湿版摄影虚拟仿真实验设计意义

湿版摄影虚拟仿真实验设计意义

施小军

（上海工程技术大学 ,上海市  201620）

摘要：

通过虚拟仿真技术再现实验过程，掌握摄影早期（1839—1900年）古典影像工艺阶段中“湿版摄影”的工艺流程和操作手法，对摄影早期的古典影像技术风格形成直观认识和切身体验。

湿版摄影工艺实验在授课过程中，大量实验耗材——硝酸银、火棉胶、氰化物等均属于高危药剂，采购上受到相关法规限制，实验中容易产生有毒有害气体，存放时需要防止药剂发生爆燃以及在废液处理上需要具有相关资质企业进行回收，对于环境保护具有一定的压力，线下实验受到了较大限制。

关键字：湿版摄影，药品配制，片基处理，交互实验

摄影术发明至今的182年，在技术上从“古典手工”到“传统银盐”，再走向“数字化”转换的大背景下，国内各大高校摄影专业相继开设了“古典摄影工艺”相关课程，寻求摄影的本质。湿版摄影工艺课程作为古典摄影工艺中最具代表性和表现力的影像呈现形式，成为现代高校摄影的专业必修课，课程实验内容涵盖了湿版摄影工艺的药品配制、操作流程与影像创作表现。

（1）实验设计思路：

在摄影技术的发展过程中，各种摄影工艺发明、选择、淘汰的过程完全是遵循纯技术、纯实用的演化逻辑。从 “银版摄影”，到 “湿版摄影”，又到“干版摄影”，再到“胶片摄影”，最后进化到“数码摄影”，随着工业化的进程老的摄影工艺逐渐被更便捷、更优化、更廉价或更安全的工艺取代。

而保留、复原、嫁接利用更多的影像工艺呈现方式，为摄影艺术表现形式提供更多可能性，则是艺术创作的必然要求。

但湿版摄影工艺的实际操作过程中，涉及大量的易燃易爆、易制毒、剧毒、强腐蚀性等危险化学品，如硝酸银、火棉胶、氰化物、乙醇等，采购上受到相关法规限制，实验中容易产生有毒有害气体，存放时需要防止药剂发生爆燃以及在废液处理上需要具有相关资质企业进行回收，对于环境保护具有一定的压力。因此湿版摄影工艺实验无法在线下课堂大规模的组织开展，只能通过文字图片、影像资料进行讲解。对于学生而言缺乏直观认识和切身体验，对湿版影像的成像原理难以产生深入理解。切实需要利用数字技术开发虚拟仿真实验，使学生学习掌握湿版摄影工艺的操作流程和关键手法，以便能在将来的实际创作过程中加以利用。

《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）提出，“加强实验室、实习实训基地、实践教学共享平台建设，重点建设一批国家级实验教学示范中心、国家大学生校外实践教育基地、高职实训基地。加强实践教学管理，提高实验、实习实训、实践和毕业设计（论文）质量。”等强化实践育人环节的措施。目前的高等教育实验课程中，越来越强调对学生实践能力的培养，实验教育成为高等教育的一个至关重要的环节。然而，随着各学科实验课程和学生人数的增多，传统的摄影实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求，在教学和学生使用上的不便之处也慢慢凸现出来。如何解决传统实验教学资源分配不足、实验方式过于刻板、实验器材维护费时费力、实验内容固定难以拓展等问题，是目前新文科建设、课程改革内容中一个讨论的热点。

在对创新型实验建设的需求日益明确之际，虚拟仿真实验教学的概念开始成为关注的重点。基于软件技术构建的虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化，为开设各种专业实验课程提供了全新的教学与科研环境。因此建设仿真实验室可以与实物实验室互补，它除了可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点。

（2）实验教学方法：

本实验课程的教学方法具有以下特性：

开放性：虚拟实验可以彻底打破空间的限制，在任何地点任何时间给任何实验者提供学习、工作和研究的实验场所的虚拟实验室，便于实验教学和科学研究的进行。

经济性：虚拟设备不存在磨损、破坏问题，可反复使用，既满足了教学要求，又能节省实验经费、提高办学效益。

灵活性：虚拟实验室尽量采用易扩充、易维护的组件。用户可根据自己的实验需要构造新的实验模块、添加新的实验仪器或在已有的功能模块的基础上用改进、组合或混合方法构建新的模块。

安全性：对一些危险性比较高的实验，对高危险、高成本、破坏性或极端环境的实验，可在虚拟实验室完成。

交互性：在虚拟实验中实验者可根据自身的要求利用虚拟实验室提供的虚拟器件搭建、设计具体实验，同时在实验中提供控制实验的过程并对实验者的操作提供反馈信息。

抗干扰性：可以避免硬件实验带来的实验目的的无关的干扰，如接触不良、仪器故障等所造成的影响。

（3）实验评价体系：

采用三方评价体系，首先是学校对于实验教学的评价体系，在统一的教学实验平台完成，其中包括学生评价体系与专家评价体系。其次是不同实验课程间的同行评价体系，从中找出实验课程的不足。最终是企业评价体系，该实验课程得到了多家公司的项目与技术的支持，建立企业评价体系有利于学生对于实验成果的设计进行进一步完善。

（4）传统教学的延伸与拓展:

艺术设计类实验教学的特点是知识性与技能性相结合，与传统的设计教学手段比较，运用现代教育技术的设计教学模式能更大地丰富教学资源更新教学手段，提高教学的效率与质量。多媒体教学生动、形象、高效、能激发学生学习兴趣，实现传统教学实现不了的情境、动画、实验等，还能方便教师的教学设计，更易突出重点、突破难点，进而提高教学效果，促进学生全面发展。在实验教学中，课件、视频、动画、图片并用，实体课堂与网络空间结合，构筑了一种立体化教学新模式，调动了学生的学习积极性。

参考文献：

[1](美)克里斯多佛·詹姆士.美国摄影图片制作工艺[M].上海:上海人民美术出版社,2006.

[2]钟建明.银版与湿版摄影工艺[M].北京：中国摄影出版社,2019.

[3]于翔.湿版火棉胶摄影教程[M]. 北京：中国摄影出版社，2017.

[4] 张敏. 虚拟仿真实验的设计与教学应用[M]北京:高等教育出版社，2021.