【现货速发】摄影与科学

目 录
引 言 

章 摄影与观察 18
第二章 摄影与实验 52
第三章 摄影与档案 79
第四章 艺术与科学照片 102
术 语 129
注 释 130
参考文献 134
致 谢 136
图片致谢 137
索 引 139

章
摄影与观察
没有观察，就不存在真实。
——约翰·格里宾（John Gribbin）

对于1839年出现的摄影热潮，一部分源于其声称能够符合完成良好科学观察所需的诸多标准。它是机械的，因此不知疲倦。它不加区别，从而客观。它是视觉的，因此可靠。或者修辞就是如此。整个18世纪，相较于理论，观察在科学界中的运用及其影响力一直在稳步提升。观察被视为一种艺术，专门留给那些杰出、勤奋，尤其是目光敏锐的自然世界和天空爱好者。在19世纪初几十年的摄影前时代，自称为艺术家或科学观察家的人要么是追求诸如塞尼比尔（Senebier）或林奈（Linneaus）之类的启蒙运动观察家几近神话的名望，要么是仿效在文艺复兴时期莱昂纳多（Leonardo）和米开朗基罗（Michelangelo）这类非凡的（或许很难实现）自然和人体形态观察家。
19世纪的观察文化无处不在，在摄影的发展和运用方面留下了鲜明特征，更不用提及其艺术风格。而摄影术的发明和创新反过来又影响了科学家的观察方法，并且重构了科学家认为有价值的观察层次结构。摄影出现前，科学观察家不仅需要付出多年的工夫来掌握技巧，而且需要具备与生俱来的专注和注重细节的天赋。而摄影不仅为那些缺乏此类训练的人提供了这些技巧，而且能维持过去那些出色的观察家所设定的高标准，同时还将观察行为的各个过程引人入胜地压缩成可靠的观察记录。这就消除了在做笔记或画草图时需要将视线暂时从对象身上移开这种令人恼火的需要。摄影的“记录所见”和科学照片可以视为主要由这种记录所构成。但是，摄影魅力的两个主张，以及经常与观察相关的主张，或许就是显见观察范围的被动承诺和延展。
对于那些在科学表达中追求客观性的人来说，完全被动，也就是淡化或消除科学家在观察说明中的主观决策，是他们非常渴望获得的，这已成为（而且几十年来一直都是）一个强有力的有效标志，即便是在面对相反的有效证据时也是如此。摄影固有的被动概念，对于生活在19世纪下半叶
的艺术摄影倡导者来说，很可能是一个的障碍，这也是乔治·伊士曼（George Eastman）为台柯达（Kodak）相机所开展的广告宣传活动大获成功的关键所在。其广告标语是这样说的：“你只需要按下按钮，剩下的我们来做。”
在科学领域，正是摄影所依据的这一基础以及对该基础的威胁，同时构成了对这一客观性成对概念的挑战，尤其是机械客观性。无论是过去还是现在，与被动概念一样，众所周知的是，摄影真正的特点是可以拓宽眼睛可观察到的范围。在不同情况下称为“化学光谱”抑或“光化光谱”的紫外线辐射，构成了19世纪摄影的基础。19世纪90年代的人们发现摄影也对其他许多“不可见”辐射敏感，这一发现也只不过是强化了塔尔博特于1844年在其著作中所表达的观点，即“相机镜头能够清楚地看到人眼所看不到的地方”。
令科学家们惊异的是，摄影的实践性在现实世界中有时已极大地偏离了理论上的理想情况，着实令人不安。在19世纪，聘请专业或业余摄影师与天文学家、显微镜专家和勘测员一起共事，将他们的知识应用于专业仪器上，已经是常有的事。在这种情况下，摄影观察所产生的记录需要在摄影功能技术参数、操作设置和人的能力这些背景下来进行理解，进而解释他们在底片或正片上所看到的东西。在变量如此之多的情况下，摄影并没有完全获得其通常被大众所称颂的极大成功，也就不足以为奇了。尽管如此，科学家和摄影师们仍然坚持力图从摄影媒介中谋求到理想、客观并且清晰的图像。

乳剂，乳剂，乳剂
有些人似乎发现这种蛋白啤酒工艺并不是根本的解决方法，于是怪罪啤酒有问题……有一样东西，我认为，可能影响感光度，那就是火棉胶。我在制作时会用水稀释，然后加入相同的未稀释火棉胶，直至所有“糟糕的东西”从胶片上消失。我特别注重这一点，因为我相信这会改变火棉的结构，当然胶片也会变得更有渗透性。
实验乳剂不仅限于19世纪。我们可以一口气说出伊丽莎白·富勒姆（Elizabeth Fulhame）和其他人在18世纪下半叶展开的乳剂研究工作，当然还包括在20世纪初期和中叶的核、X射线及其他专业胶片的研发。［5］专门设计的手工制造的特定乳剂在柯达、爱克发（Agfa）和依尔福（Ilford）三大公司已成功地实现日常胶片使用标准化很长时间后，仍然是科学摄影的一个重要组成部分。许多专业的乳剂都是由这些公司定制的。［6］新乳剂随之带来观察评估的调整以及以摄影形式开展的某一特定观察是否“成功”的分歧。这就是为何人们似乎经常对摄影在科学界的用处有不同看法的原因。有些人认为“它是成功的”，而其他人则认为“它是失败的”，而真实尺度则似乎位于它们之间。通常一个重大项目会成为摄影的成功范例，即便它未能产生理想的科学数据。
早对于乳剂和乳化速度（此处与“感光度”通用）学科以及成败结果的一些争论出现于天文学背景下。摄影史上许多家喻户晓的名字都与天文图像相关：威廉·德·威伍莱斯利·阿布尼（William de WivelselieAbney）、爱德华·爱默生·巴纳德（E.E.Barnard）、威廉·克鲁克斯（William Crookes）、路易－雅克－芒代·达盖尔（Louis-Jacques-Mandé Daguerre）、约翰·德雷帕（John Draper）、保罗和普罗斯佩·亨利、朱尔·让森（Jules Janssen）、赫尔曼·克朗（HermannKrone）、阿道夫·奈特（Adolphe Neyt）、沃伦·德拉鲁（Warren de la Rue）、刘易斯·莫里斯·拉瑟弗德（LewisMorris Rutherfurd）、赫曼·威廉·沃格尔（HermannWilhelm Vogel）以及约翰·亚当斯·惠普尔（John Adams Whipple）等等。他们的许多工作都围绕着使乳剂和摄影仪器适应天文观测展开，他们的创作涉及从星光光谱到光度分析示值，再到天空的标志性图像（见图10）。
19世纪七八十年代，在科学和摄影杂志上已讨论几十年的摄影师理论和创新汇集在著名的某场摄影观察国际辩论中，即探讨在1874年和1882年两次金星凌日观测中摄影的使用。集体观测任务艰巨，由各国政府资助，数以百计的人员遍布全球各地，寻找完美的观测站。仅在1874年，就有英国、法国、俄罗斯、意大利、美国、德国和荷兰派遣了考察队。一定程度上，由于考察队的公开性和极大争议性，他们完美地提供了天文学家感觉为迫切的各种摄影相关的记录。争论主要集中于是否可以通过测量生成的摄影底版得出准确的视差，从而为科学家提供计算空间距离的工具。后，正是由于如何测量底版这一争议问题使天文学家摒弃了摄影得出的结果。
1874年时，人们可观测或拍摄凌日，但没人可以同时做这两件事情。摄影是如此复杂，而且需要特别仔细地监督，因此摄影师的注意力主要集中在摄影任务上，而仅有一部分注意力放在凌日本身。这需要做出决定，不仅要决定观测者操作他们的器材时谁来负责拍摄照片，还要决定究竟
是否值得训练摄影师并为他们提供装备来陪同观测者。各观测站之间也需要对生成的摄影记录进行标准化处理，使它们可进行比较，而标准化却并非摄影的一项优点。
试想一下，1874年创造一张可有效测量的摄影底版需要有何条件？商业化、标准化的明胶干版数十年后才出现。尽管银版摄影法在19世纪70年代被摄影师认为有些过时，但对科学来说却非常实用。镀银铜版表面可以很粗糙，而且可以装箱运输。必要的化学品、碘和溴晶体以及汞和金溶液都是半结晶，这样暗室过程的用水就会相对较少。获取新鲜、干净的水对于远征出行来说始终是个问题，在准备无污染的显影液和定影液时当然亦是如此。感光版不透明是银版摄影法的一个独特优势。金属版没有内反射。内反射问题及其可能在成像中造成的不清晰要比任何感光度或尺寸稳定性问题更让科学家担心，尽管那些也是要担心的因素。终，是银版摄影法强大的细节处理能力使其得以有助于创建可测量的记录。20世纪70年代晚期和80年代早期通过使用扫描电子显微镜观察银版摄影法图像，揭示了这一细节的某些秘密（在此之前已对银版摄影法乳剂有过研究，但图像颗粒要比强可用显微镜的分辨率小）。对制作乳剂所使用的银汞合金，或者银版摄影法中所使用的银汞金合金的分析揭示，无论是在化学还是物理上，图像表面的微观结构在图像各部分有所不同。加上图像颗粒的微小尺寸，这会使人感受到近乎神奇的无尽细
节，从而在1839年时令民众为之神往（见图11)。［7］对这些细节的测量是可以信任的，19世纪法国人也是这样认为的，他们在凌日考察中主要采用的就是银版摄影法。［8］