顯微攝影

顯微攝影是通過顯微鏡來拍攝的方法。在動植物檢疫工作上是科學研究、經驗交流、仲裁談判不可缺少的手段之一。要取得良好的顯微攝影效果，最重要的是要有良好的顯微鏡設備和良好的顯微鏡操作技術。

顯微照相可以拍攝下來用顯微鏡觀察到的影像，而由顯微電影攝影可以表現運動的景像，使得可以詳細研究延續數小時、數天以致一周時間以及與此相反不能直接觀察到的很短時間內發生的各種過程。因此，顯微攝影是可以在銀幕上多次再現研究過程的很完善的科學研究的方法。

基本介紹

• 中文名：顯微攝影
• 外文名：Photographic photography
• 拍攝工具：顯微鏡
• 用途：教學和科技影片
• 方法：通過顯微鏡來拍攝

發展歷程

顯微攝影是一門藉助顯微鏡拍攝“肉眼直接看不到的東西”的技術。19世紀中期以前，沒有攝影術的幫助，科學家只能不辭辛苦地將他們看到的東西通過繪圖記錄下來。其中最引人矚目的是羅伯特·胡克，他於1665 年發表《顯微術》一書，內有不少精確而美麗的素描，描繪了肉眼從來沒有看到過的顯微鏡觀察結果，如蜜蜂刺器官的形狀、跳蚤和虱子的解剖圖、羽毛的結構以及黴菌的形成等。顯微攝影器材在相機發明後不久問世，由德國人威廉姆凱瑞發明，在認識世界、認識美的過程中，顯微攝影發揮了不容小覷的力量。與傳統攝影相同，顯微攝影也利用了光學成像原理，通過光的直線傳播性質和光的折射與反射規律，以光子為載體，把某一瞬間的被攝景物的光信息量，以能量方式經照相鏡頭傳遞給感光材料，最終成為可視的影像。顯微攝影一直緊隨傳統攝影的軌跡發展，從最初的膠片相機到數位相機，顯微攝影技術也進行了一次華麗的變身。拍攝的樣品從螞蟻、蜜蜂等生物的細微結構到染色切片、活細胞，再到螢光下的亞細胞結構;成像作品也從膠片升級到電子照片，再到視頻錄像。顯微鏡下的觀察越來越清晰，拍攝到的圖片越來越奪目。

主要作用

顯微攝影看似與人們的生活相距甚遠，其實它廣泛套用於生物醫學領域的各個學科當中，在真實記錄科學家們觀察、研究各種生物組織、微細結構等方面起著至關重要的作用，為守護美麗生命貢獻著巨大的力量。根據世界衛生組織數據顯示，預計到2020年前，全球癌症發病率將增加50%，即每年將新增1500萬個癌症患者。不僅如此，全球有20%的新發癌症病人在中國，癌症呈現年輕化、發病率和死亡率“三線”走高的趨勢。在癌症治療中，藥物治療是一個很重要的環節，有效抗癌藥物的使用，可以幫助患者獲得更長的生存時間。顯微攝影在檢測抗癌藥物治療效果方面“大有作為”，利用顯微攝影拍攝下來治療藥物與癌細胞的“鬥爭”過程，可以幫助研究者有效分析疾病的發展變化和藥物的治療效果，為確定新的治療方案提供可靠支持。

除了疾病防治之外，顯微攝影對病理的探索也很有幫助。比如在研究血栓形成的時候，就可利用顯微攝影技術拍攝血小板凝結成血栓的動態過程，生動且立體地感知疾病的變化。隨著科學技術的發展，顯微攝影能夠縱向延伸人們的視野，不斷探尋人類的奧秘，助力守護人們的生命安全。。

實際操作

選擇相機，入門就好

在使用相機拍攝顯微圖片時，需要與顯微鏡或者顯微鏡頭連線，連線方式有兩種，第一種叫做目鏡後攝影，就是用相機鏡頭對準目鏡中的畫面進行拍攝。這種拍攝方式要求相機鏡頭小巧，一般來說手機、卡片機適用於這種拍攝，特別適用於IXUS系列之類的帶有變焦的卡片機使用。拍攝方法很簡單，先在顯微鏡中看到清晰的畫面，然後將相機鏡頭對準顯微鏡目鏡，用自動模式，自動對焦即可。因為鏡頭結構的原因，有時需要上下調整相機的位置，直至畫面大而清晰時，就可以按動快門進行拍攝。如果光線較暗，就可以自己做一個套筒，或者用三腳架進行固定，滿足較慢快門的拍攝。

如果使用單眼、微單之類的可換鏡頭相機，我們可以採用第二種方法，叫做直焦攝影法，直接將相機的鏡頭拆除，顯微鏡的目鏡取下，然後通過一個簡單的裝置將相機和顯微鏡連線在一起（這個裝置很容易買到，比如佳能相機就採用顯微鏡轉EOS口即可），一般的顯微鏡只支持APS畫幅的相機，如果用全畫幅相機拍攝，會出現一個很大的黑圈，只有少數的顯微鏡可以支持全畫幅相機（通常是因為內部有擴束光路），所以用APS相機就足以應對絕大部分題材。

按下快門，需要等待

如果說日常攝影是一種快門攝影，那么顯微攝影大多數情況下是慢門攝影，因為何顯微鏡進行了連線，相機得以固定妥當，不用再考慮手抖的問題，因此可以放心降低ISO來獲得高畫質。例如使用佳能600D進行拍攝，大多數情況下的拍攝參數是這樣：M擋拍攝，ISO100，快門速度2秒，或者5秒。為何選擇2秒到5秒這樣一個時間呢？首先，雖然相機已經足夠穩定，但反光板和快門的震動，以及按下快門時的力道，都會對穩定程度造成影響，成像容易出重影。當然，使用快門線加反光板預升，是可以部分解決這個問題，但快門的運動依然會產生抖動，好在這個抖動並不劇烈，而且會很快衰減，因此適當延長快門時間，會抵消掉抖動的影響。不過，過長時間的曝光是會帶來暗流噪聲的，所以曝光時間也不宜過長。

顯微鏡與相機相連線，顯微鏡的物鏡充當了相機的鏡頭，而大多數顯微鏡頭是不帶光圈結構的，這是因為顯微鏡物鏡的最大光圈就是解析度最佳的，使用光圈會降低成像解析度。因此光圈是一個固定數值，而且需要換算參數才能得到，所以我們在拍攝時可以忽略光圈的影像，而是多拍攝幾張，試出一個合適的曝光參數。

一張不行，多拍幾張

顯微攝影是科學攝影的一種，它的拍攝策略與普通攝影不同，甚至與微距攝影也迥異。很多顯微攝影作品不單單只靠一張照片拍出來的，有可能是多張照片的聯合。比如，有些亮度很低的目標，需要的曝光時間很長，帶來了大量噪點，畫質受到了很大損失，因此採用多張連續拍攝，疊加降噪的方式可以大大提高畫質，類似的方法還有暗場扣除法等。

顯微攝影由於倍數高，拍攝照片的景深很小，即便收縮光闌，景深的增大也很有限，反而由於衍射定律的限制，降低了圖像的解析度。因此對於大景深拍攝，多採用焦點堆疊技術，也就是從上至下依次拍攝，後期通過軟體，將清晰的部分疊合起來，形成一張全景深圖片。這些技術都是在普通攝影中極少用到的。

空氣中細小的霾顆粒到底是什麼樣子呢？由顯微鏡1000倍（目視）拍攝，有複合體，有生物顆粒，有礦物質的，形狀各異，看上去觸目驚心

光線變化，超乎想像

顯微攝影的光線運用也比普通攝影複雜很多，明堂五花八門。比如暗場效果的拍攝，使用專用的暗場聚光鏡，利用丁達爾散射效應，可以拍出背景漆黑，主體明亮的效果，而且解析度比一般的顯微拍攝還要高。偏振光拍攝是專門拍攝晶體的一門技術，利用兩枚偏振片正交，這樣就將拍攝晶體的折射特性凸顯出來，營造出五彩繽紛的色彩。對於攝影者，會體會到這種神奇的效果，對於研究者，可以利用這些顏色從事分析工作。

高倍的顯微攝影存在著高分辨與高反差不能兼得的問題，利用光線的技術，可以達到解析度和反差相對雙高的效果。常見的有相差、霍夫曼干涉、微分干涉等方法，其中相差法利用利用環形的結構實現較低解析度的高反差，拍攝物體的邊緣極為分明，而且能將透明物體內部的模糊影像清晰呈現。微分干涉是在較高解析度部分實現高反差，拍攝出來的物體有立體浮雕效果，細節變得更為顯著。

而普通攝影中的一些光線運用，也可以在顯微攝影中得到體現，比如斜射光照明、多色照明，特別是柔光技術運用在顯微攝影中後，可以將高反光物體的細節展示清晰，正因為這些技術的套用，讓顯微攝影的效果不斷刷新，達到一個又一個新的高度。

功能區別

雖然顯微攝影也有“攝影”二字，但其實它與傳統攝影還是有很大的差別。顯微攝影的拍攝光源很獨特，傳統攝影一般是利用自然光源或者人工光源，比如聚光燈、白熾燈等，而顯微鏡在機身內部需要使用雷射、汞燈、鹵素燈、LED燈等光源拍攝，對光源的要求更加嚴格。第二個不同是拍攝方法，以往人們在拍照片時，只需按下快門即可成像，而現代的顯微攝影受益於電子感光元件和計算機技術的飛速發展，不是在顯微鏡的機身上控制拍攝，而是通過軟體在電腦上完成拍照過程。

此外，與傳統攝影的光學鏡頭有所不同，顯微攝影的鏡頭是由若干個透鏡組合而成的專業物鏡，可以將被攝物體放大，觀察微觀的對象。除了軟體、硬體上的種種差別外，在作品評判標準方面，顯微攝影也是“獨樹一幟”。現代人拍照時往往追求“完美”，相機自帶的濾鏡功能、後期的修圖軟體輪番上陣，缺一不可。顯微攝影剛好與之相反，追求百分之百的還原真實，不管是被攝物體的形態、數量、還是顏色，都力求“原汁原味”地呈現，過度修飾是作品評判時的致命硬傷。但是，這並不代表顯微攝影作品就不考慮美觀，拍攝者可以通過前期對標本染色來豐富畫面的色彩，在分享微觀世界的同時，將科學與藝術完美結合。