國立中央圖書館臺灣分館 「圖書預防性保存與修護」研習班 -攝影材質保存之方法- 演講:羅 鴻 文 時間:101年07月11日

百億 倍 瞬間是多久? 8小時(28,800秒) 1827,by Joseph Nicéphore Niépces 3/1,000,000秒 1964,by Harold E. Edgerton

Andreas Gursky 《Rhein II》US$4.3 Million 《99 cents》US$335 Million

大 綱 1.影 像 材 質 演 變 2.攝影文物保存環境 3.修 護 案 例 4.清潔與夾裱實作

有各種不同顏色的老照片…

1980年對單色攝影文物的分類方式普遍地使用於目前攝影文物保護領域 James M. Reilly 1980年對單色攝影文物的分類方式普遍地使用於目前攝影文物保護領域 IPI網頁(Image Permance Insitute)

照片類攝影材質演進表 1840-1860: 達蓋爾版daguerreotypes 1850-1890s: 安布羅版(ambrotypes, wet collodion positives), 鐵版(tintypes)

1840s-兩種攝影系統的出現: 攝影的正式問世 紙張呈像 – William Henry Fox Talbot (negative and positive) 銀版攝影術 – Louis Jacques Mande Daguerre (unique image) ‘The Cloisters at Lacock,’ 1844 by William Henry Fox Talbot George Eastman House ‘L.J.M. Daguerre,’ 1844 by Sabatier-Blot George Eastman House

攝影文物主要結構 影像材質 黏著劑 片基

一層結構 銀鹽紙基相片 氰版相片 白金相片

二層結構 蛋清照片 碳印照片

二層結構 碳印照片 Carbon print 彭瑞麟,1930

三層結構 明膠銀鹽 火棉膠照片

影像構成物種類 銀 鐵 白金 顏料 染料

黏 著 劑 種 類 蛋清照片 蛋白 火棉膠照片: 硝酸纖維素溶於乙醇與乙醚 明膠照片: 動物皮、骨

片 基 種 類 紙張 金屬 玻璃 塑膠片 (nitrate, acetate, polyester) 合成樹脂塗佈紙張

單 色 照 片 蛋清照片 明膠銀鹽曬出型 火棉膠銀鹽曬出型 明膠銀鹽顯影型 氰版照片

濕版+蛋清照片

蛋清照片 最終影像物質: 銀鹽 黏著劑:蛋白 片基:紙張 19th 世紀使用率最高的照片材質 1850s 至1895被廣為使用 薄紙上塗佈一層混鹽的蛋白，由工廠大量生產。 以硝酸銀作為感光材料，並進行曝光。 以”金”作為過調劑是很常見的方式

明膠曬出型照片 底片平壓於感光紙上方，曝曬光線直至相紙上的影像出現 曝光時間依天氣狀況而定，從數分鐘至數小時不等，然後進行定影、水洗 19世紀的照片大部分為這類型， 色調較暖 相較於顯影型照片，較易褪色

明膠顯影型照片 1890s 至今 相紙在暗房裡曝光，再使用顯影劑沖洗出淺影 曝光時間不超過數分鐘 相紙可用於接觸印樣及放大 色調比曬出型照片較冷/中性色調 20th 世紀: 多樣表面處理:霧面、亮面、珍珠面等 多樣過調處理:白、乳白 等

POP V.S. DOP 曬出型POP 顯影型DOP 影像呈現方式 負片置於感光紙上，放置於日光下曝光，直到正像出現 需於暗房中，調製顯影液讓隱藏的影像在曝光後顯現出來 鹵化銀感光時間 數分鐘到多則數小時 數秒鐘到數分鐘 色調 紅棕色調為主 中性色調 銀粒子形狀 (約5,000x) 顆粒狀 螺璇狀

明 膠 優點: 攝影史最重要的發明 1880s至今最廣泛使用的黏著劑 應用於相紙、負片及透明片 膨脹特性-遇鹼膨脹，遇酸收縮 明 膠 攝影史最重要的發明 1880s至今最廣泛使用的黏著劑 應用於相紙、負片及透明片 優點: 膨脹特性-遇鹼膨脹，遇酸收縮 透明度高、純度佳 品質穩定度佳、無有害雜質 防止鹵化銀粒子凝結

負 片 19th 世紀主要底片 紙張負片 濕版火棉膠玻璃底片 20th 世紀主要底片 乾版明膠玻璃底片 硝酸纖維素 醋酸纖維素 聚酯片

底片類攝影材質演進表

乾版明膠玻璃底片 最終影像物質:絲狀銀鹽 黏著劑:明膠 片基:玻璃 使用時期: 1873-1920 特徵 以機器平整將明膠塗佈於玻璃版上 比火棉膠負片更多反差及中性色調

乾版明膠玻璃底片 保存問題: 玻璃易碎 乳劑層容易與玻璃分離 銀鹽容易氧化 玻璃易劣化

硝酸纖維素 1889-1950s 彈性、透明片基 1889-1940s 捲裝底片 廣為業餘使用 1920s以前單片式底片 皆為硝酸纖維 1940以後停產 35mm電影膠捲使用至 1951左右 16mm 及 8mm 電影膠捲 無硝酸纖維片基 硝酸纖維底片於邊緣會有 “Nitrate”記號 1889-1920s 期間的底片皆為硝酸纖維底片

醋酸纖維素 1920s 至今 彈性、透明性佳 醋酸纖維與聚酯片註記 ‘Safety Film’ 一般皆屬於醋酸纖維素底片 醋酸纖維素微縮底片:1930s to 1980s 至今電影底片仍廣為使用

醋酸纖維素 劣化: 醋酸纖維含有”醋酸根” ，容易嫁接成長分子的纖維素 醋酸根容易因為濕氣、酸性物、熱等因素分解，形成”醋酸症” 醋酸症產生明顯“醋”的味道 最後劣化變成”粉碎狀”的狀況

聚 酯 片 1955 至今 自 1980s開始，聚酯片開始運用於電影膠捲複製 不常被運用於捲裝底片 目前單片式底片大部分都以聚酯片作為片基，陸續取代1960s and 1970s開始使用的醋酸纖維素底片 目前絕大部分微縮底片之片基

塑膠片基 彈性與透明度均佳 (roll, sheet film, motion picture film) 2種塑膠材質: 纖維素類 (硝酸纖維 與 醋酸纖維) 聚酯類 纖維素類片基的劣化: 硝酸纖維 與 醋酸纖維均為纖維素的衍生物 容易因相同的化學因子而產生降解

塑膠片基 聚酯片穩定性佳 硝酸纖維與醋酸纖維 皆容易自然劣化 設立良好及正確的保存環境是保存硝酸纖維與醋酸纖維 的唯一方法

聚 酯 片 優點: 化性極穩定 不易被撕裂 不含塑化劑 缺點: 價格昂貴 易產生靜電等

20th 世紀彩色照片 1.彩色染料(Chromogenic color materials) 2.染料擴散轉印(dye diffusion transfer ) 3.銀鹽漂白 (Silver dye bleach)

彩色染料 1.柯達 Kodachrome 軟片™ 1935 開始使用，外觀為彩色幻燈片。於暗處有相當好的穩定性。乳劑層上的影像層有明顯的凹凸表面。 2.柯達 Ektachrome ™ 1946使用至今，外觀為彩色幻燈片，沖洗方式比Kodachrome更容易。於暗處時，穩定性較差。

彩色染料 潛影→顯影劑→相片產生黑白(銀)影像→顯影劑與染料結構相互作用→銀粒子周圍形成彩色。銀粒子經漂白後，留下彩色影像。

最初的染料照片 Kodacolor ™ 1942-1950s 由醋酸負片沖洗影像 紙基像紙 偶合劑(couplers) 殘留容易產生黃斑 於暗處及明處保存性皆差

染料照片 1950s-1960s 1.合成樹酯類相紙 2.表面易有裂痕 3.亮處褪色:洋紅色(M) 易褪色造成 偏藍或綠色 4.暗處褪色:氰色(C)易褪色造成 偏紅橘色

染料照片 1970s-1980s 1.技術進步促使染料穩定性增加 2.現在的照片於一般室內可維持 30 至 50 年褪色不超過30% 。

Chromogenic Characterization: A Study of Kodak Color Prints, 1942-2008 http://gawainweaver.com/library/

寶麗來™(Polaroid ™)立即攝影術 dye diffusion transfer 1963 至今 1.片匣中包含負片、正片與顯影處理所需 的化學藥劑。 2.影像之呈像與顯影處理僅需幾分鐘即可 完成。 3.負片上形成染料環繞的銀鹽負像 後，再經由化學藥劑顯影產生正像。

寶麗來™(Polaroid ™)立即攝影術 dye diffusion transfer 可分為兩種顯像方式： 1.Polacolor™ (剝除式) 2.SX-70™ (第一套將負片留在相片上之放相處理技術) *影像材質:染料 *固著劑:明膠 *片基:樹脂 早期的 SX-70系列之乳劑常出現嚴重的裂痕。

銀染料漂白 Cibachrome™ (renamed Ilfochrome™) 1955 至今 *有相片與正片。 *利用正片而製作相片。 Final image material:偶氮染料 Binder:明膠 Support:樹脂塗佈相紙/ 聚乙烯/染色醋酸纖維(RC) Conservation: 暗處有絕佳的穩定性 明亮處之穩定性尚可 表面十分光滑，容易留下指紋與刮痕。

攝影文物保存環境

保存環境 光線 灰塵 空氣污染物 溫度 相對溼度

室 溫 220C 適合人體新陳代謝 不良於攝影文物保存 室 溫 220C 適合人體新陳代謝 不良於攝影文物保存 As mentioned before at average room temperature: Colour dye fading (prints, negatives, slides and motion picture film) Nitrate and acetate film Acidic wood pulp paper

相對溼度 相對濕度(relative humidity,RH )是絕對濕度與最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高 有機物質會隨著周遭的相對溼度變化，而釋出或吸收空氣理的水蒸氣

相對溼度的影響 高相對溼度: 低相對溼度: 容易滋生昆蟲與黴菌 有機材質易膨脹照片表面易產生光澤. 明膠蛋清或紙張易脆裂 底片變形 ? Give examples of decay caused by water -

低溫低濕的優點 1.降低生物損害風險 2.降低物理變化 3.降低化學變化 4.降低因不良包裝材料所造成損害

環境評估 資料蒐集 組織資料 解讀資料 長期堅控(至少一年) 資訊化使其容易被解讀 使用有效且便利的工具

溫溼度機記錄儀 1.機械式: 2.電子式: 累績式(Data loggers ) 連線式(PEM) ALL read temperature and humidity? Hygrothermographs – good for the moment. As the information is recorded on weekly or 2 weekly graphs it is difficult to understand what is going on over a year and see the seasonal changes. Get a description of a data logger

What is my environment? Organizing and Visualizing Data: Not an easy task Organize by location Graphs can be misleading Beware of simple analysis

醋酸底片保存指南 彩色攝影文物保存指南

降低溼度的優點 80 45 10 30 25 2 19 20 11 12 ? 9 單位:年 Climate Dye fading1 New film2 Degrading film2 270C / 20% RH 80 45 10 270C / 40% RH 30 25 2 270C / 50% RH 19 20 270C / 70% RH 11 12 ? 270C / 90% RH 9 1IPI Storage Guide for Color Photographic Materials 2IPI Storage Guide for Acetate Film

ISO 庫房環境標準-1 120C, between 30 – 50% RH (‘cool’ storage conditions): Glass plate negatives Silver gelatin prints Polyester film, black and white Depending upon collection needs and budget these materials could be satisfactorily stored at room temperature (200C and 30 – 50% RH) for an extended period.

ISO庫房環境標準-2 40C, between 30 – 50% RH (‘cold’ storage conditions): Nitrate Acetate (black and white and colour) Polyester (colour) Colour prints

越冷越好 - 100C, between 30 – 50% RH (‘freezer’ storage conditions): Silver gelatin prints Polyester film, black and white Nitrate Acetate (black and white and colour) Polyester (colour) Colour prints 例外: 1. Glass plate negatives should not be stored any colder than 40C.

改善環境 使目前設備發揮最佳功效 降低溫度 降低溼度 工程人員與庫房管理員共同協調

改善溼度方案 微環境控制 如使用吸水紙或矽膠乾燥劑後密封 保持通風 空調或除濕機

冷凍保存 降低溼度可增加10~30年保存期限 冷凍可增加30~500年保存期限

凉藏&冷藏&冷凍 凉藏:室溫至130C左右 冷藏: 130C以下 冷凍:- 180C

照片保存材料標準 (formerly ANSI/PIMA IT9.2-1998) ISO 18902:2001 Imaging Materials — Photographic Processed Films, Plates, and Papers — Filing Enclosures and Storage Containers. (formerly ANSI/PIMA IT9.2-1998) Chemically inert, non-abrasive. Paper, cardboard, plastic enclosures, slide mounts, adhesives should all meet the requirements of the PAT. No greater than pH 8 for colour materials. ISO – International Organization for Standardization (Business, Government, Society)

保存材料與工具 無酸材料pH7以上，紙類無酸性材料又可分為「鹼性儲存物」(buffered)或「無鹼性儲存物」(unbuffered)二種，緩衝劑（碳酸鈣）一般會提高材料的pH值到8以上。塑膠類保護材料以聚酯、聚丙烯、聚乙烯為主，其特色為不含氯、具不變質、不起化學變化之特性。

L-型保護夾 單面、雙面、平面式文物。使用材料、工具為無酸檔案夾紙、無酸隔頁紙、聚酯片、超音波封邊機等。

開窗式夾裱 照片等媒材較特殊文物，以無膠方式固定於無酸卡紙板上，兼顧視覺性與保存性。使用無酸雙面膠、亞麻布膠帶、Tyvek膠帶、4ply、卡紙板等。

四折翼保護書套 相本適用，製作材料為無酸檔案夾紙、聚酯片、無酸雙面膠等，依照文物個別長、寬、高量身製作符合外尺寸之保護套，能有效防止因人員持拿不當造成之撕裂、折痕、油漬、等，更可減低蟲害。

修 護 案 例

除背板 材質:明膠銀鹽照片 年代:約1920 修護處理:除背板/除膠漬/重新夾裱

除 膠 帶 工具材料 : 加熱型抹刀 、鎳子

除舊紙板 工具材料 : 鐵弗龍刀 、鐵質抹刀、斜光源

除背面黏著劑 工具材料 : 10%甲基纖維素 （Methylcellulose） 、抹刀、脫脂棉花

除正面膠漬 工具材料 : Ethanol、Acetone、Toluene、薄吸水紙、不織布、聚酯片、紙鎮

小 托 工具材料 : 2%明膠、尖頭筆刷、純水、小麥漿糊、日本紙

更新背板 工具材料 : 無酸紙版、小頭熨斗、熱裱機

銀粒子析出處理 工具材料 : Non-abrasive wipe（PEC-12 Photo/Slide Cleaner）、Renaissance Wax (micro-crystalline wax polish)

修復實例

修復實例 材質:明膠銀鹽乾版 年代:約1920 修復處理:固定

黏補 工具材料: 玻璃、蠟「62800 Cosmoloid H80」、 加熱型抹刀、Filmoplast P-90膠帶、10%B-72 in Acetone

清潔多餘黏膠

玻璃底片修護

漂 白 材質:明膠銀鹽照片 年代:約1960 處理:漂白還原

化學反應 KMnO4 + NaCL + Ag → AgCl + KCl + MnCl2 + H2O 高錳酸鉀 氯化鈉 銀粒子 氯化銀 氧化產物 AgCl → Ag 氯化銀 銀粒子

漂 白

除漬痕 材質:明膠銀鹽照片 年代:約1930 處理:除背版/除水漬/重新夾裱

表面加固&過氧化氫漂白

除漬痕

乳劑層轉移 醋酸症( Vinegar Syndrome)

浸泡溶劑&移除片基

黏貼聚酯片/壓乾

乳劑層轉移

數位資料無法永久保存 保存原件為上策!! 謝 謝 指 教 ! 謝 謝 指 教 ! 1.英國BBC搜集的「 1986 年的生活」照片 、文章、900週年英國問卷調查、以及英 格蘭土地勘察紀錄等這些數位資料。 2.南卡羅萊納州大學的神經生物學家，無法 閱讀1976 年維京號太空船登陸火星的電 腦磁帶。