狹縫掃描攝影技術,拍出華麗而謎樣的照片

十二月 26, 2017
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狹縫掃描攝影(slit scan photography)歷史相當悠久,通常稱為線掃描攝影、終點攝影或紋影攝影。狹縫掃描攝影在化學類比攝影一派,有一段豐富而多彩的歷史。這種手法經常用於拍攝高速活動,例如飛彈和子彈,但大家最受熟悉的可能是終點攝影,專門判定比賽的結果。
以前狹縫掃描攝影系統是採用底片,讓底片穿越狹縫。狹縫掃描相機經常在比賽作為終點相機,準確測量賽馬冠軍以多少時間完賽。狹縫掃描系統的設計分成好幾種,其中最有趣的莫過於讓相機和底片同時移動,拍出全景照片,最近一臺採用這種技術的相機,正是Lomography Spinner Dolphin 360。

現代以數位感測器取代底片,狹縫掃描攝影日益普及。工業至今仍用狹縫掃描成像來解決一些問題,以高速運轉的生產線為例,狹縫掃描可完成品管檢測,即時偵測產品瑕疵,這也是目前狹縫掃描最常見的用途。只可惜大多數人沒看過狹縫掃描攝影作品,坦白說,這也不是最熱門的攝影手法,但拍攝成果向來令攝影師大吃一驚,本身就是驚為天人的美麗作品。

為了製作狹縫掃描影像,必須以影片格式蒐集大量影像,從每個畫面擷取一行像素,排列在下一個畫面的同一行像素隔壁。每一行像素都代表一段時間,若影片以每秒30個畫面的速率錄製,那麼每一行像素就代表1/30秒,因此最後的影像不只呈現了動作,也呈現了時間。為了弄清楚蒐集多少影片,不妨把每個畫面看成一行像素,最後構成狹縫掃描影像的寬度。舉例來說,我收集 4 x 60 x 30或總數為7200的影像,最終影像高度為1920,寬度就是7200像素,1920則是從影片垂直畫格計算而來。

為了從最終完成的mov檔案擷取狹縫掃描影像,我用了Martin Dixon寫的好用程式Slit Scan(免費下載)。這個程式提供Mac和Windows版本,需要Processing程式環境,這是目前為止最容易製作狹縫掃描影像的方法。

​舉例來說,我們要測量玩具車的賽車結果,我學生以Edgertronic相機1000FPS高速錄製兩輛火柴車沿著軌道行駛的畫面。

玩具車賽車典型的終點攝影,正如上圖所示。紅車比藍車提早了114像素穿越終點線,水平方向每一個像素都代表1/1000秒,紅車就是領先了0.114秒,狹縫掃描影像是很強大的影像測量工具。如果還知道汽車的長度,光是測量水平方向的像素,就可以知道車子花多少時間抵達終點線,有這個資料也可以計算車子的向量。
上圖是趁海浪翻騰時拍攝的狹縫掃描影像,既然水平方向每個像素代表1/30秒,就可以測量海浪的動態。
旋轉一下相機,我們所截取的狹縫掃描就會搖身一變成為全景影像。上圖是大學走廊的交會點,出自我開的高速成像攝影課學生Nate Dileas、Scott Semler和Makayla Roof之手,他們的相機移動速度極為緩慢,Nate跟著相機躡手躡腳走動,總共錄了兩次。這是很典型的手法,從很久以前沿用至今。你去看以前的全景影像,至少都會有同一個人出現在照片兩次,八九不離十。
圖片

至於這張照片,是我同事Dan Hughes自願長時間坐在旋轉椅上拍出來的。這種周圍狹縫掃描影像,有時稱為周圍肖像,充分呈現他頭部的輪廓,一向用來拍攝羅馬花瓶和輪胎胎面的損耗圖紋。
這張周圍狹縫掃描影像不是拍人,而是拍攝旋轉的天竺花。從影片截取的像素狹縫,正好跟旋轉軸是平行的,如果沒平行或者有角度,拍出來的影像會很奇怪或很驚人。
這是同一朵大竺花,只不過像素狹縫跟旋轉軸呈直角,我個人覺得這些影像很新鮮、很好玩,即使玩了二十年,仍帶給我不少驚奇。
上圖也是大竺花像素偏離旋轉軸的照片,這張圖取自Canon 5DMkIII所拍攝的高解析度mov檔案。
​這也是同一朵大竺花的影片檔,用來製作周邊狹縫掃描影像。
一大束鬱金香偏離旋轉軸,竟產生如此特別的扭曲圖。這束花放在旋轉桌上,轉一圈要三分鐘,以Better Light掃描相機蒐集影像,這款相機的掃描器是固定的,可拍出極高解析度的全景影像,但因為相機速度慢,大約要花五分鐘拍攝。
這張大竺花照片與旋轉軸平行拍攝,但是相機特別傾斜15度,這種手法通常會營造出奇特的效果。
這張照片拍攝維吉尼亞州列治文市中心,當時坐在行進的車內,拿著iPhone 6朝窗外拍攝高速影片。這張手持攝影的寬高比不太對,車子應該開慢一點。狹縫掃描影像經常用在高空攝影,以便製做地景圖,如今都已經2017年了,狹縫掃描空拍竟然還在用一大捲的底片。
上圖是用狹縫掃描來紀錄芋螺的花紋,屬於紋影攝影。
我採用狹縫掃描來捕捉硬玉米的玉米粒排列情況,硬玉米又稱玉蜀黍或雜色玉米,是美國感恩節常用的裝飾玉米。這張照片呈現整個穗軸周圍五彩繽紛錯落的玉米粒。
狹縫掃描攝影大多風格詭譎,就像這張照片拍出傳統閃光燈泡發光的過程,用來確認閃光的時間點,這是M3閃光燈泡,最亮的時候約持續20毫秒。正如同其他狹縫攝影,這張照片的時間也是從左到右。
這是以偏軸狹縫掃描拍攝的紐西蘭鮑螺,底下呈現直紋是因為旋轉臺關閉所致。
你有沒有想過,如果把海玻璃放在兩個交疊的旋轉臺上,以偏軸狹縫攝影拍攝會是什麼樣子呢?我拍過,正是上圖!夠怪吧,但只要看過木星衛星的旋轉圖表就會很熟悉,差不多也是這個圖案。

這些年來,我總是很好奇狹縫掃描攝影會如何呈現物體特殊的圖案。有興趣的朋友不妨也來玩玩看。


(譯:謝明珊)
[原文] 

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