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感光材料性能:潜影胶片和感光度指标

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)潜影胶片在曝光之后显影之前,已有潜影存在于感光乳剂层。(二)感光度“感光度”是直接影响摄影曝光控制的一项重要指标。“DIN”采用对数标尺计量法,数字每相差3,感光度即相差1倍,因此DIN24°的胶片感光度比DIN21°的高1倍。数码相机感光元件的曝光与相应曝光量的获取是通过电子信号增益技术实现的。与ISO数值对应的是电子信号增益值,数码相机感光度的提高和降低是通过电子信号增益值相对于标准值的增高和降低而实现的。

感光材料性能:潜影胶片和感光度指标

(一)潜影

胶片在曝光之后显影之前,已有潜影存在于感光乳剂层。潜影是由卤化银在曝光过程中经光化作用形成的银原子,在乳剂层疏密不等分布而成。

潜影形成的过程分为两个阶段,即电子运动阶段和离子运动阶段,具体过程如下:

(1)曝光时卤化银晶体受光照射,部分溴离子与光子反应放出电子,这些电子能够在卤化银晶体间自由运动。

(2)卤化银晶体上存在有感光中心,可以捕获运动中的电子,使感光中心具有了负电荷

(3)卤化银晶体中带有正电荷的晶格间的银离子,受到捕获电子后的感光中心产生的库仑引力吸引,与感光中心上的电子结合生成银原子。

(4)感光中心上的银原子数量积聚到4个以上时,就可以生成一个稳定的显影中心,即潜影。

经曝光产生潜影的胶片,如果放置一段时间以后才显影冲洗,底片会出现类似曝光不足的现象,这是潜影衰退的表现。潜影衰退属于一种化学反应,其衰退速度和程度受许多因素的影响。

(1)正片比负片潜影衰退快。

(2)彩色胶片比黑白胶片潜影衰退快。

(3)胶片保存环境中的湿度越大,潜影衰退越快;温度越高,潜影衰退越快;氧浓度越高,潜影衰退的越快。

因此,胶片在曝光拍摄后应尽快显影冲洗,如果条件所限而无法马上冲洗,应存放于低温低湿环境,以延缓潜影衰退的速度。

负片曝光不足时,还可以通过潜影加强的方法,将已曝光的负片再次置于微弱光线下均匀曝光,可以改善暗部层次。经过潜影加强处理的胶片显影后,影像反差明显降低,灰雾度明显增强。

(二)感光度

“感光度”是直接影响摄影曝光控制的一项重要指标。

在同等光线照度下,感光度越高所需要的曝光时间越短,对画面质量的负面影响也越明显(如胶片颗粒或数字影像的噪点)。

摄影发展的初期阶段,各胶片生产厂家使用各自不同的标准对感光度进行标示,如美国的ASA和Weston,德国的DIN和Scheiner,苏联的GOST和Roct,日本的NSG和GHQ,英国的BIS、H&D和ILFORD等(关于ASA和DIN下文有具体解释)。

杂乱的感光度标示方法显然无益于全球流通,于是有两种标准被保存下来并得以普及,即“ASA”制(American Standards Association,美国标准协会)和“DIN”制(German Institute for Standardization,德国标准化学会)。

“ASA”采用算术标尺计量法,每间隔1倍的数字所标示的感光度也相差1倍,如ASA200比ASA100的感光度高1倍。

“DIN”采用对数标尺计量法,数字每相差3,感光度即相差1倍,因此DIN24°的胶片感光度比DIN21°的高1倍。(www.xing528.com)

1987年“国际标准化组织”制定了国际感光度标准,即“ISO”,它由ASA标准延续而来,如ISO100,其感光度与ASA100完全相同。ASA和DIN两种标示方法的对照如表1-7所示。

表1-7 感光度对照表

(续表)

胶片感光度的通用标示方法,是在包装上同时标出ASA数值和DIN数值,如“ISO100/21°”的感光度标示。

感光度的识别方法,一种是将“ISO”的数值直接标示在胶片包装上(见图1-3),另一种是采用电子编码的形式,即胶片的“DX编码”(见图1-4),DX编码能被相机胶片仓内的电子触点直接读取并自动设定胶片感光度(见图1-5)。

图1-3 “ISO”数值标示在胶片包装上(作者摄)

图1-4 DX编码示例图(作者摄)

图1-5 DX编码自动设定胶片感光度(作者摄)

传统胶片通过改变感光乳剂的化学成分来影响其光线敏感性。数码相机的感光元件固定不变,那么在数码相机上是如何实现感光度变化的呢?

数码相机感光元件的曝光与相应曝光量的获取是通过电子信号增益技术实现的。

与ISO数值对应的是电子信号增益值,数码相机感光度的提高和降低是通过电子信号增益值相对于标准值的增高和降低而实现的。

提高电子信号增益值的方法,可以通过放大电荷信号,即强行提高影像传感器上每个像素点的亮度和对比度,还可以把影像传感器上多个像素点合并成为一个,来提高其感光的敏感性。

假设数码相机将ISO100设定为标准感光度,即此时感光元件的每个像素点都独立感光,当感光度被提高到ISO200时,就需要将两个像素点合并成一个进行感光,从而获得两倍的感光速度,如果提高到ISO400,以此类推就是把四个像素点合并成一个进行感光,从而获得四倍的感光速度。

上述提高电子信号增益值的方式都会对影像画质造成损失,即感光度越高,数字噪点越明显,解像力越低,色彩还原也会受到影响(见图1-6,彩插部分)。

传统摄影胶片的后期显影工艺,或者数字影像的后期处理方法,对最终画面的曝光效果也能造成影响,相关内容将在本书第六章中做详细介绍。

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