感光度在曝光技术中的应用解析

    柯达公司于1889年研制出以赛璐珞作为支持体的可卷曲胶片,在摄影界一直是最为常用的感光材料.感光材料的感光度是完成曝光过程最重要的指标,是衡量感光材料需要多少光线才能完成正确曝光的数值.

    1 感光材料

    1.1 卤化银胶片感光材料 感光材料是光学相机中所使用的胶卷和相纸等材料的总称.以卤化银作为光敏物质所制成的感光材料,由于其感光度比非银感光材料高,而且感光范围宽,容易得到影像,在感光材料中占主要地位.

    感光材料的结构:由卤化银的微晶、明胶以及其他化合物组成的感光乳剂,是卤化银感光材料的基本感光物质.将感光乳剂均匀涂布在支持体上,同时在感光乳剂层上涂以保护膜,即为卤化银感光材料(见图1).彩色感光材料往往具有比黑白感光材料更为复杂的结构,需有几种性能不同的感光乳剂层和间隔层叠加而构成(见图2).现代的彩色感光材料甚至有十多层的结构,但这些材料乳剂层的总厚度一般都不超过30Lm.

    感光材料的分类:卤化银感光材料可按不同的方法分类.按成像的色调分为黑白感光材料和彩色感光材料;按所用的支持体可以分为胶片(胶卷)、干版和照相纸;按感光特性可分为三类:¹负性感光材料,具有较高的感光度,用于直接拍摄景物.经拍摄和冲洗后,所得影像与被摄物的明暗程度相反(黑白感光材料)或为其补色(彩色感光材料).º正性感光材料,它的反差较高,分辨率也高,用于从底片进行印相或放大等.经曝光和冲洗后,所得影像与原景物的明暗程度或颜色基本相同.»反转感光材料,它有较高的感光度,用于直接拍摄景物,经反转冲洗可直接获得正像.

     1.2 数字感光材料  数字感光材料又被称为数字传感器,即一种是最为广泛使用的CCD(ChargeCoupled Device)光电耦荷传感器元件;另一种是CMOS互补金属氧化物导体器件.

    CCD集成在特殊高感光度的半导体单晶硅材料上,上面有大量独立的感光二极管,比较像由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底层的电子线路矩阵形式排列所组成(见图3).感光时能将光线转变为电耦荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号,再经过数字压缩以后由相机内部的储存介质保存,可以方便地把影像数据输入到计算机内,并根据需要用图像软件进行处理.CCD的感光单位通常以像素为单位组成,当CCD表面受到光线照射时,每个感光单位会将电荷反映在组件上,所有的感光单位所产生的信号加在一起,就构成了一幅完整的画面.和CCD感光工作原理一样,CMOS互补金属氧化物导体器件也是一种在数码相机中可记录光线变化的半导体.CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅、锗元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和P(带+电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像.[1]然而,CMOS的缺点就是太容易出现噪(杂)点,这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象.