青青 发表于 2021-1-12 10:56:10

感光材料的演进

解决这个难题的人是一个法国的军官,他也叫尼埃普斯,他叫尼埃普斯·圣·维克多。是尼埃普斯的表弟。维克多受家族的影响,他也是一位摄影师,为政府部门拍照。1841年,政府要更换军装上徽标的颜色,希望把原来的粉色改成象征曙光的橙红色,政府不希望把原来的徽标都拆掉,因此政府出资十万法郎来解决这个问题。维克多幸运的争取到了这个工作。于是他到巴黎去领取经费。到了巴黎以后,他发现这里的化学和物理学方面的研究气氛很浓,一下子就被吸引了,然后他就申请转到巴黎作中尉。经过思考,他觉得知要在光滑的玻璃上面涂一层粘稠的液体,这种液体要既能溶解化学药品,又能贴敷在玻璃上固定住。经过研究,他所找到的这种液体就是我们大家都很熟悉的鸡蛋清。果然取得了成功。他把玻璃上涂一层鸡蛋清,然后再涂一层碘化银,涂过之后的玻璃片既光滑透明,又能固定住药品。把这张玻璃版放到照相机里面,拍到一张负片然后再在纸上印出正片来。这可以说是摄影史上的一项重大的革新,他在1847年申请了专利。
  但是鸡蛋清对化学药品的溶解力有限,因此感光强度很低,因此还无法拍摄清晰的人像。到1850年的时候,鸡蛋清被另一项新发明取代了,在这个发明出现之后,摄影才真正成为一种新兴的行业兴旺起来。这个发明就是火棉胶。
  1856年,法国摄影家雷格瑞(Le·Gray)在文章中写道,他如何得到了火棉胶和火棉胶在摄影中的用途,他是用它作为保护涂层,涂布在银盐感光版上。其实,他是在1849年就发现了火棉胶。现在仍能见到他的作品,一般一幅都能拍到50多万法郎。
  什么是火棉胶
  虽然格雷瑞他利用了火棉胶,但只是当作保护层来使用,在与他同时的英国,有一个人叫阿切尔(Arrcher),他也对火棉胶进行研究,并且取得了重大突破。他将火棉胶当作银盐感光材料的载体,涂到了玻璃版上,取代鸡蛋清,得到的图像效果很好。他在1851年对外公布了他的方法,并且在1852年出版了一本书《火棉胶摄影法》。
  火棉胶的做法
  用火棉胶摄影法得到的负片,还要再印在纸上才能取得正片。那当时是怎么做的呢,一般是使用鸡蛋清或者是明胶涂布在纸上,同样要过一下氯化钠然后再过一下硝酸银溶液,然后在阳光下印制成正片。其中鸡蛋清涂布会偏红,明胶涂布的会偏些橘黄色,所以印完之后还要进行调色,先在清水中泡5分钟,然后在其中加入氯化金和氯化钾的水溶液,泡几分钟就好了,再放到硫代硫酸钠中定影。这样就得出了一张正片,在当时一般为了更好的保存还要将照片上光,就是用清水冲掉正片上的残留药液,把纸片贴到一个纸板上,这个纸板上先涂一层浆糊,然后放在一台机器上压紧,这个机器很像现在冷裱照片的机器,然后一般再涂上一层蜡膜做保护层。
  火棉胶玻璃版的制作
  由负片印制正片
  随着火棉胶摄影的逐渐发展,以此为职业的人越来越多,竞争也越来越激烈。于是很多人都在研究怎么能让自己有特色,所以诞生了一种全新的摄影服务,“名片摄影”。
  竞争仍在加剧,有些人开始不满足于只能在照像馆中拍摄,开始推出室外拍摄,但是由于火棉胶载体至今仍保存的湿版火棉胶负片必须在湿的时候成像,因此,人们开始制造轻便的工具,方便外出时携带,然后就地制作湿版火棉胶底板,随做随拍。为了方便摄影师当时还出现了很多能够折叠的照相机,和支架。
  虽然可以在室外拍摄,但是要实现这种拍摄,需要摄影师在带着照相机各处走的同时,还要带各种化学药品,和涂抹工具,并且现场制作一个湿版所费的时间也很多,这样仍是很不方便的,因此人们开始动脑筋怎么能让火棉胶干了以后仍能成像。于是诞生了干板火棉胶。
  1855年的时候,物理学教授陶配诺(Taupenot)在火棉胶里加入了蛋清,这样制得了干板火棉胶。具体的制作方法是:在火棉胶的载体版上,涂一层蛋清,溴化氨和冰糖的混合物。制成的干板以后摄影师可以放在有槽的箱子里面随身携带着,然后只要再带一盆硝酸银溶液就行了,当需要用的是手,把地板在硝酸银溶液里浸一下,其他工序就和火棉胶摄影法是一样的了。
  但是干板火棉胶也有缺点,就是需要的曝光时间比较长,要约半个小时的时间所以不适合拍摄人像。但是由于干板方便携带,所以促进了户外摄影的普及,也为后来感光材料工厂式生产打下了基础。但是当时的干板也不是放多长时间都可以使用的,基本上也是只能放6、7个小时。即便是现在的胶卷也是有保质期的,过了保质期化学药品的功效就会减弱,慢慢消失。后来又有人使用蜂蜜做涂层,代替了蛋 至今仍保存的干版火棉胶负片和照片 至今仍保存的干版火棉胶负片和照片
清。干板火棉胶还有一个缺点,就是感官度比较低,所以人们在不断的实验中,尝试了许多方法增加感光度。
   这时呢有一个叫吕塞尔(Russell)的人,他在原有的碘化银里面加上鞣酸,这样不仅能够提高感光版的光敏度,还能够延长感光版的保存时间。
  什么是鞣酸
  这种加了鞣酸的感光板感光度提高了,根据不同的光线变化,最多用两分钟,最少35秒的时间就能曝光。这种方法在1861年公布,人们得以使用,并且逐步的将它又进一步的改进完善。后来也有人将硝酸银直接加入溴化碘火棉胶中。除了曝光时间长这个缺点外,基本上其他方面还是能够满足摄影刚刚发展期人们的需要。
  前面我们讲过,从负片获得正片时使用鸡蛋清或者是明胶来涂布想要获得正片的纸。当时明胶只是作为印片的时候使用的一种材料。那么在干版火棉胶摄影流行了十多年的时间以后,1871年一位英国的医生玛多克斯(Maddox)他第一个将明胶作为载体,应用到摄影上。并且取得了成功,大大的提高了光敏度。同时呢,大家知道,明胶在潮湿的状态下体积膨胀,很容易被显影液和定影液渗透,因此使得后期的冲洗加工效果也明显加强。
  玛多克斯的方法,就是用明胶乳剂膜作为载体,这种明胶乳剂膜就是将动物的皮骨熬制成明胶,然后加入溴化银溶液加热,趁热涂布到玻璃版上。
  到了1878年,英国的贝耐特(Bennett)又把乳剂加热的时间进一步延长,使得感光度又高出了很多,这时的曝光时间可以达到1/25秒──4秒。这一发明是十分重要的,看似他只是做了一个很简单的工作,延长乳剂的加热时间,然后得到了一个好的结果,就是减少了曝光时间,但实际上这一革新,为现感光材料称为独立的生产门类创造了条件。也使得专门的感光版生产商正式的走上了历史舞台。我们讲摄影史,专门用了一些时间来讲感光材料的发展史,就是因为在摄影诞生的初期,感光底版的制作基本上都是摄影师自己动手完成,直到专门的感光版生产商走上历史舞台,摄影史才从繁琐的预制感光版的工作中解脱出来。同时这也为摄影的迅速发展提供了条件。因为很多并不是很专业的人,也可以购买设备和感光底版进行拍照了。
  同时由于感光速度的提升,对照相机的要求也发生了变化,简单的快门控制系统已经不能满足短暂的曝光时间了,因此市面上出现了各种各样的机械控制的快门。
  但是相机带的片夹还是有限的,因此人们就开始研究用什么质地的底版能够减小体积减轻重量呢,很自然的就会想到纸质底版。因为在摄影诞生之初塔尔波特的卡罗版摄影法就是用的纸质底板,然后后来从负片印制的正
片也都是选用纸作为材料,但是我们上节课也讲到纸质底版透明度不够,而且不平整,所以要解决这些问题,人们想了很多办法。把蜡涂在纸上,薄薄的均匀的,涂上了蜡的纸就变得透明,并且可以长期保存了。然后再把涂过蜡的纸放在掺有碘化钾的米汤里浸泡2个小时,然后取出晾干,然后将它熨平。经过这种处理的纸呈淡淡的紫色,然后将它放在硝酸银和醋酸混合的溶液里浸泡,等晾干后,把它熨平,这样底片就十分透明了。
  我们前面讲到的发明家几乎都集中在欧洲,几乎没有提到哪个美国的发明家,当然众所周知如今美国的摄影工业是非常发达的,这些呢要或多或少要归功于一个制造商,这个人,那么在1884年,走入了感光版生产商的行列,并且在日后成为了最大的胶片供应商,它就是乔治·伊斯曼(George Eastman),大家都知道他,柯达公司的创始人。伊斯曼在所有的制造商中,是对照相工业的前途了解得最清楚的一位。他非常清楚,在一个交通事业发达、人人都能旅行的时代里,照相工业必须做到使那些想为家庭或旅行留影的人都能够自己拍摄。因此,他的商业野心就是要为业余摄影家制成一种照相机,简单、轻便、并且容易操作。就像他说的“你只要按一按镜头开关,别的工作由我们来代替你做”。
  伊斯曼原来是一个银行职员,在1880年,他和斯特朗合开了一家制造干板的工厂,1884年他和斯特朗及威廉·沃克合伙创办了“伊斯曼干版与软片公司”。他在这一年发明了一台机器,可以在感光版上涂布乳剂药膜。他把纸用蓖麻油浸泡,来增加纸的透明度。结果,这种浸泡过的纸所制成的负片,柔韧度非常好,于是聪明的伊斯曼就就把纸做成卷曲的“感光版”,这样呢不但能使摄影师轻易的连续拍摄照片,早期柯达照相机、胶卷、快门而且也可以大大的减小照相机的体积。于是他很快试验制作出了卷装的纸质感光底版,也就是从这个时候开始人们把底版称为“胶卷”了。毫无疑问胶卷的诞生,使得古老的感光版很快的退出历史的舞台,并且很快就受到人们极大的欢迎。在1886年,伊斯曼的公司开张,批量生产这种纸质胶卷。
  其实制造这样一种软片卷的想法并不时伊斯曼首先想出来的。1880年,法国摄影协会就曾悬赏征求比玻璃更好的代用品。古德温、卡尔比特等人都使用过赛璐铬(Celluloid),但是都没有取得成功,但当伊斯曼接触到这种物质以后,马上意识到这种新塑料,恰恰是摄影底片的最好片基,于是从1888年起,赛璐铬就取代纸带变成了柯达胶卷的原料。一直沿用至今,只是在不断地改进。当然,如今在图片摄影领域里,基本这一载体也快要被数字存储技术取代,胶片基本成为发烧友和对影像质量有着特殊追求的摄影师们的玩物。而在电影摄影领域还是在使用胶片,被取代的趋势也已经显露出来了,现在的高清摄影机拍摄的图像质量已经非常好,不次于胶片,宽容度上也接近了。但是作为我们摄影专业的学生,仍然还是要对胶片有足够的了解,这不光是一个历史的问题,这对于你们以后即便使用数字机器,也还是有很大帮助的。其实我们从这几节课的讲解中得出,黑白影像的成像原理,就是因元素的化合物,一般都是和卤素的化合物,卤化银它具有感光的性能,在受光照射以后,可以形成银的影像。一般用的是溴化银。其实彩色片也是同理,只不过红绿蓝的感光层不同,所感受到的光的照射也不同,但仍是溴化银起作用。你们到大二下学期的时候,会开专门的胶片课,这里我们就不详细的讲胶片的性质了。我们转回我们的摄影史。
  其实我们能够看出,伊斯曼并不能算是发明家,对他来说更准确的定性呢应该是商人。而且是一个非常聪明、非常优秀的商人,他基本上把所有分散在世界各处的发明集合起来,然后生产出了一种连素无经验的人都能使用的照相机。然后为他招来了无数的客户。他从公司成立的最初,就想的是怎么样能够吸引更多的客户,他并没有把他的客户限定在哪个城市或者限定在美国,而是放眼整个世界。所以他在给公司起名字的时候,他没有用他的名字,当时很流行用创始人、发明人的名字命名公司,比如尼埃普斯、达盖尔,还有如今非常有名的电器品牌西门子。伊斯曼觉得自己的名字太复杂不适合做为公司的名字,他希望找一个名字,在所有国家的发音都一样,因此他就找字母表,发现O、D、A这三个字母,在许多国家的发音都是相同的,然后伊斯曼还是一个很孝顺的儿子,他妈妈的名字中有一个K,因此他就用这些字母组成了一个响亮又顺口的名字:KODAK,我们翻译过来就是柯达。

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