[拼音]：yingpian de huaxue jiagong

[外文]：film processing

采用化学方法将胶片曝光后所产生的潜影变为稳定可见影像的工艺过程。

影片在化学加工过程中的工艺控制分物理、化学与感光3个方面。物理控制又称机械控制，是通过控制照相化学反应过程中的物理条件如温度、 时间、 搅动程度和曝光量来掌握化学反应速度，以保持预定的较佳效果。影片加工过程中对物理条件的控制要求很严，在彩色负片加工时，显影温度允许变动范围为±0.1℃，时间的变化规定在10秒钟以内。化学控制是运用分析化学手段，检验所用化学药品的纯度以及各种加工溶液，诸如显影液、停显液、定影液和漂白液等的化学成分，并通过补充、调整以维持各成分的稳定。感光控制又称感光测定控制，是用曝光量恒定的控制光楔，通过实际冲洗以检查加工条件是否正常。

影片的化学加工方法随胶片品种的不同而异，但其主要过程与所涉及的化学反应基本相同。无论是黑白片、彩色片、正性材料或负性材料的加工，均需经过显影、定影等基本化学处理过程，彩色片还须经过漂白。此外，还有一些大同小异的辅助工序。

显影的实质是氧化还原反应，是将曝过光形成了潜影的溴化银晶体中的银离子全部还原成银，变为可见的银影。其化学反应可用下式表示：

AgBr＋显影剂─→Ag＋显影剂氧化物＋Br-

上列反应式中，未曝光的溴化银也可被显影剂所还原，只是反应速度较慢。已曝光并形成潜影的溴化银晶体，由于催化作用，以较快速度被还原。有一种理论认为，由银所组成的潜影在此反应中起着电极的作用；显影剂将电子传给银，然后由银将电子传送到与其接壤处的银离子，使它还原成银。随着显影进程的发展，还原所形成的银斑逐渐长大，即传导电子的电极逐渐变大，反应速度随之加快，是自身催化反应。

（1）显影剂。显影剂是还原剂。根据电化学反应计算，氧化还原电位低于 0.120伏的物质均可使照相系统中的银离子还原为银。但符合这种条件的物质并不一定都能用作显影剂。显影剂必须具有良好的显影选择性，它能较大限度地把有潜影的卤化银晶体还原成银，保证获得尽可能大的感光效率，但又不还原未经曝光的晶体，以免灰雾上升到不能容许的程度，影响清晰度。由于上述原因，自摄影术诞生后的100多年内，人们发现了数以千计的各类具有显影性能的物质，但筛选结果认为，性能良好的显影剂只有10余种，而经常使用的还不到10种，见下表。

彩色片的显影过程比黑白片较为复杂。黑白片显影过程的终点是生成银及显影剂的氧化物。彩色显影过程并不至此而终止，它将进一步利用显影剂的氧化产物与成色剂发生偶合反应，在形成银影的部位同时生成染料以获得彩色影像。彩色显影的化学反应可用下式表示：

从式中的化学反应可看出，生成 1个染料分子需要还原4个银离子。这种成色剂叫做4当量成色剂。也有形成一个染料分子只需还原2个银离子的成色剂，叫做2当量成色剂。

（2）显影液。只含有显影剂的溶液不能构成有效的显影液。一个性能良好的显影液除了选用优质的显影剂外，还应含有一些其他的必要成分。常用的显影剂都需要在碱性环境中才能达到正常的显影速度和产生优质的影像。因此，在显影液中都需要加入一定数量的碱性物质以保证所要求的 pH值。黑白底片显影液的 pH值在7～9之间，其中以pH在8.0左右的较多;黑白正片显影液的pH值大多在10以上；彩色底片和正片显影液的pH值在10～11之间。由于碱性物质能加快显影速度，故称之为促进剂。常用的促进剂有碳酸钠、硼砂和氢氧化钠等碱性物质，其中碳酸钠的用途最广，硼砂多用于黑白负片显影液中。

显影剂在碱性溶液中易被空气氧化，故需加入防氧化剂（俗称保护剂）以减缓氧化速度。常用的保护剂是亚硫酸钠。在彩色显影剂中有时也加入羟胺盐作为辅助保护剂。亚硫酸钠除了能减缓显影剂的氧化速度外，还兼有微粒显影作用，故在微粒负片显影液配方中，其含量大大超过起保护作用所需要的量，常高达100克／升。在显影过程中，亚硫酸钠能与显影氧化物起作用生成磺酸盐，后者是一种具有较弱还原能力的显影物质，对黑白显影有一定的辅助作用。但亚硫酸钠的这种性质对彩色显影却十分不利，因为在彩色显影中，是靠彩色显影剂的氧化产物与成色剂偶合以形成染料影像。过多的亚硫酸钠会与成色剂争夺此氧化物而降低染料产量。因此，在彩色显影液中亚硫酸钠的浓度都较低，每升含量一般为2～4克。

显影液中还含有另一种不可缺少的成分──防灰雾剂（又称抑制剂）。显影灰雾是胶片未经曝光部分所产生的密度，超过允许限度时会使影像丧失明 和使细部受到损失，因此需加入一种物质以防止这种有害密度的产生。优良的防灰雾剂应既能防止未曝光卤化银晶体被还原，又不妨碍已曝光晶体的显影速度。只有溴化钾和有限的几种有机防灰雾剂能在一定程度上满足上述要求。

胶片在显影后，被还原构成影像的卤化银晶体只占其总含量的20～30％，约有70％以上的卤化银未起变化而存留于乳剂层中。这些存留的晶体仍保持着一定的感光性能，必须将它们从乳剂层中除掉才能保持影像的稳定。这种除掉未经显影的多余卤化银的过程叫做定影。能溶掉卤化银的物质叫定影剂，应用最广的定影剂是硫代硫酸钠（俗称海波）和硫代硫酸铵（铵海波）。前者的应用历史较久，传统配方中使用较多。后者由于定影速度较快，故在快速加工、漂定合一和单浴显影工艺中采用。

硫代硫酸盐能与卤化银起作用生成能溶于水的络盐，化学反应如下式：

在第一步反应中生成的NaAgS2O3 是不溶于水的。经第二步反应后所生成的Na5 Ag3(S2O3)4，大部分溶于定影液中，剩余的一小部分被随后的水洗完全溶掉。在定影液中，还常加入一些辅助性药品，如起停显作用的酸、起保护作用和防止沉淀的亚硫酸盐、硼酸及硼酸盐等。

彩色片在显影后，胶片上生成由银和染料组成的双重影像，必须将银影漂去才能使色彩饱和。因此，在彩色片冲洗过程中有一道漂白工序。漂白作用是采用氧化剂将银原子氧化，生成可溶于定影液的银盐。在随后的定影工序中将它溶去。影片加工中所采用的漂白剂有重铬酸钾、赤血盐和过硫酸盐。其中，重铬酸钾具有强烈的毒性，对操作人员及环境有较大的危害，故在影片加工中已不再推荐这种配方。赤血盐的漂白能力很强，照相效果也较好，曾长期被普遍采用。但由于它是氰的络合物，排放入水系后，经阳光照射能释出剧毒的氰离子，故有逐渐被无毒的过硫酸盐取代的趋势。用过硫酸盐漂白液加工的彩色正片，灰雾密度低，色调透亮，在国外已大量用于彩色正片的加工。但它对彩色底片的照相性能、暗细部的表达有轻微影响，需要进一步研究解决。

无论是黑白片或彩色片的化学加工，水洗过程是不可缺少的。按水洗时机的不同，可分为中间水洗与之后水洗两种。中间水洗是插在加工过程中两个加工步骤之间的水洗，其目的是洗除胶片上带出的前一种溶液，以免污染下一个溶液，并防止由于带入上一溶液的组分而在胶片上造成诸如灰雾或污斑等缺陷。之后水洗是洗除乳剂层中残留的加工液中的组分，主要是定影液中的硫代硫酸盐。这些残留的化学药品，会缩短影片的保存寿命，使影片在较短的时间内发生变色和退色等现象。

影片的加工工艺可分为黑白片和彩色片两大类。两类中又各分为负片和正片两种加工系统。

黑白底片和正片的冲洗过程相同，都需经过显影、中间水洗、定影、之后水洗及干燥等5个步骤。主要区别在于显影液配方显影γ值不同，显影时间及温度也有差异。

底片显影液配方要求能产生微粒高感效果，故含有大量亚硫酸钠，其pH值较低，含防灰雾剂量较少。为了不致于产生粗粒现象，显影温度一般在18℃到20℃之间，但大多采用18℃。其显影时间也稍长。底片的显影γ值一般都控制在0.65左右，显影时间以达到规定γ值为准，一般在6～10分钟之间。与底片相比，正片的冲洗条件有以下特点：由于正片乳剂中，溴化银晶体颗粒比负片细，不需要在显影液中加入大量的亚硫酸钠以降低其颗粒度，故亚硫酸钠含量较少。正片显影液的pH值较高，都在9.0以上，故其显影速度较快。此外正片对灰雾要求严格，配方中溴化钾的含量也较多。正片的显影时间，一般为2～4分钟。γ值大多控制在2.5左右。

电影黑白片加工的典型配方如下列诸表所示：

黑白负片和正片所用的定影液配方相同，大多采用F-5配方，其成分(每升含量)是：硫代硫酸钠240克，无水亚硫酸钠15克，醋酸(28％)47毫升，硼酸 7.5克，钾矾15克，pH值为4.25。

彩色片的加工过程比较复杂，控制条件更为严格。为了便于使用，世界上几个主要胶片厂家所生产的彩 胶片，都采用了相同的加工工艺和配方。彩色负片冲洗工艺代号为ECN-2，彩色正片冲洗工艺代号为ECP-2。它们统称为Ⅱ型片冲洗工艺，过程基本相似。其特点是提高了温度，缩短了加工时间。ECN-2工艺及ECP-2工艺的简要过程如下：

20世纪70年代以来，科学技术水平不断提高，感光科技也取得了很大的成就，胶片的化学加工技术随之得到相应的发展。归纳起来，有以下3个主要方面。

提高生产效率、缩短摄制周期、降 作成本是电影制片工作非常关注的问题。由于磁带、录像的后期加工比胶片简单、迅速。对传统的胶片技术是一种严重的威胁。为了适应影片生产的要求和与新的影像记录系统竞争，胶片科技人员及生产厂家作出了巨大的努力，不仅在影像质量上继续保持了优势，并且在彩色片的化学加工技术上也有了突破性的进展。传统的以20℃为基础的常温冲洗工艺转为41℃（负片）和37℃(正片)的高温快速加工工艺。由于加工温度的提高，冲洗时间大为缩短。例如Ⅰ型彩色正片的显影温度为21℃，显影时间为14分，全部冲洗时间近40分钟；而Ⅱ型片用高温快速的ECP-2工艺，显影温度提高到41.1℃，显影时间缩短到 3分钟，总的冲洗时间为10分左右。高温加工，不仅提高了生产效率，并且为显影抑制型(DIR)成色剂的采用提供了必要的温度条件。

缩短加工时间的另一个趋向是简化冲洗程序。目前电影彩色胶片冲洗过程多达10～14个步骤。减少一些步骤无疑会缩短冲洗时间。在彩色照相加工工艺中，已实现了将漂白与定影合而为一的新工艺，有效地缩短了加工时间。80年代由于研制出高效稳定剂，推出了一种无水洗工艺，已在照相行业中开始采用，这种工艺不仅加快了冲洗速度，而且节约了大量水洗用水，有利于水资源的保护。

为了更有效地控制生产条件、稳定产品质量和提高劳动生产率，采用自动控制是发展的必然趋势。采用各种离子选择电极并与微处理机以及执行机构相联结，能有效地监测加工溶液中各成分的变化并自动地予以调整。这种技术已开始应用于生产中。用自动感光测定仪器与微机相联，通过检测加工系统感光性能，自动调整生产条件的技术，也正在迅速发展。

电影和照相胶片的化学加工工作中，都需使用和排放大量化学物质，其中有许多药品具有相当大的毒性或对生态环境有不利的影响。这一问题已引起各国 环保部门的重视，许多国家的环保法中，都规定了照相洗片废水的排放标准。为解决环保问题，有关科研机构和洗印部门从减少排放量、治理有害成分和改用无毒物品等3个方面着手，作了大量研究工作并收到了良好效果。

银的回收是全世界感光行业所共同重视的问题。用于感光材料中的银并未完全消耗，经显影加工后，留在乳剂层中构成黑白影像的银只占20％左右，80％的银溶解在定影液中，彩色片经加工后，100％的银全都溶解在定影液中。电解提银法是电影洗印部门已广为采用的回收银的有效方法。三电极提银器，在提银效率、银的纯度及工作稳定性上均有很大的提高。北京电影洗印录像技术厂的工程技术人员发明的还原铁粉置换提银法成功地解决了照相馆及感光材料洗印部门从废定影液中回收银的问题，取得了巨大的经济效益，获得了国家的奖励。

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