第59章 高速攝影時的曝光時間(1 / 1)

照相機能夠記錄影像,為人們留住美好的回憶。它的發明要追溯到古代,那時人們發現,當光線穿過小孔進入暗室時,會形成室外場景的暗淡的倒立像。16世紀的歐洲畫家利用這一原理,把白紙掛在牆壁上,依照倒映著的線條複描,當畫家移動掛在牆壁上的白紙與小孔的距離,便可將倒映在白紙上的圖像放大或縮小,解決了當時複描圖畫的難題。

17世紀末,有人利用小孔成像的原理製成一個暗箱,箱上裝了一塊凸透鏡以代替小孔,箱子的另一頭裝了一塊磨花了的平板玻璃,凸透鏡把投射進來的影像聚焦在平板玻璃上,人們用畫筆描繪倒映在玻璃上的各種景色。

但是用畫筆來描繪畢竟很麻煩,如果能自動顯出影像就好了。19世紀初,法國人涅普斯發現瀝青被太陽曬後會變色,便將瀝青溶於薄荷油中製成溶液,然後塗在平板玻璃上,曝光後浸在煤油中,待薄荷油溶於煤油後,平板玻璃上便顯出瀝青留下的影像,不過這種影像十分模糊。

後來,法國畫家達蓋爾在玻璃板上塗一層含有碘化銀的感光乳劑,成像時光線使碘化銀發生化學反應,像上各點反應的程度與光照的強度成正比,便在乳劑上形成永久性的影像。顯影時,化學顯影劑將受到光照而發生反應的銀化合物轉變為金屬銀,轉變的程度也與光的強度成正比。然後將未經反應的碘化銀溶解掉,就得到了“底片”。曬印時透過底片的光線將黑、白負像顛倒過來,就得到了正像的照片。

早期拍攝一幅照片需要很長時間。1871年,美國人伊斯特曼發明了明膠幹版法,用溴化銀代替碘化銀塗在玻璃片上製成幹版,可以大大提高感光度,曝光時間縮短為幾分之一秒甚至更短的時間。為了控製曝光時間的長短,人們在照相機中裝上了快門,以後又改進了鏡頭、光圈、機身等部件。

20世紀初,法國物理學家李普曼發明了彩色照相方法,他因此獲得了1908年諾貝爾物理學獎。但實用的彩色照相術直到20世紀30年代才發展起來,人們將拍照後的膠片進行三次顯影,分別使紅、綠、藍三色的染料沉積在底片上,令彩色照片上的每一點都由紅、綠、藍色按一定比例組合而成,人眼看到這些組合顏色後就能產生從紅到紫全部顏色的感覺。20世紀50年代,科學家發明了新的彩色攝影方法,利用通過濾光鏡得到的綠光和紅光或另兩種適當的色光組合成全色的影像,利用加入膠片中的感光劑自動顯影。

20世紀80年代以來,人們給照相機裝上光電子器件,可以自動調節鏡頭焦距和轉動膠片的微型電動機以及微電腦控製芯片,能夠自動感光並調節光圈大小和快門速度及對準焦距,稱為全自動照相機。後來又出現了采用電荷耦合器件替代感光膠卷的數碼相機。目前普通照相機的最短曝光時間可以達到0.25ms,專門用途的特種照相機高速攝影時的曝光時間隻有1μs。

18世紀初人們利用小孔成像原理製成的觀景暗箱(老式照相機)