の使用条件下で得られたデータと十分に相関するデータが得られるように選択されるものとします。
通常の表示条件下での写真カラー画像の動作を予測するための加速光安定性試験は、相反則の失敗によって複雑になる場合があります。カラー画像の光誘起退色および染色に適用される場合、相互関係の失敗は、たとえ全光が露出 (強度 × 時間) は、露出時間を適切に調整することで一定に保たれます (参考文献 [1] を参照)染料の退色と染みの形成の程度は、染料の劣化に関与する光化学反応、染料分散の種類、バインダー材料の性質、およびその他の変数に応じて、加速条件下で増減する可能性があります。例えば、周囲の大気から写真の画像含有乳剤層に拡散できる酸素の供給は、加速試験では制限される場合があります（乾燥ゼラチンは優れた酸素バリアです）。これにより、通常の表示条件下で発生する色素の退色率と比較して、色素の退色率が変わる場合があります。試験片の温度と水分含有量も、相反則不履行の大きさに影響します。さらに、光の退色は、照射のパターン (連続対断続) および明/暗サイクル率によって影響を受けます。
これらすべての理由から、画像濃度、カラー バランス、汚れレベルの長期的な変化は、加速試験で採用された条件と同様の条件、または加速試験と実際の使用条件との間に良好な相関関係が確認された場合にのみ、合理的に見積もることができます。
さまざまな種類の写真カラー フィルムおよび写真用紙の暗所および明所での安定性を評価するための試験方法の有効性を確立するために、次の製品タイプが試験用に選択されました。
- ａ）油溶性カプラーを組み込んだカラーネガフィルム。
- b)油溶性カプラーを組み込んだカラーネガ映画プレプリントおよびネガフィルム。
- ｃ）油溶性カプラーを組み込んだカラーリバーサルフィルム。
- ｄ）フィッシャー型カプラーを組み込んだカラーリバーサルフィルム。
- e)現像液にカプラーを含むカラー反転フィルム。
- f)銀染料漂白フィルムおよびプリント;
- ｇ）油溶性カプラーを組み込んだカラープリント。
- h)組み込まれた油溶性カプラーを含むカラー映画プリントフィルム。
- i)カラー染料吸収 (染料転写) プリント;
- j)染料現像剤を含むインテグラル カラー インスタント プリント フィルム。
- ｋ）染料現像剤でカラーインスタントプリントフィルムを剥がす。
- l)染料リリーサーを含むインテグラル カラー インスタント プリント フィルム。
これらの材料を使用した広範なテストの結果、このドキュメントの方法と手順を使用して、特定の製品で作成されたカラー写真の長期的な暗所安定性と明所安定性に関する有意義な情報を取得できることが示されました。また、さまざまな製品で作成されたカラー写真の安定性を比較したり、処理のバリエーションや後処理処理の効果にアクセスしたりするためにも使用できます。このような加速劣化試験に基づく予測の精度は、実際の保管または表示条件に大きく依存します。
また、試験条件によって引き起こされ、試験中および試験後に測定された密度変化には、フィルムまたは紙の支持体、および特定の製品に含まれる可能性のあるさまざまな補助層の密度変化が含まれることも覚えておく必要があります。ただし、ほとんどの材料では、主な変化は色素画像層で発生します。
暗所保管時の安定性
暗所保存におけるカラー写真画像の安定性を予測するためのテストは、Bardらによって記述された Arrhenius メソッドの適応に基づいています。 [ 2][3] ) および Arrhenius, Steiger などによる以前の参考文献 (参考文献 [4], [5], および [6] を参照)この方法は、十分に理解され証明された化学の理論的教訓から導き出されたものですが、写真画像の変化を予測するためのその適用の妥当性は、経験的な確認にかかっています。多くの発色タイプのカラー製品は、アレニウスの関係とよく一致する加速および非加速暗老化試験の両方で画像退色および染色データをもたらしますが、他のタイプの製品はそうではありません。
注記たとえば、インテグラル タイプのインスタント カラー プリント材料は、高温で変則的な汚れを示すことがよくあります。一部の発色材料を 80 °C および 60 % RH を超える温度で処理すると、取り込まれた高沸点溶媒が失われ、画像が異常に劣化する可能性があります。また、銀染料漂白画像の染料は、非常に高い温度と高い相対湿度の組み合わせで解凝集し、カラー バランスと彩度に異常な変化を引き起こします (参考文献 [7] を参照)一般に、写真材料は、ゼラチンの物理的特性の変化により、相対湿度が 60% を超えると (特に加速試験で使用される高温で) 劇的な変化を起こす傾向があります。
光照射時の安定性
このドキュメントの光安定性をテストする方法は、光源のスペクトル分布または周囲温度と相対湿度を変更せずに光強度を増加させると、通常の表示またはディスプレイで発生する光化学反応が比例して増加するという概念に基づいています。望ましくない副作用を引き起こすことなく、条件を満たします。
ただし、このイントロダクションで説明されている相互関係の失敗のため、この仮定が常に当てはまるとは限りません。したがって、このドキュメントに記載されている加速光安定性試験方法は、指定された加速試験条件では有効ですが、通常の条件下で長期間表示された特定の製品の動作を確実に予測できない場合があります。
反射光または透過光 (または反射光と透過光の組み合わせ) によって表示されるように設計された半透明のプリント素材は、使用方法に応じて、透明または反射プリントとして評価されます。使用目的ごとにデータを報告すること。
この文書では、いくつかの耐光性試験のうち、特定の製品にとって最も重要なものを特定するものではありません。
Introduction
This document is divided into two parts. The first covers the methods and procedures for predicting the long-term, dark storage stability of colour photographic images; the second covers the methods and procedures for measuring the colour stability of such images when exposed to light of specified intensities and spectral distribution, at specified temperatures and relative humidities.
Today, the majority of continuous-tone photographs are made with colour photographic materials. The length of time that such photographs are to be kept can vary from a few days to many hundreds of years and the importance of image stability can be correspondingly small or great. Often the ultimate use of a particular photograph may not be known at the outset. Knowledge of the useful life of colour photographs is important to many users, especially since stability requirements often vary depending upon the application. For museums, archives, and others responsible for the care of colour photographic materials, an understanding of the behaviour of these materials under various storage and display conditions is essential if they are to be preserved in good condition for long periods of time.
Organic cyan, magenta and yellow dyes that are dispersed in transparent binder layers coated on to transparent or white opaque supports form the images of most modern colour photographs. Colour photographic dye images typically fade during storage and display; they will usually also change in colour balance because the three image dyes seldom fade at the same rate. In addition, a yellowish (or occasionally other colour) stain may form and physical degradation may occur, such as embrittlement and cracking of the support and image layers. The rate of fading and staining can vary appreciably and is governed principally by the intrinsic stability of the colour photographic material and by the conditions under which the photograph is stored and displayed. The quality of chemical processing is another important factor. Post-processing treatments, such as application of lacquers, plastic laminates and retouching colours, may also affect the stability of colour materials.
The two main factors that influence storage behaviour, or dark stability, are the temperature and relative humidity of the air that has access to the photograph. High temperature, particularly in combination with high relative humidity, will accelerate the chemical reactions that can lead to degradation of one or more of the image dyes. Low-temperature, low-humidity storage, on the other hand, can greatly prolong the life of photographic colour images. Other potential causes of image degradation are atmospheric pollutants (such as oxidizing and reducing gases), micro-organisms and insects.
Primarily the intensity of the illumination, the duration of exposure to light, the spectral distribution of the illumination, and the ambient environmental conditions influence the stability of colour photographs when displayed indoors or outdoors. (However, the normally slower dark fading and staining reactions also proceed during display periods and will contribute to the total change in image quality). Ultraviolet (UV) radiation is particularly harmful to some types of colour photographs and can cause rapid fading as well as degradation of plastic layers such as the pigmented polyethylene layer of resin-coated (RC) paper supports.
In practice, colour photographs are stored and displayed under varying combinations of temperature, relative humidity and illumination, and for different lengths of time. For this reason, it is not possible to precisely predict the useful life of a given type of photographic material unless the specific conditions of storage and display are known in advance. Furthermore, the amount of change that is acceptable differs greatly from viewer to viewer and is influenced by the type of scene and the tonal and colour qualities of the image.
After extensive examination of amateur and professional colour photographs that have suffered varying degrees of fading or staining, no consensus has been achieved on how much change is acceptable for various image quality criteria. For this reason, this document does not specify acceptable end-points for fading and changes in colour balance. Generally, however, the acceptable limits are twice as wide for changes in overall image density as for changes in colour balance. For this reason, different criteria have been used as examples in this document for predicting changes in image density and colour balance.
Pictorial tests can be helpful in assessing the visual changes that occur in light and dark stability tests, but are not included in this document because no single scene is representative of the wide variety of scenes actually encountered in photography.
In dark storage at normal room temperatures, most modern colour films and papers have images that fade and stain too slowly to allow evaluation of the dark storage stability simply by measuring changes in the specimens over time. In such cases, too many years would be required to obtain meaningful stability data. It is possible, however, to assess in a relatively short time the probable long-term fading and staining behaviour at moderate or low temperatures by means of accelerated ageing tests carried out at high temperatures. The influence of relative humidity also can be evaluated by conducting the high-temperature tests at two or more humidity levels.
Similarly, information about the light stability of colour photographs can be obtained from accelerated light-stability tests. These require special test units equipped with high-intensity light sources in which test strips can be exposed for days, weeks, months or even years, to produce the desired amount of image fading (or staining). The temperature of the specimens and their moisture content shall be controlled throughout the test period, and the types of light sources shall be chosen to yield data that can be correlated satisfactorily with those obtained under conditions of normal use.
Accelerated light stability tests for predicting the behaviour of photographic colour images under normal display conditions may be complicated by reciprocity failure. When applied to light-induced fading and staining of colour images, reciprocity failure refers to the failure of many dyes to fade, or to form stain, equally when dyes are irradiated with high-intensity versus low-intensity light, even though the total light exposure (intensity × time) is kept constant through appropriate adjustments in exposure duration (see Reference [1]). The extent of dye fading and stain formation can be greater or smaller under accelerated conditions, depending on the photochemical reactions involved in the dye degradation, the kind of dye dispersion, the nature of the binder material, and other variables. For example, the supply of oxygen that can diffuse from the surrounding atmosphere into a photograph's image-containing emulsion layers may be restricted in an accelerated test (dry gelatin is an excellent oxygen barrier). This may change the rate of dye-fading relative to that which would occur under normal display conditions. The temperature and moisture content of the test specimen also influence the magnitude of reciprocity failure. Furthermore, light fading is influenced by the pattern of irradiation (continuous versus intermittent) as well as by light/dark cycling rates.
For all these reasons, long-term changes in image density, colour balance and stain level can be reasonably estimated only for conditions similar to those employed in the accelerated tests, or when good correlation has been confirmed between accelerated tests and actual conditions of use.
In order to establish the validity of the test methods for evaluating the dark and light stability of different types of photographic colour films and papers, the following product types were selected for the tests:
- a) colour negative film with incorporated oil-soluble couplers;
- b) colour negative motion picture pre-print and negative films with incorporated oil-soluble couplers;
- c) colour reversal film with incorporated oil-soluble couplers;
- d) colour reversal film with incorporated Fischer-type couplers;
- e) colour reversal film with couplers in the developers;
- f) silver dye-bleach film and prints;
- g) colour prints with incorporated oil-soluble couplers;
- h) colour motion picture print films with incorporated oil-soluble couplers;
- i) colour dye imbibition (dye transfer) prints;
- j) integral colour instant print film with dye developers;
- k) peel-apart colour instant print film with dye developers;
- l) integral colour instant print film with dye releasers.
The results of extensive tests with these materials showed that the methods and procedures of this document can be used to obtain meaningful information about the long-term dark stability and the light stability of colour photographs made with a specific product. They also can be used to compare the stability of colour photographs made with different products and to access the effects of processing variations or post-processing treatments. The accuracy of predictions made on the basis of such accelerated ageing tests will depend greatly upon the actual storage or display conditions.
It should also be remembered that density changes induced by the test conditions and measured during and after the tests include those in the film or paper support and in the various auxiliary layers that may be included in a particular product. With most materials, however, the major changes occur in the dye image layers.
Stability when stored in the dark
The tests for predicting the stability of colour photographic images in dark storage are based on an adaptation of the Arrhenius method described by Bard et al.[2][3]) and earlier references by Arrhenius, Steiger and others (see References [4], [5] and [6]). Although this method is derived from well-understood and proven theoretical precepts of chemistry, the validity of its application for predicting changes of photographic images rests on empirical confirmation. Although many chromogenic-type colour products yield image-fading and staining data in both accelerated and non-accelerated dark ageing tests that are in good agreement with the Arrhenius relationship, some other types of products do not.
NOTE For example, integral-type instant colour print materials often exhibit atypical staining at elevated temperatures; treatment of some chromogenic materials at temperatures above 80 °C and 60 % RH can cause loss of incorporated high-boiling solvents and abnormal image degradation; and the dyes of silver dye-bleach images deaggregate at combinations of very high temperature and high relative humidity, causing abnormal changes in colour balance and saturation (see Reference [7]). In general, photographic materials tend to undergo dramatic changes at relative humidities above 60 % (especially at the high temperatures employed in accelerated tests) owing to changes in the physical properties of gelatin.
Stability when exposed to light
The methods of testing light stability in this document are based on the concept that increasing the light intensity without changing the spectral distribution of the illuminant or the ambient temperature and relative humidity should produce a proportional increase in the photochemical reactions that occur at typical viewing or display conditions, without introducing any undesirable side effects.
However, because of reciprocity failures that are discussed in this Introduction, this assumption does not always apply. Thus, the accelerated light stability test methods described in this document are valid at the specified accelerated test conditions, but may not reliably predict the behaviours of a given product in long-term display under normal conditions.
Translucent print materials, designed for viewing by either reflected or transmitted light (or a combination of reflected and transmitted light), shall be evaluated as transparencies or as reflection prints, depending on how they will be used. Data shall be reported for each condition of intended use.
This document does not specify which of the several light stability tests is the most important for any particular product.