相紙的解析
另類顯影術
我想實驗室的讀者都已經很熟悉主要的幾種顯影技法，然而未必會有意識地去覺察肩負這些影像的載體與影像的關係，甚至對於結構上也難以明瞭，畢竟這不是我平常會特別寫進文章裡的東西。所以這篇文章會針對基礎載具、中間介質與影像材料做出一些簡要的介紹，可與本站的諸多顯影技法配合使用。
從近代的觀點來看，「相紙」這個媒介是「相片」的載體，當圖像被印製在相紙上時便形成相片。所謂的「印製」直觀來說可能是數位噴墨，就是印表機的墨水噴在紙上；也可能是傳統的印製法，例如平版印刷、凹版印刷等等。但「印製」還可以指涉傳統暗房技法的印相與放相，也就是讓紙張上的顯影材料對光線有所反應。因此「相片」這個詞自古典以來乃至傳統暗房，在英文上都是以 “Print” 來講。
強調這段當然是因為有與「相片」（Print）類似卻相異的媒介，我們可以稱之為「照片」（Photograph），前者特指「暗房中透過負片印製出的成品」，後者則指「透過攝影器具捕捉的成果」，包含了正像與負像。
然而，照片（Photograph）與相片（Print）儘管有所分野卻不是理所當然，其實更是特定時代氛圍下的技術語境。尤其是在古典時期，有時一張照片同時也是一張相片，例如達蓋爾銀版、火棉膠錫版都是直接透過攝影器具捕捉並使自身直接成為相片的顯影工藝，而且都不具有「可複製性」。因此這篇文章是比較綜合性的討論，而非只是鎖定在「相片」本身。
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首先從最多人熟悉的銀鹽相紙為例，硝酸銀印相是以紙張為基礎載體，塗布硝酸銀溶液之後便具有感光性，很顯然它的結構只有兩層，一層是紙張、一層是硝酸銀溶液。我們稱這樣的相紙為「單層結構」，因為所有影像材料一定有基礎載體，無論是紙張、玻璃、金屬板，所以這層基礎載體不算在層數裡面。
單層結構示意圖
那麼現代銀鹽相紙有幾層結構呢？如果認真把相紙切開檢視橫切面，譬如 Ilford RC 相紙，可以發現由下而上是（可能有）抗靜電層（Anti-Static）、聚乙烯層（Polyethylene）、紙基層、聚乙烯層、（可能有）二氧化鈦層、感光乳劑層（Emulsion）、保護層（Supercoating），扣掉紙基層還有六層，實際上是七層，因為乳劑層要算為兩層，裡頭有包含黏著劑（Binder）與感光材料。至於紙基（FB）銀鹽相紙就單純很多，由下而上是紙基層、硫酸鋇（Baryta）、感光乳劑層，有些現代相紙還會增加明膠保護層（Supercoating），所以加總來算是四層。但是不是可以這樣歸類呢？之後會慢慢解析。
FB 相紙於顯微鏡下的橫切面。出處：Gawain Weaver
無論 RC 或 FB 相紙，我們可以發現紙基跟感光乳劑中間都可能會有一層硫酸鋇或二氧化鈦，它的用途是紙張的增白劑。硫酸鋇在古典領域早有先例，主要是為了防止感光藥水過分滲入紙基，因此在紙張與影像材料之間分隔之用。假如查閱顯影教科書，也有許多教學是建議手工增加硫酸鋇層，以最佳化顯影效果。至於會改成二氧化鈦是因為硫酸鋇與聚乙烯的黏合度不佳，因此更改。
雙層與多層結構示意圖
然而，古典相紙與現代相紙的差異只有層次數量嗎？不是的，現代銀鹽相紙的優勢在於多重反差（Multigrade）感光乳劑，換言之，感光乳劑本身便是多層結構。熟悉古典顯影領域的朋友會發現，幾乎所有銀鹽以外的感光材料都得依賴紫外線曝光，而非可見光譜；但銀鹽領域也只有本站尚未觸及的溴化銀與碘化銀才有機會使用可見光為主要光源，氯化銀還是屬於只對紫外線敏感的範疇。總的來說，物質材料要有光化學反應的必然要件不只是有光，更是物質材料本身會有對光反應的特殊性。而每一種材料對特定光譜的反應都不相同，譬如氯化銀並不是光敏性不佳，而是它比較對紫外線波段的光反應，以此類推，其它的銀鹽當然會有自身鍾愛的光線波段。因此當很多種對不同波段光線敏感的銀鹽組合成乳劑時，便可以透過反差濾鏡控制銀鹽的反應。
以軟片為例的多重乳劑層示意圖
另外這是實際於顯微鏡下觀察的軟片結構
國外論壇 Photrio 其實有討論過手工塗布多層反差相紙的可能性，所有相關知識也已經有很完善的專書介紹。例如 1966 年出版的重量級銀鹽顯影知識專輯 Photographic Emulsion Chemistry 有多達兩百餘頁針對鹵化物、明膠、潛影等非常詳盡的解釋；以及同出版商於 2019 年出版的 The Handmade Silver Gelatin Emulsion Print 則是針對手工製作明膠銀鹽乳劑的手把手教學，有機會的話我也會分享一點內容於本站。
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相紙的結構（Structure of a photograph）
銀鹽相紙很多人都非常熟悉了，所以接下來要仔細解析從單層到多層結構，尤其是要提出國際上公認的分類法，以及開始談論古典領域的相紙。基本上古典相紙乃至近代相紙都是以這三種結構分類，當然還是有些特例與難以定義的部分，我想盡量解釋幫助大家更了解，也有助於往後製作的時候更清楚技藝的特殊性。
- 單層結構
單層結構
- 雙層結構
雙層結構是在基礎載體（Primary Support）上有一層「含有感光粒子的黏著劑」，不是只有粒子，而是有粒子的黏著劑。這裡的「黏著劑」在英文來講是 Binder，簡單來說是一種黏稠的糊狀物，像是蛋清、火棉膠、明膠等，而含有感光粒子的黏著劑可以稱為感光乳劑（Emulsion）。例如蛋白銀鹽、火棉膠濕版、明膠銀鹽技法、重鉻酸膠彩。
雙層結構
乳劑（Emulsion）示意圖
- 三層結構
三層結構是在基礎載體（Primary Support）上先有隔絕層，一般是硫酸鋇，硫酸鋇上再有感光乳劑層，乳劑層算是兩層所以加總起來共三層。例如近代的明膠銀鹽相紙，它和雙層結構的明膠銀鹽相紙只差在硫酸鋇層，但這層硫酸鋇除了阻隔藥劑過分滲入紙張以外，還有為紙張增白的作用，因此兩者對照起來還是會有一些差異。此外像是上文提過的塗塑（RC）相紙在分類法則上也屬於三層結構相紙。不過這些是大原則，實際應用還是得考量相紙本身的真實結構，還有是打算怎麼應用。
三層結構
以上是一些初步的分類法則，接著可以討論變化型，例如重鉻酸膠彩被我列為雙層結構，從單色而言當然很好理解，但如果是全彩含有青、洋紅、黃、黑四色加總起來共有四層乳劑，也就是八層，那該怎麼算？對我來說還是算雙層，因為四色乳劑我會算是同一層，就像明膠銀鹽技法也可以多層疊加，但剖面圖還是只有一層。另外一個比較難直接定義的例子是樹膠油墨，結構上它是由紙基層、樹膠層、油墨層疊加，如下圖：
樹膠油墨示意圖
雖然有部分的油墨，例如相片上全黑的部分是直接鎖定在紙基上，但也有部分的油墨會分散在硬化的樹膠上，像是圖像上比較中間調的部分，因此我會定義為雙層結構。
那麼，有沒有「不需要基礎載體」的影像呢？其實還是有，以拍立得移膜（Polaroid Lift）為例，它原本是附著在拍立得的塑膠片基上，由於明膠影像層相當堅固的關係，可以直接從片基層移除，但原則上還是會另外找一個載體，讓這層明膠染料膜附著在堅固的地方。
拍立得移膜。圖源：寶麗萊移膜技術
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基礎載體（Primary Support）
所謂基礎載體就像剛才已經介紹過的，印成「相片」（Print）的載體當然是以紙張為大宗，而作為攝影「照片」（Photograph）的載體則更豐富多樣，除了紙張以外尚有金屬板和玻璃，這兩種也是古典時期最常用的基礎載具；到了比較後期，有了軟片卷這類的形式之後，由於是要量產的關係不可能是用金屬板和玻璃，所以第一代的軟片卷是紙基軟片卷，後來才慢慢發展成塑膠。
1888 年 Kodak No.1 相機與圓型成像
塑膠片種類圖
塑膠當然有很多種，最初的塑膠片基是賽璐珞（Celluloid），由火棉（硝酸纖維）加入樟腦與酒精製成，一般稱為硝酸片（Nitrate Film），硝酸片有易燃的性質，因此於二十世紀中期已經全面停產。
《新天堂樂園》（1988）電影中硝酸片引發火災
由於硝酸片易燃的緣故，二十世紀初又開發了「醋酸片」（Acetate Film），相對不易燃的性質又讓它被稱為安全片（Safety Film），然而當醋酸片處於高溫與潮濕的環境中，則容易引發醋酸症（Vinegar Syndrome），最終導致明膠層軟化並與片基分離。最後取代硝酸片和醋酸片的載體是「聚酯片」（Polyester Film），目前通行的所有膠卷的片基也幾乎都是聚酯片。
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黏著劑（Binder）
黏著劑上文已經大致提過，它是一種承載感光粒子與最終影像的黏稠材料，可能是蛋清（Albumen）、火棉膠（Collodion）、明膠（Gelatin）、澱粉（Starches）、乳清（Whey）、竹芋粉（Arrowroot）、樹脂（Resin）、洋菜（Agar）、樹膠（Gum）。每一種黏著劑的特色都不同，譬如蛋白有漂亮的光澤感、明膠適合用在玻璃上、火棉膠只能在濕的狀態下曝光等等。
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圖像材料（Image Material）
圖像材料其實要分成兩類，一種是「感光材料」，一種是「最終影像材質」。因為感光材料未必是影像材料，而影像材料未必能感光。舉例來說，影像材料是「銀」不代表感光材料是「銀鹽」，也可能是「鐵鹽」；但「銀鹽」一定會形成「銀」圖像，除非後續再調染成金、鉑等，或漂白後形成彩色染料。而「鐵鹽」作為感光材料最終形成的圖像材料豐富多了，有可能是金、銀、銅、鐵、鉑、鈀、汞、錳，有些是元素型態，有些是鹽型態。如果把「重鉻酸鹽」考量進來，那麼最終影像材料當然可以是鉻鹽，或者水彩顏料、水墨、油墨、金粉、銀粉等等。因為詳情其實都有寫在本站的古典顯影總覽，在此不多贅述。
鹽印法
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結語
這篇文章已經有三千餘字，其實沒辦法針對每一個項目進行更深入的導覽，因此只能作為一個概略式的解說，幫助讀者暸解相紙的組成。文章的誕生要感謝諸多前輩在網路上的貢獻，以及我偷渡了很多在攝影中心的學習經驗。我想這樣的內容對於知識的普及推廣應該不算太難，如果我有提供什麼你原本不知道後來知道了的東西，記得不要私藏！請分享給你的朋友知道。
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Reference：
- 膠卷片基種類
- 淺談黑白相紙
- 安瑟・亞當斯論攝影
- 電影中心數位修復手冊
- Weaver Guide to Gelatin Silver
- Photographic Emulsion Chemistry, 1966
- Making Kodak Film (Second Edition), 2016
- HISTORICAL PHOTOGRAPHIC PROCESSES
- The Handmade Silver Gelatin Emulsion Print, 2019