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1、 摄影技术的发现
1.1、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(yǒu)，日出加画筴(cè)，髹(xiū)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（Archimedes287－212 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(xià)光景』。罅，就是孔隙。
中国元末明初，陶宗仪著作『辍(chuò)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。
1116年北宋药学家寇宗奭(shì)所著『本草衍义』提到：菩萨石映日射之，有五色光。这是日光经过棱形的石英晶体，所折射散出的各种色光。这就是摄影学理上的色散现象。他发现色散的现象，却足足比英国举世著名科学家牛顿的发现早550年。
1.2、暗箱的发明与演进
拉丁语系国家的人们，为了避暑把屋子盖得很遮阳很阴暗。这「房屋」拉丁语为（Camera）。而暗箱（CameraObscure）是晦暗的房室之意，也是照相机（摄影机）的雏形。此为十五世纪末期，文艺复兴时代，意大利人达芬奇（LeonardoDa Vici 1452－1519），科学著作中就记述这暗箱，介绍人们可以用来写生，描绘使用的工具。
接着1553年，意大利人玻尔塔（GiovanniPorta 1538－1615）发表了《自然魔术》（MagiaNaturalis），一书中更详尽介绍CameraObscura。首先推荐人们，暗箱的确可以当作绘画工具使用。他的著作说；使用这工具，只要用铅笔将影像反射在画纸的，描绘出轮廓，再着色即可完成一幅，很有真实感的画像，再高明的画家也不能相比。此书当时一版再版，且译传世界各国。所以，玻尔塔有一段很长时间，被全世界公认是暗箱的发明人。
暗箱，是一个密不透光的箱子或一座没光的暗室。在箱壁凿个小孔，让箱外物景光影穿过此孔，在箱内壁上构成倒影。画家坐在箱内，铺张纸在倒影处，即可描成图像。
暗箱，经人们智慧，小孔配上玻璃镜头，改进映像的细质性。暗箱本身也改进为体积小，轻便好携带，成小匣子，广为画家普遍作为，绘画辅助的好工具。曾有人把双凸透镜镶置在暗箱孔上，可得较好的明确的影像。意大利物理学家卡尔达诺（Cardano1501--1576）在1550年所著「根本问题」里就极力推崇此装置的作用。
更进而在1568年，意大利贵族丹尼尔─巴尔巴洛（DanielBarbaro）出版「远近实际方法」。书中说出；在暗箱小孔拴上一条绳子，用来将小圆孔随意放大或缩小，可以调节获得极清晰的影像。甚至，改革以前无透镜的暗箱，装上凸透镜，成为有史来，有透镜摄影暗箱的发明者。
再者，意大利数学兼天文学家丹提（Danti1536--1586）在1573所著「欧几里德远近法」中，发表使用凹面镜片，可以把倒像弄反成正像，这使得摄影方法又更大改善。
接着，卡皮尔（Kepler）在1611年着Diaptria 书中，首创使用凹透镜与凸透镜的复合透光，更为暗箱内的影像呈现，前所未有的摄影明析度。世人推崇他为照像光学的始祖。
1609年，意大利物理、天文学家伽俐略（Galileo1564－1642）利用凹透镜作目镜，用凸镜作物镜，发明望远镜。尚且观察天体，发现月球表面不平。银河是由大量的如太阳的恒星，集组而成。木星有四个卫星。土星外围有光环。太阳有黑子。
1666年，英国大科学家牛顿（Sir IsaacNewton 1642－1727）发现；光的折射，会有光的色散现象的理论，以及论著中，叙述色之特性。他发现任何物体的颜色都不是自己产生的，而是光的照射，再反射出来各各不同颜色光。他用三棱镜将日光折射分解出红、橙、黄、绿、蓝、靛蓝、紫七色。他创立了近代物理光学的新学说，也从此，大大影响了，摄影光学的发展。
到了18世纪，使用暗箱普遍被使用。渐有便于描绘肖像，静物，和室内绘画小型暗箱，以及户外风景可手提的，轻巧小的暗箱，经能工巧匠，精致制造。
摄影技术，被人们发现且应用在描绘上，让有心人士已意想到；影像应该不必费时，又劳动手来描绘，而能利用较好方式，即可将影像保存下来的方法。于是，就有感光存影的办法被发明。摄影的机具如照相机，摄影材料如感光底片，显影剂，甚至于，影像由黑白进而为彩色，等等因应而出。
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