纳米材料 第9章 感光材料显影加工

1、第九章 感光材料,一、感光材料的发展历程 二、感光材料的结构 三、感光材料的工作原理 四、感光材料的照相性能 五、片基的生产工艺 六、乳剂的制备工艺 七、乳剂的涂布干燥和整理加工 八、感光材料的显影加工工艺,内容安排,1、1826年，法国人尼尔普斯(Joseph Niepce)用白沥青涂在铅锡合金板上，过长达8小时的曝光，拍摄出世界上第一幅永久性照窗外的景物。美国盖蒂研究保护所的科学家最近对这张世界上最古老的照片进行全方位分析后认为，这张照片至今保护完好。科学家正在设计一个内含惰性气体的密封盒，以求使这张照片能够再保存数百年。,一、感光材料的发展历程,照相制版法 (1825年),2、从1829

2、年起，法国画家和物理学家达盖尔和尼尔普斯合作，进行以涂有碘化银的铜板作为感光材料的摄影试验，并于1837年实验成功，称之为“达盖尔摄影术”或“银板摄影术”。 3、1839年8月19日，法国科学院和艺术学院召开联席会议，由法国科学院院长阿拉哥公布“达盖尔摄影术”的细节，并宣布摄影术诞生。 4、1835年，英国人塔尔伯特开始用卤化银或硝酸银作为感光材料，涂在纸板上拍摄。1841年，他以“卡罗式摄影法”申请专利。 5、1888年，柯达商标被注册，世界上第一家同时生产感光材料和照相器材的公司成立。 6、1906年，德国研制出了全色黑白胶片和干版，并开始用硝酸纤维作为片基，明胶被用来作为乳剂的重要成分。

3、 7、1907年，法国卢米埃尔公司生产出了彩色负片。 8、1935年，柯达公司试制出柯达彩色胶卷。,二、 感光材料的结构 能起光化学反应，经显影、定影处理能形成影像的材料叫感光材料。 感光材料（各种胶片，彩色胶片）的基本结构：1)一个单层的或多层的感光乳剂层。2)一个感光乳剂层的支持体-片基。 感光材料的分类： 1）以感光类型来分：黑白底片、彩色底片、红外线底片及光底片等。2）以包装方式来分：软片和硬片。制成长条卷状的软片又称胶卷。3）按底片大小分：120型（中底片）、135型（最常用，底片宽 35mm）、110型(小型匣式)等，还有另外为拍摄广告或大型海报而设的诸如4“ 5”或8“ 10”大

4、幅底片。4)以感光速度来分：慢速片，中速片和快速片。从最低速ISO 25度至高速ISO 6400。5）按反差系数可分为高、中、低反差材料。6）按形成影像的性质分：正片和负片。,黑白胶片的结构,1、保护层,2、感光乳剂层,3、结合层,4、片基,5、防光晕层、兼作抗静电、抗卷曲层,定影,显影,光线通过镜头照射到乳剂层,银盐发生结构性变化并聚结,发生结构性变化的银盐还原出银颗粒,生成负像,三、感光材料的工作原理,照相过程与化学的关系,（1）按动快门的瞬间,潜影,（2）显影处理,潜影可在以后的显影过程中变成可见的图像。显影液是一种还原剂（对苯二酚），可以使曝光和没曝光的卤化银还原，但速度不同。,（3）

5、定影处理,用化学方法将未曝光的卤化银粒子全部除去，常用Na2S2O3。 AgBr+2Na2S2O3 = Na3Ag(S2O3)2+NaBr,印相过程是上述反应的重复。将底片跟相纸合在一起，之后让光线透过胶片照到相纸上，于是就发生感光，再经显影、定影，再用水洗，晒干就得到明暗与实物相符的照片。,彩色负片,、明胶保护层 、紫外吸收层 、感蓝层 、黄滤光层 、感绿层 、明胶隔层 、感红层 、中间层 、防光晕层 、片基 、背面层,颜色的互补,互补色：混合后产生白色光的两种色光的色。 红青 绿品红 蓝黄,四、感光材料的性能 主要性能有：灰雾密度；最大密度；反差；反差系数；感光度；宽容度；解像力；清晰度；

6、感色性；颗粒度等。 、灰雾密度 感光材料未经曝光直接显影定影水洗等正常冲洗所产生的密度，灰雾密度越小越好。 （）常见胶片的灰雾密度： 片种 灰雾密度 片基密度 黑白中速负片 =0.07 0.260.30 黑白高速负片 =0.10 0.260.30 黑白正片 =0.03 =0.03 （）过期胶片的使用: 过期胶片的性能：灰雾密度过大; 反差降低；暗部层次损失; 感光度下降。 过期胶片的处理：增加曝光；选择亮度间距较大的景物拍摄；增强显影；增加抑制剂的用量 。,2、最大密度 密度是指感光材料曝光后，经过显影、定影，单位面积上银盐被还原或染料形成的沉积量。曝光量愈多，显影时间愈长，密度愈大。感光材料

7、随曝光量增大至一定程度后，再增大曝光量其密度再也上不去了，此时的密度为最大密度。,在光学上，用不透明度或阻光率作为计量密度的基础。,3、反差、反差系数、平均斜率 （）反差：指景物在画面中的明亮部分和阴暗部分的差别程度，也称对比度。景物的亮度差，底片的密度差，照片的影调差，统称反差。 影像反差：影象不同部位的密度差。是随感光材料的制造和显影加工条件而变化的。 景物反差：景物不同部位的亮度比。 黑白摄影成像质量的关键就是控制反差。 （）反差系数 反差系数可理解为底片影象反差与景物亮度反差之比，即 =底片影象反差/景物亮度反差。 值的意义：=1 1 1 合适的值：黑白负片 0.650.70 黑白正片

8、 2.83.2 照相纸 1.84.0 （3）平均斜率：负性感光材料的反差常用特性 曲线直线部的斜率表示，也称平均斜率。,大,慢,小,快,黑白感光材料的特性,Tri-X胶片（高速片）,T-max100胶片(慢速片),Plus-X胶片（快速片）,低反差,反差适中,高反差,正常反差 高反差 低反差 底片密度大 底片密度小,4、感光度 感光度是在规定的曝光冲洗及测试条件下感光材料对光辐射能的敏感程度的定量度量。相同的光线条件下，感光度不同，需要的曝光量也不同。感光度与曝光量成反比。感光度的测定是以日光为标准的。在灯光下，感光度下降到80%。 几个重要的感光度标准： 德国工业标准（DIN） 美国标准协会

9、感光度（ASA） 国际标准感光度（ISO） 我国国家标准感光度（GB） 不同感光度的对照： DIN ASA ISO 度 21 100 21/100 21 24 200 24/200 24 27 400 27/400 27 18 50 18/50 18,斜率是反差系数,宽容度,特性曲线,宽容度可以用特性曲线直线部分两端所对应的曝光量对数值的差来表示,5、宽容度 宽容度是是指感光材料按比例记录景物亮度差别，正确表现景物明暗层次的能力。即感光材料所能正确容纳景物的亮度范围。高宽容度的感光材料在摄影时能容纳景物的高反差。,解像力是指感光材料分辨细部的能力，也称分辨率。,鉴别率板,高解像力的要求： 1、

10、乳剂颗粒细； 2、曝光适当； 3、显影正确； 4、摄影镜头质量好； 5、景物反差大,6、解像力,颗粒性是银盐在人眼中产生颗粒状态的感觉。,Tri-X胶片（高速片）,T-max100胶片(慢速片),Plus-X胶片（快速片）,细,粗,慢,快,7、颗粒性,黑白感光材料的特性,感光材料主要特性的综合比较,感光度高，则反差低、颗粒粗、宽容度大、灰雾度大。,乳剂层的基本构造,常用卤化银主要有三种：,溴化银,碘化银,氯化银,1 平方厘米的乳剂膜中含有卤化银晶体颗粒5-15亿个。,银盐颗粒大，感光度高，反差小，宽容度大,银盐颗粒小，感光度低，反差大，宽容度小,乳剂层=卤化银颗粒+明胶,明胶的特性,增感剂,吸

11、水膨胀呈胶冻状态； 升温呈乳液状； 凝固呈固体状。,暗房加工时，促进药液渗入,银盐只对蓝、紫色短波光敏感,影像与视觉不符,光谱增感剂,光学增感剂,制造分色片、全色片和彩色片,生成感光核，提高感光度,单层涂布,乳剂层的涂布,混合涂布,双层涂布,多层涂布,双层涂布示意图,片 基,片基材料可以多种多样，如瓷器、T恤衫等,硬片：玻璃,软片：三醋酸纤维素酯 涤纶,涤纶片基的优点： 1、柔韧、富有弹性； 2、极其透明，不会影响影像； 3、具有化学惰性； 4、不易燃烧； 5、质轻价廉。,辅助层,片基材料可以多种多样，如瓷器、T恤衫等,片 基,保护层,乳剂层,结合层,防光晕层,防静电层,防卷曲层,静电火花影像

12、,黑白感光材料的种类,按反差性能分 类,1号纸,2号纸,3号纸,4号纸,反差增加,按用途分 类,印相纸,印放纸,放相纸,感光度增加,黑白感光材料的选用,选片应根据使用目的，充分发挥不同感光材料的性能特长,选用有效期内的胶片,制作大尺寸照片，宜用大片幅的慢速片,室内摄影拍摄动体，宜用高速片,室外弱光或拍摄高速运动，应用高速片,使用长焦镜头，须用高速片,黑白感光材料的选用,选纸的关键在于控制反差，调节影调,根据底片的反差选用相纸,根据放大的尺寸选用相纸,根据照片的用途选用相纸,尽量选用专用相纸,注意事项,了解所用感光材料的性能,储存于干燥处，冷藏更佳,拍摄完成后及时冲洗,装卸胶片尽量避光,观察底片时，持底片边缘，防止指痕污染底片,乳化和物理成熟先往乳化反应釜中加入明胶溶液，然后按规定的速度加入硝酸银溶液和卤化碱金属溶液，以溴化银乳剂为例，即发生如下反应：AgNO3KBrAgBr