王 平

(天津自然博物馆，天津 300201)



昆虫标本之微距摄影

王 平

(天津自然博物馆，天津 300201)

着重叙述昆虫标本拍摄的特点和意义。采用简单、明了、实用的语言，对相关拍摄器材及其使用方法进行较详细的描述。同时，特别具体地讲解了Adobe Photoshop图像堆栈技术在博物馆昆虫标本微距摄影方面的应用与实践，解决了多年困扰在博物馆摄影工作中微距影像景深无法控制的问题。

昆虫标本；微距摄影；图像堆栈：Adobe Photoshop CS6

微距摄影，特指在博物馆收藏与研究范畴内，对体积尺寸较小的文物标本进行拍摄方法一种简称。笔者主要以天津自然博物馆相关微距摄影技术实践进行讨论交流。

目前，天津自然博物馆收藏的各类昆虫标本近20万件，其中不乏非常珍贵的标本，有些标本(正模)自收藏至今已经历了一百多年时间。丰富的馆藏为科研人员从事昆虫分类学研究提供了重要证物。随着天津自然博物馆新馆改扩建工程的顺利完成，摄影工作再次得到领导的重视、部分影像设备的更新，为进一步提升摄影工作技术水平起积极的推进作用。利用高清晰影像技术手段，再现昆虫身体真实的形态特征，创建昆虫标本影像数据库，已成为未来研究昆虫科学必不可缺少的重要手段之一。同时，高清晰昆虫标本影像对于出版图录、学术交流、科学研究、陈列展示、网络宣传、“一普工作”等诸多方面的运用也有着非常重要的实际意义。

1 拍摄昆虫标本的意义

昆虫标本是研究昆虫形态、生态、分类、分布和进化历史的基础材料，具有重要的科学、教育、文化和历史价值。昆虫标本图像作为昆虫分类参照物，具有形象、直观、易于识别、信息量大、特征鲜明等优点，在昆虫分类学研究中具有重要的地位和作用。拍摄昆虫标本的意义正在这里。现在，通过运用最新摄影技术手段，可以真实、精确地记录、存储、再现昆虫标本的形态、层次、质感、色彩、结构等全部要素，为研究昆虫标本提供快捷、廉价、安全和高效的影像信息，也是博物馆采集收藏历史遗存信息的重要工作。这些影像资料在科普知识宣传与教育以及生物多样性描述与编目方面也将发挥重要作用。

2 何为微距摄影

“微距”意为在较近距离以大倍率进行的拍摄，通过镜头的光学能力。按德国的工业标准，成像比例大于1∶1的称为微距摄影范畴。美国《当代摄影词典》中的定义是这样解释的：“通过相机拍摄1∶1或更大影像比的摄影”。这里，所说的比率指底片影像大小与实物之间的比例关系。35 mm相机标准镜头最大拍摄比率为1∶10。事实上，在摄影界国际公认的说法是拍摄(1∶1)～(1∶4)影像比的都属微距摄影，而达到(10∶1)～(200∶1)则属显微摄影，不在本文讨论的内容。

3 昆虫标本拍摄方法

如何拍好昆虫标本，是每个参与昆虫标本拍摄工作人员的必修课。据笔者多年对昆虫标本的拍摄经历，现总结以下几点经验。昆虫标本拍摄属于静物拍摄的一种。一般人认为，静物是比较容易拍的。在影室有充足的时间可以随意摆设与布光，等拍过一段时间后，会发现有些昆虫标本图片由于各种原因造成整个画面模糊不清，有些则因景深不够造成仅有局部范围清楚，而无法获得昆虫标本完整、清晰的图像。这其中最大的难点就在于，能否完全清楚地展现出昆虫标本的外部特征与逼真无变形的整体结构和真实的色彩层次。拍好昆虫标本不是一件简单、容易的工作。需要了解和掌握以下几个关键要点。

3.1 昆虫标本的清洁在准备拍照前，先仔细观察一下标本的体表是否沾染了许多灰尘或发霉等情况。久置的昆虫标本很容易出现被灰尘或出油污染的情况，所以尽量挑选用那些姿态完美、整体完好无缺损的标本作为拍摄对象。试想一个残缺不全又被灰尘严重污染的标本，在微距镜头放大的作用下，观赏和研究效果是非常不理想的。所以，在拍照前有必要请相关专业人员，对其进行清洁整理，尽可能恢复标本身体上原有的斑纹、色彩。

3.2 背景的选择人们应秉持一种严谨的科学态度来从事标本拍摄工作。博物馆收藏的每件标本都被视作是文物藏品。根据国家文物局制定的《博物馆文物藏品二维影像的拍摄规范》的要求，背景应选择以稳重、淡雅的中性色为主，作为强调突出主体的衬托，建议选用黑、白、灰3种色调，不建议用大红、大绿的背景，有时会严重干扰文物色彩的正确还原、简洁干净的背景。

3.3 灯光控制合理巧妙地用光是文物摄影的灵魂。了解和掌握灯光使用技巧对拍好昆虫标本有着特殊的意义。2种光源种类为：一种是静物拍照用的影室闪光灯加柔光箱，还有一种是专为微距拍摄照明用的环形闪灯。专门对于那些个体微小的昆虫标本，这种环形闪灯能够提供最佳的光源。

下面简单介绍几种照明方法。①拍摄整盒昆虫标本的照明方法，注意此时切忌使用点光源进行照明，因为点光源易造成明显的阴影，太多杂乱的阴影会干扰画面效果，需要对光源进行柔光处理。例如，将2只影室闪灯分别加上一定尺寸的柔光箱，分别布置在标本盒两侧，与标本盒成45°夹角位置上，这就类似于翻拍台的灯光布置。②拍摄单个昆虫标本的照明方法，此时可以用直射光照明，也可以用散射光照明。当使用直射光照明时，需要适当调整灯与标本的照射角度，利用标本距离背景的这段距离，因为昆虫标本一般都固定在标本针的上端，调整光的照射角度，可以将标本投下的阴影移出背景范围，必要时应在灯头加装控制光束的筒子，把光束照射在一定范围内，尽量避免光线直接照射在镜头的镜片上，那样会严重影响成像质量。③微小昆虫拍摄用光。有些昆虫尺寸小于1 cm(图1)，拍摄这类微小个体的昆虫标本要注意，由于镜头非常接近被摄体，往往出现镜头阻挡光线到达被摄体的情况。最好的解决办法就是在镜头前端安装一个环形闪光灯，稳定的光线能从被摄体的四周照射，对昆虫标本形成均匀的光照效果，拍摄出昆虫标本身上细微斑纹，同时颜色显现得更清晰。

3.4 拍摄角度在拍摄角度的选择，要以表现主题突出、外形特征明显准确、无变形模糊为准，手法多采用平拍或上下直拍的方法，将昆虫置于画面的中部，四周留出一定的空间，还应放置一个大小合适的比例尺。比例尺在拍摄昆虫标本时是必不可少的。它可以帮助人们测绘图像中的昆虫实际尺寸。这种比例尺市面上没有现成的商品，需要自己制作。比例尺摆放置的位置应与标本的聚焦面齐平。

3.5 光圈控制拍摄静止的昆虫标本，一般情况需要选择小光圈，慢速度。这样做的目的是尽量增大景深范围，有效提高画面主体的清晰度。但是，光圈也不宜过小，否则将会出现光的衍射现象，反而导致画面锐度降低。每款镜头都有一个最清晰的画面光圈值(查看镜头MTF曲线参数)，一般情况在f8～f11左右。从拍摄实践中找到这只镜头的真实最佳光圈值，不仅能够保证画面清晰锐利，而且能让昆虫标本的色彩更加艳丽。

3.6 构图和聚焦如何获得精确的构图与聚焦，是微距摄影成功的关键，也是微距摄影中最大的难点。构图的原则是主体在画面中的位置应摆放得当，大小合适，四边留空，不宜过大或过小，注意标本摆放要横平竖直，减少和消除由视角偏差造成的变形[1]。由于微距拍摄使用了高放大率，轻微的机震和虚焦也将被同时放大。如何控制好机震和景深是关键和重点。根据镜头光圈和景深的关系，要想得到足够的景深，通过缩小光圈便能增加景深。值得注意的是，光圈不是越小越好，太小的光圈会影响镜头的成像质量，每支镜头都有一个最佳的光圈值。使用最佳光圈进行拍照，不仅能保证画面清晰锐利，而且能让昆虫标本的色彩更加艳丽。

3.7 图像堆栈图像堆栈(Photoshop extended)在昆虫标本拍摄工作中是一项非常有用的技术。了解和掌握这项技术对拍摄并且制作出高清晰昆虫标本影像至关重要。其实，图像堆栈并非是一项新技术，只是早期的图像堆栈处理过程非常复杂、耗时，质量效果的控制与把握难度较大，很多人都避而远之。当今计算机数字图像处理技术已达到空前成熟与普及的水平。运用计算机图像编辑软件，就可以非常方便、快捷地完成图像堆栈处理智能化过程。这里推荐Adobe公司出品Photoshop图像编辑软件。图像堆栈是由Adobe公司出品的一款适合摄影师以及印刷设计人员使用的图形设计、出版和成像编辑软件Adobe Photoshop CS6其中的一项功能。Adobe公司英文全称是Adobe Systems Inc。

简单讲，图像堆栈的实质是一种数字图像处理技术，是伴随着计算机数字影像技术发展而产生出来的一项数字影像合成技术。为了使人们容易理解图像堆栈的含义，在这里笔者把它简明解释为：将拍摄到的一系列内容近似，焦距不同的数字图像，通过计算机进行图像堆栈处理合成的一项技术。

在微距摄影中遇到的最大问题是景深太短。这导致许多标本图片失去科研与观赏价值。以往通过尝试各种拍摄技巧都无法得到有效的解决。这个问题始终成为微距摄影迈不过的坎儿。现通过运用图像堆栈技术，这一问题得到了彻底的解决。

堆栈是一种抽象数据结构。图像堆栈技术的工作原理是比较复杂的。下面通过一个简单易学、一看就懂的操作实例，让人们马上能基本掌握从昆虫标本微距拍摄到图像堆栈处理的全部过程。只要能认真完成以下操作步骤，就能获得一张清晰、完美的昆虫标本图片，成为昆虫标本的拍摄行家。

图像堆栈技术的操作步骤为：①先用微距拍摄设备对同一件昆虫标本构图聚焦，然后沿纵向从前至后或由上往下连续拍摄若干张不同聚焦点的照片，此时要注意观察画面，尽量找到景深变化过程中出现的关键帧。掌握这一点对后期的图像合成效果有很大的帮助。相机模式一定要使用M手动挡拍照，这样才能保证拍出的所有照片曝光一致，为后期处理省去不少麻烦。拍照时，注意相机应依靠在坚固稳定的拍照台或三脚架上，同时关闭镜头的防抖功能，开启相机的反光镜预升功能，利用电脑远程遥控功能或快门线来控制快门(如果没有类似的设备，也可以使用相机的自拍功能)，最大限度地减少机震对图像造成对影响。设备包括相机：尼康Nikon D800机身，镜头尼康AF-S VR Micro-Nikkor 105mm F2.8G，近拍接圈两组，照明影室闪灯(加柔光箱)，拍照台利用放大机升降杆座(加悬臂云台)，笔记本电脑安装Camera Control Por 2.14遥控软件，设定手动模式，白平衡自动，色温闪光灯，光圈F11，ISO100，快门速度1/100 s，先后连续拍摄12张图片(图2)。另外，拍照时四周要多留出一些空白，因为合成后需要裁切掉一些因对齐错位而产生的白边。②电脑后期处理，先在电脑中安装Adobe Photoshop CS5以上版本的软件，安装成功后运行该软件，依次选择“文件”→“脚本”→“将文件载入堆栈”。③然后，打开“载入图层”的对话框，点击“浏览”，批量导入之前拍好的12张照片，同时勾选“尝试自动对齐源图像”，点击确定后，Photoshop CS6会在同一个文件载入这12张照片，并且为每张图片建立各自的图层，同时自动将各个图层进行对齐。④按F7打开图层面板，选中所有图层，点击“编辑”→“自动混合图层”； ⑤打开“自动混合图层”对话框，选中“堆叠图像”，同时勾选“无缝色调和颜色”。⑥点击确定按钮后，接下来就是鉴证奇迹的时刻，令人惊奇地发现Photoshop CS6为每一个图层建立了图层模版，并且保留了每张图中焦点最清晰的部分，同时进行了自动合成。⑦合成前后的高清晰图片对比(图3)。

[1] 王林瑶，张广学.昆虫标本技术[M].北京：科学出版社，1983:158-167.

王平(1956-)，男，天津人，馆员，从事博物馆摄影方面的研究。

2015-02-11

S 186

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0517-6611(2015)09-019-03