照片能為我們留下珍貴的記憶。一張孩提時期的頑皮小照,一張少年時代的學友合影,都會喚起對往事的幸福的回憶。一張一張的彩色照片十分美好,然而,與激光全息技術所提供的逼真的立體照片相比,那就太遜色了……

    最早發現成像原理的,是我國古代學者墨子。

    一天,墨子看到,陽光從窗上的小孔鑽進屋裏來,把屋外窗前樹枝的影子映在牆上,那影子卻是尖葉朝下而樹幹向上的倒影。這是怎麽回事呢?為了弄清原因,他和學生們一起做了一個實驗:在小木房子的前壁上摳一個小孔,當一位學生站在房前時,房內的後壁上就映出了人的倒像。墨子認為,光是直線前進的。人身體被太陽照亮,每個點反射出來的光向四麵八方直線傳播,通過小木房的小孔,在後壁上一一留下自已的光點。即人身上部的光,在後壁的下邊投射光點;人身下部的光,在後壁的上邊投射光點。同樣的,人身左部的光,在後壁右邊投射光點;人身右部的光,在後壁左邊投射光點。這些光點,就組成了人的倒像。樹枝通過窗孔在牆上形成倒影的道理,正是這樣。

    我們也可以做一個小實驗,來觀察倒像的形成。實驗是這樣的:用錐子在一張硬紙板上紮一個小孔,便做成了一個針孔屏。在針孔屏前放置一支燃燒的蠟燭,在針孔屏後放置一張白紙板。蠟燭、針孔屏、白紙板三者調到一定的距離,則蠟燭的光線將通過針孔而在後麵的白紙板上形成一個倒像。這個像同蠟燭相比較,是上下顛倒、左右對調的。

    小孔能夠成像,人們利用這個原理製作了針孔相機。它同墨子的實驗一樣,相機就是一個小匣子,前壁上鑽個小孔,這個小孔就相當於普通照相機的鏡頭,後壁處用毛玻璃或半透明紙取景。將針孔相機對準某個光源,例如蠟燭的火焰,適當調節相機與蠟燭之間的距離,在小孔不大的情況下,就會在毛玻璃上見到火焰的清晰的像。這個像,跟光源比較正好是上下顛倒、左右對調的。如果將後壁處的毛玻璃拿去,換上照相底片,則可以拍攝景物。

    15世紀,歐洲的畫家為把景物迅速地描繪下來創造了“針孔映繪暗箱”。它就是上麵講的針孔相機。畫家們將映繪暗箱對準所要畫的景物,影像就呈現現在後壁的毛玻璃上。若換一塊透明玻璃,拿一張半透明紙覆蓋在玻璃上,便可把景物的影像描繪下來。到19世紀,玻璃熔煉的進展和光學工業的萌芽,為映繪暗箱的改進提供了條件。後來,用凸透鏡或凸凹透鏡組代替“針孔”,毛玻璃上呈現現出來的影像的亮度和清晰度都大大地改善。經過不斷改進,映繪暗箱已具有照相機的雛型。

    但是,當時還沒有保留影像的感光材料,因而“照相”也就遲遲沒有降生。

    1839年,法國科學家路易·讓斯克·芒戴·達蓋爾采用他的“照相機”——映繪暗箱做了一次成像實驗。他的映繪暗箱,前麵裝有一組成像鏡頭,後麵裝一塊傾斜的反射鏡,在頂部有毛玻璃取景,這樣,鏡頭形成的影像經反射鏡反射後,投射在頂部毛玻璃上,觀察起來方便,達蓋爾采用水銀蒸氣處理銅板,獲得了世界上第一張清晰的照片。

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