最近小编组里的大师姐毕业啦，即便冒着太阳也要和师姐各种拍拍拍，将身影留在物理所的每个角落里，看着师姐各种各样的相机，小编突然意识到，相机这种可以留存记忆的机器简直极大的推动了文明的发展，所以小编马不停蹄，决定来一探相片进化史。
最早的一台相机应该是1816年约瑟夫·尼塞福尔·涅普斯用自己定名为“人工魔眼”的透镜装配成的第一架照相机，它第一次把窗外的光钉在了涂有感光盐的纸上，可惜太阳晒8个小时就会消失。照相机的原理是小孔成像，如何把成的像展示出来就要借助感光材料在光线照射下出现的化学反应。涅普斯用照相暗箱和氯化银感光纸成功的记录下一个非永久性的“负像”影响。但是涅普斯则希望能够拍下正像，于是1826年，涅普斯委托别人帮他的照相暗盒制作了光学镜片，然后在铅锡合金板上涂上白蜡和沥青的混合物制成了感光金属板。把它放进照相机内，对着窗外曝光了8个小时，然后涅普斯用薰衣草油把没有曝光硬化的白色沥青混合物洗掉，露出金属板的深黑色，得到了窗外景物的正像：左侧是鸽子笼，中间是仓库屋顶，右侧是另一座房子的一角。
《窗外》
由于长时间曝光，两侧都留下了阳光照射的痕迹，这就是被认定为世界上的第一幅照片《窗外》，目前被保存在法国博物馆。尼埃普斯把他的方法称作“日光蚀刻法”。
这块“白蜡＋沥青＋铅锡合金”的感光板，其实是 19 世纪中叶流行的 “湿版火棉胶（Ambrotype/Tintype）工艺” 的一个“土法”预涂版本。沥青与白蜡按照1：2~1：3热熔混合，沥青中的多环芳烃与树脂分子在紫外-蓝光区有吸收峰，相当于光敏剂。白蜡能够降低整体的脆性，填补沥青干裂之后的裂纹，同时在后续显影时充当“隔氧膜”，防止沥青被整体溶解。
曝光的过程就是照相机通过光学镜头把影像透射到金属板，然后被光照到的地方沥青会发生光交联与氧化聚合，分子量增大，变成难溶的“硬化膜”。(说实话，实验人真的就把他当作光刻胶来看，原理几乎一样，只不过与光刻胶反应的时电子束，只不过被电子束照到的地方变得易溶)，沥青未受光的地方仍然保持低分子量，处于易溶状态。之后用松节油或者薰衣草油等溶剂轻轻擦拭版面，就可以将未曝光的地方擦掉，得到凹凸图像。
那是何时，才从这种板正的感光板进化成小小的胶卷的呢？那就要说到1886年乔治·伊斯曼（George Eastman）把自己公司生产的感光乳剂第一次涂布到柔韧、透明的赛璐珞片基上，制成了可以卷曲的感光材料——这就是现代意义的胶卷。彻底结束了用湿漉漉的、笨重易碎的玻璃片做照相底片的历史。
用压成薄片的塑料片取代玻璃成为片基，然后在上面涂上感光乳剂层。这种乳剂是由对光敏感的微细颗粒悬浮在明胶介质中而成。在明胶中悬浮着的光敏物质就是卤化银颗粒（AgBr、AgCl、AgI），当光线到达卤化银晶体时，这些晶体发生结构性变化，并与邻近也受到光线照射的卤化银晶体相互聚结起来。 这种因卤化银晶体聚结而形成的团块仍然是极其微细的。乳剂层接受到的光量愈多，就有更多的晶体聚结在一起，光量愈少，晶体的变化和聚结也愈少。胶片一经曝光，立即产生潜影—一种看不见的影像。将胶片进行显影之后才能使潜影变成可见的牢固影像。当胶片显影，结构已发生变化的卤化银晶体便转化为黑色金属银颗粒的聚结体，从而产生影像—负像。
胶片上那些没有感光的，也就是没有发生结构变化的晶体即被一种称作定影剂的化学品洗去，使这些部分呈现浅灰或透明。结果是负像上黑暗（厚的）部分就是曝光较多部分；明亮（薄的）部分就是曝光较少部分；全透明部分就是没有受到光照射的部分。这就是黑白胶片记录影像的基本过程。
医学胶片就是这种黑白胶片
彩色胶片和黑白胶片的不同就在于，它有三层感光乳剂层，分别含有不同的能生成染料的有机化合物，叫彩色耦合剂。上层：只感蓝光，含黄色染料成色剂。中层：感绿光＋黄滤光层，含洋红染料成色剂。下层：感红光，含青色染料成色剂。在曝光的时候，不同颜色光只照对应层，红光只照红层，绿光只照绿层，蓝光只照蓝层。每层留下“黑白潜影”，先进行第一次显影把三层乳化剂中见光的卤化银还原成金属银，此时还是黑白的负像，之后利用彩色显影，除了把剩下的卤化银还原成银，还要把每层自带的成色剂给氧化上色，颜色的深浅对应曝光量，色彩与亮度同步。最后利用漂白液和定影液把银盐洗掉只保留三层染料，最终就可以得到一张“染料负像”，在印相时再重复一次同样的流程就可以得到彩色的照片啦。
至此相机的发展已经进展到了胶卷可便携的程度，1972年柯达公司(没错，还是上面那个伊斯曼柯达公司)推出了小的像一包香烟似的新型照相机，袖珍摄影的时代来到了。
柯达能够把相机塞进衣服里靠的可不是整体缩小，而是一场从胶卷-机身-快门三位一体的减法革命，最先要做出改变的就是胶卷，1912年柯达率先推出了127号小胶卷，宽为46mm,画幅大小为41.3X63.5mm，直接就给胶卷减了1/3。之后就轮到相机机身，它能够把镜头、皮腔、取景器像手风琴一样层层收拢，展开后又能像大画幅一样调焦、换头。
折叠相机
然后就是快门微型化，利用滚珠轴承叶片快门使它比之前的大快门薄40%，它把滚珠轴承与传统叶片快门合二为一，用滚动摩擦代替滑动摩擦。从图中可以看到中心叶片由3-5片极薄的铜质或钢制叶片围成光圈状，然后外加一个驱动环带滚珠轴承跑道，钢珠就放在内外跑道之间，由黄铜保持架固定。弹簧连着快门，这样当我们按下快门，弹簧将驱动外圈带动滚珠滚动，从而控制内圈叶片的开合。最后机身用铝合金骨架和皮革蒙皮替代原本木质结构，减轻了质量。
滚珠轴承叶片快门示意图图源：Camera Collecting and Restoration
受限于篇幅，我们基本把相机从最初的原理，到胶片的进化以及相机的小型化的历史进程给解释清楚了，不得不说，相机作为一个十分常见的工具对我们简直太重要了，没有相机怎么存死对头的丑图，互联网的记忆该如何翻出来呢？不过笔者现在要赶紧给师姐拍照片去啦~让师姐可以美美毕业，顺便督促自己更加努力啦~
PS：师姐的富士拍出来真的太好看啦！！大家都觉得哪种相机拍出来最漂亮？