摄影与缩微技术基础

摄影与缩微技术基础 摄影：利用针孔或透镜来形成物体反射的影像，并记录下来。 第 1 章 概论 1、原理与基础 1、原理：小孔成像 2、基础：早期是照相机制造技术和感光材料技术；现代受到机密机械、电子技术、数字技 术以及计算机技术 2、所谓摄影技术及发展沿革 1、缩微摄影：是在感光材料上记录缩微影像的技术和过程。 2、缩微摄影技术又称文献复制技术，制作（拍摄、冲洗加工、拷贝） 、管理和使用缩微品 的有关技术统称为”缩微摄影技术” 3、缩微摄影拍摄机有平台式、逆平台式、轮转式，冲洗又被称为“暗室技术” 4、缩微摄影技术是档案与文献管理的一种有效手段，为保护档案原件、提高档案利用率， 降低管理费用发挥重要作用。 5、缩微摄影技术系统流程图：资料、拍摄、冲洗、拷贝、输出、存贮、阅读复印检索 6、缩微品只能依靠放大镜、放映机和阅读器才能阅读，依靠缩微复印机放大为复印件 7、丹赛开创了缩微摄影技术，计算机输出缩微胶片记录装置是 COM 3、缩微摄影技术特点与作用 1、特点 存储密度大；记录效果好；记录速度快；适用范围广；缩微品规格统一；易于还原拷贝 2、缺陷 无法记录动态信息；阅读时眼睛易疲劳；无原件的美感与质感；不能完全代替原件的凭证 作用；阅读时无法加注和批改；一次性投资大；保管条件要求严格 3、作用 缩小保存空间；保护和代替原件；便于长期保管；便于文献收集与交流；提高办公效率 4、摄影技术大致可以分为拍摄技术和暗室技术 5、摄影四要素：光线、色彩、构图、命题 第 2 章 感光材料的形式 1、感光材料的基本结构及类型 1、感光材料是指具有光敏性的材料，见光能分解，经过加工处理后能形成影像的材料 2、感光材料的结构：感光层（加工后成为影像层）+支持体，既可以依据感光层的感光物 质，也可以依据支持体对感光材料的分类。 3、感光材料的类型： 银盐感光材料：普通摄影胶片、缩微摄影胶片、干银胶片 非银盐感光材料：重氮片、微泡片、光导热塑胶片、PD 胶片 2、缩微品的形式 缩微品是指含有缩微影像的各种信息载体，分为卷式缩微品和片式缩微品 1、卷式缩微品以保存为目的，按装片式分为片盘式、单输盒式、双轴盒式、片式，具有成 本低、制作速度快、完整性好、容易转换、便于管理等优点，同时具有不易修改和补充、 检索时间长、容易损坏胶片等缺陷。 2、片式缩微品以单张胶片为单位进行管理和使用的散叶片。分为条片、封套片、开窗卡片、 和缩微平片（用切口和切角的位置来判断影像面） 第 3 章 照相机的类型与结构 1、照相机的类型 按胶片类型分为：110、120、135、220、9.5mm 按用途分为：大型专业、中型专业、普通、全天候、立体、全视场、一步成像照相机 按取景方式分：同轴取景、旁轴取景 按感光材料和影像处理方式分为胶片机和数码相机 2、照相机结构 （1）镜头 1、镜头的质量要求 要有汇聚光线的能力，以便把来自景物的光线聚焦成像 畸变很小，能使景物所结影像成为一个平面 影像的外貌形态必须与景物的外貌形态相似 2、镜头的性能 焦距（标准镜头对角线的长度为 4060mm 之间） 视角（标准视角大约为 50 度，视角与影像放大率成反比） 有效口径、相对口径（倒数为光圈系数，用 A 表示）和光圈（光圈的作用为控制通光量、 控制景深、减少像差） 景深（景深小光圈大；景深大，光圈小；景深与焦距的关系成反比，镜头焦距的长短与影 像的大小成正比；景深的大小与物距的大小成正比） 景深预测方法：运用照相机身上的景深预测按钮；利用镜头上的自动景深表 景深在拍摄时的应用：用大景深表现景物的深度；用小景深突出主题；用景深代替调焦， 抓拍 镜头的种类：标准镜头（50 度） 、鱼眼镜头（=180） 、广角镜头（ 6090)、远摄镜头 （30） 、变焦镜头 （2）快门 快门与光圈配合组成曝光组合，调节曝光量 1、快门作用：控制曝光时间的长短；控制被摄动体的清晰度和模糊量；实现特殊的拍摄功 能 高速快门可以抓拍告诉动作的物体，保证动体清晰度 慢速快门可以保证胶片在低弱光线下的拍摄 2、快门的类型 机械式快门、电子式快门、程序式快门 （3）调焦机构 调节摄影镜头和感光片之间的距离，满足高斯公式 1、联动调焦法 2、目测式调焦法 （4）取景器 （5）输片装置 （6）机身、暗箱和附件（附属镜头、闪光灯、遮光罩、快门伐、三角架、近摄接圈、增距 镜） （7）自动控制装置 1、自动曝光：光圈优先式、快门优先式、程序式 2、自动闪光 3、自动调焦 第 4 章 缩微摄影设备 1、缩微摄影设备的种类与特点 1、种类：制作加工设备、利用还原设备、质量检测设备、保存管理设备 2、特点：设备品种多样化；技术规格标准化；设备配套系列化；缩微技术多元化 2、缩微摄影机 1、种类及特点 常用：平台式（一般平台式、逆平台式、缩微平片式、开窗卡片式） 轮转式 特点：镜头解像力高，像差小；固定光圈和固定快门；采用灯光照明，使被摄原件的表面 照度均匀一致；自动控制曝光量、自动输片、自动调焦等自动装置；体积较大，结构坚固、 耐久，使用寿命长；没有艺术意义和追求，没有普通摄影的拍摄技巧。 2、平台式特点 拍摄时，被拍摄原件置于平台上；曝光时处于相对静止 机构：机头、机身、照相装置、控制系统 3、轮转式 特点：狭缝扫描曝光，被摄原件的缩小影像与胶片同步运动；只是用 16mm，缩率固定， 可高速拍摄，适用于小画幅原件 3、缩微胶片冲洗 高温快速冲洗工艺，显影、漂水、定影、水洗、干燥 第 5 章 感光材料的结构与成分 1、黑白感光胶片的结构与成分 黑白感光胶片由保护层、乳剂层、结合层、片基、背涂层组成 （一）保护层：一般是添加了坚膜剂和防腐剂的明胶 （二）乳剂层：一般由粘合剂、光敏剂、增感剂、补加剂组成 1、粘合剂明胶 性质：粘结性；坚膜性；照相活性（吸卤性） ；良好的三态及其转化：凝胶态、固胶态、溶 胶态 2、光敏剂卤化银 卤化银有氯化银、溴化银和碘化银，溴化银感光速度最快，氯化银次之，碘化银最慢，混 合使用超加速性。纯净的卤化银感光速度很慢，且对蓝紫光敏感，加工时有意识地破坏其 晶体结构及添加硫化物。 3、增感剂 化学增感剂只能增加卤化银的感光能力，不能扩大卤化银的敏感光谱范围，其常用物质为 硫代硫酸盐 光谱增感剂不仅可以扩大卤化银的敏感光谱范围，还可以增加其感光能力，其常用物质为 菁染料 4、补加剂 稳定剂：防止感光度下降 防灰雾剂：防灰蒙度上升 坚膜剂：提高明胶溶解点和机械强度 防腐剂：防止明胶被细菌侵蚀而腐蚀 乳剂层的涂布有单层涂布、混合涂布、双层涂布、多层涂布等方式 （3）结合层 特殊化学胶液，增强乳剂层与片基的结合力 （4）片基 硝酸片基、醋酸片基、聚脂片基 黑白胶片的片基为了实现防光晕效果，一般染成淡灰色或淡蓝色 （5）背涂层 防光晕、防静电、防卷曲 2、彩色感光胶片的结构与成分 （1）光与色 1、人眼色觉原理：锥体细胞（分辨波长和频率产生色觉反应） 、柱体细胞（对光的强度敏 感） 锥体细胞所含视色素分为三种单元：感蓝单元、感绿单元、感红单元 2、原色光和补色光 色觉原理：红、绿、蓝被称为三原色 摄影学：红光+绿光+ 蓝光=白光 将白光中减去某一原色光所得到的色光称为该原色的补色光 白光蓝光=黄光，黄光为蓝光的补色光 白光绿光=品红光，品红光为绿光的补色光 白光红光=青光，青光为红光的补色光 某两个补色光相叠加等于第三种补色光的原色光 某两种补色光的原色光叠加等于第三种补色光 （2）彩色感光胶片的结构与成分 1、结构：保护层、感光乳剂层、防光晕层、片基 彩色与黑色胶片不同之处就在于彩色胶片的感光乳剂层有感蓝层、感绿层、感红层。 为改善成像效果和保证色彩的饱和度，在三个感光层之间有滤光层。 2、成分 保护层明胶，防光晕层炭黑，片基的成分和黑白胶片一样，彩色感光胶片感光层 除明胶、卤化银、增感剂外，还有成色剂。上乳剂层为黄色成色剂；中乳剂层为品红成色 剂；下乳剂层为青色成色剂。 成色剂本身不是染料，而是一种能产生染料的中间体，且没有固定颜色，这种中间体只有 在显影过程中于某种化合物发生化学反应才能产生染料，再由染料构成彩色影像。 3、像纸的结构与成分 （1）黑白像纸的结构与成分 1、根据像纸的结构分为：钡地纸（明胶保护层、乳剂层、含钡层、纸基） 、涂塑纸（明胶 保护层、乳剂层、树脂层、纸基、树脂层） 2、纸性与反差 反差是像纸的一种性能，反差大的像纸纸性就硬，制出照片缺乏中间层次，黑白对比越强 烈 （2）彩色像纸的结构与成分 彩色像纸现在只用涂塑纸，其结构和感光胶片类似，感光层也是多层结构，不过其排列顺 序是倒型分布 保护层感红层感绿层感蓝层涂塑层 4、缩微胶片的结构与成分 1、黑白银盐缩微胶片的结构与成分 结构：保护层、感光层（乳剂层） 、上底防光晕层、片基、下底层（结合层） 、背涂层（防 光晕、防静电、防卷曲） 2、彩色银盐缩微胶片的结构与成分 同黑白胶片片基一样，只不过其乳剂层同样分为感蓝、感绿、感红，中间亦有滤色层和隔 层 3、重氮胶片的结构和成分 重氮胶片是以重氮盐为感光物质的胶片。重氮胶片的结构为：片基（醋酸片基、聚醋片基） 、 感光层 感光层的物质成分有：光敏剂重氮盐；偶联剂酚类、胺类、酚醚类；稳定剂 酸类；有机溶剂 重氮盐的性质主要有光敏性和偶连性，重氮盐光敏性不稳定，遇热和见光（紫外光、紫色 光、蓝色光）时很快分解，形成酚类、氯苯并释放出氮气这个反应成为光敏反应的偶连性。 4、微泡片的结构和成分（不可作为母片再拷贝） 结构：感光层和片基 成像类型：光吸收型成像；光散射型成像 感光层的结构简单，只有重氮盐、树脂和有机溶剂 微泡胶片结构中重要的成分就是树脂，它是形成微泡影响的关键。树脂具有的特征：适当 的气闭性和渗透性；具有玻璃化的温度和硬度；具有良好的化学稳定性；透明度好；具有 一定粘性，可与片基牢固结合。 第 6 章 感光胶片的冲洗与拷贝 1、黑白胶片的冲洗加工 底片影像的明暗关系若与景物的明暗关系相反称为负片，相同则为正片。通常情况下，底 片是负片还是正片取决于冲洗方式和过程，正常冲洗得到负片，反转冲洗得到正片。 黑白胶片的冲洗加工一般分为显影、停显（中间水洗） 、定影、水洗、干燥 （1）显影 1、浅影及其衰退 浅影容易衰退，期衰退的速度与以下因素有关： 温湿度；空气成分；卤化银的颗粒度，越细越快 2、显影液的组成 显影液一般是由显影剂、促进剂、保护剂、抑制剂和其他补加剂组成，其中显影剂和保护 剂是各种显影液配方中不可或缺的。 1 显影剂 显影剂是显影液的核心部分，就是它使已曝光的卤化银还原成金属银，使潜像变成可 见影像。显影反应方式：卤化银+显影剂=银+ 显影氧化物+卤离子 特性：优先显影；要溶解于水中和亚硫酸钠的水溶液中；无毒，不污染照片 常见显影剂：米吐尔，又名衣仑，化学名对甲氨基酚硫酸盐的商品名。白色结晶粉末， 熔点 260，易溶于水。用作黑白感光材料显影剂。特点是显影活性大，能得到颗粒 细、层次丰富的影像，适用于高速、低反差负性材料的显影。受温度影响不大，受 ph 值影响小。 几奴尼，又名海德尔，化学名对苯二酚，是一种白色或浅灰色细小针状结晶体，慢性 显影剂，但影像出现后，密度和反差上升很快，可以配置高反差显影液。显影能力受 温度影响和 ph 值的影响很大。低于 20 度时，显影能力显著降低，低于 15 度时显影能 力非常弱，只有在碱性情况下正常显影，低于 9.5 时，基本没有显影能力。 菲尼酮，又名非尼冬，显影特点与米吐尔类似，显影出负片影调柔和、层 次感强，反差小。显影速度比米吐尔快，显影作用难以控制，显影稍长就 会产生大的灰雾。 2 促进剂 硼砂，又名四硼酸钠，白色粉末状，弱促进剂，作用缓慢，适用于负片显 影，可得到底片差，影调柔和的微粒影像。 碳酸钠，促进作用适中，反差适中，显影效果适中。 苛性碱又名烧碱，促进作用强，使用高反差，快速显影，显影银粒粗，反 差大，灰雾大，所配显影液不稳定。 磷酸三钠，中强促进剂，性能类似硫酸钠。 3 保护剂 防止显影剂被氧化，保护显影剂的活性，防止胶片被污染，常用保护剂亚 硫酸钠。 4 抑制剂 防止未曝光的卤化银被还原成银而产生灰雾，常用抑制剂为溴化钾。 （二）定影 感光胶片显影后，只是已曝光部分的卤化银被还原成银，组成负片上的黑色银 影像，清除残存的卤化银，使得影像固定。这个过程即为定影。定影液的组成 有定影剂、酸、保护剂、坚膜剂和缓冲剂组成 1、定影剂 常见定影剂有海波，俗称大苏打，硫代硫酸钠；硫代硫酸铵，为快速定影剂， 较少使用。 2、酸 定影液一般为酸性，这样使显影液残留的碱性物质中和，使坚膜剂发挥作 用，而且可除去乳剂膜上的污物。定影液中只能加弱酸人，如醋酸和亚硫酸钠。 否则会分解海波，析出硫磺。 3、保护剂 定影剂在酸性条件下易分解析出硫和二氧化硫，使定影液变浑浊，定影能力会 急剧降低，因此必须加入保护剂，一般采用亚硫酸钠。 4、坚膜剂 胶片经显影、停显和定影，乳剂膜已经变得很松软，易溶化和脱落。常用 坚膜剂钾矾和铬矾。 5、缓冲剂 弱酸、硼酸 （三）水洗 胶片定影完毕，影像已经形成而且稳定，但是胶片上依然残存较多定影液和可 溶性的银盐，应将其清除。水洗最好采用流动自来水，时间不低于 15 分钟。作 为档案保存的胶片不低于 30 分钟。若用盆洗，每隔 4 之 5 分钟换一次水，至少 12 次以上。 （4）干燥 自然干燥和抽风干燥，干燥要均匀、适度，不擦伤、刮伤胶片，不污染照片。 负片制成，要得到照片，还需要进行印像、 （放大） 、显影、定影、水洗、干燥 等环节。 二、彩色胶片的冲洗加工 彩色胶片的冲洗在显影和定影中间多了一 个关键性的程序：漂白 （1）彩色胶片冲洗加工的完整程序 前浴显影中间水洗漂白 定影最后水洗稳定干燥 1、前浴 有些彩色胶片的片基背面涂有一层黑色的 碳黑作为防晕层，如果直接进入显影就会 污染显影液，因此需对碳黑进行处理。 2、显影 1 彩色显影的过程 彩色照片显影可分为两个过程：一是黑 白显影；二是彩色显影 黑白显影原理：光敏剂（卤化银）+显影 剂（对苯二酚）=银影像+显影氧化物 彩色显影原理：成色剂（黄品青）+显影 氧化物=黄色染料（上） 、品红染料（中） 、 青色染料（下乳剂层） 彩色显影就是合理利用黑白显影中的显 影氧化物与成色剂发生化学反应来合成 彩色染料的。 黑白银影密度大的地方，彩色染料的颜 色就越浓。 2 彩色显影液的构成 显影剂、保护剂、促进剂、抑制剂、补 加剂 3、漂白 一是清除掉胶片上的黑色银影像；二是清 除掉胶片上的有色滤色层 漂白液是由漂白剂（铁氰化钾、重鉻酸钾） 和缓冲剂组成 4、定影与最后水洗 一是溶解掉未曝光的卤化银；二是清除 掉亚铁氰化银 5、稳定和干燥 稳定的目的是使影像色彩稳定，防止褪 色，同时起坚膜作用，与残存的成色剂产 生无色染料。 3、非银盐胶片的拷贝与加工 拷贝方式：接触式拷贝（可以 1：1 复制） 和光学式拷贝（可以放大或缩小） 光散射型成像（微泡片）只能做拷贝片， 不能做母片；光吸收型成像（重氮、银盐） 可以做拷贝片，也可以做母片。 （1）重氮胶片的拷贝及其成像过程 过程：曝光、氨熏 1、曝光 让重氮胶片的感光层与母片影像紧密接触， 以紫外光照射母片，受光照的部分重氮盐 分解为无色的酚类和氮气。未受光照的部 分保持不变。 2、氨熏 将曝光后的重氮片置于氮气内熏，氮气逐 步中和感光层中起稳定作用的酸。使感光 层呈碱性，这时没有分解的重氮盐迅速和 酚类物质发生偶合反映，生成某种颜色的 偶氮染料影像。 重氮胶片的明暗关系与母片一致，银盐胶 片相反。 （2）微泡胶片的拷贝及成像过称 1、正常成像过程（得到与母片相反，正为 负，负为正） 曝光、 （加热）显影、定影 1 曝光：让母片和微泡片接触，紫外光 从母片背面照射，光照部分的重氮盐分解 生成氮气，由于树脂的高气闭性，气体不 可能很快渗出，而被暂时封闭在感光层内， 形成“气体潜像” 2 显影：曝光后，迅速对胶片加热，树 脂受热变软，形成气泡。移去热源，温度 下降，气泡周围的树脂形成具有一定硬度、 结构紧密的微晶体。 3 定影：对胶片全面曝光，然后静置 2、反转成像（正为正，负为负） 曝光、静置、全面曝光、加热显影 微泡片反转成像过程中所形成的影像的明 暗关系与母片一致。 第 7 章 感光特性参数及其相互关系 感光特性参数是决定和影响感光胶片及其 所形成的影像的质量诸因素的总称 1、感光特性参数 （一）感光度：感光度是感光材料对光线 的敏感程度，它表明感光片感光能力的大 小。感光度不同的胶片正确曝光所需曝光 量是不同的，掌握感光度是确定曝光组合 的前提。 1、影响感光度的因素：光源成份；曝光温 度；显影条件（药剂、时间、温度、搅动） 等，最为内在因素为乳剂本身的性质；一 般认为卤化银