相机的起源（课件）小学科学多元课课后科普 通用版

相机的起源 ——奇妙科学小科普 胶片相机 数码相机 相机之父—达盖尔 法国发明家、艺术家、化学家、舞美画家，达盖尔银版法的发明者，1839年8月19日法国科学与艺术学院购买了其摄影法专利，并公布与世，宣告摄影的诞生；1851年，达盖尔于巴黎逝世，最终成为巴黎埃菲尔铁塔所刻的72位名人之一。 小孔成像 物体反射的光线从一个小孔穿过后，在对面的墙壁上投射出与原物体上下颠倒的影像。 自15世纪开始，暗箱被艺术家用作绘画的辅助工具 《自然魔术》谈到：使用这工具，只要用铅笔将反射在画纸上的影像描绘出轮廓，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。 暗箱 光線通過鏡頭，經過反光鏡的反射，到達磨沙玻璃，並產生一個影像。 在暗箱的进光孔使用凹面镜片，可以将映入暗箱的景物倒像变为正像。同时，在暗箱内装上一片呈45度放置的镜子，可以使水平方向映入的影像向上折射，映到上部的一块毛玻璃屏上，人们只需要把半透明的薄纸铺在毛玻璃屏上，就可以很方便地描画了。 虽然这种暗箱大大方便了画家，但是依旧需要使用画笔才行，因此开始思考有没有什么方法让画面保存下来。 要真正让暗盒进化成为相机，从“成像”进化到“存像”，人们还需要能够感光，并且能够进行定影的材料。 第一张照片 这张照片的感光剂，是溶解在薰衣草精油中的犹太沥青。 沥青 1826年，法国科学家尼埃普斯，在他房子的顶楼工作室里，将一块涂有白沥青的铅锡合金板，置于一个暗箱中，经长时间的曝光，使沥青硬化。然后，将金属板置于熏衣草油中，把白沥青的未硬化部分洗去。这样，影像的明亮部分成为白色，在黑色金属板的衬托下，显现为影调与原物相似的正像，从而把窗外的景物记录了下来。 尼埃普斯与照相机 达成合作 从事舞台美术，达盖尔最初就是用查恩式暗箱进行精心绘画的 物理留影法复原 将薰衣草精油蒸馏为焦油，取少量焦油与酒精混合后，倒到光滑的银版上，等酒精挥发完后，放入暗箱曝光7—8小时。显影时，将感光面朝下，用煤油熏上一段时间。 尼埃普斯由于中风于1833年去世，达盖尔开始转换研究银盐法。 将精力从薰衣草精油转移到了碘化银上，最终得出了在户外“只需”十分钟曝光时间的银版摄影 1839年，达盖尔终于试制成功了银版照相机，世界上第一台照相机就这样诞生了。银版让曝光时间从8小时缩短到了20分钟。 达盖尔在法国申请了专利，法国向除了英国的其他区域免费公布 基本方法是在抛光的铜版上镀银，并用碘蒸汽熏镀银面，使之产生具有感光性的碘化银。把这种具有感光性的银版放入暗盒内备用。 拍摄曝光后再用水银蒸气熏镀银面显影。在银版的受光部位上，水银和银化合成有光泽的汞合金组成影像中的亮部。银版上未受光的部位，没有汞合金生成，仍以碘化银形式存在。 曝光时间很长，被拍照并不是什么舒服的事。 第一个掣肘是感光剂的感光性能。尽管相比沥青或是薰衣草焦油，碘化银对光已经是非常敏感了，但其反应活性，依旧差强人意。 而第二个掣肘则是光学掣肘。最早的达盖尔型相机，使用的镜头采用的是法国工程师夏尔·雪弗莱（Charles Louis Chevalier）首创的光学结构，常被称为法国风光镜头（French Landscape lens），但一旦把光圈开到比f/15更大，画质会立刻发生断崖式的下降。 随着化学知识的不断演进，人们逐渐发掘出了溴化银和氯化银的感光性能，并找到了许多技术进一步改善它们作为感光材料的能力 1840年，法兰西全国工业促进会发起了一场镜头设计比赛，希望能征求到在更大光圈下也能具备良好画质的镜头设计。 整整6个月后，佩瓦兹尔终于得出了透镜成像场曲最早的数学公式，并基于这个结果，开发出了f/3.6的新型镜头。 1851年，英国伦敦的一位雕塑家阿切尔（Fredrick Scott Archer 1813 – 1857）发现将硝化棉溶于乙醚和酒精的火棉胶，再把碘化钾溶于火棉胶后马上涂布在干净的玻璃上，装入照相机曝光，经显影、定影后得到一张玻璃底片。 火棉胶调制后须立刻使用，干了以后就不再感光，所以这种摄影方法称为“湿版法”。湿版法操作虽然麻烦，但成本低，仅为银版法的十二分之一，曝光比银版法快，影像清晰度也高，玻璃底片又可以大量印制照片。 1878年，伊士曼发明了一种涂有一层干明胶的胶片，而在此之前，感光底片都是湿片。湿片片基涂了乳剂之后，必须趁其未干就得曝光和冲洗，而干片则在什么时候曝光和冲洗都可以。 1879年，伊士曼又发明了一台乳涂敷机，开始批量生产干片。干片的发明极大地促进了摄影术的发展，摄影技术从此开始为更多的人所掌握。 世界色彩缤纷，人们怎能甘心只记录黑白，当时大多数人选择使用彩色玻璃或者彩色颗粒为相片附加颜色，但获得的照片不是缺少细节就是颜色失真，效果不甚理想。而李普曼另辟蹊径，对黑白胶片做了小小的处理，就达到了惊艳的效