在湖北省科技馆1楼院士专家成果湖北展示与转化中心,一场别开生面的“讲科学家的故事”科普课堂——“颜色的奥秘”,由来自华中师范大学人工智能学部、王欣科普工作室的研究生团队为观众现场揭秘彩色成相的奥秘。

活动伊始,屏幕上的一张张黑白照片随着色彩的渲染变成了美丽风景,现场小朋友们纷纷好奇变色的缘由。主讲人徐莹以彩色胶卷的诞生为切入点,从邹竞院士的生平事迹展开,深入浅出介绍了“色盲悖论”等知识,并引导观众思考视觉特殊人群关怀等话题,展开了物理学、生物学的跨学科知识整合科普课堂。
从科学原理来看,彩色胶卷的核心是 “三层乳剂” 技术 —— 胶片内部叠加了分别对红、绿、蓝三种色光敏感的感光乳剂层,每层都含有对应的成色剂。当光线透过镜头照射到胶片上时,不同波长的色光会让对应乳剂层中的卤化银晶体感光,经过后续显影、定影等化学处理,感光后的晶体就会转化为黑色银粒,同时成色剂会释放出相应的染料,三种颜色的染料叠加组合,便在胶片上形成了与现实场景一致的彩色影像。
而国产彩色胶卷的诞生,堪称一部 “自主创新的攻坚史”。上世纪 70 年代,我国彩色胶卷完全依赖进口,核心技术被国外垄断,不仅价格高昂,更在国防、科研等领域面临 “卡脖子” 风险。邹竞院士带领团队从零起步,踏上了国产彩色胶卷的研发之路。研发初期,团队面临着成色剂合成、乳剂稳定性、色彩还原度等一系列技术难题:没有现成的配方参考,就反复试验筛选原料;缺乏精密检测设备,就用简易仪器记录数据;为了优化色彩平衡,团队在不同光照条件下拍摄上万组样本,逐一对比分析。
其中,乳剂制备是关键难点之一。感光乳剂的颗粒大小、均匀度直接影响胶片的成像清晰度和感光度,国外对这一技术严格保密。邹竞院士团队经过无数次试验,终于掌握了 “明胶改性” 和 “卤化银微晶制备” 核心技术,成功研制出稳定性强、感光灵敏度高的乳剂配方。同时,在成色剂的合成上,团队突破了国外专利壁垒,研发出具有自主知识产权的水溶性成色剂,解决了染料扩散导致色彩串色的问题,让国产胶卷的色彩还原度达到国际先进水平。1985 年,我国第一卷自主研发的彩色胶卷 “乐凯 Ⅱ 型” 正式问世,填补了国内空白,从此打破了国外品牌的垄断,让中国成为世界上少数能自主生产彩色胶卷的国家之一。
精彩的视觉实验、有趣的动画展示、丰富的互动环节,让小朋友们积极参与其中,现场气氛热烈、座无虚席,大家听得津津有味,不时发出阵阵掌声和惊叹声。

探索完颜色奥秘,小朋友们用彩笔描绘出自己心目中最美的人或风景,通过发挥想象力和创造力进行绘画,对色彩有了更清晰的认知,也在活动中留下了美好深刻的回忆。
此次活动由华中师范大学人工智能学部与湖北省科技馆观众服务部联合策划实施,是馆、校、研三位一体的新型合作模式的探索和实践。
湖北省科技馆“讲科学家的故事”系列活动将继续在院士成果展厅推出,通过讲述科学家故事,展现科学家们对科学事业、国家建设的卓越贡献,激发青少年儿童对科学的兴趣与热爱,从而助力提升全民科学素质。
编辑:采编中心 丁砚怡君

来源: 湖北省科技馆
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