我想告诉你摄影的历史:感光材料的新探索

在上一篇文章中,我们见证了三种实用摄影方法的诞生。然而,由于这些早期摄影所用的母版性能不佳,在使用中总会出现各种缺陷:无法复制、成像质量差或者曝光时间过长。那么,能不能做一个母版,可以大大缩短曝光时间,提高画质,方便打印大量照片?

19世纪的科学家首先想到的是用玻璃板代替卡洛摄影中使用的纸基作为底板,在玻璃板上涂上感光材料。理论上,用这种方法制作的基板的图像质量远远优于纸质底片。而且由于玻璃的透光性,图像可以很容易地印在相纸上。现在的问题是玻璃表面很光滑,如何让感光材料附着在其表面?

1839年,英国天文学家约翰·赫歇尔爵士试图解决这个问题。他把玻璃板放在盛有氯化银的悬浮液的锅里,让氯化银颗粒慢慢沉积在板的表面,并以此板为底板拍了一张照片,这是现存最早的一块玻璃底板。

但是,这样简单直接的方法效果并不好。首先,沉积过程太慢,缺乏可操作性;其次,由于氯化银直接沉积在玻璃板表面,缺乏附着力,在显影和定影过程中容易被洗掉。

1847年6月,尼普斯的侄子阿贝尔·尼普斯(1805-1870)用蛋清做粘合剂,涂在玻璃板表面,晾干,涂上光敏剂进行拍摄。这种方法效果很好。与卡洛摄影使用的纸质底片相比,获得的图像更清晰,颗粒更细腻,很快受到了广泛的欢迎。于是,abel Nieps获得了蛋清玻璃摄影的专利权。

蛋清玻璃负片问世后不久,有人发现蛋清玻璃法拍摄的负片非常适合幻灯片放映,于是发明了蛋清玻璃幻灯片放映。还有人根据“蛋清玻璃”的底片研制出蛋清相纸。制作方法是在白纸表面涂上蛋清和氯化铵的混合物,干燥后储存,在印照片前涂上硝酸银溶液使其感光。这种相纸成像效果好,表面光滑,很受大家欢迎。1866年,英国一个月消耗多达50万个鸡蛋,仅仅是为了制造蛋清相纸。

虽然蛋清玻璃摄影的效果比较理想,但还是存在一些不足:光敏剂在蛋清中的溶解度有限,导致其光敏性较低,需要近十分钟的曝光时间;而且,时间一长,蛋清会变黄变脆,甚至会从玻璃盘上脱落。这些缺点直接制约了蛋清玻璃摄影的发展。

1851年,一种叫做“火棉胶”的物质取代了蛋清。“火棉胶”,即“硝化棉”和“硝化棉”,是一种可由脱脂棉与硝酸酯化而成的聚合物,不溶于水。其物理性质与棉花基本相同,具有高度易燃易爆性,也被称为“无烟火药”。将火棉胶溶解在乙醇和乙醚的混合溶液中,可得到淡黄色粘稠液体,即火棉胶。涂在衣服破损处,干燥后会形成一层透明坚硬的保护膜,所以当时常用来修补衣服。

英国人弗雷德里克·斯科特·阿彻(Fredrick Scott Archer)发现火棉胶的附着力比蛋清强。他在火棉胶中加入碘化钾,然后在玻璃板上涂上一层薄薄的混合溶液,再将玻璃板浸入硝酸银溶液中生成碘化银,使其具有光敏性。拍摄十几秒后再显影定影,可以得到清晰的底片。

火棉胶干燥后会结晶,大大降低了母版的感光度。拍摄、显影、定影过程都需要在母版湿润的情况下进行,所以这种方法被称为“湿版摄影”。因为照相母版现在就要用,所以不能提前做。当时使用这种方法的摄影师外出拍摄时需要携带一个帐篷作为暗室,用来给大师做涂层和冲洗。还要带一堆玻璃瓶装的化学试剂,有的剧毒,有的易燃易爆。而且照片幅面的尺寸远远小于普通画家的画纸。但鉴于其质量好、拍摄时间短、可大量打印照片等特点,湿式光刻已被广泛应用了近30年。

针对火棉胶湿版摄影的缺点,如底片不能长期保存,有人尝试改进。

1855年,一位名叫J·M·陶佩诺(J M Taupenot)的物理学家受蛋清玻璃法的启发,在火棉胶涂层表面涂上一层蛋清,以保持火棉胶的水分,这样底板就可以干燥保存。但是这种底板也有感光度太低,曝光时间太长的问题。而且它的技术难度非常高,需要严格按照陶鹏诺的操作步骤才能得到理想的效果。后人对其进行了各种改进,用脱水蜂蜜等物质代替蛋清可以达到更好的效果。

虽然干印火棉胶法的母版感光度低,母版存放时间不长,但干印摄影大大减轻了摄影师的负担,使他们从现场涂布感光剂的繁琐工作中解放出来,因此在19世纪后期开始流行。极大地推动了摄影在社会上的普及。有人评价它(干火棉胶摄影)让摄影真正被发明了,也让摄影更加实用和普及。

火棉胶干版虽然使用起来非常方便,但是其几十秒甚至几分钟的曝光时间远远不能满足人像摄影的需要。拍摄移动物体就更不可能了。

1868年,一个叫W·H·哈里森的人基于明胶的特性,首先提出了用明胶代替火棉胶的想法。明胶是由动物的皮肤、骨骼、肌肉膜等结缔组织中的胶原蛋白部分降解形成的无色至微黄色透明或半透明的片状或粉末状物质。在冷水中吸水膨胀,在热水中能溶解,形成透明胶状液体。明胶具有以下特点:不溶于有机溶剂和冷水,能经受洗涤过程而不溶解、不脱落;吸水膨胀,溶液可渗入明胶;熔点在24-28摄氏度之间,便于加热和镀膜。

1871年9月,英国医生兼摄影师理查德·杜克斯(1816-1902)在英国著名摄影杂志上发表了一篇文章,首次实现了这一设想:他将溴化银混合到加热融化的明胶中,使其变热。

这种简单的干板灵敏度低。不过好在马杜克自己的方法没有申请专利,方便别人改进。经过几位科学家的改进,新的明胶干版可以将曝光时间缩短到几十秒,灵敏度大约相当于今天的ISO50。

直到明胶静电复印术的出现,摄影师才有了一种各方面都很理想的感光材料:制作方便,储存方便,感光性能好,成像质量好。大大缩短的曝光时间也让闪光灯派上了用场,摄影师有了更广阔的创作空间。

一些商人嗅到了商机,开始建立工厂,大规模生产感光板。摄影师不用提前准备,随时可以在店里买到质量稳定的板材。除了原作,相机、相纸、摄影所需的化学品都开始大规模生产,一个庞大的消费市场已经初具规模。

从此,摄影不再是少数精通化学的人的专利。普通人也可以买相机和母版,只要学会控制曝光时间就能拍出清晰的照片。这极大地促进了摄影的发展。

注:封面图片来源(版权所有):亚历克斯·蒂默曼斯

本期就到这里。更多细节请看下一篇文章。

参考

[1]亦可。摄影史[M]。重庆:重庆出版社,2008+00。

[2]唐统一。世界摄影发展史:摄影探索之旅[M]。南京:南京师范大学出版社,2006.38+0

[3]李·。世界摄影史[M]。黑龙江:黑龙江人民出版社,2004.6438+0

[4]孙诺。湿印和干印的往事[DB/OL]。/7/view-4838809.htm,2018.10.19。