物理爱好者

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照相机在构造上说，等于一只大眼睛：在它的毛玻璃上显出的像的大小，要根据透镜跟被拍物体之间的距离来决定。照相机拍下来的底片上的像，就跟我们用一只眼睛（注意：一只眼睛！）放在镜头的位置上所看到的相同。因此，假如我们想从照片上得到跟原物完全相同的视觉上的印象，我们就应该：

　　1．只用一只眼睛来看照片

　　2．把照片放在眼前的适当距离上。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　如果我们用两只眼睛看照片，我们一定会看到前面只是一幅平面的图画，而不是有远近不同的图画。这一点是不难理解的。因为这是根据我们视觉的特性看到的现象。我们看一个立体的东西，两眼视网膜上所得到的像是不相同的，右眼看到的跟左眼看到的并不完全一样（图111）；正是这个不完全一样的像，才使我们能够感觉到东西是立体的而不是平面的，在我们的意识里会把这两个不同的像融合成一个凸起的形象（大家知道，实体镜就是根据这个道理造成的）。假如在我们面前只是一个平面的东西，譬如一堵墙壁，那时候情形就完全不同，那时候两只眼睛会看到完全相同的像，这样我们的意识里就知道它是平面的。

　　现在我们就可以明白，假如我们用两只眼睛来看照片是犯了什么样的错误，这样做就等于我们要自己感觉到前面是一幅平面的图画！我们把应该只给一只眼睛看的照片交给两只眼睛看，就妨碍了自己看到照片上应该看到的东西，因此，照相机这么完善地照出来的像，就给这个大意的行动完全破坏了看照片的艺术

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应该把照片放在多远的地方看

第二条规则也同样重要，──应该把照片放在眼前的适当距离上来看，否则，也要破坏正确的形象。 　　·这个距离究竟应该多大呢？ 　　如果要得到一个完全的印象，照片所夹的视角应该跟照相机的镜头望到毛玻璃上的像所夹的视角一样，或者也可以这样说，应该跟照相机的镜头望到被拍的东西的视角一样（图112）。 　　　　　　　　　　　　　　　　 　　从这里可以找到应该把照片放在多远来看的答案：这个距离和原物离开镜头的距离的比，应该跟照片上的像和物的长短的比相等。换句话说，我们应该把照片放在眼前大约等于镜头焦距的距离上。 　　假如我们注意到大多数小照相机的镜头焦距多是12～15厘米，那我们就可以知道，我们向来没有把照片放在正确的距离上来看：对于正常的眼睛，看东西最清楚的距离──明视距离──大约是25厘米，这个数目几乎等于照相机镜头焦距的2倍。至于挂在墙壁上的照片，因为人们都是从更远的距离上来看的，自然也只给人一种平面的感觉了。 　　只有患近视的人（以及能够在近距离看得清楚的孩子们），他们的明视距离比较短，在用正确的方法（用一只眼睛）看一张普通照片的时候，才会看到这种效果。他们按习惯把照片拿在眼前12～15厘米的地方，因此他们看到的不是单纯平面的图画，而是像在实体镜里看到的那种立体形象了。 　　现在我相信读者一定会同意，过去由于自己的无知，没有能够从照片上得到它所能够提供给我们的全部效果，以致时常埋怨照片的呆板平淡。全部问题在于我们没有能够学会把眼睛放在照片前面的适当距离上，而且用了两只眼睛去看那种只预备给一只眼睛看的东西。

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放大镜的惊人作用







　　方才我们说过，患近视的人会把照片上的像看成立体的。那么，有正常视力的人要怎么办呢？他们不能把照片放得离眼很近。还好，幸亏放大镜帮助他们解决了这个困难。如果透过一面放大率2倍的放大镜去看照片，他们就很容易得到方才所说患近视的人所得到的便利，就是可以不必使两眼过分紧张就能够看出照片的立体形象。这样看到的照片上的像跟我们通常从远距离用两只眼睛所看到的照片上的像，有极大的不同。这个看普通照片的方法，几乎可以代替实体镜。
　　为什么用一只眼睛透过放大镜看照片，会看到它的立体形象，现在已经明白了。其实这个事实是早已知道的，但是对于这个现象的正确解释，我们听到的却还不多。《趣味物理学》的一位读者在这个问题上写信给我说：

　　下次再版的时候，请讨论一个问题：为什么透过普通放大镜看照片会呈现立体形象？我的意见是，所有实体镜的一切复杂解释，都是经不起批评的。你用一只眼睛向实体镜望去，不管理论怎么说，看到的还仍旧是立体形象。

　　读者现在当然已经明白，这个事实一点也不会使实体镜的理论有什么动摇。

　　玩具店发售的“画片镜”也是根据同一原理制造成功的。用一只眼睛透过这个小巧玩具里的放大镜来看里面的普通风景照片，已经可以得到立体的形象了。一般还喜欢把照片里比较前面的物体剪出来，放在照片前面，我们的眼睛对于近距离物体的立体形象是很敏感的，而对于那比较远的物体的立体形象感觉得比较迟钝，因此整个立体形象也就更加强了。

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照片的放大







　　能不能让正常的眼睛不用放大镜就能正确地看到照片上的立体形象呢？这是完全能够的，只要拍照的时候用一只焦距大一点儿的镜箱就行了。根据以前各节所说，只要用焦距25～30厘米的镜箱，拍出的照片就可以拿在普通的明视距离上来看（用一只眼睛）──这时候照片就会显出适当的立体形象。

　　我们还可以拍这样的照片，使你即使用两只眼睛从远距离来看，也不是平面的形象。我们前面已经说过，如果左右两眼从一个物体上得到两个相同的形象，就会感到这是一个平面的画面。但是这种两眼看到的差别随着距离的增加很快地减低下来。实验告诉我们，用焦距70厘米的镜箱拍出来的照片，直接用两只眼睛看仍旧可以看得出立体形象。

　　但是，要照相机全都是长焦距的，也是一件很不便当的事情。因此我们再提出另外一个办法，就是把普通照相机拍得的照片放大。照片经过放大以后，看照片的正确距离也随着加大了。譬如把焦距15厘米的镜箱拍得的照片放大4倍或5倍，那就可以得到所要求的效果了：放大以后的照片已经可以用两只眼睛从60～75厘米的距离上来看了。放大的照片上可能有一些模糊不清的地方，但是并不会有什么不好的作用，因为从远距离上看，这些地方是并不鲜明的；而从得到立体形象这方面来说，无疑是成功的。

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电影院里的好座位








　　常看电影的人一定注意到一件事情，就是有些画面上的物体有非常显著的立体形象：人像仿佛从背景上脱离开来，而且凸出得使人几乎忘记了幕布的存在，仿佛台上有真实的景物和活的演员一般。

　　这种立体形象，许多人以为是由于影片性质的关系，这是不正确的；正确的原因是因为看的人坐的位置。电影片虽然是用焦距极短的镜箱拍出的，但是它放映到银幕上却用极大的倍数──大约100倍──给放大了，因此可以用两只眼睛在很远的距离上（10厘米×100＝1000厘米=10米）来看。我们在电影里看到最大限度的立体形象，是在当我们看银幕的视角跟拍制影片时候镜箱“看”演员的视角相同的时候。那时候在我们面前的就会是跟原来景物一样的形象。

　　那么，怎样求出跟这个视角相合的距离呢？这就应该把座位选择在正对画面的中央，还要跟银幕保持这样一个距离，这个距离跟银幕上画面宽度的比，就等于镜头焦距跟影片宽度的比。

　　拍制影片用的镜箱，一般要根据所拍的对象而不同，分别采用的焦距为35毫米、50毫米、75毫米或100毫米。影片的标准宽度是24毫米。那么，举例来说，对于75毫米的焦距，得到：

　　所求的距离／画面的宽度=焦距／影片宽度=75／24≈3

　　这样，要知道在这情形下的好座位跟银幕的距离，只要把画面的宽度乘3就可以。例如映在银幕上的画面宽6步，那么最好的座位应该是在银幕前18步的地方。

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给画报读者一个忠告








　　画报上时常印有许多照片，这些复制出来的照片，当然跟它们原来的照片有同样的性质，假如用一只眼睛在适当距离上来看，也更会显出立体形象来。但是，由于不同的照片是用不同焦距的镜箱拍出的，因此，“究竟要用什么距离来看”的问题，只好用实验来解答。你把一只眼睛闭起来，把画报拿在手里，手臂伸直，使画报的平面跟你的视线垂直，把你张开的一只眼睛对正你想看的照片的正中央。然后，把这张照片逐渐向你眼前移近，你那一只张开的眼睛看着它不要间断，这样你就很容易找到照片最具立体形象的距离。

　　许多照片平常看来都模糊不清而且都只是平面的，但是，如果采用上面的方法去看，却都会显出它的立体形象，而且看得很清楚。用这种方法去看，照片里的许多别的实体形象就时常可以看到。

　　让我们再来注意一件事情。假如照片在放大以后可以显得更加生动，那么当它缩小以后，就恰好得到相反的效果。缩小的照片自然显得更加清楚明晰，但是它们都只能够给人平面的感觉，而没有立体形象的感觉。这从上面所讲的道理，应该是很容易明白的：照片一缩小就跟用焦距更小的镜箱拍出来的一样，而普通的焦距本来就已经嫌小了。

　　以上所说关于照片的一切，在一定程度上对于画家画出来的图画也都适用：看图画的时候最好也取一个适当的距离。只有在这样的条件下，你才能够看到画面上有远近不同，而图画也就显得不是平面的，而是立体的了。看图画的时候，最好也只用一只眼睛，不用两只眼睛，特别当图画不大的时候。

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实体镜是什么

我们从现在起，要从图画转到实体上来了，首先我们要提出一个问题：为什么我们能够把物体看成立体的，而不是平面的呢？在我们眼睛的视网膜上所得到的像都是平面的呀！究竟什么缘故使我们觉得物体并不是平面的图画，而是占三维空间的立体呢？ 　　这里有好几个原因。第一，物体表面各种不同的明暗程度使我们有判定它的形状的可能。第二，我们的眼睛要看清楚的物体上远近不同的各部分，眼睛所感受到的张力是不同的：平面图画的各部分跟眼睛的距离是一样的，而立体的各部分的距离却各不相同，要看清楚它们，眼睛就应该做不同的“对光”。但是这儿给我们最大帮助的，还是两只眼睛所收到的同一物体的形象各不相同。这一点很容易证明，只要你先后只用左眼或者只用右眼去看附近的同一个物体就知道了。左右两眼所看到的物体并不一定完全相同；两只眼睛得到不同的形象，也正是这个差异给我们提供了立体的感觉（参阅图1ll和113）。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　现在，设想有两张图画，画的是同一物体，左边一张画出左眼所看到的，右边一张画出右眼所看到的。假如你看这两张图画的时候，左眼只看左边的一张，右眼只看右边的一张，那么你所看到的已经不是两幅平面图画，而是变成一个凸起的。立体的物体了──甚至比你用一只眼睛看实体所看到的更具立体的形象。要用这样的方法来看两张图画，是靠一种特制的仪器帮助的，这仪器就是实体镜。要使两个像能够融合在一起，在；日式实体镜里是用反射镜的，在新式实体镜里是用凸面三棱镜的。这种三棱镜能够把光线曲折，使得看的人在意识里把光线延长以后，两个像（由于棱镜凸面的作用，像略有放大）会互相重叠。这样看来，实体镜的原理实在是非常简单的，而更奇怪的是这个作用竟可以由这么简单的方法来完成。 　　大多数读者大概都看见过各种风景之类的实体照片。也许还有一些人用实体镜看过研究地理用的立体模型图。下面我们不打算去谈这种大家多少已经知道的实体镜的应用，只想谈一点许多读者大概还不知道的东西。