照相材料

光学信息记录材料

照相材料包括感光材料、显定影材料以及如滤光片之类的辅助材料。感光材料是一种光学信息记录材料，它在接受光学信息（如影像）之后能用物理或化学的方法将信息固定、放大和贮存起来。感光材料通常是由涂在某种载体上的一层或多层感光乳剂组成的。

分类

根据化学成分，这些材料可分为银盐与非银盐两种；根据加工方式，可分为常规方法与非常规方法两种；根据感色范围可分为正色片、全色片、红外片等等；根据用途可分为缩微片、X 射线片、电影胶片、天文胶片、航空胶片、全息胶片等；根据相片制作过程的要求可分为负片、正片、中间片、反转片。按片基种类，可分为照相干版、照相软片和照相纸等类型。材料分类

银盐感光材料

银盐感光材料乳剂的主要成分是溴化银、氯化银、碘化银等,这些传统的照相材料,发展得比较成熟，用途比较广泛。银盐材料具有感光度高、密度高并能通过加入增感染料以扩充感色范围的性能，因此主要用于高感光度、高密度以及各种谱片及彩色胶片的研制。

非银盐记录材料

科学技术的飞速发展，迫切要求有响应速度快（能实时显示）、分辨率高、操作简便可靠并能重复使用的图像存储和显示材料。长期来所采用的卤化银感光材料，虽有较高的灵敏度和分辨率，但不能实时显示，并需要繁琐的暗室显定影操作和耗费大量贵金属银。为了克服这些缺点，从50年代开始，迅速发展了非银盐记录材料，由于它具有以上一系列独特的优点，受到人们极大的重视。

操作流程

黑白照相

① 照相乳剂。是卤化银的微晶(尺寸由百分之几到几个微米)分散在明胶中组成的，卤化银(氯化银、溴化银、碘化银)在光的作用下分解为银和卤素。其中氯化银感光度最低，溴化银中等，而含碘化银的溴化银感光度最高。印相纸用很慢的氯化银乳剂，放大纸含溴化银或氯溴化银乳剂。

卤化银本身只对蓝紫光敏感，加入增感染料后能将感色范围扩展到其他波长范围，所得的胶片分别称之为正色片（扩展至绿区）、全色片（扩展至红区）、红外片（感红外）。

② 显影。卤化银虽然在受光后能分解出银,但在一般情况下是看不见的，只有用化学方法加工才能形成可见的影像。这种看不见的影像称之为潜影。使用显影液可在几分以至几秒钟之内使潜影转化为可见影像。显影剂使有潜影部分的卤化银还原为银。曝光愈强处，潜影愈强，因而还原出的银愈多。由于高度分散的银呈黑色，颜色也愈深，而曝光甚弱的卤化银则不被作用，从而成比例地反映景物的层次。最常用的显影剂是氢醌和米吐尔。由于这两种显影剂的显影能力不同，氢醌显影速度慢而所得照片的反差大;米吐尔显影速度快而反差小;通常把这二者放在一起以调节其显影能力。近年来许多显影液使用菲尼冬以取代米吐尔，可以得到较好的显影效果。

显影液中还包括显影加速剂，这种加速剂为碱（硼砂、碳酸钠或氢氧化钠）,能使显影剂活化;保护剂（亚硫酸钠）,用以防止空气的氧化;抑制剂（溴化钾），用以防止显影剂与未曝光的卤化物作用，以免产生不需要的称之为灰雾的密度，有时加入一些有机物质，如苯骈三氮唑及6－硝基苯骈咪唑等,它们的防灰雾效率都比较高,但用量却比溴化钾要少得多；在高温显影配方中,有时还加入大量硫酸钠，以防止药膜过分吸水膨胀。

③ 定影和水洗。底片或照相纸经过显影以后,大约只有15%～30%的卤化银被还原,构成黑色银的影像,而所余下的大部分卤化银，在见光后仍会变化而使画面湮没在其中，因此，显影以后，必须进行定影，将未还原的卤化银溶去，才能使影像得以固定。定影液中至少含有定影剂、酸、保护剂和坚膜剂等四种主要成分。定影剂的成分是硫代硫酸钠或硫代硫酸铵，它们能与卤化银形成络合物而溶于水中洗去。酸（醋酸）用于中和剩余的碱性显影液。保护剂是亚硫酸钠，能防止定影剂分解。坚膜剂一般用钾矾，可加在定影液中或单独另加一槽处理胶片，以使明胶变硬，使得胶片在水洗、干燥和以后的处理中不易受损。

④ 黑白反转冲洗。一种冲成正片的方法。方法是在显影后不进行定影,而是将生成的负像溶解,然后将未曝光和未显影的卤化银进行曝光和显影以形成正像。反转过程的典型步骤为：负像显影、漂白负像、水洗、白光曝光、正像显影、定影和水洗。

彩色照相

所有广泛使用的现代彩色片和复制材料都是多层片，即在一个纸基或片基上涂以多层的卤化银乳剂，每层卤化银只对一种原色敏感，三层乳剂对三种原色敏感，因而通过一次曝光就能将拍摄对象的颜色分别记录下来。

标准的片子是顶层只对蓝光敏感，中间层只对绿光敏感，底层只对红光敏感。各层之间置有隔层，以防止在加工时染料的串层。由于卤化银本身对蓝光敏感，因此最上的一个隔层是黄色的,使蓝光达不到下面二层,在一些负片中感绿和感红又各分为二层，以改进胶片的性能。

彩色正性感光材料也有三层具有不同感色性能的乳剂。通常的彩色相纸能使彩色负像印成彩色正像。彩色反转像纸能使彩色正像直接印成正像。

每层乳剂均含有成色剂，成色剂在显影时能形成与银成比例的染料，所形成的染料与该层所感的颜色相补，感蓝层形成黄染料，感绿层形成品红染料，感红层形成青染料。

① 负正过程。当一彩色负片曝光时,乳剂层受到了被拍摄物体上不同颜色光强的作用，蓝的物体只对感蓝层有作用，而黄的物体（红+绿）对感绿和感红层有作用等等（见彩图），显影时在每层中产生一个负的银像以及相应颜色的染料像。将胶片漂白，移去银和黄滤色层，就剩下了一个补色的彩色负像。许多近代的彩色负片使用了有色成色剂或称之为色罩成色剂，它能使不显影的部分带有一种综黄色的色罩，这种色罩有利于改进相片的彩色质量。照相材料

在印片时，负片吸收白光中的一部分色光，余下的部分抵达正片，例如一个蓝的物体在负片中是呈黄色的，黄色能通过绿光和红光，就能使正片上的二个乳剂层曝光。正片显影，产生一个正银像和相应的品红像和青像，当银像去除后，品红和青像叠在一起对着日光看时是蓝像，其余的颜色均可按此法获得。

② 彩色反转过程。正印正幻灯片（透明正片）和相纸的冲洗要比负正材料复杂一点，因为要求一次就能得到正像。

在曝光后，先用黑白显影液冲洗，产生一个黑白影像，然后经过曝光，使用彩色影剂显影，产生银和染料的正相,最后通过漂白,将银像和黄滤色层除去，就得到了一个正的染料像。举例来说，一个红的物体在感红层中形成了潜影，在首次黑白显影中使潜影形成银的负像，然后在白光中再曝光使感绿和感蓝层中的乳剂全部曝光。在这以后进行彩色显影，在感绿层中生成品红、感蓝层中生成黄色，而在感红层中因在黑白显影中银已全部显出，故无彩色形成，这样当将银全部去除后，对着光可看到红色。(见彩图)

工作原理

种类及成像原理非银盐记录材料是借助某些敏感材料，在受到光、电、热等的直接作用下，引起体系内某些物理和化学变化，从而形成图像。由于涉及范围很广，因此品种繁多，一般可分为电照相、光敏成像、热敏成像以及其他非盐成像体系。

① 电照相。指利用光敏半导体在曝光时,曝光区和非曝光区的光导之差,形成静电潜像,经显影定影处理而得到永久图像的照相方法。按其不同的成像原理，可分为如下几种：利用光电导效应的普通电照相，其中包括有机光导电照相 (PVK:TNF体系)和无机光导电照相(ZnO、Se以及CdS等)；电热照相（热塑录像）；有机光导热塑全息录像；永久性内部极化成像(PIP成像法);液晶成像；电催化成像。

② 光敏成像体系。一般指敏感层受到光的作用,能在短时间内产生化学或物理变化，从而引起体系内各种性能的变化过程。按所采用的材料不同，可分为重氮照相、感光性树脂、光致变色材料以及铌酸锂照相和重铬酸钾明胶等。

③ 热敏成像体系。利用电阻加热、强光源照射、激光扫描等加热的方法，使热敏记录胶片上的热敏层引起一定的物理化学变化，从而形成图像体系。已发展的热敏成像体系有热熔融法、挥发转印法、化学显色反应法、光热成像法和电热成像法等。

④ 其他非银盐成像体系。除上述体系外,还有压敏成像、辐射变色记录材料、硫磺照相、蒸发照相、磁带录像等。

非银盐记录材料的发展和应用　基于利用光、电、热等效应所导致的各种物理化学变化原理而发展起来的非银盐成像体系，目前已在复制、缩微、印刷、电子工业、全息记录、大屏幕显示、传真记录、计算机终端显示以及高能粒子记录等方面得到实际应用，部分已取代卤化银感光材料,早年的发展主要是作黑白图像记录,近年来逐渐向彩色非银盐成像体系发展。

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