攝影藝術(shù)與技術(shù)06

1、攝影藝術(shù)與技術(shù)第三章 黑白感光材料1 感光材料是傳統(tǒng)攝影不可或缺的影像信息的記錄介質(zhì)，其性能和質(zhì)量直接影響記錄影像的效果和質(zhì)量。 感光材料歷經(jīng)一百多年的發(fā)展史，目前已形成一個(gè)品種繁多的大家族。本章僅簡(jiǎn)要介紹刑事攝影中最常使用的銀鹽類黑白感光材料。 攝影中的感光材料，泛指在光線能量的作用下發(fā)生光化學(xué)變化，并以此變化來(lái)記錄被攝景物的光學(xué)信息的材料。 以溴化銀為代表的一些鹵族銀鹽是最常用的黑白感光材料。它們?cè)跀z影曝光時(shí)，接受鏡頭結(jié)成的被攝景物的光學(xué)影像并發(fā)生光化學(xué)變化，經(jīng)過(guò)一定的化學(xué)或物理加工處理，能夠以密度或影調(diào)形式再現(xiàn)景物的光學(xué)影像。 一、黑白感光材料的概念第一節(jié) 黑白感光材料概述 1. 負(fù)片（

2、底片） 在曝光、顯影、定影后，得到影調(diào)明暗與景物恰好相反的負(fù)像，故稱其為負(fù)片。 2. 正片（拷貝片） 用于對(duì)底片進(jìn)行拷貝復(fù)制，經(jīng)曝光和顯、定影后，得到影調(diào)明暗與景物一致的正像，故稱其為正片。如照片、電影片、幻燈片。黑（一）按用途分類 二、黑白感光材料的分類 3. 反轉(zhuǎn)片 與負(fù)片、正片不同，這類感光片經(jīng)曝光和反轉(zhuǎn)沖洗后，可直接得到影調(diào)明暗與景物一致的正像，因而，可以省去從底片拷貝正片的過(guò)程。 4. 特殊感光材料 具有特殊用途的感光材料，如 X 光片、紅外線片、紫外線片、全息片等。 二、黑白感光材料的分類 片基是指感光乳劑膜的支持體。 1. 感光片 以透明物質(zhì)為片基的稱為感光片。又分片基軟性的膠片

3、和片基硬性的玻璃干板兩類。 2. 照相紙 以不透明的高級(jí)紙漿為片基的稱為照相紙。照相紙又分印相紙、放大紙和印放紙三類。黑（二）按片基物質(zhì)分類 二、黑白感光材料的分類 這種分類法常用于負(fù)片，一般分為： 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 膠片。黑（三）按感光度分類 二、感光材料的分類 感色性指黑白負(fù)片對(duì)各種色光的敏感范圍及敏感程度，按感色性可分為： 1. 色盲片（盲色片

4、） 指感色范圍為330480nm，僅能感受紫外光線及藍(lán)紫色光線的感光片。 2. 分色片 指感色范圍為330600nm的感光片。即在色盲片乳劑中加入感綠光的光譜增感劑，使感色范圍擴(kuò)展到黃、綠色光，但其對(duì)紅色光、橙色光仍不能感光。黑（四）按感色性分類 二、黑白感光材料的分類 3. 全色片 是指感色范圍為330700nm的感光片。即在色盲片的乳劑中加入了感綠光和感紅光的光譜增感劑，使其可以感受紫外光及全部可見(jiàn)光譜。全色片是最常用的一種黑白感光材料。 4. 紅外線片、紫外線片 感色范圍在7001250nm 的可感受紅外光譜的稱為紅外線片；感色范圍在200400nm的可感受紫外光譜的稱為紫外線片。這兩種

5、感光片在物證檢驗(yàn)攝影中有著重要的應(yīng)用。 二、黑白感光材料的分類按用途分類按感色性分類按片基分類按感光度分類超高速片負(fù)片正片反轉(zhuǎn)片特種片感光片照相紙低速片中速片高速片盲色片分色片全色片紅、紫外片印相紙放大紙干板軟片銀鹽類黑白感光材料 二、黑白感光材料的分類 感光材料是將具有感光能力的感光乳劑均勻涂布在片基（乳劑的支持體）上做成的。 為了提高感光材料的綜合使用性能，還在片基上附加了其它一些涂層。因此，感光材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分層式結(jié)構(gòu)。 本節(jié)僅討論黑白感光片和照相紙的結(jié)構(gòu)。 三、黑白感光材料的基本結(jié)構(gòu) 保護(hù)膜層 感光乳劑層 結(jié)合膜層 片基層 防光暈、防靜電、 防卷曲層 感光片的橫斷面放大示意圖黑（一）

6、 感光片的基本結(jié)構(gòu) 三、黑白感光材料的基本結(jié)構(gòu)光線防光暈層片基層感光乳劑層 圖二 涂防光暈層的感光片 三、黑白感光材料的基本結(jié)構(gòu)感光乳劑層 片基層光線圖一 未涂防光暈層的感光片 保護(hù)膜層 感光乳劑層 鋇底層(白粉層) 原紙層(紙基層)照相紙的橫斷面放大示意圖黑（二） 照相紙的基本結(jié)構(gòu) 三、黑白感光材料的基本結(jié)構(gòu) 感光材料中的影像形成要經(jīng)歷潛影形成、顯影和定影三個(gè)基本過(guò)程。 四、影像形成過(guò)程 感光乳劑層中的鹵化銀，特性是見(jiàn)光分解，產(chǎn)生微斑狀的光解銀，這些光解銀微斑在乳劑層中形成所謂的“顯影中心”，其分布與景物的光學(xué)影像相對(duì)應(yīng)。 由此，被攝景物的影像信息得到了記錄。通常，將這種由許多顯影中心組成的

7、不可見(jiàn)影像稱為 “潛影”。 黑（一）潛影形成 顯影是將潛影轉(zhuǎn)化為人眼可見(jiàn)影像的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是一個(gè)將光解銀微斑處的鹵化銀顯現(xiàn)并增大成為視覺(jué)信號(hào)的過(guò)程。 攝影多用化學(xué)法顯影，即用化學(xué)顯影劑將已曝光的鹵化銀還原為黑色的金屬銀顆粒，它們?cè)诘灼系姆植冀M成了被攝景物的負(fù)像。 常用化學(xué)顯影劑有米吐?tīng)?、?duì)苯二酚等。黑（二）顯影 四、影像形成過(guò)程 定影指用定影劑除去感光乳劑層中未感過(guò)光的鹵化銀，使顯影后得到的原始銀影像被固定下來(lái)的過(guò)程，可表示為： 最常用的定影劑是硫代硫酸鈉，俗稱海波或大蘇打，化學(xué)式為 Na2S2O3。 未感光鹵化銀 + 定影劑可溶性銀黑（三）定影 四、影像形成過(guò)程 攝影中，將曝光并顯

8、影后底片的變黑程度稱為“光學(xué)密度”，簡(jiǎn)稱“密度”。密度高的底片，對(duì)光線的吸收和阻擋作用強(qiáng)，底片呈濃黑狀，俗稱為“厚”；反之，底片呈透明狀，俗稱為“薄”。 攝影中密度的定量概念，通常用底片的阻光率倒數(shù)的常用對(duì)數(shù)來(lái)定義。第二節(jié) 感光材料的攝影特性 一、密度與曝光量黑（一）密度的概念1. 阻光率Q 的定義 定義入射光通量與透射光通量之比為底片的阻光率，常用字母Q表記，即有： Q 0 / ； 透射光通量入射光通量0變黑膠片 一、密度與曝光量黑（一）密度的概念 阻光率Q 的大小，與乳劑變黑的程度一致，即 Q 越大阻光作用越強(qiáng)，底片越黑。但Q值一般都很大，使用不便，更重要的是,人眼對(duì)黑白灰度的視覺(jué)感受是按

9、對(duì)數(shù)關(guān)系變化的。故通常以阻光率Q的常用對(duì)數(shù)定義為底片的密度，以 D 記之，即： D Lg Q Lg (0 /) ；2. 密度D的定量定義 一、密度與曝光量黑（一）密度的概念光學(xué)密度示意圖 底片透射光量100 阻光率QLg1000入射光量0.0 1001001001001001001透光率C502510124101001000Lg100Lg10Lg4Lg2Lg1 光學(xué)密度D0.3 0.6 1 2 3 0.1 一、密度與曝光量 曝光量定義為： H = E t（勒克斯 秒）； 式中E為感光乳劑所接受的光照度，單位為勒克斯（LUX）； t 為曝光時(shí)間，單位為秒。 曝光量表征曝光時(shí)感光材料所接受的光能量

10、的多少，是決定感光乳劑中潛影強(qiáng)弱的最主要的因素。 攝影中曝光量由光圈和快門的組合來(lái)控制。 一、密度與曝光量黑（二）曝光量的概念（H） 同種感光材料，在相同的曝光量和沖洗條件下，照度E和曝光時(shí)間 t 可以互相調(diào)整，只要它們的乘積不變，乳劑的變黑程度就相等。 例如當(dāng)曝光量H=100(L.S)時(shí)，乳劑上的照度E=100L、曝光時(shí)間t=1秒，與E=50L、t=2秒，在相同沖洗條件下，乳劑的變黑程度相等。 拍攝中曝光量確定后，可以根據(jù)互易律靈活變換光圈和快門組合，滿足具體拍攝要求。黑（三）互易律（感光材料的變黑規(guī)律） 一、密度與曝光量 一、密度與曝光量黑（三）互易律（感光材料的變黑規(guī)律）互易律的成立條件

11、：僅局限于一個(gè)較狹的照度范圍，當(dāng)在低于或高于這個(gè)照度范圍曝光時(shí)，只能獲得較低的密度，這種情況稱為互易律失效。 例如，在低照度下長(zhǎng)時(shí)間曝光，或在很高照度下以超過(guò)1/1000 秒的快門曝光，都只能得到較低的密度值。前者稱低照度互易律失效，后者稱為高照度互易律失效。互易律失效的補(bǔ)償 低照度下，先以均勻的高照度作預(yù)曝光，再用低照度成像曝光。常用于痕跡物證的拍攝曝光。 高照度下，先以高照度成像曝光，再用均勻低照度后期曝光。常用于閃光燈拍攝。 抑制顯影可以降低低照度互易失效；延長(zhǎng)顯影時(shí)間可降低高照度互易失效。 一、密度與曝光量黑（三）互易律（感光材料的變黑規(guī)律） 感光度指感光片對(duì)光線的敏感程度，又稱感光速

12、度，常用字母 S 表示。 感光度S與曝光量 H 成反比，即達(dá)到規(guī)定密度D所需曝光量越小，則感光度越高； S是確定正確曝光組合的主要依據(jù)之一。 國(guó)際上主要的感光度標(biāo)準(zhǔn)有中國(guó)GB制、德國(guó)DIN制、美國(guó)ASA制、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO制。 三、感光片的主要攝影性能黑（一）感光度（S） 該兩標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值一致，即： SGB SDIN；特點(diǎn)是S 值每大3 個(gè)單位，感光度快一倍。例如 GB 21比 GB18感光度快一倍。 1. 中國(guó) GB 制和德國(guó) DIN 制 2. 美國(guó) ASA 制 特點(diǎn)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。與

13、GB 或 DIN 制的換算公式為： SGB 10 Lg SASA + 1 三、感光片的主要攝影性能 ISO制同時(shí)標(biāo)出了感光度的ASA和DIN值，具體表示為：ISO（100/21）；ISO（200/24）； 常用膠片的感光度為 21 ； 感光度S 與出廠后的保存時(shí)間的長(zhǎng)短、保存環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)，這應(yīng)引起攝影者的注意。 三、感光片的主要攝影性能3. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO 制中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)制歐洲仙納制國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制GBASADINSCHISO111011821101112121211221012152515222525151850184528501821100219031100

14、212420024180342002427400273003740027308003060040800303110003180041100031國(guó)際主要感光度換算表 1.反差 攝影中有以下三種反差： 亮度反差 指景物各部亮度明暗差別，亦稱對(duì)比度； 密度反差 指底片的密度差別； 影調(diào)反差 指照片的影調(diào)差別。 總之，反差為景物或影像各部分之間的明暗差異程度。反差大，物或像的明暗之間的差別大，黑白分明；人眼對(duì)反差微弱圖像的細(xì)節(jié)識(shí)別困難。黑（二）反差系數(shù)（） 三、感光片的主要攝影性能 寬容度指特性曲線直線部對(duì)應(yīng)的曝光量對(duì)數(shù)的范圍，它表征膠片正比記錄景物亮度的能力。 曲線直線部越長(zhǎng)，坡度越平緩，L值越大

15、，膠片正比記錄景物亮度范圍寬。 由例圖數(shù)據(jù)可得該膠片寬容度為： LLgH0.35 - (-1.7) 2.05； 全色片寬容度1.82.1，大于彩色片的寬容度。 三、感光片的主要攝影性能黑（三）寬容度（L） L大的膠片，正確曝光的允許偏差可以大一點(diǎn)； L的大小，由其乳劑層的性質(zhì)決定。感光度S較高的感光片，其寬容度L也較大； 較低的感光片，L較大；較高時(shí)，L較小。攝影中一般將反差系數(shù)控制在0.60.7的較小范圍，以便得到較大的寬容度； 寬容度與反差系數(shù)、密度的關(guān)系： D L 黑寬容度 L 對(duì)攝影的影響 解像力是感光片清晰表現(xiàn)景物細(xì)部結(jié)構(gòu)能力。 解像力是一種相對(duì)性能指標(biāo)，常以每毫米寬度內(nèi)能分辨的黑白

16、相間的平行線條的數(shù)目來(lái)表示。 清晰度與解像力都是反映感光片表現(xiàn)景物細(xì)部能力的攝影性能指標(biāo)，兩者的區(qū)別為： 清晰度是指所記錄的景物影像中，不同密度的相鄰細(xì)部之間分界的明銳程度。黑（四）解像力（分辨本領(lǐng)、鑒別率）黑（五）清晰度（銳度、邊緣銳度） 三、感光片的主要攝影性能 感色性指黑白膠片對(duì)不同波長(zhǎng)色光的敏感程度及敏感范圍。 前已述及，黑白膠片可按其感色性分為四類： 1、盲色片； 2、分色片； 3、全色片； 4、特種片。黑（六）感色性 三、感光片的主要攝影性能色 光人 眼鹵化銀乳劑紅3.20.5橙9.41.0黃64.050黃綠100.0100綠48.0200青17.0500蘭3.11000紫0.66

17、50紫外0.0 ( 看不見(jiàn) )450黑人眼與鹵化銀乳劑感色性對(duì)比 在顯微鏡下觀察底片時(shí)，會(huì)看到形成影像的銀粒的顆粒性，影像放大時(shí)，也將因銀粒放大而產(chǎn)生密度濃淡不均勻的視覺(jué)印象（馬賽克效應(yīng)），這就是感光片的顆粒性。 目前普遍采用均方根顆粒度（即RMS顆粒度）來(lái)計(jì)量感光片的顆粒性。 三、感光片的主要攝影性能黑（七）顆粒度 RMS顆粒度顆粒RMS顆粒度顆粒45、50、50以上很粗16、17、18、19、20細(xì)33、36、39、42粗11、12、13、14、15很細(xì)26、28、30略粗6、7、8、9、10非常細(xì)21、22、24中等5、5以下極細(xì)黑感光材料的RMS顆粒度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表銀鹽顆粒耗銀量SLDma

18、xD0解像力大小分散情況大大小不一多高大小較大小低小小而均勻少低小大大大高黑標(biāo)顆粒度大小與其它攝影特性的關(guān)系 四、照相紙的攝影性能及特點(diǎn)黑（一）照相紙的紙面 1. 光面紙： 分辨率高，畫面層次豐富，表面光澤度高。適于人像、刑事攝影。 2. 絨面和綢紋紙：紙面凹凸紋路反射光線柔和，宜印放有缺陷底片及制作大幅照片。 3. 半光、無(wú)光紙： 常用制作展覽照片。 4. 涂塑相紙：紙基兩面涂有樹(shù)脂層，水洗和干燥快，不必上光。照片尺寸穩(wěn)定，平整性好。 相紙反差系數(shù)由大到小依次是：光面紙花紋紙半光紙無(wú)光紙。 四、照相紙的攝影性能及特點(diǎn)黑（二）照相紙的攝影性能 照相紙與感光片的感光特性曲線形狀相似，攝影性能類似，主要有感光度、反差系數(shù)、感色性、最大密度、耐沖性等，其主要特點(diǎn)為： 1. 感光度遠(yuǎn)低于感光片；并且，印相紙的感光度遠(yuǎn)低于放大紙，相差幾倍至幾十倍； 2. 反差大，影調(diào)明朗；顆粒度細(xì)；灰霧度?。?3. 具有色盲性，即只感蘭、紫色光。 4. 加工速度快，適宜于大量制作。 紙?zhí)柋硎鞠嗉埖姆床钐匦浴７譃?、2、3、4號(hào)。紙?zhí)栃〉姆床钚?、感光度高，稱為軟性相紙；紙?zhí)柎蟮姆床畲?、感光度低，稱為硬性相紙。 印放照片時(shí)應(yīng)根據(jù)負(fù)片的反差及拍攝需要，選