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彩色影象的成色原理

http://www.51xue.org.cn  2007/6/19 源自:中华职工学习网 【字体: 字体颜色
彩色片始于19世纪中叶,英国的马克斯威尔提出了彩色成像理论,到20世纪初才出现了彩色影像。彩色照相材料与黑白照相材料一样,分为胶卷和相纸,曝光和冲洗后称为彩色负片和正片,正片也可以是反转片,即幻灯片。彩色片与黑白片的根本差别在于:在黑白片中,影像是由金属银构成的(染料型黑白片例外),而彩色影像是由染料构成的。彩色成像;方法有两大类型:一类是在彩色摄影发展的前期使用的物理方法,主要包括:分色片法彩屏法和柱镜法。这三种方法的共同弱点是过程复杂,制造困难,使用不便。另一类是近代彩色照相用的化学成像法,主要包括:染料合成法,染料转移法,也称银漂法,使用最广泛地是成色显影法,这是目前彩色成像使用最多的方法。
  成色显影法又分为外偶法和内偶法。外偶法是将成色剂加到显影液中,在彩色显影过程中成色剂与显影剂一道渗透进入乳剂层中,在卤化银显影的同时生成染料。内偶法是将成色剂加到照相材料的乳剂层中,在彩色显影时与显影剂氧化产物进行偶合反应生成染料。下面主要介绍内偶成色显影法。  
  黑白胶片一般由片基、分散于明胶相中的卤化银的乳剂涂层和保护层构成。彩色胶片要复杂得多,除片基和保护层,还有分别带有黄、品和青成色剂的感兰光层、感绿光层和感红光乳剂层,在各乳剂层之间涂有隔层。以柯达100II型彩卷为例,包括:片基、防光晕层、感红乳剂层、隔层、感绿乳剂层、黄滤色层、感兰乳剂层和保护层。一般情况下,在彩色胶卷中,感兰层在胶片的最上层,其次是感绿层,最下面的乳剂层是感红乳剂层。
  在曝光的时候,物体的不同色彩的光使彩色胶卷曝光并形成潜影。潜影是由卤化银在曝光时形成的银原子簇构成的。在彩色显影过程中,潜影作为催化剂催化卤化银与彩色显影剂之间的氧化还原反应,彩色显影剂将卤化银还原为银,本身的氧化产物与成色剂反应生成构成彩色影像的成色染料。彩色显影剂是对苯二胺的衍生物,其最终氧化产物是醌二亚胺的衍生物,能与带有活波亚甲基的有机化合物—成色剂反应,形成染料。这个反应叫偶合反应。彩显之后进行漂白。在漂白过程中,银影像被漂白剂氧化成银离子,后者与漂白液中的溴化物反应,重新形成卤化银。其后是定影,在定影过程中,在漂白液中形成的卤化银及未曝光的卤化银与硫代硫酸盐同时形成水溶性的银络合物进入溶液。这样得到的负片的色彩与景物的色彩是互补的。彩色洗印至少包括以下几个步骤:彩显、漂白、水洗、定影和稳定。
  彩色相纸的结构与彩色胶卷大致相同,但是感光乳剂层的涂布层序不同,由支持体向上是:感兰层、隔层、感绿层、紫外吸收层、感红层、紫外吸收层和保护层。有些相纸采用倒型排列,将含有品红成色剂的感绿光的乳剂层放在最上层,感兰的黄层放在最下层,中间是感红的青层。这种排列因为采用了氯化银乳剂,对感光度有损失,但对提高影像清晰度是有好处的,因为  用了氯化银乳剂,对感光度有损失,但对提高影像清晰度是有好处的,因为它适应了人眼对绿光最敏感的特点。
  与彩卷不同,相纸的曝光是通过彩色负片进行的,因此得到的彩色与负片的彩色也是互补的,而与景物的色彩一致,即还原了景物的色彩。
  彩色相纸的冲洗工艺与彩卷大致相同,包括:彩显、漂定、水洗和稳定。当然,具体的冲洗配方组成和操作根据片种和材料的不同而有很大差异。由成色显影法生成的染料是氮甲川和吲哚胺型染料,这两种染料都不很稳定。冲洗后的负片和照片不宜在高温、高湿和强光下长期存放,因为在冲洗后乳剂层中残留的少量硫代硫酸盐和银的络合物在高温和高温条件下会析出硫化物使染料分解而褪色。
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