用相机打盹照片， 手机或 MP3播放器 你有一块 之 数字 您可以在各种不同的中使用的信息 方式：您可以立即通过电子邮件将其发送给朋友，然后将其上传到 网站, 或在您的 计算机.就在几年前，这种事情 这是不可能的，因为相机的工作方式不同：它们是 完全 模拟，将图片捕获为光的图案和 使用经过化学处理的塑料卷进行深色 影片和 一张照片需要几个小时(甚至几天)才能出现在你的手中。虽然一些专业摄影师 仍在使用 胶片相机，我们大多数人早已将他们抛弃在历史中， 以及 蒸汽机 和电报。那太可惜了，因为 他们实际上可以教我们很多关于化学、物理、 和科学 光.让我们仔细看看它们是如何工作的!

　　相片：1990年代中期的典型35毫米胶片相机。这款由奥林巴斯制造，包括一个电动变焦镜头，可延伸至80毫米(约3英寸)。顶部的塑料窗口装有自动对焦系统和取景器，右侧的白色矩形(当我们看着相机时)是闪光灯。

　　什么是摄影?

　　像这样的文章通常通过指出这个词来打开 摄影 来自两个希腊词， 照片 (光)和 图形 (写作)——所以摄影实际上意味着“用光写作”。 但这只是一个比喻。我们看到物体是因为它们要么发出 光(如太阳)或将其从表面反射(如 月亮)以完美的直线放大到我们眼睛的光线中。 就像人眼一样，相机捕捉光线 通过 A 进行轻度充电 镜头 在前面。但关键的是 相机和眼睛之间的区别在于相机使 永久 它所看到的副本。

　　“摄影”有点用词不当：说光线不是真的 任何意义上的“写”或“画”。他们不后退， 四，像艺术家的手一样深思熟虑地潦草地写下一幅画。 那么会发生什么呢?像科学家一样思考总是有帮助的! 请记住，光是 能源;什么相机 实际上，它永久捕获落在小(二维)表面上的能量 里面。在一个 数码相机, 发生这种情况是因为有一个 电子的 光探测器芯片 (要么 CCD(电荷耦合器件) 或替代方案 称为CMOS芯片的技术) 紧靠镜头后面，将光能转换为 电力. 在传统相机中，没有芯片;相反，输入的能量是 被一块捕获 塑胶 对光敏感，更好 被称为 影片.光能留下永久痕迹 通过引起薄膜的化学和物理转变。 (顺便说一下，光不仅仅意味着可见光：理论上，你可以用任何类型的 入射光： 红外线, 紫外线的 X射线，或任何您想要的。

　　照片：典型的35mm彩色摄影胶片。你几乎可以辨认出这里有四个“框架”(单独的图片)，并排。因此，一卷有36帧的胶卷大约是这个长度的九倍。请注意顶部和底部的链轮孔，以便将胶片准确地卷绕到相机中。

　　胶片相机如何工作?

　　在数码相机出现之前，摄影涉及在银基胶片上捕捉光线，如下图所示。光线通过光圈和镜头(红色)进入相机前部(黄色)，并击中从背面线轴(棕色)缠绕出来的胶片(绿色)。最初，摄影是一项非常专业和熟练的业务——直到这个小发明出现，允许任何人和每个人都拍照。这是乔治·伊士曼的原装柯达相机。

　　艺术品：插图来自 “美国专利#388，850：相机” 授予于 1888 年 9 月 4 日，由美国专利商标局提供，为清楚起见，添加了我们的着色和标签。

　　你无法轻易打开数码相机看看它是如何工作的，即使你这样做了，你也不会学到那么多东西。但胶片相机可以更自由地揭示它们的秘密。打开背面，您可以看到胶片去处的线轴(左和右)。在中间，您可以看到快门机构的背面和它前面的镜头。取景器有点清晰 塑胶 顶部窗口：

　　照片：在典型的胶片相机内部。

　　胶片相机的主要特点是：

　　塑料或金属 箱 这是完全不透光的，以保护光敏膜。

　　一 孔径：一个小圆孔，在短时间内让光线进入表壳 你想拍照。

　　孔径位于一个更大的结构的中心，称为 虹膜 或 虹膜膜—一 一组重叠的刀片，就像你在詹姆斯邦德电影开始时看到的那些， 可以打开或关闭，让更多或更少的光线通过光圈进入。

　　一个 快门 机制：a 春天-加载 门打开精确的时间，然后再次关闭以让光线通过 光圈。

　　一个或多个 镜头 在百叶窗前。这 镜头 至关重要 部分相机并同时完成多项工作。首先，它们具有可扩展性 向下，世界的大型传入图像，使其适合很多 更小的胶片面积：没有人真正想要真人大小的照片!第二 透镜将入射光能量集中在一起，因此图像形成 胶片速度更快，相机可以在更暗的地方使用 条件比本来的情况要好。第三，他们带来了 光线进入尖锐的焦点正好在薄膜表面，所以 你会得到一个清晰、锐利的图像，而不是一个模糊、模糊的图像 印象。最后，它们还最小化了 光圈和胶片，所以相机可以做得相对较小和 便携式。当您调整相机上的焦点时，您'实际上 来回移动一个或多个镜头(靠近或 离物体和电影更远)来制作一个不同的部分 影片上的场景显得更清晰，根据你是否愿意 强调照片中的近处或远处物体。

　　一卷或一块 影片 (直接在相机的后壁上 快门对面)。

　　如何使用胶片相机拍照

　　照片：以老式的方式拍照。 摄影：J.E. Pasonault，图片由 美国国会图书馆.

　　当您准备好拍照时，将相机对准拍摄对象，单击 按钮，快门短暂打开，允许光线通过 通过光圈照射薄膜，通常为几分之一 在它再次关闭之前。入射光线交叉 当它们进入时，来自物体顶部的光线最终落在 薄膜的底部，反之亦然，从而产生颠倒 胶片上的(反转)图像。

　　胶片对光非常敏感：只有 制作照片也需要少量的光能 很多光会摧毁它。要制作完美的照片，您必须 让恰到好处的光照射到薄膜上，这称为 这 暴露.暴露取决于两个因素：多长时间 快门打开(快门速度)及其打开范围( 光圈)。快门速度以秒为单位(从大约 1/10，000 秒到 30 秒)。孔径以称为 光圈 (或简称“停止”)，例如f / 4和f / 8。 较小的f值(例如1或2)意味着较大的光圈，因此更多的光线进入; 较高的 f 值(例如 16、22 或 32)意味着光圈较小，因此允许的光线较少。

　　自动、紧凑的“傻瓜式”相机可产生合理的图像 只需单击一个按钮：他们使用 光电管 (电子 光传感器)自动调节快门速度和光圈 并发射出看不见的 红外线 或 超声波 光束设置焦点 自动也是如此。虽然复杂的专业相机 通常具有自动控制，也允许完全手动 操作：在拍照之前，您必须调整焦点， 设置曝光时间，并调整光圈的大小。跟 手动相机，要调整曝光时间和光圈 设置以相互补偿，因为它们都会影响 到达胶片的光量。

　　照片：需要远距离拍照吗?试试像这样的长焦镜头，它长400mm(~15英寸)!照片由Angela M. Virnig提供，由美国海军和 维基共享资源.

　　胶片相机的其他特点

　　大多数胶片相机还具有取景器(因此您可以看到您的取景器如何 照片将出现)，一个 氙闪光灯 (这增加了足够的额外 即使在黑暗条件下也能激活薄膜的光能)，以及 自拍机制(因此您可以在没有人的情况下拍摄自己 帮助)。便宜的相机通常将取景器安装在一个取景器上 主镜头的侧面和上方，因此您构图的图像只是一个 与您在最终照片上看到的内容大致相同。 专业相机使用一种称为 单反(单镜头反光), 其中棱镜和 镜子 让您通过实际镜头看 并查看您将拍摄的照片的精确复制品。最 数码相机 (即使是便宜的)产生忠实的 最终图像的副本，如单反相机，因为您在 液晶屏 背面由CCD或CMOS芯片产生，用于捕获最终照片。

　　虽然廉价的傻瓜相机通常具有固定镜头， 专业单反相机的设计使您可以拧下一个镜头和螺钉 根据需要，根据需要在更长或更短的 来拍照。镜头范围一般为约20mm(~0.8英寸) 广角镜头(用于拍摄相对较宽的物体和 非常接近)到 800 毫米(30 英寸)左右(“大象枪”， 长焦镜头，用于拍摄非常狭窄的非常远的照片 定义的区域)。在这两个极端之间，典型的日常 镜头长约 50 毫米(2 英寸)。许多现代相机都具有变焦功能 镜头，通常由小镜头供电 电动机, 可以在两个固定点之间来回移动，以提供一系列不同的 放大倍率。

　　插图：单反相机的工作原理：1)光线从前部进入并穿过镜头(2)和光圈(3)，光圈具有金属叶片，可以打开和关闭以让或多或少的光线进入。在相机内部，光线从铰链镜(4)反射并射入五棱镜(5，五面棱镜)，五棱镜将其反射到取景器(6)和您的眼睛中。按下快门释放按钮时，反光镜(4)会向下翻转。来自镜头的光线(虚线)现在通过快门(7)直接穿过相机的背面，并照射到胶片上(8)。这种类型的设计确保您通过取景器看到的图像与胶片上拍摄的图像完全相同。

　　摄影胶片如何工作?

　　照片：摄影暗室通常用昏暗的绿色或红色光线照明，以防止损坏未显影的胶片。照片由Leah Stiles提供，由美国海军和 维基共享资源.

　　许多材料对光敏感。离开一片白色的办公室 纸 在你的窗口里呆了几个星期，你可能会发现它变成了 黄色; 塑料 从白色或透明开始也有习惯 变黄或起雾(“光降解”)时 暴露在光线下一段时间。棉质衣服的染色颜色 织物在阳光下也会褪色。如果你是白种人，甚至 在海滩上几个小时或几天后，您的皮肤可能会变色。 但是你不能真的用纸、塑料、棉花或皮肤来捕捉 图片!

　　照相胶片是涂有乳剂的塑料(有时是纸) 由悬浮在 明胶(一种在酒胶等糖果中发现的果冻状物质)。 银盐是银和卤素的化合物，例如 氯、碘和溴，也称为 卤化银—和 它们的有用特征是它们开始变成纯净， 当光线落在他们身上时，金属银。如果大量光线照射 它们，它们的变化比光线较少时的变化要大得多。 这就是光线进入的二维图案的方式 通过相机的镜头从外面的世界形成一种 不可见的化学痕迹(称为“潜在”图像) 照相胶片的表面。

　　显影和印刷照相胶片

　　一层感光塑料薄膜，图像不可见 印在上面对任何人都没有多大用处。要将其变成可识别的照片， 你必须 发展 电影在 暗室 (通常用不影响胶片的红光或绿灯点亮)。这 涉及将薄膜浸入一系列化学物质中，这些化学物质转换了微小银捕获的潜在图像 卤化物晶体形成可见光图像，形成较大的银 粒子，也使该图像永久化。

　　插图：摄影过程通过三个主要步骤将图像捕获为照片。1：曝光可在相机内的胶片上捕捉倒置(颠倒)的潜在(不可见)图像。2：显影使用一系列化学物质使潜在图像可见，并以底片的形式将其永久固定在胶片上。3：打印产生最终照片(正片打印) 负面的。您可以从一张底片进行任意数量的打印。

　　首先，将薄膜浸入称为 开发 人员哪 鼓励更多的卤化银转化为金属银 并呈现潜在图像可见。停止此过程继续 无限期地，毁了照片，然后必须浸渍胶片 在称为 停止沐浴 以中和 开发 人员。完成后，图像将永久化 使用化学溶液溶解任何剩余的卤化银 被称为 海波 (或定影剂)，在用水冲洗干净之前 然后挂上去晾干。

　　在这个阶段，图像虽然可见，但仍处于负面模式， 明亮区域看起来很暗，反之亦然。这就是为什么开发 胶片被称为 底片.一旦电影 发达，印刷：从广义上讲，你照亮了一盏灯 底片，因此它会在感光纸上投射阴影，并且 将底片变成可识别的照片，称为 (正面) 打印.您可以从 单负片，这是它的一大优势 略显费力的“正负”摄影过程。由 调整底片和纸张之间的距离 打印和使用镜头，您还可以放大或缩小 图像的大小。 您用于执行此操作的设备称为 放大.

　　可以自己冲洗和打印胶片，但大多数摄影 实验室拥有大型电子机器，可以自动化 完全处理，将薄膜穿过一系列罐体 以正确的顺序以正确的顺序填充化学品 速度。你有时仍然看到的那些大型照片打印机 药店的背面通常使用显影彩色胶片的方法 称为 C-41工艺.

　　照片：左：一些摄影彩色底片 回收 垃圾箱看起来像这样。右：打印时， 颜色颠倒了，看起来就像你期望的那样。我通过反转 数字颜色与 计算机图形学 包。注意现实生活中的红色垃圾箱(在正图像的中心 右侧)在负片中变为绿色，而黄色(在正图像的右侧)在负片中变为蓝色。

　　薄膜的种类

　　照片：柯达在整个 20 世纪主导了摄影胶片市场， 但它的革命性产品——塑料照相胶片——现在已经在很大程度上被取代了。 通过即时数码摄影。 Carol M. Highsmith's America Project中的照片 在Carol M. Highsmith档案馆， 友情提供 美国国会图书馆.

　　大多数胶片都以不透光的墨盒出售，您可以将其卡入相机。 在内部，墨盒包含一长卷分离的塑料薄膜 变成一个、两个或三十个矩形框架，尺寸为 24mm x 36mm(此标准尺寸称为 35毫米胶片).顶部和 卷轴的底部打有小孔，因此每个部分 胶片可以在拍照后卷开， 释放未曝光的相框，准备拍摄下一张照片。(相机 通常有一个用手缓慢缠绕的线轴机构或 由电动机自动且非常快速地上链。

　　有许多不同种类的薄膜设计用于拍摄不同类型的薄膜 的照片。黑白胶片仅对存在或敏感 没有光线，因此它仅将图像显示为灰色阴影。颜色 胶片与黑白有效工作方式相同，仅在 三个独立的层，一个对蓝色敏感，一个对绿色敏感， 一个对红光敏感。电影也被设计用于 差异很大的光照条件：一般来说，你需要 使用 快膜 (形成相对图像的图像 光线不足)在黑暗的室内条件下和 慢片 (一 需要更多的光线)在明亮的户外条件下。胶片速度 由一个名为 国际标准化组织评级： ISO 编号 的 100 个是慢的，400 个或更多是快的，200 个是好的 通用摄影。快膜通常产生更颗粒， 图像比慢图像更模糊，因此，通常，摄影师永远不会 使用比绝对必要的更快的胶片。现代相机 使用名为 DX 编码, 这仅涉及相机读取 条形码 印在 薄膜容器。除了惯例之外没有真正的原因，很好 数码相机也倾向于使用ISO等级来指示速度 照片在不同的光线条件下拍摄。

　　摄影简史

　　谁发明了相机?以下是基于胶片的摄影发展的关键时刻的简要历史：

　　古代：人们想出了如何在墙上制作图像 通过在百叶窗或窗帘上打孔来使房间变暗 对面的墙。这称为 暗箱.

　　艺术品：最早展示针孔相机光学元件的图纸之一， 由 杰玛·弗里修斯, 荷兰医生和科学仪器制造商，可追溯到1544年。太阳(右)穿过 针孔(红色)并在房间的墙壁上形成一个倒置的图像(左)。

　　1727年：德国物理学家 约翰·舒尔茨 发现本质部分 科学将支撑所有摄影，直到20世纪末 世纪：银基化学盐对光敏感。

　　18世纪末： 汉弗莱·戴维爵士 和 托马斯 韦奇伍德 使用银涂层纸制作粗略的副本 画。

　　1827： 法国人 约瑟夫·尼塞福尔·涅普斯 拍出第一张照片， 从他的窗户看到，使用一块涂有银色化学物质的金属板暴露在光线下八小时。

　　1831年：在另一位法国人涅普斯的帮助下， 路易·达盖尔 (右图)，完善了制作极其详细的摄影图像的方法 在银板上，命名为银版照相。方法变得巨大 在美国很受欢迎。

　　1838年：达盖尔夺取 一个人的第一张已知照片 在巴黎圣殿大道。 路易斯·达盖尔的照片由 美国国会图书馆.

　　1839: 亨利·威廉·福克斯·塔尔博特 弄清楚如何制作照片 在涂有银基化学品的光敏纸上。他 发明负阳性过程和制造倍数的方法 从单个底片打印。他的照片最初被称为 Talbotype或Calotype直到他的一个朋友，英国天文学家 约翰·赫歇尔爵士，表明“照片”可能是一个 更好的名字。

　　1851年：英国艺术家 弗雷德里克·斯科特·阿切尔 发明一种新的方式 使用湿玻璃板拍摄照片。虽然比 银版照相和质量比福克斯塔尔博特的方法更好，湿的 板很麻烦，必须在之后立即开发 他们暴露在外。

　　1859年：英国著名物理学家 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 产生 第一张彩色照片 (格子丝带)。

　　1871： 英国人 理查德·马多克斯 弗雷德里克·斯科特的进步 阿切尔的工作，弄清楚如何使用干燥的照片 板和明胶乳液。该方法更快，允许 照片将在曝光后一段时间(而不是立即)冲洗。

　　1883： 美国 乔治·伊士曼 彻底改变摄影 发明廉价的塑料照相胶片。

　　1889年：乔治·伊士曼使数百万人有可能接受 通过启动他简单、廉价的柯达相机进行摄影 营销台词：“你按下按钮，剩下的交给我们。

　　1896： 德语 威廉·伦琴 拿第一个 X射线 照片(他妻子的手)。

　　1924： 德国人 徕卡 公司开始销售35mm摄影机 电影很快成为世界标准。

　　1931: 哈罗德·埃杰顿 发明氙频闪闪灯，使 可以拍摄高速移动的物体。

　　1930 年代：廉价的柯达和爱克发彩色胶片问世。

　　1947年：美国物理学家 埃德温·兰德 发明了一种可以 制作即时照片，命名为宝丽来陆地相机。

　　照片：埃德温·兰德(Edwin Land)用他的宝丽来相机彻底改变了摄影，使人们 在拍摄后一分钟内查看他们完成的照片。照片由 拉尔夫·斯坦伯格 发表 上 维基共享资源 在 知识共享许可.

　　1963年：埃德温·兰德(Edwin Land)发布了他的宝丽来的改进彩色版本 照相机。

　　1985年：相机出现DX编码，这是一种条形码系统，允许相机读取胶片 从胶片容器自动调速(和帧数)并自动调整自身。

　　1990年代：廉价的数码相机开始使胶片过时。一些摄影师坚持使用旧技术，但是 许多商店完全停止销售胶片。

　　2008： 宝 丽 来 由于需求不足，公司停止生产即时胶片。第二年，一群名为“不可能的项目”(后来更名为宝丽来原创)的荷兰爱好者开始制作自己的替代电影。

　　2010: Instagram，照片共享应用程序，由 凯文·希斯特罗姆 和 迈克·克里格, 最初针对iPhone用户。

　　2012： 伊士曼柯达 开创胶片摄影的公司， 申请破产 在未能应对数码相机的挑战之后。

　　照片：右：如果你在 1930 年代是一位敏锐的业余摄影师，你可能会使用像这款 Soho Cadet(在英国伦敦制造)这样的紧凑型相机，它装在一个坚固的外壳中，由坚韧的胶木制成 塑胶.表壳的正面向下铰接，露出内部的摄像机构。你拉上镜头，它从皮革波纹管上的外壳伸出。您可以通过将波纹管从外壳中稍微多一点或稍微少一点地拉出来，从而调整镜头和胶片之间的距离，从而非常粗略地对焦相机。您还可以使用镜头上方的滑块控件粗略地调整曝光。您可以辨认出镜头右上角的小取景器 (正如我们所看到的)。