宝丽来发明家埃德温兰德给我们的不仅仅是即时照片

宝丽来发明家埃德温兰德给我们的不仅仅是即时照片  

可能每天都会发生：一个小女孩要求看她父母刚刚给她拍的照片。今天，多亏了智能手机和其他数码相机，我们可以立即看到快照，无论我们是否愿意。但在1944年，当3岁的詹妮弗·兰德要求看她爸爸刚刚拍的家庭度假照时，这项技术并不存在。于是，她的父亲埃德温·兰德发明了它。

最初的宝丽来相机让用户不必跋涉到暗室去冲洗图像。（Lindsay Moe/Unsplash，CC BY）

三年后，经过大量的科学发展，Land和他的宝丽来公司实现了几乎即时成像的奇迹。胶片曝光和处理硬件都包含在相机中；对于摄影师来说，只要指点和拍摄，然后看着照片上的图像从相机中旋出来，就不会有混乱或大惊小怪。

土地可能以“即时照片”最为著名，也就是今天的精神祖先无处不在的自拍。他的宝丽来相机于1948年首次在面向战后中产阶级的零售地点和价格上商业化发行。但这只是一系列技术突破中的一个，土地被发明并被商业化，其中大部分是围绕着光以及光与材料的相互作用。兰德和他的同事们发明了一种用来放映3D电影的技术，以及我们在剧院里戴的护目镜。在电影《间谍桥》中，U-2间谍机上的摄像机是一种陆上产品，甚至在飞机的一些机械方面也是如此。他还致力于理论问题的研究，对化学和物理学都有深刻的理解。

我是一名视觉科学家，通过我自己在新的成像方法、图像处理技术和人类色彩视觉方面的工作，他触及了陆地取得巨大进步的许多领域。作为美国光学学会和成像科学与技术学会授予的2018年埃德温·H·兰德奖的获得者，我自己的工作依赖于兰德使现代成像成为可能的技术创新。

控制光的特性

埃德温·兰德的第一个光学突破是在年轻时，当时他想出了一种方便而经济的方法来控制光的一个基本性质：偏振。

你可以把光看作是从光源传播的波。大多数光源产生的波具有各种不同的物理性质，如波长和振幅。如果振幅以与波传播方向垂直的一致方式变化，则认为光是偏振的。

偏振滤光片可以阻挡与其方向不匹配的所有光波。（Fouad A.Saad/Shutterstock.）

给定光波通过的合适材料，光波可以旋转到另一个平面，减慢或阻塞。现代的3D护目镜之所以能工作，是因为一只眼睛接收到沿水平面振动的光波，而另一只眼睛接收到沿垂直面振动的光波。

在陆地之前，研究人员建造了能够控制岩石晶体偏振的部件，这些部件被赋予了几乎不可思议的名称和特性，尽管它们只是降低了在特定方向上传播的光波的速度或振幅。兰德通过生长小晶体并将其嵌入塑料片中，根据晶体排列的方向改变穿过的光线，从而制造出“偏振片”。他廉价的偏振器使得可靠且实用地滤光成为可能，因此只有特定方向的波长才能通过。

兰德于1937年成立了宝丽来公司，以使他的新技术商业化。他的片式偏光镜的应用范围从化学磅的识别到可调节的太阳镜。偏光滤光片成为摄影中减少眩光的标准。如今，偏振光原理在大多数电脑和手机scr中都得到了应用eens，增强对比度，减少眩光，甚至打开或关闭单个像素。

偏振滤光片有助于研究人员可视化可能看不到的结构-从天文特征到生物结构。在我自己的视觉科学领域，偏振成像定位了化学物质的种类，比如从患病眼睛的血管中泄漏的蛋白质分子。偏振还与高分辨率成像技术相结合，检测视网膜反射表面下的细胞损伤。

一种新的获取数据的方法

在数据的高速数字捕获和可负担的高分辨率显示之前，或使用录像带、宝丽来摄影是获取的首选方法许多科学实验室的输出。实验或医学测试需要图形或图形输出来解释，通常是从模拟示波器上绘出电压或电流随时间的变化。示波器的速度足以捕捉到数据的关键特征，但在兰德的即时相机出现之前，记录输出以备日后分析是一个挑战。

视觉科学中一个常见的例子是眼睛运动的记录。1960年，一项研究报告将观察者移动的眼睛反射到示波器屏幕上的光线绘制出来，这是用一个安装了宝丽来相机的相机拍摄的，这和一个家庭在生日聚会上可能会拿出的消费者宝丽来相机没什么两样。几十年来，研究实验室和医疗设施一直使用由宝丽来相机和安装设备组成的装置来收集示波器屏幕上显示的电信号。与现代数字分辨率相比，这种格式的大小并不耀眼，但在当时是革命性的。

Land的发明导致了偏振光在组织和物体特征上的广泛应用，如糖尿病患者视网膜的伪彩色图像，它揭示了水肿引起的不规则结构。（Ann Elsner，CC BY-ND）

1987年，随着我新的视网膜成像实验室的建立，没有廉价的方法来提供我们新图像的可共享输出。经过几年努力为会议和出版物获得高质量的输出，宝丽来公司来拯救我们，捐赠了一台打印机，允许我们的科学贡献到达我们实验室以外的观众。

眼睛不是相机

土地的贡献超越了专利500多项创新和发明产品，数百万购买。他对光与物质相互作用的理解促进了用偏振光表征化学物质的新方法。他提供了对人类视觉系统的工作原理的洞察，这个系统似乎违背了物理定律，他提出了他称之为Retinex的颜色视觉理论来解释人们在没有预期波长的情况下是如何感知一个大范围的颜色的。

快速打印可以共享和显示。（希拉里哈特利，抄送BY-SA）

尽管他才华横溢，兰德的宝丽来公司最终在1991年去世后的几十年里遭遇了困难时期。宝丽来在其电影销售上投入了大量资金，但并不是因为成像市场的各个层面都走向了数字化，从消费者摄影师到高端医疗和光学成像仪，所有人都放弃了胶片和处理。

，而是与胶片市场相融合，宝丽来用新产品重塑了自己，这些新产品可以帮助输出数字图像的新世界。在历史重演的情况下，宝丽来和其他即时相机制造商正重新受到年轻一代的欢迎，他们没有接触到原始版本。就像小詹妮弗·兰德一样，现在很多人仍然希望他们的照片有一个真实的版本印第安纳大学验光学教授安·埃尔斯纳