澎湃在线|第一张彩色摄影图像,在电磁学家的演讲中诞生


摄影术发明后 , 丰富的色彩成像并没有紧随其后 , 而是经历了一段黑白和单色影像时期 。 人们也曾给照片手工上色 , 以满足顾客需求、提升艺术价值 。

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1850年的手工上色银版照相 , by J. Garnier
制作彩色成像的最早期尝试出现在1840年代 , 但它们的品质很差 , 曝光时间长达数小时甚至数天 , 而且摄影师们还要面临染料扩散的麻烦 , 总的来说失误率高 , 非常不实用 。
为实用性彩色摄影奠定了理论基础的先驱者 , 意外地来自电磁学领域 。 他就是证明光的本质是电磁波的苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell) 。 麦克斯韦紧跟牛顿和托马斯·杨的脚步 , 对彩色视觉产生了浓厚兴趣 。
1855年 , 此君在爱丁堡皇家学会发表的一篇论文《关于眼睛感知到的颜色的实验 , 及有关色盲的评论》(Experiments on Colour, as Perceived by the Eye, with Remarks on Colour-Blindness)中 , 阐述了产生全色投影图像的策略:如果透过红、绿、蓝三色滤光器分别拍摄同一景象 , 而后将影像分别通过三种颜色的滤镜投射到屏上 , 这样通过叠加就可以完全还原原始的彩色影像 。

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萨顿(左)和麦克斯韦(右)
1861年的演讲中 , 麦克斯韦展示了世界上第一个彩色摄影实验的成果 。 通过摄影师托马斯·萨顿(Thomas Sutton)的协助 , 他们分别在阳光下使用红、绿、蓝三种滤光片拍摄一条苏格兰花格呢缎带 , 拍摄了三张独立的单色负片 。 再将三张照片显影 , 打印在玻璃纸上 , 然后使用三台不同的投影仪投影到屏幕上 , 每台投影仪配备了用于拍摄照片的相同滤色镜 。
当这三个图像叠加在屏幕上时 , 便形成全彩色图像 , 完整呈现了缎带本身的颜色 。
虽然当时大家没有意识到感光乳剂对红光不敏感 , 幸运的是 , 缎带上的红色布料反射了紫外光 , 因此 , 红色还是在最终的感光乳剂中被记录下来 。 当然也因为滤镜没能屏蔽紫外线 , 并且绿光敏感性也不是很强 , 所以实际拍摄效果与预期的效果相比有一定差距 。

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使用了从分离负片获得并用彩色滤光片投影的三个黑白透明胶片A , B和C , 和图像重叠效果D
该实验的原照片如今被保存于麦克斯韦出身地的一家博物馆中 , 被认为是世界上第一张彩色照片(上图右下角中的缎带) 。 虽然麦克斯韦不是摄影师 , 并且是以学术演讲的方式完成的拍摄 , 但他再次证明了前人的色彩理论 , 这一研究也获得了英国皇家学会的奖章 。
我们可以再次通过这个视频中的简易设备 , 感受一下当年色彩带给麦克斯韦、萨顿和在场科学家们的视觉冲击:
其实麦克斯韦的发现 , 是根据人眼的感光原理诞生的色度学中“加色法”的雏形 。 加色法是指三原色的颜色光按不同比例相加而混合出其他色彩 。 比例完全相同时会得到白色光 , 其他比例下可产生各种颜色光 。
举个简单的例子 , 当我们把水滴滴在电视屏幕上 , 就会看到被放大的像素变成了红、绿、蓝三色阵列 。 这就是现代工业产品根据加色法原理合成影像的成果 , 也被称为RGB颜色模型 , 想必做设计的朋友对这个术语都不陌生 。

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尽管在那场演讲中展示了这种理论的可行性 , 但彩色照相要普及还需等上几十年 。 1903年 , 卢米埃尔兄弟获得彩色照处理技术的专利 , 他们称之为“彩色照相底板”(Autochrome)技术:将细微的淀粉颗粒分批染成红色、绿色和紫色 , 混合在一起 , 然后铺在涂有粘性清漆的玻璃板上;然后把木炭粉铺在板上以填充有色淀粉颗粒之间的任何间隙 , 再以滚筒将板压平;最后再用全色照相乳剂涂覆这块板 。分页标题
在拍摄的时候 , 光线通过被染成各种颜色的土豆淀粉颗粒 , 可以将相应颜色传递到图像上 。 这也是第一个成功进行商业化的彩色摄影技术 。
即使在数码摄影和短视频大行其道的今天 , 依然有一些专业影像工作者和爱好者们 , 用更具温度的图像处理方式 , 带我们重回那些慢节奏的年代 。
References:
https://en.wikipedia.org/wiki/Hand-colouring_of_photographs
https://allthatsinteresting.com/first-color-photos?utm_source=connatix&utm_medium=referral&utm_campaign=cxhighlights
http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/first_colour_photographic_image.html
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A9%B9%E5%A7%86%E6%96%AF%C2%B7%E5%85%8B%E6%8B%89%E5%85%8B%C2%B7%E9%BA%A6%E5%85%8B%E6%96%AF%E9%9F%A6
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%A9%E8%89%B2%E6%94%9D%E5%BD%B1
http://www.jimworthey.com/archive
https://www.sohu.com/a/231914048_827027
https://en.wikipedia.org/wiki/Magic_lantern
https://allthatsinteresting.com/autochrome-old-color-photos#2
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