纳米材料-第9章-感光材料--显影加工

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(JosephNiepce)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。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Ｘ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ISO25度至高速ISO6400。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AgBrAgBr*2AgBr2Ag+Br2hv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）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===Na3[Ag(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１、明胶保护层２、紫外吸收层３、感蓝层４、黄滤光层５、感绿层６、明胶隔层７、感红层８、中间层９、防光晕层１０、片基１１、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；感色性；颗粒度等。１、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。（１）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=0.070.26—0.30黑白高速负片=0.100.26—0.30黑白正片=0.03=0.03（２）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。曝光量密度在光学上，用不透明度或阻光率作为计量密度的基础。阻光率=入射光通量透射光通量3、反差、反差系数γ、平均斜率（１）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。（２）反差系数γ反差系数γ可理解为底片影象反差与景物亮度反差之比，即γ=底片影象反差/景物亮度反差。γ值的意义：γ=1γ1γ1合适的γ值：黑白负片0.65—0.70黑白正片2.8—3.2照相纸1.8—4.0（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：DINASAISO度2110021/100212420024/200242740027/40027185018/5018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、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银盐颗粒感光度宽容度大小兼备分布不匀细小均匀大小灰雾度颗粒性解像力反差系数小大大小大小高低低高感光度高，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：AgNO3＋KBr→AgBr＋KNO3反应生成的溴化银以微小的晶体均匀分散在明胶溶液中，这一过程即称为乳化过程。先将溴化钾溶液加入釜内，再将硝酸银溶液注入，称为单注法乳化过程；将硝酸银溶液和溴化钾溶液同时注入反应釜的过程，则称为双注法乳化过程。在乳化过程中生成的卤化银微晶过于细小，还要在一定温度下继续搅拌，使部分微晶溶解，利用介质中卤化银的过饱和状态，使微晶继续生长，并达到一定的尺寸。这一过程即为物理成熟过程。