雖然使用電子圖像感應(yīng)器感光的數(shù)碼相機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今市場(chǎng)的主流,但不少攝影發(fā)燒友仍堅(jiān)守著膠片相機(jī);對(duì)于今天的大部分入門(mén)愛(ài)好者而言,膠片已經(jīng)漸漸變?yōu)橐粋(gè)“神秘的傳說(shuō)”;蛟S我們看到過(guò)它,但卻未必了解膠片的基本工作原理和化學(xué)成分組成。為此我們邀請(qǐng)資深攝影愛(ài)好者飯飯為大家做詳細(xì)的介紹。
凡是見(jiàn)光后,可隨光線強(qiáng)弱發(fā)生不同變化而產(chǎn)生“潛影”、再經(jīng)過(guò)一定的化學(xué)或物理方法處理能產(chǎn)生可見(jiàn)影像的攝影材料,即被稱(chēng)為“感光材料”;膠片、CCD、CMOS皆是。如今數(shù)碼相機(jī)的圖像傳感器采用光電能量轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生圖像,而傳統(tǒng)膠片則主要采用化學(xué)變化來(lái)達(dá)到相同的目的。膠片的感光材料可分為銀鹽膠片和非銀鹽膠片兩類(lèi),本文介紹的是第一種——銀鹽膠片(下面簡(jiǎn)稱(chēng)膠片)的主要化學(xué)組成及性能。

膠片顯影
首先我們要知道,膠片主要由“感光乳劑”和“乳劑支持體”構(gòu)成。感光乳劑的主要成分是明膠和顆粒狀鹵化銀,鹵化銀均勻的分散于明膠中;而支持體因用途不同可為紙基、片基和玻璃,它們和感光乳劑的結(jié)合產(chǎn)物分別對(duì)應(yīng)為照相紙、膠片和硬片(干板)。接下來(lái)我們?cè)敿?xì)談?wù)匊u化銀、明膠的具體化學(xué)組成以及對(duì)于顯影性能的影響。
●鹵化銀
所謂“銀鹽”是指鹵素與金屬銀形成的化合物的總稱(chēng),這里我們主要討論氯化銀、溴化銀和碘化銀。氯化銀微溶于水,分子量越高的銀鹽,溶解度越低;它對(duì)波長(zhǎng)很短的紫色區(qū)域及紫外線感光;溴化銀對(duì)藍(lán)色區(qū)域光線感光;碘化銀的作用重在增加感光范圍。如添加碘化銀和溴化銀的混合乳劑,感光范圍達(dá)到500毫微米。

照相乳劑中的鹵化銀成分不同,感光靈敏度則不同,按感光速度快慢排列的次序是——溴化銀中加入微量碘化銀的乳劑感光速度最快、溴化銀第二、氯化銀最慢。根據(jù)這些特性,一般來(lái)說(shuō)負(fù)片乳劑中含有溴化銀和少量碘化銀,而氯化銀僅適用于低速正片乳劑。鹵化銀晶體顆粒直徑范圍為20~50微米到50納米間,大部分直徑大小在0.1~4微米。依其類(lèi)型、形態(tài)、大小及分布狀況,在很大程度上決定了感光材料的性能,如感光快慢、解像力、反差等。如常用氯化銀來(lái)得到較細(xì)的顆粒、較高的反差或是使得影像色調(diào)偏向棕黑色。
●明膠
明膠是從動(dòng)物的皮、骨頭中提煉出的一種高級(jí)動(dòng)物膠,明膠是膠片感光材料的制備中用量最大,性能最復(fù)雜的原料,具備多種作用,主要有如下三點(diǎn):
1、分散和懸浮鹵化銀,防止其沉積——明膠的粘性特性使乳劑能夠在片基上涂敷成膜,形成厚薄均勻的乳劑層,防止脫落。明膠能被吸附于鹵化銀晶體表面,達(dá)到均勻分離晶體,防止聚集和沉積的作用,這是銀鹽感光材料可以形成清晰準(zhǔn)確影像的重要原因。明膠的濃度對(duì)感光性能有一定影響,如增加濃度可形成更細(xì)的鹵化銀顆粒,達(dá)到降低感光度和增加反差的結(jié)果。
2、顯影時(shí),有明膠包裹鹵化銀顆粒,是感光差別平行于顯影差別的必要條件——鹵化銀活潑的化學(xué)性質(zhì)在感光后會(huì)立刻被還原。明膠的化學(xué)惰性包裹鹵化銀后,可對(duì)其自發(fā)還原產(chǎn)生阻力,使顯影過(guò)程中的鹵化銀還原反應(yīng)產(chǎn)生時(shí)間差,首先從感光強(qiáng)的部分開(kāi)始,還原出圖像。
3、明膠中的增感和抑制物質(zhì),能提高乳劑的感光度和抑制灰霧——明膠內(nèi)的雜質(zhì)按作用分類(lèi)可費(fèi)為含硫增感劑(硫化物雜質(zhì))、還原增感劑(醛類(lèi)和還原酮)和抑制劑(接近明膠分子量的含硫蛋白質(zhì))。硫化物雜質(zhì)能導(dǎo)致含銀原子彈感光核所生成,增加鹵化銀晶體外感光核數(shù)量,提高感光速度。另外,明膠可在鹵化銀的還原反應(yīng)中用掉鹵素離子,防止和減少鹵素離子和銀的重新結(jié)合,從而提高乳劑層感光效率。不同原料的明膠含有三種物質(zhì)的不同比例,產(chǎn)生不同的特點(diǎn),如小牛皮可制出抑制性最高的明膠,鯨魚(yú)皮明膠的灰霧少,但感光度不高。

富士彩色膠卷