照相材料

照相材料包括感光材料、顯定影材料以及如濾光片之類的輔助材料。感光材料是一種光學信息記錄材料，它在接受光學信息（如影像）之後能用物理或化學的方法將信息固定、放大和貯存起來。感光材料通常是由塗在某種載體上的一層或多層感光乳劑組成的。

基本介紹

• 中文名：照相材料
• 包括：感光材料、顯定影材料
• 屬於：光學信息記錄材料
• 組成：塗在載體上的一層或多層感光乳劑

分類

根據化學成分，這些材料可分為銀鹽與非銀鹽兩種；根據加工方式，可分為常規方法與非常規方法兩種；根據感色範圍可分為正色片、全色片、紅外片等等；根據用途可分為縮微片、X 射線片、電影膠片、天文膠片、航空膠片、全息膠片等；根據相片製作過程的要求可分為負片、正片、中間片、反轉片。按片基種類，可分為照相干版、照相軟片和照相紙等類型。材料分類

銀鹽感光材料

銀鹽感光材料乳劑的主要成分是溴化銀、氯化銀、碘化銀等,這些傳統的照相材料,發展得比較成熟，用途比較廣泛。銀鹽材料具有感光度高、密度高並能通過加入增感染料以擴充感色範圍的性能，因此主要用於高感光度、高密度以及各種譜片及彩色膠片的研製。

非銀鹽記錄材料

科學技術的飛速發展，迫切要求有回響速度快（能實時顯示）、解析度高、操作簡便可靠並能重複使用的圖像存儲和顯示材料。長期來所採用的鹵化銀感光材料，雖有較高的靈敏度和解析度，但不能實時顯示，並需要繁瑣的暗室顯定影操作和耗費大量貴金屬銀。為了克服這些缺點，從50年代開始，迅速發展了非銀鹽記錄材料，由於它具有以上一系列獨特的優點，受到人們極大的重視。

操作流程

黑白照相

① 照相乳劑。是鹵化銀的微晶(尺寸由百分之幾到幾個微米)分散在明膠中組成的，鹵化銀(氯化銀、溴化銀、 碘化銀)在光的作用下分解為銀和鹵素。其中氯化銀感光度最低，溴化銀中等，而含碘化銀的溴化銀感光度最高。印相紙用很慢的氯化銀乳劑，放大紙含溴化銀或氯溴化銀乳劑。

鹵化銀本身只對藍紫光敏感，加入增感染料後能將感色範圍擴展到其他波長範圍，所得的膠片分別稱之為正色片（擴展至綠區）、全色片（擴展至紅區）、紅外片（感紅外）。

② 顯影。鹵化銀雖然在受光後能分解出銀,但在一般情況下是看不見的，只有用化學方法加工才能形成可見的影像。這種看不見的影像稱之為潛影。使用顯影液可在幾分以至幾秒鐘之內使潛影轉化為可見影像。顯影劑使有潛影部分的鹵化銀還原為銀。曝光愈強處，潛影愈強，因而還原出的銀愈多。由於高度分散的銀呈黑色，顏色也愈深，而曝光甚弱的鹵化銀則不被作用，從而成比例地反映景物的層次。最常用的顯影劑是氫醌和米吐爾。由於這兩種顯影劑的顯影能力不同，氫醌顯影速度慢而所得照片的反差大;米吐爾顯影速度快而反差小;通常把這二者放在一起以調節其顯影能力。近年來許多顯影液使用菲尼冬以取代米吐爾，可以得到較好的顯影效果。

顯影液中還包括顯影加速劑，這種加速劑為鹼（硼砂、碳酸鈉或氫氧化鈉）,能使顯影劑活化;保護劑（亞硫酸鈉）,用以防止空氣的氧化;抑制劑（溴化鉀），用以防止顯影劑與未曝光的鹵化物作用，以免產生不需要的稱之為灰霧的密度，有時加入一些有機物質，如苯駢三氮唑及6－硝基苯駢咪唑等,它們的防灰霧效率都比較高,但用量卻比溴化鉀要少得多；在高溫顯影配方中,有時還加入大量硫酸鈉，以防止藥膜過分吸水膨脹。

③ 定影和水洗。底片或照相紙經過顯影以後,大約只有15%～30%的鹵化銀被還原,構成黑色銀的影像,而所餘下的大部分鹵化銀，在見光後仍會變化而使畫面湮沒在其中，因此，顯影以後，必須進行定影，將未還原的鹵化銀溶去，才能使影像得以固定。定影液中至少含有定影劑、酸、保護劑和堅膜劑等四種主要成分。定影劑的成分是硫代硫酸鈉或硫代硫酸銨，它們能與鹵化銀形成絡合物而溶於水中洗去。酸（醋酸）用於中和剩餘的鹼性顯影液。保護劑是亞硫酸鈉，能防止定影劑分解。堅膜劑一般用鉀礬，可加在定影液中或單獨另加一槽處理膠片，以使明膠變硬，使得膠片在水洗、乾燥和以後的處理中不易受損。

④ 黑白反轉沖洗。 一種沖成正片的方法。方法是在顯影后不進行定影,而是將生成的負像溶解,然後將未曝光和未顯影的鹵化銀進行曝光和顯影以形成正像。反轉過程的典型步驟為：負像顯影、漂白負像、水洗、白光曝光、正像顯影、定影和水洗。

彩色照相

所有廣泛使用的現代彩色片和複製材料都是多層片，即在一個紙基或片基上塗以多層的鹵化銀乳劑，每層鹵化銀只對一種原色敏感，三層乳劑對三種原色敏感，因而通過一次曝光就能將拍攝對象的顏色分別記錄下來。

標準的片子是頂層只對藍光敏感，中間層只對綠光敏感，底層只對紅光敏感。各層之間置有隔層，以防止在加工時染料的串層。由於鹵化銀本身對藍光敏感，因此最上的一個隔層是黃色的,使藍光達不到下面二層,在一些負片中感綠和感紅又各分為二層，以改進膠片的性能。

彩色正性感光材料也有三層具有不同感色性能的乳劑。通常的彩色相紙能使彩色負像印成彩色正像。彩色反轉像紙能使彩色正像直接印成正像。

每層乳劑均含有成色劑，成色劑在顯影時能形成與銀成比例的染料，所形成的染料與該層所感的顏色相補，感藍層形成黃染料，感綠層形成品紅染料，感紅層形成青染料。

① 負正過程。當一彩色負片曝光時,乳劑層受到了被拍攝物體上不同顏色光強的作用，藍的物體只對感藍層有作用，而黃的物體（紅+綠）對感綠和感紅層有作用等等（見彩圖），顯影時在每層中產生一個負的銀像以及相應顏色的染料像。將膠片漂白，移去銀和黃濾色層，就剩下了一個補色的彩色負像。許多近代的彩色負片使用了有色成色劑或稱之為色罩成色劑，它能使不顯影的部分帶有一種綜黃色的色罩，這種色罩有利於改進相片的彩色質量。 照相材料

在印片時，負片吸收白光中的一部分色光，餘下的部分抵達正片，例如一個藍的物體在負片中是呈黃色的，黃色能通過綠光和紅光，就能使正片上的二個乳劑層曝光。正片顯影，產生一個正銀像和相應的品紅像和青像，當銀像去除後，品紅和青像疊在一起對著日光看時是藍像，其餘的顏色均可按此法獲得。

② 彩色反轉過程。 正印正幻燈片（透明正片）和相紙的沖洗要比負正材料複雜一點，因為要求一次就能得到正像。

在曝光後，先用黑白顯影液沖洗，產生一個黑白影像，然後經過曝光，使用彩色影劑顯影，產生銀和染料的正相,最後通過漂白,將銀像和黃濾色層除去，就得到了一個正的染料像。舉例來說，一個紅的物體在感紅層中形成了潛影，在首次黑白顯影中使潛影形成銀的負像，然後在白光中再曝光使感綠和感藍層中的乳劑全部曝光。在這以後進行彩色顯影，在感綠層中生成品紅、感藍層中生成黃色，而在感紅層中因在黑白顯影中銀已全部顯出，故無彩色形成，這樣當將銀全部去除後，對著光可看到紅色。(見彩圖)

工作原理

種類及成像原理 非銀鹽記錄材料是藉助某些敏感材料，在受到光、電、熱等的直接作用下，引起體系內某些物理和化學變化，從而形成圖像。由於涉及範圍很廣，因此品種繁多，一般可分為電照相、光敏成像、熱敏成像以及其他非鹽成像體系。

① 電照相。指利用光敏半導體在曝光時,曝光區和非曝光區的光導之差,形成靜電潛像,經顯影定影處理而得到永久圖像的照相方法。按其不同的成像原理，可分為如下幾種：利用光電導效應的普通電照相，其中包括有機光導電照相 (PVK:TNF體系)和無機光導電照相(ZnO、Se以及CdS等)；電熱照相（熱塑錄像）；有機光導熱塑全息錄像；永久性內部極化成像(PIP成像法);液晶成像；電催化成像。

② 光敏成像體系。一般指敏感層受到光的作用,能在短時間內產生化學或物理變化，從而引起體系內各種性能的變化過程。按所採用的材料不同，可分為重氮照相、感光性樹脂、光致變色材料以及鈮酸鋰照相和重鉻酸鉀明膠等。

③ 熱敏成像體系。利用電阻加熱、強光源照射、雷射掃描等加熱的方法，使熱敏記錄膠片上的熱敏層引起一定的物理化學變化，從而形成圖像體系。已發展的熱敏成像體系有熱熔融法、揮發轉印法、化學顯色反應法、光熱成像法和電熱成像法等。

④ 其他非銀鹽成像體系。除上述體系外,還有壓敏成像、輻射變色記錄材料、硫磺照相、蒸發照相、磁帶錄像等。

非銀鹽記錄材料的發展和套用 　基於利用光、電、熱等效應所導致的各種物理化學變化原理而發展起來的非銀鹽成像體系，目前已在複製、縮微、印刷、電子工業、全息記錄、大螢幕顯示、傳真記錄、計算機終端顯示以及高能粒子記錄等方面得到實際套用，部分已取代鹵化銀感光材料,早年的發展主要是作黑白圖像記錄,近年來逐漸向彩色非銀鹽成像體系發展。