底片
膠片（Film），或以其英文音譯稱菲林，是一種用於記錄影像的成像媒介，也是一種攝影耗材。在日常生活中，膠片一般包裝在盒中，稱為膠捲。
構造和原理
常見的膠片通常由一側塗覆含微小光敏鹵化銀晶體的明膠乳劑的條狀或片狀透明薄膜片基構成。鹵化銀晶體的大小和其他特性決定了膠片的感光度、對比度和分辨率[1]。
當暴露在光線下時，底片所含有鹵化銀中的銀離子會逐漸還原為金屬銀，乳劑因而逐漸變黑。不過若沒有外界條件的干預，過程將極其緩慢且不完整，因而該方法沒得到實際應用。取而代之的是對鏡頭成像的極短時間曝光，可以產生與每個晶體所吸收的光量成比例的極輕微化學變化，並在乳劑中產生不可見的潛像，化學顯影之後即可成為可見的影像[2]。
黑白膠片通常只含有一層感光層。曝光後的鹵化銀晶體顯影時，銀離子被還原為金屬銀，阻擋光線而表現為負片膠片中的黑色部分。彩色膠片至少含有三層感光層，並結合了不同組合的增感染料。通常，藍光感光層位於最上方，隨後是黃色濾光層，以阻止任何剩餘藍光影響隨後的感光層，其下分別是綠光-藍光感光層和紅光-藍光感光層，分別記錄綠色和藍色圖像。在顯影過程中，就像黑白膠片一樣，銀離子被還原為金屬銀。但顯影過程中的副產品同時也與膠片或顯影液中的彩色耦合劑結合，形成彩色染料。由於顯影副產品的產生量與曝光和顯影的量成正比，因此形成的彩色染料也與曝光和顯影的量成正比。顯影后，金屬銀經過漂白步驟重新轉化為鹵化銀，並在定影步驟中給除去。定影步驟後，膠片上只留下形成的彩色染料，組合在一起即構成可見的彩色圖像。
亮度和密度關係
19世紀的兩位科學家菲迪南·赫爾特和查爾斯·德里菲爾德提出Hurter-Driffield曲線（HD曲線），指出膠卷只有在中間調部分才是線性的，有正常的反差，在陰影部分和高光部分反差小，因此呈現一片黑，一片白。
種類
根據顏色豐富程度
根據膠片沖洗出的顏色豐富程度來分類可分為黑白膠片和彩色膠片。
- 黑白膠片是沖洗後僅能呈現黑白兩色的膠片，另根據其對光線種類的感光性能又可分為全色片、分色片、盲色片、紅外線片、X光片等[3]。
- 彩色膠片是沖洗後能呈現多種顏色的膠片，
根據呈現的畫面顏色與真實色彩的區別
根據呈現的畫面顏色與真實色彩的區別可將膠片分為負片和反轉片，黑白和彩色的膠片都有負片和反轉片類型的膠片。
其它分類
1980年代柯達亦曾推出碟式底片，主打當時候的女性消費市場，之後因為135片幅相機進入自動對焦的時代，不過在1990年代又邁進數位攝影的進程，因此碟式底片便走入歷史。
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- 以使用對象來分，又分為專業用底片及一般消費用底片，專業用底片以專業攝影師等為銷售對象，通常有感光度從ISO50到ISO1600不等的產品，保存條件較嚴格，通常需放入冰箱中低溫保存，大多僅在販售攝影器材的店家才可購得，售價略高。一般用底片以一般人為銷售對象，不需低溫保存，數位攝影普及之前在大多數商店即可購得，感光度大多從ISO100到ISO400。
底片尺寸
膠片曾出現過很多不同尺寸規格的產品。電影膠捲往往用膠捲的寬度來命名膠片的規格。
膠片以片幅大小來分別，常用的有120型（最常用，中畫幅底片60x60毫米）、135型（底片寬35毫米）、110型（小型匣式），17.5毫米型、16毫米型等，還有另外為拍攝廣告或大型海報而設的諸如4"x5"或8"x10"大畫幅散頁底片。
1960年代以前，常用的底片規格是120型。此後由於鏡頭生產技術的發展，中下價135照相機鏡頭品質大大提高。又因為膠片品質的提高，135型底片開始普及。直至1970年代彩色攝影技術成熟，全自動的135彩色沖片曬相機充斥市面，120型底片在非專業領域大致給取代。
- 8毫米膠片（8毫米）：8毫米是最窄小尺寸的底片。1932年問世，用於拍攝業餘及家庭影片，由於底片及沖片成本低廉，許多前衛及地下電影也愛用8毫米寬電影底片。自1960年代中期起，8毫米寬的電影底片逐漸為超8毫米電影底片所取代[5]。
- 超8毫米膠片（Super8）：於1965年問世，8毫米寬，但是品質較標準8毫米尺寸佳，畫面也較大，現已大量取代8毫米底片。最常用於教育、行銷、工業培訓及家庭電影領域，亦為原創相機底片及16毫米底片原作的縮小沖印。
- 9.5毫米膠捲。
- 16毫米（16mm）：寬度為16毫米的底片。在無聲電影裡，16毫米底片兩邊都有排孔；而有聲電影則只有一面排孔，另一面則作為音軌。這類底片於1923年引進業餘者市場，並逐漸發展成為非針對一般戲院上映之家庭電影製片者的常用媒材。這類尺寸的底片多用於獨立短片、紀錄片及教育性用途影片[6]。
- 超16毫米（Super 16mm）：1971年問世，超16毫米電影底片的畫面比標準16毫米電影底片大40-46%。由於成本較便宜，超16毫米影片時常放大至35毫米以便在電影院播放。
- 日本17.5毫米膠捲，由35毫米膠捲一分為二，用於TONE camera(通尼相機),Toyoca 等日本17.5毫米膠捲相機。
- 35毫米（35mm）：寬度為35毫米，每個畫格每面有4個排孔，一幀由16個畫格組成。這種底片從電影發展最早期開始，即是專業電影攝製的標準尺寸底片[7]。
- 46毫米 127型膠捲
- 65毫米（65mm）：65毫米寬，兩面皆有底片鏈輪定位孔。通常為了電影院上映而轉換成70毫米投影片。
- 70毫米（70mm）：70毫米寬，兩面皆有底片鏈輪定位孔。利用35毫米或65毫米底片所拍攝的電影，可轉換放大成70毫米寬底片，以便在電影院寬螢幕播放及發行。橫置的70毫米膠片用於部分IMAX影片的拍攝。
- 日本INSTAX 膠片 6.2 x 4.6厘米像幅
發展歷程
早期發展
1835年英國發明家塔爾博特開始使用塗有氯化銀或硝酸銀的圖紙作為感光材料，在照相機裡拍成負像，然後再利用日光印像，他把自己的方法定名為卡羅法。
1839年8月19日法國畫家路易·達蓋爾公布了他發明的「達蓋爾銀版攝影術」。這種技術以碘化銀感光，用汞顯影，用食鹽定影。感光速度很慢，在陽光下需15至30分鐘。
1847 年，法國陸軍官尼普斯的堂兄弟維克托（Niepce de St Victor）與於巴黎大學，發表了使用玻璃板上的蛋青加一些感光材料，製成感光板，放入相機中照像，再用塔爾博特所用的液劑來現影而製成負片。
1851年，英國雕塑家弗雷德里克·斯科特·阿切爾發明了濕版攝影法，又稱火棉膠攝影法。該法以鹵化銀感光。雖因版干後不再感光，但成本較達蓋爾銀版法低很多，且感光速度有較大提高（5-15秒），在此後30年獨領風騷。
1861年物理學家馬克·斯威發明了世界上第一張彩色照片。
1865年，柯羅叮溴化銀干版得以研發出。感光版製成後不必馬上裝入相機中拍攝，曝光後也不必馬上沖洗加工，但乳劑層乾燥後感光度下跌，曝光時間要數倍於濕板，應用受限十分明顯。
1868年，W.H.哈里森提出使用膠棉明膠來替代膠棉乳劑的設想。並在隨後的1871年由英國醫生R·L·馬多克斯證實可行。感光速度大幅提升至幾十分之一秒。
1877年，查爾斯·貝內特發現了，把溴量過剩的乳劑，延長加熱時間，即延長乳劑的成熟時間，乳劑的感光度大大提高。這樣製得的明膠乳劑干版，印相曝光速度提高到了1／125秒，在此之前，濕版至少也要數以秒計的時間進行曝光才能照相和印相。
1888年，美國柯達公司生產出了新型感光材料——柔軟、可卷繞的「膠捲」。這是感光材料的一個飛躍。
至此，膠片的形態固定了下來。
後期發展
美國電影業的發達，刺激感光材料生產技術的快速發展。美國感光技術一直處於世界領先地位。知名品牌有美國柯達，歐洲愛克發和日本的富士。
中國的國產照相材料工業始於1940年代。南洋歸國華僑在創辦廣東汕頭公元照相材料廠，生產公元牌黑白膠片膠卷和相紙。此後上海、保定也生產黑白照相材料。20世紀70年代起，中國在保定化工部第一膠片廠開始試產彩色膠卷，成為繼美國、德國、日本之後全球第四個擁有彩色感光材料核心技術的國家。80年代中期，外國彩色照相材料大舉進入中國，雄霸中國市場20多年，中國的照相材料工業在此背景下受到極大衝擊，後期僅首先開始生產彩色照相材料的樂凱集團有實力與外國同行業競爭，並與柯達、富士三足鼎立，呈「紅（樂凱）黃（柯達）綠（富士）」競爭態勢。2012年9月，樂凱集團宣布停止生產彩色膠捲[8]。
到了1990年代至21世紀，電腦科技的突飛猛進和CCD、CMOS的發明促使數位影像技術日益普及，加之數位攝影在成像、儲存、傳送、收藏和檢索等方面，與膠片攝影相比有着很大的優勢。隨著數位技術的發展，底片市場逐年萎縮，也促使感光化學工業的徹底沒落。例如1935年開始上市的柯達克羅姆膠捲（Kodachrome）在2009年正式停產，全球最後一間可沖印這款底片的美國堪薩斯州Dwayne's Photo公司也已於2010年12月30日之後終止Kodachrome沖印服務[9][10]。
2016年，成立於1957年的上海電影技術廠於十月底關閉最後一條膠片生產線，膠片電影在中國退出歷史舞台。《長江圖》給冠上「中國最後一部膠片電影」的落寞定語[11]。
近期發展
雖然採用底片攝影的人已經不多，但底片同樣有其無可取代的優點，例如如果要製作大幅照片，仍然是用底片較佳，另外底片影像層次感較強、色彩自然（類比產生的色彩）、影像細膩（像素高）、寬容度大（容易保留亮部或暗部細節）等，其成象質素較數位相機為佳。尤其在光線暗的情況下，會需要長時間曝光拍攝，而長時間曝光在數位攝影上會產生大量雜訊，因此有部分攝影師在仍堅持使用底片拍攝。由於底片數位化的存在，加之底片攝影在大畫幅攝影領域的優勢。底片攝影仍在相當長的一段時間內與數位攝影處於共存狀態[12]。
近年來，因受到潮流審美的推崇，部分人開始使用照片處理軟件的濾鏡功能模擬膠片的「膠片色」或「膠片質感」，濾鏡模擬包括膠片成像中出現的「顆粒」、劃痕、灰塵、偏色等特徵。[13]
圖集
-
9.5毫米膠捲 -
日本Golden Ricoh 16毫米相機膠捲 -
Kodak、 Agfa 16毫米膠捲 -
日本Mycro 17.5毫米膠捲 -
120膠捲 -
35mm膠捲
參考文獻
- ^ Karlheinz Keller et al. "Photography" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a20_001
- ^ Rogers, David. The Chemistry of Photography: From Classical to Digital Technologies. Cambridge, UK: The Royal Society of Chemistry. 2007. ISBN 978-0-85404-273-9.
- ^ 分类 黑白感光胶片. [2021-08-31]. （原始內容存檔於2021-08-31）.
- ^ 什么叫正片、负片和反转片？. HP 客戶支持. [2021-08-31]. （原始內容存檔於2021-08-31）.
- ^ 藝術與建築索引典—8毫米底片[永久失效連結] 於2010年7月14日查閱
- ^ 藝術與建築索引典—16毫米底片[永久失效連結] 於2010年7月14日查閱
- ^ 藝術與建築索引典— 35 毫米底片[永久失效連結] 於2010年7月14日查閱
- ^ 乐凯告别彩色胶卷. [2012-09-06]. （原始內容存檔於2021-09-16）.
- ^ 柯达申请破产保护. 新浪科技專題. [2013-06-19]. （原始內容存檔於2012-05-04）.
- ^ 柯达申请破产保护. 新浪財經專題. [2013-06-19]. （原始內容存檔於2013-08-23）.
- ^ 上海电影技术厂关闭胶片生产线 中国胶片电影时代恐结束. [2021-08-31]. （原始內容存檔於2021-08-31）.
- ^ 串起柯达的最后一刻：谈胶卷时代终结为时尚早. 新浪科技. [2013-06-19]. （原始內容存檔於2012-02-10）.
- ^ 李超凡. 手机像素过亿了，电影画质 4K 了，为什么还要模仿「过时」的胶片？. ifanr. [2021-08-31]. （原始內容存檔於2020-10-26）.
