銀鹽工藝:硝酸銀印相(Only Silver Nitrate)

Salt Print without Salt

硝酸銀(Silver Nitrate,AgNO3)是攝影史上最早的感光材料,它的發現比起達蓋爾的銀版攝影術早了整整百年,也是目前最便宜的銀鹽產品。十九世紀以來,所有銀鹽相關的感光材料,來源幾乎離不開硝酸銀。例如火棉膠濕版攝影是將含有碘化物、溴化物的硝酸纖維淋在玻璃板上,再將玻璃板浸入硝酸銀溶液中,形成碘化銀、溴化銀的沉澱;現代的膠卷(底片)也是同理,硝酸銀是膠卷製造過程中不可或缺的重要元素。

硝酸銀曾被煉金術士稱為月球腐蝕劑(Lunar Caustic),由銀離子(Ag+)和硝酸根離子(NO3−)所構成,本身(包含水溶液)不具有感光性,然而與有機物混合時便可感光。十八世紀(1717 年)時,舒爾茲(Johann Schulze)發現硝酸銀溶液和白堊粉混合後,在陽光的作用下溶液產生了變化(顏色變深),這可能是最早被確認的光化學反應之一。因此也有人認為,舒爾茲才是真正的攝影發明者。

到了十九世紀,硝酸銀通常用於與「鹵素」化和,形成光敏性更佳的「鹵化銀」。硝酸銀本身直接作為感光材料,在歷史上確實很少被提出,至今在網路上應該是沒有確切詳細的資料,我認為相當可惜。身為歷史上最早的感光材料,硝酸銀印相應該得到被重現的機會。因此,本文是我爬梳古典銀鹽相關知識,東拼西湊之後自創的「硝酸銀印相法」。比起其他銀鹽產品——鹵化銀(氯、溴、碘化銀)——硝酸銀印相法完全沒有突出的優勢,曝光時間是鹵化銀的十倍,至於色澤、階調等,就是普通銀圖像的樣貌。可想而知,整個銀鹽世代,硝酸銀印相法是缺席的。

儘管如此,硝酸銀印相法絕對值得學習,首先它是銀鹽基礎中的基礎,明白了硝酸銀印相的核心技術,其他任何一種銀鹽產品都不是問題;其次,如同上述,硝酸銀是最便宜的銀鹽,且以手工影像來說,硝酸銀印相法相當簡易,只需要硝酸銀、水、紙張和海波,即可完成一幅「銀鹽相片」。真要說,便宜就是硝酸銀印相法最大的優勢。通常在古典顯影領域的銀鹽工藝,硝酸銀溶液的濃度大約都在 10% 以上,但硝酸銀印相法不用,只要 5% 甚至更低的濃度即可工作。在萬物(底片)皆漲,1g 硝酸銀要價 50 元上下的時代,硝酸銀印相法是入門古典銀鹽的好選項。

硝酸銀濃度由左至右:1%,2%,3%,4%(皆為 D-Max 狀態)

硝酸銀濃度:左半邊 5%,右半邊 10%(顯然沒有差異)

硝酸銀實在是一種很神奇的玩意兒,如果直接把硝酸銀溶液放到太陽底下,是完全不會有作用的,溶液始終呈無色透明;然而當硝酸銀遇上水彩紙,卻成了感光相紙,曝光以後會變成深棕色。這是因為水彩紙屬於「有機物」。在造紙過程裡,有一道「施膠」的程序,會使用明膠、阿拉伯膠、聚丙烯膠之類的,而且紙張本身是由纖維素構成,明膠與纖維素都屬於有機物,與硝酸銀接觸後形成感光相紙。有些人認為,部分水彩紙中的特定纖維素可能促使硝酸銀裡的銀離子被還原,從而造成污漬(深色銀沉澱);而在鹼性條件(包含紙張本身的鹼性)下,還原作用更會得到催化(加速),因此適用的紙張可能得再自行斟酌。本文範例使用兩款水彩紙,一種是比較昂貴的遵爵純棉紙,一種是便宜的法國 Montval 木漿紙,純棉紙效果較佳,可參見下列圖例。

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光敏劑:
  • 5% 硝酸銀
沒錯,只要硝酸銀,不用氯化鈉、碘化銨、溴化鎘這類常見的鹵素配方,也不用鐵鹽。此外,通常在古典銀鹽領域常用的硝酸銀濃度為 10%,假如我們用 10% 硝酸銀同樣也可以工作,但是硝酸銀並不便宜,能省則省。我們可以使用 10% 硝酸銀加上蒸餾水稀釋,譬如 10 滴 10% 的硝酸銀與 10 滴蒸餾水混合,等於 10% 硝酸銀的 10/20,也等於 5% 硝酸銀。要注意的是,硝酸銀屬於強氧化劑,不要添加配方以外的化學物質、對皮膚具腐蝕性,且容易造成眼睛損傷,操作時須注意防護設備,並詳閱安全資料表。

定影劑:
  • 5% 硫代硫酸鈉(海波)
鹽紙印相法、蛋白印相法的定影劑都是 15%,然而硝酸銀印相法的硝酸銀比例較低,應該不需要 15% 的海波定影,因此我選擇濃度更接近的凡戴克棕定影劑,也就是 5% 的海波。定影劑的用途是以硫代硫酸鈉和銀離子產生反應,洗掉未曝光的銀鹽留下金屬銀,所以英文稱定影液為 Fixer,就是固定的意思。

清除劑:
  • 1% 亞硫酸鈉(HCA)
亞硫酸鈉的用途在於清除殘留的海波,其實這一步可以用加長水洗時間代替,未必非得要用亞硫酸鈉。亞硫酸鈉清除液也就是俗稱的海波清除(Hypo Clearing Agent,HCA)。

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流程概要:
  1. 調製硝酸銀溶液
  2. 將硝酸銀溶液倒在水彩紙中央,均勻塗佈
  3. 靜置乾燥至少 30 分鐘
  4. 蓋上負片,以三明治法於紫外光下曝光
  5. 水洗(清水)5 分鐘
  6. 定影(海波)3 分鐘
  7. 清除(亞硫酸鈉)2 分鐘
  8. 最終水洗 30 分鐘
硝酸銀印相法和鹽印法(Salt Print)相當類似,都屬於直接顯像法(POP),只差在程序中有無「鹽」(氯化物)的參與,因此硝酸銀印相法也有文獻稱之為「無鹽的鹽印法」(salt print without salt)。基本上,除了製作鹽印法的兩步驟(先鹽化紙張再光敏化)有差異以外,其他程序和配方大致都可以沿用鹽印法,不過,因為硝酸銀印相的硝酸銀濃度較低,我會把定影劑濃度也降低一點,以免漂白。畢竟同樣是銀鹽產品,結果都是形成銀圖像,但是少了鹽化的步驟,因此有機會更好控制成品(步驟越少,越容易整理與分析)。

後續增補:所有古典銀鹽產品都會有氧化褪色的情況,隨著時間流逝,圖像的密度漸漸降低、色調也會慢慢轉黃;半年以後,我檢視了傳統鹽紙與硝酸銀相紙的差異,發現硝酸銀相紙更具抗氧化的能力!控制圖像品質的方式當然還有從水洗時間下手,由於我的實驗量很大沒辦法做太細緻的處理,兩款相紙其實都是隨便洗,在這樣的狀況下我認為硝酸銀相紙更適合作為永久保存之用。

鹽紙印相法(Salt Print)曝光 1.5 分鐘

鹽紙半年後的褪色狀況

硝酸銀印相法(Salt Print without Salt)曝光 10 分鐘

硝酸銀相紙半年後的褪色狀況

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工作流程:

一、
調製硝酸銀溶液很簡單,例如以精準的電子秤量取 10g 硝酸銀,再加「蒸餾水」至 100ml,等於 10% 硝酸銀溶液。為什麼要配 10% 呢?因為如果你只配 5%,後續要再準確地提高濃度,並不容易;但是如果你先配 10%,除了稀釋之後用於硝酸銀印相法,還可以用在鹽紙、蛋白相紙、鐵銀、凡戴克等等工藝,自由度比較高,所以建議直接配 10%。10% 用在硝酸銀印相也可以工作,成果和 5% 一致(見前言圖例,其實 3% 和 5% 我覺得也差不多)。但為什麼要指定蒸餾水?因為自來水中含有「氯」,把自來水加到硝酸銀裡會產生白色沉澱,這是傳聞中的「氯化銀」,原則上紙張要抓住氯化銀只能透過兩步驟(先鹽化再敏化)的方式,直接把氯化銀塗在紙上應該會失敗。

二、
將紙張黏貼於硬板上(木板、壓克力),以防止塗布時紙張移動。塗布前,將硝酸銀倒在紙張中央,然後使用排刷、筆刷(記得先預濕)快速上下左右均勻塗布,刷到硝酸銀沒有過多殘留,光敏區的範圍大過負片即可。由於硝酸銀相紙的光敏性極差,執行這個步驟時日光燈全開也沒關係,不影響。
塗布方式:假設黑框是紙張,倒入光敏劑之後,依紅橙黃綠藍紫的順序塗布

刷好硝酸銀的純棉水彩紙,硝酸銀是無色的,刷的時候要多注意是否均勻

三、
靜置等待乾燥,此時平放即可,如果印量大沒地方放,可以將之豎立。

四、
以三明治法曝光印相(可以參考蛋白相紙篇,等於下層底板和上層透光板夾著相紙與負片,透光板可以選厚度較高較重者,相紙會比較平整),這一招在傳統暗房裡通常稱為印樣;然而對於古典攝影,接觸印相(Contact Print)是最主要的複製法。硝酸銀主要對紫外線敏感,可以選擇曝光機或各類紫外線燈具、太陽光。由於光敏性較差的關係,燈具瓦數低時很容易曝光不足,所以時間要再衡量。以 100 瓦的紫外線 LED 來說大約要 10 分鐘,這與照射距離也有關係,總之能量越強(紫外線波長短、瓦數高、距離短)曝光時間越短。

曝光完成後,可以直接看到影像

五、
把紙張從硬板上撕下來,放到藥劑盆(塑膠盆)中。為了避免盆子太多,從頭到尾可以使用一個藥劑盆,以倒入、倒出藥劑的方式操作。這裡的步驟和鹽紙一樣,先把硝酸銀相紙放到清水中清洗,沒有曝光的硝酸銀會被洗掉,因此水中會出現白色沉澱,就是氯化銀。水洗時間大約 5 至 10 分鐘即可。


六、
定影的處理也和鹽紙一樣,將相紙浸入 5% 硫代硫酸鈉溶液,時間約 3 分鐘。定影之後,影像會有些漂白的跡象,這是正常的,待晾乾後圖像會返回原本的深度。

定影之後的圖像

七、
亞硫酸鈉清除劑的用途是清除酸性定影劑,將相紙泡在溶液中約 2 分鐘。

八、
最終水洗就是用清水洗,最好是流動水。時間 5 至 30 分鐘皆可。時間越長當然會洗掉更多的化學殘留物,使相紙的保存性更好。

乾燥後成品

完成之後掛起來晾乾、壓平即可。硝酸銀印相法真的很簡單,它的原理和所有銀鹽工藝相同,銀鹽(特定的銀化合物)曝光之後,負離子(硝酸根 NO3−、氯 Cl−、溴 Br−、碘 I− 等)氧化(釋出電子)使得正價的銀離子(Ag+)還原(得到電子)為銀原子,也就是金屬銀(Ag)。銀原子和銀原子彼此聚集直到粒子大到可以被看見,成為我們眼中的圖像。但是也因為銀原子會相互靠近的關係,乾燥的相片會比水裡剛出來的相片更深更暗,細節清晰度也會受影響。古典(銀)圖像的性質大多如此。我認為嘗試去感受這種物質和物質之間細微難見的流轉,其實是一件很美的事情,相比攝影兩百年來的進步是不斷地靠向「絕對的支配」與「精準的控制」,「過往」的力量很可能就是一種原始的物質間的自然力,一種人類無法介入的狀態。也許尊重這種自然力,是我們身為攝影創作者,仍要持續學習的重要課題。



不同紙材的效果,這是便宜的木漿紙 Canson Montval,可以看出均勻度較差

其他紙張都是中國遵爵純棉紙


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