第十八节 放大机的放大原理是什么？

一、放大原理是什么？

由第二章第五节图 2-69 可知：放大是底片上的影像通过放大机的镜头加以扩大，使其在放大纸上结成清晰的影像。物距与像距的相对大小刚好与普通摄影相反，普通摄影时，物距（S）远远大于焦距（f）即 S

＞＞f，像就成在镜头像方焦点附近，即像距 S＇近似等于焦距（S＇≈f＇）； 放大时，则是底片放在放大镜头物方焦点稍远处即 S≈f，而像距比镜头焦距大得多即 S＇＞＞f＇。

放大机的成像原理与摄影镜头的成像原理是相同的，都是正光组成实像，只是横向放大率大小不同。因此，放大成像时的物距、像距、焦距三者关系也遵循高斯公式。表 4-11 所示为不同焦距和不同放大倍率情况下，从底片到放大纸面的距离（mm）。

表 4-11 放大率表

二、人工光源式放大机有几种？

常见的人工光源式放大机可按照明系统的不同分为聚光式放大机、散光式放大机、半聚光式放大机、反射式放大机等。

1. 聚光式放大机有什么特点？

图 4-98 所示为聚光式放大机光学结构图。由于光源与底片之间用聚光镜组聚光，光能损失少亮度高，放出的照片画面清晰，但温度高，底片距聚光镜组（聚光器）很近，底片在片夹内时间稍长容易损坏，反差强，底片上的颗粒、斑痕容易暴露出来。比较图 4-98 与图 2-69 可知， 两者的光学结构是相同的，这种结构是投影仪器（电影机、幻灯机、绘图用的投影仪、印相放大机等）的基本结构。这种放大成像系统，像面

（放大纸或幕）的光照度随镜头放大率的增大而减小。因此，要用照明系统提供更多的光能量才能使放大纸得到足够照度的图像。

放大机主要包括两部分：①由物镜、底片、放大纸组成的成像部分；

②由强光光源与聚光镜组构成的聚光部分（照明系统）。聚光器的作用有二方面。一方面在未加底片前，能使放大纸获得强烈而均匀的照度，

不出现光源本身结构（如灯丝等）的像；当加入底片后，能使放大纸上形成清晰的像。另一方面可增强放大纸上的照度。聚光部分提供的光能的能力跟光源本身的发光强度、光源的大小、聚光镜组的孔径角等因素有关。当发光强度一定时，光源面积越大，聚光镜的孔径越大，聚光器提供的光能量越多。照明系统所提供的光能量能否全部进入成像系统取决于两者的成像关系。因此，必须恰当地安排物镜、聚光器和物体的相互位置。为了使从光源发出的光通过聚光器的光束能够全部到达像面， 常采用所谓成中间像的方法来实现。光源通过聚光镜组的光束成一中间像，在底片较小时，令中间像位于底片附近；当底片较大时令中间像位于放大镜头附近。下面以图 4-99 为例来分析光源的光束通过聚光镜组如何均匀分布于放大纸上。

图中 SS1 为强光源的两个端点（其灯丝密集于一个平面内）；L1 与 L2 为聚光镜组；S′S′1 为光源通过聚光器成的中间像；L 为放大机镜头； PP1 为底片（置于镜头物方焦点稍远处，即 L2 附近）；P′1P′为放大纸。图表明从光源上一些点所发出的光束经聚光镜组后成像于 S′1S′。这些光束都经过底片上的某一面元 AB，因为它们是从光源上不同点发出的， 同时经过同一面元 AB，故能均匀照明它，但不能形成光源的像。对放大机镜头而言 AB 是物，而这些光束经物镜会聚于放大纸上的面元 A′B′就是 AB 的像。可以设想将底片分割成许许多多的小面元，它们在放大纸上都对应着各自的像。这些像的整体便是底片在放大纸上的完整的像，另一方面放大纸被均匀照明。从光源上任一点发出的光束，凡通过聚光镜组的都能通过 AB，通过AB 的光束比不用聚光器时要强得多。用了聚光器可以保证凡能通过 AB 的光束，最后都能到 A′B′。聚光器的孔径至少必须等于底片的对角线，光源的大小以能够使它完全充满 L 的整个面积为限，过大会浪费光的能量，过小则不能充分利用物镜。光源后面如果放有反射镜，便可增加通过聚光器的光通量，增加光源发光强度的均匀性。通常将底片放在聚光组前面靠近 L2 的地方，而光源则置于聚光器后二倍于聚光镜组焦距之处。聚光器焦距等于物镜焦距的一半，这样从光源发出的光束，在通过聚光镜组前后是对称的，而在物镜平面上光源的像与光源本身的大小相等。

1. 散光式放大机有什么特点？

图 4-100 所示为散光式放大机光学结构图。可见这种放大机的光源与底片之间没有聚光镜，因此，它的光能利用率与清晰度都不如集光式放大机的高。光源用乳白灯泡，底片与光源之间装有起散射作用的乳白玻璃（或磨砂玻璃），所以底片的照明光线比较柔和，适于人像照片的放大，通常磨砂玻璃是固定的，不需调节，故使用方便。

1. 半聚光式放大机有什么特点？

图 4-101 所示为半聚光式放大机的光学结构图。这种放大机的光源前面不仅装有聚光用的聚光器，也装有起散射作用的乳白玻璃或磨砂玻璃，所以它的性能特点介于聚光式与散光式之间；光能损失中等，反差中度，光线比较柔和。

1. 反射式放大机有什么特点？

图 4-102 所示为反射式放大机光学结构图。在光源和聚光镜组之间

加入一平面反射镜，反射镜镀冷光膜，吸收红外辐射，可改善底片的受热状况。

三、放大机的主要构造有几部分？

放大机种类很多，大小、形状与性能各异。大型的固定安置在暗室内，调焦支架高达数米；小型的放在工作台上操作，可随意移动；还有小巧轻便的手提放大机等，但其基本结构都由下列几部分组成。

1. 照明系统（光室）

在放大机上部，由光源、反光罩、聚光镜或毛玻璃等组成，用于照明底片，常用的光源有乳白灯泡、磨砂灯泡或高效的卤钨灯。

1. 底片夹

木制或金属制的框子，底片放在框上；也有的在框中间放二层透明的玻璃，底片夹在中间。

1. 暗箱

通常是采用可伸缩的皮腔或金属筒，它连接镜头与聚光镜，可以自由伸缩，便于放大对光。

1. 放大镜头

放大镜头是放大机最主要的组成部分，对它的要求与摄影镜头一样，要求像差较正良好，获得清晰影像，但摄影镜头是将远距离被摄体的影像清晰地表现出来，而放大镜头则是把近距离底片的影像清晰地放大出来。放大镜头的焦距长短应该与底片的尺寸配合，放大镜头焦距的长度应和底片对角线长度大致相同，即底片尺寸大时，要用长焦放大镜头，底片小时则应换用短焦放大镜头。如表 4-12 所示。

表 4 － 12 （单位 cm ）

1. 压纸板

压纸板是用来压放大纸的，并用活动相框来调节相幅的大小。6.支架

它是支持放大机机身的，并可上下移动，来调节物和像的比例，调好后将机身固定在所需要的高度。

7.底座

它用搁放压纸板用的，底座上装有固定支架用的立柱。

四、放大机的基本操作方法如何？

放大机通常的操作程序如下： 1.安装底片

将底片拂拭清洁后放入片夹内，底片边缘用黑纸框遮挡，然后装入放大机中，膜面朝下，面向镜头。

1. 调节机身

先将放大压板的框子移到需要的尺度上，框内铺进一张白纸；开启放大机光源，底片影像就投在白纸上，升降放大机机身，便可看到白纸上影像大小发生变化。

1. 调焦

通过步骤 2 在白纸上可以得到大小合适的影像，但不一定清晰，必须在小范围内调节镜头和底片间的距离，直到投影在放大压板上影像清晰为止，这就是调焦过程。

1. 调整光圈

为了便于调焦程度的观察，通常是在调焦时尽量开大镜头的光圈， 调焦完毕，必须将光圈收缩到所需要的级数。

1. 曝光

在选择曝光时间长短时，必须考虑下面五个因素：

①光源强度；

②底片密度；

③放大倍率的大小；

④放大纸的感光速度；

⑤光圈的大小等。

通常是用实验的方法来确定正确的曝光时间，可用分段曝光法，也可用局部遮挡法，在一条实验放大纸上分段进行不同时间的曝光，显影后按照试验纸上不同曝光效果来选择确定采用最佳曝光时间。