摄影艺术与技术06

1、摄影艺术与技术第三章 黑白感光材料1 感光材料是传统摄影不可或缺的影像信息的记录介质，其性能和质量直接影响记录影像的效果和质量。 感光材料历经一百多年的发展史，目前已形成一个品种繁多的大家族。本章仅简要介绍刑事摄影中最常使用的银盐类黑白感光材料。 摄影中的感光材料，泛指在光线能量的作用下发生光化学变化，并以此变化来记录被摄景物的光学信息的材料。 以溴化银为代表的一些卤族银盐是最常用的黑白感光材料。它们在摄影曝光时，接受镜头结成的被摄景物的光学影像并发生光化学变化，经过一定的化学或物理加工处理，能够以密度或影调形式再现景物的光学影像。 一、黑白感光材料的概念第一节 黑白感光材料概述 1. 负片（

2、底片） 在曝光、显影、定影后，得到影调明暗与景物恰好相反的负像，故称其为负片。 2. 正片（拷贝片） 用于对底片进行拷贝复制，经曝光和显、定影后，得到影调明暗与景物一致的正像，故称其为正片。如照片、电影片、幻灯片。黑（一）按用途分类 二、黑白感光材料的分类 3. 反转片 与负片、正片不同，这类感光片经曝光和反转冲洗后，可直接得到影调明暗与景物一致的正像，因而，可以省去从底片拷贝正片的过程。 4. 特殊感光材料 具有特殊用途的感光材料，如 X 光片、红外线片、紫外线片、全息片等。 二、黑白感光材料的分类 片基是指感光乳剂膜的支持体。 1. 感光片 以透明物质为片基的称为感光片。又分片基软性的胶片

3、和片基硬性的玻璃干板两类。 2. 照相纸 以不透明的高级纸浆为片基的称为照相纸。照相纸又分印相纸、放大纸和印放纸三类。黑（二）按片基物质分类 二、黑白感光材料的分类 这种分类法常用于负片，一般分为： 1. 低速片 感光度在 ISO 50以下。 2. 中速片 感光度在 ISO 50200。 3. 高速片 感光度在 ISO 200以上。 4. 超高速片 感光度在 ISO 1000以上。 其中，常用的是 ISO 50、ISO 100、ISO 200、 ISO 400 胶片。黑（三）按感光度分类 二、感光材料的分类 感色性指黑白负片对各种色光的敏感范围及敏感程度，按感色性可分为： 1. 色盲片（盲色片

4、） 指感色范围为330480nm，仅能感受紫外光线及蓝紫色光线的感光片。 2. 分色片 指感色范围为330600nm的感光片。即在色盲片乳剂中加入感绿光的光谱增感剂，使感色范围扩展到黄、绿色光，但其对红色光、橙色光仍不能感光。黑（四）按感色性分类 二、黑白感光材料的分类 3. 全色片 是指感色范围为330700nm的感光片。即在色盲片的乳剂中加入了感绿光和感红光的光谱增感剂，使其可以感受紫外光及全部可见光谱。全色片是最常用的一种黑白感光材料。 4. 红外线片、紫外线片 感色范围在7001250nm 的可感受红外光谱的称为红外线片；感色范围在200400nm的可感受紫外光谱的称为紫外线片。这两种

5、感光片在物证检验摄影中有着重要的应用。 二、黑白感光材料的分类按用途分类按感色性分类按片基分类按感光度分类超高速片负片正片反转片特种片感光片照相纸低速片中速片高速片盲色片分色片全色片红、紫外片印相纸放大纸干板软片银盐类黑白感光材料 二、黑白感光材料的分类 感光材料是将具有感光能力的感光乳剂均匀涂布在片基（乳剂的支持体）上做成的。 为了提高感光材料的综合使用性能，还在片基上附加了其它一些涂层。因此，感光材料的结构特点是分层式结构。 本节仅讨论黑白感光片和照相纸的结构。 三、黑白感光材料的基本结构 保护膜层 感光乳剂层 结合膜层 片基层 防光晕、防静电、 防卷曲层 感光片的横断面放大示意图黑（一）

6、 感光片的基本结构 三、黑白感光材料的基本结构光线防光晕层片基层感光乳剂层 图二 涂防光晕层的感光片 三、黑白感光材料的基本结构感光乳剂层 片基层光线图一 未涂防光晕层的感光片 保护膜层 感光乳剂层 钡底层(白粉层) 原纸层(纸基层)照相纸的横断面放大示意图黑（二） 照相纸的基本结构 三、黑白感光材料的基本结构 感光材料中的影像形成要经历潜影形成、显影和定影三个基本过程。 四、影像形成过程 感光乳剂层中的卤化银，特性是见光分解，产生微斑状的光解银，这些光解银微斑在乳剂层中形成所谓的“显影中心”，其分布与景物的光学影像相对应。 由此，被摄景物的影像信息得到了记录。通常，将这种由许多显影中心组成的

7、不可见影像称为 “潜影”。 黑（一）潜影形成 显影是将潜影转化为人眼可见影像的过程，这个过程的实质是一个将光解银微斑处的卤化银显现并增大成为视觉信号的过程。 摄影多用化学法显影，即用化学显影剂将已曝光的卤化银还原为黑色的金属银颗粒，它们在底片上的分布组成了被摄景物的负像。 常用化学显影剂有米吐尔、对苯二酚等。黑（二）显影 四、影像形成过程 定影指用定影剂除去感光乳剂层中未感过光的卤化银，使显影后得到的原始银影像被固定下来的过程，可表示为： 最常用的定影剂是硫代硫酸钠，俗称海波或大苏打，化学式为 Na2S2O3。 未感光卤化银 + 定影剂可溶性银黑（三）定影 四、影像形成过程 摄影中，将曝光并显

8、影后底片的变黑程度称为“光学密度”，简称“密度”。密度高的底片，对光线的吸收和阻挡作用强，底片呈浓黑状，俗称为“厚”；反之，底片呈透明状，俗称为“薄”。 摄影中密度的定量概念，通常用底片的阻光率倒数的常用对数来定义。第二节 感光材料的摄影特性 一、密度与曝光量黑（一）密度的概念1. 阻光率Q 的定义 定义入射光通量与透射光通量之比为底片的阻光率，常用字母Q表记，即有： Q 0 / ； 透射光通量入射光通量0变黑胶片 一、密度与曝光量黑（一）密度的概念 阻光率Q 的大小，与乳剂变黑的程度一致，即 Q 越大阻光作用越强，底片越黑。但Q值一般都很大，使用不便，更重要的是,人眼对黑白灰度的视觉感受是按

9、对数关系变化的。故通常以阻光率Q的常用对数定义为底片的密度，以 D 记之，即： D Lg Q Lg (0 /) ；2. 密度D的定量定义 一、密度与曝光量黑（一）密度的概念光学密度示意图 底片透射光量100 阻光率QLg1000入射光量0.0 1001001001001001001透光率C502510124101001000Lg100Lg10Lg4Lg2Lg1 光学密度D0.3 0.6 1 2 3 0.1 一、密度与曝光量 曝光量定义为： H = E t（勒克斯 秒）； 式中E为感光乳剂所接受的光照度，单位为勒克斯（LUX）； t 为曝光时间，单位为秒。 曝光量表征曝光时感光材料所接受的光能量

10、的多少，是决定感光乳剂中潜影强弱的最主要的因素。 摄影中曝光量由光圈和快门的组合来控制。 一、密度与曝光量黑（二）曝光量的概念（H） 同种感光材料，在相同的曝光量和冲洗条件下，照度E和曝光时间 t 可以互相调整，只要它们的乘积不变，乳剂的变黑程度就相等。 例如当曝光量H=100(L.S)时，乳剂上的照度E=100L、曝光时间t=1秒，与E=50L、t=2秒，在相同冲洗条件下，乳剂的变黑程度相等。 拍摄中曝光量确定后，可以根据互易律灵活变换光圈和快门组合，满足具体拍摄要求。黑（三）互易律（感光材料的变黑规律） 一、密度与曝光量 一、密度与曝光量黑（三）互易律（感光材料的变黑规律）互易律的成立条件

11、：仅局限于一个较狭的照度范围，当在低于或高于这个照度范围曝光时，只能获得较低的密度，这种情况称为互易律失效。 例如，在低照度下长时间曝光，或在很高照度下以超过1/1000 秒的快门曝光，都只能得到较低的密度值。前者称低照度互易律失效，后者称为高照度互易律失效。互易律失效的补偿 低照度下，先以均匀的高照度作预曝光，再用低照度成像曝光。常用于痕迹物证的拍摄曝光。 高照度下，先以高照度成像曝光，再用均匀低照度后期曝光。常用于闪光灯拍摄。 抑制显影可以降低低照度互易失效；延长显影时间可降低高照度互易失效。 一、密度与曝光量黑（三）互易律（感光材料的变黑规律） 感光度指感光片对光线的敏感程度，又称感光速

12、度，常用字母 S 表示。 感光度S与曝光量 H 成反比，即达到规定密度D所需曝光量越小，则感光度越高； S是确定正确曝光组合的主要依据之一。 国际上主要的感光度标准有中国GB制、德国DIN制、美国ASA制、国际标准ISO制。 三、感光片的主要摄影性能黑（一）感光度（S） 该两标准的数值一致，即： SGB SDIN；特点是S 值每大3 个单位，感光度快一倍。例如 GB 21比 GB18感光度快一倍。 1. 中国 GB 制和德国 DIN 制 2. 美国 ASA 制 特点是S值每大一倍，感光度快一倍。例如 ASA 400 比 ASA 200 快一倍，ASA 200 又比 ASA 100 快一倍。与

13、GB 或 DIN 制的换算公式为： SGB 10 Lg SASA + 1 三、感光片的主要摄影性能 ISO制同时标出了感光度的ASA和DIN值，具体表示为：ISO（100/21）；ISO（200/24）； 常用胶片的感光度为 21 ； 感光度S 与出厂后的保存时间的长短、保存环境的温度和湿度有关，这应引起摄影者的注意。 三、感光片的主要摄影性能3. 国际标准 ISO 制中国标准制美国标准制德国标准制前苏联标准制欧洲仙纳制国际标准制GBASADINSCHISO111011821101112121211221012152515222525151850184528501821100219031100

14、212420024180342002427400273003740027308003060040800303110003180041100031国际主要感光度换算表 1.反差 摄影中有以下三种反差： 亮度反差 指景物各部亮度明暗差别，亦称对比度； 密度反差 指底片的密度差别； 影调反差 指照片的影调差别。 总之，反差为景物或影像各部分之间的明暗差异程度。反差大，物或像的明暗之间的差别大，黑白分明；人眼对反差微弱图像的细节识别困难。黑（二）反差系数（） 三、感光片的主要摄影性能 宽容度指特性曲线直线部对应的曝光量对数的范围，它表征胶片正比记录景物亮度的能力。 曲线直线部越长，坡度越平缓，L值越大

15、，胶片正比记录景物亮度范围宽。 由例图数据可得该胶片宽容度为： LLgH0.35 - (-1.7) 2.05； 全色片宽容度1.82.1，大于彩色片的宽容度。 三、感光片的主要摄影性能黑（三）宽容度（L） L大的胶片，正确曝光的允许偏差可以大一点； L的大小，由其乳剂层的性质决定。感光度S较高的感光片，其宽容度L也较大； 较低的感光片，L较大；较高时，L较小。摄影中一般将反差系数控制在0.60.7的较小范围，以便得到较大的宽容度； 宽容度与反差系数、密度的关系： D L 黑宽容度 L 对摄影的影响 解像力是感光片清晰表现景物细部结构能力。 解像力是一种相对性能指标，常以每毫米宽度内能分辨的黑白

16、相间的平行线条的数目来表示。 清晰度与解像力都是反映感光片表现景物细部能力的摄影性能指标，两者的区别为： 清晰度是指所记录的景物影像中，不同密度的相邻细部之间分界的明锐程度。黑（四）解像力（分辨本领、鉴别率）黑（五）清晰度（锐度、边缘锐度） 三、感光片的主要摄影性能 感色性指黑白胶片对不同波长色光的敏感程度及敏感范围。 前已述及，黑白胶片可按其感色性分为四类： 1、盲色片； 2、分色片； 3、全色片； 4、特种片。黑（六）感色性 三、感光片的主要摄影性能色 光人 眼卤化银乳剂红3.20.5橙9.41.0黄64.050黄绿100.0100绿48.0200青17.0500兰3.11000紫0.66

17、50紫外0.0 ( 看不见 )450黑人眼与卤化银乳剂感色性对比 在显微镜下观察底片时，会看到形成影像的银粒的颗粒性，影像放大时，也将因银粒放大而产生密度浓淡不均匀的视觉印象（马赛克效应），这就是感光片的颗粒性。 目前普遍采用均方根颗粒度（即RMS颗粒度）来计量感光片的颗粒性。 三、感光片的主要摄影性能黑（七）颗粒度 RMS颗粒度颗粒RMS颗粒度颗粒45、50、50以上很粗16、17、18、19、20细33、36、39、42粗11、12、13、14、15很细26、28、30略粗6、7、8、9、10非常细21、22、24中等5、5以下极细黑感光材料的RMS颗粒度分级标准表银盐颗粒耗银量SLDma

18、xD0解像力大小分散情况大大小不一多高大小较大小低小小而均匀少低小大大大高黑标颗粒度大小与其它摄影特性的关系 四、照相纸的摄影性能及特点黑（一）照相纸的纸面 1. 光面纸： 分辨率高，画面层次丰富，表面光泽度高。适于人像、刑事摄影。 2. 绒面和绸纹纸：纸面凹凸纹路反射光线柔和，宜印放有缺陷底片及制作大幅照片。 3. 半光、无光纸： 常用制作展览照片。 4. 涂塑相纸：纸基两面涂有树脂层，水洗和干燥快，不必上光。照片尺寸稳定，平整性好。 相纸反差系数由大到小依次是：光面纸花纹纸半光纸无光纸。 四、照相纸的摄影性能及特点黑（二）照相纸的摄影性能 照相纸与感光片的感光特性曲线形状相似，摄影性能类似，主要有感光度、反差系数、感色性、最大密度、耐冲性等，其主要特点为： 1. 感光度远低于感光片；并且，印相纸的感光度远低于放大纸，相差几倍至几十倍； 2. 反差大，影调明朗；颗粒度细；灰雾度小； 3. 具有色盲性，即只感兰、紫色光。 4. 加工速度快，适宜于大量制作。 纸号表示相纸的反差特性。分为1、2、3、4号。纸号小的反差小、感光度高，称为软性相纸；纸号大的反差大、感光度低，称为硬性相纸。 印放照片时应根据负片的反差及拍摄需要，选