李普曼首創的彩色攝像技術開啟了記錄彩色世界的大門，帶動了相機業的發展，獲得諾貝爾物理學獎實至名歸。
這是一個全民攝影的時代，人人都是時光的記錄者，有了智能手機更是隨意抓拍。
據《2018中國網絡視聽發展研究報告》介紹，我國手機攝影用戶達到5.78億。智能手機最大的功能就是攝影攝像，就是一臺小型的數碼相機。
數碼相機，圖片來源佳能網
數碼相機又叫數字式相機，它用一種叫電子傳感器的設備，把光學影像轉換成數據貯存起來。電子傳感器是一種光感應式的電子設備，可以記錄圖像的各種顏色。
數碼相機誕生以前，人們主要通過繪畫和傳統黑白片相機來記錄時光。彩色攝影技術的問世推動了數碼相機的發展。
從傳統黑白照片到彩色攝影技術的轉變，與一位法國科學家的努力息息相關。他因為首創彩色攝影技術而獨摘1908年度諾貝爾物理學獎。
人生開掛也愛國
1891年夏，法國科學院的一處實驗室裡，一位絡腮鬍子的中年人對著一張黑白照的全家福，上面有他的妻子和兒子，發出疑問“照片怎麼才能變成彩色的？”
這個問題他思考了很久。最初的想法是，在感光板的乳劑背面塗一層反光層，入射光線與反射光線幹涉形成彩色潛影，潛影經處理就可以打印成彩色照片。
但是背面塗何種物質的反光層，潛影的深淺又如何控制,他一直在想法解決這兩個問題。每次看到全家福，這個念頭就更深一層。
他叫加布裡埃爾·李普曼，法國科學院院士，時任巴黎大學數理教授，有專門的實驗室。他出身書香門第，從小就對科學有著濃厚的興趣。
李普曼的父母長期在盧森堡的貴族家庭當教師，生活優裕，但為了李普曼毅然辭職回到法國，在文化氣息濃厚的巴黎法丁區安家。他們經常給兒子講法國的歷史，並教育他要像愛自己一樣熱愛祖國。
李普曼像，圖片來源搜狐網
愛國！這個念頭在李普曼心裡播下了種子。
李普曼的人生從23歲起開掛。1868年，他考上巴黎高等師範學校教育系，很快由於數理成績出色轉入物理系。
此後，他大量閱讀物理學方面的書籍，稍有空閒就去實驗室。同時，他對物理學的力、電、光等領域都進行深入研究，在光學領域更是取得傑出的成就。
1875年，李普曼在巴黎大學獲得博士學位，五年後被聘為該大學數理教授，1891年被選為法國科學院院士。
當時在光學領域還沒有全球聞名的法國科學家，進入法國科學院後，他暗暗發誓，一定要在光學領域做出一番成績，為國爭光。
巴黎大學，圖片來源留學網
經過反覆研究，他決定把首創彩色攝影技術作為攻關課題。這才有了對著全家福苦思冥想的故事。
彩色攝影創新法
話說李普曼雖然定下攻克彩色攝像技術的決心，但深知此舉十分艱難。
此時距科學家沃可蘭德發明第一臺金屬機身的照相機已有半個世紀，相機及膠捲的發展很是緩慢，美國柯達公司生產出柔軟、可卷繞的膠捲才五年時間。
這種柯達膠捲只能對黑白染料和顏料進行調和，生成的也是黑白照片。
經過反覆實驗，李普曼終於找到一種通過不同波長來感光生成彩色照片的方法。這種方法關鍵點之一就是感光板的乳劑反光層選材。
無數次研究後，他確定用汞（水銀）來做乳劑反光層。他逐一試驗彩色潛影的深淺，終於找到其中的訣竅。
照相機的原理，圖片來源無憂網
李普曼接下來做的是，把帶有膠片的感光板放進裝有水銀的盒子裡，通過曝光讓水銀與感光板接觸形成反射面，這樣等到感光板晾乾後，彩色就出現了。因為感光板內部發生了光的幹涉現象。
“當以後用白光照射觀察底片時，由於選擇反射的原因，底片上的每一點只把那些已記錄在其上經過選擇了的顏色反射到人們眼中，而其他顏色都通過幹涉相消。人們在照片上每一點都看到了像所呈現的顏色，而這僅僅是一種選擇反射現象。照片本身是由沒有彩色的物質構成的。”李普曼興奮地在筆記本上記下這段話，隨後寫入論文中。
後來，人們把這種創新的彩色攝影方法稱為“李普曼法”。1893年，李普曼用所創方法拍攝出人類歷史上第一張彩色相片，與論文一起呈交給瑞典皇家科學院。
李普曼因首創彩色攝像技術而榮獲1908年度諾貝爾物理學獎。四年後，他當選為法國科學院院長。
再後來，他發明了對星體進行長時間攝影的“定天儀”，設計了在軍事上有著重要用途的潛艇探測器……李普曼名揚世界，實現了年輕時為國爭光的宏願。
李普曼之所以受到諾貝爾物理學和化學獎組委會的青睞，還因為光學的重要作用。作為經典物理的重要組成部分，光學自諾貝爾物理學獎開設以來便備受重視。
據統計，諾貝爾物理學獎一百多年曆史中，四十多項成果都與光學密切相關，將近佔了諾貝爾物理學獎的一半，而這些成果都對物理學發展起了舉足輕重的作用。
李普曼首創的彩色攝像技術，實現了從攝像黑白到彩色的重大飛躍，推動了相機業的發展。數碼相機、智能手機的誕生，都以此項技術為基礎。
參考資料：
[1] 郭奕玲, 沈慧君. 諾貝爾物理學獎一百年. 2002年上海科學普及出版社出版.
[2] 郭奕玲, 20世紀物理學的偉大縮影. 物理研究, 2009年第2期.
[3] 丁一, 法國物理學家發明彩色玻璃照相技術, 物理研究, 2010年第3期.
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責編/Sirens
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