堆叠摄影，记录文物的极致细微处

堆叠摄影是摄影技术进入数码时代而产生的一种全新的技术方式，区别于传统的单次快门的拍摄方式，通过连续数张甚至上百上千张的拍摄来后期数据处理合成。我们经常看到的天文星轨照片就是运用类似的技巧拍摄合成。

堆叠摄影的应用

在文博行业，堆叠摄影的应用集中在微距拍摄，甚至超微、显微的应用中。由于在微距摄影的中存在景深和衍射的界限范围，我们常常无法获取微小藏品、化石、标本清晰的全景照片。常规的方式只能通过缩小镜头光圈值及缩小倍率最终裁剪的方法来获得足够景深的图片，这样的图片在分辨率和清晰度上都会大打折扣，无法满足研究和展示的目的。

如在全画幅数字相机（感光面积为36×24mm），镜头放大倍率最大为1倍暂定为微距，1-5倍暂定为超微，5倍以上暂定为显微。超微与显微中的景深都以微米为单位，甚至在50倍显微镜物镜的转接拍摄下景深为2um内。

图片来源于photomacrography

堆叠摄影的基础设备

堆叠摄影包括拍摄系统，电动平台系统，照片系统，计算机处理系统四大块。

拍摄系统

拍摄系统包括了数码相机和镜头部分，数码相机可使用目前主流的各类民用微单、单反等相机，为了确保减少相机本身的震动，笔者建议使用电子快门的数码相机。

镜头部分根据光学倍率一般分为我们常用的微距镜头（如图），当我们想使用超过5倍光学倍率拍摄时，目前合适的镜头就需要选择使用显微镜物镜镜头来转接使用（如图），由于显微镜物镜种类繁多我们暂不展开讨论。

微单卡口的100MM焦段

最大光学倍率2倍镜头

25MM焦段光学倍率2.5-5倍镜头

电动平台系统

根据镜头的景深表可得知，在超过5倍光学后，一般物镜的镜头景深都在50um内，甚至2um内。那么我们就需要根据景深表的参数，进行逐步拍摄来完成对目标的全景深覆盖。

相机以设定的固定值通过电动平台进行微米级步进方式逐步拍摄

照明系统

堆叠摄影的照明使用一般显色性较高的摄影照明即可，分持续光照明，和闪光灯照明。也可根据特殊目标使用特殊光源等拍摄。

紫外灯照明下的虎甲头部

计算机处理系统

由于堆叠摄影需要拍摄大量的照片，在数据合成上要考虑足够的存储空间和计算机性能以便合成最终的数字图片。常见堆叠软件有Helicon focus、Zerene-Stacker、CombineZP等。前二者为付费软件，安装后有1个月的免费试用期；CombineZP为免费软件。

通过不同倍率镜头下的拍摄合成，我们可以清晰直观的展示微小事物的细节和加工痕迹，甚至包括内含物的拍摄合成。

1.琥珀中的昆虫；2.宝石内含物；3.50倍物镜下蝴蝶鳞片；

4.螨虫；5.食盐结晶及合成中包裹物；6.花朵切面

堆叠摄影的作用

堆叠摄影技术除了用于科研辅助外，由于高清的分辨率和丰富的色彩展示，同时对科普展览，教育起到重要作用。目前博物馆数字化的进程都以较大体积的展品为主，针对小型藏品的数字化基本还是空白，特别是自然科学类博物馆，需要以大众的审美角度展示丰富的藏品系统。更多的去运用摄影或其他领域的技术手段，去补充博物馆教育功能，让更多市民去走进博物馆了解博物馆。

中国目前共有博物馆数量5164个，年接待人次约9.72亿。藏品约4000万件，文物保护单位2360家。2018年博博会共有超过200家博物馆和200家企业参展，其中针对文物做数字化解决方案的单位不超过5家。

博物馆藏品决定天然具有研究价值，收藏价值、稀缺价值和美学价值。现代博物馆文物管理制度的限制，使得文物的展览、流通受到很大的局限。自然类藏品拍摄又多用于学术研究和形态分类不适合作为大众审美的展示。

由于没有完成研究，所以无法展览。大量藏品几年甚至几十年的时间内会锁在库房，等待研究。由于藏品易受损，所以无法展览。书画类作品，标本，化石需要修复及限定环境方能展览展出。由于藏品级别高，孤品，无法出馆及出国展览的。藏品数字化能够极大的提高博物馆展成方式的灵活性，传播的便利性和展览内容的丰富性。

堆叠摄影可以根据不同拍摄效果设备成本可控，具有成片清晰、分辨率高和全景深覆盖的优点，适合大幅面印刷、展示研究和传播，数字化的图片易于保存分类管理。

缺点在于在成片完成之前需要大量拍摄和处理数据的时间，要求工作人员精细化的操作和具备一定专业基础，当然对设备的损耗也远高于一般拍摄。

如果您对该技术有更多领域希望我们探究，请在留言区留言，我们也将会邀请作者进行试拍及对该技术做进一步介绍。

作者：上海世博会博物馆 袁稷（2018年 “创青春”上海青年创新创业大赛综合赛创新组优胜奖；2018年伯奇杯十大创意摄影师）

图片由作者提供

编辑：miyagi

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