书城科普读物百科知识-科普新课堂:发明之旅
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第40章 照像机的发明

几个朋友一块儿出外旅游,总免不了带上照相机,去拍几张照片以作纪念。那么,你可曾知道照相术是怎样发明的吗?

早在分元前4世纪,中国的《墨经》一书中就有“小孔成像”试验的记载。在一间黑暗的小屋朝阳墙上开一个小孔,让一个人对正小孔站在屋外一定距离上,屋里相对的墙上就出现了一个倒立的人影。墨家解释说,光穿过了小孔如同射箭一样是直线行进的,人的头部遮住了上面的光,于是成影在下面;人的足部遮住了下面的光,于是成影在上面,这样就形成了倒立的人影。这是世界上最早进行的光学试验。在这个试验中所发现的暗房原理成为针孔照像机发明的依据。

在西方,距今900年前,欧洲就流行着一种摄影暗箱,用来进行魔术表演。这种暗箱是个帐篷暗室,在帐篷上面斜放着镜子,在镜子下面装有一枚凸透镜。室外的景色反映在斜放的镜子上,通过凸透镜折射在室内。在光线折射之处放有桌子,桌子上铺张白纸,外面的景色就清晰地映在纸上,用铅笔描绘,就成为一幅美好的外景写生画。拥有这种帐篷的魔术师走遍欧洲各地村镇,吸引观众,靠写生表演来赚钱。

1550年,德国的一个名叫卡丹的人想出一种方法,在装有透镜的小箱子后面放一张白纸,使景色反映在纸上。当时,意大利那不勒斯王国的画家波塔根据暗房理论研究发明了一种针孔照相机,并用它来复制版画。这种针孔照相机实际上是一种玩具式的摄影暗箱,几百年来,摄影暗箱一直是供人娱乐的魔术道具。

既然能通过透镜把物像映在白纸上,那么能不能运用化学处理的办法使物像“永久”地印在底片(白纸)上呢?

大约过了两个世纪的时间,才有人开始在照相机上最关键的部位之一即照相底片上下功夫。

尤其是尼普斯对照相底片感光的研制,最终导致了具有现代意义的照相技术的诞生。

1727年,德国的舒尔茨开始对利用硝酸银和氯化银受光变色的原理,把映像记录在画面上进行研究。舒尔茨的实验步骤是,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。然后把瓶放在阳光下照射一会儿再把黑纸剥下时,瓶内的石灰石变成了黑色,只有贴黑纸的地方仍保持白色并呈现出花和文字形状。但是,一旦把墨纸剥下来瓶子便全部暴露在阳光下,石灰石上仍然保持白色的部分,也很快变色。结果,照出来的花和文字会很快消失。那么,怎么才能不褪色呢?1802年,英国的韦奇伍德成功地发明了一种方法,他用硝酸银和丹宁拍照了树叶的形状,其效果比舒尔茨的更好,照片即使再经阳光照射,也不褪色。但是,照片模糊不清,有待进一步改进。

当时,德国人尼普斯也在积极研制照相。当韦奇伍德成功地拍照出树叶时,尼普斯正在军队服役。他因病回国后就和哥哥科罗德一起研究化学,一心想发明一种照相方法。为此他坚持不懈地进行反复的试验。1822年,尼普斯把沥青粉溶化在薰衣草油中,把溶液涂在金属板上,干燥以后,再把这种金属板制成的盒子放在摄影暗箱内,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,未曝光部分的沥青全部溶解,曝光部分的沥青则保留了下来,结果模糊地现出了外面的景物。尽管不是十分的清晰,但是再受光照时已不再消退。尼普斯终于取得了照片显影和定影的成功,制成了第一张照相底片。

为了拍摄更清晰的照片,尼普斯继续进行各种研究。他试用了各种油和金属板,千方百计地进行各种试验。1829年,尼普斯和另一位致力于照相研究的法国人盖尔合作,进行照相技术的研制工作。1832年,尼普斯去世,达盖尔非常伤心,但他决心和尼普斯的儿子伊吉杜尔·尼普斯协力完成摄影术的发明。

一天,达盖尔像平常一样,把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橱柜中保存。但是,第二天拿出来一看十分惊讶,他发现画面非常清晰。达盖尔想,一定是橱柜中的某种药品使画面变清晰的,于是他对各种药品进行研究,结果发现是水银蒸气在起作用。这样,达盖尔终于完成了利用水银蒸气的照相术,并将其命名为银板照相。

银板照相术的原理是,在镀银板上喷涂碘蒸气,使金属板上形成碘化银,感光时,曝光部分的银还原,变成黑色,不过,碘化银必须感光半小时以上。为了使感光速度加快,不久人们又发明了溴化银,代替了碘化银。溴化银的感光时间只需两秒。因此,溴化银法逐渐得到推广。

后来,人们又发明了彩色照相术。从此,照相机走上了迅速发展的道路。它不但在各个领域发挥着重要的作用,而且正在走向更多的家庭,成为广泛应用于科研、工农业生产、体育、新闻、医疗卫生、军事领域的一种记录仪器。照相机的发明,可真是人类“再现”历史与昨天“真面目”的奇迹!