第一章 摄影史前的光学和化学认知，以及早期的摄影尝试

一、 摄影术发明之前

       早在公元前5世纪的中国，墨子就记录了他所观察到的小孔成像，及物体反射的光线通过一个小孔投射到黑色的密闭设备之后，能够产生跟原物体一模一样的倒置影像。
       古希腊的亚里士多德（Aristotle公元前384～前322）也曾描述到在日食的时候，他在大树下的地上观察到新月形的太阳轮廓，其实这是光线透过树叶缝隙投射到树下的阴影处产生的影像。
       公元10世纪，阿拉伯学者阿布·阿里·阿尔-哈曾·伊本·阿尔-哈桑也观察到当光孔越小时，光线通过之后形成的倒影就越清晰；反之，光孔越大，通过的光线越多，形成的影像则越模糊。
       13世纪的罗杰·贝肯和16世纪的雷尼尔·盖马·弗里休斯也观察到了同样的光学现象。
       文艺复兴时期，人们致力于掌控和利用这种光学现象，从而产生了“暗箱”这个概念，字面意思就是指一个密闭的黑暗空间，光线通过一面墙上的小孔投射到另外一面墙上或者板子上，从而产生色彩逼真的影像。
       16世纪期间，意大利的列奥纳多·达·芬奇、维特鲁威、吉罗拉莫·卡尔达诺，北欧地区的拉斯慕斯·赖因霍尔德以及弗里休斯都在自己的著作中提到过暗箱设备，所以很难推测出暗箱发明的确切日期和发明家。
       根据意大利物理学家乔瓦尼·巴蒂斯塔·德拉·波塔1558年发表的《自然奥秘》的记录，当时很多科学家、魔术师和艺术家都已经对暗箱非常熟悉。到了17世纪，相机暗箱已经成为实现新的绘画创作理念的必要工具，很多艺术家和制图人在创作的时候，都使用暗箱的原理来再现事物。

        从17世纪到19世纪，相机暗箱被不断改进。更好的镜头带来了更清晰的画面，通过使用镜子将倒置的影像转换化成正像，并最终将影像投射到更便于绘制的平面上，一些便携设备在欧洲的地理学家和艺术家中间流行起来。

        摄影相关化学成分的发现则比相机暗箱的发明晚了约200年。从古代到文艺复兴，生活周遭神秘的有机物和矿物质，以及它们对于光和热的反应，促使炼金术师进行了早期的并非严格意义上的化学实验。在17世纪，人类经过更加仔细的观察，发现了硝酸银、氯化银、铁盐类物质，这些都是最早被应用于摄影成像实验的化学物质。   

       1725年，德国阿特多尔大学的医药学教授约翰·海因里希·舒尔茨在偶然的情况下发现了硝酸银暴露在阳光下会变暗的现象，这种现象完全是光线的原因，而非热量导致，这个发现对摄影来说至关重要。    瑞典化学家卡尔·威尔海姆·舍勒通过实验发现氯化银的的感光现象，并于1777年就这一现象发表了文章，此外他还确认太阳光谱中的紫色光束更容易让氧化银感光，同时他还指出变暗的物质中所含的金属颗粒可以通过氨水沉淀。   

       为了测试和计算不同光线强度下，化学盐变暗所需要的光照时间长短，日内瓦图书馆馆长、瑞士人让·塞尼比尔在1782年尝试使用多种物质来做试验，氧化银就是其中之一。他也研究了氯化物对光谱上不同比率的光线所产生的反应，这为后来的相关试验奠定了基础，后人的实验证明光波能够在氯化物表面产生光谱上的自然色彩。
       在18世纪，威廉·刘易斯和约瑟夫·普利斯特里这两名科学家将早期的化学试验和后期的尝试系统地联系起来，找到一种通过光线照射卤化银物质让其变暗后获得影像的办法。威廉·刘易斯重复了约翰·海因里希·舒尔茨的试验过程，将设计好的图形用硝酸银绘制到白色的骨头上，然后将骨头在阳光下曝光，他将这个试验的过程和结果记录了下来，后来这个笔记本被英国陶艺商人乔舒亚·韦奇伍德买下。乔舒亚·韦奇伍德受俄罗斯帝国凯瑟琳大帝委托，使用1282幅乡村庄园和花园的图片来装饰餐桌，其中大部分作品都是借助相机暗箱获得。      1802年，约瑟夫·普利斯特尝试将玻璃板上绘制的画作，转移到含有硝酸银溶液的白色皮质和纸张上，他对此描述道：“在光线未被改变的地方，硝酸盐的颜色最深。”  

       以上进行试验的化学家们，他们虽然做了大量试验，但都未能找到一种方法捕捉到光线对银盐的作用，除非将照片一直保存在暗处，否则一旦曝光，影像就会消失。但是这些试验证明了利用光线来转移绘画或标本的影像是可能的。

二、首例成功的试验

        在19世纪早期，开明的英国和法国新兴中产阶级对于将科学发明运用到日常生活中充满了热情和兴致，这也进一步促进约瑟夫·尼塞弗尔·尼埃普斯和约瑟夫·克劳德·尼埃普斯兄弟二人在拿破仑战争爆发之后，回到家族在沙隆的庄园潜心研究科技发明，并获得了一系列可喜的成就，其中包括电动船舶引擎、一种制作靛蓝染料的方法，可以绘制石版画的设备，以及可以通过光线反应获取影像的方法。
       1826年，尼埃普斯兄弟二人使用相机暗箱在一张含有氯化银成分的纸张上生成了影像，但由于色调是相反的，所以通过这种方法来生成正片的努力还是以失败告终，尼埃普斯兄弟最终改用沥青。先是在玻璃板上，后来尝试在锡版上涂抹沥青，然后将雕版压在沥青表面，并在雕版上涂抹油墨或油漆，最后将这个“三明治”放在阳光下曝光。尼埃普斯将这个技术流程称作照相制版法，这也是照相制版印刷工艺的先驱。

       《窗外的风景》，约瑟夫·尼塞弗尔·尼埃普斯，1826年

约瑟夫·尼塞弗尔·尼埃普斯

       尽管尼埃普斯尝试将锡版换成银版，后来又换成镀银的铜版，并在银版上面涂抹含碘的物质，但仍未能成功缩短成像所需要的曝光时间。为了改进拍摄的光学元件，尼埃普斯联系了巴黎的光学设备制造商文森特·谢瓦利埃，后者跟戏剧舞台设计师兼透视画公司创始人法国的路易·雅克·芒代·达盖尔非常熟悉。达盖尔对于如何使用相机暗箱得到永久性的影像充满了兴趣，二人最终在1827年会面，在1829年签订了深入合作的协议，共同致力于摄影技术和工艺的发展。
       1833年，尼埃普斯逝世。达盖尔继续研究碘盐银质底版的成像，完全放弃了沥青成像的研究。1835年，他偶然了解到一种叫做摄影潜像的现象，可以在后期通过化学制剂冲洗底版来得到影像，这在很大程度上缩短了曝光时间。

       为防止卤化银持续对光线做出反应，1837年，达盖尔找到一种解决方法，来控制底版对光线的反应，那就是使用氯化钠溶液来浸泡底版，直到1839年3月，他了解到硫代硫酸钠（海波）的属性，意识到它可以冲洗掉未经曝光的银盐物质，达盖尔将其命名为“达盖尔摄影法”。

路易·雅克·芒代·达盖尔

坦普尔大街街景，达盖尔，1839年

       1833年，英国科学家兼数学家威廉·亨利·福克斯·塔尔博特构思出一种可以在相机暗箱内看到永久成像的办法。在接下来的两年内，他成功地利用化学制剂的光学反应，在氯化钠和硝酸银交替冲洗过的相纸上显影成像。
        塔尔博特拍摄的首张作品是平面物体，他将一些树叶、蕾丝、和半透明的雕版放在感光纸上，然后在阳光下曝光，在感光纸上生成了色调和空间上颠倒的单色图片，1835年，他将这个发现向前推进了一步，他将一张感光纸放入一台短焦镜头相机内，然后在明亮的阳光下曝光十分钟，得到一张一英寸大小的照片。

       早期，塔尔博特使用碘化钾或食盐让影像稳定，1839年初，他开始改用硫代硫酸钠。塔尔博特对“负片”这个概念有着深刻的独创性的理解，他认为负片就是应该能够多次复制出多张正片的。除此之外，他最具影响力的就是潜像显影，这是他在1840年前后独立发明的一种成像工艺，在天气晴好的时候，曝光时间可以缩短到30秒，1841年2月，塔尔博特首次为自己的发明申请了专利，将这种从负片到正片的处理工艺称之为卡罗式摄影法。
       与达盖尔版照片不同的是，以卡罗式摄影法得到的首先是一张底片，从理论上说，通过这张底片可以复制出无数张照片。现在通行的摄影方式就是以卡罗式摄影法为原理的。从1844年到1846年，塔尔博特制作了名为《自然的画笔》的摄影集，这套书分为6个分册，共粘贴了24张照片，内容包括建筑、风景、静物、植物等，这是历史上第一本以摄影集形式做成的书，它向后人提示了使用与传播照片新的可能性。

开着的门，塔尔博特，《自然的画笔》第6图 1844年

威廉·亨利·福克斯·塔尔博特

       1839年初，一位名叫伊波利特•贝亚尔（Hippolyte Bayard，1801～1887）的法国财政部公务员制作并展出了一些光绘照片和在相机里曝光的直接正像纸质照片。贝亚尔从1838年起开始研究“用光作素描”的技术，1839年，他受当年1月7日发表的关于摄影术发明情况报告的启发，在2月对自己的研究作了相当大的改进，并将此成果向众多友人展示。到了3月20日，贝亚尔终于成功地进行了一次曝光时间长达1小时的摄影实验，并得到了正像。这些作品拍摄于有关塔尔博特的技术传到法国后不久，又在8月份官方公布达盖尔技术之前。然而，政治的压力，尤其是致力于推广达盖尔技术的阿拉戈的施压，使得贝亚尔的发明远离了公众的视线。
       贝亚尔自拍了一张自己扮成自杀者的照片，以此表达对自己遭受法国当权者不公待遇的强烈不满。尽管如此，他很快成为了巴黎摄影界突出的一员。而他的这幅自拍照片，却为摄影史留下了一段逸闻，他的独特的抗议方式成为人体摄影的滥觞。这也是人体摄影史上最早的男性裸体照片（尽管是半裸）。而自拍手法的导入，也是摄影史上摄影家将照相机面对自己、确认自我的最初尝试。当然，文字说明与照片相结合以加强感染力的方式，也是摄影史上的首创。

扮成溺水自尽者的贝亚尔，希波利特·贝亚尔

三、其他的试验

       首次使用“摄影”这个词语的是法国艺术家赫拉克勒斯·弗洛伦斯，他曾随俄罗斯探险队深入巴西内陆腹地，他把用感光纸和银盐物质来为绘画制作影像的过程叫做“摄影”（photography）。1839年，“摄影”一词在欧洲已被广泛使用。
       1839年，一位居住在巴黎的德国画家弗雷德里克·威廉敏·冯·温茨也宣称发明了一种摄影工艺，可用来制作小型和大型人物肖像。
到了1847年，卡罗式摄影法的积极改进者路易·德西雷·布兰夸特-埃夫拉尔发明了一种方法，将纸张浸泡在碘化钾和硝酸银溶液中，在底片仍湿润的情况下曝光，这样产生的影像，色调有了很大的提升。
       1847年，玻璃底版开始得到应用，法国人赫歇尔、圣-维克多和美国人约翰·亚当斯·惠普尔对此贡献较大。
玻璃底版之后，摄影迎来了火棉胶时代，它本质上是棉火药的衍生物，只是溶解在酒精和乙醚的混合液体中之后，被制成了具粘连性的液体状。古斯塔夫·勒·格雷和罗伯特·宾汉在1850年首次尝试。英国雕塑家弗雷德里克·斯科特·阿彻发表在《化学家》杂志上的文章也提到这一方法。这种工艺被称为“湿版”，曝光时间大大缩短，前提是必须在底版湿润的情况下。这使得携带小型暗房在室外摄影成为可能。
       1839年至1865年间，摄影化学的技术探索和改进主要在英法的科学家之间进行，还出现了蛋白工艺、碳素工艺、蓝晒法、伍德伯里式摄影法等。

四、早期的器材

       早期尼埃普斯、达盖尔和塔尔博特使用的相机其实是基于17世纪的暗箱改进的模型。尼埃普斯和达盖尔所使用的相机带有两个长方形的箱子，塔尔博特发明的首台相机被称作“捕鼠器式相机”，也是一个比较粗糙的木盒子。

达盖尔式相机（复制品）