科技摄影的技术探讨

科技摄影是科学研究和科普宣传的重要手段,它是当今世界传递科技信息最有效的国际通用视觉语言。摄影技术与科学研究相结合,给科学研究的发展开创了新纪元,也为摄影技术开拓了崭新的服务领域,它不仅服务于各种科技领域,也依赖多种科学的发展而发展,是高科技产物。摄影的重要特征是纪实性。纪实性可以理解为记录事实或对事实的客观记录。摄影必须面对一个客观现象,并通过摄取这一事物的影象来完成,因此摄影作品的形象中就必然地保持或记录着对象的客观信息,这就是摄影的纪实性。摄影的纪实性具有保持对象自身完整的形式构成,因此纪实性具有较强的客观感、真实感、可信性和说服力,这正是与科学研究信息的要求相一致的,同时摄影作品形象与人们的视觉经验相吻合,易于理解和沟通,具有被接受的广泛性,因此它历来是最主要的形象语言形式,是科学研究和科普宣传所不可缺少的手段。

  科学研究是极为广阔和丰富的,包括对宇宙宏观世界的观察到对微生物这一微观世界的观察。摄影帮助人们的视觉扩展到无限大和无限小的物质世界,带给人类崭新的知觉,它为形象语言的运用提供了取之不尽的素材和机遇。

  从事科技摄影不仅要求有各种学科知识,而且要有熟练的摄影技术和科技摄影的技巧。本文阐述科技摄影中常用的近距离摄影技术和技巧。

  近距离摄影也称微距摄影,它是科技摄影的重要技术之一。 在农业、工业、医学、考古等科学研究中,一些细小的标本、样 品,物体表面的特殊细微结构和特征,可以通过微距摄影而放大,使像物比从1:10增加到10:1,具有放大摄影的效果。此外,微距摄影在商业摄影、广告摄影以及反映微观世界的艺术摄影等方面也有广泛的应用。

  微距摄影的方法和器材

  一、照相机:135单镜头反光式照相机是微距摄影最适合的相机。它具有取景方便,对焦准确,没有视差等优点,其底片规格与目前国内外学术活动使用的幻灯机的规格相一致,有利于拍摄幻灯片。

  普通照相机用标准镜头时一般拍摄的最近点约50厘米,其像物比只能达到1:10,如要求摄影倍率大于1:10,可采用以下几种方法:

  1.利用近摄镜

  在照相机镜头前加上近摄镜(即凸透镜)可缩短镜头的焦距, 相当于增大了像距,达到提高摄影倍率的目的,但加上近摄镜后会增加原镜头的像差(光行差)而影响成像的质量。因此一般只用于较低倍率的微距摄影。近摄镜有不同的规格,所加的透镜曲率愈大,摄影倍率也就愈高。可根据拍摄要求选择使用或组合使用。在实际应用中,也可选用质量好的老花镜加在镜头前拍摄比较简便,但成像质量较差。

  2.增加镜头与胶片的距离

  增加像距,缩短物距,可以提高摄影倍率。通常采用近摄圈或伸缩皮腔来增加镜头与胶片的距离。近摄圈有不同的编号,有前后主圈和辅助圈,拍摄倍率可达1:5—1:1。根据不同的倍率要求选择不同的编号与镜头和相机联接进行拍摄。近摄可单独使用,也可以几个组合起来用。由于近摄圈的每个接圈都存在平行度偏差,即圈的中心轴与镜头光轴不完全在一条直线上,近摄圈联接得愈多,累积误差愈大,而影响成像的质量,所以当要求拍摄倍率更大时,应采用伸缩皮腔或专制的长接筒。近—年来生产的一些新型变焦镜头,大部份都有微距装置(增加像距),只要把镜头拨到微距点上,即可进行微距变焦摄影,倍率一般在1:4左右。

  3.将镜头倒接使用

  用普通镜头进行微距摄影时,可将镜头倒接拍摄,这样镜头和胶片之间的距离比镜头和被摄物的距离长,而取得较高倍率的效果,标准镜头可达1:1,28mm广角镜可达2倍,同时在一定程度上可减少普通镜头作微距摄影时所产生的像差。使用时将镜头倒转,用特殊的连接环与相机连接,如无连接环,也可把镜头紧靠机身,通过移动被摄物或相机对焦,进行拍摄。

  4.微距镜头

  普通镜头的像差较正是以无限远距离的物体作为校正标准的,因此用它拍摄中景以外的景物效果最好。但如用于拍摄近距的物体时,其像差将严重影响成像质量,画面四周显得焦距不准,光量不足,成像不清晰。距离越近,这种情况愈严重。微距镜头(包括变焦微距镜头)是专为近摄而设计制造的,这种镜头是以近距离的物体为校正标准,其场曲像差只有普通镜头的十分之一,在近距离拍摄仍然有很高的结像能力,而且四周的光量均匀,因此它具有比同焦距的普通镜头近摄时景深长的特点,可得到画面清晰的照片。利用不同焦距的微距镜头加上附件可获得1:1—20:1的高倍率影像。此外,微距镜头可与近摄圈、伸缩皮腔连接使用,也可倒接。微距镜头也可作为普通摄影之用。

  二、附加设备

  三脚架和快门线是微距摄影中所必需的。微距摄影所拍摄的对象均是细小的物体或部位,这些物体受光面积小,反射光弱,加上常用小光圈,必须用慢速度拍摄,因此三脚架是不可缺少的,应选择较大型的,性能良好的三脚架。拍摄时为了防止相机震动,要用快门线。[FS:PAGE]

  微距摄影的主要技术环节

  一、曝光量的校正

  由于微距摄影的镜头与胶片的距离增大,若光圈不变,在单位面积胶片上的光线亮度就会减少,造成底片曝光不足。因此,原来的f值(光圈系数)要进行校正,即f新=接圈长度×f原/镜头的焦距(f原为原来的光圈系数,f新为实际改变了的光圈数值),或采用下式,增加曝光。

  曝光倍数=(接圈长度)2/(镜头焦距)2

  具有TTL内测光的照相机,进行微距摄影时可用曝光表的读数作为参考依据结合拍摄经验进行曝光。更好的方法是制备一块30×20cm大小、反光率为18%的中灰板,拍摄物体时先对灰板进行测光,测光的方向要和拍摄方向相一致,然后根据测光的曝光组合进行拍摄,可获得准确曝光的底片。 此外,如需要底片长时间的曝光;则必须考虑胶片倒易律失效问题而予以校正。加近摄镜拍摄时不必增加曝光时间,因为镜头与胶片的距离实际上没有改变。普通镜头倒接拍摄,其曝光量一般可增加l/2—1倍。

  二、景深

  景深控制在微距摄影中是个突出的问题,由于物距很短甚至只有几厘米,这对影像的景深影响很大,便得景深范围变得很小。普通镜头用于微距摄影时,其性能比拍摄无限远处的物体差得多。要克服这些问题,一方面可选用微距镜头,另一方面尽量用小光圈,增加景深一般光圈系数在11以上,用这样的光圈,可利用镜头的中心部位以减少像差:另外拍摄时注意选择适宜的角度,尽量使被摄物体的各点(指要表现清晰的部位)与镜头的距离相等,这样可使物体包含在景深范围之内而获得清晰的影像。带有预测景深装置的照相机,拍摄时可用预测景深按钮观察所需景深范围来选择光圈数值。

  科技摄影的艺术造型

  科技摄影不仅要有科学性、准确性,同时还需要有较强的艺术性,以达到摄影作品融科学性与艺术性为一体,增强形象语言的感染力。

  为了使科技摄影作品富有艺术性,必须讲究画面的造型技巧和用光技术。摄影画面可以理解为有框架的平面,用二维的平面造型来表现三维的立体空间,在画面中要确定一个中心,有主有次,有章法,在视觉上给人一种明确的形象,使要表现的主题显得更加鲜明,更富有艺术感染力。可通过取舍,把不需要的景物排除在画面之外,可利用角度、光线、色调、影调、背景以及画面的剪裁等技巧来突出主题。

  在微距摄影中常用影调互相衬托使背景简化。利用逆光净化背景,拉开主体和背景的影调距离,从而突出主体,陪体和背景要起烘托主题的作用。画面应愈简练愈好,色彩愈简单愈佳。

  用光技巧:光线不仅是摄影的重要物质条件,而且光线是塑造艺术形象的重要手段,不同的光线将产生不同的艺术效果。在微距摄影中可用自然直射光。较常用侧光或逆侧光,这时正面需加反光板以补助阴影部份光线的不足。为了使画面影调柔和,避免黑影破坏画面结构,最理想的光线是散射光。用人造光源拍摄时,在光的方向、高度、强度及光比(明暗对比)的处理上不受时间及地理位置的限制,可根据作者的拍摄意图,创造出特定的光线效果,更有利于表现主题。在微距摄影中,用慢速度拍摄活动的物体,如活动昆虫,要拍得清楚是很困难的,最有效的办法是用电子闪光灯,因为它是瞬间发光,速度在1/1000秒以上,所发出的热量很少,这对于拍摄活动的生物是十分有利的。而且闪光灯的色温与常用的日光型彩色胶片色温一致,无须增加校正色温滤色片,因此使用很方便。常用的闪光灯有大型座式电子闪光灯,其闪光指数一般在200—500之间。这种光源主灯是无影灯,配有2—3盏分灯(主灯,分灯均装有效果灯)。主灯和分灯可进行不同光比调整,全灯还可调全光、半光至1/16光,用起来十分方便。拍摄微小物体,如小昆虫,可用光导纤维的闪光灯进行拍摄,发出的光为点光源,拍摄的光效果甚佳。 ’

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  应用微距摄影的技术和技巧,在科技摄影中才能拍出既有科学性又有艺术性的科技摄影作品。例如,《福建农业科技》1985年第l期的封面——双芒野生稻颖花,1986年获全国首届期刊封面设计三等奖。这幅照片是用135单镜头反光式照相机,35—70mm变焦镜头加接圈在田间用逆测光拍摄的,光圈f16,速 度l/8秒。这幅作品不仅是很有价值的科研资料,而且也是一 幅摄影艺术佳作,其画面为翠绿色的背景衬托着金黄色的颖花, 显得生机勃勃,表达了科学研究事业欣欣向荣。

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