航天领域的全景摄影

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  提起航天,人们会想起航天飞机、运载火箭、宇宙飞船、空间站等等。这是一个高精尖技术汇集的领域,目前世界各国都十分关注,大量科研工作人员经过长期而艰苦的努力将人类探索世界的步伐一点点向前迈进。这个高科技领域中,同样也有许多摄影师通过自己的辛勤努力向人类展示其魅力。全景摄影遇上航天,一些难以置信的作品就诞生了,这背后当然是不为人知的不断探索与尝试。本期我们有幸联络上了全景摄影领域的两位“航天专家”:Andrew Bodrov 和 Jook Leung,通过访谈的形式了解他们的拍摄体会,体验一把那不为人知的艰辛,也用新的视野去欣赏人类探索世界的豪迈步伐。
  与Andrew Bodrov的对话
  可以简单介绍下您在全景摄影方面的经历 吗?
  Andrew:我最初是在2000年接触的全景摄影,刚接触不久就发现自己对它特别感兴趣。于是2004年我加入了国际全景摄影协会(IVRPA)以及World Wide Panorama组织,随后接连参加了IVRPA在2009年、2011年以及2013年举办的全景摄影大会。我平时经常在360cities.net中发布自己的最新作品,有兴趣的读者可以关注。全景摄影是一个有趣的领域,我始终对它保持着很高的热情。
  在您的拍摄经历中,有没有一些让您印象特别深刻的全景图片?
  Andrew:当然,我非常享受拍摄全景的过程,也经历过许多难忘的拍摄体验。这里我讲三个吧。
  我居住在爱沙尼亚的塔林市(Tallinn)。早在2002年,我就拍摄完成了“数字塔林”这个项目。这个项目很受欢迎,后来被联合国教科文组织(UNESCO)收录;BBC、Foxnews以及其他许多媒体也争相做了报道。“数字塔林”给这个古城增添了几分现代气息,我也因此在2010年受到塔林政府的表彰。
  2010年5月,在纪念苏联二战胜利65周年的阅兵式上,我拍摄制作了反映阅兵式盛况的全景照。当时在俄罗斯新闻服务机构的帮助下,我甚至近距离拍到了俄罗斯总统巡视阅兵式的场景!
  我还拍到过火星上的全景。这并不是说我到过火星,而是和宇航局合作完成的一个项目。这张全景的出现使人们能够“亲临”火星现场。这是一张难度很大的全景,经过很久的努力才得以实现。这是我最富有成就感的一幅作品!
  作为一名资深的全景摄影师,您在器材与技术方面有哪些和我们分享的体会?
  Andrew:当然,就器材与技术而言,没有任何秘密。我目前依然采用佳能的EOS 5D Mark II作为我的主力设备。镜头方面我选择了EF 15mm F2.8 fisheye,EF 16-35mm F2.8 L II USM以及EF 24-70 mm F2.8 L USM。这套行头是我的出门必备武器。有了15mm鱼眼,我得以在现场快速高效地捕捉全景,也能藉由此镜头近距离拍摄事件现场。后面两只镜头是拍摄新闻和纪实题材常用的器材,但是我要说的是,这两只镜头配合全景云台可以拍摄高分辨率的矩阵全景。
  拍摄全景还需要一些特殊器材,我有很多种全景云台,NodalNinja和Panoramaic Gobi都是我常用的,此外NodalNinja还给我定制了一款高杆,长达6米,专门用于拍摄特殊题材的新闻纪实图片。
  我了解到您在航天领域拍摄到了关于Soyuz-U火箭的全景,这是读者平日很难有机会看到的。可以给我们讲讲其中的一些故事吗?
  Andrew:没问题。2011年8月,经过许多特殊的批准,我来到拜科努尔航天发射场拍摄照片。发射太空火箭需要经历很多步骤,比如最初的总体装配、运输至发射架、加注燃料以及最后的发射架分离和点火升空。所有的操作都要精确控制时间,真是高科技的产物。我提前一天来到发射场,在距离发射架很近的地方选了两个很好的机位,放置了加固的三脚架。升空当天,因为安全问题,我只被允许待在距离发射塔400米外的地方,只有5分钟时间在前一天准备的三脚架那里部署我的相机。我把相机对准发射架,采用声控快门线控制。Soyuz-U火箭在加加林发射架发射升空,不幸的是因为发动机故障,没有进入预定轨道,在发射后的300秒坠落在西伯利亚的大地上。这不是一次很完美的拍摄,但是在发射之前我拍到了Soyuz-U推进器的“小行星”照片,我很喜欢。
  在拜科努尔发射场,还有没有别的值得回忆的拍摄经历?
  Andrew:Proton-M宇航推进器的发射让我难以忘怀。这一次我打算在发射当日进行拍摄,一定要拍到升空的画面。不巧的是,这天早晨下起了大雨,刮起了狂风。通往发射中心的道路大约有1小时车程,满是泥泞与积水。按照发射日程安排,我有1小时的时间部署器材,但由于大雨我无法真正开展拍摄。我等了足足40分钟,可是雨依然没有消停的意思。我可不能眼睁睁看着这次拍摄任务被天气搞砸,所以我做了一个冒险的决定—把相机裸露在雨中拍摄!在发射场专家的指引下,我选了两个相对安全的位置。
  在指定位置,我先拍摄全景照所需要的全部素材,然后把相机对准发射塔,设定1小时的延时快门,旋即离开。最终我在900米之外目睹了这次发射,祈求拍摄一切顺利。我最后的两个机位都在距离发射塔百米之内的地方,其中一套器材被发射引起的风浪吹倒,镜头损毁。另一台幸存下来,于是就有了现在这张图片。有时候,摄影也要付出很大代价。
  您的火星全景令世人震惊,您是如何做到的呢?
  Andrew:2012年8月6日,好奇号火星探测器登陆火星。这个探测器上有多个摄像头能够进行扫描拍摄,所得的照片十分适合作为全景拼接的素材。当我看到“好奇号”回传的第一批照片时,我就下定决心要进行照片拼接。制作这张照片的问题在于:探测器并不会一次性回传所有照片,因为探测器的目的并不是拍全景。
  我的一些同事曾经做过火星图片的拼接,但那些都只是局部的图片,如果按照360°全景的标准来看,其中相当多的视角是不可见的,因而给人的体验也会差很多。   在Photoshop中,我有足够的手段去对图片作处理。制作这张图片花了我整整两个星期。关于火星的照片来自两台相机,分别叫做Mars Hand Lens Imager (MAHLI) 和Mastcam。Mastcam通过一个机械臂支撑在半空中,焦距是100mm,能够回传高分辨率的照片,能拍到火星车这部分的素材;另一台MAHLI焦距是34mm,分辨率相对低一些,能够拍摄火星车周身的画面,也能拍到探伸出来的Mastcam。关于天空部分,探测器没有拍全,并且也没能拍到太阳。这一部分,我请教了NASA的专家后,采用Photoshop将之前一次登陆火星的太阳画面合成在这张全景图中。通过这两台相机回传的495张照片,我用尽浑身解数终于做出这张90000×45000像素的照片。
  这张照片在网上发布的前两周,就被浏览了1500万次。NASA的许多官员都对这张照片产生了浓厚兴趣。“好奇号”的首席科学家John Grotzinger更是将这张照片发给团队所有人留作纪念。
  Jook Leung与“最后的航天飞机”项目
  航天飞机是美国宇航局可重复使用轨道飞行器计划的一部分。目前世界上仅存三架航天飞机:亚特兰蒂斯号,发现号以及奋进号。所有这些航天飞机都于2012年正式退役。摄影师Jook Leung在“发现号”最后一次飞行时拍下了大量珍贵的全景照片。作为一个有20余年从业经验的职业摄影师,Jook Leung十分关注摄影的新手法、新技术,在15年前走进全景摄影领域,目前是国际公认的全景摄影界的先驱。
  可否和我们谈谈您参与的“最后的航天飞机”拍摄项目的情况(Last Space Shuttle Program)?
  Jook: 五十多年来,NASA一直在不断进行太空探索,在过去三十多年中,航天飞机一直是NASA探索太空的重要手段。在美国的航天飞机计划行将结束之际,我作为全景摄影师参与了这次伟大的“最后的航天飞机”拍摄计划。在这个计划中,我和其他摄影师一起拍摄航天飞机执行最后一次任务的方方面面。我的主要任务是为航天飞机制作一组互动式、沉浸式的全景组照。发现号的最后一次飞行任务被称作STS-133(空际运输任务133号),于2011年2月在佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空。
  在整个系列中有一张航天飞机腾空而起瞬间的照片,这么危险的场景是如何拍摄的?
  Jook:倒没有想象中的危险,我事先做了很多准备。在这个项目中,我希望用手中的8mm鱼眼镜头记录下航天飞机发射升空的瞬间。这就意味着我必须尽可能把相机放在距离发射架非常非常近的位置。然后我在安全区,远程采用声音及振动传感器来触发快门曝光。为了拍摄这样一幅照片,需要做很多预案。我的设想是用一只8mm的鱼眼镜正对天空拍摄一组反映发射瞬间的半球形延时图像序列(8mm在全画幅相机上能够拍全180°空间内所有物体,故称之为半球。连拍得到的升空画面是延时摄影的典型手法,故被称为延时序列—作者注)。在我最后得到的画面中,能看到航天飞机从离开发射架到两个固体发动机发出巨大的烟雾,再到高耸入云消失在视线中的全过程。之所以采用8mm鱼眼镜头,也是考虑到它拥有最大的视场角,能够在单幅图片中拍下升空过程中巨大的气体与火焰。巨大的气体是由固体燃料发动机在点火升空瞬间将发射塔架下水池中的水汽化而成。发射过程中,水池能够吸收热量与振动的能量。近距离拍摄虽然危险,但得到的画面具有很强的美感。
  就算使用鱼眼镜头,也不能拍下所有画面吧。无法转动相机的前提下,您又采用了什么方法呢?
  Jook:这种稍纵即逝的画面,仅采用一台相机是不够的。为了拍摄360°全景,我在一台相机旁又放置了另一台相机,同样配备8mm鱼眼镜头,拍摄除了天空外的另外一些画面,这其中就包括另一台相机的工作照。采用双机双镜的方案,我也拍了3次才完成所有的拍摄。第一次是拍摄飞机升空的画面,那天空气好,图片能够还原出清澈的蓝天,良好的动态范围以及绚烂的光影效果。其余的两次就选在发射结束后,不移动机位,在类似的光影条件下去补拍周围的环境。
  多台相机?那么节点问题怎么处理?
  Jook:对于一些特殊题材,距离被摄对象比较远,实在不用过分纠结节点问题。因为这点距离对最终画面的影响微乎其微。Christan Bloch曾经在他的著作HDRI Hand Book中提过节点问题。他说,1米的拍摄距离可以容忍1.5毫米的节点偏差。这个拍摄场景,主体距离400多米,我只要将两个相机放得较近,拼接起来不会太困难。另外地面的草皮属于补地素材,是要单独补拍的,因此也不会对最终画面造成影响。对于全景图片,拍摄者要开阔思路,不要因为这些问题失去拍摄重大题材的机会。有时候你不得不先去拍摄,然后慢慢解决遇到的问题。你不是总有机会拍到这么宝贵的画面。
  除此之外,这张照片背后您还做了哪些工作?
  Jook:相机需要在发射前24小时部署完毕,所以我拍摄前必须在户外经历风吹日晒。NASA还规定,所有拍摄发射架的相机都要严格做好加固,在三脚架的三个脚上都捆上沙袋,用以抵挡发射时的强震和冲击。
  在我拍的这张全景中,读者能看到我使用的固定在脚架上的那个声控无线快门,在拍摄的升空瞬间的延时图片序列中,我挑选了这么一张图片:发现号航天飞机腾空跃升到蓝天中,固体发动机的尾部火焰在夕阳的映衬下清晰可见。拍摄地面的那部分,我通过软件合成,与天空融为一体,最终成为360°×180°的一张全景图。为了增强画面的表现力,我把等距圆柱图重新映射为小行星形式,增加视觉冲击力。
  需要说明的是,用8mm鱼眼镜去拍摄并不是每个摄影师的首选,但对于热衷全景照片的我,用它来拍摄航天飞机几乎是不二之选。因为它独特的视角让我得以创造出独一无二的、关于航天飞机最后旅程的360°全景照。
  相信您在“最后的航天飞机”项目中,还有许多别的图片要和我们分享吧。
  Jook:还有两张我比较喜欢的全景照片。一张是在发现号航天飞机的驾驶舱中拍摄的。在每一个飞船的驾驶舱四周,都有数不清的操纵杆、开关按钮、仪表和屏幕,航天员们需要将其中每一个操纵装置的功能烂熟于心,才能保证飞船正常运行。另外我要说的是,在我拍这张照片时,我事先打开了各个屏幕,显示出一些有利于增加画面信息量的细节。实际上,在航天飞机飞行的时候,并非所有显示器都会如照片这般显示数据。
  还有一张是关于NASA的装配中心(Vehicle Assembly Building,VAB)的。我们平时很难有机会见到航天飞机进行装配时候的画面,更不用提全景照了。位于肯尼迪航天中心的装配中心自美国人登月之时就担负起装配NASA载人航天器的任务。这也是世界上体积最大的单层建筑。这个巨大建筑中竟然有一万吨的空调,其中的空气按小时进行更新。可以说,装配中心内的“天气”是可以完全自主控制的,不管外界影响。这个大怪物还能抵御飓风以及强热带风暴!
  航天飞机在2011年退役后,装配中心将继续用来装配更加复杂也更加先进的航空航天设备。据说在将来,装配中心还将用于商业运作,以及服务于将来的航天探测计划。我非常荣幸,在这个项目中拍到了航天飞机正在装配时的情形。要知道,这里在2012年后才对公众开放,并且是空闲时期的限时参观。
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