一、针孔（kǒng）成（chéng）像的起源

我们对针孔成像的认识可追（zhuī）溯到我国（guó）春秋战国时期，墨翟所著《墨经（jīng）》就（jiù）已记（jì）载了针孔成像的现象（xiàng），并作了（le）精（jīng）辟的解释，这是世界上对（duì）针（zhēn）孔成像（xiàng）的最（zuì）早论述。北宋时期，沈括在前人研（yán）究针孔成像的基础上，做了许多实验，所著《梦溪（xī）笔谈》对针孔（kǒng）成像有详尽的记载（zǎi）。他（tā）在纸窗上（shàng）开一个小（xiǎo）孔，使窗外飞鸢和（hé）塔楼影子（zǐ）成像于室（shì）内的纸屏上面。他（tā）指出: “若鸢飞空中（zhōng），其影随鸢而移，或（huò）中间为窗所束，则鸢与影相连， 鸢东则影西，鸢（yuān）西则影东。又（yòu）如（rú）窗隙是楼塔之（zhī）影，中间为（wéi）窗所束，亦皆倒垂.....”

图1.1 装有透视（shì）镜的（de）镜箱成像示意（yì）图

二、透镜与镜箱的诞生

1620年，奥（ào）地利人开普（pǔ）勒(J. Kepler)制作了便携式暗箱。18世（shì）纪，暗箱装上了（le）透镜，成（chéng）了镜箱(图1.1)，这即（jí）是照相（xiàng）机的雏形。1812年，英国威廉。海德。渥拉斯（sī）顿(William Hyde Wallaston) 的新月形透镜，使镜箱（xiāng）提高了光通量（liàng）。1816年，由尼埃普斯（sī）发明了世界（jiè）上第一个可控光圈的（de）照相机镜头“人工魔眼”，从此进入（rù）了光学镜头成像的时代。1839年（nián），达盖尔（ěr）发（fā）明了银版摄影术，所用的（de）照相机为双重木结构，长10. 5英寸，高12. 5英寸（cùn），重11磅。镜头由两片渥拉斯顿新月形透镜组（zǔ）成，镜（jìng）箱可前后聚焦。

三、摄影史上（shàng）的三个时代

(一（yī）)湿板感光时代（dài）

摄（shè）影的初期，拍照都要（yào）现拍现（xiàn）做感光板，并必（bì）须在它还湿的状态下拍摄才能（néng）感光（guāng）。1824年，

法国（guó）人N.尼埃普斯（sī）拍摄了世（shì）界上第一张正像照片《餐桌》。 1826年，他又拍摄了（le）现今世界上爆粗暗下来的最早的（de）照片（piàn）《阳光顶层》，他（tā）用白色沥青制作的感光材料，在阳光下曝光了8个小时（shí）。1839年（nián），由法国人达盖尔发布了“银版摄影术”（把景物直接排程正像（xiàng），曝光时间需要15分钟），此时又由英国人H.塔尔博特（tè）发（fā）明（míng）了“卡罗式摄影（yǐng）法”（先（xiān）把景（jǐng）物拍摄成负像，再印成正像）。1851年，由F.S.阿切尔发（fā）明了火棉胶硝酸银（yín）湿板，把（bǎ）曝（pù）光时（shí）间缩短为1-2分钟（zhōng）。

(二)干板感光时代

进（jìn）入（rù）这（zhè）一（yī）时期之后，在拍照时使用的感光光材（cái）料（liào）都是事先做（zuò）好的干（gàn）燥的感光（guāng）材料。1871年，英国（guó）医生R.马克多斯发明了明胶（jiāo）溴化银干板，取（qǔ）代了（le）火棉（mián）胶湿板，并把曝光时间（jiān）缩短到了1/25秒。1880年，美国人伊斯曼（màn）在（zài）纽约开设了“伊斯曼干板公（gōng）司”（柯达公司的前身)，于1891年生产出了世界上最早的以赛璐珞为（wéi）片基的（de）胶（jiāo）卷。20世（shì）纪（jì）初叶起，随（suí）着（zhe）感光材料的（de）改进，促进了摄影（yǐng）科技水（shuǐ）平的快速提高和照相器（qì）材向现代化方向的迅猛发展。到20世纪80年代之后，感（gǎn）光胶（jiāo）卷成像（xiàng）的（de）照相机已经具备了自（zì）动曝光、自动（dòng）调焦和自动卷（juàn）片等先进功能，黑（hēi）白、彩色的高感光度和（hé）细（xì）颗粒感光（guāng）胶片都发展到了一（yī）个极高的（de）水平。

(三)光电（diàn）数字时代

20世纪末期进入（rù）了数字影像时代，数字照相机开始正式流行。用今（jīn）天（tiān）的眼（yǎn）光来看（kàn），数字照相机在其诞（dàn）生初期因（yīn）像素偏（piān）低等问题几乎很（hěn）少有实际使（shǐ）用价值。1995年（nián）， 佳能公司推出的（de）第一款主要面（miàn）向专业摄影者的单镜头反光数字照相机DCS3就很有代表性，该相机采用一块像素仅为130万（wàn）的CCD光电芯片，所摄照片的尺（chǐ）寸也非常之（zhī）小，但在当时已经是一个非常了不起的重大突破了。今天（tiān），1200多（duō）万像素~1800多万（wàn）像素（sù）的（de）单镜头反光（guāng）数（shù）字照相机已比比皆是，这些数字照相机不光是像（xiàng）素有了大幅度的提高，综（zōng）合性能指标也（yě）达到了一个空前的水（shuǐ）准，而（ér）售价持续走低。尼康D3X、D7000、佳能EOS5D MARKII和索尼（ní）α 900等就是（shì）目前最新型、最具专业水准和（hé）高性（xìng）价比（bǐ）的1000万级~2000万级（jí）像素的单镜头反光数（shù）字照相机。采（cǎi）用高（gāo）科（kē）技数字技术为核心的数字照相机彻底抛弃了传统（tǒng）的感光胶卷，取而（ér）代之的是（shì）一种（zhǒng）叫做“CCD”或“CMOS”的光电芯（xīn）片作少（shǎo）光电耦合器件，运用光电信号转接算理（lǐ），将电（diàn）子数据存储在存储（chǔ）卡上，通过（guò）相机或电脑等设备打开后就成为数字图像（xiàng）。 数字图像不需胶卷及冲（chōng）洗工（gōng）艺，但它可直接通过数字（zì）彩扩机或（huò）打印机（jī）来输出（chū）照（zhào）片。摄影由此进入了一个新的（de）时代（dài）——光电（diàn）数字（zì）时代。