您好,如果您已经是本站会员请登录    非本站会员 请注册
您当前所在的位置:技术

这个“摄影”不一般

时间:2016-11-25 15:41来源:未知 作者:中国摄影家点击:

复制链接 打印

“生活中从不缺少美,而是缺少发现美的眼睛。

                                                      ——奥古斯特·罗丹

看到这张图片,你一定会努力猜想这到底是哪位印象派大师的油画作品,其实,这是由英国彭克里奇的一名退休生物教师Spike Walker用“特殊手段”拍摄的龙虱的前腿。龙虱是一种水生甲虫,画面左下角是腿上的刚毛,右上角则是吸盘。

 

如果你以为画面中的是几条彩色的缎带,那就大错特错了。这是一种生活在马达加斯加的日落蛾,它们具有绚丽如彩虹般色调的翅膀。英国汤布里奇的网络开发人员Laurie Knight在发现它们后,通过特殊手段捕捉下了这平凡中的小美好。

探索微观世界,发现微小美好的这种特殊手段被称之为显微摄影,那么显微摄影与大众所熟知的摄影有何不同呢?

显微摄影的前世今生

显微摄影是一门借助显微镜拍摄“肉眼直接看不到的东西”的技术。19世纪中期以前,没有摄影术的帮助,科学家只能不辞辛苦地将他们看到的东西通过绘图记录下来。其中最引人瞩目的是罗伯特·胡克,他于1665 年发表《显微术》一书,内有不少精确而美丽的素描,描绘了肉眼从来没有看到过的显微镜观察结果,如蜜蜂刺器官的形状、跳蚤和虱子的解剖图、羽毛的结构以及霉菌的形成等。显微摄影器材在相机发明后不久问世,由德国人威廉姆凯瑞发明,在认识世界、认识美的过程中,显微摄影发挥了不容小觑的力量。与传统摄影相同,显微摄影也利用了光学成像原理,通过光的直线传播性质和光的折射与反射规律,以光子为载体,把某一瞬间的被摄景物的光信息量,以能量方式经照相镜头传递给感光材料,最终成为可视的影像。显微摄影一直紧随传统摄影的轨迹发展,从最初的胶片相机到数码相机,显微摄影技术也进行了一次华丽的变身。拍摄的样品从蚂蚁、蜜蜂等生物的细微结构到染色切片、活细胞,再到荧光下的亚细胞结构;成像作品也从胶片升级到电子照片,再到视频录像。显微镜下的观察越来越清晰,拍摄到的图片越来越夺目。

别具一格的“另类”摄影

虽然显微摄影也有摄影二字,但其实它与传统摄影还是有很大的差别。显微摄影的拍摄光源很独特,传统摄影一般是利用自然光源或者人工光源,比如聚光灯、白炽灯等,而显微镜在机身内部需要使用激光、汞灯、卤素灯、LED灯等光源拍摄,对光源的要求更加严格。第二个不同是拍摄方法,以往人们在拍照片时,只需按下快门即可成像,而现代的显微摄影受益于电子感光元件和计算机技术的飞速发展,不是在显微镜的机身上控制拍摄,而是通过软件在电脑上完成拍照过程。

显微摄影装备

(图为奥林巴斯BX63正置显微镜+DP27显微数码相机)

此外,与传统摄影的光学镜头有所不同,显微摄影的镜头是由若干个透镜组合而成的专业物镜,可以将被摄物体放大,观察微观的对象。除了软件、硬件上的种种差别外,在作品评判标准方面,显微摄影也是独树一帜。现代人拍照时往往追求“完美”,相机自带的滤镜功能、后期的修图软件轮番上阵,缺一不可。显微摄影刚好与之相反,追求百分之百的还原真实,不管是被摄物体的形态、数量、还是颜色,都力求“原汁原味”地呈现,过度修饰是作品评判时的致命硬伤。但是,这并不代表显微摄影作品就不考虑美观,拍摄者可以通过前期对标本染色来丰富画面的色彩,在分享微观世界的同时,将科学与艺术完美结合。

科研工作者的透视眼

显微摄影看似与人们的生活相距甚远,其实它广泛应用于生物医学领域的各个学科当中,在真实记录科学家们观察、研究各种生物组织、微细结构等方面起着至关重要的作用,为守护美丽生命贡献着巨大的力量。根据世界卫生组织数据显示,预计到2020年前,全球癌症发病率将增加50%,即每年将新增1500万个癌症患者。不仅如此,全球有20%的新发癌症病人在中国,癌症呈现年轻化、发病率和死亡率“三线”走高的趋势。在癌症治疗中,药物治疗是一个很重要的环节,有效抗癌药物的使用,可以帮助患者获得更长的生存时间。显微摄影在检测抗癌药物治疗效果方面“大有作为”,利用显微摄影拍摄下来治疗药物与癌细胞的“斗争”过程,可以帮助研究者有效分析疾病的发展变化和药物的治疗效果,为确定新的治疗方案提供可靠支持。

除了疾病防治之外,显微摄影对病理的探索也很有帮助。比如在研究血栓形成的时候,就可利用显微摄影技术拍摄血小板凝结成血栓的动态过程,生动且立体地感知疾病的变化。随着科学技术的发展,显微摄影能够纵向延伸人们的视野,不断探寻人类的奥秘,助力守护人们的生命安全。

奥林巴斯与显微摄影的“那些事儿”

在奥林巴斯光学技术的突破创新下,各种更加智能、更加先进的显微镜被研制和使用,正置、倒置、体式、激光共聚焦显微镜等等,全面的产品系列为各类不同的研究提供了强大的支持。FSX100活细胞荧光显微镜以“卓越的图像”“超简单的操作”和“良好人机工程”为核心理念,化繁为简,使研究者都可以轻松获得稳定精准的显微图像;全球首台全内置式激光扫描共聚焦显微镜FV10i通过全内置一体化的设计,获得了紧凑的结构和具有高度稳定性的系统,而最新的激光共聚焦显微镜FV3000能够实现一秒钟内在屏幕上连续投射出 438张静止画面的采集速度,创下了业内扫描速度的新记录,是活细胞研究领域的“利器“。

物镜作为显微镜的“眼”,是显微摄影的重要组成,细节、清晰度等判断作品好坏的指标,很大程度上取决于物镜的领先程度。奥林巴斯拥有多个倍率和多个数值孔径的物镜群,其中就包含创造业界之最的NA1.7 TIRF专用物镜。2012年,奥林巴斯率先开发出世界最大数值孔径(NA1.7)的专用物镜NA1.7 TIRF,可以实现全内反射显微镜中最高的分辨率,对于单分子动态研究和超高分辨率的应用非常理想。2014年的诺贝尔化学奖得主Eric Betzig就是使用了奥林巴斯的NA1.7物镜,在超分辨研究领域实现了极大的突破。

奥林巴斯不仅专注于显微摄影技术与产品的研发,更面向大众积极开展相关活动。“奥林巴斯”杯显微图像大赛始于2009年,至今已成功举办6届比赛,收到了近500幅优秀作品。作为国内最具影响力的科学赛事之一,奥林巴斯旨在借此促进国内科研机构之间的交流,提升中国科研人员的显微镜操作水平,培养公众对微观科学的兴趣。每届大赛,奥林巴斯都会邀请全国生物学会、细胞学会、神经科学学会等组织的理事担当评委,既能保证大赛的权威性,又能带动更多科研人员关注和加入。2016年起,大赛的周期调整为每两年一届,以给参赛人员更多雕琢作品的时间,使得很多具有较长科研周期的项目团队,也有精力和机会参与到比赛的角逐中来。大赛得到了生命科学领域众多研究者的一致支持,上传的显微摄影参赛作品都具有极高的科研价值和艺术性,代表着研究者们对于奥林巴斯显微镜的高度认可。 

 

“奥林巴斯杯”显微图像大赛第六届最宽视场奖

彩色的小蘑菇

                                    作者将科技与艺术相结合,运用独特的染色手法和富有想象力的作品取景,在宽视场显微镜下呈现出了马面鲀鱼鳞的奇幻色彩。


                                                            

“奥林巴斯杯”显微图像大赛第三届人气奖

剪影

图片由上至下展现了果蝇的腹神经节链,大脑和眼盘。绿色所示为神经板,蓝色标识了成熟的神经细胞,其中眼盘光感细胞为单层结构,蓝色斑点清晰地指示出其细胞核,而在复杂的中枢神经系统中,成熟的神经细胞层叠,展现成片状的蓝色。

免疫荧光,Olympus FV1000 Confocal Microscope