让手机拍照卷出新高度——科学摄影

原创 as center as科学艺术研究中心

手机，是现代人必备不离身的物品。过半数的人每天平均使用手机超过5小时。

与其让时间不知不觉在刷手机中度过，不如让我们用手机摄像头寻找生活中的拍摄对象，在工作场所、家中或旅行途中，将生活中的美丽科学展现。

本期as带大家一探究竟，看手机如何在科学摄影里占据一席之地。

在春节假期的文章中，as曾邀您一起学习MIT麻省理工科学家Felice Frankel利用平板扫描仪的科学摄影方法：那时的我们因伴随着节日的气氛，拍摄的过程也是充满了“仪式感”，无论是前期的设备与场地的准备，还是拍摄途中的反复布置拍摄对象与尝试构图光线等等……

而艺术创作的冲动总是来的让人毫无准备。有时好的拍摄对象出现时，并不会等你架好摄影设备。比如这张绚丽的照片，没有具象的物体，只有氤氲的色彩和丰富的细节，让人浮想联翩。

实际上这是Felice教授在烹饪晚餐时，透过玻璃锅盖水蒸气看到彩椒的画面。短暂又难得可贵。于是她立马用手机拍下了这张作品。

在工作或实验室情境中，我们可以试着带上不同的观察视角走来走去，在司空见惯的环境里捕捉一些精彩的局部。

虽然手机拍摄的像素可能达不到作为封面的精细度，但仍可作为草稿和记录灵感的手段。

以下是Felice在工作台、实验室内的物品构图拍摄练习：

在实验室内用手机拍摄的照片，经过后期简单调整对比度和亮度，可以作为辅助说明插图用在文章中。

还有一种科学配图，是将手机拍摄的照片“再创作”后，达到作者的说明目的。

比如下图中的激光器，Felice用手机拍下来后，截取文中所需要的局部。

“再创作”时抹去了原有功能部位，替换成此部位的功能说明性元素——一道绿色的激光。当“再创作”前后进行对比时，你会发现这张照片的示意更加生动形象。

应用在文章中时“再创作”的前后对比：可以明显看出比单纯图案化的表达要更形象具体。

其实科学摄影离我们并不遥远，我们可以拿起手机去观察、寻找，就像Felice煎锅里炙热的彩椒一样，寻找虽平实渺小，但捕捉好拍摄时机仍可熠熠生辉。

如果您家中没有往期文章中写到的可以进行微距摄影的平板扫描仪，我们还可以DIY“微距摄影台”。

当被拍摄对象体积较小且细节丰富时，我们需要稳定的聚焦拍摄，才能拍出微距下的细节。珠宝放大镜这种精巧的“外挂”可以帮我们实现微距摄影。

珠宝放大镜搭配手机镜头拍摄的美元细节

具体步骤如下：

1、利用平板电脑的前置镜头（退而求其次手机也可以），和较大的显示屏，将其平放在水平的桌面上。

2、在镜头上方配备一个珠宝放大器。

3、将珠宝放大镜和拍摄镜头保持合适的焦距和视距（比如垫在木块上）。

4、再将被拍摄对象置于透明塑料片或玻璃片上——一台稳定且可实时观察拍摄对象的“微距摄影台”诞生了。

在珠宝镜头下（如下图），我们可以看到拍摄对象30微米内的结构。后期加以裁剪和对比度、亮度的调整，就能炮制出一张诚意满满的科学摄影作品！

虽然市面上手机镜头的更新迭代飞速，既能当“望远镜”又能当“显微镜”。但拍出的照片中AI算法模拟的参与成分居多。

而珠宝放大镜的光学精准度很高，可以最大程度上避免色差和畸变问题。便携且可以随着设备灵活调节安装。

这种传统经典的放大方式在科学摄影中有其一席之地。

珠宝放大镜搭配手机镜头拍摄的核桃细节

那么同样是对物体进行“放大”，珠宝放大镜有什么过人之处呢？

常用的放大镜分为单体透镜和复合透镜，单体透镜由单块透明材料组成，而复合透镜由两个以上的单体透镜构成。

单体透镜一般用于低倍率的放大，因为成像的质量会随着放大倍率增大而变差。比如老人看报纸用的放大镜。在观看物体时，边缘区域的图形会出现“形变”。

复合透镜一般用于较高的放大倍率，因为成像的畸变很小，比如单反相机的镜头。

发生畸变的单体透镜放大镜

复合透镜

珠宝放大镜实际上是复合透镜中的三合透镜，顾名思义是由三片透镜组成。

由于可以任意选择镜面的曲率半径、透镜材料、透镜厚度及相互间隙，于是可以自由调整放大倍率，还能有利地校正畸变和色差，所以在成像效果方面优于单体透镜的普通放大镜。

不知道您有没有拆过三合透镜，它是由一个凸透镜和一个组合镜（粘合在一起的凹凸透镜）构成，所以看起来确实是“两片”透镜，并不是质量问题。

在选择珠宝放大镜优劣时，我们可以通过观察网格纸成像的畸变程度和色差变化，选择性能更为优越的珠宝放大镜。

如图中两款珠宝放大镜的成像效果对比一目了然，上图成像的畸变程度更大，色差也较为明显：

你是否也多次以完美主义为借口而迟迟不开始科学艺术的创作？那么从这个系列的文章开始，用我们身边“不专业”的拍摄设备、“不罕见”的拍摄对象、“不周全“的前期准备，试试给自己来一个“不完美”的开始，这样我们可以轻装上阵，每一天都能比昨天获得更多的进步！

Reference:

www.xijiang520.com/gonglue/95834.html

ocw.mit.edu

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