用相機打盹照片， 手機或 MP3播放器 你有一塊 之 數(shù)字 您可以在各種不同的中使用的信息 方式：您可以立即通過電子郵件將其發(fā)送給朋友，然后將其上傳到 網(wǎng)站, 或在您的 計算機.就在幾年前，這種事情 這是不可能的，因為相機的工作方式不同：它們是 完全 模擬，將圖片捕獲為光的圖案和 使用經(jīng)過化學(xué)處理的塑料卷進行深色 影片和 一張照片需要幾個小時(甚至幾天)才能出現(xiàn)在你的手中。雖然一些專業(yè)攝影師 仍在使用 膠片相機，我們大多數(shù)人早已將他們拋棄在歷史中， 以及 蒸汽機 和電報。那太可惜了，因為 他們實際上可以教我們很多關(guān)于化學(xué)、物理、 和科學(xué) 光.讓我們仔細(xì)看看它們是如何工作的!

　　相片：1990年代中期的典型35毫米膠片相機。這款由奧林巴斯制造，包括一個電動變焦鏡頭，可延伸至80毫米(約3英寸)。頂部的塑料窗口裝有自動對焦系統(tǒng)和取景器，右側(cè)的白色矩形(當(dāng)我們看著相機時)是閃光燈。

　　什么是攝影?

　　像這樣的文章通常通過指出這個詞來打開 攝影 來自兩個希臘詞， 照片 (光)和 圖形 (寫作)——所以攝影實際上意味著“用光寫作”。 但這只是一個比喻。我們看到物體是因為它們要么發(fā)出 光(如太陽)或?qū)⑵鋸谋砻娣瓷?如 月亮)以完美的直線放大到我們眼睛的光線中。 就像人眼一樣，相機捕捉光線 通過 A 進行輕度充電 鏡頭 在前面。但關(guān)鍵的是 相機和眼睛之間的區(qū)別在于相機使 永久 它所看到的副本。

　　“攝影”有點用詞不當(dāng)：說光線不是真的 任何意義上的“寫”或“畫”。他們不后退， 四，像藝術(shù)家的手一樣深思熟慮地潦草地寫下一幅畫。 那么會發(fā)生什么呢?像科學(xué)家一樣思考總是有幫助的! 請記住，光是 能源;什么相機 實際上，它永久捕獲落在小(二維)表面上的能量 里面。在一個 數(shù)碼相機, 發(fā)生這種情況是因為有一個 電子的 光探測器芯片 (要么 CCD(電荷耦合器件) 或替代方案 稱為CMOS芯片的技術(shù)) 緊靠鏡頭后面，將光能轉(zhuǎn)換為 電力. 在傳統(tǒng)相機中，沒有芯片;相反，輸入的能量是 被一塊捕獲 塑膠 對光敏感，更好 被稱為 影片.光能留下永久痕跡 通過引起薄膜的化學(xué)和物理轉(zhuǎn)變。 (順便說一下，光不僅僅意味著可見光：理論上，你可以用任何類型的 入射光： 紅外線, 紫外線的 X射線，或任何您想要的。

　　照片：典型的35mm彩色攝影膠片。你幾乎可以辨認(rèn)出這里有四個“框架”(單獨的圖片)，并排。因此，一卷有36幀的膠卷大約是這個長度的九倍。請注意頂部和底部的鏈輪孔，以便將膠片準(zhǔn)確地卷繞到相機中。

　　膠片相機如何工作?

　　在數(shù)碼相機出現(xiàn)之前，攝影涉及在銀基膠片上捕捉光線，如下圖所示。光線通過光圈和鏡頭(紅色)進入相機前部(黃色)，并擊中從背面線軸(棕色)纏繞出來的膠片(綠色)。最初，攝影是一項非常專業(yè)和熟練的業(yè)務(wù)——直到這個小發(fā)明出現(xiàn)，允許任何人和每個人都拍照。這是喬治·伊士曼的原裝柯達相機。

　　藝術(shù)品：插圖來自 “美國專利#388，850：相機” 授予于 1888 年 9 月 4 日，由美國專利商標(biāo)局提供，為清楚起見，添加了我們的著色和標(biāo)簽。

　　你無法輕易打開數(shù)碼相機看看它是如何工作的，即使你這樣做了，你也不會學(xué)到那么多東西。但膠片相機可以更自由地揭示它們的秘密。打開背面，您可以看到膠片去處的線軸(左和右)。在中間，您可以看到快門機構(gòu)的背面和它前面的鏡頭。取景器有點清晰 塑膠 頂部窗口：

　　照片：在典型的膠片相機內(nèi)部。

　　膠片相機的主要特點是：

　　塑料或金屬 箱 這是完全不透光的，以保護光敏膜。

　　一 孔徑：一個小圓孔，在短時間內(nèi)讓光線進入表殼 你想拍照。

　　孔徑位于一個更大的結(jié)構(gòu)的中心，稱為 虹膜 或 虹膜膜—一 一組重疊的刀片，就像你在詹姆斯邦德電影開始時看到的那些， 可以打開或關(guān)閉，讓更多或更少的光線通過光圈進入。

　　一個 快門 機制：a 春天-加載 門打開精確的時間，然后再次關(guān)閉以讓光線通過 光圈。

　　一個或多個 鏡頭 在百葉窗前。這 鏡頭 至關(guān)重要 部分相機并同時完成多項工作。首先，它們具有可擴展性 向下，世界的大型傳入圖像，使其適合很多 更小的膠片面積：沒有人真正想要真人大小的照片!第二 透鏡將入射光能量集中在一起，因此圖像形成 膠片速度更快，相機可以在更暗的地方使用 條件比本來的情況要好。第三，他們帶來了 光線進入尖銳的焦點正好在薄膜表面，所以 你會得到一個清晰、銳利的圖像，而不是一個模糊、模糊的圖像 印象。最后，它們還最小化了 光圈和膠片，所以相機可以做得相對較小和 便攜式。當(dāng)您調(diào)整相機上的焦點時，您'實際上 來回移動一個或多個鏡頭(靠近或 離物體和電影更遠)來制作一個不同的部分 影片上的場景顯得更清晰，根據(jù)你是否愿意 強調(diào)照片中的近處或遠處物體。

　　一卷或一塊 影片 (直接在相機的后壁上 快門對面)。

　　如何使用膠片相機拍照

　　照片：以老式的方式拍照。 攝影：J.E. Pasonault，圖片由 美國國會圖書館.

　　當(dāng)您準(zhǔn)備好拍照時，將相機對準(zhǔn)拍攝對象，單擊 按鈕，快門短暫打開，允許光線通過 通過光圈照射薄膜，通常為幾分之一 在它再次關(guān)閉之前。入射光線交叉 當(dāng)它們進入時，來自物體頂部的光線最終落在 薄膜的底部，反之亦然，從而產(chǎn)生顛倒 膠片上的(反轉(zhuǎn))圖像。

　　膠片對光非常敏感：只有 制作照片也需要少量的光能 很多光會摧毀它。要制作完美的照片，您必須 讓恰到好處的光照射到薄膜上，這稱為 這 暴露.暴露取決于兩個因素：多長時間 快門打開(快門速度)及其打開范圍( 光圈)。快門速度以秒為單位(從大約 1/10，000 秒到 30 秒)。孔徑以稱為 光圈 (或簡稱“停止”)，例如f / 4和f / 8。 較小的f值(例如1或2)意味著較大的光圈，因此更多的光線進入; 較高的 f 值(例如 16、22 或 32)意味著光圈較小，因此允許的光線較少。

　　自動、緊湊的“傻瓜式”相機可產(chǎn)生合理的圖像 只需單擊一個按鈕：他們使用 光電管 (電子 光傳感器)自動調(diào)節(jié)快門速度和光圈 并發(fā)射出看不見的 紅外線 或 超聲波 光束設(shè)置焦點 自動也是如此。雖然復(fù)雜的專業(yè)相機 通常具有自動控制，也允許完全手動 操作：在拍照之前，您必須調(diào)整焦點， 設(shè)置曝光時間，并調(diào)整光圈的大小。跟 手動相機，要調(diào)整曝光時間和光圈 設(shè)置以相互補償，因為它們都會影響 到達膠片的光量。

　　照片：需要遠距離拍照嗎?試試像這樣的長焦鏡頭，它長400mm(~15英寸)!照片由Angela M. Virnig提供，由美國海軍和 維基共享資源.

　　膠片相機的其他特點

　　大多數(shù)膠片相機還具有取景器(因此您可以看到您的取景器如何 照片將出現(xiàn))，一個 氙閃光燈 (這增加了足夠的額外 即使在黑暗條件下也能激活薄膜的光能)，以及 自拍機制(因此您可以在沒有人的情況下拍攝自己 幫助)。便宜的相機通常將取景器安裝在一個取景器上 主鏡頭的側(cè)面和上方，因此您構(gòu)圖的圖像只是一個 與您在最終照片上看到的內(nèi)容大致相同。 專業(yè)相機使用一種稱為 單反(單鏡頭反光), 其中棱鏡和 鏡子 讓您通過實際鏡頭看 并查看您將拍攝的照片的精確復(fù)制品。最 數(shù)碼相機 (即使是便宜的)產(chǎn)生忠實的 最終圖像的副本，如單反相機，因為您在 液晶屏 背面由CCD或CMOS芯片產(chǎn)生，用于捕獲最終照片。

　　雖然廉價的傻瓜相機通常具有固定鏡頭， 專業(yè)單反相機的設(shè)計使您可以擰下一個鏡頭和螺釘 根據(jù)需要，根據(jù)需要在更長或更短的 來拍照。鏡頭范圍一般為約20mm(~0.8英寸) 廣角鏡頭(用于拍攝相對較寬的物體和 非常接近)到 800 毫米(30 英寸)左右(“大象槍”， 長焦鏡頭，用于拍攝非常狹窄的非常遠的照片 定義的區(qū)域)。在這兩個極端之間，典型的日常 鏡頭長約 50 毫米(2 英寸)。許多現(xiàn)代相機都具有變焦功能 鏡頭，通常由小鏡頭供電 電動機, 可以在兩個固定點之間來回移動，以提供一系列不同的 放大倍率。

　　插圖：單反相機的工作原理：1)光線從前部進入并穿過鏡頭(2)和光圈(3)，光圈具有金屬葉片，可以打開和關(guān)閉以讓或多或少的光線進入。在相機內(nèi)部，光線從鉸鏈鏡(4)反射并射入五棱鏡(5，五面棱鏡)，五棱鏡將其反射到取景器(6)和您的眼睛中。按下快門釋放按鈕時，反光鏡(4)會向下翻轉(zhuǎn)。來自鏡頭的光線(虛線)現(xiàn)在通過快門(7)直接穿過相機的背面，并照射到膠片上(8)。這種類型的設(shè)計確保您通過取景器看到的圖像與膠片上拍攝的圖像完全相同。

　　攝影膠片如何工作?

　　照片：攝影暗室通常用昏暗的綠色或紅色光線照明，以防止損壞未顯影的膠片。照片由Leah Stiles提供，由美國海軍和 維基共享資源.

　　許多材料對光敏感。離開一片白色的辦公室 紙 在你的窗口里呆了幾個星期，你可能會發(fā)現(xiàn)它變成了 黃色; 塑料 從白色或透明開始也有習(xí)慣 變黃或起霧(“光降解”)時 暴露在光線下一段時間。棉質(zhì)衣服的染色顏色 織物在陽光下也會褪色。如果你是白種人，甚至 在海灘上幾個小時或幾天后，您的皮膚可能會變色。 但是你不能真的用紙、塑料、棉花或皮膚來捕捉 圖片!

　　照相膠片是涂有乳劑的塑料(有時是紙) 由懸浮在 明膠(一種在酒膠等糖果中發(fā)現(xiàn)的果凍狀物質(zhì))。 銀鹽是銀和鹵素的化合物，例如 氯、碘和溴，也稱為 鹵化銀—和 它們的有用特征是它們開始變成純凈， 當(dāng)光線落在他們身上時，金屬銀。如果大量光線照射 它們，它們的變化比光線較少時的變化要大得多。 這就是光線進入的二維圖案的方式 通過相機的鏡頭從外面的世界形成一種 不可見的化學(xué)痕跡(稱為“潛在”圖像) 照相膠片的表面。

　　顯影和印刷照相膠片

　　一層感光塑料薄膜，圖像不可見 印在上面對任何人都沒有多大用處。要將其變成可識別的照片， 你必須 發(fā)展 電影在 暗室 (通常用不影響膠片的紅光或綠燈點亮)。這 涉及將薄膜浸入一系列化學(xué)物質(zhì)中，這些化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)換了微小銀捕獲的潛在圖像 鹵化物晶體形成可見光圖像，形成較大的銀 粒子，也使該圖像永久化。

　　插圖：攝影過程通過三個主要步驟將圖像捕獲為照片。1：曝光可在相機內(nèi)的膠片上捕捉倒置(顛倒)的潛在(不可見)圖像。2：顯影使用一系列化學(xué)物質(zhì)使?jié)撛趫D像可見，并以底片的形式將其永久固定在膠片上。3：打印產(chǎn)生最終照片(正片打印) 負(fù)面的。您可以從一張底片進行任意數(shù)量的打印。

　　首先，將薄膜浸入稱為 開發(fā) 人員哪 鼓勵更多的鹵化銀轉(zhuǎn)化為金屬銀 并呈現(xiàn)潛在圖像可見。停止此過程繼續(xù) 無限期地，毀了照片，然后必須浸漬膠片 在稱為 停止沐浴 以中和 開發(fā) 人員。完成后，圖像將永久化 使用化學(xué)溶液溶解任何剩余的鹵化銀 被稱為 海波 (或定影劑)，在用水沖洗干凈之前 然后掛上去晾干。

　　在這個階段，圖像雖然可見，但仍處于負(fù)面模式， 明亮區(qū)域看起來很暗，反之亦然。這就是為什么開發(fā) 膠片被稱為 底片.一旦電影 發(fā)達，印刷：從廣義上講，你照亮了一盞燈 底片，因此它會在感光紙上投射陰影，并且 將底片變成可識別的照片，稱為 (正面) 打印.您可以從 單負(fù)片，這是它的一大優(yōu)勢 略顯費力的“正負(fù)”攝影過程。由 調(diào)整底片和紙張之間的距離 打印和使用鏡頭，您還可以放大或縮小 圖像的大小。 您用于執(zhí)行此操作的設(shè)備稱為 放大.

　　可以自己沖洗和打印膠片，但大多數(shù)攝影 實驗室擁有大型電子機器，可以自動化 完全處理，將薄膜穿過一系列罐體 以正確的順序以正確的順序填充化學(xué)品 速度。你有時仍然看到的那些大型照片打印機 藥店的背面通常使用顯影彩色膠片的方法 稱為 C-41工藝.

　　照片：左：一些攝影彩色底片 回收 垃圾箱看起來像這樣。右：打印時， 顏色顛倒了，看起來就像你期望的那樣。我通過反轉(zhuǎn) 數(shù)字顏色與 計算機圖形學(xué) 包。注意現(xiàn)實生活中的紅色垃圾箱(在正圖像的中心 右側(cè))在負(fù)片中變?yōu)榫G色，而黃色(在正圖像的右側(cè))在負(fù)片中變?yōu)樗{色。

　　薄膜的種類

　　照片：柯達在整個 20 世紀(jì)主導(dǎo)了攝影膠片市場， 但它的革命性產(chǎn)品——塑料照相膠片——現(xiàn)在已經(jīng)在很大程度上被取代了。 通過即時數(shù)碼攝影。 Carol M. Highsmith's America Project中的照片 在Carol M. Highsmith檔案館， 友情提供 美國國會圖書館.

　　大多數(shù)膠片都以不透光的墨盒出售，您可以將其卡入相機。 在內(nèi)部，墨盒包含一長卷分離的塑料薄膜 變成一個、兩個或三十個矩形框架，尺寸為 24mm x 36mm(此標(biāo)準(zhǔn)尺寸稱為 35毫米膠片).頂部和 卷軸的底部打有小孔，因此每個部分 膠片可以在拍照后卷開， 釋放未曝光的相框，準(zhǔn)備拍攝下一張照片。(相機 通常有一個用手緩慢纏繞的線軸機構(gòu)或 由電動機自動且非常快速地上鏈。

　　有許多不同種類的薄膜設(shè)計用于拍攝不同類型的薄膜 的照片。黑白膠片僅對存在或敏感 沒有光線，因此它僅將圖像顯示為灰色陰影。顏色 膠片與黑白有效工作方式相同，僅在 三個獨立的層，一個對藍色敏感，一個對綠色敏感， 一個對紅光敏感。電影也被設(shè)計用于 差異很大的光照條件：一般來說，你需要 使用 快膜 (形成相對圖像的圖像 光線不足)在黑暗的室內(nèi)條件下和 慢片 (一 需要更多的光線)在明亮的戶外條件下。膠片速度 由一個名為 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織評級： ISO 編號 的 100 個是慢的，400 個或更多是快的，200 個是好的 通用攝影。快膜通常產(chǎn)生更顆粒， 圖像比慢圖像更模糊，因此，通常，攝影師永遠不會 使用比絕對必要的更快的膠片。現(xiàn)代相機 使用名為 DX 編碼, 這僅涉及相機讀取 條形碼 印在 薄膜容器。除了慣例之外沒有真正的原因，很好 數(shù)碼相機也傾向于使用ISO等級來指示速度 照片在不同的光線條件下拍攝。

　　攝影簡史

　　誰發(fā)明了相機?以下是基于膠片的攝影發(fā)展的關(guān)鍵時刻的簡要歷史：

　　古代：人們想出了如何在墻上制作圖像 通過在百葉窗或窗簾上打孔來使房間變暗 對面的墻。這稱為 暗箱.

　　藝術(shù)品：最早展示針孔相機光學(xué)元件的圖紙之一， 由 杰瑪·弗里修斯, 荷蘭醫(yī)生和科學(xué)儀器制造商，可追溯到1544年。太陽(右)穿過 針孔(紅色)并在房間的墻壁上形成一個倒置的圖像(左)。

　　1727年：德國物理學(xué)家 約翰·舒爾茨 發(fā)現(xiàn)本質(zhì)部分 科學(xué)將支撐所有攝影，直到20世紀(jì)末 世紀(jì)：銀基化學(xué)鹽對光敏感。

　　18世紀(jì)末： 漢弗萊·戴維爵士 和 托馬斯 韋奇伍德 使用銀涂層紙制作粗略的副本 畫。

　　1827： 法國人 約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯 拍出第一張照片， 從他的窗戶看到，使用一塊涂有銀色化學(xué)物質(zhì)的金屬板暴露在光線下八小時。

　　1831年：在另一位法國人涅普斯的幫助下， 路易·達蓋爾 (右圖)，完善了制作極其詳細(xì)的攝影圖像的方法 在銀板上，命名為銀版照相。方法變得巨大 在美國很受歡迎。

　　1838年：達蓋爾奪取 一個人的第一張已知照片 在巴黎圣殿大道。 路易斯·達蓋爾的照片由 美國國會圖書館.

　　1839: 亨利·威廉·福克斯·塔爾博特 弄清楚如何制作照片 在涂有銀基化學(xué)品的光敏紙上。他 發(fā)明負(fù)陽性過程和制造倍數(shù)的方法 從單個底片打印。他的照片最初被稱為 Talbotype或Calotype直到他的一個朋友，英國天文學(xué)家 約翰·赫歇爾爵士，表明“照片”可能是一個 更好的名字。

　　1851年：英國藝術(shù)家 弗雷德里克·斯科特·阿切爾 發(fā)明一種新的方式 使用濕玻璃板拍攝照片。雖然比 銀版照相和質(zhì)量比福克斯塔爾博特的方法更好，濕的 板很麻煩，必須在之后立即開發(fā) 他們暴露在外。

　　1859年：英國著名物理學(xué)家 詹姆斯·克拉克·麥克斯韋 產(chǎn)生 第一張彩色照片 (格子絲帶)。

　　1871： 英國人 理查德·馬多克斯 弗雷德里克·斯科特的進步 阿切爾的工作，弄清楚如何使用干燥的照片 板和明膠乳液。該方法更快，允許 照片將在曝光后一段時間(而不是立即)沖洗。

　　1883： 美國 喬治·伊士曼 徹底改變攝影 發(fā)明廉價的塑料照相膠片。

　　1889年：喬治·伊士曼使數(shù)百萬人有可能接受 通過啟動他簡單、廉價的柯達相機進行攝影 營銷臺詞：“你按下按鈕，剩下的交給我們。

　　1896： 德語 威廉·倫琴 拿第一個 X射線 照片(他妻子的手)。

　　1924： 德國人 徠卡 公司開始銷售35mm攝影機 電影很快成為世界標(biāo)準(zhǔn)。

　　1931: 哈羅德·埃杰頓 發(fā)明氙頻閃閃燈，使 可以拍攝高速移動的物體。

　　1930 年代：廉價的柯達和愛克發(fā)彩色膠片問世。

　　1947年：美國物理學(xué)家 埃德溫·蘭德 發(fā)明了一種可以 制作即時照片，命名為寶麗來陸地相機。

　　照片：埃德溫·蘭德(Edwin Land)用他的寶麗來相機徹底改變了攝影，使人們 在拍攝后一分鐘內(nèi)查看他們完成的照片。照片由 拉爾夫·斯坦伯格 發(fā)表 上 維基共享資源 在 知識共享許可.

　　1963年：埃德溫·蘭德(Edwin Land)發(fā)布了他的寶麗來的改進彩色版本 照相機。

　　1985年：相機出現(xiàn)DX編碼，這是一種條形碼系統(tǒng)，允許相機讀取膠片 從膠片容器自動調(diào)速(和幀數(shù))并自動調(diào)整自身。

　　1990年代：廉價的數(shù)碼相機開始使膠片過時。一些攝影師堅持使用舊技術(shù)，但是 許多商店完全停止銷售膠片。

　　2008： 寶 麗 來 由于需求不足，公司停止生產(chǎn)即時膠片。第二年，一群名為“不可能的項目”(后來更名為寶麗來原創(chuàng))的荷蘭愛好者開始制作自己的替代電影。

　　2010: Instagram，照片共享應(yīng)用程序，由 凱文·希斯特羅姆 和 邁克·克里格, 最初針對iPhone用戶。

　　2012： 伊士曼柯達 開創(chuàng)膠片攝影的公司， 申請破產(chǎn) 在未能應(yīng)對數(shù)碼相機的挑戰(zhàn)之后。

　　照片：右：如果你在 1930 年代是一位敏銳的業(yè)余攝影師，你可能會使用像這款 Soho Cadet(在英國倫敦制造)這樣的緊湊型相機，它裝在一個堅固的外殼中，由堅韌的膠木制成 塑膠.表殼的正面向下鉸接，露出內(nèi)部的攝像機構(gòu)。你拉上鏡頭，它從皮革波紋管上的外殼伸出。您可以通過將波紋管從外殼中稍微多一點或稍微少一點地拉出來，從而調(diào)整鏡頭和膠片之間的距離，從而非常粗略地對焦相機。您還可以使用鏡頭上方的滑塊控件粗略地調(diào)整曝光。您可以辨認(rèn)出鏡頭右上角的小取景器 (正如我們所看到的)。