常见胶片的分类和结构

胶片的分类方法非常多，本质上属于高分子材料范畴，很多类别已经超出笔者的认知范围，我们只对与档案数字资源长期保存和异质备份相关的胶片分类方法进行介绍。笔者整理了十大分类如下图所示：

 

各分类简要介绍

1. 按宽度尺寸分类

常规的宽度包括8mm，16mm，35mm，70mm等，其中最常见的是16mm和35mm。

2. 按片基材料分类

胶片的基材经过了硝酸片 → 醋酸片 → 聚酯片（PET）的发展过程，早期的片基是用硝酸纤维酯制造的，其成分与火药棉近似，极易燃烧。1923年研究成功了醋酸安全片基，之后便逐渐取代了硝酸片基。醋酸片基在成分上几经改进，其中的三醋酸片基性能较好。但是醋酸片基比较脆，容易老化，而且具有挥发性，后来逐渐被聚酯片基所取代，聚酯片基耐低温，收缩性和吸湿性小，柔性好韧性强，平整度高，机械强度高。目前胶片市场上已经是聚酯片（PET）占据主流的局面。

3. 按感光材料分类

可分为银盐胶片和非银盐胶片。银盐胶片实际上是指涂覆在片基上的感光涂层采用明胶型银盐乳剂，由悬浮在明胶中对光敏感的卤化银颗粒组成，较为常见。非银盐胶片包括微泡胶片、重氮胶片、干银胶片等，感光速度和长期保存性不如银盐胶片，主要用于拷贝和利用。

4. 按胶片外形分类

包括卷式胶片和散页片，卷式胶片被卷绕在一个轴芯上；散页片则可以用片基作支持体裁切成不同尺寸的单张胶片。其中卷式胶片又包括边缘打孔胶片和无齿孔卷式胶片两种。

5. 按是否打孔分类

包括有齿孔和无齿孔两种，都属于卷式胶片。比如常见的缩微胶片就属于无齿孔卷式胶片，而电影胶片则属于有齿孔卷式胶片。摄影胶片也是有齿孔卷式胶片，所以又称“胶卷”。开孔方式按照ISO 3774-1988或者GJB 303-87标准执行，分单侧开孔和两侧开孔。比如16mm电影胶片有些是单侧开孔，而35mm和70mm电影胶片则为两侧开孔。

6. 按色彩分类

这是最常规的分类方法，包括黑白胶片和彩色胶片。早期都是黑白胶片，后来彩色胶片逐步占据主导地位。目前电影胶片和摄影胶片多为彩色胶片，而缩微胶片和医疗胶片则黑白胶片居多。

7. 按成像风格分类

可以分为负片、反转片、正片。负片是经曝光和显影加工后得到的影像，其明暗与被摄体相反，其色彩则为被摄体的补色，它需经印放在照片上才还原为正像。反转片是在拍摄后经反转冲洗可直接获得正像的一种感光胶片。正片也是属于反转片，但一般特指用来印制照片、幻灯片和电影拷贝的感光胶片。

8. 按成像原理分类

可分为感光胶片和热敏胶片。感光胶片是聚酯片基上涂有感光涂层的胶片，如明胶型银盐胶片；热敏胶片是聚脂片基上涂覆热敏感应层和防护层的胶片，多用于医学成像领域（比如X光片、CT片等）。

9. 按用途分类

可分为缩微胶片、电影胶片、摄影胶片、医疗胶片和特殊用途胶片等。这个非常好理解，不需要过多解释。其中特殊用途胶片种类很多，比如工业探伤用途的X光片、军事用途的红外线片等。从用途上来讲，数字胶片也属于特殊用途胶片，主要用于数据存储，特别是档案数字资源的长期保存和异质备份。

10. 按感色性能分类

可以分为全色片、分色片、色盲片等。全色片是对自然界各种色彩，即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫色都能以不同深浅的黑色（灰度）显示出来，其实际有效感光领域约由紫外线领域开始到红色领域为止（波长范围约350nm～700nm）。分色片除了能感受可见光中的蓝、紫色外，还能感受黄、绿色，对于红色不能感受，其实际有效感光光谱范围约为400nm～600nm。色盲片对可见光中的蓝紫光比较敏感，对绿光和红光很不敏感，一般用于文件与黑白底片拷贝等。

对于数字罗塞塔计划中需要使用的数字胶片而言，以上10种分类方法基本上全部涉及到，如下图虚框所示：

 

胶 片 的 结 构

讲完常见胶片的分类，我们再来看看胶片的结构。不同种类的胶片，除了都有片基、涂层和保护层之外，在结构上存在一定差异，下面我们以黑白感光胶片（数字胶片、缩微胶片和电影胶片）为例进行说明，其结构基本一致，具有典型的代表性。

黑白感光胶片横断面示意图如下所示：
自底向上一共分为五层：

1. 防光晕层

感光片上用以防止光晕现象的涂层。可吸收曝光时穿透乳剂层和片基的多余光线，避免反射，防止光晕引起的影像模糊。防光晕层可分内防光晕和外防光晕两种，上图中所示为外防光晕层，其主体是明胶或者树脂材料，主要成分有胶体银、防光晕染料和炭黑；而内防光晕则是将吸光物质加入到片基或乳剂内，或者在乳剂层下方单独涂一层。

2. 片基（支持体）

感光胶片的支持体，是一种具有透明、柔软特性和一定机械强度的塑料薄膜，它的特性构成了胶片的主要物理机械性能。目前黑白感光胶片的片基大都采用聚酯片（化学名为聚对苯二甲酸乙二醇酯，英文简称PET），分子式如下：

聚酯材料片基耐低温，收缩性和吸湿性小，柔性好韧性强，平整度高，机械强度高，是较为理想的胶片片基材料。

3. 结合层

为了使乳剂层牢固地黏附在片基上，在片基表面涂有一层黏性很强的胶体，以防乳剂层在加工时脱落。

4. 感光乳剂层

如前所述，黑白感光胶片的乳剂层大都采用明胶型银盐涂层，主要是由悬浮在明胶中对光敏感的卤化银颗粒组成。明胶中悬浮的卤化银颗粒非常微细，其直径≤120nm，只有在高倍显微镜下才能观察到。在1平方英寸的感光乳剂中，卤化银晶粒的含量约达400亿个之多！当光线射到胶片的乳剂层上并到达卤化银晶体时，这些晶体发生结构性变化，并与邻近也受到光线照射的卤化银晶体相互聚结起来。这种因卤化银晶体聚结而形成的团块仍然是极其细小的。乳剂层接收到的光量愈多，就有愈多的晶体聚结在一起；光量愈少，晶体的变化和聚结也愈少；没有光落到上面，也就没有晶体的变化和聚结。这就是感光胶片成像的基本原理。

5. 保护层

在胶片表面涂布一层透明的特殊胶质材料，以防止胶片划伤和操作污染，避免在输片过程中卡片、粘片和静电产生。

数字胶片载体是数字罗塞塔计划的重要研究内容之一。数字罗塞塔计划是由杨安荣博士联合国内知名投资机构发起的一项利用蓝光存储、数字胶片、玻璃存储等技术，旨在解决电子档案乃至数字资源长期保存的国产化替代科技攻关工程项目，以实现“保存社会记忆，传承人类文明”的最终目标。