照相机

随着人们生活水平的提高,摄影已成为许多人的业余爱好之一。在节假日或旅游时,不少人带着各式各样的相机,随时将那美好的一瞬真实地记录下来,作为永恒的留念。有的人还自己动手冲洗、放大,将一幅幅照片变成光彩照人的艺术品。然而,照相机从诞生到变成目前的这种样子,经历了几百年的漫长岁月,很多人为它付出了辛勤的劳动。

1550 年,德国有一个名叫卡丹的人,别出心裁地想出一种办法,在装有透镜的小箱子后面放一张白纸,使通过透镜出现的景色映在纸上,引起了人们的兴趣,纷纷前来观看。后来,意大利人波特在暗箱上安装了反射镜和透镜,将外面的景色映射在桌面上,这更使人们惊奇。这些都可以说是照相机的一些原始雏形。

实际上,在这种暗箱出现之前,还流行着一种魔术暗箱。那是在一只小箱的箱壁上开一个孔,在孔对面的箱壁上贴一张白纸,用来观看外面的景色, 或用来写生。这种暗箱像变魔术似的,将外面的景物映在箱子里,所以人们把它叫做“魔术暗箱”。这种暗箱实际上也是一种原始照相机,现在叫做针孔照相机,是一种玩具。外面的景色通过针孔照相机倒映出来,这在当时确实是很新奇的。此后很长时间,暗箱一直是供人娱乐的魔术道具。但也有人

提出设想,希望把映射出来的景色记录下来,供人们长期观看。

到了 1727 年,德国的舒尔茨博士就开始进行将映像记录下来的研究。他根据硝酸银和氯化银遇光变色的原理,进行着反复试验。

舒尔茨先将硝酸银与石灰石混合,装在玻璃瓶里,在瓶的外面贴上刻有花和文字的黑纸。然后,把瓶子放在阳光下照射上一段时间,再将黑纸剥下来。这时,瓶内的石灰石变成了黑色,只有贴黑纸的地方仍保持白色,而且呈现出花和文字形状。显然,这就是照相机拍摄景物的基本原理,但还不是很完美的,有许多难题没有解决。比如,当把黑纸剥下后,瓶子便全部暴露在阳光下,石灰石上仍保持着白色的部分,也很快变成黑色。所以说,照出来的花和文字像昙花一样,很快就消失了。这就要求研究出一种使照出来的景物能长久保存下来的方法。

1802 年,英国人韦奇伍德成功地发明了一种能使景物保存下来的方法。他用硝酸银和丹宁拍照了树叶的形状,效果比舒尔茨的还好,即使照片再经阳光照射,也不会变色消失掉。

与此同时,德国人尼布斯也开始研究照相术。他把沥青粉溶化在薰衣草油中,接着将这种溶液涂在金属板上。干燥以后,再把用这种金属板制成的盒子放在摄影暗箱里,并进行长时间曝光。然后,取出金属板,放进石油与薰衣草油的混合液中。这时,未曝光部分的沥青全部溶解,而曝光部分的沥青则保留下来,结果,外面的景物便模模糊糊地出现在金属板上。

虽然尼布斯用上述方法得到的照片很不清楚,但它受光照射时已不再消退。这样,尼布斯就成功发明了照片显影和定影技术。

为了拍摄出更清晰的照片,尼布斯继续进行各种研究。他先后用了不同的油和金属板进行了试验,但总也拍不出清晰的照片。

有一次,他听说法国人达盖尔也在研究照相术,就去请教达盖尔,两人商量一起进行研究。起初,他们将薰衣草油用乙醚和乙醇溶解,经过蒸馏, 把剩下的黄色液体涂在镀银板上,装入摄影暗箱,使景象的光线照在板上, 并录存下来。出人意料的是,用这种方法拍的照片,比尼布斯以前拍的要清晰得多。

然而,美中不足的是,把涂有液体的镀银板放在摄影暗箱中,需要长达8 小时才能得到清晰的照片,即使在强烈的阳光照射下也需要 3 小时以上。这就是说,底片的感光时间太长了。当时要照一张像,得在阳光下曝晒几小时,那被照像的人也可能晒得晕头晕脑了。

此后不久,尼布斯在拍照中发现,在磨过的板上镀银,再将碘蒸气喷到上面,使用这种板比用涂薰衣草油的板效果要好得多。他将这种方法告诉给达盖尔。

1832 年,尼布斯去世,达盖尔决定完成照相术的发明。他认为,尼布斯告诉他的在镀银板上喷涂碘,确实是个好方法,但仍需在摄影暗箱内放置很长时间。

有一天,达盖尔在拍摄时像平常一样,将喷涂碘蒸气的镀银板放在摄影暗箱内 3 个小时后,取出放在装有各种药品的柜中保存。但是,第二天当他拿出照片一看,感到十分惊讶,板上的画面为什么变得这样清晰呢?他分析, 一定是橱柜里的某种药品使画面变清晰的。于是,他对橱柜里的药品一一进行研究,结果发现这是水银蒸气在施展本领。

随后,达盖尔进行进一步的研究试验,终于在 1839 年发明了利用水银蒸

气的照相术,他将这种方法定名为“银板照相”。

达盖尔发明的银板照相术,显然比使用薰衣草油时的摄影时间大大缩短,然而涂碘的镀银板仍需放在摄影暗箱内达半小时至一小时。如果是拍摄人头像,人要一动不动地等上这么长时间,那可真得有点耐心呢!

面对这种情况,达盖尔是不满意的,他决心缩短摄影时间,改进摄影暗箱的镜头,研制感光更快的材料,使照相术进一步完善起来。

达盖尔发明的银板照相术,是在镀银板上喷涂碘蒸气,在板上形成碘化银。感光时,曝光部分的银还原,变成黑色,而不曝光的部分仍为白色,经显影和定影后,就形成清晰可辨的白照片了。达盖尔在后来的研究中发现, 用溴代替碘形成的溴化银,其感光速度比碘化银快得多。碘化银的感光时间达半小时以上,而溴化银只要 2 秒钟。因此,溴化银就取代了碘化银,成为照相用的主要感光材料。人们还把涂有溴化银的照相感光纸,叫做溴化纸。此后,达盖尔发明的照相机和感光纸就流传开来,并为彩色照相术的发明创造了有利条件。

就在达盖尔和尼布斯研制黑白照相机的同时,德国人塞贝克也在 1810 年开始研究天然彩色照相感光板。

当时,拍摄出来的照片是不带颜色的。人们发现,只有蓝色和紫色光能在感光板上感光,而黄色和红色不能在感光板上成像。后来,人们就治好了感光板这种“色盲”病,使所有颜色都能在感光板上感光。然而,感光板本身还不能显示出颜色。为了使胶片带上彩色,只能通过照片着色法,即用特殊的彩色铅笔进行人工着色。

塞贝克觉得人工着色太麻烦,也不能真实地反映出大自然本来的色彩。于是,他通过棱镜成功地将彩虹般的光色分别显现在涂有氯化银的纸上,但还不能显示在感光纸上。法国人贝克勒尔于 1848 年也进行了天然彩色照相术的研究,但进展不太顺利。

法国人李普曼在 1891 年利用光的干涉原理解决了感光板显现彩色的难

题,并获得 1908 年度诺贝尔奖。但是,李普曼的方法比较复杂,不能普遍推广应用。

实际上,早在 1861 年英国人麦克斯韦就设计成功了一种产生三原色的天然彩色幻灯机。他是根据人的眼睛看东西时,通过红、绿、蓝三原色的重叠混合而感觉到各种颜色的原理,在照相机的镜头上安装只能使三原色中的一种光线入射的彩色玻璃,进行负像拍摄;再轮流更换彩色玻璃,分别形成三原色的负像。再分别染成三色,把它们重叠起来用幻灯机来放映,就成为放映天然彩色的幻灯照片。

1897 年,英国人乔里利用麦克斯韦天然彩色幻灯机原理,制成了天然彩

色底板。到了 1907 年,法国人鲁米埃尔也制成了类似的天然彩色照相底板。此后,美国人便发明了柯达彩色胶片,德国人发明了爱克发彩色胶片等,天然彩色照相技术便随之兴盛起来。