上个周末,北京的一位母亲听闻莫高窟游客中心将于明年4月启动,游客将更多地看到数字敦煌的影像,因此担心不能实地参观莫高窟的洞穴了,周六一大早带着孩子飞往敦煌,周日半夜才回到北京。

　　“其实，游客实地参观的效果还不如看飞天像机拍下的照片更清楚。”

　　微软亚洲研究院学术合作部中国区经理马歆女士从2009年就参与敦煌的数字化保护工作，见证了飞天相机为了最真实留住敦煌的现状，重现当下的场景，研究员们所做出的努力。

莫高窟的十亿级数码相机


　　　十亿级像素数字相机系统“飞天号”是从实验室模型开始的。
　　　在此之前，敦煌研究院的研究人员从事数字化的工作已经有很长一段时间，他们遇到的难题之一是对佛龛的拍摄处理。
　　　他们一直在用最好的佳能相机拍摄莫高窟的壁画和雕像，但工作量很大。手工拍摄2、3天的内容，要拼接成连续的画面，后续的处理过程需要3个人花30天才能做完。
　　“我们一年跑四次敦煌，像4月份这样的天气，窟里待过20分钟，就会冻得受不了”，马歆和微软亚洲研究院的研究员们希望用最新技术加快敦煌数字化进程。
　　　飞天相机由硬件和软件组成。
　　　硬件部分是相机机身和底座云台，连接到一台笔记本电脑，软件技术则是微软的强项。
　　　这个系统最大特色是利用焦点合成技术来高精度地捕捉被拍摄物立体细节。当拍摄具有复杂景深的斜坡、洞顶和佛龛时，飞天能自动计算景深，分次拍摄多张统一场景但焦点不同的图像，然后将所有图像合成，使得同一场景下的每一尊塑像、每处壁画都呈现焦点清晰的影像，阴影区域也保留了丰富的细节。
　　　这对敦煌莫高窟的数字档案前期拍摄是一大突破，把过去无法拍摄高分辨的佛龛变成了可能，也大大提高了效率。
　　飞天相机花4小时拍一次就可完成人工3天的拍摄量。拍摄过程中，完全由电脑控制，不用研究员守在洞窟里挨冻。电脑在一个晚上就能处理人工一个月完成的工作。从效果来看，与原有的照片拼接完全无色差。
飞天号相机“进洞”
　　“硬件研发不是我们的强项，在产品化的过程中，遇到不少问题。”被马歆称为一大笑话的事情是实验室里规划好的相机拿到敦煌用不了，因为相机尺寸大了一点，进不了洞窟的门。
　　　洞窟门是65CM，部分洞窟门62CM，飞天相机的设计尺寸为66CM，连门都进不了，还谈什么拍摄。
　　　了解到这个事实，研究员又重新规划设计硬件的每个部件，并到专业工厂组装成完整的相机。
　　　到了莫高窟实地拍摄，又发现新的问题，密封不够好，不能挡住细小的灰尘。哪怕不起眼的几粒灰尘都会在高分辨的相片上留下痕迹。

　　　还有洞窟里的光线问题，造成左右两边颜色漫反射，也要解决好才能得到高质量的图像。颜色反射用软件很快就解决了，相机的密封装配则是利用北京众多高校的无尘实验室才达到要求。