2014年6月13日下午3时许，晴朗的天气骤变，狂风四起，沙尘漫卷，天色浑黄。原本计划前往莫高窟观摩数字敦煌项目拍摄的计划，被迫取消。敦煌研究院数字中心副主任孙志军告诉记者，一旦遭遇恶劣天气，莫高窟就要临时关闭，洞窟里拍摄的摄影师也要提前结束工作下山。
　　即便天气晴好，莫高窟492个洞窟中，绝大多数依然大门紧锁，只有少数三四十个洞窟之中的8个洞窟轮番对游人开放。
　　即便保护的力度在逐渐加强，不可否认的是，莫高窟正在逐渐老去。存世千年的壁画，已经难以招架哪怕是飞沙粉尘之轻。
　　莫高窟位于三危山和鸣沙山的交接处，开凿于石质疏松的砾岩之上，三面被沙漠和戈壁荒滩环绕，受蒙古高压影响，莫高窟所在的敦煌地区气候干旱，风沙频繁，年降水量40多毫米，蒸发量却高达4300多毫米，属极干旱内陆荒漠气候。
　　远望莫高窟，可以清晰看到三危山脉一侧是布满砾石的砾质戈壁带；鸣沙山一侧则是高达数十米不等的连绵沙山，一直延伸到中国第三大沙漠——库姆塔格沙漠的腹地。
　　身处其间，莫高窟饱受风沙之蚀。
　　研究表明，风沙是莫高窟壁画长久保存的头号天敌，沙尘暴造成的风蚀、粉尘和积沙等极易造成壁画脱落、彩塑受损、崖体坍塌等病害。
　　地处沙漠腹地的敦煌，每年春季是当地沙尘暴高发季节。甘肃省气象部门数据显示，2014年以来甘肃地区累计出现沙尘暴13次，为近3年之最。4月23日敦煌特大沙尘暴更是对当地生产生活造成巨大影响。
　　据当地气象局数据统计，莫高窟地区沙尘暴和大风天气日数分别占全年47.5%和48%，沙尘中的微小石状颗粒有8成以上是肉眼难以分辨的0.05～0.005mm大小的棱角状、次棱角状的坚硬石英、长石，在风力作用下会冲入洞窟，对壁画进行撞击、打磨，嵌入壁画缝隙，会使壁画起皮开裂，褪色甚至脱落。
　　频繁的沙尘暴对莫高窟的影响十分明显。记者走访莫高窟发现，除了对窟内壁画的损害，窟外表岩体虽经后期加固，但连年风沙吹刮，厚达1-2厘米的部分墙体又开裂脱落，露出原始斑驳残损的墙体。
　　有数据显示，莫高窟的年降尘量每平方公里可达365.4吨。粉尘的沉积，会对壁画进行挤压，使之脱落，这也是莫高窟壁画残损脱落的主要诱因之一。
　　此外，洞窟积沙对窟内文物的损害也很大，积沙增多会使降水饱和、难以蒸发，雨季来临时积水渗进洞窟内会直接危害壁画和泥塑，使壁画酥碱、鼓胀，甚至脱落。
　　游客参观加速壁画剥蚀
　　除却自然的损害，人为破坏也对莫高窟壁画产生不可逆的影响。
　　自1987年12月莫高窟申遗成功后，旅游价值提升，游客量也随之大增。目前，旅游旺季日接待游客量在6000人次以上，2012、2013两年的年游客量均超过70万人次。而据敦煌研究院等机构研究，每天合理的承载量是3000人。
　　敦煌研究院研究发现，进入洞窟观看壁画，有限的空间内二氧化碳和人身上所带的湿气会迅速增多，这将加快壁画的氧化剥落。敦煌研究院多年监测研究显示，每15个人在一个洞窟中逗留10分钟，窟内温度就会上升5℃，二氧化碳的浓度也将大幅度提高。人为损坏也加剧了莫高窟的衰败。
　　为有效缓解游客对洞窟的损害，敦煌研究院和美国盖蒂保护研究所进行长达10余年的研究，利用一些先进手段，如实时监测温度、湿度、二氧化碳含量和空气渗透率等应用来检测洞窟内微环境，以合理控制游客承载量，一旦监控的二氧化碳等有害物质超标，洞窟将立刻关闭。
　　莫高窟现存洞窟492个，壁画45000平方米，彩塑2400多身，受风沙、水祸和人为影响，据敦煌研究院保护研究所新近统计显示，492个洞窟中的壁画与彩塑，有50%以上出现褪色、起甲、酥碱、脱落等损害。
　　敦煌研究院数字中心主任吴健说：“对比1907年拍摄的莫高窟照片，虽然现在的设备技术远超过当年，但拍摄的壁画却很模糊，这说明一百多年来，莫高窟壁画正在老化消失。长期自然因素和人为因素对莫高窟的损害，才出现了这样的后果。”
　　吴健坦言，莫高窟作为不可移动文物，它的保护受环境限制，难度更大，因此我们就想到影像的方式，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。
　　数字敦煌便因此萌生。

　　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。

　　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。

　　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。