照相术的发明

1839年,法国政府任命达盖尔为功勋局的官员,年薪6000法郎。达盖尔能获如此荣誉和高薪,是因为他发明了照相术。

谈起照相术的发明,可要先讲一个小故事。这是二千多年前,我国学者韩非在他的著作里记载的。

有一个人请画匠为他画一张画。3年以后,画匠告诉他:“画成了。”他一看,哪来的什么画呀,明明是一块大木板嘛。还没等他发脾气,画匠告诉他:“请你修一座密不透光的房子,在房子一侧的墙上开一扇大窗户。用木板堵住窗户,太阳一出来,你在对面的墙上就可看到一幅图画了。”这个人半信半疑地照画匠说的办了。果然,在屋子的墙壁上出现了亭台楼阁和往来车马的图像,好像一幅绚丽多彩的风景画。尤其奇怪的是,画上的人和车还在动,不过都是倒着的。

这是怎么一回事呢?原来画匠在木板上钻了一个小孔,对面墙上的画就是外面的景物通过小孔所成的像,这在物理学上叫“小孔成像”。照相机就是在这个现象的基础上发明的。

1500年,意大利人发现了用暗室能观察到小孔成像。一些机灵的画家利用这个原理制作了针孔绘图暗箱,利用小孔成像的原理在暗箱的毛玻璃屏上映出实像,然后贴上半透明的纸在上边描图,这样可以迅速地获取所需的景物。

许多年过去了,人类的光学理论和工艺制作水平都向前迈了一大步。1812年,英国人渥拉斯顿对这种针孔绘图暗箱进行了革命性的改进。他将针孔扩大为圆洞,装上透镜,这样,经过透镜的折射,镜头所取的景物能在毛玻璃屏上映出很清晰的像,这实际上就是后来照相机的雏形。

最后的突破性工作,是法国画家达盖尔完成的。达盖尔为了设计光学布景,利用了渥拉斯顿式的暗箱,装上了反射镜,这样可以将一张画成的风景画映射到幕布上去。一天,达盖尔突发奇想:能不能把幕布上的图像永远固定在幕布上呢?于是,他放下画笔着手这方面的研究。

达盖尔的研究有着前人的基础。早在1727年,德国的舒列茨博士就发现了硝酸银和石灰粉的混合物具有感光性。他曾将这种混合物装在无色玻璃瓶里,在瓶的外面帖上刻有镂空图案的黑纸,然后把瓶放在阳光下照射一会儿。把黑纸剥去时,瓶内的白色混合物变成了花的:黑纸遮盖的地方仍是白的,镂空处却变成了黑色。不过,剥去黑纸后的瓶子见光后会很快继续变色,最后整个瓶子全变成了黑色的。用舒列茨的办法当然不能将图像永远保留下来。

1802年,英国的韦奇伍德做了一个实验,他把一片树叶放在涂了硝酸银的硝化过的羊皮上,经过太阳光曝晒后,阳光把羊皮晒成了黑色,而叶子遮住的地方仍然是白色,树叶留下了它的影像。不过,树叶的影像仍无法长期保存下来。

比较成功的是尼布斯的发明。1820年,法国人民布斯在锡板或玻璃板上撒上沥青粉末,上面再敷上一层油或蜡,使之成为半透明体。在阳光下,经过长时间照射,可以留下实物的白色影子,制成永不消逝的照片。1827年,尼布斯将他拍的一张长8英寸(约20厘米)、宽6英寸(约15厘米)的风景大照片赠给了英国皇家学会,一直保存至今。这是他留下的惟一的一张照片,也是人类历史上的第一张照片。

不过,用尼布斯的方法每拍一张照片,就要在阳光下曝晒8个小时,不要说拍摄活动的物体根本不可能,即使拍风景照片也很成问题。尼布斯决心继续研究。这时他听说达盖尔也在研究照相,便找上门去要求合作。正有志于此的达盖尔欣然同意。1832年,67岁的尼布斯和45岁的达盖尔携手研究仅2年,尼布斯就去世了。告别了他怀有父亲般感情的尼布斯后,达盖尔毅然重新跨进实验室,孤独地继续那看似容易成却难的发明研究,一直到7年后那两桩偶然的事件发生。

1839年,达盖尔无意中将一把银匙放在用碘处理过的金属板上,过一会儿发现这银匙的影子居然印到了板上。这一偶然发现使他大为惊奇,他设法重现这一现象获得了成功,果然拍下了淡淡的影子,这使他看到了成功的曙光。

又是一个偶然的发现使达盖尔解决了显影这一关键性的问题。一天,达盖尔打开药品箱找药品,突然发现过去曾经曝过光的底片上,影像已变得十分清晰。细心的达盖尔是不会放过任何偶然现象的,为了找出这种现象的原因,他进行了探讨:“也许,是药品箱中的某一种药品起了作用。”为验证这一点,每天晚上,达盖尔将一张曝过光的底片放在药品箱里,第二天早晨在取出底片的同时取出一瓶药,然后再放进一张底片。

使达盖尔大感意外的是,当他连续试验了10多天,将箱子里的药品全部取完后,底片仍然显像清晰!达盖尔并未轻易放弃试验,他坐下来冷静地回顾了整个过程,认为最初的判断还是有道理的。于是他把箱子翻来覆去反复检查,终于发现了箱子角落里有一些小小的水银珠,立刻意识到,奇迹一定是水银造成的,是水银蒸气起的作用。为了验证自己的推断,达盖尔把曝过光的底片放到暗室里用水银蒸气进行处理,果然底片显像异常清晰。以后,他又解决了定影技术,从而彻底解决了照相技术问题。

1839年8月15日,法国科学院大厅展出了达盖尔拍的照片,立即轰动了整个巴黎。绅士淑女在如画的照片前流连忘返,他们纷纷找到达盖尔,要求拍摄自己的肖像照,尽管为此他们要被绑在椅子上,脸上涂上白粉,在太阳光下曝晒也心甘情愿——达盖尔的照片曝光时间虽然仅是尼布斯的十六分之一,可仍要半小时。

由于科学院院士们的联合举荐,政府决定对达盖尔予以奖励,这才有了本文开头提到的任命。鉴于照相术在人类生活中所起的巨大作用,这样的奖励是绝不过分的。