第3节 以感光胶片为载体的影像记录存储形式

医学影像信息的记录存储大致可以分为模拟信息和数字技术信息2种形式。数字技术近年来已经开始进入医学影像的记录存储领域，但目前还远没有普及到基层医疗机构。以模拟信息形式记录的医学影像方法多种多样，且均比较成熟，其中以感光胶片记录存储影像的方式最为典型，并是最为重要且被广泛采用的一种形式。此外诸如医学超声成像仪中常用的波拉一步成像照相机（采用一步成像照相纸）、记录连续活动影像（如彩色超声血流图和X线电视造影系统）的模拟磁带录像机（记录在模拟录像磁带上），以及其它的热敏、喷墨打印方式等，由于其记录的影像质量不高、像素较少、使用范围不广泛等原因，只能做为影像记录存储的辅助手段。所以无论是模拟技术还是数字技术形式，以感光胶片记录存储影像的方式，目前无疑仍然是这一领域的主流。
    感光胶片的应用较之X线的发现要早，自从世界上第一张医用X线照片诞生以来，胶片记录存储影像的形式便融汇进100多年医学影像的发展历史之中。据统计，目前各种医学影像信息仍有70%以上是采用以胶片为载体来记录存储的。它几乎运用于任何一种医学影像的成像记录方式，遍及各种层次的医学科研及治疗机构，其特点为：①初期投资少，易被接受，便于普及；②应用历史悠久，技术成熟可靠，操作简单；③分辨能力很高，可达30～50LP／mm（线对/毫米），影纹影调细腻，像素极多，信息含量巨大；④以胶片记录的影像内容，可以经过几至几十倍的光学放大，依然能满足人眼的直视分辨力要求；⑤影像形成直观，可在灯光、自然光等极简便的条件下直接阅读，而无须借用任何专用设备仪器。当然应用胶片记录存储影像也有着以下突出的缺点：①耗费金属银，制作和冲洗过程中会给环境带来污染；②影像记录存储的单幅价格较高；③占据空间多，易霉变、褪色和薄膜剥落，保存期限较短；④存储成本高、管理困难、检索亦不便利；⑤难以对影像进行后期加工处理等。
    一、感光胶片的结构
　　用于医学影像记录的感光胶片从结构上区分有2种类型：单面涂布感光乳剂层型和双面对称涂布型。前者用于除X线以外的信息媒体，如：可见光、红外线、电子束等；后者主要用于X线直接摄影成像。由于X线的穿透能力非常强，采用双面涂布感光乳剂的X线专用胶片，可以成倍地提高信息的转换效率，让透过胶片的X线在另一面增加一次曝光过程，从而提高胶片的感光度，或者可以相应地降低X线的剂量。
　　1．片基
　　胶片的结构断面如图8-3所示。 
 

图8-3 感光胶片的断面结构

　　它的物理支撑基础是片基，起着支持感光物质的作用。片基常以醋酸纤维、涤纶等为原料，厚度在0.15～0.30mm之间，呈现透明、浅灰或淡蓝色。片基的厚度和材料通常决定了胶片的机械强度（越大越好）和干、湿条件下的形变量（越小越好），由于医学影像记录所用的胶片多为大型散页胶片形式（也有时采用胶卷形式，如SEM摄影和红外线成像记录等），所以与日常摄影用胶卷不同，其片基厚度较大，机械强度也大。
　　2.乳剂层
　　这是胶片实现感光作用的主要结构，所以是感光胶片中最重要的成分。它由明胶与对光线敏感的溴化银（也可以含有碘化银、氯化银等银盐）等物质组成。因为各种感光银盐都不是溶于水的物质，不便于直接涂布到片基上，但在水中加入适量的明胶，就能使银盐形成永久性悬浮状态，并易于涂布。由于这种混悬胶液呈淡黄色牛乳状，故称为乳剂。将乳剂均匀地涂布在片基上，干燥后便形成乳剂层。又因它具有灵敏的感光能力，也称为感光膜。感光乳剂中的银盐都是金属银与卤族元素化合而成，卤化银具有遇光（或放射线等）可产生分解的性能，在光的作用下产生银离子而形成潜影，再通过显影过程可还原出更多的银原子。这样，在均匀涂布的卤化银乳剂层中，由于遭受的光线或其他放射线照射量的分布不同，也就形成了黑化程度不等的平面影像。明胶除了上述融合悬浮卤化银颗粒的作用之外，还能部分地参与感光作用。由于它以动物皮、骨中的胶质蛋白为主要成份，故也成为胶片在适当的温度和湿度条件下易于霉变的根本原因。乳剂层的厚度约在0.01～0.05mm之间。
　　3.结合层、保护层及防光晕层
    结合层处在片基与乳剂层之间，作用是把乳剂层牢固地粘附在片基上。而保护层处于胶片的最表面，作用是防止因摩擦而产生伤痕和静电。两者的厚度大约为0.001～0.002mm。对于直接感受X线的胶片，其结构为对称的双面涂布型；而对于感受可见光或其它媒介的胶片，结构则为非对称的单面涂布形式。为防止光线在穿越片基时，在片基底部与空气的交界面上产生反射而造成漫射光晕，片基的背面多涂布有某种颜色的防光晕层。防光晕层常以某种染料为主要成份，它在胶片冲洗的过程中极易溶解于冲洗液中的亚硫酸钠，因此在未经冲洗的胶片背面有时可以看到某种颜色，而冲洗后的胶片则呈现为片基自身的透明色泽。
　二、感光胶片的主要性能
　　１．胶片的透光率、阻光率与密度的关系
　　记录着信息的胶片在经过冲洗以后，所形成的影像是通过入射光线经过胶片上不同密度像素的透射光强度发生变化来反映的。因此，形成影像像素的透光率与阻光率有如下关系：
                透光率＝透射光强度/入射光强度
                阻光率=入射光强度/透射光强度
　　透光率与阻光率两者互为倒数关系，将阻光率的对数定义为密度，以符号D表示，则透光率、阻光率与密度D之间的对照关系可见表8-1。
              
表8-1　透光率、阻光率与密度D的关系

影像密度D之所以取为对数值，原因有三：①便于用较小的刻度来表示一个很大的数值差，如密度1（透光率为1/10，对应阻光率为10）到密度2（透光率为1/100，阻光率100），其光的透光率变化之比为10倍，而密度值相对只变化1倍；②眼睛对光强度差别（透光率或阻光率的变化）的生理辨别能力也呈对数规律反应，符合人眼的视觉印象习惯；③密度相加或胶片像素重合时，也遵循对数规律。
 
图8-4 胶片的H-D曝光特性曲线
    2．胶片的H-D曝光特性曲线
　　导致胶片上形成影像密度D不同的根本因素，是由于该处所接受光照强度与曝光时间的乘积的变化，将这一因素也取其对数，称作为曝光量，以H来表示。曝光量H取对数的原因是为了与密度值D相对应，便于以曲线的形式直观地表示两者间的对应关系。如图8-4。感光胶片的H-D曝光特性曲线由足部、直线部、肩部和反转部组成。
　　（1）足部（A-B段）　特性曲线开始部分，密度的变化与曝光量的增加进展平行，达到一定曝光量之后，曲线开始沿弧形缓慢上升，此即足部（或称趾部）。足部密度的上升与曝光量不成比例，曝光量增加很多，密度只有较小的增加。此段在照片影像上的反映是感光不足，分辨困难。胶片对光线照射开始产生密度反应的这一点称为初感点（A）。胶片感光速度越快，曲线越靠近坐标。特性曲线起始点的密度并不是零，未经感光处，显影加工后也有密度，此为胶片的本底灰雾。
    （2）直线部（B-C段）　此部密度与曝光量的增加成正比，密度差保持一定，曲线呈近似直线上升。它是整个特性曲线中的最佳曝光区域，是任何胶片成像记录中力求充分利用的部分。
    （3）肩部（C-D段）　这一段密度随曝光量的增加而增加，但不成比例，即曝光量增加很多，密度上升不大。此部在照片影像上反映为曝光过度。
    （4）反转部（D-E段）　此部曝光量增加，密度反而下降，影像呈逆转现象。照片影像产生逆转现象的原因是潜影溴化的结果。此即当曝光量超过一定数值之后，卤化银在光化学反应中产生大量的卤族元素，不能全部被明胶吸收，剩余的卤族元素又与潜影的组成物质银重新化合，成为卤化银。这些卤化银包围了潜影，结果形成了一层保护膜，使潜影不能与显影液接触，显示不出银影来，于是就产生了曝光量增加，而密度下降的逆转现象。
　　3．胶片的感光特性
    H-D曝光特性曲线可以提供胶片的感光度、灰雾度、反差系数、平均斜率、宽容度等参数，用以表示胶片的感光性能。
    （1）灰雾度（D0）　感光材料未经曝光，而显影加工后产生的密度，称为灰雾度或本底灰雾。它由乳剂灰雾和片基灰雾组合而成，可由密度计直接测量得到。片基灰雾是指胶片不经显影，直接在定影液中处理，将卤化银全部溶解之后的密度，可直接用密度计测量。乳剂灰雾，是乳剂制作中为谋求高感度不可避免的结果。制作高感度胶片须使感光中心接近显影中心，带有这种感光中心的溴化银结晶，即使不经曝光，在显影加工时也会还原成银。这种较大的感光中心称为灰雾中心。灰雾度的大小取决于乳剂中灰雾中心的密度。乳剂灰雾不能直接测定，但可通过本底灰雾减去片基灰雾得到。胶片的感光速度越高，乳剂灰雾也越大。
　　（2）感光度（S）　表示胶片或感光材料对光或某种射线的敏感程度，也即胶片在达到一定密度时所需曝光量的倒数：
                        S=K/Hn
　　其中K为某一常数，Hn为胶片在本底灰雾D0的基础上增加的一定密度Dn所需要的曝光量，Dn的取值根据不同用途的胶片一般在0.1～1.0之间，例如X线胶片的感光度：
                   S=K/H（D0+1.0）
　　感光度S通常是为了给使用者提供一个曝光参考值，精确的感光度定义会对各种使用条件和胶片冲洗条件作出严格的限制，因为冲洗条件（配方、温度和显影时间）会改变感光度；胶片随着保存期的延长，感光度也会发生变化（下降）；更重要的是曝光所用的光线或射线的波长不同时，胶片也会呈现出不同的感光灵敏度，例如同一种胶片对于荧屏上的可见光成像与在日光下成像以及在X线照射下直接成像，会表现出各种不同的感光度。
　　（３）反差及反差系数（γ）　被记录对象的明暗差别，称为景物反差。照片影像呈现的黑与白之间的对比，称为影像反差。被拍摄下来的景物反差与经显影加工后的影像反差，往往不一定相同。为了在数量上表示两者的关系，通常用反差系数（γ）表示：
                            γ=影像反差/景物反差
    影像反差选取胶片所成影像中两种密度之间的差异，如DC-DB；而景物反差也选取对应上述两点，景物向胶片提供曝光量的差异，如HC-HB，因此：
对照H-D曝光特性曲线可以看出，γ值实际上等于B、C两点的连线与坐标横轴所形成的夹角θ的正切值：
                         γ=tgθ
　　（４）宽容度（L）　指胶片能按照比例记录对象本身反差的能力范围，实际上这也是H-D特性曲线中直线部分所对应的曝光量范围。宽容度越大，能允许的曝光量误差越大，宽容度过小不易控制合适准确的曝光量。一般反差系数γ值大的胶片，其宽容度会较小；反之宽容度较大，其原理可以从特性曲线中分析。
    （５）最大密度（Dmax）　对于任何一种胶片或感光材料，其密度上升到一定程度，都不会再因曝光量的增加而继续上升，此时的密度值（特性曲线的最高点D）称为胶片的最大密度。不同类型的胶片或感光材料，其Dmax数值也不相同，这是由胶片设计者根据用途而定的。
　　4. 胶片的其它性能
　　（１）感色特性　胶片对不同颜色（实际上是不同波长）的光线的敏感程度称为感色特性。单纯溴化银乳剂的感色范围，大都局限于蓝色、紫色和紫外线区域，此区域被称为“固有感色波长域”。具有这种感色性的胶片，被称为色盲片或蓝敏片。直接X线摄影用胶片多为色盲片，感光色谱范围约在390～500nm，对X线也可感光，但感光度会较可见光下降许多。在上述单纯溴化银乳剂中加入某种色素（光学增感剂）之后，就可能改变其感色性能。如配合绿色增感屏使用的感绿X线胶片，为提高其对黄绿色荧光的敏感度，在加入碳菁色素后，胶片的吸收光谱的峰值推向黄绿色（550nm），此类胶片称为正色片，还适合与X-CT、MRI中多幅照相机对显示屏的成像。 

图8-5 不同胶片的感色光谱曲线
普通民用胶卷的乳剂中加有对全部可见光中的色光敏感的色素（如二碳菁），其吸收光谱的峰值可推向650nm，使乳剂感色性扩展到红色光线，故称全色片。但对于已开始普遍用于医学影像记录的激光成像机，由于采用激光器的波长不完全一致（如820nm、670nm），就要选择感色性与之相匹配的特种激光胶片，注意不可混用。图8-5为3种胶片的感色光谱曲线图
    （２）颗粒性　胶片经曝光、显影加工后，形成影像的银粒粗细及分布状态为颗粒性。表示颗粒性的量度值为颗粒度。颗粒度大的胶片，其影像颗粒粗糙且分布不均匀，呈现明显的颗粒状态。一般来说，X线照片影像的颗粒度相对较大，其主要原因是受量子斑点、增感屏结构斑点的影响，对用于直接观察的X线胶片本身来说影响极小，因为它的颗粒度远非是人眼所能分辨的。颗粒度的大小与胶片上所包含像素的多少有着直接的联系，胶片上所具有的像素含量是数字记录方式远远不可企及的。
    （3）分辨力　胶片记录被摄体细节的能力，称为分辨力或解像力，以每毫米长度内可以分辨、记录出多少线对（LP/mm）来表示。分辨力高，说明这种胶片对被摄体细节的记录表达能力高。通常胶片的分辨力可以达到很高的水平（50LP/mm），这是任何一种影像终端显示方式（如显示器、打印机等）所不能比拟的。胶片上实际记录影像的最终分辨力下降多少，仅受限于中间成像装置的影响，如屏-片X线成像体系的增感屏、多幅照相机中的显示器分辨力和光学镜头分辨力、激光成像机中的扫描线数等。
    三、以胶片记录医学影像的常用方法
　1.对非可见的信息载体直接曝光成像
　　这种记录方法主要是将感光胶片放置在高能射线的传输通道上，让携带信息的高能射线（如X线、电子束、γ射线及其他高能粒子等）直接轰击在胶片表面，使其曝光成像。如前所述，感光胶片对可见光谱内的光线呈现较高的感光灵敏度，必须将正常的感光胶片乳剂予以针对性地施加（增加）色素后，才能使胶片更有效地记录非可见光��电磁波（或粒子）。即便如此，胶片的感光度也会有所下降，其能量利用效率通常不高。具体应用实例为透射式电子显微镜的电子束直接曝光成像、X线工业探伤及生物医学直接摄片（除非特殊需要以外，对人体直接X线摄片已极少使用，为降低辐射损伤，多采用屏－片组合成像方式）等。
　　除此之外的非可见信息载体中，也有利用红外线对人体（或生物体）成像的技术。由于红外线较为接近可见光，其成像仪器除采用CCD摄像机以外，也可使用普通照相机（需在光学透镜的镀膜工艺和聚焦校正上给以调整）来记录影像，其所用胶片仅需将全色胶片增感到红外光谱范畴即可。
　　2.用可见光记录影像
　　这种方法最适用于感光胶片，且应用也非常广泛。
　　在X线人体摄影中，为了降低被摄者和操作者的辐射剂量、延长X线机球管寿命，目前也几乎完全摒弃了早期的直接摄影方式，而改用“屏－片成像体系”。具体方法是采用2块特制的X线胶片增感屏夹合着一张感光胶片，直接接受X线投射，增感屏可以将投射而过X线部分吸收，转而发生强弱对应的可见荧光，这种情况下感光胶片既可以对X线直接曝光，又可以对可见荧光产生曝光，极大地提高了胶片的感光效率（可达20～100倍），以致于胶片所形成的影像密度中，95%以上是因增感屏发生的可见荧光所致，而X线的直接影响几乎可以忽略不计。
　　其他可见光记录影像的方式中，主要是通过光学照相机对显示器荧光屏的拍摄，将荧屏影像记录在感光胶片或胶卷上完成的，典型的应用是在超声成像仪（US）和扫描式电子显微镜（SEM），它们的终端显示器至少有2个以上，一个供操作者观察分析，另一个专供光学照相机拍摄记录，将显示器荧屏上的可见光影像通过照相机记录在胶片上。
    在X-CT和MRI开始普及的初期，为使其相关断层影像记录在一幅胶片上进行对比观察，一度流行使用多幅照相机来完成影像的记录。它是将若干幅影像按时间顺序显示在荧屏上，通过光学照相机把荧光影像按空间顺序排列记录在一幅胶片上。由于这种方法记录影像速度较慢，目前基本上已趋于被完全淘汰。
    四、激光成像机
　　激光成像机（亦称激光照相机）是近年来异军突起的医学影像记录装置，它可以接收并处理多种医学成像设备输出的数字或模拟信号，将需要再现的影像打印（实为曝光）记录在感光胶片上。由于激光成像机直接接收处理影像设备输出的信号，无需通过显示器荧光屏拍摄，因此可避免由显示器引起的光栅失真、边缘聚焦不良等弊端，它的影像解析力、保真度均比较高。又因为它的成像速度快，工作性能稳定，常被联机使用，即作为多台医学影像设备（如：X-CT、DSA、MRI、ECT、US等）的共同终端记录输出装置，所以激光成像机的工作效率较高，是目前最为理想的影像记录和输出装置，已在许多大、中型医院的影像科室使用。
　　激光成像机主要由：激光器、光学调制器、偏转扫描器、胶片运送系统、信号处理及中央处理控制电路单元等构成（图8-6）。 

图8-6 激光成象机单元结构图

　　医学影像设备输出的影像信号（数字或模拟）在馈入激光成像机接口后，在中央微处理器的控制下，由影像信号处理单元将影像数据进行存储、排序、校正及格式管理，然后进入高速缓存器，在打印时先将信号数-模（D/A）变换，再放大驱动光学调制器，以控制激光束的光强度变化。而激光器连续发出的高稳定度激光束穿越光学调制器后，即变成了与输入影像信号相关、光强度不断发生变化的被调制激光束，其中携带影像的信息。在光学偏转扫描器的控制下，可使激光束沿着X方向不停地做着扫描运动，激光束光强度的时间变化关系，随着从左至右的空间扫描，而转变为胶片表面的空间信号分布；与此同时，感光胶片在机械运送系统的精密驱动下沿Y方向缓缓移动，光束在X方向上的一行扫描时间对应等于胶片在Y方向上做一个像素点距离移动的时间，在高度的精密配合下，可获得一幅预定格式的全片幅（350mm×450mm）精确影像，可在20s内完成激光扫描过程，被激光投射曝光的胶片，经冲洗后便可重现所需记录的医学影像。
　　实际上的激光成像机无论是光学系统、机械结构还是电路组成都是十分精密而复杂的，价格也相对昂贵，图8-7为其核心部件分解图。 

图8-7 激光成象机核心部件分解图 
 
图8-8 电光学调制原理示意

　　激光器可以是气体激光器，也可以是半导体激光器，根据不同形式激光器工作物质的不同，所发射激光的波长也有差异，对应632.8nm、670nm、820nm以及850nm不等,须选择与之相匹配的激光胶片才能获得优良的影像和稳定的效果。这种结构巧妙地采用了多边形平面反射镜和广角发散透镜构成光束偏转扫描器，高速旋转的多边形平面反射镜能将入射的固定激光束转变成快速地、反复从左至右移动的扫描光束，广角发散透镜可使得在较短的空间距离内获得较大的偏转角度。电光学调制器的调制原理如图8-8，它主要由双折射压电晶体和一对置于两侧的偏转器组成。两偏转器相对于电感应双折射晶体主轴X′和Y′成45０角。由1／４波片引起固定的相位延迟，因此总相位延迟等于该晶体引入的固定相位延迟与电感应产生的相位延迟之和。在晶体入射平面上，入射光束平行于X轴，故在X′和Y′方向有相等且同相位的分量，但当光从出射面Z=L射出时，X′和Y′分量间有了相对的相位差（延迟）。其结果，从输出偏振器（检偏器）射出的激光强度与原入射激光强度之比受外加调制信号的变化而变化，达到了线性调制的目的。
    目前，对医用激光成像机输出影像质量的高低，常采用国际通用标准的Smpte test pattern电子数字测试图和均匀度、线形、激光点测试图来衡量其性能参数。测试内容包括：最大密度、最小密度、中心空间分辨率、密度分辨率和最高密度分辨率，以及最低密度分辨率的5%极限值误差度和灰度等级级差的百分值。激光成像机的一般设计指标为：用35cm×43cm胶片时，像素矩阵为4136×5160，像素字节12比特，灰度等级达4096级。对激光束直径应小于80μm。对图像数据的接口和传输协议，符合国际标准（DICOM3.0）版本。
    五、感光胶片的冲洗
　　胶片在经过各种形式的曝光后实际上只是携带有影像信息的潜影。这种潜影既不能用于观察也不适于保存，须经过显影、定影、水洗和干燥等冲洗步骤后，才能将影像重现并存储下来。
　　1.显影
　　显影是整个胶片冲洗工序中的第一个环节，也是至关重要的步骤。它需用与胶片相适配的显影用化学配方，在黑暗中严格按照显影标准温度、操作时间和方法进行处理。显影处理后的胶片一旦进入下一道冲洗工序（定影），显影即将告成。影像的重现质量也被限定而不可弥补（定影和水洗即便不彻底，还可加以弥补）。显影液配方一般而言各不相同，虽说均能显影，但最好使用胶片生产商指定或推荐的配方，才可能达到较好的影像效果。配方中起显影作用的主要成份通常是菲尼酮（或米吐尔）加对苯二酚，由它们提供电子，把胶片上已感光的卤化银晶体中的银离子还原为银原子，通过银原子在胶片上积聚的密度不等来建立影像。在固定显影配方不变的情况下，只有最精确的曝光量配合严格的操作工艺和要求，才能获得最佳的影像质量。任何曝光量上的误差（过度或欠量）都可能使影像密度范围脱离H-D曝光特性曲线中的线性区域，通过后期显影操作来弥补的方法，通常难以达到满意的效果。表8-2列举了与正常显影工作条件（标准显影温度和显影时间）相比较，改变工作条件会给影像效果带来的实际影响。

表8-2　变化显影工作条件对影像效果的影响

2.定影
　　曝光后的胶片经过显影处理工序，已还原的金属银构成可见影像，但剩余在乳剂层中的卤化银，不仅使胶片不透明，而且仍具有感光作用，如果此时胶片被曝光，卤化银仍会继续产生光化学反应，覆盖原有的影像。因此定影完成前的感光胶片都应在避光的黑暗中操作。定影的作用是依靠定影液将胶片中未感光的（包括已感光而未被显影的）卤化银溶解下来，固定金属银原子构成的影像，此过程被称为定影。定影液中的主要作用成份是硫代硫酸钠或硫代硫酸铵（后者仅被用于高温快速冲洗）。定影的程度应当充分，在推荐的定影工序完成后，即使适当地延长一些定影时间，也不会对定影效果产生多少影响。而定影不充分会降低胶片上影像的保存期，使影像在日久后发灰，透明区域变黄，这是卤化银遇光后的不稳定现象所造成。
　　3.水洗与干燥
水洗的目的是将残存在胶片乳剂膜中的显、定影液成份清除掉，让胶片保持“清洁”。水洗程度的彻底与否，极大程度地影响影像的稳定性和胶片的保存期限。未被彻底水洗的胶片由于乳剂膜中残余着定影剂（硫代硫酸钠等），会慢慢腐蚀已构成影像的金属银原子。这是胶片存储影像过程中，随着保存期的延长，影像逐渐褪色变黄的根本原因。所以水洗工艺看似简单，却很重要，是延长影像存储期限的决定性因素。水洗后的干燥工序是为胶片便于观察和存储而施行，其干燥时间的长短取决于胶片乳剂膜的厚与薄，及干燥温度和空气流动状态等。
    六、自动冲洗机
　　自从1948年美国生产的第一台自动冲洗机面世以来，迄今这一冲片方法和技术已较普遍地应用在大、中型医院。在半个世纪以来的技术革新与发展中自动冲片机日益成熟，单片机可编程技术的运用，使目前的冲片机具有自动恒温、自动监测补液、自动故障指示等智能化技术，在机器体积缩小的同时，冲片速度却从原来的几分钟缩短到现在的几十秒。自动冲片机的应用使我们对胶片的冲洗处理从暗室走进明室，从手工操作到自动完成。更重要的是：极大地提高了冲洗效率，缩短了从拍摄到读片过程的时间，提高了冲洗质量，并有利于建立胶片影像质量控制的标准化规范。
　　1.自动冲片机的使用条件
　　(1)适用的胶片　用于自动冲洗的胶片需要采用较高机械强度的聚酯片基。对乳剂膜的要求是：①薄层、低银，以利显、定影液的渗透，提高显定影加工速度：②坚膜，启用适于高温的坚膜剂，以适应自动冲片机的高温处理。因此应使用胶片厂特别生产的适合高温快速冲洗的胶片。
　　(2)特别设计的冲洗用液　用于高温快速冲洗的显定影液都是根据冲片机要求特别设计的，普通冲洗配方不可能在如此之短的时间内完成全部加工过程的工作。因此要求显影液具有强力、快速、高温、坚膜的特点：①利用超加和性强的显影液，使显影活力达到强力、快速的目的；②使用有机防灰雾剂，防止高温冲洗下产生灰雾；③使用坚膜剂，防止在高温冲洗下载体的过膨胀和乳剂膜脱落；④加大显影液碱性，以促进显影液作用；⑤增加保护剂含量，以防止高温下的氧化。定影液也须具有迅速、彻底、高温、坚膜和易清洗的特点：①采用硫代硫酸铵的超快速定影特点，在较高温度以下20s左右的短暂时间迅速定透胶片；②施加某种缓冲剂，保持药液在持续工作中的稳定性；③增加保护剂含量，避免定影剂在高温下析硫分解，过早失效；④选择合适的坚膜剂成份，使之既适于高温工作条件，坚固胶片药膜，又不使药膜过度收缩，影响后面水洗的效率。水质应是软质、清洁或经过过滤后的冲片用水，硬质或不清洁的水，在冲洗后易形成水渍甚至会在喷淋中损伤胶片膜面。水温不可太低，要求冲片机能对流水加温至相对较高的温度，提高水洗效率。
　　2．自动冲片机的类别
　　(1)全明室式　即自动冲片机被全部放置在明室内，但它需要与特定的多种胶片存储暗盒相匹配使用。
　　(2)半明室式　即自动冲片机的入片侧在暗室内（这部分只是入片口和送片托盘），其余大部分均在明室一侧。冲洗好的照片直接在明室收取。
　　(3)整机配套联接式　指一些特定机型与影像设备输出配套联接，如激光成像机、多幅照相机、荧光缩影机等。胶片经曝光后，由自动传片系统送入与其密封联接的自动冲片机入口。　
    3．冲片机的结构
　　(1)自动输送系统　用以控制速度、胶片冲洗顺序、显影及定影时间。该系统分为外部传送和机内传送两部分。半明室式自动冲片机的外部传送，由一个金属或塑料托盘构成。明室式自动冲片机的外部传送部分与相应的供片暗盒相配套，通过负压吸盘使胶片安全迅速地送入机内传送系统。机内传送系统为辊筒式，由许多耐腐蚀橡胶辊轮、塑料或不锈钢齿轮连成一体。辊轮在各程序中配用的大小、形状有所不同，工作时不停地转动。输送系统为自动控制。
　　(2)温度控制系统　自动冲片机所以能在几分钟或几十秒钟内完成全部冲洗程序，主要赖以显影加工温度的控制。首先使各道工序的温度达到预定数值，显影温度35～40℃，定影温度在28～35℃，水洗温度约为37℃，干燥约65℃左右可调节。温度控制系统中的恒温装置对上述温度的控制起着保证作用，容许波动误差为±1℃。
　　(3)化学药液存储系统　此部为能容纳一定容积的显影、定影及水洗槽。其存储容积因机型、规则不同而异。如柯达X-OMATM6型自动冲片机显影槽的容积为16L，定影槽为12L，水洗槽为9L。
　　(4)补给系统　药液在使用中会有不同程度的消耗，通过自动补给可以保持药液的稳定性。自动冲片机有2个分别装有显影液和定影液的筒。当胶片开始进入机内时，补给筒的显影液和定影液在2个泵的带动下，分别补充到显影及定影槽内。胶片全部进入机内后，补充液停止供给。
　　(5)循环系统　提供胶片冲洗所需要的搅拌、循环等动作，这一动作可促进显影及定影过程，使照片冲洗均匀。水循环的目的是以流动清水洗涤照片残留的定影液成份，水流量可达9L/min。
　　(6)电力及控制系统　整个自动冲片机的动力由电力系统提供。控制系统保证胶片在一定时间内达一定位置，并设有程序管理和人工调节器及故障指示器。
　　(7)干燥系统 　干燥系统的方式有热风干燥、红外线干燥、超声干燥等。后二者是新工艺，特点是干燥快、均匀，不起皱褶。
 
图8-9 自动冲片距工作流程图
    4．自动冲片工作流程
图8-9为一般结构的自动冲片机工作流程示意图，各种机型存在一定差异，基本流程原理是一致的。
　　（1）显影　胶片自送片托盘由手动向机动推送，一旦被自动传输辊筒夹住后，就将自行送入显影槽内。胶片被辊筒夹住的同时，自动补给系统将根据胶片尺寸向显影及定影槽内补充新液。同一尺寸胶片送入方向不同时，补给量也不同。横行送入补给量较小。显影温度因机型及整个显影加工时间不同而异，如柯达M7B的显影温度是34.4℃，柯达M6是35～40℃，富士RU是35℃，显影时间12～14s。
　　（2）定影　胶片显影后在辊筒传送下，直接进入定影槽，胶片所携带的显影液，由显影槽和定影槽交界的两根压合很紧、又有一定弹性的橡胶辊筒挤出，从而免除了碱性显影液对定影液酸性的中和。定影温度为35～37c℃，定影时间为12～24s。
　　（3）水洗　胶片自定影槽出来后，自动传送到水洗槽，由流动清水洗涤，且胶片在辊筒带动下不断上下活动，水洗温度20～37℃。
    （4）干燥　　胶片水洗后，自动传送进入干燥流程，干燥温度46～65℃，可调节。胶片干燥后即可送到出片口的收片槽内。
    七、胶片上影像信息的存储与使用
　　记录在胶片上的影像信息的存储实际上是有形物质的储藏。由于构成影像信息的金属银原子是悬浮在乳剂膜中的明胶内，明胶的成分又是以动物蛋白为主，所以胶片极易发生霉变。另外在冷热和干湿不定的环境中，胶片的片基与乳剂膜还会因为膨胀收缩不均而发生龟裂或脱膜。鉴于以上原因，胶片的储藏环境（片库）里保持低湿、干燥和通风等是防止细菌滋生、避免霉变和龟裂、长期保存影像信息的重要条件。在重要胶片影像资料馆里，由于环境条件良好、管理方法先进，只要胶片在冲洗过程中定影和水洗处理充分，胶片信息可以保存几十年甚至更长，而影像的质量损失很小。
　　当然，影像信息的存储其根本目的在于日后的调阅使用。为了方便检索查询，就要求给予日积月累起来的胶片以足够的空间，并施以科学合理的登记、编排和归档等管理手段，这需要投入很多的资金和人力资源。另外，记录在胶片上影像信息的后处理、复制、交流、共享与传输等均十分不便，与以数字技术形式记录存储的影像信息相比，已成为极大的缺点。