数字敦煌揭秘：面壁八年拍照数十万张
早在上世纪90年代初，敦煌研究院院长、著名学者樊锦诗便提出了“数字敦煌”的概念，用数字化的方法永久地将莫高窟进行保护利用。2006年4月，敦煌研究院数字中心成立，规模浩大的“数字敦煌”项目也正式步入系统的轨道。
尽管有时会享受传承敦煌文明的成就感，但也会“枯燥得想发疯”。“数字敦煌”摄影师坦言，这是一项浩大的工程，如果退休前能拍摄几十个洞窟，留下相应的影像文献资料，自己的工作就很有意义。
攻坚“360度全景照片”
数码相机出现后的5年内，敦煌研究院不到十个人的小团队拍摄了20多个洞窟，但是新的问题也随之而来。
敦煌研究院数字中心主任吴健解释道：“75DPI分辨率对于文物的基本资料存储还能满足，但若满足出版或者其他要求就存在局限。拍摄的图片不能达到原大，如此方式保存下来的数字文件，将来应用的途径也不会太广泛。”
2006年4月，敦煌研究院数字中心成立，吴健和副主任孙志军带领团队开始独立继续“数字敦煌”项目，当年就将拍摄精度提高到150DPI。但考虑到未来更广范围的应用，数字中心决定将拍摄精度提高到300DPI。
“从75DPI提升到300DPI是什么概念？以1平方米壁画为例，用75DPI分辨率拍摄只要两张，用300DPI拍摄的话要60-70张，拍摄和后期图像拼接的工作量大幅度增加。”孙志军说，数字中心成立之初只有20多个工作人员，之前人手已是捉襟见肘，当影像品质达到300DPI后，工作更是忙得不可开交，经常加班到深夜。
除了提高拍摄精度，如何在环境复杂的洞窟里更好地拍摄壁画，数字中心也积累了丰富的经验。
吴健解释说，由于壁画本身为平面二维，用单幅相机无法拍摄，并且洞窟环境复杂多样，光线昏暗，普通照相机对于凿井、佛龛以及塑像都不能达到满意的拍摄效果。
为此数字中心与美国西北大学合作，开发出“多视点拍摄与计算机结合处理”解决这一难题，通过一个轨道，多点、分层拍摄，最后通过计算机来合成，从而避免单幅拍摄壁画时畸变和光线不均等问题。对洞窟的拍摄并非一个部分只拍一张照片，而是根据洞窟形制选取不同的节点拍摄，再合成出完整的壁画。
数字中心还对洞窟进行VR虚拟漫游节目制作，让洞窟在一个或者多个视点上全景式360度拍摄，全方位记录洞窟所有信息，包括顶和地面。这一技术也立刻得到了应用。
虽然莫高窟以壁画著称，但窟内2000多座雕塑如何进行数字化，数字中心也在尝试探索。2012年，敦煌研究院与浙江一家公司合作，实现雕塑三维数字化，现在已将莫高窟的12尊雕塑进行三维重建，进行3D打印技术输出。
在敦煌研究院数字中心里，吴健的办公室摆放着一尊3D打印的、色彩逼真的佛像，甚至佛身尘土都纤毫毕现。吴健表示，完成高精度、色彩逼真的数字壁画采集存储是基础，而在此基础上与虚拟漫游技术和三维测量技术等相结合，则是“数字敦煌”对莫高窟再现的一种手段。
一年只能拍20个洞窟
乔兆福，祖籍河南，儿时跟随父亲戍边，从此扎根敦煌。在敦煌研究院做过行政、后勤文物保护等工作，数字中心成立至今，他和团队拍摄了数十万张洞窟照片，成为数字敦煌资历最深的摄影师之一。
6月16日下午1时，位于敦煌莫高窟第三层栈道的407号洞窟内，乔兆福的眼睛从佳能1DS MARK III相机的取景器上离开，这个身高1.8米的中年男人从轨道器械上站起来，捶了捶僵硬的腰，招呼同事“下山吃饭”，结束了当天上午的拍摄工作。
他所说的“下山”，就是到莫高窟景区外的食堂吃饭，“上山”就是到洞窟里进行拍摄。乔兆福和他的摄影、后期小组，每天都要在山上的洞窟里待上7个小时，拍摄并校验150张照片。如此“上山下山”的日子，乔兆福已经度过了整整8年。
407号窟开凿于隋代，距今已有1300多年的历史。在莫高窟492个洞窟中，该窟属于中等规模、对游客开放的A级洞窟。
这是乔兆福的团队今年拍摄的第一个洞窟。据其介绍，数字中心共有6个摄影小组和6个后期小组，按照每年20个洞窟的速度进行拍摄，从492个洞窟中的147个A级洞窟优先选取拍摄。
“每个洞窟拍摄前都要制订一个总体设计方案，要先进行洞窟现场调查，现存壁画面积，墙面、佛龛等摄影距离是多少，墙面的平整度有无变化，洞窟有无摄影难点……形成一个详细的数字化工作方案，并作出拍摄时间、预计拍摄图片张数，镜头、布光使用等具体执行方案。”
在架设了拍摄轨道、灯箱，安放了校验电脑后，407号窟变得狭小局促，甚至难以同时站下4个人。
乔兆福熟练地调整灯箱，让拍摄的画面布光均匀，随后调整相机光圈快门，保证曝光准确，拍摄后要分别在LCD和电脑上进行放大查看，确保照片的焦点准确……拍摄一张照片要3-5分钟。如此程序，乔兆福每天要重复数百次。
由于洞窟地表高低不平，为了让相机轨道能够水平移动，乔兆福和同事就地取材，找来很多木楔垫在轨道下面，拍摄的时候要小心翼翼，避免误碰了木楔，影响平衡。
“相机在滑轨上久了，固定的卡扣容易松动，很容易出现偏离的情况，我每拍摄一条，就要调整校对一下水平，才能保证拍摄的图片是合格的。”
据乔介绍，407号窟在他们团队拍摄的数十个洞窟里，还算是相对容易的。“有曲面的壁画在拍摄过程中难度最大，因为随着光线变化，画面的阴影也发生变化，为了解决这个问题，经过反复研究，我们总结出一套‘多视点拍摄与计算机结合处理’方法，采用一轨道多点分层拍摄，让拼接的画面能够保证最大程度上的统一。”
乔兆福拍摄的图像，现场由后期小组现场对照《壁画数字化技术规范》进行检测，达到标准后进行图像存储，再开始下一行壁画的拍摄。为保证图片质量，图片的水平和垂直方向都要重合50%以上，只留中心部分使用。图像完成第一遍拼贴后，后期图像处理小组要进行互检，来保证数据的准确。
乔兆福说，拍摄和后期的工作量比例大概在1∶4，随着文件的增多，后期拼接处理的难度将被放大数倍。此外，由于壁画残损、曲面、光线等原因影响，后期处理工作都不可估量地增大。
拍摄十年工作如修行
除了工作量巨大，洞窟拍摄困难也很多。大型洞窟由于凿井较高，顶部的壁画有的要架设4层共7米多高的脚手架进行高空作业。“站在狭窄的高台上，别说拍摄，往下看看都有点害怕。”面积25平方米以内的小型洞窟占莫高窟总数的85%以上，这些洞窟空间逼仄，别说架设器材，就是连人进入都十分困难，“有的洞窟，只能把相机绑在木棍上伸进去拍摄。”
洞窟内外较大的温差，也给长期洞窟内作业的摄影师带来很多职业病。6月16日下午2时，敦煌艳阳高照，当天最高气温超过30℃，而407号窟内却幽暗阴冷，记者穿着衬衫甚至能感到阵阵寒意。
“底层的大洞窟内外温差很大，夏天外面地表温度超过40℃，底层的大洞窟最低气温只有5℃～6℃，在洞窟里拍摄都要穿上长袖的外套，否则待得久了，一两个月会后发现膝盖、脚跟疼痛，风湿病也比较普遍。”乔兆福说，“还有就是窟内外光线反差很大，在洞窟里黑暗的环境下工作时间长了，出来时眼睛也很疼。”
在洞窟里拍摄是漫长枯燥的，乔兆福回忆，他参与拍摄耗时最长的一个洞窟为61号窟，这个洞窟高9.8米，壁画面积为756平方米，因为其体量太大，前后投入4个摄影小组20多名工作人员，共同工作两个半月，累计拍摄47000多张照片。
问及多年洞窟里拍摄的感触，乔兆福坦言“很复杂”，“有的时候枯燥得让人发疯，需要停下来到洞窟外面走一走，散散心，才能继续工作。但看到取景器里那些千年以前的壁画、塑像，还有采集完成的数字作品，又顿时有了干劲儿。”
作为一个文献摄影师，乔兆福觉得自己的身份很矛盾：摄影是一种创作形式，是个人的思想和观念的表达，但自从入行拍摄莫高窟以来，他拍摄照片的核心观念却是“不能体现自己的个性、想法，要完全按照规章流程去做”。
乔兆福说：“算上数字中心成立前的文保工作，我做了十多年摄影师，拍摄了数十万张照片，却几乎没有自己的作品。数字敦煌是一个浩大的工程，是我们数字中心所有人共同的作品。就我个人来说，这工作的感觉跟修行类似，如果退休前能拍摄几十个洞窟，留下相应的影像文献资料，我就会觉得自己的工作很有意义。”
中心主任吴健也坦言，莫高窟作为不可移动文物，它的保护受环境限制，难度更大，因此就想到以影像的方式，先将洞窟复制保存下来，一旦莫高窟消失了，至少还有影像资料留存。
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