咔！女生眼中的宝藏相机“拍立得”是如何工作的？

虽然手机相机和数码相机越来越流行，但一种古老的相机依然在世面上十分流行，因其立刻能出照片的特点尤其深受现代女生的喜爱，它就是“拍立得”，亦称“即时相机”（Instant Camera）。

图1. 立即成像的拍立得

1947年，一位名叫埃德温·兰德（Edwin Land）的发明家向世界介绍了一项非凡的创新——一部在几分钟内自行成像的相机。这种新的即时相机技术对兰德工作的宝丽来（Polaroid，拍立得同音）公司来说是一个巨大的成功。1949年，宝丽来仅相机一项业务销售额就超过500万美元！在接下来的50年里，该公司开辟了巨大的市场，销售了数百万台即时相机和超过10亿卷即时胶卷。

图2. 风靡全球的宝丽来相机

虽然立时成像这看起来很神奇，但过程实际上非常简单，本文中将介绍在我们等待拍立得照片图案出现时，相机中实际发生的情况。

01 胶片成像原理

即时相机胶卷与普通相机胶卷几乎相同，又有一些组成成分的区别，在我们讨论这些重要的区别之前，先简要地介绍一下胶片摄影的一般原理。

普通胶片由涂有卤化银颗粒的塑料基材组成，胶片的基本原理是当相机快速地将胶片涂层暴露在场景的光线时（通常一秒钟不到），光子照射在胶片涂层上发生化学反应使卤化银还原为银原子。

黑白胶片是一层银化合物，而彩色胶片是三层。

在彩色胶片薄膜中，顶层涂层对蓝光敏感，第二层对绿色敏感，底层对红色敏感。所以当我们曝光胶片时，每一层的敏感颗粒都会对相应颜色的光做出反应，从而形成光和颜色图案的化学记录。

图3. 彩色胶片基本组成示意图

把它变成一个图片，需要将化学显影剂将暴露的颗粒变成金属银，然后用三种含有不同染料成色剂的染料显影剂处理薄膜，三种染料颜色分别是：

•黄色（绿光和红光的组合）

•洋红色（红色和蓝色光的组合）

•青色（绿色和蓝色光的组合）

这些染料显影剂的每一种都与薄膜中的一个颜色层发生反应。

具有开链状酰基乙酰芳胺的结构，能与彩色显影剂氧化产物生成黄色偶氮甲碱染料。例如：

具有1，3-取代-5-吡唑酮的结构，能与彩色显影剂氧化产物生成品红色偶氮甲碱染料。例如：

具有苯酚或1-萘酚的结构，能与彩色显影剂氧化产物生成青色吲哚苯胺染料。例如：

在普通的印刷胶片中，染料成色剂附着在已曝光的颗粒上，而在彩色胶片中，染料成色剂附着在非曝光区域。

显影后的彩色胶片形成一个负像——颜色与原始场景中的颜色相反。在胶片中，附着在未曝光区域的两种染料结合形成在曝光层捕获的颜色。

图4. 显影前的负像与显影后的彩色胶片

例如，如果绿色层被曝光，黄色和青色染料将附着在绿色层的任一侧，但品红色染料不会附着在绿色层上，黄色和青色结合形成绿色。

02 瞬时成像的原理

图5. 拍立得的工作原理示意图

即时相机显影过程以与胶片相同的基本方式组合颜色，但显影化学物质已经存在于胶片本身中。

即时相机胶卷具有对不同颜色的光敏感的三层颜色层。在每个颜色层下面，有一个含有染料成色剂的显色剂层。所有这些层都位于黑色基础层之上，图像层、计时层和酸层之下，它们静静等待化学链式反应的启动。

使反应进行的成分是试剂层，该试剂是遮光剂（阻光剂）、碱（酸中和剂）、白色颜料和其他元素的混合物，它位于感光层的正上方和图像层的正下方。

在我们拍照之前，试剂材料全部收集在远离感光材料的塑料薄膜片边缘处，避免胶片在曝光之前显影。

当咔的一下按下拍立得的快门，胶片则会通过一对滚筒从相机中出来。

滚筒像擀面杖铺开面团一样，将试剂材料铺到薄膜片的中间。当试剂散布在图像层和感光层之间时，它会与胶片中的其他化学层发生反应，遮光剂材料能过滤光，所以在胶片显影之前我们并不能看到图案。

当试剂层向下穿过各层，每一层中暴露的卤化银颗粒变成金属银，然后溶解显影剂染料，使其开始向图像层扩散。而每层暴露在光线下的金属银颗粒区域，则抓住染料，使它们停止向上移动，只有未曝光层的染料会向上移动到图像层。

图6. 瞬时成像的胶片示意图

例如绿色层曝光，则没有品红色染料会使其进入图像层，但青色和黄色会。这些颜色结合在一起，在图像表面形成了一层半透明的绿色薄膜。试剂中的白色颜料反射的光穿过这些颜色层，就像灯泡发出的光穿过载玻片一样。

与此同时，酸层同试剂中的碱和遮光剂发生反应，使遮光剂变得透明，这就是最终使图像可见的原因。计时层则减缓试剂到达酸层的速度，使胶片有时间在曝光之前显影。

通过这样巧妙的设计我们就能看到即时摄影最酷的事情之一——图像慢慢地在我们眼前形成，而这实际上是被清除的遮光剂所导致的错觉。