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日前，口碑爆棚的BBC纪录片《蓝色星球2》完美收官。与十六年前的《蓝色星球1》相比，这次采用了哪些新的摄像技术？
文/记者 刘辛味 编辑/刘昭
新媒体编辑/吕冰心
英国广播公司（BBC）曾在2001年推出一部名为蓝色星球（Blue Planet）的自然纪录片，在当时被誉为有史以来第一部关于世界海洋的自然历史纪录片，八个50分钟，每一集都考察了海洋生物不同方面，在水下拍摄到了前所未有的画面。如今阔别十六年后，《蓝色星球2》强势归来。日前，七集《蓝色星球2》已完美收官，口碑爆棚。
摄制组用时5年，走访39个国家，共经历125次探险，在水下拍摄超过6000个小时，其中包括1000小时的深水拍摄，为观众带来一次绝美的视觉盛宴。当然这一切，离不开相机技术的发展，摄制组与科学家团队开发了新的摄像技术，拍下了前所未有的画面。
超高清设备来帮忙
拍摄蓝色星球第一部时，BBC团队用了高速摄像机拍摄下8000帧的速度放慢戏剧性的动作瞬间，让观众为之目眩。而蓝色星球2团队，则利用了最新设备拍下了更加震撼的画面。
大部分水下镜头用的仍是传统的水下照相机，摄像师Goger Munns在博客中谈到他是用了盖茨水下保护外壳（Gates Underwater Housings）和红龙（Red Dragon）6K照相机完成（虽然摄像机具有6K拍摄能力，但BBC未透露原始拍摄是否使用了6K分辨率），他们有多种设备。6K照相机上的感光传感器比多年前拍摄第一部时所用小型传感器大的多，以获得更高清的画面。红龙相机能拍下高动态范围图像（HDR）和慢动作，提供更多的图像细节，能更好的反应真实环境下的视觉效果。
为了不影响海洋生物的正常活动，摄影师使用了无泡式循环呼吸器，可以更加近距离地记录生物活动，并且在拍摄方法上用了很多电影化作业方式。
▲照相机搭载防水外壳后（图片来源：roger-munns）
▲利用超高清照相设备拍下了猪齿鱼一遍遍地用牡蛎撞击珊瑚礁，直到将贝壳撞碎，努力的它才能饱餐一顿。此台设备使用的Nauticam手持式防水外壳。（图片来源：heraldscotland.com）
蓝色星球2给我们展示了水下的微型世界，这依赖于团队使用的超高清水下探测照相机（Probe camera）。这种照相机能够更低角度的观察、拍摄珊瑚礁内的情况，似乎珊瑚就在我们高耸的上方，拍摄团队认为这是一种沉浸式的体验。
对摄影师来说，想要在光线很少的情况下拍摄出美妙的照片非常不容易。以低照度拍摄功能为例，它对那些追逐夜空的星空摄影师非常有用。事实上，低光度照相在很多场合都有用，比如演唱会中的人群，晚上进行的体育比赛等等。但如果是完全黑暗的呢？
在深海下，几乎没有任何光，为了拍下那些在深海中能发光的生物，团队把潜水器的灯关上，使用微光照相机（或称低照度照相机Low-light camera）捕捉到了人眼几乎无法看到的神奇画面，摄影师说：“我们是在完全漆黑的环境下拍摄的，我们什么也看不见。”
▲低光照技术使得摄影浮游生物成为可能
当然，也并不是所有的拍摄设备都具有超高清4K的拍摄能力，所以BBC也从未宣称蓝色星球2由4K制做，而是将推出4K格式的蓝光光盘，在画质传输方面达到4K。以目前电视转播方面而言，4K技术还未普及，所以电视画面可能并不能完美呈现出超高清镜头下的清晰度。再受限于屏幕画质层次不齐，观众想要得到最完美的画面，还需要提升自己的设备。即便如此，蓝色星球2也被网友们评为了“每一帧画面都是绝美大片的呈现”“每一帧都可以截屏下来当成桌面背景”。
深海下的高清拍摄
蓝色星球2拍摄组是第一批潜入南极深海下1000米的人类，探索如一座城市大小般的冰山下方，为观众带来了清晰的画面，也给了科学家们探索海洋的机会。
BBC摄制组使用了北极射线（Arctic Rays）公司为他们专门研发的高清摄像系统EagleRay 4K，这是一家专门设计和制造深海照明和成像设备的公司，在极端情况下的水下摄像有着丰富的经验。EagleRay 4K摄像系统，由一款深海4K超高清迷你摄像机、遥控器以及和潜水器设备相连的配件组成。
北极射线公司的联合创始人，同时亦是载人潜水器驾驶员的Lee Frey，谈到给BBC提供EagleRay 4K设备，原因是要求给小型的海底生态环境拍摄4K超高清的画面，显示更丰富的细节，而且要尽可能地集成在小体积内。
Frey解释说，“我们原来的相机解决方案体积太大，无法拍摄这些微小的生物。而这些极其迷人，活跃的微型世界充满了小生物，它们生存在海底，我们需要非常接近，是一切看起来比实际情况更大。比如让三英寸的珊瑚看起来像巨大的红杉树，看清一只虾上身上的毛发，或者让海星看起来和帝国大厦一样雄伟。”
EagleRay 4K最核心的系统是摄像机。Frey指出，他们需要在EagleRay 4K上搭配一个可远程操纵的摄像机，而且必须足够坚固，可以承受水下1000米深的压力。来自Blackmagic Design公司提供的超高清迷你摄像机（Micro Studio Camera 4K）完成了这个任务。他们将这种小型高清摄像机装入定制的水下保护装置，围绕它开发了一套电子接入系统，并为摄像师开发了手持遥控器，整个系统集成在潜水器内。“载人潜水器内充满了设备，空间非常重要，我们用了一个小巧轻便的相机取代了数百磅重的装备。”
由于深海下情况未知，设备需要长时间启动以捕捉转瞬即逝的画面。他们的系统也出色的完成了任务，在南极三个月潜水作业中，完成了60次拍摄。
一次潜水作业，拍摄团队发现了驼背鲸的尸体，他们将深海蠕虫布满骸骨的画面拍摄了下来。这种能吃骨头的生物在当时科学家才发现不久，这套超高清摄像系统把最清晰地画面呈现给了观众。“本来只是一堆骸骨，但透过超高清摄像机，我们又看到了生命。”Frey说。
（图片来源：provideocoalition）
▲图中这艘是摄制组使用潜水器之一，由Alucia Productions公司提供的迪纳尔号，可承载3人潜入1000米深的海下，30厘米厚的透明丙烯酸树脂圆顶给科学家极好的视野。现在，这类潜水器已经为高端游轮的标配（图片来源：BBC）
拍摄技术提升
1、拖拽式摄像装置
新西兰近海，每年春天海洋里丰富的食物会吸引很多罕见的动物，其中最为壮观的是，伪虎鲸与宽吻海豚会在这里汇聚，伪虎鲸会以10海里的速度迅速靠近海豚，两种动物似乎能有能力交流。而在其他地方两者并不是好朋友。
为拍下1000只伪虎鲸和海豚一起畅游的壮观画面，BBC拍摄组也启动了新的设备。团队在船上安装了一个拖拽摄像机（tow-cam），以捕捉他们在水下的动作。“它们速度惊人，你看到的画面好像就是在跟它们一起游泳一样，蓝色星球2让这种新型超高清摄像机第一次成功应用。”纪录片第一集《同一片海洋（One Ocean）》的总监Sarah Conner在为BBC撰写拍摄故事时写道。
▲在2014年BBC拍摄《碧海狂鲨》时用的拖拽式摄影装置。在蓝色星球2中，已经被新型超高清摄像机所替代
2、吸盘式摄像装置
挪威峡湾位于北极圈内，因为墨西哥暖流的缘故常年不会被封冻。每年冬天，数十亿的鲱鱼来到这里，随之而来的还有猎食者虎鲸。拍摄团队提出了一个大胆的设计，想在水下近距离拍摄虎鲸捕食的画面，但最终如何把摄像机安装在虎鲸身上，成了BBC拍摄组需要解决的问题之一。
拍摄团队和挪威进行虎鲸研究（Norwegian Orca Survey）的两位科学家合作，研发了一种吸盘式摄像装置。执行制片人James Honeyborne说：“我们开发新的技术是为了追求自己想要的东西。”这种吸盘式的装置可以安放在虎鲸、抹香鲸等大型动物的身上。这套设备上装有记录速度、温度、海水盐度、位置和时间的传感器，并且可在30小时后自动脱落，自身的GPS系统会让团队找到它。当然，如何把摄像机安放在动物身上是另一个难题，他们把设备挂在一根长杆上，等待虎鲸浮出水面，然后找准时机把设备贴在虎鲸的后背上。
（图片来源：Cetus News）
▲这套装置被用于记录抹香鲸活动，即使在黑暗的水下，也能听到鲸鱼捕食的声音（图片来源：BBC）
3、同时拍摄水面上下
海象母亲和她的孩子趴在浮冰之上，成为了蓝色星球第二部标志性的画面。寒冰正在因为环境变化而流失，海象是受到影响的动物之一。为了避开北极熊的猎杀，海象会带着自己的孩子寻找安全的冰山来休息。
团队为了展示这样的情节，想要同时拍下海面上和水下发生的事情。对于一般设备来说，如果将镜头漂浮在水面中，会因为光学折射效应而无法拍摄清楚。团队找到专门生产防水罩的Gates公司，共同开发了一个巨大的圆形罩，直径足有60厘米，团队成员把它称之为“巨型圆顶”（Mega-dome）。将这个设备罩在摄像机前，摄影师能同时在水上和水下找到完美的焦点和曝光量。当然，为了防止水的波动和溅射，团队还发明了固定方法以得到最完美的画面。所以最终这台超广角摄像设备重达50公斤，需要三个人才能把它搬到水里。
▲制片人Jonathan Smith说，我们可能认为海象是一头大怪兽，但我们发现她也是动物世界中最有爱心的母亲（图片来源：BBC）
4、其他设备
BBC团队使用了延时摄影的方法拍摄藏在岩石内生活的生物。在水下拍摄延时摄影比陆地上更具挑战性，所以BBC团队建立了可控制钻机平台。潮涨潮落，这个平台都会保证拍摄的稳定性，摄像机持续不断的对准岩石和珊瑚礁，为观众展示了前所未有的水下世界。
▲两台超高清延迟摄像机组装在平台上
另外，随着这些年无人机的发展，无人机高清拍摄也加入到BBC团队中。团队从当地渔民那里听说，加拉帕戈斯的海狮正在将黄鳍金枪鱼从公海赶往海湾，迫使它们游到海边。James Honeyborne和小组通过无人机捕获了整个过程，看到了海狮的捕食策略，“我们第一次看到了完整的故事。”此外，无人机还给观众们带来了2017年才被科学家们描述的，蝠鲼捕食时产生气旋的现象。
▲无人机搭载超高清摄像机更易于捕捉即时画面
延伸阅读：
第一个水下摄影师
世界上第一个真正意义上的水下摄影师是法国人Louis Boutan（1859-1934）。当然，在真正进入水中拍摄之前，也有其他人通过在照相机上加长杆以深入水里拍摄，但世界上公认Louis Botan是水下摄影第一人。
Boutan最初对生物学感兴趣，在巴黎大学学习生物学和自然历史。1879年，仅20岁的他就获得了博士学位，随后开启了科研生涯。1893年，他成为教授，在大学的海洋生物实验室工作。在工作期间，他拥有了潜水调查水下世界的机会。在看到从未见过的水下景色后，他想找到一种方法把自己所见记录下，并且带上岸展示给更多的人。
至此，Boutan开始水下摄影的研究之路。首先他找到了自己的工程师兄弟Auguete，他帮Botan设计了一个水下照相机的草图，能够在水下进行光圈、底板和快门的调节，甚至加入一个气球来保持浮力。同一年，水下相机造好，Boutan就开始了实验。
不过就如同一般的科学实验一样，结果总是令人失望，水下的灯光效果很差。在那个时代，照相用的闪光灯通常用镁粉燃烧，需要氧气。显然，在水下这是个“不可能完成”的任务。好在，还有一位电气工程师朋友为他造了一个含有镁丝的灯泡，灯泡内是纯氧，使用电流点亮。但另一个问题是，镁燃烧后会产生大量的氧化镁烟雾，反而阻挡了光线。而且安全性也难以保证，灯泡过热后会爆炸。
▲用镁光灯拍摄水下照片的模拟图。原图由法国图书馆保存（图片来源：uw360.asia）
这次实验失败之后，Boutan的助手为他新建了一个橡胶灯泡，用机械的方法把镁粉从管道运送到上方的橡胶灯泡内，里面是个点燃的酒精灯。这个方法安全而且效果比镁丝灯泡更好，但是整个闪光灯过于笨重。Boutan自己也清楚，用这个东西根本拍不到水下快速运动的动物。
最终，Boutan自己发明了一个可靠的水下照相设备，更小的相机盒和镜头，用碳弧灯作为闪光灯。经过进一步实验，以及多次的设备改进，Boutan成了一名真正的水下摄影师，并且很可能是当时唯一的水下摄影师。尽管在多次潜水中遇到了氮醉的危险，Boutan还是拍下了很多海洋之下的照片。1989年他出版了一本关于水下摄影的书，介绍了自己的工作，宝贵的照片也被留存了下来。
▲Boutan拍下的水下照片
参考资料：
1、http://www.roger-munns.com/working-as-a-blue-planet-2-underwater-cameraman/
2、https://www.redsharknews.com/production/item/3941-planet-earth-ii-was-it-really-shot-in-4k
3、https://www.wired.co.uk/article/blue-planet-2-technology-david-attenborough
4、http://www.bbc.co.uk/mediacentre/mediapacks/blue-planet-ii/one-ocean
5、http://www.bbc.co.uk/mediacentre/mediapacks/blue-planet-ii/about
6、http://www.jameshoneyborne.com/blue-planet-ii/
7、http://home.bt.com/tech-gadgets/internet/how-do-you-film-blue-planet-2-11364226701942
8、http://www.mirror.co.uk/tv/tv-news/how-blue-planet-ii-team-11528095
9、https://arcticrays.com/eagleray-4k-video-minicam/
10、https://www.blackmagicdesign.com/media/release/20170620-01
11、http://www.uw360.asia/louis-boutan/
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