1.針孔成像

攝影，英文Photography，源自于希臘語Phos和Grapho的組合。Phos的意思是光，Grapho則是描繪的意思；顧名思義，攝影便是用光來描繪。

光，是人類生活的重要因素。古時，人們巧妙地利用光來取火、計時，甚至是導航。但人類對光的深入研究，也不過兩三百年時間。自伽利略和牛頓等人于17世紀創(chuàng)立經典物理學，光學才被作為一個學科獨立出來。而后百年時間里，物理界也對光的性質爭論不斷，以牛頓為首的粒子學說認為，光就像從光源中射出的子彈一樣，是由無數(shù)個高速移動的光子組成的；而以胡克、菲涅爾為首的波動說則認為，光和聲波水波類似，是在一種名為‘以太’的介質中移動。直到現(xiàn)代物理的出現(xiàn)，才逐漸完善了對光的認知，至于中間物理大師們的唇槍舌戰(zhàn)，則又是一段傳奇了。本文并不會過多的關注在科學和技術層面上，但后文依然會提及科學界對光的爭論，以及光的性質，如波粒二象性。

對于光影的研究，最早可以追溯到中國春秋戰(zhàn)國時代，墨翟，即墨子，在其著作《墨經》中大篇幅地論述了光的各種性質，如光沿直線傳播、光照射物體會產生影子，以及小孔成像的基本原理。

景，光之人煦若射。下者之人也高，高者之人也下。足敝下光，故景障內也。

（譯：影，光線照人，如果反射，其直若矢。射到下面就反射到高處，射到高處就反射到下面，因成倒影。足遮住下面的光，反射出來成影在上；頭遮住上面的光，反射出來成影在下。在物的遠處或近處有一小孔，物體為光的直線所射，反映于壁上，故影倒立于屏內。）

——墨翟

公元前350年，亞里士多德也在著作中提到光學法則，他稱每逢日蝕，日光透過樹葉空隙投射到地上，呈圓斑狀，正是當時太陽的形狀；他還發(fā)現(xiàn)，孔徑越小，圖像越清晰。至此，東西方科學界都以悉知光效穿過小孔，會形成影像的光學原理。

接下來兩千年里，從使用冰或者天然水晶作為透鏡生火，引燃敵船，到近代的眼鏡，各國科學家競相發(fā)明了諸多利用這些光學原理的器物服務于生活以及戰(zhàn)爭。

針孔成像，作為相機的雛形，其理論也在科學的發(fā)展中被豐富了起來。十五世紀末期，文藝復興時代，意大利人達文西在其著作中便記錄了藝術家利用暗箱寫生和繪畫。到了1553年，意大利人玻爾塔在《自然魔術》中更加詳盡的介紹了暗箱的使用方法和作用，“”。

暗箱，（拉丁語為Camera Obscure，而這也正是英語中相機一詞的來源）是一種內部密不透光，箱壁設有一小孔的裝置。設置完成后，畫家坐在箱內，便可描繪箱外的景象。

早期暗箱

而后的一百多年里，熱愛繪畫的意大利人，對暗箱進行了大量的改進，使其能呈現(xiàn)更加清晰的影像，但方法卻不盡相同。意大利貴族丹尼爾─巴爾巴洛在小孔處安置了一個以繩子為主的機構，可以用來控制孔徑的大小，這也可以被看作是光圈的雛形。而意大利數(shù)學兼天文學家丹提和卡皮爾則提出使用多個鏡片的方式，使暗箱內的影像變得格外清晰。

到了18世紀中期，暗箱被普遍使用，并可以被隨身攜帶，但依然需要畫師將其投射的影像描繪下來。直到感光材料的發(fā)現(xiàn)，人們首次擁有了直接記錄光影的能力。

影像詞典

針孔相機

光線沿直線傳播。物體反射的光線，通過針孔，在成像面形成倒立的影像。針孔與成像面的距離，稱為焦距。針孔接近成像面，可拍攝廣角照片。針孔遠離成像面，可拍攝遠攝照片。一般而言，針孔越小，影像越清晰，但針孔太小，會導致衍射，反而令影像模糊。

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