驻波-

物理学家开启多光谱最早的彩色照片的秘密

法国物理学家加布里埃尔·李普曼在1891年创造了第一个彩色照片。

法国物理学家加布里埃尔·李普曼彩色摄影先驱,1908年诺贝尔物理学奖,他的努力。但据最近的一篇论文发表在《美国国家科学院学报》(PNAS),李普曼的技术扭曲的场景被拍照的颜色。物理学家在洛桑联邦理工(EPFL)在瑞士能够确定这种扭曲的本质和发展的一种手段重建原始频谱,创造了盘子。

”这些都是历史上最早的多光谱光测量,所以我们想知道是否有可能精确重建原始的这些历史场景,”作者Gilles Baechler说:。“但照片的方式构造很特别,所以我们也很感兴趣我们是否可以创建数字拷贝和了解技术工作。”

索邦大学的物理学教授,李普曼在发展中产生了兴趣的一种手段修复太阳光谱的颜色在照相底片,1886年“的形象仍是固定的,可以呆在白天不恶化。”He achieved that goal in 1891, producing color images of a stained-glass window, a bowl of oranges, and a colorful parrot, as well as landscapes and portraits—including a self-portrait. (Fun fact: Lippmann's laboratory protégés included a promising Polish physics student named Marie Skłodowska, who went on to marry Pierre Curie and win two Nobel Prizes of her own.)

李普曼的彩色摄影过程投射的光学图像像往常一样到照相底片。投影是通过一个透明的玻璃板上涂上乳液颗粒非常细的卤化银颗粒在另一边。也有液体水银镜接触乳液,投射光经过乳化,撞到镜子,反射回乳剂。

“这使光干涉,产生的干涉图样暴露了乳液在不同深度不同,“Baechleret al。在美国科学院院刊》上发表了一篇论文中写道。乳液中的曝光就“编码”的干涉图样。接触几分钟后,盘子被撤的液态汞和处理。

查看目的,完成板块会天翻地覆,棱镜是附着在表面,通常与一个加拿大香脂粘合剂。然后从前面板会点燃与白光垂直的角度。在板上任意点的波长的光产生的薄片与入射光的波长,它向观众反映;其他波长会被吸收或散射的银颗粒或只是通过乳液吸收黑色抗反射涂层的背面板。

李普曼的过程从来没有被商业化,很大程度上是因为它需要长时间的曝光时间和没有方法,使彩色打印。但它确实激发进一步的彩色摄影的发展。他预示着丹尼斯·伽柏的发明的全息方法在1940年代,以及激光光学的发展全息术在1960年代。

李普曼的技术在很大程度上是被遗忘的地方,和他的相片被锁在博物馆金库。当Baechler EPFL)和他的同事们提供一些原始的盘子,他们抓住了这个机会。现代多光谱相机捕获数以百计的光谱样本在可见范围内,但大多数摄影技术仅仅三个测量红色,绿色和蓝色,根据作者。研究人员发现,李普曼的过程捕获24 - 64光谱样本,使其成为早期多光谱成像技术。

此外,“尽管复制的颜色可以精确到眼睛,如果我们检查全谱反映了从李普曼板和比较原始,我们注意到一些不一致,其中许多从未记录即使在现代研究,”作者写道。

他们想要更好地理解这种结果不一致的性质,以确定是否有可能取消扭曲和光谱重建原始输入。所以他们使用李普曼板照片全光谱的光,他们发现使用一层液态汞改变了颜色的光线向光谱的红端。使用反光层空气移向光谱的蓝端颜色。

这被证明是关键。“历史性的板块,有很多因素在这一过程中,我们只是不知道,而是因为我们知道光不同,我们可以创建一个算法来恢复原始的光中,“说Baechler。“我们能够研究可逆性,即给定一个光谱由李普曼照片,我们知道可以撤销扭曲和光谱重建原始输入。当我们有我们的手脏了,让我们自己的盘子使用历史进程,我们可以验证建模是正确的。”

Baechler。相信回顾李普曼的开创性技术有一天可能导致新的多光谱相机、印刷、和显示的设计。事实上,团队已经建立了一个原型数码相机李普曼。研究人员目前正在调查印刷多光谱图像与飞秒激光玻璃。

”的原则李普曼几乎是一样的,除了,而不是依靠光化学,我们使用超快激光局部修改基质如硅的折射率,”他们写道。“由于折射率变化导致反射,我们可以,至少在原则上,打印Lippmann-style多光谱图像。”

李普曼的展示板块,第一个真实色彩摄影。

DOI: PNAS上,2021年。10.1073 / pnas.2008819118(对必须)。

清单由g . Baechler等人/ Proc形象。国家的。学会科学。,2021年

34岁的读者评论

  1. 这是最有趣的“午餐”读我。

    有趣地看到(或不)我们已经走了多远100 +年
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  2. 一次,谢谢!
    193个帖子|注册
  3. 李普曼不知道130年后向导会从他的盘子和提取信息甚至不知道在那里。
    199个帖子|注册
  4. 伟大的午餐时间阅读。将改进的图摄影过程,我难以想象。
    这表明提到的过程类似于费曼在QED导致多光谱浮油,但是我不确定。
    29日发布|注册
  5. Piererer写道:
    李普曼不知道130年后向导会从他的盘子和提取信息甚至不知道在那里。

    不,他知道的信息;那是他的整个工作原理机制!

    他只是不希望执行这样的数值分析在他的一天!
    2739个帖子|注册
  6. Rosencruz写道:
    伟大的午餐时间阅读。将改进的图摄影过程,我难以想象。
    这表明提到的过程类似于费曼在QED导致多光谱浮油,但是我不确定。

    据我所知,它基本上是使用颜色编码的全息原理(实际上整个频谱在任何时候!),而不是3 d空间信息!

    最后一次编辑构造函数在清华2021年6月03,7:03

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  7. 一方面全息成像的过程是有趣的原则,另一方面是绝对可怕的化学!
    2739个帖子|注册
  8. 谢谢你精彩的一篇文章。但是你的字幕写道:

    “法国物理学家加布里埃尔·李普曼在1891年创造了第一个彩色照片。”

    我一直教James Clerk Maxwell发明了彩色摄影和他的想法是意识到1861年托马斯·萨顿——至少这就是它在维基百科上说。

    https://en.wikipedia.org/wiki/Color_photography
    5文章|注册
  9. 太棒了,我真的喜欢看到早期记录媒体内容,真的很迷人。
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  10. 这里的早上7点。你好“午餐”的读者从池塘。
    5494个帖子|注册
  11. 谈论过度。要彩色照片,无意间发明了全息术。
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  12. 谢谢你精彩的一篇文章。但是你的字幕写道:

    “法国物理学家加布里埃尔·李普曼在1891年创造了第一个彩色照片。”

    我一直教James Clerk Maxwell发明了彩色摄影和他的想法是意识到1861年托马斯·萨顿——至少这就是它在维基百科上说。

    https://en.wikipedia.org/wiki/Color_photography

    维基百科的文章指出,萨顿的照片不是“真正”的颜色,因为图像中的“红”是最有可能的紫外线。

    引用:
    的第一张彩色照片根据麦克斯韦处方,一组三个单色“分色”,1861年被托马斯·萨顿用于说明由麦克斯韦关于颜色,它是由三重投影所示颜色的方法。[7]测试主题是弓的丝带和各种颜色的条纹,显然包括红色和绿色。在讲座期间,对物理学和生理学,不是摄影,麦克斯韦评论结果的不足和需要照相材料更敏感的红色和绿色的光。一个世纪之后,历史学家所迷惑任何红色的繁殖,因为使用的摄影过程萨顿实际上完全对红灯和绿色略微敏感。1961年,研究人员发现,许多红色染料也反映出紫外线,巧合的是通过萨顿的红色过滤器,和猜测,这三个图像可能是由于紫外线,蓝绿色和蓝色波长,而不是红色,绿色和蓝色


    另一个竞争者是路易斯·阿瑟·杜杜科Hauron在1868年开发了彩色摄影的过程,和赫尔曼•威廉•沃格尔在1873年发现了染料敏感,大大提高彩色摄影的过程。

    https://en.wikipedia.org/wiki/Louis_Art…_du_Hauron
    https://en.wikipedia.org/wiki/Hermann_Wilhelm_Vogel
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  13. 构造函数写道:
    一方面全息成像的过程是有趣的原则,另一方面是绝对可怕的化学!



    欢迎来到19世纪摄影!Daguerrotype水银蒸汽用于发展形象。这是一个疯狂的过程已经被商业化的一个: https://www.youtube.com/watch?v=N0Ambe4FwQk
    7帖子|注册
  14. 谢谢你精彩的一篇文章。但是你的字幕写道:

    “法国物理学家加布里埃尔·李普曼在1891年创造了第一个彩色照片。”

    我一直教James Clerk Maxwell发明了彩色摄影和他的想法是意识到1861年托马斯·萨顿——至少这就是它在维基百科上说。

    https://en.wikipedia.org/wiki/Color_photography


    彩色摄影实验早在这种技术数十年,但商业上可行的彩色胶片可以追溯到大约1900(非常昂贵,因此过程非常罕见)。相对便宜,仍然昂贵,可以追溯到1930年代。

    这种方法非常不同于传统的彩色胶卷。
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  15. Piererer写道:
    李普曼不知道130年后向导会从他的盘子和提取信息甚至不知道在那里。

    谁知道即使在科罗拉多州的早期(u)红色摄影照片获取元数据?
    2364个帖子|注册
  16. whiteknave写道:
    Piererer写道:
    李普曼不知道130年后向导会从他的盘子和提取信息甚至不知道在那里。

    谁知道即使在科罗拉多州的早期(u)红色摄影照片获取元数据?

    严格来说这不是元数据——这只是更差异化的数据比我们人的眼睛能辨别。
    2739个帖子|注册
  17. 我想知道最后的标签图像-和它的标题是正确的。左边的图像看起来更像自然的颜色,右边有一个奇怪的色彩。
    3804个帖子|注册
  18. BasP写道:
    我想知道最后的标签图像-和它的标题是正确的。左边的图像看起来更像自然的颜色,右边有一个奇怪的色彩。


    论文本身指出蓝色色调,为什么一些假设:
    https://www.pnas.org/content/118/17/e2008819118
    引用:
    最后,在图6 b,我们提出四个点的测量和倒谱的两个历史盘子。第一个(上)是由加布里埃尔·李普曼在1891年和1899年之间在Saas费,瑞士。因此包含世纪测量光谱的自然场景。第二个(底部)是由理查德•纽豪斯在1899年和一只鹦鹉。

    看着这些历史板块的光谱测量,缺乏振荡立即脱颖而出。从分析呈现在图5中,我们知道,这可以解释为平滑衰减到零的发展窗口函数W (z)。这可能是由于一个稍微不同的开发或老化效应降低银的密度在乳液的边界。

    光谱复苏而言,不幸的是,它是不可能衡量的染料反应这些板块自染料是洗盘子的化学处理。此外,染料配方是在所有概率调到准确、忠实的复制的颜色,而不是达到完美等色的解决方案。另一个方面,我们不知道是否摄影师使用过滤器来提高颜色引渡。例如,ref。6,这是为数不多的当代主题出版物,所使用的设备的照片捕捉李普曼照片(一个反射)清楚地显示了变暖过滤器在镜头面前。因为它们是未知的,不幸的是这些组合因素无法弥补我们的算法。最后,它极有可能是板块与汞作为反射介质被抓获,因为他们之前创建大肠Rothe提出了使用空气作为一个可行的选择(10)。然而,我们不能确定。

    尽管有这些限制,我们目前的频谱恢复结果在图6 b,假设统一的光谱灵敏度和汞反射界面。定性,恢复颜色出现蓝色,这暗示乳液并非等色线或冷却过滤器捕获过程中使用。另一个不太可能的解释是,盘子是用空气反射镜,即使他们之前Rothe出版。


    可能不奇怪,李普曼,注意到完成的照片已经“关闭”颜色,可能使用技术而拍摄(如过滤器),这样生成的照片看起来更“自然”。
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  19. 白光反射全息图,即全息图,工作在类似物理。干涉图样是记录在乳状液的深度。电影时一个小问题是固定的少量的卤化银被移除,乳液略有萎缩,和干涉图样。所以如果你暴露与红色激光(HeNe)最终的颜色将转向绿色。所以我想知道这是在李普曼的图像。

    几十年前我曾经涉足全息术。
    2088个帖子|注册
  20. terrydactyl写道:

    几十年前我曾经涉足全息术。

    所以,当我们可以期待“全息甲板”吗?

    ,)
    423个帖子|注册
  21. TheGerm写道:
    terrydactyl写道:

    几十年前我曾经涉足全息术。

    所以,当我们可以期待“全息甲板”吗?

    ,)


    问美国扑克牌公司。
    199个帖子|注册
  22. 谢谢你精彩的一篇文章。但是你的字幕写道:

    “法国物理学家加布里埃尔·李普曼在1891年创造了第一个彩色照片。”

    我一直教James Clerk Maxwell发明了彩色摄影和他的想法是意识到1861年托马斯·萨顿——至少这就是它在维基百科上说。

    https://en.wikipedia.org/wiki/Color_photography

    这些都是复合图像。(超)红色,蓝色和绿色组件单独记录。得到彩色图像的三个不同的图像必须混合在一起。

    李普曼的过程在一个步骤创建一个单一的彩色图像。

    最终结果可能是类似的,但我可以看到李普曼提出的论点“真实”的颜色记录而其他人则是复合材料多种单一的彩色图像。
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  23. 法国政府锁了吗?美国政府没有这样对待布雷迪的盘子。我想有更多的东西,比如,因为这是法国,在19世纪晚期,我要认为也许有一些色情藏在那些盘子。和良好的主,如果居里夫人是在这些盘子吗?我对此表示怀疑,并提出一个有趣的笑。我希望他们能释放所有的盘子数字化和观察,我相信他们会引人入胜。

    我真希望布雷迪的盘子会如此对待,他和他的人拍摄那么多历史,特别是在内战期间。告别!
    5文章|注册
  24. 只是我的运气。那天我先设置监控我所拥有的△E < 1 Ars文章引人入胜的文章图片我不能正确观点没有激光。

    生活就是如此。
    3393个帖子|注册
  25. Tryggvi写道:
    法国政府锁了吗?美国政府没有这样对待布雷迪的盘子。我想有更多的东西,比如,因为这是法国,在19世纪晚期,我要认为也许有一些色情藏在那些盘子。和良好的主,如果居里夫人是在这些盘子吗?我对此表示怀疑,并提出一个有趣的笑。我希望他们能释放所有的盘子数字化和观察,我相信他们会引人入胜。

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    “呵,女人是最伟大的科学家之一她的年龄。我敢打赌,有裸体! ! ! !”
    3804个帖子|注册
  26. 构造函数写道:
    whiteknave写道:
    Piererer写道:
    李普曼不知道130年后向导会从他的盘子和提取信息甚至不知道在那里。

    谁知道即使在科罗拉多州的早期(u)红色摄影照片获取元数据?

    严格来说这不是元数据——这只是更差异化的数据比我们人的眼睛能辨别。

    严格地说,你是技术上正确的(正确的)的最佳形式,但这废墟我的笑话。:-)
    2364个帖子|注册
  27. whiteknave写道:
    构造函数写道:
    whiteknave写道:
    Piererer写道:
    李普曼不知道130年后向导会从他的盘子和提取信息甚至不知道在那里。

    谁知道即使在科罗拉多州的早期(u)红色摄影照片获取元数据?

    严格来说这不是元数据——这只是更差异化的数据比我们人的眼睛能辨别。

    严格地说,你是技术上正确的(正确的)的最佳形式,但这废墟我的笑话。:-)

    这就是我准备拿!
    2739个帖子|注册
  28. 伟大的文章,珍妮弗!
    31日发布|注册
  29. BasP写道:
    Tryggvi写道:
    法国政府锁了吗?美国政府没有这样对待布雷迪的盘子。我想有更多的东西,比如,因为这是法国,在19世纪晚期,我要认为也许有一些色情藏在那些盘子。和良好的主,如果居里夫人是在这些盘子吗?我对此表示怀疑,并提出一个有趣的笑。我希望他们能释放所有的盘子数字化和观察,我相信他们会引人入胜。

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    作为自我任命主任Academie艺术品de l 'ironique我义务给Tryggvi他们想要的东西。

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    剧透: 显示
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  30. Tryggvi写道:
    法国政府锁了吗?美国政府没有这样对待布雷迪的盘子。我想有更多的东西,比如,因为这是法国,在19世纪晚期,我要认为也许有一些色情藏在那些盘子。和良好的主,如果居里夫人是在这些盘子吗?我对此表示怀疑,并提出一个有趣的笑。我希望他们能释放所有的盘子数字化和观察,我相信他们会引人入胜。

    我真希望布雷迪的盘子会如此对待,他和他的人拍摄那么多历史,特别是在内战期间。告别!

    你为什么把愚蠢的清教徒(美国)想法法语吗?
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  31. Rosencruz写道:
    伟大的午餐时间阅读。将改进的图摄影过程,我难以想象。
    这表明提到的过程类似于费曼在QED导致多光谱浮油,但是我不确定。



    有一个像样的第三页的图 https://www.pnas.org/content/pnas/118/1…8. full.pdf

    我IMHO物理非常类似于浮油。
    1 |注册后
  32. 叹息……托马斯·萨顿,1871年,世界上第一个彩色照片. .我觉得1871李普曼在1891年之前,但我用英语基础数学. .我在美国农业研究所数学不好. .当然,能够使彩色照片已经尝试一段时间. .基本颜色照片可以追溯到1850年代但很坏,经常褪色的罢工。但什么是被认为是第一个在1871年萨顿,基于之前的想法. .他的一些照片仍在,看起来非常漂亮。嘿,如果你想要法国,1877年Hauron . .

    我不知道为什么我时常检查这个网站如果不能完成基础研究¬¬
    1 |注册后
  33. 我不知道为什么我时常检查这个网站如果不能完成基础研究¬¬

    我不知道你为什么麻烦评论如果你甚至不能做阅读的基础研究前面的评论。¬_¬
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  34. Tryggvi写道:
    法国政府锁了吗?美国政府没有这样对待布雷迪的盘子。

    在这种情况下,我把“锁”并不一定文字,但意味着起飞公共展览,并存储在博物馆后面的房间里认真研究请求访问。

    阅读实际的文章中,我没有看到任何证据表明博物馆做过任何非授权访问请求时。
    引用:
    最后但并非最不重要,我们感谢…爱丽舍博物馆的时间和灵活性以及给我们访问他们的收藏历史李普曼的盘子……
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