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第47章 照相技术的诞生

翻看一张张泛黄的旧照片,总能勾起人们对往事的回忆,照片是通过相机拍摄而成的,照相机的成像原理的基础是小孔成像。

一线阳光穿过小孔洞射进黑暗的房间,在与其对应的墙壁上可以映出外界事物的倒像,这就是小孔成像。其实早在公元前400 年前,墨子所著《墨经》中已有针孔成像的记载;13 世纪,在欧洲出现了利用针孔成像原理制成的映像暗箱,人走进暗箱观赏映像或描画景物;1550 年,意大利的卡尔达诺将双凸透镜置于原来的针孔位置上,映像的效果比暗箱更为明亮清晰;1558 年,意大利的巴尔巴罗又在卡尔达诺的装置上加上光圈,使成像清晰度大为提高;1665 年,德国僧侣约翰章设计制作了一种小型的可携带的单镜头反光映像暗箱,因为当时没有感光材料,这种暗箱只能用于绘画。

1725 年的一天,德国解剖学家舒尔茨在实验室中做提取磷的实验时,无意中发现了烧瓶中被太阳光照射的化合物变成紫黑色。最后他确定引起这一变化的是银。这一发现,为后人研究照相技术奠定了基础。

1802 年,英国人韦奇伍德把树叶和画在玻璃板上的图案放在用硝酸银和丹林处理过的纸上进行直接曝光,纸上显现出了影像。但显影图像不稳定(无法定影),影像不能保持。24 年后, 德国人尼普森将涂有沥青粉、薰衣草油的金属板放于暗箱中,经过长达8 小时的曝光后,获得了世界上第一张不褪色的外景照片。但因为曝光时间过长,照片上的物体非常模糊。

后来,尼普森又进行了很多种试验,最后使用金属板上镀银,然后再喷碘的方法,可以获得较为清晰的物像。不久,尼普森逝世。他的朋友达盖尔继续他未完成的实验。达盖尔用碘蒸气处理镀银铜板,然后将铜板放在暗箱内曝光,一定时间后,用水银蒸气显影、用食盐溶液定影,最后得到的照片清晰稳定,可长时间保存。1839年,达盖尔此方法定名为印版照相法,并将公诸于世。与此同时,英国人塔尔博特也发明了一种照相方法,即使用硝酸银和碘化钾的光力照相法。二者相比较,光力照相法成像没有银版清晰,但感光速度快,用料低廉,而且一张底版可以重复洗印出很多张照片,与现代照相术相似。1851 年,英国人阿切尔发明玻璃板硝棉胶湿版摄影法。这种方法吸取了银版照相法和光力照相法的优点,成像非常清晰, 而且一张底片也能多次洗印, 同时曝光时间也大大缩短。然而,缺点是也是明显的,玻璃感光板必须在拍摄现场加工制作,因此,每次拍摄都必须携带大量的材料。不久,便被英国人马多克斯发明的玻璃平板所替代。

玻璃平板的制作方法是将溶有溴化银的明胶涂到玻璃板上。因为溴化银的感光性比较强,所以缩短了拍照的时间。不同照相法所需的感光时间是不相同的,如银版照相法大于30 分钟,光力照相法大于2 分钟,湿版照相法最快也需要15秒,而平板照相法只需1/16 秒。

除了感光材料的改进能提高曝光速度外,相机镜头的改进也是一个重要的原因。1841年,佩兹帕尔首先使用了明亮度极高的镜头。1846 年,德国的卡尔·蔡司在德国的耶拿招聘了许多光学物理学家和玻璃制作工匠,设立了一个专门研究显微镜头和照相镜头的光学实验室,研制出了许多高质高量的镜头,为世界照相术发展做出了重要贡献。1868 年,美国人古德温首先利用赛璐珞进行照相感光材料的研制。1877 年,一种涂有感光乳剂的赛璐珞胶片问世了,它被制成卷装、可在相机里连续分段拍照。1884 年,伊斯曼工厂开始批量生产赛璐珞胶卷。同时,伊斯曼研制出了配套使用这种胶卷的小型照相机。1888年,伊斯曼柯达公司的技术人员将能分别感受红、绿、蓝的三色感光剂涂在了赛璐珞胶片上,制成了彩色胶卷,几代人追求的彩色摄影梦想终于成为了现实。

随着科技的发展,现在照相机品种越来越多,比如大家常用的数码相机,它是集光学、机械、电子一体化的产品,集成了影像信息的转换、存储和传输等部件,具有数字化存取模式,与电脑交互处理和实时拍摄等特点。数码相机最早出现在美国,20 多年前,美国曾利用它通过卫星向地面传送照片,后来数码摄影转为民用并不断拓展应用范围。

相机的诞生帮助人们定格了一瞬间的幸福和欢乐,更能勾起人们对往事的美好回忆。