春分工程｜《从“小孔成像”到数码相机——探究时光机中的魔法》——人文学院“科学与人文”科普讲座走进北京市石景山第二实验小学
2024年5月20日，中国科学院大学“春分工程·青少年科普专项行动科普讲座”在北京市石景山第二实验小学成功举行。中国科学院大学人文学院传播学系硕士研究生施馨羽担任主讲人，科普题目为《从“小孔成像”到数码相机——探究时光机中的魔法》，溯源从古至今人们如何巧妙地利用光以辅助记录瞬间，进而在灵光乍现中催生相机的萌芽，通过讲解相机的发明、成像原理、发展历程等，结合趣味小实验，带领同学们一起走进相机的世界，理解相机这一“时光机器”的前世今生。
在课程开始前，施馨羽首先以一组百年前北京街景、人像的黑白照片与现代彩色照片的对比引入课程，引发同学们的兴趣。接着向同学们抛出一个问题——“古代没有照相机怎么办？”，在踊跃发言之后，以韩非子著作中的一个小故事引出“小孔成像”这一原理。我国对光和影像的研究有着十分悠久的历史，早在公元前四百多年，墨子便做了世界上第一个小孔成倒像的实验。课堂上不仅展示了一则小孔成像原理的趣味视频，施馨羽还制作了一个由薯片桶、塑料薄膜、凸透镜组成的简易“小孔成像”照相机，并邀请四位同学作为小助手一起操作“小孔成像”照相机，观察成像，以便其能更深入地了解“小孔成像”的原理。不过令人遗憾的是，小孔成像原理的发现与探索在中国一直处在理论阶段，未得到实际应用，直到十六世纪文艺复兴时期，人们开始掌控和利用这一光学现象，欧洲出现了供绘画用的成像暗箱。
暗箱发明之后，人们又产生了更进一步的需求，施馨羽以“小孔成的像很模糊，又是倒置的，有什么办法能让小孔里的像又大又清晰呢？”、“暗房太大，能不能把这个暗房变小，最好它能放在桌子上使用？”、“能不能把玻璃上的影像长久地保留下来？”三个问题为线索层层递进，向同学们介绍了暗箱成像是如何变得清晰、正像，感光材料是如何发现，暗箱是如何在人们的探索下一步步变成相机的。
第二部分，施馨羽先以“世界上是先有照片，还是先有相机？”这一问题引入，向同学们介绍了世界上诞生的第一张照片——第一台相机——第一台小型胶卷相机和胶卷——彩色摄影时代——相机高速发展时期，以时间为顺序详细地介绍了相机史上的几个重要节点。其中，着重介绍了世界上诞生的第一张照片，是1826年由法国人尼埃普斯用日光蚀刻法拍摄的《窗外风景》；法国人达盖尔在1839年发明的银版摄影法，标志着人类历史上摄影技术真正的开端，同时因他发明了世界上第一台可携式相机，被誉为“相机之父”；同一时期，英国的塔尔博特发明了卡罗式摄影法，记录下来的是一张底片，这是胶片最早的雏形；真正让摄影变得轻便、并且走向大众的人，是柯达公司的创始人乔治·伊斯曼，他发明了世界上第一款胶卷底片和第一台小型胶卷相机；1935年，柯达推出经典彩色胶片柯达克罗姆，推动摄影进入彩色时代；1948年，宝丽来公司推出了世界上第一台即时成像相机，开创拍立得品类·····
第三部分，施馨羽介绍了1975年柯达发明的世界上第一台数码相机和第一张数码影像，相机从此进入了电子数码阶段，并向同学们解释了数码相机的成像原理，随后展示了经典的数码相机品牌和型号。当下，数码相机技术在不断发展，随着智能手机行业的不断发展，手机摄影功能也取得了巨大飞跃。
课程的最后，施馨羽带着同学们一起回顾并总结了相机的发展历程。经过这次科普课程，同学们对相机这一强大工具有了更深刻的认识，相机不仅仅记录下了人类历史的精彩瞬间，也成为我们日常生活中表达自我和捕捉美好记忆的工具。
