Невзаимозаместимости явление, Шварцшильда явление, заключается в том, что при прочих неизменных условиях одна и та же экспозиция Н = Et фотографического материала оказывает различное фотографическое действие при разных соотношениях между освещённостью Е на светочувствительном слое и выдержкой t. Эта невзаимозаместимость факторов интенсивности и длительности освещения фотослоя, нарушающая Бунзена — Роско закон, была впервые подробно изучена К. Шварцшильдом в 1899—1900. Н. я. имеет существенное значение для изобразительной фотографии и в особенности для фотографической фотометрии, в которой фотослой используется для количественной оценки оптического излучения.
Вследствие Н. я. основная функциональная зависимость фотографического процесса — характеристическая кривая D = f (lg Н) — оказывается определённой неоднозначно: её форма, крутизна и положение относительно оси экспозиций зависят от времени, в течение которого производятся экспозиции фотоматериала. Н. я. графически описывают кривыми, называемыми изоопаками. Они отображают зависимость экспозиции HD, требуемой для создания заданной оптической плотности D, от выдержки или освещённости: lg HD = f (lg t) при Е = const или соответственно lg HD =j (lg E) при t = const. При этом предполагается соблюдение определённых условий проявления фотоматериала. Типичная изоопака (рис. 1) представляет собой вогнутую кривую. Два её пологих участка соответствуют приближённому выполнению закона взаимозаместимости Бунзена — Роско (при выдержках £ 10-5 сек и при выдержках ~10-1—3×10-3 сек). Выдержка t0 на 2-м пологом участке, отвечающая минимуму lgHD, называется оптимальной, так как при ней светочувствительность фотоматериала S = 1/HD максимальна.
Форма изоопаки зависит от заданной при её построении (так называемой опорной) оптической плотности D (рис. 2), длительности проявления, типа фотоматериала, температуры фотослоя. В то же время эта форма почти не зависит от длины волны экспонирующего излучения. Существуют негативные фотографические материалы с сильно ослабленным Н. я. в области больших выдержек, что ценно, в частности, для астрономических применений фотографии. В фотографическом действии излучении, энергия каждого отдельного кванта которых велика (рентгеновские лучи, гамма-излучение), Н. я. не наблюдается.
Н. я. обусловлено главным образом двумя физическими факторами: 1) соотношением скоростей электронной и ионной стадий образования скрытого фотографического изображения и 2) процессом термического рассасывания (так называемой регрессии) серебряных центров этого изображения. При больших освещённостях и малых выдержках основную роль играет первый из этих факторов, при низких освещённостях и больших выдержках — второй.
Лит.: Миз К., Теория фотографического процесса, пер. с англ., М. — Л., 1949; Гороховский Ю. Н., Левенберг Т. М., Общая сенситометрия. Теория и практика, М., 1963.
Ю. Н. Гороховский.
Рис. 1. Типичная изоопака явления невзаимозаместимости для высокочувствительного негативного фотографического материала.
Рис. 2. Семейство изоопак одного фотоматериала, отвечающих различным опорным оптическим плотностям при одинаковом времени проявления tпр, кружки на кривых соответствуют оптимальным выдержкам, подъём изоопак означает понижение светочувствительности материала. Сближение изоопак означает рост контрастности коэффициента g.