我想告诉你的摄影史：感光材料的新探索

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我想告诉你的摄影史：固定影像的尝试（一） 我想告诉你的摄影史：固定影像的尝试（二） 我想告诉你的摄影史：固定影像的尝试（三）

前面的文章中我们见证了三种具有实用价值的摄影方法的诞生。然而这些早期的摄影术由于使用的底版性能不够好，使用起来总有各种各样的缺陷：要么不能复制，要么影像质量差，抑或曝光时间太长。那么能不能做出一种底版，使曝光时间大大缩短、影像质量上乘、容易大量印制照片呢？

十九世纪的科学家们首先想到的是，用玻璃板代替卡罗式摄影术中使用的纸基作为底板，将感光材料涂敷于玻璃板上，这样制作出来的底版理论上影像质量远远好于纸基负片。而且由于玻璃的透光性，可以轻易地将影像晒印到相纸上。现在的问题在于，玻璃表面十分光滑，如何让感光材料依附在其表面？

「蛋清玻璃」法

1839年，英国天文学家赫谢尔爵士(Sir John Herschel)尝试解决这个问题。他将玻璃板放置在一盆含有氯化银的悬浊液中，让氯化银颗粒慢慢沉积在板的表面，并用此板作为底版拍摄了一张照片，这是现存玻璃底板中最早的一块。

然而，这样简单直接的方法效果并不好。首先沉积的过程太过缓慢，缺乏可操作性；其次，由于氯化银是直接沉积在玻璃板表面，缺少依附力，在显影、定影过程中极易被冲洗掉。

1847年6月，尼埃普斯的侄子埃布尔·尼埃普斯(Abel Niepce de Saint Victor,1805-1870)用鸡蛋清作粘合剂，将其涂敷在玻璃板表面，干燥后在表面涂上感光剂进行拍摄。这种方法的效果很好，相比于卡罗式摄影法使用的纸基负片，得到的影像更加清晰，颗粒更细腻，很快受到广泛的欢迎。由此，埃布尔·尼埃普斯获得了蛋清玻璃摄影法的专利权。

鸡蛋

蛋清玻璃负片问世后不久，有人发现蛋清玻璃法拍摄出来的底片非常适合用于幻灯片放映，于是发明了蛋清玻璃幻灯片；还有人在「蛋清玻璃」负片的基础上，开发出蛋清相纸。制备方法是在白纸表面涂上鸡蛋清和氯化铵的混合物，干燥之后储存起来，在印制照片之前涂上硝酸银溶液使其具有感光性。这种相纸印制的图像效果好，表面光滑，很受大家欢迎。1866年，英国仅制造蛋清相纸消耗的鸡蛋每月就达到五十万个之多。

火棉胶湿版

蛋清玻璃摄影法虽然效果比较理想，但是仍然存在一些缺点：感光剂在蛋清中的溶解度有限，导致其感光性低下，需要近十分钟的曝光时间；而且，时间一久，蛋清会变黄变脆，甚至从玻璃板上脱落。这些缺点直接制约了蛋清玻璃摄影法的发展。

1851年，一种名为「火棉胶」的物质取代了鸡蛋清。「火棉」，即「硝化纤维」、「硝化棉」，学名纤维素硝酸酯，是一种可由脱脂棉与硝酸发生酯化反应制得的聚合物，不溶于水。其物理性质与棉花基本相同，具有高度可燃性和爆炸性，又被称为「无烟火药」。将火棉溶解在乙醇和乙醚的混合液中，可以得到一种淡黄色粘性液体，即火棉胶。将其涂抹在衣服破损处，干燥后会形成一层透明且坚硬的保护膜，因此在当时常被用来修补衣物。

火棉的分子结构，图片来源：维基百科

英国人阿切尔(Fredrick Scott Archer)发现，火棉胶的粘合性能比鸡蛋清更强。他将碘化钾加入火棉胶中，然后将混合液在玻璃板上涂布薄薄的一层，再把玻璃板浸入硝酸银溶液，生成碘化银，使其具有感光性。经过十几秒的拍摄后再显影、定影，便可得到影像清晰的负片。

火棉胶干燥后会发生结晶，使底版感光度大大降低，拍摄和显、定影过程需要趁底版湿润时进行，所以这种方法被成为「湿版摄影法」。由于感光底版需要现做现用，不能提前做好，当时使用这种方法的摄影师在外出拍摄时需要携带一个作为暗室用的帐篷，用来涂布底版和冲洗底版。还要带上一堆玻璃瓶装的化学试剂，有的剧毒，有的易燃易爆。而且得到的照片幅面大小远远小于一般画家的画纸。但是鉴于其得到的照片质量好、拍摄时间短而且可大量印制照片，湿版摄影法还是被广泛使用了近三十年。

湿版摄影法外出拍摄时的场面，图片来源：《摄影术的历史》一可著

火棉胶干版

针对火棉胶湿版摄影法中底版不能长久储存等缺点，有人尝试进行改进。

1855年，一位叫做陶彭诺(J·M·Taupenot)的物理学家受到蛋清玻璃法的启发，在火棉胶涂层的表面再涂布一层蛋清用来保持火棉胶的水分，这样的底板可以晾干后储存。但是这种底板同样感光度太低，曝光时间太久。而且其技术难度很高，需要严格按照陶彭诺的操作步骤才能得到理想的结果。后人又对其进行了种种改进，用脱水蜂蜜等物质替代蛋清，可以取得更好的效果。

虽然干版火棉胶法的底版感光度较低，而且底版的储存时间不长，但是由于干版摄影法大大减轻了摄影师的负担，将他们从现场涂布感光剂的繁琐劳动中解放，因此在十九世纪后期流行起来。大大推动了摄影术在社会上的普及。有人评价说：它（干版火棉胶摄影法）使摄影真正地被发明了，并且还使摄影更实用、流行。

明胶干版

虽然火棉胶干版使用起来已经很方便了，但是其长达数十秒甚至数分钟的曝光时间远远不能满足肖像摄影的需求。拍摄运动物体更是天方夜谭。

1868年，一位名叫哈里斯(W·H·Harrison)的人首先基于明胶的特性，提出使用明胶替代火棉胶的构想。明胶是一种由动物的皮、骨、肌膜等结缔组织中胶原部分降解而形成的无色至淡黄色透明或半透明的薄片或粉粒。在冷水中吸水膨胀，可溶于热水形成透明胶状液体。明胶的特点有：不溶于有机溶剂和冷水，能承受冲洗过程而不溶解或脱落；吸水膨胀，溶液可以渗透入明胶内部；熔点24~28摄氏度之间，便于加热涂布。

明胶糖果

1871年9月，英国医生、摄影爱好者马杜克斯(Richard Leach Maddox,1816-1902)在著名的《英国摄影》杂志上发表文章，首次实现了这种构想：他将溴化银混入加热融化的明胶，并趁热将其涂布在玻璃板上，迅速干燥，这样就制成了原始的明胶干版。

这样简易的干版感光度很低。不过，好在马杜克斯没有为自己的方法申请专利，这就方便了其他人对其进行改进。经过几位科学家的改良，新型的明胶干版已经可以将曝光时间缩短到数十分之一秒，感光度大约相当于今天的ISO50。

直到明胶干版的问世，摄影师们才有了一种各方面都很理想的感光材料：方便制作、方便储存、感光性能好、画质良好。感光时间的大大缩短也使闪光灯派上用场，摄影师们有了更广阔的创作空间。

一些商人嗅到商机，开始开办工厂，大量生产感光底版，摄影师们不必再事先准备，随时可以在商店中买到品质稳定的底版。除了底版，摄影所需要的相机、相纸、化学药品等都开始了规模化生产，一个巨大的消费市场开始形成。

从此，摄影再也不是少数精通化学的人的专利。普通人也可以买来相机和底版，只要学会掌控曝光时间就能拍出清晰的照片。这极大地推动了摄影艺术的发展。

本期内容就到这里，更多内容请看下期文章。

参考文献

[1]一可.摄影术的历史[M].重庆：重庆出版社，2008.10[2]唐团结.世界摄影发展史：摄影图片探索之旅[M].南京：南京师范大学出版社，2006.1[3]李文方.世界摄影史[M].黑龙江：黑龙江人民出版社，2004.1[4]孙诺.湿版与干版的前尘往事[DB/OL].https://www.xzbu.com/7/view-4838809.htm，2018.10.19微信搜索公众号：1stFrame，关注我，获取最新文章。