- 摄影曝光原理与实践应用
- 陈勤 曲阜贵
- 1646字
- 2020-06-27 02:50:32
1.1 经验曝光阶段
摄影术发明之初,照相机十分简单,就是一个木匣子上装了一个单片玻璃透镜(见图1-1);感光材料也是五花八门,且光敏度很低,因此拍摄一张照片都要好几个小时。1826年,法国人N·尼埃普斯找到了一种能感光的材料白沥青,曝光八个多小时才拍摄出了人类历史上的第一张照片《窗外景色》(见图1-2)。这时的摄影曝光可以说非常简单,就是等待光线照射到感光材料上,根本谈不上精确控制。
图1-1 达盖尔和他的相机
图1-2 窗外景色-尼埃普斯摄
在1840年前后,科学家们研究各种照相器材、感光材料和影像记录方式,来减少摄影曝光时间而快速获得影像,以让摄影术能够方便地为人们所用。
首先是法国人研制的“达盖尔”型照相机,木质方盒机身上安装了一个F14固定光圈的长焦距镜头,通过镜头盖遮挡来控制长时间曝光(1个小时左右),采用涂银的底版拍摄,然后再用汞蒸气熏烤和大苏打水浸泡,很快就能显示出拍摄的景物,并凝固在银版上。
在这个基础上,不断有新的照相机和镜头研发问世。1841年光学家沃哥兰德研发出第一台全金属机身照相机,并安装有世界上第一只由数学计算设计出来的摄影镜头,其最大光圈孔径为1:3.4,为日后高品质镜头打开了通道。1866年德国蔡司公司发明了钡冕光学玻璃,为日后研发生产出正光镜头和消象散镜头,提供了材料上的保证,也使得精良镜头制造与应用成为现实。
同时期英国人塔尔博特发明了从负片到正片的卡罗式摄影法,奠定了现代摄影术的基础。法国人贝亚德成功地完成摄影曝光一小时获得正像的实验,将摄影曝光带入到短时间完成的轨道。
之后在19世纪下半叶,分别有英国人阿切尔发明的火棉胶“湿版”摄影法和马多克斯发明的玻璃“干版”摄影法,使摄影曝光在完成时间上出现了重大突破。火棉胶“湿版”摄影法具有光敏度高和感光快的优点,但摄影曝光操作繁琐(见图1-3),室外阳光下拍摄一张照片,曝光时间一般只需要几秒、最长也不到1分种,且画面影像清晰,细节层次丰富。而玻璃“干版”摄影法更进一步,在感光速度上又有很大地提升,室外阳光下拍摄一张照片,曝光时间只有1/25秒左右,而且操作时比“湿版”摄影法方便和安全。
图1-3 战地摄影师芬顿和一车湿版摄影器材
到了19世纪末和20世纪初,无论是在照相机和镜头研制上,还是在感光材料的改进上,都有划时代的变化。
经过几十年的探索,19世纪80年代美国柯达(KODAK)公司创始人G ·伊斯曼发明了采用赛璐珞(一种硝化纤维素塑料)片基的软质胶卷,20世纪30年代改用醋酸纤维作为片基(安全片基),一直沿用到今天。由于柯达胶片胶卷的感光性能强、银粒细、影调丰富,曾风靡全球,并长期占据全世界约80%的胶卷市场。
在推广胶卷的同时,美国柯达公司先后推出第一代可携带式照相机等多种轻便相机(见图1-4),在当时以笨重大型相机为主的市场上崭露锋芒,也为日后相机走上便携应用之路指明了方向。
图1-4 柯达一号照相机1
从1860年到1900年,各种各样的照相机问世,有法国人马雷设计制造的拍摄运动物体的“摄影枪”,英国人萨顿设计出原始反光镜取景器的单镜头反光照相机,法国人德特里制作出原始的上下双镜头照相机(一只取景,一只照相),之后英国人贝克在此基础上制作了双镜头反光照相机;还有德国米诺斯公司研制的略大于拇指的超小型照相机,美国生产的用来偷拍的斯特恩盘式照相机,法国生产用作拍摄加色法彩色照片的麦朗相机,还有巴黎博览会上获得大奖的照相机史上最大相机——猛玛巨型照相机,等等。
上述这一阶段,尽管摄影术从无到有,在感光材料方面已经比较理想和成熟,在照相机和镜头上也有很多发明和重大改进。但从摄影曝光上来看,因为没有科学的测光和曝光装置,在具体拍摄中,摄影师无论是评价光线的明暗变化,还是调节选择快门和光圈的组合,有关操作都是凭个人的记忆和经验来估计,凭感觉和手工来完成。这样的曝光是“随心所欲”的,虽然也可以拍摄出好作品(见图1-5),但总是难以精准控制曝光和容易出错。
图1-5 约塞米蒂春天的瀑布/沃特金斯摄
所以,从记忆和经验的复制,改变为科学和稳定的控制;从手动和机械的操作,进化到自动和智能的操作,就成了人们对摄影曝光更新更高的追求。