我想告訴你的攝影史：感光材料的新探索

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我想告訴你的攝影史：固定影像的嘗試（一） 我想告訴你的攝影史：固定影像的嘗試（二） 我想告訴你的攝影史：固定影像的嘗試（三）

前面的文章中我們見證了三種具有實用價值的攝影方法的誕生。然而這些早期的攝影術由於使用的底版性能不夠好，使用起來總有各種各樣的缺陷：要麼不能複製，要麼影像質量差，抑或曝光時間太長。那麼能不能做出一種底版，使曝光時間大大縮短、影像質量上乘、容易大量印製照片呢？

十九世紀的科學家們首先想到的是，用玻璃板代替卡羅式攝影術中使用的紙基作為底板，將感光材料塗敷於玻璃板上，這樣製作出來的底版理論上影像質量遠遠好於紙基負片。而且由於玻璃的透光性，可以輕易地將影像曬印到相紙上。現在的問題在於，玻璃表面十分光滑，如何讓感光材料依附在其表面？

「蛋清玻璃」法

1839年，英國天文學家赫謝爾爵士(Sir John Herschel)嘗試解決這個問題。他將玻璃板放置在一盆含有氯化銀的懸濁液中，讓氯化銀顆粒慢慢沉積在板的表面，並用此板作為底版拍攝了一張照片，這是現存玻璃底板中最早的一塊。

然而，這樣簡單直接的方法效果並不好。首先沉積的過程太過緩慢，缺乏可操作性；其次，由於氯化銀是直接沉積在玻璃板表面，缺少依附力，在顯影、定影過程中極易被沖洗掉。

1847年6月，尼埃普斯的侄子埃布爾·尼埃普斯(Abel Niepce de Saint Victor,1805-1870)用雞蛋清作粘合劑，將其塗敷在玻璃板表面，乾燥後在表面塗上感光劑進行拍攝。這種方法的效果很好，相比於卡羅式攝影法使用的紙基負片，得到的影像更加清晰，顆粒更細膩，很快受到廣泛的歡迎。由此，埃布爾·尼埃普斯獲得了蛋清玻璃攝影法的專利權。

雞蛋

蛋清玻璃負片問世後不久，有人發現蛋清玻璃法拍攝出來的底片非常適合用於幻燈片放映，於是發明瞭蛋清玻璃幻燈片；還有人在「蛋清玻璃」負片的基礎上，開發出蛋清相紙。製備方法是在白紙表面塗上雞蛋清和氯化銨的混合物，乾燥之後儲存起來，在印製照片之前塗上硝酸銀溶液使其具有感光性。這種相紙印製的圖像效果好，表面光滑，很受大家歡迎。1866年，英國僅製造蛋清相紙消耗的雞蛋每月就達到五十萬個之多。

火棉膠濕版

蛋清玻璃攝影法雖然效果比較理想，但是仍然存在一些缺點：感光劑在蛋清中的溶解度有限，導致其感光性低下，需要近十分鐘的曝光時間；而且，時間一久，蛋清會變黃變脆，甚至從玻璃板上脫落。這些缺點直接制約了蛋清玻璃攝影法的發展。

1851年，一種名為「火棉膠」的物質取代了雞蛋清。「火棉」，即「硝化纖維」、「硝化棉」，學名纖維素硝酸酯，是一種可由脫脂棉與硝酸發生酯化反應製得的聚合物，不溶於水。其物理性質與棉花基本相同，具有高度可燃性和爆炸性，又被稱為「無煙火藥」。將火棉溶解在乙醇和乙醚的混合液中，可以得到一種淡黃色粘性液體，即火棉膠。將其塗抹在衣服破損處，乾燥後會形成一層透明且堅硬的保護膜，因此在當時常被用來修補衣物。

火棉的分子結構，圖片來源：維基百科

英國人阿切爾(Fredrick Scott Archer)發現，火棉膠的粘合性能比雞蛋清更強。他將碘化鉀加入火棉膠中，然後將混合液在玻璃板上塗布薄薄的一層，再把玻璃板浸入硝酸銀溶液，生成碘化銀，使其具有感光性。經過十幾秒的拍攝後再顯影、定影，便可得到影像清晰的負片。

火棉膠乾燥後會發生結晶，使底版感光度大大降低，拍攝和顯、定影過程需要趁底版濕潤時進行，所以這種方法被成為「濕版攝影法」。由於感光底版需要現做現用，不能提前做好，當時使用這種方法的攝影師在外出拍攝時需要攜帶一個作為暗室用的帳篷，用來塗布底版和沖洗底版。還要帶上一堆玻璃瓶裝的化學試劑，有的劇毒，有的易燃易爆。而且得到的照片幅面大小遠遠小於一般畫家的畫紙。但是鑒於其得到的照片質量好、拍攝時間短而且可大量印製照片，濕版攝影法還是被廣泛使用了近三十年。

濕版攝影法外出拍攝時的場面，圖片來源：《攝影術的歷史》一可著

火棉膠幹版

針對火棉膠濕版攝影法中底版不能長久儲存等缺點，有人嘗試進行改進。

1855年，一位叫做陶彭諾(J·M·Taupenot)的物理學家受到蛋清玻璃法的啟發，在火棉膠塗層的表面再塗布一層蛋清用來保持火棉膠的水分，這樣的底板可以晾乾後儲存。但是這種底板同樣感光度太低，曝光時間太久。而且其技術難度很高，需要嚴格按照陶彭諾的操作步驟才能得到理想的結果。後人又對其進行了種種改進，用脫水蜂蜜等物質替代蛋清，可以取得更好的效果。

雖然幹版火棉膠法的底版感光度較低，而且底版的儲存時間不長，但是由於幹版攝影法大大減輕了攝影師的負擔，將他們從現場塗布感光劑的繁瑣勞動中解放，因此在十九世紀後期流行起來。大大推動了攝影術在社會上的普及。有人評價說：它（幹版火棉膠攝影法）使攝影真正地被發明瞭，並且還使攝影更實用、流行。

明膠幹版

雖然火棉膠幹版使用起來已經很方便了，但是其長達數十秒甚至數分鐘的曝光時間遠遠不能滿足肖像攝影的需求。拍攝運動物體更是天方夜譚。

1868年，一位名叫哈里斯(W·H·Harrison)的人首先基於明膠的特性，提出使用明膠替代火棉膠的構想。明膠是一種由動物的皮、骨、肌膜等結締組織中膠原部分降解而形成的無色至淡黃色透明或半透明的薄片或粉粒。在冷水中吸水膨脹，可溶於熱水形成透明膠狀液體。明膠的特點有：不溶於有機溶劑和冷水，能承受沖洗過程而不溶解或脫落；吸水膨脹，溶液可以滲透入明膠內部；熔點24~28攝氏度之間，便於加熱塗布。

明膠糖果

1871年9月，英國醫生、攝影愛好者馬杜克斯(Richard Leach Maddox,1816-1902)在著名的《英國攝影》雜誌上發表文章，首次實現了這種構想：他將溴化銀混入加熱融化的明膠，並趁熱將其塗布在玻璃板上，迅速乾燥，這樣就製成了原始的明膠幹版。

這樣簡易的幹版感光度很低。不過，好在馬杜克斯沒有為自己的方法申請專利，這就方便了其他人對其進行改進。經過幾位科學家的改良，新型的明膠幹版已經可以將曝光時間縮短到數十分之一秒，感光度大約相當於今天的ISO50。

直到明膠幹版的問世，攝影師們纔有了一種各方面都很理想的感光材料：方便製作、方便儲存、感光性能好、畫質良好。感光時間的大大縮短也使閃光燈派上用場，攝影師們有了更廣闊的創作空間。

一些商人嗅到商機，開始開辦工廠，大量生產感光底版，攝影師們不必再事先準備，隨時可以在商店中買到品質穩定的底版。除了底版，攝影所需要的相機、相紙、化學藥品等都開始了規模化生產，一個巨大的消費市場開始形成。

從此，攝影再也不是少數精通化學的人的專利。普通人也可以買來相機和底版，只要學會掌控曝光時間就能拍出清晰的照片。這極大地推動了攝影藝術的發展。

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參考文獻

[1]一可.攝影術的歷史[M].重慶：重慶出版社，2008.10[2]唐團結.世界攝影發展史：攝影圖片探索之旅[M].南京：南京師範大學出版社，2006.1[3]李文方.世界攝影史[M].黑龍江：黑龍江人民出版社，2004.1[4]孫諾.濕版與幹版的前塵往事[DB/OL].https://www.xzbu.com/7/view-4838809.htm，2018.10.19微信搜索公眾號：1stFrame，關注我，獲取最新文章。