1、 攝影技術(shù)的發(fā)現(xiàn)
1.1、攝影的由來與光的學(xué)說
攝影又稱照相，俗稱拍照。日本則是引用中國(guó)古代繪畫的術(shù)語(yǔ)稱寫真。英文Photography，是由希臘文Phos與Grapho的結(jié)合字。Phos 是光，Grapho是描繪，合字是利用光來描繪的意思。就是任何景物由以有光的反射，而聰明的人類想到利用針孔或透鏡來攝取其反映過來的影像，再由感光材料作成，可以永久保存的影像記錄，我們通稱為攝影。
　　攝影在世界上興起，不過是二、三百年來的歷史，而攝影真正融入我們生活中，蔚為風(fēng)尚，漸入佳境，成為藝術(shù)，也不過是近百年來的韻事。但是研究起來，對(duì)于攝影有關(guān)光學(xué)的問題，可以追溯甚遠(yuǎn)且廣。我們先說「光」的現(xiàn)象。
　　光，是人類生存活動(dòng)，生活環(huán)境中的一個(gè)要素，因?yàn)槿说囊曈X信息要靠它來傳遞。
　　依光的波動(dòng)學(xué)說：光是一種波動(dòng)。發(fā)光體發(fā)光時(shí)，就產(chǎn)生光波。光是以直線向上下、四周圍作波動(dòng)射出，光波的波長(zhǎng)有長(zhǎng)有短，進(jìn)入我們眼里，能以視覺得出不同的顏色。
光依光的電磁波學(xué)說：光跟電磁的輻射一樣，不僅速度相同，也能反射，折射，偏極化。光是電磁波中，僅能引起我們眼睛有視覺的部分。電磁波的波長(zhǎng)范圍很寬。論波長(zhǎng)，最長(zhǎng)的是交流電，最短如宇宙射線。那么我們?nèi)祟愌壑锌梢钥吹降膬H是電磁波中非常窄小的一部分。大約在390毫微米的紫外線與700毫微米的紅外線之間，才是我們可以看得到的。紫外線和紅外線，我們看不見，但是在攝影中可以察覺得到，尤其會(huì)影響沖洗、底片、相片的顏色效應(yīng)。
　　以光的微粒學(xué)說：光是從光源射出來的微粒子所構(gòu)成。此種微粒子，以每秒三十萬公里的大速度，自發(fā)光體向上下、四方發(fā)射。進(jìn)入人的眼睛，即讓人有生光之感。此種微粒子是物理學(xué)上所謂宇宙基本粒子中之一種，不帶電，有穩(wěn)定性。
　　愛因斯坦（Einstein Albert 1879－1955）發(fā)表『光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)變的探討』論文中，就證實(shí)有它的存在。他說：光是由一個(gè)個(gè)的微粒量子組成的，這光微粒量子有波的性狀，還有微粒子的特性。
　　光是一種運(yùn)動(dòng)不停的能量。光的直射到景物再反射到我們眼里，讓我們感覺到有景物的影像。這光的學(xué)識(shí)研究與發(fā)現(xiàn)，從古來中外皆有。最早的記錄，在中國(guó)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，墨翟（478-392BC）之著作『墨經(jīng)』中。其論述：光有直線照射的作用。光照射物體會(huì)產(chǎn)生影子。光具有反射的性能。論述針孔成像的道理。發(fā)光體的遠(yuǎn)近，決定光的強(qiáng)弱。放大倍數(shù)概念。分別敘述了平面、凸面、凹面鏡的，物體和影像的關(guān)系。光的折射現(xiàn)象等等。可見中國(guó)的古代，已對(duì)光有了相當(dāng)?shù)难芯颗c認(rèn)識(shí)。
西方世界到公元前350年，首位「科學(xué)大師」亞里士多德（Aristotle384－322B.C.）在著作中才提到光學(xué)法則。他說到一個(gè)現(xiàn)象：每逢有日蝕，從篩孔或樹葉空隙中，投射到地面的光，是呈月彎形狀，尤其是孔越小，光的影像，越明晰清楚。從此，西方人們亦知，光線通過了小孔，會(huì)形成影像的光學(xué)道理。
　　我國(guó)韓非（280－233 BC）著作書中也有說及：筑墻，鑿牖(yǒu)，日出加畫筴(cè)，髹(xiū)上而觀，望見龍、蛇、車、馬、萬物之狀備具。髹是漆器，利用反光，加上畫筴才有更清楚影子。而這畫筴有如一個(gè)透孔，如此針孔影像技藝，我國(guó)很早就有了。
　　公元前208年，古希臘物理、數(shù)學(xué)及大發(fā)明家阿基米得（Archimedes287－212 BC）為國(guó)御敵，曾發(fā)明著名的「火鏡」。他利用許多放大透鏡連在一塊，使太陽(yáng)光集中焦點(diǎn)，投照在敵船上，引火抗敵。
　　公元前139年，西漢淮南王劉安（179－122 BC）編著『淮南萬畢術(shù)』，提到用冰制作『透鏡』，說：削冰令圓，舉以向日，以艾承其影則火生。
　　更甚的在『西京日記』此書中，說到漢武帝（140－87BC）時(shí)代，有人用白色琉璃，使日光穿過再折射到暗室，如此引光入室，明亮異常。這時(shí)起，光學(xué)已由學(xué)理研究，融入應(yīng)用在，人們生活中。
　　北宋大科學(xué)家沈括（1031－1095）著作『夢(mèng)溪筆談』里，有針孔成像論說，凹面鏡的分析。他發(fā)現(xiàn)『墨經(jīng)』中，針孔成像可與凹面鏡作結(jié)合，且說明成像是由光束造成。光線成束，從凹面鏡反射出后聚成焦點(diǎn)，此點(diǎn)因陽(yáng)光熱能被會(huì)聚后，產(chǎn)生高溫就能起火。
　　
在1100年，阿拉伯學(xué)者阿爾哈森（Al Husen）就利用一暗箱，箱壁上開個(gè)小針孔，讓日蝕的陽(yáng)光透過小針孔，倒映在箱壁上，觀察日蝕情況與過程。
　　稍后，中國(guó)元朝科學(xué)家趙友欽，設(shè)計(jì)一室，作光學(xué)實(shí)驗(yàn)。他結(jié)論：針孔太大，不能成像。針孔適當(dāng)?shù)男。蜁?huì)形成影像，而且會(huì)與光源形狀相同，但方向相反。照明度與距離成反比。其實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)際情況，他寫篇論文題名為『小罅(xià)光景』。罅，就是孔隙。
　　中國(guó)元末明初，陶宗儀著作『輟(chuò)耕錄』說：平江虎丘閣，版上有一竅。當(dāng)日色清朗時(shí)，以掌大白紙承其影，則一寺之形勝，悉于此見之。竅，就是小孔。又提到松江城有塔，東有夏監(jiān)遠(yuǎn)家之小室卻有一塔影。長(zhǎng)五寸許，倒懸于西壁之上。
　　針孔影像，已在中外科學(xué)家熱烈論述開來。
1116年北宋藥學(xué)家寇宗奭(shì)所著『本草衍義』提到：菩薩石映日射之，有五色光。這是日光經(jīng)過棱形的石英晶體，所折射散出的各種色光。這就是攝影學(xué)理上的色散現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)色散的現(xiàn)象，卻足足比英國(guó)舉世著名科學(xué)家牛頓的發(fā)現(xiàn)早550年。

1.2、暗箱的發(fā)明與演進(jìn)
拉丁語(yǔ)系國(guó)家的人們，為了避暑把屋子蓋得很遮陽(yáng)很陰暗。這「房屋」拉丁語(yǔ)為（Camera）。而暗箱（CameraObscure）是晦暗的房室之意，也是照相機(jī)（攝影機(jī)）的雛形。此為十五世紀(jì)末期，文藝復(fù)興時(shí)代，意大利人達(dá)芬奇（LeonardoDa Vici 1452－1519），科學(xué)著作中就記述這暗箱，介紹人們可以用來寫生，描繪使用的工具。
　　接著1553年，意大利人玻爾塔（GiovanniPorta 1538－1615）發(fā)表了《自然魔術(shù)》（MagiaNaturalis），一書中更詳盡介紹CameraObscura。首先推薦人們，暗箱的確可以當(dāng)作繪畫工具使用。他的著作說；使用這工具，只要用鉛筆將影像反射在畫紙的，描繪出輪廓，再著色即可完成一幅，很有真實(shí)感的畫像，再高明的畫家也不能相比。此書當(dāng)時(shí)一版再版，且譯傳世界各國(guó)。所以，玻爾塔有一段很長(zhǎng)時(shí)間，被全世界公認(rèn)是暗箱的發(fā)明人。
　　暗箱，是一個(gè)密不透光的箱子或一座沒光的暗室。在箱壁鑿個(gè)小孔，讓箱外物景光影穿過此孔，在箱內(nèi)壁上構(gòu)成倒影。畫家坐在箱內(nèi)，鋪張紙?jiān)诘褂疤帲纯擅璩蓤D像。
　　暗箱，經(jīng)人們智慧，小孔配上玻璃鏡頭，改進(jìn)映像的細(xì)質(zhì)性。暗箱本身也改進(jìn)為體積小，輕便好攜帶，成小匣子，廣為畫家普遍作為，繪畫輔助的好工具。曾有人把雙凸透鏡鑲置在暗箱孔上，可得較好的明確的影像。意大利物理學(xué)家卡爾達(dá)諾（Cardano1501--1576）在1550年所著「根本問題」里就極力推崇此裝置的作用。
　　更進(jìn)而在1568年，意大利貴族丹尼爾─巴爾巴洛（DanielBarbaro）出版「遠(yuǎn)近實(shí)際方法」。書中說出；在暗箱小孔拴上一條繩子，用來將小圓孔隨意放大或縮小，可以調(diào)節(jié)獲得極清晰的影像。甚至，改革以前無透鏡的暗箱，裝上凸透鏡，成為有史來，有透鏡攝影暗箱的發(fā)明者。
　　再者，意大利數(shù)學(xué)兼天文學(xué)家丹提（Danti1536--1586）在1573所著「歐幾里德遠(yuǎn)近法」中，發(fā)表使用凹面鏡片，可以把倒像弄反成正像，這使得攝影方法又更大改善。
　　接著，卡皮爾（Kepler）在1611年著Diaptria 書中，首創(chuàng)使用凹透鏡與凸透鏡的復(fù)合透光，更為暗箱內(nèi)的影像呈現(xiàn)，前所未有的攝影明析度。世人推崇他為照像光學(xué)的始祖。
　　1609年，意大利物理、天文學(xué)家伽俐略（Galileo1564－1642）利用凹透鏡作目鏡，用凸鏡作物鏡，發(fā)明望遠(yuǎn)鏡。尚且觀察天體，發(fā)現(xiàn)月球表面不平。銀河是由大量的如太陽(yáng)的恒星，集組而成。木星有四個(gè)衛(wèi)星。土星外圍有光環(huán)。太陽(yáng)有黑子。
　　1666年，英國(guó)大科學(xué)家牛頓（Sir IsaacNewton 1642－1727）發(fā)現(xiàn)；光的折射，會(huì)有光的色散現(xiàn)象的理論，以及論著中，敘述色之特性。他發(fā)現(xiàn)任何物體的顏色都不是自己產(chǎn)生的，而是光的照射，再反射出來各各不同顏色光。他用三棱鏡將日光折射分解出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛藍(lán)、紫七色。他創(chuàng)立了近代物理光學(xué)的新學(xué)說，也從此，大大影響了，攝影光學(xué)的發(fā)展。
　　到了18世紀(jì)，使用暗箱普遍被使用。漸有便于描繪肖像，靜物，和室內(nèi)繪畫小型暗箱，以及戶外風(fēng)景可手提的，輕巧小的暗箱，經(jīng)能工巧匠，精致制造。
　　攝影技術(shù)，被人們發(fā)現(xiàn)且應(yīng)用在描繪上，讓有心人士已意想到；影像應(yīng)該不必費(fèi)時(shí)，又勞動(dòng)手來描繪，而能利用較好方式，即可將影像保存下來的方法。于是，就有感光存影的辦法被發(fā)明。攝影的機(jī)具如照相機(jī)，攝影材料如感光底片，顯影劑，甚至于，影像由黑白進(jìn)而為彩色，等等因應(yīng)而出。