世界摄影历史(一)摄影的由来与光的学说

时间:2008-06-04 09:51:48 来源:网络 点击:0

世界摄影历史(编者:孟博)

第一章 摄影技术的发现

第一节 摄影的由来与光的学说

摄影又称照相,俗称拍照。日本则是引用中国古代绘画的术语称写真。英文Photography,是由希腊文Phos与Grapho的结合字。Phos 是光,Grapho是描绘,合字是利用光来描绘的意思。就是任何景物由以有光的反射,而聪明的人类想到利用针孔或透镜来摄取其反映过来的影像,再由感光材料作成,可以永久保存的影像记录,我们通称为摄影。

摄影在世界上兴起,不过是二、三百年来的历史,而摄影真正融入我们生活中,蔚为风尚,渐入佳境,成为艺术,也不过是近百年来的韵事。但是研究起来,对于摄影有关光学的问题,可以追溯甚远且广。我们先说「光」的现象。

光,是人类生存活动,生活环境中的一个要素,因为人的视觉信息要靠它来传递。

依光的波动学说:光是一种波动。发光体发光时,就产生光波。光是以直线向上下、四周围作波动射出,光波的波长有长有短,进入我们眼里,能以视觉得出不同的颜色。

光依光的电磁波学说:光跟电磁的辐射一样,不仅速度相同,也能反射,折射,偏极化。光是电磁波中,仅能引起我们眼睛有视觉的部分。电磁波的波长范围很宽。论波长,最长的是交流 电,最短如宇宙射线。那么我们人类眼中可以看到的仅是电磁波中非常窄小的一部分。大约在390毫微米的紫外线与700毫微米的红外线之间,才是我们可以看 得到的。紫外线和红外线,我们看不见,但是在摄影中可以察觉得到,尤其会影响冲洗、底片、相片的颜色效应。

以光的微粒学说:光是从光源射出来的微粒子所构成。此种微粒子,以每秒三十万公里的大速度,自发光体向上下、四方发射。进入人的眼睛,即让人有生光之感。此种微粒子是物理学上所谓宇宙基本粒子中之一种,不带电,有稳定性。

爱因斯坦(Einstein Albert 1879-1955)发表『光的产生和转变的探讨』论文中,就证实有它的存在。他说:光是由一个个的微粒量子组成的,这光微粒量子有波的性状,还有微粒子的特性。

光是一种运动不停的能量。光的直射到景物再反射到我们眼里,让我们感觉到有景物的影像。这光的学识研究与发现,从古来中外皆有。最早的记录,在中国春秋战 国时代,墨翟(478-392BC)之著作『墨经』中。其论述:光有直线照射的作用。光照射物体会产生影子。光具有反射的性能。论述针孔成像的道理。发光 体的远近,决定光的强弱。放大倍数概念。分别叙述了平面、凸面、凹面镜的,物体和影像的关系。光的折射现象等等。可见中国的古代,已对光有了相当的研究与 认识。

西方世界到公元前350年,首位「科学大师」亚里士多德(Aristotle384-322B.C.)在著作中 才提到光学法则。他说到一个现象:每逢有日蚀,从筛孔或树叶空隙中,投射到地面的光,是呈月弯形状,尤其是孔越小,光的影像,越明晰清楚。从此,西方人们 亦知,光线通过了小孔,会形成影像的光学道理。

我国韩非(280-233 BC)著作书中也有说及:筑墙,凿牖,日出加画筴,髹上而观,望见龙、蛇、车、马、万物之状备具。髹是漆器,利用反光,加上画筴才有更清楚影子。而这画筴有如一个透孔,如此针孔影像技艺,我国很早就有了。

公元前208年,古希腊物理、数学及大发明家阿基米得(Archimedes 287-212 BC)为国御敌,曾发明著名的「火镜」。他利用许多放大透镜连在一块,使太阳光集中焦点,投照在敌船上,引火抗敌。

公元前139年,西汉淮南王刘安(179-122 BC)编着『淮南万毕术』,提到用冰制作『透镜』,说:削冰令圆,举以向日,以艾承其影则火生。

更甚的在『西京日记』此书中,说到汉武帝(140-87BC)时代,有人用白色琉璃,使日光穿过再折射到暗室,如此引光入室,明亮异常。这时起,光学已由学理研究,融入应用在,人们生活中。

北宋大科学家沈括(1031-1095)著作『梦溪笔谈』里,有针孔成像论说,凹面镜的分析。他发现『墨经』中,针孔成像可与凹面镜作结合,且说明成像是由光束造成。光线成束,从凹面镜反射出后聚成焦点,此点因阳光热能被会聚后,产生高温就能起火。

在公元1100年,阿拉伯学者阿尔哈森(Al Husen)就利用一暗箱,箱壁上开个小针孔,让日蚀的阳光透过小针孔,倒映在箱壁上,观察日蚀情况与过程。

稍后,中国元朝科学家赵友钦,设计一室,作光学实验。他结论:针孔太大,不能成像。针孔适当的小,就会形成影像,而且会与光源形状相同,但方向相反。照明度与距离成反比。其实验过程与实际情况,他写篇论文题名为『小罅光景』。罅,就是孔隙。

中国元末明初,陶宗仪著作『辍耕录』说:平江虎丘阁,版上有一窍。当日色清朗时,以掌大白纸承其影,则一寺之形胜,悉于此见之。窍,就是小孔。又提到松江城有塔,东有夏监远家之小室却有一塔影。长五寸许,倒悬于西壁之上。

针孔影像,已在中外科学家热烈论述开来。

(作者:孟博编着 编辑:)