摄影与科学

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摄影师拍摄蚂蚁举重获科学摄影一等奖(组图)2010年02月21日
新华报业网-扬子晚报

小蚂蚁太厉害了

这只乌鸦正在用小木棍“钓”食物

一小份土壤标本中包含着多种昆虫

生物科技照片让人拍案叫绝
据英国媒体2月20日报道，在刚刚落下帷幕的英国“生物技术和生物科学摄影作品大赛”上，一幅小蚂蚁“口衔”是自己体重100多倍的重物的图片最终赢得了评委和网民的一致喜爱，获得了一等奖。
此次比赛由英国“生物技术和生物科学研究委员会”主办，旨在展示最新科技研究成果和纯粹的自然之美。在获奖的小蚂蚁照片中，这只亚洲黄猄蚁从容而又优雅地用颚部咬着一块重约500毫克的金属重物走过镜头，让人惊叹它这小小的身躯怎么能够扛得起如此重担！据拍下这张照片的托马斯恩德林博士介绍，除了用强有力的上颚和下颚负担移动重物外，黄猄蚁还能够用脚上的“垫子”粘住物体，越重粘贴的接触面就越大，然后再快速奔跑以减轻物体重量带来的重负。
除了黄猄蚁搬重物的照片外，此次获奖作品中还有几张令人印象十分深刻。一名摄影师拍下了一只聪明的乌鸦嘴里叼着小棍拨拉瓶中食物时专注的模样，另外一张用显微照相机拍摄的照片则完美地展现了血管在肌肉中密布的景象。
当然，这些照片也并非都能使人得到感官享受，其中一张就让评委和网友们觉得有点“恶心”：在实验人员采集的一小份土壤样品中，充斥着螨虫和其它各种昆虫。人们不禁要惊呼，一小份土壤尚且有这么多虫子，那脚下大地里面该有多少这些小东西就真是不敢想象了!

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【文艺科学】探秘X光摄影
2012-01-02


如果想知道一部摩托车的内部构造，会用什么方法呢？普通青年会去用搜索引擎，人类几乎所有的知识都能通过搜索引擎找到。那么文艺青年呢？文艺青年会用X光摄影为我们营造出一个不一般的透视世界。
原文：http://www.guokr.com/article/83706/如果想知道一部摩托车的内部构造，会用什么方法呢？普通青年会去用搜索引擎，人类几乎所有的知识都能通过搜索引擎找到。那么文艺青年呢？文艺青年会用X光摄影为我们营造出一个不一般的透视世界。在英国，有一位文艺青年休·特维（Hugh Turvey），他端起相机，用X光摄影为我们呈现出异彩纷呈的透视世界。谈起创作，特维称自己更像是一个工匠，而不仅仅是一名艺术家。在拍摄的前期，他需要为拍摄对象设计出一部“唯它专属”的拍照设备。他说：“我没有找到对任何对象均适用的设备，也没有想过这台设备是可能存在的。所以，对于每件作品，我都为其设计出一套独一无二的设备，以得到最佳的拍摄效果。这一点是十分必要的。比如，捕捉小件的低密度的物品时的要求，就与拍摄精密复杂的仪器时所需要的设备完全不同，甚至对于同一物品，微小角度的差别都必须重新设计拍摄器材。”所以，特维的工作室像是一个大工厂，各种机械零件、医疗配件和摄影器材随处可见。其在拍摄时采用的摄影技术与普通相机更是截然不同，他沿袭了被称为“photograms”的传统摄影技术，将要拍摄的物体直接放在感光纸上，然后进行曝光。感光纸根据物品不同区域的不同透明度可以得到从白到黑、层次渐进的灰度图像。与传统的photograms技术不同在于，特维用以曝光的光源频率不再局限于可见光，而是更高频率的X光。X光具有穿透物体的能力，根据穿透区域密度和物质的不同，X光会有不同的残余量用以曝光，从而实现透视的效果。所以，特维称自己的X光摄影并不是简单的艺术，而是结合了多项复杂的技术。在拍摄时，要结合过曝光技术和多次曝光技术。在胶片处理上，要考虑化学处理和滤波。同时，设计拍摄设备时，又要考虑到机械和物理的知识。据特维说，由于没有镜头来预览成像效果，所以在拍摄之前必须对要拍摄的物体了如指掌，明确各处明暗和细节的展现方式，为不同的需求计算出不同的曝光值。即便如此，得出来的结果还是存在着偶然性和较大的偏差，需要反复多次调整各处细节，才能得到满意的照片。在特维的作品中，比起精准的透视细节，更拉轰的还有斑斓的着色，一扫原始X光图片中乏善可陈的黑白色，更渲染出被摄物品栩栩如生的生命感。这些丰富的色彩是通过怎样的技术手段实现的呢？特维给出的答案着实令人意兴阑珊，在现阶段，其着色均是手工添加的。不过，与其他的X光摄影家不同的是，除了着色以外，他的照片再无任何后期处理。除了这些让人耳目一新的作品外，让休·特维声名鹊起的另一产品，是为iPad上专门设计的电子书，《X is for x-ray》。在书中，他用26种常见的日常用品对应26个英语字母，为每个物品呈现出逼真的“三维”透视效果，可通过指尖在屏幕上的互动操作实现放大和缩小，也可以旋转观察。这些物品的X光透视图，均由特维倾力打造。那么，又是怎么由二维的静态透视照片得到三维的动态透视效果呢？其实，这只是一个“障眼法”，细心的用户可以发现，X is for x-ray的三维旋转中，并不是对于任何一个方向的旋转轴都可以实现旋转的，而是只能绕着垂直轴，实现360°旋转。所以，此时屏幕上所呈现的三维效果，是假三维，由图像拼接技术所得到的。其原理为，在拍摄时将原始物体固定，在某一固定的水平面上，以物体为圆心，相机绕圆心旋转360°进行拍摄，得到一组图片。然后，通过图像匹配和图像融合两个步骤，得到图像拼接的结果，以实现任意角度的环视效果。在这种技术下，如果拍摄的密度足够高，即可实现非常逼真和高效的单轴旋转结果。其技术弱点就是，旋转轴固定，无法实现球面的360°任意旋转。不过，仅为了实现单轴旋转的酷炫效果，Turvey也一定是煞费了苦心。特维自称，其早期的创作灵感来源于俄国的结构主义（Constructivist concepts）文化，即通过各种事物表象系统隐藏下的各种关系，探寻出一种新的表现方式。Turvey深谙其内涵，并将其运用到作品实践中。他的作品正如他最喜欢的那一句话，seeing the unseen。看到，看不到的世界。就让我们由这句话，开启特维为我们营造的奇幻透视之旅吧。玫瑰 玫瑰百合 百合百子莲 百子莲海芋 海芋风信子的成长过程 风信子的成长过程魔术师的兔子 魔术师的兔子X is for x-ray视频：http://player.youku.com/player.php/sid/XMzMxNzk3Mzg0/v.swfX is for x-ray的网址：http://www.touchpress.com/titles/xray

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科学家超高速摄影机 相片史上最快的记录
   2009-10-30

来源：转载





导读：对于喜欢拍摄高速运动物体的摄影热爱者来说，拥有高速连拍性能的dSLR（数码单反相机）绝对有其优势，不过目前高端dSLR（比如Nikon D3）每秒最多拍下11张就很厉害了，还有其他更厉害的机种吗？

拥有高速连拍性能的dSLR

UCLA（加州大学柏克莱分校）的Henry Samueli 工程与应用科学学院科学家们宣称开发出一款史上最快速的连续摄影机：每秒可拍下610万张照片，快门速度约440兆分之一秒。

每秒最多拍下11张

通过激光发射不同的红外线频谱照射物体，每个像素会接收到个别经过放大变成可见光的信号。根据科学家的说法（已经发表于最新一期的《自然》Nature杂志），这项技术称为STEAM，全名是“连续时间编码放大显微法”。
这项研究室由美国国防部中心研发组织国防先进研究计划机构所资助，科学家认为此一摄影技术可运用在诸如流动式细胞测量术的血液分析上。传统血液分析设备可计算细胞数量，并从从萃取出尺寸大小的资讯，但此法无法拍摄到每个细胞的照片，因为过去没有这么快的相机，且敏感度也不够强。
拍摄每个细胞的影像可区分出有病的细胞与健康细胞，目前的技术都是以人工方式藉由显微镜直接针对血液样本来做拍摄。新式摄影机的功能则更为强大，可在快速流动的血液中侦测到异常细胞，比如肿瘤细胞，这些数量虽然十分稀少，但却可在疾病初期便侦察到异常。
“这些异常细胞会出现在显微镜下的血液样本机率太低，”UCLA电子工程教授暨该研究小组组长Bahram Jalali表示。“要找出坏细胞宛如大海捞针，你必须分析过整个几百亿细胞量，这种超高速细胞摄影技术可望成为这种异常细胞侦测的解决之道。”
目前，STEAM技术所拍下的影像仅有3000像素，不过研发小组希望能开发出百万像素机型，每秒拍下1亿张照片。

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科学家最新研制会飞的摄影机 拍摄覆盖率100%
ugmbbc发布于 2011-08-10







据英国每日邮报报道，最新科学技术可潜在地挽救全球范围内危险任务中数百位士兵性命，这个装置叫做“萤火虫”，可使用榴弹发射器发射，向地面部队提供情报资料。这种“飞行的榴弹摄影机”可在短短8秒内掌握战场情况，并能在坠落地面之前将敌军方位信息传送出去。目前，两位发明家希望将这项军用技术应用于民众市场。




近日，在拉斯维加斯市召开的黑客会议上弗拉德-戈斯特罗姆(Vlad Gostrom)和约书亚-马尔佩特(Joshua Marpet)对这款萤火虫摄影机进行了展示，他们认为该产品可用于警察进行部分搜索和营救任务。

榴弹摄影机的设计灵感源自戈斯特罗姆在新泽西州担当搜寻和营救专家时萌发的，当戈斯特罗姆搜寻丛林地区时，他们发现无法搜寻一些区域。他在科技世界网站上称，每个人都喜欢100%的报道覆盖率，这项最新装置可使一些人真实地获得100%的环境信息覆盖率，而无需进入危险的环境之中。

他们还认为榴弹摄影机在出现卡特里娜飓风等自然灾难时可飞达人们无法到达的区域协助营救工作，然而，它的首次测试飞行却并非完全成功。

上周，戈斯特罗姆和马尔佩特在农场使用信号枪发射这个装置，由于发射速度过快，该摄影机仅位于空中10米处，无法拍摄任何图像。同时，此次发射还导致摄影机的降落伞部分烧毁，但研究小组还是非常满意首次测试飞行。

在会议采访中，马尔佩特说：“它是一款非常好的摄影机。在会议上公布的仅是其中一个型号。”其中一款侦察飞机类型可使用户基于无线网络进行勘察，甚至通过手机系统。

研究小组称，这项技术可用于帮助自然灾难中的幸存者。此外，另一个研究小组研发了一款叫做“自动轨道”的软件，可使数千部手机组成一个无线网络，不通过互联网或者手机信号便能进行短信发送。

文/腾讯科技

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教育部99年度科學教育學習網「科學之美」攝影徵選實施計畫

壹、依據

教育部99年度科學教育數位學習經營與推廣計畫辦理。
貳、目標
一、激發教師及學生創意，參與創作豐富科學教育學習網內容，推廣並發展科學教育學習網，提供師生教學使用。
二、發揮電腦網路分享教學資源的精神，鼓勵各級教師及學生，共同分享生活中的科學之美，期能有效地推動科學教育數位學習之風氣與能力養成。
參、辦理單位
一、指導單位：教育部
二、主辦單位：國立高雄師範大學
肆、參加對象
國內中小學教師、實習教師、各級國中、小學生及對此主題有興趣者之一般民眾。
伍、徵選作品規定
本活動將攝影相片與文字說明共同列入評審：

一、攝影相片：凡以科學為內涵，包括數學、化學、物理、生物（
動物、植物、生物化學、微生物）、地球科學、生活科技等學科之事物的本體或現象所攝得之相片均屬之。
二、文字說明：每一相片科學性之文字說明，字數限定於二五０字。
陸、活動期間及方式

一、活動期間：即日起至100年02月28日。
二、活動方式：進入科學教育學習網(冊會]http://science.edu.tw/index.jsp)註冊會 員，並於會員部落格相片中，上傳科學之美照片及文字說明，於相簿標題註明『科學之美-作品主題』，相簿簡介中填寫個人資料，姓名、服務(學校)單位名稱、職稱(年級)、
連絡mail，並於相片簡述中敘述有關圖片科學性之文字說明，字數限定於二五０字。(範例：科教網部落格)




柒、評選方式
（一）相片評分：佔90%。
　　　相片：主題景緻30%、美感意境30%、創意表現30%，敘述有關圖片科
學性之文字說明以解釋清楚為主。

（二）網路人氣票選：佔10%。
人氣票選：參賽作品上傳至科學教育學習網，以參觀人數累積人次

累 積人 次 級 距	101~2,00人次	201~300人次	300~400人次	401~500人次	501~ 600人次	601~700人次	701~800人次	801~900人次	900~ 1,000人次	1,000人次以上
分 數	1分	2分	3分	4分	5分	6分	7分	8分	9分	10分

級距計算分數。


捌、獎勵
一、優等三名：3件，隨身碟一只及精美小物。
三、佳作五名：5件，精美小物。


註：若無符合錄取標準者得從缺。
玖、得獎公告
將於100年03月31日前在教育部科學教育網公告並以mail方式通知得獎者及領獎方式。
拾、本辦法奉核定後實施，修正時亦同。
拾壹、聯絡方式
一、連絡電話：(07）717-2930轉7024 蔡騰文、曾玉靜助理
二、mail：sciedu2020@gamil.com

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天文攝影-基礎篇
私立方濟中學地球科學科李煥基教師/國立台灣師範大學地球科學系傅學海教授
http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=20054
http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=20054
http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=20054
天空中有各式各樣的天體，大多數天體的共同特徵是:肉眼看不到!不要懷疑，由於人類眼睛口徑太小，也不會累積光線，所以人類能看見的星體只有區區六千顆，即便如此，我在山上拍星時，還是常常聽到遊客驚呼:哇!好多星星!其實天空中肉眼不見的東西更多更美，本文的目的，在介紹如何將天空中星星的美紀錄下來，有些方法甚至讀者也能輕易照做。天文攝影依據使用的儀器及拍攝方法可以分：

一、直焦固定攝影:最簡單的天文攝影，這也是讀者最容易照作的天文攝影方法，首先將相機固定到三角架上，對焦無窮遠，曝光個30秒，就完成了，但是其中有一些地方要注意
(1)鏡頭:定焦鏡比變焦鏡好，因為定焦鏡的光圈大，收集的光線多，而且各式像差也少，另外焦長短一點比較好，因為焦長越長，放大倍率越大，星流跡越明顯，一般說來標準鏡或廣角鏡就可以。
(2)機身:有B快門的單眼相機，最好搭配快門線，以免手按快門時造成震動。
(3)對焦:對焦時一定要注意，鏡頭本身的無窮遠標示往往不對，所以一定要先對焦完，試拍一下，放大影像看看焦點是否正確。
(4)光圈與iso值:由於固定攝影時，星星會移動造成星流跡，所以曝光時間不能太長，但是星光很暗淡，所以光圈要開大，iso值要提高。
(5)曝光時間:一般說來用50mm的鏡頭，曝光30秒星點拉長的現象不太明顯，焦長越短，允許的曝光時間越長，例如28mm的鏡頭大約可以曝一分鐘不拉線。
其實固定攝影(其他種類的天文攝影也一樣)成功的最大關鍵在於:拍攝的地點、天氣及時間，一般說來高山上，晴朗沒有月亮的日子，拍成功的機率很高，事實上我曾經在合歡山上，將相機直接放在車頂上，底下墊著變形的面紙盒，成功拍下銀河，鼓勵大家下次出門旅遊時，花半個小時的時間玩玩看，很容易成功的。
二、直焦攝影:直接將望遠鏡當相機鏡頭使用，因為望遠鏡的焦長較長，放大倍率高，長時間曝光下，拉線會很明顯，所以一定要用赤道儀，讓望遠鏡追著天體跑，經過長時間曝光，就可以將黯淡的天體記錄下來，這種攝影方法，拍攝出來的成品很吸引人，但是這種天文攝影所牽涉的儀器、設備、技術、體力也最多，分述如下:
(1)望遠鏡:口徑越大，焦比小，各式像差小，堅固的望遠鏡最好，當然價格也通常不便宜，如果是一人一車可以運到山上的望遠鏡，大約是半台機車到一台汽車的價格，擺在天文台或外太空的價格可以是非洲小島好幾年的國家預算。
(2)赤道儀:堅固精準當然是一定要的，追蹤不準，星點會變橢圓、三角形甚至拉線。載重量要夠大，一隻望遠鏡加上導星裝置及相機，動輒十幾公斤，所以赤道儀載重量一定要夠，否則跑不動追不準。赤道儀要輕，否則架起來會很累，不過赤道儀的重量與載重量成正比，所以……累是一定的啦!
(3)相機:其實從簡單的數位單眼相機(底片機的量子效應差數位相機很多，底片洗起來也麻煩，所以很少人用)，到高耗電、沒有觀景窗(一定要電腦)，價格高貴的ccd都有人使用
(4)其他零配件:手電筒，星圖，椅子等，在台灣，能拍星星的地方通常在高山上，晚上溫度常常在攝氏十度以下，零下七八度也會遇到，因此厚重衣服也要帶著。   
至於曝光時間，iso的調整，導星等問題相當複雜，有機會將會專門再介紹。
三、擴大攝影:在望遠鏡與相機之間裝上一些光學元件(巴羅鏡或目鏡)，提高放大倍率，赤道儀追蹤當然也不可或缺，由於影像高度放大後，亮度往往很低，拍攝深空暗天體的可能性就不高了，所以擴大攝影通常是用來拍行星、月面或者太陽，這種攝影方法所需要的儀器與直焦攝影很像，主要的不同點在
(1)感光元件:直焦攝影一般是使用數位單眼相機或冷卻CCD，主要是因為這種感光元件長時間曝光雜訊比較少，擴大攝影則通常使用網路攝影機(稍加改裝)、專用攝影機或者是類似監視器用的攝影機，這類感光元件每秒可以拍攝十張影像以上，這對行星或月面的擴大攝影很有幫助，原因在第二點再述
(2)影像後製:攝影機將影像拍下後，用專用的軟體做疊合的動作，由於拍攝的過程中空氣難免會有擾動，造成影像模糊，這種軟體可以將上萬張影像中挑出擾動比較少，比較清晰的百到千張影像作疊加的動作，如果用數位單眼，一個晚上再怎麼拍也只能拍到數百張，所以擴大攝影往往偏好拍攝速度快的網路攝影機而非單眼數位相機
(3)望遠鏡:擴大攝影往往將影像放大數百倍，望遠鏡的瑕疵很容易一覽無遺，所以擴大攝影對望遠鏡的光學素質要求較高，光軸也一定要準，另外主鏡焦長越長，越容易放高倍率，所以直焦攝影用的小焦比望遠鏡就比較不適合做擴大攝影
(4)天候狀況:出人意料的，拍行星不需要多好的天氣，空氣透明度、光害等影響都不大，但是空氣穩定度要好，空氣擾動越少，軟體就越有機會挑出好的影像作疊加。
天文攝影很耗費毅力，常常開五個小時的車，看到的是一晚的雲、而且連上五次山都是如此!也耗費體力，望遠鏡加上赤道儀經常重達七八十公斤，更不要說在缺氧的高山上搬!耗費財力，我想這不需要多說，另外還需要好運氣，因為以上所說的這些儀器或多或少都會有鬧脾氣的時候，要所有儀器心情好，天氣也好，真的跟運氣有點關聯。不過天文攝影的回報也很大，看到自己拍到肉眼不見的天體，一切的努力及等待都變得值得。