西亚的和约刚刚敲定,大明海防,朱祁镇闲来无事,又搞出了一新鲜玩意。
新落成的格物斋宽敞明亮,玻璃窗外,是淅淅沥沥的雨声,与屋内各种奇异化学试剂的气味交织在一起。
“乙醚……酒精……硝酸银……”
他喃喃自语,目光扫过桌上一排和琉璃器皿。
“来人,去龙潭请几个工匠过来。”
没多久,几个干练的工匠便乘马车而来,老工匠陈工、年轻匠人阿桂……每一位,都是科学研究的骨干人员。
朱祁镇并非心血来潮,他早有计划。
前些日子,他在海边散步,看有画师拿着画板涂抹。
他不由得想起了照相机。
当然,一步到位上马胶卷相机乃至数码相机是不现实的。
不过,原始一点的相机,却大有搞头!
早期的相机并不需要电,这些相机通常是大型木制相机,带有皮腔,结构笨重,需要固定在稳固的三脚架上。
它们没有快门,曝光是通过取下和盖上镜头盖来控制的。
它们使用的底片是玻璃板,而不是后来的胶片……
在历史上,老照片数不胜数,19世纪后半叶,老照片不仅留下了大沽口、圆明园等战乱后的模样,也留下了天南海北城市乡村的众生百态……
而且,早在道光年间,便有中国人自己独立发明相机,留下的玻璃底片至今可用。
他,就是邹伯奇。
邹伯奇,广东南海人。他自幼研习《周易》《九章算术》,17 岁时因读《梦溪笔谈》中 “阳燧照物皆倒” 的记载,开始系统研究光学。
他通过观察湖光塔影,发现小孔成像原理,并结合西方传入的几何知识,撰写了光学巨着《格术补》,撰写《摄影之器记》,记录暗箱制作与显影技术。
邹伯奇的相机,以楠木箱为暗箱主体,前端开孔安装中高镜,后端设窥孔观察影像。
木箱内壁涂黑防反光,箱中置玻璃接收投影,通过调节镜筒实现对焦。
这一设计,已具备现代相机的核心要素,尤其开创性地加入 收光与弹簧活动装置,解决了曝光控制的关键问题。
至于感光材料,邹伯奇采用蛋清胶作为银盐载体。
将蛋清与少量食盐混合搅拌至丝缕消散,静置澄清后涂于玻璃片,再浸入硝酸银溶液制成感光板。
这种 “湿版照相法” ,需在感光板湿润时完成拍摄,虽操作复杂,但成像清晰度远超同时代西方技术。
目前,广州博物馆现存的邹伯奇自拍玻璃底版,人物轮廓清晰,服饰纹理可辨,印证了其技术成熟度。
而且,邹伯奇留下的散稿中记录了硝酸、盐酸、醋酸的制备方法,他还尝试用松香炭、火酒等岭南特产改良留形水(显影液)。这与欧洲1839 年的达盖尔银版法、1841 年的塔尔伯特卡罗版法几乎同期,配方却比欧洲同类文献更具实操性……
说干就干!
朱祁镇心里一动:这东西若能造出来,能把当下社会风貌、自然风光、人物肖像等,都原样记下来。
而且,比画工手绘准百倍。
“咱们做个能‘留住影子’的物件,要木头、玻璃、硝石、硫磺,还有银块。”
“留住影子?” 工匠们挠挠头。
“陛下,影子怎么留?风一吹就没了。”
他们眼里满是疑惑,尽管朱祁镇已经有许多新奇的发明,但留住人的影子,在这个时代的人眼里看无疑太过离谱。
朱祁镇笑了,拿起硝石:“不是画,是靠光。先做‘暗箱’,木头做个方盒子,内壁涂黑,前面留个圆孔,后面装块玻璃,光从圆孔进来,就能在玻璃上显出外面的影子,不过是倒着的。”
他边说边画草图,老陈看了两眼就懂了:“这不难!跟咱们做装珠宝的暗盒似的,就是要严实,不能漏光。”
老陈当天就开工。
他选了硬实的楠木,锯成四块侧板、一块顶板一块底板,拼接时用糯米汁混着木胶,缝里还塞了麻线,确保严丝合缝。
内壁用墨汁混着桐油涂了三遍,黑得发亮,连一点反光都没有。
盒子做好时,朱祁镇让人关了工坊的门,只留个小窗,光从暗箱前的圆孔钻进去,果然在后面的玻璃上显出了窗外的风景。
树木、围墙、士兵,都倒着映在玻璃上,老陈看得直咋舌:“真有影子!跟活的似的!”
可光有暗箱不够,影子留不住。
朱祁镇接下来要做的,是 “感光药”,这是湿版火棉胶的核心。
他让匠人们把硝石敲碎,和硫磺一起放进陶瓮,再加入烧红的铁矿砂,瓮口盖块湿布,慢慢加热。
“这是做硫酸。” 朱祁镇盯着陶瓮,“火候别太急,不然会炸。”
阿桂蹲在炉边,手里的火钳捏得发白,隔一会儿就往瓮里添点柴,陶瓮里渐渐冒出白雾,带着刺鼻的酸味,呛得人直咳嗽。
等硫酸熬出来,朱祁镇又用硝石和硫酸反应制硝酸,他让匠人把硝酸倒进另一个陶碗,再放入撕成细条的棉布,棉布立刻 “滋滋” 响,冒着泡,慢慢变成半透明的胶状。
“这是‘火棉胶’,” 朱祁镇小心地搅拌着,“得让棉布全化了,不能有渣,不然涂在玻璃上会有黑点。”
阿桂搅了半个时辰,胳膊都酸了,火棉胶终于变得像鸡蛋清似的,透亮光滑。
接下来是感光层。
朱祁镇把银块放进硝酸里,溶解成硝酸银溶液,再加入少量食盐水,溶液渐渐变得浑浊,又慢慢澄清。
“这药水里的银,遇着光就会变黑。” 他给工匠们解释,“把火棉胶涂在玻璃上,再浸进这药水里,玻璃就成了‘感光板’,能把暗箱里的影子留住。”
涂感光板是个细活。阿桂洗干净一块玻璃,用细布擦得锃亮,朱祁镇拿着小刷子,蘸着火棉胶,从玻璃的一端慢慢往另一端涂。
“动作要匀,不能快,不然会有气泡。”
很快,火棉胶在玻璃上形成一层薄得像蝉翼的膜。
晾半刻钟,再轻轻将其放进硝酸银溶液里。溶液里的银离子附着在火棉胶上,玻璃渐渐变成了淡褐色,像蒙了层薄雾。