胶片上有感光乳剂层,里面有很多的卤化银微粒:
拍摄的时候,光线通过镜头,照射在胶片上。胶片上有的地方接受的光照较多,有的地方光照较少(与拍摄的景物一一对应)。
光照多的地方,就有更多的卤化银微粒曝光,发生结构变化,与周围没有曝光的卤化银区别开来。
已曝光的卤化银,与未曝光的卤化银,二者之间的差异,实际上就是景物的图像信息(也就是组成了一幅图像)。
就像一块空地上铺满了苹果,但其间也有一些桔子,这些桔子就组成了一幅图案。
苹果和桔子的区别很明显,但是卤化银微粒太过细小,曝光与没曝光的区别,我们肉眼是无法分辨的。所以这幅图像叫做“潜影”,顾名思义,潜影就是我们看不见的图像。
为了让潜影变成肉眼可见的影像,需要进行一些操作。这些操作叫做“显影”。
简单说,就是用显影剂,把已曝光的卤化银,还原成金属银。这些黑色的金属银颗粒,积聚在一起,就是肉眼可见的影像了。
这个影像,曝光越多的区域,还原出的金属银颗粒就越多、堆积越厚,看起来就越黑。所以,底片上的影像是黑白颠倒的。
显影剂是有选择地发生反应。没有曝光的卤化银颗粒,对显影剂是没反应的,不会被还原成金属银(严格说也能,只是还原率低)。
这些没有曝光的卤化银颗粒,已经没用了,要将其去除。
怎样去除?这就要用到定影液(主要是海波)。定影液把这些没有曝光的卤化银,转换成易溶物,洗除掉。
然后,胶片上就只剩下黑色金属银构成的影像。
此时,胶片就不怕见光了,也就是说,胶片上的影像被固定下来了。所以这个过程叫做“定影”。
定影之后,冲洗掉残留化学品,再晾干,底片就冲显完成。
接下来,就是用底片扩印出照片。
相纸与胶片类似,也有一层卤化银感光材料。相纸和胶片的区别,主要是支撑的片基不同。片基其实就是个“架子”。也就是感光乳剂涂布在了不同的“架子”上。
胶片是把感光乳剂涂在透明的醋酸片基上;相纸则是把感光乳剂涂在纸上。
放大机的光线通过底片,照射在相纸上。相纸上的卤化银也形成潜影。
所以相纸也要经过显影、定影、水洗、干燥等过程,才能变成照片。
刚才说了,景物越亮,在底片上就越黑。所以底片上的影像,是黑白颠倒的负像。
而当用底片来扩印照片时,底片上越黑的区域,也就是金属银积聚越厚的区域,穿过的光线就越少,在相纸上的对应区域,感光的卤化银就越少,显影时形成的金属银也越少,因此画面也越亮。
简单说,底片上的影像,是真实景物的负像,相纸又是底片的负像。负负得正,所以相纸上的影像,就是真实景物的样子。
前面说的是黑白胶片和黑白照片。普通人拍照用的彩色负片,有3个感光层,分别对红光、绿光、蓝光敏感。
比如,一个黄色物体反射过来的黄色光,是由红光和绿光混合而成的,激活了胶片里对红光敏感的感光层和对绿光敏感的感光层。这两个感光层的银盐颗粒发生变化,形成潜影。
显影的时候,感红层和感绿层都产生黑色的金属银图案,同时显影剂也与成色剂反应,产生了相应的染料。
这两个过程是偶联的。产生金属银多的位置,产生染料也多。产生金属银少的地方,产生的染料也少。所以染料组成的图案,与金属银组成的图案是重合的。
后面还有个漂白工序,就是把金属银去除掉,露出染料组成的图案。这就是彩色胶片产生颜色的原理。
为什么彩色负片上的颜色与真实景物是相反的?
这是因为,彩色负片里,感红层产生的是青色染料,感绿层产生的是品红色染料,感蓝层产生的是黄色染料。红色与青色是互补色,绿色与品红是互补色,蓝色与黄色是互补色。
之所以要这样设计,是因为金属银图案是负像,是与真实景物明暗相反的。而染料又是与金属银等比例产生的,所以染料也应该形成负像才对。
在刚刚那个例子里,圆柱体反射的是黄光(由红光和绿光混合而成),所以感红层和感绿层分别产生了青色染料和品红染料。青色和品红这么一叠加,就是蓝色的图案。而真实景物是个黄颜色的圆柱体。
所以说彩色负片上的影像,与真实景物的颜色是相反的。经过漂白、定影、水洗、稳定、晾干等程序后,就得到了冲显完成的彩色底片。
彩色照片用的相纸上也有三个感光乳剂层(排列顺序有时与胶片不同)。
放大机的光线通过底片,照射在相纸上,使得相纸上乳剂层里的卤化银发生变化。再通过显影操作将这些卤化银转化为金属银单质。同时激活各层中的成色剂,产生其补色的染料。
因此相纸上的颜色,是对彩色负片颜色的反转,负负得正,最终照片上就有了真实景物的样子。