【原】影像世界

一、照相机

（音频里把“黑洞”读成了“宇宙”，我太笨了）

现代照相机是一个很庞大的系统，在此仅介绍一些基本的相关知识。

照相机有两个根本问题，一个是成像，另一个是把像留下来。

成像主要是靠光学折射。

初中物理有一个重要知识点——凸透镜的成像，便是照相机、望远镜、显微镜镜头的基本原理。

早在17世纪初，我们熟悉的伽利略、开普勒等人，就已经开始了对望远镜的探索。

1609年45岁的意大利科学家伽利略制作了一台32倍的天文望远镜，对月球进行了人类历史上第一次科学观测。借助于这台望远镜，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼的“日心说”找到了确凿的证据。还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成的等等。近代天文学的大门就此打开！后来人们说常说，哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。

其实，伽利略那个年代，光学的应用领先于理论，他能够用望远镜观测天空，但并不能解释其中的光学原理。一些教会中的人，宣扬望远镜里看到的不过是“幻象”，并不是真实的，因此不能作为打碎教会教义和圣经的证据。几年后开普勒阐述了望远镜的成像原理，伽利略的天文发现逐渐得到人们的认可。

我们最熟悉的牛顿，他在提出万有引力和微积分之前，对光学进行了研究。三棱镜色散实验就是牛顿最先做的。而且牛顿也是磨制镜片爱好者，自己制作了很多凸透镜片，质量堪称一流。

伽利略也是另一个相关仪器——显微镜的最早发明和应用者之一。不难理解，因为显微镜和望远镜的光学原理是大同小异的。

显微镜最出名的发明者是荷兰人列文虎克，他的一大爱好就是亲手磨制凸镜，然后设计显微镜观察很多肉眼看不到的微生物。给人类打开了一个全新的微观世界的大门。

普通光学望远镜和显微镜的倍率受限制，如果想观察更远或者是更小的东西，必须改进。

1931年德国物理学家恩斯特·鲁斯卡研制成功电子显微镜，可以观测到百万分之一毫米的物体，引发了生物学的一场革命。

巧的是，也是1931年，美国的贝尔实验室开始了通过无线电波探索宇宙的尝试，射电望远镜从此发展，其发展史就是不断提高分辨率的历史。去年（2019年4月）EHT视界望远镜就是8个射电望远镜组成的阵列，人类首次观察到了黑洞。

望远镜就是给遥远宇宙拍照，显微镜就是给微生物拍照，而生活中的美景、美食、美女，就用最常见的照相机来拍照了。

早期的天文观察者和微生物观察者都必须是美术高手，因为必须边观察边绘图。直到各种记录画面的技术被发明。

高中化学课上我们学过一种经典感光材料——溴化银。在相机底片上涂抹薄薄一层溴化银，当光线照射到上面时，不同的光强引发不同程度的分解，就可以把影像留下来。

现在大多都是数码相机，不需要传统的感光步骤了，而是把图像信息转变为电子数字信息，便于储存和传输。据说，我国还缺乏数码核心技术。

二、电影

1829年，比利时物理学家约瑟夫普拉多发现：当一个物体在人的眼前消失后，该物体的形象还会在人的视网膜上滞留一段时间。这一发现，被称之为“视象暂留原理”。电影的发明便是这个原理。

1872年，美国加利福尼亚州有两赛马爱好者个人打赌，一个说，“马在奔跑上四蹄离地”，另一个坚持至少有一只蹄子着地。可人的眼睛无法直接观察出结果。

后来有个摄影师提出一个好办法，用24台照相机排成一排，快速连续拍照，冲洗出照片一看便知。一看照片，果然是四蹄离地。

有人把24张照片用绳子串在一起，轻轻拉动，“哇，动起来了！”静态的照片变成了动态的视频。

19世纪末很多人都在研究电影播放技术，爱迪生是其中最有名的一个。

1915年，大卫·格里菲斯导演的《一个国家的诞生》上映，是世上首部具有真正意义的商业电影影片，他也因之被称为美国电影之父。

传统的电影标准是24帧，就是每秒钟放24张照片。为什么这样呢？低于24帧观众会察觉出“这不是视频，这是一张张的照片而已”，高于24帧成本就会增加，因为24帧就成了标准。

生活中我们讨论电影，不会去关注技术问题，而是更关注导演、演员和故事情节，我也是如此。

90后男孩子的童年，必须有周润发的小马哥和赌神、成龙的醉拳和警察故事、周星驰的唐伯虎和少林足球、李连杰的黄飞鸿和方世玉。

如今电影成为了生活中不可缺少的一部分，喜剧电影让我们开怀，悲情题材让我们深刻，《肖申克的救赎》让我们一次次重新审视自己的生活和人生。

小时候最喜欢的就是村子里有结婚的和生孩子的，因为晚上会请人来放电影，半个村子甚至很多邻村的人都搬着小板凳坐在大屏幕前观看。有一次，我们村播放了黄宏、潘长江的《巧奔妙逃》，笑得我肚子疼了一晚上。

三、电视

从黑白到彩色、从模拟到数字、从球面到平面，自1925年第一台电视机问世至今，电视机伴随人类走过了近百年的历史。

电视机是一台十分复杂的机器，至少涉及模拟电路、数字电路、变压、整流、显像等多组原理。比如变压，要把220v的交流电转变成很多不同电压，因为有的元件需要几十伏的低压，有的元件则需要上万伏的高压。

上世纪30年代，广播电视台发现，男人因为工作和应酬比较多，没有太多时间看电视，因此当时推出的广播电视节目，大多为家长里短的剧情，适合女性观众。美国宝洁公司也发现了这一点，于是在这些剧情之间插播自己的日化品广告。后来，这种不求深刻、消磨时光、娱乐大众的广播电视节目，被称为“肥皂剧”。

如果说电影是去饭店里吃的大餐，电视剧则是自己做的日常饮食，早已润物细无声地浸润到每个人的心中。

经典电视剧太多了，随口就能说出一大串。《大侠霍元甲》、《陈真》、83版《射雕》、95版《神雕》、97版《天龙》、86版《西游记》、跨世纪的《还珠格格》，近几年大火的《甄嬛传》、《欢乐颂》、《小别离》、《人民的名义》也是深入人心。

家母对赵雅芝的《新白娘子传奇》情有独钟，因为这部剧播出时我刚出生不久，坐月子的时候，她在家照看我天天看白娘子。那台14寸黑白电视机一直到2008年才退休，我对它怀有深深的眷恋。

也有人指出了电视的坏处，“使人变得肤浅”，不愿意再去思考和学习那些系统而深刻的知识和理论；“使很多人分不清电视情节和现实生活”，很多女孩子梦想找到何以笙那样的男朋友，或要求自己的男友变成那个样子；“浪费时间，损害视力”，严重影响了中小学生的学习和健康成长。

很多东西都是“双刃剑”，不可因噎废食，努力趋利避害！

亲爱的你，最近在看什么电影或电视剧了吗？

本文为本号《改变世界》系列轻科普第八篇，