第一章 攝影技術的發現:
第一節 攝影的由來與光的學說
攝影又稱照相，俗稱拍照。日本則是引用中國古代繪畫的術語稱寫真。英文Photography，是由希臘文Phos與Grapho的結合字。Phos 是光，Grapho是描繪，合字是利用光來描繪的意思。就是任何景物由以有光的反射，而聰明的人類想到利用針孔或透鏡來攝取其反映過來的影像，再由感光材料作成，可以永久保存的影像記錄，我們通稱為攝影。
攝影在世界上興起，不過是二、三百年來的歷史，而攝影真正融入我們生活中，蔚為風尚，漸入佳境，成為藝術，也不過是近百年來的韻事。但是研究起來，對於攝影有關光學的問題，可以追溯甚遠且廣。我們先說「光」的現象。
光，是人類生存活動，生活環境中的一個要素，因為人的視覺信息要靠它來傳遞。
依光的波動學說：光是一種波動。發光體發光時，就產生光波。光是以直線向上下、四周圍作波動射出，光波的波長有長有短，進入我們眼裡，能以視覺得出不同的顏色。
光依光的電磁波學說：光跟電磁的輻射一樣，不僅速度相同，也能反射，折射，偏極化。光是電磁波中，僅能引起我們眼睛有視覺的部分。電磁波的波長範圍很寬。論波長，最長的是交流電，最短如宇宙射線。那麼我們人類眼中可以看到的僅是電磁波中非常窄小的一部分。大約在390毫微米的紫外線與700毫微米的紅外線之間，才是我們可以看得到的。紫外線和紅外線，我們看不見，但是在攝影中可以察覺得到，尤其會影響沖洗、底片、相片的顏色效應。
以光的微粒學說：光是從光源射出來的微粒子所構成。此種微粒子，以每秒三十萬公里的大速度，自發光體向上下、四方發射。進入人的眼睛，即讓人有生光之感。此種微粒子是物理學上所謂宇宙基本粒子中之一種，不帶電，有穩定性。
愛因斯坦（Einstein Albert 1879－1955）發表『光的產生和轉變的探討』論文中，就證實有它的存在。他說：光是由一個個的微粒量子組成的，這光微粒量子有波的性狀，還有微粒子的特性。
光是一種運動不停的能量。光的直射到景物再反射到我們眼裡，讓我們感覺到有景物的影像。這光的學識研究與發現，從古來中外皆有。最早的記錄，在中國春秋戰國時代，墨翟（478-392BC）之著作『墨經』中。其論述：光有直線照射的作用。光照射物體會產生影子。光具有反射的性能。論述針孔成像的道理。發光體的遠近，決定光的強弱。放大倍數概念。分別敘述了平面、凸面、凹面鏡的，物體和影像的關係。光的折射現象等等。可見中國的古代，已對光有了相當的研究與認識。
西方世界到公元前350年，首位「科學大師」亞里斯多德（Aristotle384－322B.C.）在著作中才提到光學法則。他說到一個現象：每逢有日蝕，從篩孔或樹葉空隙中，投射到地面的光，是呈月彎形狀，尤其是孔越小，光的影像，越明晰清楚。從此，西方人們亦知，光線通過了小孔，會形成影像的光學道理。
我國韓非（280－233 BC）著作書中也有說及：築牆，鑿牖，日出加畫筴，髹上而觀，望見龍、蛇、車、馬、萬物之狀備具。髹是漆器，利用反光，加上畫筴才有更清楚影子。而這畫筴有如一個透孔，如此針孔影像技藝，我國很早就有了。
公元前208年，古希臘物理、數學及大發明家阿基米得（Archimedes 287－212 BC）為國禦敵，曾發明著名的「火鏡」。他利用許多放大透鏡連在一塊，使太陽光集中焦點，投照在敵船上，引火抗敵。
公元前139年，西漢淮南王劉安（179－122 BC）編著『淮南萬畢術』，提到用冰製作『透鏡』，說：削冰令圓，舉以向日，以艾承其影則火生。
更甚的在『西京日記』此書中，說到漢武帝（140－87BC）時代，有人用白色琉璃，使日光穿過再折射到暗室，如此引光入室，明亮異常。這時起，光學已由學理研究，融入應用在，人們生活中。
北宋大科學家沈括（1031－1095）著作『夢溪筆談』裡，有針孔成像論說，凹面鏡的分析。他發現『墨經』中，針孔成像可與凹面鏡作結合，且說明成像是由光束造成。光線成束，從凹面鏡反射出後聚成焦點，此點因陽光熱能被會聚後，產生高溫就能起火。
在公元1100年，阿拉伯學者阿爾哈森（Al Husen）就利用一暗箱，箱壁上開個小針孔，讓日蝕的陽光透過小針孔，倒映在箱壁上，觀察日蝕情況與過程。
稍後，中國元朝科學家趙友欽，設計一室，作光學實驗。他結論：針孔太大，不能成像。針孔適當的小，就會形成影像，而且會與光源形狀相同，但方向相反。照明度與距離成反比。其實驗過程與實際情況，他寫篇論文題名為『小罅光景』。罅，就是孔隙。
中國元末明初，陶宗儀著作『輟耕錄』說：平江虎丘閣，版上有一竅。當日色清朗時，以掌大白紙承其影，則一寺之形勝，悉於此見之。竅，就是小孔。又提到松江城有塔，東有夏監遠家之小室卻有一塔影。長五寸許，倒懸於西壁之上。
針孔影像，已在中外科學家熱烈論述開來。
