摄影的艺术与技术06.ppt

摄影艺术与技术 莱阳农学院传播学院影视技术教研室郭建良 第三章黑白感光材料 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 1 负片 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 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 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 这种分类法常用于负片 一般分为 1 低速片感光度在ISO50以下 2 中速片感光度在ISO50 200 3 高速片感光度在ISO200以上 4 超高速片感光度在ISO1000以上 其中 常用的是ISO50 ISO100 ISO200 ISO400胶片 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 指感色范围为330 480nm 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330 600nm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 3 全色片是指感色范围为330 700nm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700 1250nm的可感受红外光谱的称为红外线片 感色范围在200 400nm的可感受紫外光谱的称为紫外线片 这两种感光片在物证检验摄影中有着重要的应用 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 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 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 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 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不可见影像称为 潜影 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 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 摄影中 将曝光并显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 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 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 LgQ Lg 0 2 密度D的定量定义 光学密度示意图 透射光量 100 阻光率Q Lg1000 入射光量 0 0 1 透光率C 50 25 10 1 2 4 10 100 1000 Lg100 Lg10 Lg4 Lg2 Lg1 光学密度D 0 3 0 6 1 2 3 0 1 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 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 互易律的成立条件 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 感光度指感光片对光线的敏感程度 又称感光速度 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 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GB21 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ASA400比ASA200快一倍 ASA200又比ASA100快一倍 与GB或DIN制的换算公式为 SGB 10 LgSASA 1 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 3 国际标准ISO制 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 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 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 L LgH 0 35 1 7 2 05 全色片宽容度1 8 2 1 大于彩色片的宽容度 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 6 0 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 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 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 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 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 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