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登上顶级期刊封面的科学大片,她用手机就能拍出来

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来源: 作者: 2019-05-17 15:38:05

很多科学图片都很美,比如显微镜下的微生物、天文探测器拍摄的行星表面,传达着科学进展,又给我们带来新奇的感受。

但如果单从形式上来看,有时候,它们中的一些也会让我们觉得似乎差那么点意思。最终,被人们津津乐道甚至进入美术馆的图片,大多是那些在构图、色彩上经过专业设计的。弗莉丝·弗兰柯尔(Felice Frankel)便是在这一领域深耕了25年的著名科学摄影师。

她于1994年加入美国麻省理工学院,是美国科学促进会的会员,还获得过古根海姆奖。古根海姆奖自1925年开始设立,每年为全世界范围内的杰出学者和艺术工作者提供奖金,以支持他们在自然、人文社会科学和创造性的艺术领域继续探索,不受年龄、国籍、肤色和种族限制。不少诺贝尔奖、普利策奖的获得者也获得过此殊荣。

这些年来,弗莉丝·弗兰柯尔与科学家、工程师合作的科学照片,常常登上《美国国家地理》、《自然》、《科学》、《先进材料》、《科学美国人》等顶级科学科普杂志。拍摄是她的学习手段,她也坚信创造以解释为目的的视觉图片应该是教育和科学交流的重要部分。

通过开设MOOC课程、举办线下工作坊、参加展览、出版书籍等方式,弗兰柯尔向大众传达着这种理念。最近,她推出了Picturing Science and Engineering,在这本集其生平绝学之大成的新著作里详细介绍如何制作既好看又准确的科学图片。

2017年 ,弗莉丝·弗兰柯尔拍摄的科学图片被著名大提琴家马友友用到了装置作品Wonder上,在美国约翰·肯尼迪表演艺术中心的艺术峰会上展览。而这一切的渊源还得追溯到20年前,马友友曾看过她与哈佛大学化学教授乔治·怀特塞兹(George M.Whitesides)合著的一本书:On the Surface of Things, Images of the Extraordinary in Science。

怀特塞兹是一位同时拥有美国科学院、美国工程院、美国人文和科学学院三家院士头衔的厉害角色,而作为他的搭档,弗兰柯尔的成就也熠熠发光。一份跨越二十年的绝妙反馈,无疑是对弗莉丝·弗兰柯尔坚持多年的事业的最好回报。

不同的显微镜可以产生不同的效果,美丽的几何结构居然源自一块旧一站购齐:Switch主机选购全攻略的计算机内存核心。从左到右分别由立体显微镜、复合显微镜和扫描电子显微镜(后期人工着色)拍摄

一想到科学摄影,人们自然会联想到实验室里的大型机器和经过科学训练的工作人员。但是,弗莉丝·弗兰柯尔却明确地告诉人们:不用那么麻烦,平板扫描仪和智能手机就可以拍摄出足够好的图片。

将平板扫描仪的盖子的打开(右图)和关闭(左图)便会创造两种截然不同的拍摄效果。一个好的扫描仪可以设置透射光(从上方发射光线)或反射光(从上方发射光线)

使用扫描仪拍摄的干燥的玻璃海绵(学名:阿氏偕老同穴,

Euplectella aspergillum),仅有50微米宽的二氧化硅结构清晰可见

手机虽然像素略低,但也可以用于预拍摄。左图的工具是辅助手机通过显微镜拍摄,能得到右图那样的图像咖啡中的气泡

通常来说,研究者很容易以自己的视角去拍摄照片。在多年专研之后,他们对研究对象很了解,于是不经意就剔除了自己认为“显而易见”的信息。这样做的结果往往是,那些需要被观众了解的信息没有得到充分的强调。

针对这个问题,弗莉丝·弗兰柯尔给这些研究者出身的拍摄者提了个建议,让他们在举起镜头时,不妨从结论处退后几步,甚至回到第一次接触概念的状态,这样才能拍摄出具有交流价值的照片。在这个过程中,拍摄者应该不断叩问自己:“我最想让人们了解的是什么?”

也许,“如何正确地表达研究结果”正是当下科学教育中所缺失的重要一环。无论论文写作还是科学制图,我们总循着一条正向推进之路,提出假设-设计实验-分析结果,却很少有人会在最后,从结果重新回归假设再去审视一番。

弗莉丝·弗兰柯尔敢于尝试一切,她不认为有什么东西是自己的镜《炉石传说》“暗影崛起”拓展包上线头所不能表达的,哪怕非常抽象的诸如量子物理这类概念,也可以通过类比、比喻加以解释。

她曾以一个有着方形影子的玻璃苹果来表达量子物理中的“矛盾”现象,比如光的波粒二象性。在另一张作品中,为了形象化量子点,她将量子点叠映在一张细胞显微图片上,将其比喻成着色颜料,显示内在结构。

她会用音乐盒的传动机构来比喻二进制语言,当滚轴上的突起撞击弹簧片时,发出声响,代表二进制中的“1”,而二者不相碰的时候,就是“0”。当物理学家提出一个新的力学公式,她用一大盘漂亮的蒂芙尼蓝珠子就摆拍出来了,可谓简单直白,举重若轻。

量子苹果

量子点

二进制

力学新公式

虽说一图抵千言,万物皆可入镜, 但不得不说科学图片的拍摄也不能随便来。弗兰柯尔提醒大家,想要拍出佳作,构图、颜色、用光都应该经过考虑。

未经过深思熟虑的图片很难达到最佳状态,人们CICC报告:图像识别落地机会最多 腾讯优图全面输出视觉AI能力又常常懒惰,不愿精益求精——经常有些研究者会并排摆放两张图表,就希望读者能够自行对比二者的差异去了,但他不会想到,其实只需再往前一步,把二者结合进同一个坐标系里,想要讲述的意思就会更清晰直观。

被用于皮肤注射药物和疫苗的微针及其硅酮模具

生长在培养皿中心的枯草桿菌(学名:

Bacillus subtilis)

使用105mm 镜头拍摄的水滴,弗莉丝·弗兰柯常常使用明亮的色彩作为背景,如果仔细看,你可以看到水滴上反射的清晰背景图片

仿生皮毛,可以用于制作保暖的潜水服

通过图层叠加,静态图片也可以显示运动

看完这些图,还真有点跃跃欲试,觉得自己只要动起手来也是有机会成为科学摄影师的嘛,不如,明天,就从扫描日常的事物开始。

用扫描仪拍摄的原种番茄

参考资料:

http://news.mit.edu/2018/felice-frankel-picturing-science-engineering-1212

https://harvardmagazine.com/2010/01/nanoscience-images-by-george-whitesides-and-felice-frankel

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