Фотоэму́льсия — коллоидная взвесь микрокристаллов галогенида серебра в фотографическом желатине, образующая светочувстви́тельный слой современных желатиносеребряных фотоматериалов[1]. Кроме микрокристаллов галогенида серебра эмульсия содержит и другие — вспомогательные — вещества: сенсибилизаторы, антисептики, стабилизаторы, пластификаторы и другие. Эмульсионные слои хромогенных фотоматериалов содержат также цветообразующие компоненты[2][3]. Фотографическая эмульсия наносится на стекло, целлулоидную плёнку или бумагу в виде одного или нескольких слоёв. Толщина одного эмульсионного слоя колеблется от 6 микрометров у фотобумаг до 20 мкм у негативных фотоматериалов. При лабораторной обработке фотоэмульсия впитывает воду, при этом её толщина увеличивается в несколько раз[4].
Процесс производства фотографической эмульсии состоит из следующих стадий: эмульсификации, физического созревания, удаления побочных продуктов и химического созревания[5]. Эмульсификация сводится к синтезу галогенидов серебра, например бромистое серебро получают в результате реакции между раствором азотнокислого серебра и бромистого калия в разбухшем желатине. Таким же способом может быть получено йодистое или хлористое серебро при реакции с йодистым или хлористым калием[6]. Существуют два способа синтеза эмульсии: аммиачный и безаммиачный. Наибольшее распространение получил первый из них, при котором азотнокислое серебро сначала переводится в аммиакат серебра, а уже после этого в галогенид[7]. Полученный после эмульсификации галогенид серебра практически не обладает светочувствительностью[8]. Необходимые свойства полученная эмульсия приобретает в процессе дальнейших операций: первого и второго созреваний.
Физическое созревание заключается в выдерживании фотографической эмульсии при повышенной температуре в течение определённого времени. Обычно процесс проходит в специальных эмульсионно-варочных баках из хромоникелевой стали при 40—80 °C, занимая от 10 минут до часа[9]. За время созревания происходит непрерывное уменьшение числа микрокристаллов и увеличение их среднего размера, вызываемое растворением более мелких кристаллов и роста за их счёт более крупных[10]. Фотографический желатин во время эмульсификации и первого созревания препятствует слипанию микрокристаллов галогенидов серебра и их выпадению на дно сосуда[11].
После завершения первого созревания следуют стадии студенения и промывки. При этом фотографическая эмульсия сначала студенится понижением температуры для прекращения созревания, а затем измельчается в продолговатые кусочки — «червяки», которые несколько часов промывают проточной водой[12]. Промывка нужна для удаления побочных веществ: аммиака, азотнокислого калия, избытка бромистого калия и других веществ, образовавшихся при эмульсификации. Вода, использующаяся для промывки, должна быть чистой и не иметь примесей, влияющих на фотографические свойства эмульсии[9]. У некоторых видов эмульсий для фотобумаг промывка исключается из производственного цикла.