《影事溯源》第十五章早期的摄影光源

作者：吴钢来源：《影事溯源》

摘要：在摄影术发明的初始阶段，摄影师在摄影镜头和感光材料还非常原始的情况下拍摄照片，只有想办法加强现场光源的照射亮度，才能拍摄出相对清晰的照片来，于是各种稀奇古怪的照明

父母用闪光灯给孩子拍照。说明文字是：“这个未来的大明星，已经有了明星的脾气。”

图16-1 反光设备的光学原理图
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自从法国人尼埃普斯和达盖尔在金属版上固定住影像，摄影术就正式诞生了。经过不断变革创新，摄影术兴起170年后的今天，摄影器材的技术已经发展到了完全不同于以往的阶段，感光介质已经从金属板、玻璃版、胶片过渡到了使用数字技术来储存影像。但是，光学镜头的通光量、感光材料的感光度、照明光源的亮度，一直是摄影器材发展中需要不断完善和解决的三大要素。

在摄影术发明的初始阶段，摄影师在摄影镜头和感光材料还非常原始的情况下拍摄照片，只有想办法加强现场光源的照射亮度，才能拍摄出相对清晰的照片来，于是各种稀奇古怪的照明器材出现在了摄影现场。

反光式照明

最早期的摄影师还没有想到用灯光照明，但是他们已经意识到，明亮的光照对照片质量的影像至关重要，所以当年的摄影室大都设置在顶楼，并且在屋顶和向阳的墙面上安装巨大的玻璃，使得阳光尽可能充足地照射进来。摄影师深知还在墙面上安装了可以调节角度的反光玻璃投影装置，把外面的阳光直接引到摄影室内，反光投射到被摄者的身上。如图16-2所示的铜制的大型反光照明设备装在摄影室的墙壁上，可以把外面的阳光通过反射、聚光，集中投射到被摄物身上，光亮很强，非常实用。如图16-3所示的镜筒上刻有巴黎著名的光学家谢瓦利耶的名字。此人当年可是赫赫有名的人物，达盖尔和尼埃普斯在摄影术最初的发明和研制阶段都得到过他的技术协助，他所制作和标名的光学仪器和镜头在当时的市场上价格很高，留存到今天，更是精品古董的身价。机身后部有可以调节角度的反光镜，便于把各种照度的阳光反射到镜筒当中。从这台反光设备的光学原理图中可以看到它工作时的情景。

图16-2 大型反光照明设备
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图16-3 镜筒上刻有巴黎著名光学家谢瓦利耶的名字
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图16-4 机身后部可以调节角度的反光镜
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随着摄影的发展，人们开始尝试着用人造灯光来照明。其实，人们使用油灯的历史远远超过摄影的历史。这台于1800年生产的汽灯使用煤油作为燃料，用加压的空气助燃。这种灯光比较稳定、安全，可以靠近被摄者的面部，拍摄特写镜头，由于光线充足，拍摄效果也很好。从汽灯的侧面来看，庞大的反光碗可以均匀地发出散射光源。

图16-5 1800年人们使用的汽灯
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图16-6 1800年所使用的汽灯侧面
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图16-7 加装了聚光镜头的老式煤油灯

早期的灯光照明

随着摄影术的发展，摄影室内对灯光的要求也相应提高，在静物或人像摄影中时常有局部照明的需求，于是可以聚光的光源开始出现。在普通的油灯前面加上铜制的光学镜头，把光线汇聚后投射到被摄体上，灯箱上方都有排烟的烟筒（图16-7）。
法国生产的Cosmoscope聚光灯，设计上就更加巧妙了，它以油灯作为光源的聚光装置，在灯架下方点燃油灯后，油烟从上方的烟筒上散去，而光亮向上照射，照到了烟筒下端的透镜上。横置的镜筒后面有两个折射透镜，扣上装有反光镜的后盖，两个折射透镜的光线改变方向，从烟筒方向折射到镜头方向。后盖边上的螺丝可以调整反光镜的角度，光线则经过后盖上的反光透镜折射后，通向横置的镜筒，再通过镜头，镜头上有齿轨调焦装置来调整照射角度（图16-10）。烟筒上标明生产厂商的牌号COSMOSCOPE，标明是在法国巴黎生产制造的（图16-12）。这盏聚光灯不但年代久远，而且构思巧妙，调节方便，牌号齐全，堪称是早期灯光中的上品。

图16-8 法国生产的Cosmoscope聚光灯
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图16-9 镜筒后面有两个折射透镜
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图16-10 镜头上有齿轨调焦装置
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图16-11 装有反光镜的后盖，边上有螺丝，调整反光镜的角度
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图16-12 烟筒上标明厂家牌号COSMOSCOPE,也标明是在法国巴黎生产制造的
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以煤气作为燃料的灯光照明在欧洲历史上起到了重要作用，使用煤气的路灯为人们夜晚出行提供了良好的照明环境。在摄影史上，也有用煤气灯作为摄影照明灯的记载。如图16-13所示是一款典型的用煤气作为燃料的摄影照明灯，以确保使用安全。使用时打开阀门，煤气沿着管道进入到喷嘴口，用火柴从喷嘴口点燃煤气，火焰燃烧产生光亮，由反光碗投射到被摄物上，使用十分方便、快捷。

还有一种双头煤气摄影聚光照明灯，灯箱内有两个煤气喷嘴，上方有两个排烟烟筒，前方有一个聚光筒和聚光镜头，可以有效地把两个火头生产的光芒聚集后投射出去。从灯箱背面图中可以看到，灯箱的下面有煤气接口的管道，煤气通过管道进入灯箱，然后分成两路到达两个煤气喷嘴。煤气灯的最大局限在于不易移动携带，必须与煤气管道连接在一起使用。由于煤气灯的光亮远远超出煤油灯的亮度，这也为摄影创作提供了有效的光源。

图16-13 早期的煤气照明灯
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图16-14 双头煤气摄影聚光照明灯
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图16-15 灯箱背面，下方有煤气接口的管道
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1809年，英国化学家戴维发明了电弧光照明灯，人类进入了利用电照明的时代。1879年，在美国的加州剧院，人类第一次使用电弧光灯照明，这一成功极大地促进了摄影灯光的改进。电弧光产生耀眼的光芒，能够在摄影室内营造出如白昼般的光照效果，并且能够持续发光，于是这种小型的电弧光照明灯开始在摄影上得到应用。我们知道，电弧光是两根接近的碳棒通电后，在碳棒之间产生异常明亮的白光或者说是白色火焰，所以这种电弧光照明灯都有接线的铜制接口，在安装碳棒的部分有螺杆移动装置（图16-17），可以随时调整两只碳棒之间的距离，以达到最好的光照效果。当然，反光碗也是必不可少的，它决定了光线的投射方向和角度。

图16-16 早期的电弧光照明灯
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图16-17 电弧光照明灯都有接线的铜制接口，在安装碳棒的部分有螺杆移动装置
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镁粉闪光灯

如果把摄影的光源作为比较科学的划分，应该将其分为灯光照明和闪光灯照明两种，现代的摄影灯光照明也是以此来划分的。前面介绍过的都属于灯光照明，下面再介绍一下早期的闪光灯照明。最早的闪光灯是利用镁粉燃烧时产生的光亮来照明的，这种场面在历史影片中时常可以见到。最初的镁粉燃烧闪光灯像一个铁铲模样（图16-18），并且与成桶的包装好的镁粉一起出售。使用时把镁粉洒在金属架里，手持手柄，手柄上有弹簧控制的激发器，想玩具枪一样，预先把激发器拉下来卡住（图16-19）。拍摄时先把相机的镜头盖拿开，开始曝光，这时再高举爆炸发光器，托架的背板向后，拇指拨动激发器，激发器在弹簧的作用下向上弹起，激发托架上面的印信（图16-20），镁粉燃烧爆炸。由于有金属背板遮挡，光亮大部分射向被摄者，然后再适时地盖上镜头盖，拍摄完毕。事隔一百多年后的今天，我们仍然可以想象当时的场面有多么壮观：奇形怪状的金属托架、笨重的木制相机、头钻到黑布里聚焦、巨大的爆炸声响、烁目的光芒闪亮、烟尘腾空而起，这一切都是那么激动人心而又声色俱全！

这种镁粉激发的照明灯，其光源与其有助燃的煤油灯的持续光源不同，它的光亮强大，但是发光时间短暂，被人们称为瞬间“闪光灯”。这种镁粉闪光灯的激发装置经过改进，又有使用发条作为激发动力的镁粉灯问世。如图16-21所示为一种手柄式发条镁粉闪光灯，激发的方式是摩擦起火，很像我们现在使用的打火机的激发装置。这种机型的背后附设旋钮（图16-22），用手转动旋钮旋紧发条，通过齿轮的迅速转动，激发引擎，使镁粉燃烧发光。

图16-18 铁铲形镁粉燃烧闪光灯
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图16-19 手柄上有弹簧控制的激发器
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图16-20 托架上面的印信
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图16-21 手柄式发条镁粉闪光灯
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一些我们熟知的摄影器材品牌，历史上也曾经生产过这种古典式的镁粉闪光灯。阿克发（Agfa）早期生产过一条小型发条式镁粉闪光灯，十分少见。灯的下方有圆环状的旋钮，可以上紧发条。这个镁粉闪光灯平时可以盖上上盖，使用时把闪光灯的上盖掀起，露出激发齿轮，放上镁粉；使用时，用手按动闪光灯下面的激发器，启动齿轮旋转，激发引擎，镁粉燃烧发光。

图16-22 发条镁粉闪光灯后面有旋钮和发条
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图16-23 阿克发（Agfa）小型发条式镁粉闪光灯
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图16-24 闪光灯的上盖掀起，露出激发齿轮
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图16-25 上紧发条的圆环和激发器
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烟盒形状的MAGNEFOLIUM小型镁粉闪光灯的设计最为精致巧妙，合拢起来像一个扁扁的烟盒，盒盖上有牌号。扣动烟盒外面的开关按钮，烟盒打开，烟盒上盖上的钢丝与下盖上的铁钩脱开，铁钩上的金属杆在卡簧的作用下迅速运动，激发引擎，同时镁粉燃烧，发光照明。

图16-26 烟盒形状的MAGNEFOLIUM小型镁粉闪光灯
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图16-27 烟盒上盖上的钢丝
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图16-28 铁钩上的金属杆在卡簧的作用下迅速运动
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图16-29 盒盖上的牌号
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镁粉闪光灯的光亮很强，但是只能在瞬间发光，光亮无法持久。如何使镁粉闪光灯的光亮持续一段时间呢？如图16-30所示是法国1865生产的一种持续发光的镁粉闪光灯，可以持续点燃一段时间。圆柱型灯筒的内部使用了钟表的齿轮传动装置。在灯嘴处点燃镁粉线，就可以产生耀眼的光芒。镁粉线由于齿轮的作用接连不断地从灯嘴中伸出来，光芒也就可以持续相对长的一段时间。

镁粉燃烧产生的光亮极大地增强了摄影曝光的质量，也激发了厂商的生产热情。当年的一位科学家费吉耶尔（Figuier）在他的《科学奇迹》一书中提到，一段直径0.3mm，长9公分的镁丝，重量只有0.12克，在1分钟的时间里燃烧发光，可以发出相当于74根蜡烛的光亮；如果把镁丝延长到72克，可以燃烧1个小时。后来萨罗蒙（Salomon）把这一理论付诸实践，他把一根镁丝和一根锌丝编制起来，绕成镁粉线，再盘成盘装，这使得镁粉的燃烧更加宜于控制，也更加安全规范。这种镁粉盘条由专门的厂家批量生产，很像现在鞭炮的引线，绕成盘状出售。使用者可以购买专用的镁粉灯和这种镁粉盘条，把盘条装入镁粉灯，再把盘条拉出一小部分，穿入灯芯，用火点燃后，就可以发出光亮，通过金属反光碗反射到被摄物上照明。使用者需要不断按动边缘上的按钮，通过弹簧和转轮的作用，把圆盘上的盘条不断输送到灯芯上面，使得镁粉可以持续燃烧，发出持久的光亮。这台镁粉灯也是一个小型的手持发光器，持续发光，操作方便，也是历史上镁粉闪光灯的一大变革和创新。

图16-30 使用镁粉线的持续发光的闪光灯
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图16-31 持续发光的闪光灯灯口处可以看到镁粉线
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图16-32 绕成盘状出售的镁粉盘条
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图16-33 镁粉盘条和配套的镁粉灯
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图16-34 不断按动边缘上的按钮，通过弹簧和转轮的作用，把圆盘上的盘条不断输送到灯芯上面
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比较专业的持续发光镁粉灯当属1890年法国生产的著名的镁粉灯（图16-35）。设计师拉尔甘（Larkin）把钟表的发条原理应用到镁粉灯上，以镁粉盘条引燃发光作为光源。灯的后部有类似电影放映机的转轴，把镁粉盘条装在上面，拉出一段盘条，通过圆筒形等身，再从前端的灯嘴里穿出。圆筒形灯身内部装有类似钟表的发条传动装置，上紧发条，齿轮带动盘条，徐徐从灯嘴里伸出来。这时点燃灯嘴外面的镁粉盘条，镁粉燃烧，发出光亮，再由灯嘴后面的反光碗反射出去。由于不断地有镁粉盘条输送到燃烧嘴上，光亮可以持续闪亮一段时间，知道曝光结束为止。

图16-35 法国生产的使用镁粉盘条的持续发光闪光灯
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图16-36 烟盒式的持续发光镁粉灯
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这种盘条式的镁粉灯芯在市场上出售，也促使一些小巧灵活的镁粉灯开始在市场上销售。有一种烟盒式的便携镁粉灯，实用性和装饰性很强。打开烟盒，使用说明附在烟盒盖上，使用方法一目了然。把扁长形的灯嘴抬起来，烟盒里可以整盘放置镁粉盘条，把盘条拉出来一段，插入灯嘴，用火点燃，就可以燃烧发光。使用时只要用手轻轻按动灯嘴，就可以在弹簧和转轮的作用下，将镁粉盘条不断输送到灯嘴上面，持续燃烧发光。

图16-37 烟盒里可以方式镁粉盘条
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图16-38 打开烟盒，使用说明书附在烟盒盖上
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图16-39 用手轻轻按动灯嘴，就可以在弹簧和转轮的作用下，将镁粉盘条不断输送到灯嘴上面，持续燃烧发光
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图16-40 单次闪光灯泡
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单次闪光灯

随着胶卷的普及，相机逐渐向便携式和小型化发展，于是携带方便的单次闪光灯开始出现。这种单次闪光灯的灯口可以插上内部装有镁丝的镁光灯泡，并且有连线连接到相机的闪光插口上，闪光时间与相机上的快门同步。每次闪光过后，需要更换灯泡，才能进行下一次闪光。

由于更换闪光灯泡比较烦琐、费时，于是又有多灯头的单次闪光灯生产出来。ALVA公司生产过一种三灯头的闪光灯，灯箱上有三个单次镁光灯泡的灯口，每个灯口可以插入一个单次镁光灯泡。灯箱侧面有3挡开关，扳动扳手，可以分别接通3个灯口，这样，不必更换灯泡就可以连续3次闪光了。木制灯箱内有装载电池的电池盒。

图16-41 三个灯头的闪光灯
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图16-42 灯箱侧面有三挡开关
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图16-43 木制灯箱内有装载电池的电池盒
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比起在外部燃烧的镁粉闪光灯，使用装有镁丝灯泡的单次镁光灯更加安全，携带也比较方便，深受人们的欢迎，一些相机和电器厂家纷纷加入到了闪光灯的生产行列。比如著名的柯达公司早期生产的单次闪光灯，著名的电器公司飞利浦早期生产的箱式相机和一体的单次闪光灯，都是典型代表。

单次闪光灯当然也受到一些知名品牌相机生产厂商的极大关注，德国著名的双镜头反光相机禄莱的专用单次闪光灯最有特色（图16-46），它的下方有圆形的卡口，正好卡在相机的取景镜头上。拆开闪光灯后，可以看到里面的电池和电器零件（图16-47），闪光灯的后部可以看到闪光连线和禄莱闪光灯（ROLLEIFLASH）的牌号。

图16-44 柯达公司生产的单次闪光灯
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图16-45 飞利浦公司生产的箱式相机和一体的单次闪光灯
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图16-46 禄莱双镜头反光相机专用的单次闪光灯
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图16-47 拆开闪光灯后，可以看到里面的电池和电器零件
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图16-48 闪光灯的后部可以看到闪光连线和禄莱（ROLLEIFLASH）的牌号
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德国著名的徕卡M3型相机单次闪光灯的反光碗做成伞状，打开时像反光碗的形状，不用时可以像折扇一样折叠起来，从而节省了空间（图16-49）。日本生产的尼康F型单反相机，装配尼康BC-7型伞状折叠式单次闪光灯（图16-50）。如图16-51所示为德国阿克发生产的伞状单次闪光灯AGFALUX与包装盒、说明书，此灯的设计很有特点，把上部的灯盖放下，反光伞自动收拢，能够节省体积，同时保护闪光灯泡。

图16-49 徕卡相机专用的伞状折叠式单次闪光灯
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