CC BY
7
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Биологические науки / Biological Science Оригинальная статья / Original Article УДК 57.087.3
DOI: 10.31161/1995-0675-2022-16-2-5-17
Современные приемы фотографирования
живых насекомых и пауков в естественных условиях обитания
© 2022 Карцев В. М.
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Москва, Россия; e-mail: v-kartsev@yandex.ru
РЕЗЮМЕ. Цель. Составить краткое руководство по фотографированию мелких подвижных животных и описать специфику съемки различных объектов для использования в книгах, статьях, лекциях и на фестивалях живой природы (выставках). Методы. В природе и в лаборатории испытаны различные фотокамеры и приспособления для увеличения масштаба съемки (макрообъективы, удлинительные кольца, положительные линзы). Использованы также фотовспышки, отражатели и рассеиватели света. Результаты. Приведены примеры фотосъемки при естественном освещении компактными и зеркальными камерами, а также примеры использования встроенных и выносных вспышек для подсвечивания теней и для создания основного рисующего света. В результате коллекция фотографий автора стала основой для написания ряда монографий - учебных пособий и множества статей. Выводы. Большинство современных фотокамер пригодны для репортажной съемки насекомых и пауков, хотя зеркальные камеры обладают рядом преимуществ. Результаты зависят от правильности настроек камеры, которые каждый раз следует выбирать применительно к ситуации. Съемки в автоматическом режиме обычно следует избегать. Смартфоны менее пригодны для макрофотосъемки.
Ключевые слова: макрофотосъемка, выдержка, диафрагма, насекомые, пауки.
Формат цитирования: Карцев В. М. Современные приемы фотографирования живых насекомых и пауков в естественных условиях обитания // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2022. Т. 16. № 2. С. 5-17. DOI: 10.31161/1995-06752022-16-2-5-17_
Modern Techniques for Photographing Live Insects and Spiders in Natural Habitats
© 2022 Vladimir M. Kartsev
Lomonosov Moscow State University Moscow, Russia; e-mail: v-kartsev@yandex.ru
ABSTRACT. The aim of the paper is to make a short guide to photographing small mobile animals and describe the specifics of shooting various objects for use in books and articles, in lectures and at wildlife festivals (exhibitions). Methods. Various cameras and devices have been tested to increase the scale of shooting in nature and in the laboratory (macro lenses, extension rings, positive lenses). Flashlights, reflectors and light diffusers have also been used. Results. Examples of photographing in natural light with com-
pact and SLR cameras are given, as well as examples of using built-in and remote flashes to highlight shadows and to create the main drawing light. As a result, the collection of the author's photographs became the basis for writing a number of monographs - textbooks and many articles. Conclusions. Most modern cameras are suitable for reportage shooting of insects and spiders, although SLR cameras have a number of advantages. The results depend on the correct camera settings, which should be selected each time in relation to the situation. Shooting in automatic mode should usually be avoided. Smartphones are less suitable for macro photography.
Keywords: macro photography, shutter speed, aperture, insects, spiders.
For citation: Kartsev V. M. Modern Techniques for Photographing Live Insects and Spiders in Natural Habitats. Dagestan State Pedagogical University. Journal. Natural and Exact Sciences. 2022. Vol. 16. No. 2. Pp. 5-17. DOI: 10.31161/1995-0675-2022-16-2- 5-17 (In Russian)
Введение
В последние годы с появлением цифровых технологий принципиально изменилась роль фотографии в жизни человека. Доступность получения изображения идеального качества привела к возрастанию социальной роли фотографии (визуализация общения в социальных сетях), а также роли научной и образовательной фотографии и видеосъемки. Однако если фиксация пейзажей и крупных животных и растений в большинстве случаев получается в автоматическом режиме, то с мелкими объектами, насекомыми (макросъемка) до сих пор остаются проблемы, особенно если эти объекты движутся. Обычно каждый раз приходится настраивать параметры (режим) камеры вручную, а этому теперь мало где учат. Например, многочасовой курс фотографии на биофаке МГУ ушел в прошлое, а попытки студентов снимать насекомых и пауков телефонами чаще всего приводят к неудовлетворительным результатам. Конечно, техника совершенствуется, и может быть, именно в данный момент появился смартфон, делающий прекрасные макрофотографии.
Когда-то макрофотосъемка была для автора-энтомолога совершенно оторванным от жизни увлечением, но за последние годы, благодаря собранному фотоархиву, были написаны книги - учебные пособия [2; 4; 6], масса иллюстрированных статей, материалы, которые используются на ежегодных фестивалях науки в Москве в МГУ, в оригинальных курсах лекций для студентов МГУ.
Автор надеется, что его сорокалетний опыт фотографирования насекомых и пауков в природе и в лаборатории может оказаться полезен читателям - как студентам, так и некоторым научным сотрудникам.
Материал и методы исследования
Мы ставим своей целью написать краткое руководство по фотосъемке живых подвижных насекомых и пауков, в котором именно методика является неотъемлемой частью.
В настоящее время появились установки для съемки мелких неподвижных (мертвых) объектов. Объемные предметы снимают послойно и с помощью специальных компьютерных программ соединяют десятки кадров. В результате получают одно идеально резкое изображение. Это так называемый стек(к)инг (stacking). При такой технике также пропадает необходимость рисовать препараты гениталий, столь важных при определении насекомых и пауков, и прочих объемных микропрепаратов. Теоретически стекинг применим и для съемки живых насекомых, но реально практически никогда не используется. Мы сосредоточимся на фотоохоте, когда к живым подвижным насекомым и паукам подкрадываются, держа фотоаппарат в руках.
Условно все фотоаппараты можно разделить на компактные и зеркальные. Годятся и те, и другие, хотя между ними имеются важные различия, о которых мы подробнее скажем на конкретных примерах. Какую бы камеру вы ни взяли, с ней придется сначала «поиграть» - сделать несколько сотен кадров в разных режимах и рассмотреть их на хорошем мониторе, чтобы оценить полученные результаты.
Компактные аппараты легче и дешевле. Практически всегда в них есть режим «макро» - возможность снимать с близкого расстояния крупным планом. Однако с ними не всегда удается наводить на резкость вручную (даже если такая возможность формально предусмотрена), а автофокус часто наводится не на тот элемент
сюжета, на который хотелось бы. Кроме того, автофокус бывает довольно медленный, и это в ряде случаев, особенно в старых моделях, оказывается критичным. Тем не менее после приобретения некоторого опыта проблемы преодолимы, и в серии кадров удается выбрать что-то подходящее, а брак всегда можно стереть. Конечно, для наших целей нужны компакты, допускающие ручную установку параметров съемки. Полезно и гнездо для внешней вспышки. Обычно компакты заставляют снимать в более мелком масштабе, изображение затем приходится искусственно увеличивать и кадрировать, но в презентациях и при печати в книгах и журналах обычного формата потеря качества незаметна. Сейчас появляются все новые разработки, которые лишены обычных недостатков компактов, но обсуждать их бессмысленно, иначе мы вместо решения творческих задач будем заниматься вечными техническими испытаниями.
В зеркальных фотоаппаратах за объективом имеется зеркало, которое проецирует создаваемое объективом изображение на матовое стекло. Это изображение мы можем непосредственно рассмотреть (в современных камерах - с увеличением) и, перемещая объектив, добиться резкости интересующей нас детали (хотя автофокус тоже имеется). Таким образом, в видоискателе мы видим непосредственно то изображение, которое попадет затем на светочувствительный элемент, матрицу. Точность наводки очень велика, например, в портрете жука можно навести на ближний глаз. Пока что наше зрение превосходит различные электронные системы, и большинство серьезных фотографов пользуются зеркалками, хотя зеркало и неуклонно сдает свои позиции. За быстро движущимися объектами фотограф-человек обычно не успевает, и тут, зеркальная у вас камера или иная, необходим быстрый автофокус (быстротой славятся Canon и новые модели Sony), однако если с летящими птицами или спортивными событиями автоматика справляется, то снять летящую муху обычной техникой невозможно.
Фотокамера - схематически - это светонепроницаемая коробка с линзой (объективом) в передней стенке и светочув-
ствительным элементом (матрицей, пленкой или фотопластинкой) на задней. Передняя и задняя стенка отделены друг от друга затвором - светонепроницаемыми «воротами», которые могут открываться на определенное время (выдержка). Еще есть так или иначе устроенный видоискатель и механизм наводки на резкость -поиск такого положения объектива, при котором на заднюю стенку резко проецируются именно интересующие нас детали. Строго говоря, линза или объектив (система линз) дает изображение, резкое только в одной точке, но есть степень нерезкости, которую мы не заметим и которой можно пренебречь. Это так называемая глубина резкости, которую с нелегкой руки какого-то любителя аббревиатур стали называть ГРИП (глубина резко изображаемого пространства). Понятно, что оценка резкости зависит от степени увеличения изображения и от остроты зрения рассматривающего. Примерно то же самое и с нерезкостью, связанной со смазкой изображения из-за дрожания камеры или движения объекта. При съемке с рук в масштабе, близком к 1:1 можно удержать камеру при выдержке около 1/250 с (то есть смазка будет незаметна), хотя лучше использовать выдержки короче. От длины выдержки зависит и энергия, которую успеет получить матрица - экспозиция (иногда также экспозицией называют выдержку и измеряют ее в единицах времени). Если поставить слишком короткую выдержку, кадр получится недоэкспони-рованным, слишком темным. Чтобы этого не случилось, приходится поднимать чувствительность матрицы, но при больших значениях матрица начинает «шуметь» -изображение распадается на отдельные точки. Это шум, (зерно на фотопленках), который портит изображение.
Упомянем также, что внутри объектива имеется диафрагма - кольцевая ширма, закрывающая боковую часть объектива и оставляющая свободной центр. Значение диафрагменного числа (диафрагмы) измеряют в относительных величинах - как отношение входного отверстия объектива к фокусному расстоянию. Обычный ряд значений: 2-2.8-4-5.6-8-11-16-22...36. Чем сильнее закрыта диафрагма, тем больше число. Важно, что чем сильнее закрыта диафрагма, тем больше глубина резкости
(работает только центр объектива), но тем меньше на матрицу попадает света. При макросъемке обычно закрывают диафрагму до 8 или более. Если диафрагму открыть, матрица получит больше света, и можно добиться правильной экспозиции при более короткой выдержке, зато глубина резкости будет настолько мала, что изображение будет восприниматься как брак. Конечно, эффектно может смотреться портрет, где, например, резко выделены находящиеся в одной плоскости глаза, а все остальное размыто. Но с насекомыми такое удается очень редко. Да и психологически мы хотим видеть мелкое животное резким целиком, хотя, рассматривая его в лупу, изучаем по частям, а целостный образ создаем мысленно - что-то вроде ментального стекинга.
Длиннофокусные объективы как бы рассматривают предметы в бинокль, а короткофокусные (как в смартфонах), наоборот, как бы удаляют, и крупные планы получаются только с близкого расстояния; при этом подчеркивается перспектива и возникают искажения (например, портрет с карикатурно увеличенным носом). Во многих современных объективах за счет подвижных элементов фокусное расстояние может меняться. Это зум-объективы, или просто зумы (от английского zoom).
Для камер со сменной оптикой (зерка-лок) выпускаются специальные макрообъективы, позволяющие снимать в масштабе 1:1 (этого вполне достаточно) и крупнее. Бывают и макрозумы, но особого смысла в них нет. Можно также использовать специальные удлинительные кольца, устанавливаемые между фотоаппаратом и объективом. Чем больше колец, тем крупнее масштаб. Когда колец много, блики от внутренних поверхностей портят изображение. Для съемки в крупном масштабе существуют удлинительные меха-гармошки, в которых внутренние блики гасятся. Увеличить масштаб съемки можно также, одев на объектив положительную линзу. В последние годы такие линзы стали называть конверторами.
Среди объективов, даже фирменных, предназначенных для полноформатных камер, довольно часто попадаются бракованные. Например, японский Micro
Nikkor, которым пользуется автор, при съемке газетного листа (примерно 40х60 см) при средних значениях диафрагмы дает изображение, где читается только центр и левый край. Но мы этого дефекта не замечаем, поскольку обычно работаем со значительно закрытой диафрагмой, и центр получается резкий, а края не так важны, тем более что чаще всего изображение приходится кадриро-вать - обрезать края.
Итак, создание макрофотографии - это всегда ряд компромиссов. Чтобы идти на них осмысленно, надо знать основные фотографические понятия, о которых мы здесь лишь вскользь упомянули. Неподготовленному читателю советуем заглянуть в старые книги, одна из лучших - «25 уроков фотографии» [5]. Из более современных книг можно рекомендовать прекрасно изданное руководство Р. Томпсона [7]. Есть и неплохие материалы в Интернете [8].
Результаты и их обсуждение
Съемка в природе при естественном освещении. Кадры, полученные в естественных условиях, наиболее ценны для биолога. Здесь кроме внешнего вида мы получаем информацию о том, где и когда объект встречается, иногда можно что-то сказать о его поведении и диете. Начнем с кадра, сделанного компакт-камерой (рис. 1).
Бронзовка (Cetonia aurata) питалась на зонтичном, часть соцветия под тяжестью жука согнулась, и жук повис на коготках. При съемке был выставлен режим «макро», позволяющий снимать с дистанции несколько сантиметров. Этот режим работает в компактах только если зум выставлен на короткое фокусное расстояние, поэтому чтобы получить крупное изображение объекта, к нему приходится приближаться чуть ли не вплотную, а картинка получается «распахнутая», как бы макропейзаж. Иногда такое хорошо смотрится на разворотах книг. В нашем случае мы вынужденно пользовались автофокусом, который в таких сюжетах чаще фокусируется на контрастном фоне, но тут удачно навелся на жука. Иногда удается снимать на фоне неба, тогда автофокус обычно цепляется за нужный объект. Хорошо работает автофокус и на фоне однотонной стены или листа бумаги.
Рис. 1. Съемка компакт-камерой при естественном освещении. Режим «макро» с
приоритетом выдержки (S). S=1/200 с, ISO=200, F=7.5. Была установлена экспо-коррекция в одну ступень (экспозиция уменьшена вдвое). Обозначения: ISO -чувствительность матрицы, F - значение диафрагмы (относительное отверстие). Объект: бронзовка золотистая (Cetonia aurata)
Fig. 1. Shooting with a compact camera in natural light. Shutter-priority macro mode
(S). S=1/200s, ISO=200, F=7.5. Exposure compensation was set to one stage (exposure was halved). Notations: ISO is matrix sensitivity, F is aperture value (relative aperture). Object: golden bronze (Cetonia aurata)
Режим экспонирования. В природе при нормальном освещении автор обычно использует режим экспонирования с приоритетом выдержки S (shooting), устанавливая значения порядка 1/250 ч 1/500 с; легкими компактными камерами, если объект не качается на ветру, иногда удается получать резкие кадры и с более длинными выдержками. Чувствительность матрицы ISO устанавливается достаточно высокая, но так, чтобы еще не было заметного шума. Для нашего (устаревшего) компакта это было всего 200 единиц, а для современных зеркалок обычно составляет 1000-2000 единиц. Диафрагма (F) при этом устанавливается камерой автоматически. В компактах диафрагма должна получаться порядка 6ч8. В зеркалках порядка 16ч32. За автоматическими значениями F надо следить и при необходимости менять настройки. В нашем конкретном примере с бронзовкой условия съемки в солнечную
погоду компактной камерой таковы: режим «макро», приоритет выдержки (S) со скоростью затвора 1/200 с, ISO 200, значение диафрагмы (F) получилась около 7.5. Глубина резкости вполне достаточная. Добавим еще, что была установлена экспо-коррекция в одну ступень - экспозиция уменьшена вдвое, потому что иначе белый цветок получался пересвеченным. Вообще такая коррекция полезна всегда при съемке при естественном освещении.
Итак, мы установили достаточно короткую выдержку, чтобы изображение хоть где-то было резким, несмазанным, а глубиной резкости немного поступились -будет ли резко все от глаза до конца брюшка или брюшко окажется нерезким, не так важно.
Техническое отступление. Роль абсолютных размеров фотокамеры. Это один из самых сложных (неочевидных) вопросов, который мы умышленно не поместили в начало статьи. Почему в компактных камерах достаточная глубина резкости получается при диафрагме около 8, а в других (зеркалках) - около 32? Потому, что те и другие камеры различаются по абсолютным размерам, а многие характеристики относительны. Тут нарушается линейная зависимость, поскольку в игру вступают новые физические законы и технические характеристики. Казалось бы, как легко увеличить диафрагму в компактах до любых значений. Но если значение диафрагмы - это отношение входного зрачка к фокусному расстоянию, то при фокусном расстоянии 10 мм при диафрагме 8 входной зрачок составит всего 1.25 мм (10:1.25=8). Можно бы сделать и намного меньше. Но тут начинает играть роль дифракция света. На совсем маленьких отверстиях свет рассеивается, и все изображение получается нерезким. Есть и объективы, в которых диафрагма закрывается до 128 при хорошем качестве изображения, но у них передняя линза около 10 см в диаметре, и весит такой объектив несколько килограммов.
В компактах диафрагмы 8 (и меньших значений, соответствующих более открытой диафрагме) хватает для обеспечения большой глубины резкости потому, что там и матрица небольшого абсолютного размера. Мы как бы снимаем мелко, зато выигрываем в глубине резкости. В целом качество изображения падает, но современные мат-
рицы и объективы так совершенны, что потери практически незаметны.
В зеркалках и других достаточно крупных камерах диафрагма обычно закрывается до 32-36. Но часто при полностью закрытой диафрагме качество изображения ухудшается (опять же из-за дифракции). Мы пользуемся значением не более 29, даже если света хватает.
Здесь же подчеркнем, что очень большое значение имеют абсолютные размеры матрицы. На сегодняшний день, пожалуй, наилучшими следует признать так называемые полноформатные (full frame) камеры с размерами матрицы, близкими к размерам пленочного кадра - 24х36 мм. Ненамного уступают им примерно половинные от этого размера матрицы (APS). Такие матрицы бывают в зеркалках, но также и в камерах других типов. А вот число чувствительных элементов - пикселей («точек») на матрице менее важно. Так, 20 МП, размещенные на матрице площадью менее квадратного сантиметра, дадут несравненно худшее изображение, чем, например, 12 МП на полноформатной матрице. Так что пиксель пикселю рознь. Тем более что число пикселей всегда можно прибавить в фотошопе путем интерполяции («пустое» увеличение).
Съемка при естественном освещении с добавлением вспышки. Широта восприятия человеческого глаза - способность различать оттенки в самых светлых и в самых темных частях сюжета - пока что превосходит широту фотографических материалов. Иногда при естественном освещении на изображении получаются «дыры» в белом или в черном - совершенно белые или совершенно черные участки без деталей. Кроме того, при избыточном общем контрасте часто не хватает микроконтраста (особенно в тенях) -плохо различаются мелкие детали, такие как волоски, скульптура покровов. В общем картинка при естественном свете кажется не вполне естественной. Но можно помочь, если естественный свет подправить. Для этого есть разные устройства, например, отражатели и рассеиватели, но проще всего добавить слабый импульс лампы-вспышки. В качестве примера возьмем удивительную муху-сирфиду журчалку носатую (Rhingia rostrata), сидящую в цветке чертополоха (рис. 2, 3).
Рис. 2. Съемка при контрастном
естественном освещении. Зеркальная камера с макрообъективом. Приоритет выдержки. S=1/400 с, ISO=1250, F=22. Экспо-коррекция минус 1 ступень. Обозначения как на рис. 1. Объект: журчалка носатая
(Rhingia rostrata) Fig. 2. Shooting in contrasting natural light SLR camera with macro lens. Shutter priority. S=1/400 s, ISO=1250, F=22. Exposure compensation minus 1 stage. Designations as in fig. 1. Object: nosy hoverfly (Rhingia rostrata)
Рис. 3. Съемка при контрастном естественном освещении с добавлением вспышки. Зеркальная камера с макрообъективом. Приоритет выдержки. S=1/250 с, ISO=1000, F=32. Экспокоррекция минус 1 ступень. Обозначения как на рис. 1. Объект: журчалка носатая (Rhingia rostrata) Fig. 3. Shooting in contrasting natural light with a flash addition. SLR camera with macro lens. Shutter priority. S=1/250 s, ISO=1000, F=32. Exposure compensation minus 1 stage. Designations as in fig. 1. Object: nosy hover-fly (Rhingia rostrata)
Хотя ее хоботок приспособлен для питания жидкой пищей - нектаром, похоже, она и пыльцу способна поедать. У всех мух лица как лица, а у этой посередине огромный вырост - рострум, который с натяжкой можно счесть похожим на нос. Зачем мухе этот «нос», серьезные ученые не обсуждают. Различия между кадрами очевидны. Общая тональность в целом одинакова, но без вспышки деталей в тенях мало (мы нарочно для наглядности выбрали съемку против света). Вспышка же выявила и сегменты брюшка, и фасетки глаза, и массу пыльцы на теле. Мухи -неплохие опылители. В обоих случаях использовали режим S. Без вспышки: 1/400 с, ISO 1250, значение F получилось 22. Со вспышкой: 1/250 с, ISO 1000, значение F получилось 32. Мощность вспышки специально не регулировали - как автоматика добавила, так и сочли подходящим. Автоматические TTL (Through the lens) вспышки существенно облегчают жизнь фотографу. Умная автоматика регулирует экспозицию так, чтобы получилось правильное изображение. Можно регулировать вспышку и в ручном режиме.
Синхронизация затвора камеры со вспышкой. Длину выдержки на кадре с добавлением вспышки нам пришлось увеличить до 1/250 с. У большинства камер синхронизация со вспышкой на более коротких выдержках не происходит (потому что затвор полностью не открывается, но кадр экспонируется частями). В нашем случае затвор открылся на 1/250 с, и в этом интервале на короткое время (тысячные доли секунды) сработала вспышка. Есть опасность, что изображение за 1/250 секунды смажется, и у нас появится два контура - резкий, полученный с помощью вспышки, и размытый, полученный за счет естественного освещения. Такое действительно иногда происходит. Существует методика быстрой, или скоростной синхронизации, однако мы ее не испытывали. При выборе своего первого цифрового фотоаппарата мы прельстились тем, что у той модели синхронизация проходила при 1/500 с. Если бы у современной камеры было так же, можно было бы вспышку вообще не выключать - пусть добавляет совсем по чуть-чуть, чтобы и заметно практически не было. Но если у вашей камеры синхронизация на 1/125 с (а
сейчас много таких), добавлять вспышку к яркому естественному освещению будет достаточно неудобно. Придется обходиться без вспышки, осваивать новые современные технические приемы или менять фотоаппарат.
Другой путь использования вспышки как дополнительного света - это использование ручного режима настроек камеры. В режиме M (manual) устанавливается такая жестко фиксированная выдержка, чувствительность и диафрагма, чтобы получалось небольшое (на 1-2 ступени) недо-экспонирование, или недодержка при имеющемся освещении. Когда включается вспышка (TTL), она автоматически компенсирует недодержку и подсветит тени. Беда в том, что в природе освещение все время меняется.
Вспышка как основной источник освещения (рисующий свет). В ряде случаев наши объекты (например, обитатели нор или вредители запасов) живут практически в темноте, и что такое естественный свет непонятно. Для различных целей (при создании справочников) надо передать внешний вид объекта, а «естественность» не так важна. Кроме того, даже лучшая современная техника хороша для объектов размером около 5-10 мм и более, а подвижных насекомых и других беспозвоночных размером 1-2 мм и вовсе почти невозможно снять стандартной аппаратурой. Поэтому мы часто вынуждены использовать искусственный свет. Удобнее всего вспышки, потому что мощный световой импульс короток и не сопровождается недопустимым нагреванием объекта. Живые насекомые не успевают испугаться и убежать, а даже если пугаются и убегают или падают, притворяясь мертвыми, это неважно, поскольку кадр уже сделан.
Если для легкого подсвечивания теней годится любая вспышка, даже встроенная в камеру, то использование одноламповой вспышки как основного источника света недопустимо. Такая вспышка дает угольно-черные тени по контуру объекта, часто возникают ужасные маслянистые блики, и результат получается неудовлетворительный. Иногда названные дефекты не так сильны при работе с компакт-камерой. Съемка ведется с такой малой дистанции, что размеры лампы, объекта и расстояние между ними близки. Но обычно все же не
настолько, чтобы получить бестеневое освещение. При работе с большими камерами надо придумывать различные отражатели и рассеиватели [1, с. 344, 347], -точно так же, как при фотографировании человека со вспышкой, ему ни в коем случае нельзя светить в лицо, а надо направлять лампу в (белый) потолок. Для макросъемки применяются кольцевые вспышки или вспышки с двумя-тремя разнесенными лампами. Иногда две лампы дают две светлые тени, одну из которых приходится затем убирать в фотошопе.
Со вспышкой мы можем закрыть диафрагму (до 29 у полноматричных зерка-лок) и использовать малую чувствительность (64), на которой матрица почти не шумит. Роль затвора выполняет импульс вспышки (порядка 1/10000 с), и изображение не смазывается. При этом изображение, создаваемое фоновым освещением, не получается вовсе (без вспышки был бы черный кадр), хотя свет все же нужен, чтобы навести на резкость.
В качестве примера приведем редкий, даже уникальный кадр - момент заражения хозяина наездником тороном (Thoron metallicus) (рис. 4)
Торон отыскивает кладки клопа водяного скорпиона (Nepa cinerea), которые прикреплены к различным предметам, плавающим в водоемах. Клопиные яйца отличаются длинными выростами - дыхательными отростками. Наездник размером около 1.5 мм не боится воды и прекрасно плавает. Чтобы снимать такую кроху в природе при естественном освещении нужна камера с матрицей, которая не шумит при чувствительности 50 000100 000 единиц, таких пока что нет. Конечно, съемка велась в лаборатории. Мы сняли, как самка ощупывает кладку хозяина антеннами (самки и самцы отличаются по форме антенн), затем выставляет яйцеклад и прокалывает им оболочку клопиного яйца, а через некоторое время, отложив свое яйцо (заразив хозяина), вытаскивает яйцеклад и водит им по поверхности клопиного яйца. Это самое интересное. Таким образом паразитоид маркирует хозяина (какая-то химическая метка), чтобы не заражать данную особь повторно. Нанесенная метка также может отпугивать других конспецефических самок.
Рис. 4. Съемка с кольцевой вспышкой как основным источником света. Зеркальная камера с макрообъективом и добавочным удлинительным кольцом (масштаб около
1.5:1). Ручной режим (М). S=1/160 с, ISO=80, F=29. Обозначения как на рис. 1. Объект: наездник торон металлический (Thoron metallicus) на кладке водяного
скорпиона (Nepa cinerea) Fig. 4. Shooting with ring flash as the main light source. SLR camera with macro lens and
additional extension ring (scale is appro ximately 1.5:1). Manual mode (M). S=1/160s, ISO=80, F=29. Designations as in fig. 1. Object: a thoron metallicus wasp (Thoron metallicus) on an egg mass of a water scorpion (Nepa cinerea)
При съемке объект занимал лишь центр кадра, но матрица большого объема (36 МП) позволяет значительно кадриро-вать. Понятно, что насекомое размером 1 -2 мм невозможно разогнать на полный кадр. Съемка мелких живых объектов заведомо предполагает значительное кадрирование. Полученные фотографии торона мы показываем студентам на лекциях по поведению насекомых, и они войдут в новую книгу. Надо отметить, что съемка насекомых со вспышкой (кольцевой) - это стабильная методика, дающая очень хорошее качество. Однако добавим, что некоторые объекты (полупрозрачные коричневатые пауки, муравьи мирмика и другие) со вспышкой почему-то получаются нерезко, хотя такое бывает довольно редко. Предположительно, здесь играет роль дифракция света на покровах. Надо экспериментировать, испытывать различные рассеиватели. С осторожностью надо подсвечивать вспышкой и металлически-блестящих, переливающихся насекомых.
Но это капризные в фотографическом отношении объекты, которые совершенно по-разному выглядят в тени и на солнце.
Именно с кольцевой вспышкой сделан значительный процент иллюстраций во многих наших статьях и книгах [2; 4; 6].
Специфика съемки разных объектов. Особое значение для науки имеет фотографирование пауков, поскольку коллекционные экземпляры приходится помещать в спирт, и по такому материалу совершенно невозможно судить о том, как выглядит реальный паук [3] (в отличие от большинства коллекций насекомых на булавках, которые иногда даже вешают на стены как украшение). Технически фотографирование пауков и насекомых принципиально не отличается, но при съемке каждого полезно знать его образ жизни.
Пауки-тенетники так или иначе связаны со своими сетями, на которых либо сидят непосредственно, либо скрываются в построенных рядом убежищах (логовищах). Чтобы найти их, требуются элементарные навыки. Все знают, что многих крупных крестовиков (Атпеш spp.) удается выманить, бросив в ловчую сеть добычу. Пауки-охотники, такие как волки ^у-cosidae), быстро бегают на большие расстояния и очень пугливы. Преследовать их с фотоаппаратом бессмысленно - все равно не подпустят «на выстрел». Но и охотники обычно территориальны, тяготеют к своему индивидуальному участку и знакомым убежищам. Если обосноваться где-то поблизости от участка паука, он в конце концов покажется сам. Тут шансы фотографа возрастают. Если повезет, удастся приблизиться плавно и быстро, не испугав объект. Иногда, приближаясь, полезно покачиваться из стороны в сторону, будто растение на ветру (кстати, так делают и богомолы). Но тут общих рекомендаций нет, только опыт.
Пауки фолькусы (Р^1еш phаlаngioides) любят натягивать свои неряшливые сети на окошках, потому что на свет летят насекомые и попадают в ловушку. Пауки удивительные, с длинными-предлинными ногами, как у сенокосцев. Вот самец и самка совместно поедают добычу, заключенную в шелковый кокон (рис. 5)
Рис. 5. Съемка пауков. Фолькус фалангиоидный (Pholcus phalangioides).
Пара, поедающая добычу. Обитает на окне
неотапливаемого деревенского дома в средней полосе России. Лето, естественное
освещение из окна, зеркальная камера, приоритет выдержки. S=1/125 с - с упором локтями в подоконник, ISO=1600, F=9.
Экспокоррекция минус 1 ступень.
Обозначения как на рис. 1. Fig. 5. Shooting spiders. Folkus phalangioid
(Pholcus phalangioides). A couple eating prey. It lives on the window of an unheated
village house in central Russia. Summer, natural light from the window, SLR camera,
shutter priority. S=1/125 s - with elbows resting on the window sill, ISO=1600, F=9.
Exposure compensation minus 1 stage.
Designations as in fig. 1.
Никакой агрессии не наблюдается. Журналисты, сообщающие, что у пауков и богомолов самка после спаривания всегда пожирает самца, немного преувеличивают.
Кадр сделан при естественном освещении со стороны достаточно темной комнаты. Света не хватает, ISO пришлось поднять до 1600, выдержка длиннее, чем мы рекомендуем - 1/125 с. Но смазки практически нет, потому что пауки неподвижны, а фотограф уперся плечом и локтями в раму окна. Тут самое время заметить, что лучший штатив - это наши собственные руки и тело, прислоненные к надежной опоре. Можно использовать стену, дерево, забор (рис. 6).
Рис. 6. Использование упора при макрофотосьемки. Фото сделано смартфоном. Фото А. Белокрыльцевой
Fig. 6. Using the stopper for macro photography. The photo was taken with a
smartphone. Photo by A. Belokryltseva
При съемке в лаборатории достаточно посадить паука на какой-то предмет (камень, ветка растения), основание которого частично помещаем в кювету с водой. Вертикальные травинки и веточки удобно прикреплять ко дну кюветы пластилином. Ждем, пока паук на своем острове успокоится и замрет. Дальше дело техники. Надо следить и за фоном. Заметим, что некоторые пауки воды почти не боятся и намокают, что делает их непригодными для съемки, некоторые, даже сухопутные, прекрасно бегают по воде и с нашей опоры убегают, а некоторые (тенетники) ловко улетают на паутинках. Как ни странно, данная методика лучше подходит для пауков, чем для насекомых, многие из которых с необъяснимым упорством лезут в воду.
Редкие кадры. Иногда, если фотоаппарат под рукой, удается поймать кадры, которые, едва ли можно сделать по заказу.
Цветок разбитое сердце, или дицентра великолепная (Dicentra spectabilis) пришел в умеренные широты с Дальнего Востока. Пчел он привлекает, однако достать нектар из него непросто. Но некоторые шмели ухитряются проделывать в венчике
отверстия, через которые можно добраться до нектарников напрямую (так называемые операторы, или грабители - robber). Этими отверстиями шмели, а также другие, мелкие, пчелы пользуются многократно. Вот шмель (по всей вероятности, Bombus lucorum, по фотографии точно определить невозможно) (рис. 7) и медоносная пчела (рис. 8) питаются через дырочку в венчике.
Рис. 7. Шмель (вероятно, Bombus
lucorum), добывающий нектар из цветка разбитое сердце (Dicenra spectabilis) через отверстие, сделанное в венчике. Съемка при естественном освещении (солнце),
зеркальная камера, приоритет выдержки. S=1/800 с, IS0=2000, F=20.
Обозначения как на рис. 1. Fig. 7. A bumblebee (probably Bombus lucorum) extracting nectar from a broken heart flower (Dicenra spectabilis) through a hole made in the corolla. Shooting in natural
light (sun), SLR camera, shutter priority. S=1/800 s, ISO=2000, F=20. Designations as
Рис. 8. Медоносная пчела (Apis mellifera), добывающая нектар из цветка разбитое
сердце (Dicenra spectabilis) через отверстие, сделанное в венчике шмелем.
Съемка при естественном освещении (тень), зеркальная камера, приоритет выдержки. S=1/320 с, ISO=1250, F=14.
Обозначения как на рис. 1. Fig. S. Honey bee (Apis mellifera) extracting nectar from a broken heart flower (Dicenra spectabilis) through a hole made in the corolla by a bumblebee. Shooting in natural light (shade), SLR camera, shutter priority. S=1/320s, ISO=1250, F=14. Designations as in fig. 1.
Пчела при этом расположилась вниз головой. С научной точки зрения кадры довольно интересные. Именно индивидуальное обучение и пластичность поведения является биологической предпосылкой к развитию интеллектуальных (когнитивных) способностей насекомых [9; 10], это целое научное направление. В 2021 году среди шмелей не нашлось таких, которые догадались бы сделать в цветках отверстия. Все шмели проникали в цветки снизу и их было мало (надо думать, из-за трудностей при получении нектара, поскольку в целом шмелей было не меньше обычного). Более мелкие пчелы и вовсе не посещали разбитое сердце.
В нашем случае снимать насекомых на цветах было достаточно сложно. Они очень недолго оставались на одном месте, а цветы качались на ветру. В таких условиях надо ставить короткую выдержку и увеличивать чувствительность матрицы. Именно так и были сделаны приводимые здесь кадры. Вспышку не использовали. Делали длинные серии, в которых значительный процент составлял брак, поскольку мы не успевали навести на резкость, а автофокус не справлялся.
При съемке шмеля чувствительность матрицы подняли до 2000 единиц (чтобы сократить выдержку до 1/800 с). На достаточно резком контрастном изображении шум матрицы практически незаметен. Необходимо отметить, что допустимый уровень шума зависит от сюжета. Шум сильнее всего проявляется на ровных поверхностях средней яркости.
Песочные осы (Crabronidae) часто роют норки в песке. К ним относится известный многим пчелиный волк (Philanthus triangulum), который охотится на медоносных пчел. Представители рода Crahro (теперь его разбили на множество отдельных родов) парализуют мух. За все годы, что мы фотографируем насекомых (40 лет), в средней полосе России лишь в один из сезонов удалось встретить несколько ос с добычей. Оказывается, прежде чем унести муху в гнездо на корм личинкам, охотница выдавливает содержимое мушиного
зобика и съедает его - точно так же, как пчелиный волк поступает с пчелой. Сцена на фото можно было бы назвать смертельным поцелуем (рис. 9). Кадр сделан в обычном режиме, без вспышки.
Рис. 9. Песочная оса (Crabronidae) обрабатывает парализованную муху поллению (Pollenia sp.) перед тем как отнести ее в гнездо на корм личинкам.
Зеркальная камера с макрообъективом.
Приоритет выдержки. S=1/320 с, ISO=1250, F=29. Экспокоррекция минус 1 ступень. Обозначения как на рис. 1. Fig. 9. A sand wasp (Crabronidae) treats a paralyzed pollenia fly (Pollenia sp.) before bringing it to the nest to feed the larvae. SLR camera with macro lens. Shutter priority.
S=1/320 s, ISO=1250, F=29. Exposure compensation minus 1 stage.
Designations as in fig. 1.
Заключение
Мы кратко рассмотрели несколько приемов, позволяющие получать удовлетворительные изображения насекомых и пауков. Но порой правильно настроить камеру бывает недостаточно. Надо в нужный момент уметь прижаться к неподвижной опоре и замереть, не дыша. Надо знать повадки объекта, чтобы предвидеть его поступки, и научиться мгновенно наводить на резкость, перемещая камеру (вращением винта объектива обычно не пользуются). Все это сродни спортивным навыкам и требует тренировки. Кроме того, следует отдавать себе отчет, для какой цели ведется фотографирование. Наиболее стабильные результаты получаются с кольцевой вспышкой при ручных настройках выдержки, диафрагмы и чувствительности матрицы, но при такой методике освещение (особенно фон) может получаться неестественным. И, наконец, иногда съемка объектов с увеличением позволяет выявить их красоту, скрытую от невооруженного взгляда. Это очень важно для популяризации науки, а также для привлечения студентов.
Литература
1. Ижевский С. С., Лобанов А. Л., Соснин А. Ю. Жизнь замечательных жуков. 2-е изд, испр. М.: Кодекс, 2014. 367 с.
2. Карцев В. М. Пчелы, осы, пауки и другие строители. М: Фитон XXI, 2020. 288 с.
3. Карцев В. М. Практика фотографирования живых пауков. В: Материалы IV Международного арахнологического совещания «Агас1"то-Мее1:^», (Екатеринбург, 13, 19 и 25 февраля 2021 г.). М: Товарищество научных изданий КМК, 2021. с. 26.
4. Карцев В. М., Фарафонова Г. В., Ахатов А. К., Беляева Н. В., Бенедиктов А. А., Березин М. В., Волков О. Г., Гура Н. А., Лопатина Ю. В., Лютикова Л. И., Просвиров А. С., Рязанова Г. И., Ткачева Е. Ю., Альбрехт П. В. Насекомые европейской части России. Атлас с обзором биологии. 3-е изд. М.: Фитон XXI, 2017. 587 с.
5. Микулин В. П. 25 уроков фотографии. 12-е изд. М.: Искусство, 1961. 479 с.
6. Сейфулина Р. Р., Карцев В. М. Пауки средней полосы России: атлас-определитель с
обзором биологии пауков. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Фитон XXI, 2020. 608 с.
7. Томпсон Р. Б. Макросъемка. Практическое руководство для фотографов / пер. с англ. Л. А. Борис. М.: Арт-родник, 2006. 160 с.
8. Основы фотографии: диафрагма, выдержка и светочувствительность [Электронный ресурс]. URL: https://www.fotosklad.ru/expert/ photo/lesson/osnovy-fotografii-diafragma-vyderzhka-i-svetochuvstvitelnost.html (дата обращения: 13.02.2022)
9. Kartsev V. M. Local Orientation and Learning in Insects. In: Russian Contributions to Invertebrate Behavior. Ch. I. Abramson, Zh. P. Shuranjva, Yu. M. Burmistrov. Praeger Publishers Westport, Connecticut, London, 1996. Pp. 177212.
10. Kartsev V. M. Situational Choices among Alternative Visual Stimuli in Honeybees and Paper Wasps when Foraging. In: Honeybees. Foraging Behavior, Reproductive Biology and Diseases. New-York, Nova Science Publishers (Nova Biomedical), 2014. Pp. 93-118.
References
1. Izhevskiy S. S., Lobanov A. L., Sosnin A. Yu. Zhizn' zamechatel'nykh zhukov [Life of Remarkable Beetles. 2nd ed., revised]. Moscow, Kodeks Publ., 2014. 367 p. (In Russian)
2. Kartsev V. M. Pchely, osy, pauki i drugie stroiteli [Bees, Wasps, Spiders and Other Builders]. Moscow, Fiton XXI Publ., 2020. 288 p. (In Russian)
3. Kartsev V. M. The technique of live spider photographing. In: IV Mezhdunarodnoe arakhno-logicheskoe soveshchanie «Arachno-Meeting», (Ekaterinburg, 13, 19 i 25 fevralya 2021 g.) [4th International Arachnological Conference "Arach-no-Meeting" (Ekaterinburg, February 13, 19 and 25, 2021)]. Moscow, KMK Scientific Publ., 2021. p. 26. (In Russian)
4. Kartsev V. M., Farafonova G. V., Akhatov A. K., Belyaeva N. V., Benediktov A. A., Berezin M. V., Volkov O. G., Gura N. A., Lopatina Yu. V., Lyutikova L. I., Prosvirov A. S., Ryazanova G. I., Tkacheva E. Yu., Al'brekht P. V. Nasekomye evropeyskoy chasti Rossii. Atlas s obzorom bi-ologii. [Insects in the European Part of Russia. Atlas with Biology Overview. 3rd ed.]. Moscow, Fiton XXI Publ., 2017. 587 p. (In Russian)
5. Mikulin V. P. 25 urokov fotografii [25 Photography Lessons. 12th ed.]. Moscow, Iskusstvo Publ., 1961. 479 p. (In Russian)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации
Карцев Владимир Михайлович, научный сотрудник кафедры энтомологии, биологический факультет, Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Москва, Россия; e-mail: v-kartsev@ yan-dex.ru
6. Seyfulina R. R., Kartsev V. M. Paukisredney polosy Rossii: atlas-opredelitel' s obzorom biologii paukov [Spiders of Central Russia: Key Atlas with a Review of Spider Biology. 2nd ed., revised and enlarged]. Moscow, Fiton XXI Publ., 2020. 608 p. (In Russian)
7. Tompson R. B. Makros"emka. Praktich-eskoe rukovodstvo dlya fotografov [Macro Photography. A Practical Guide for Photographers]. Transl. from English by L. A. Boris. Moscow, Art-rodnik Publ., 2006. 160 p. (In Russian)
8. Osnovy fotografii: diafragma, vyderzhka i svetochuvstvitel'nost' Available at: https://www.fotosklad.ru/expert/photo/lesson7o snovy-fotografii-diafragma-vyderzhka-i-svetochuvstvitelnost.html (accessed 13.02.2022). (In Russian)
9. Kartsev V. M. Local Orientation and Learning in Insects. In: Russian Contributions to Invertebrate Behavior. Ch.I. Abramson, Zh.P. Shuranjva, Yu.M. Burmistrov. Praeger Publishers Westport, Connecticut, London, 1996. Pp. 177212.
10. Kartsev V. M. Situational Choices among Alternative Visual Stimuli in Honeybees and Paper Wasps when Foraging. In: Honeybees. Foraging Behavior, Reproductive Biology and Diseases. New-York, Nova Science Publishers (Nova Biomedical), 2014. Pp. 93-118.
INFORMATION ABOUT AUTHORS Affiliations
Vladimir M. Kartsev, Researcher, Department of Entomology, Faculty of Biology, Lo-monosov Moscow State University, Moscow, Russia; e-mail: v-kartsev@yandex.ru
Благодарность
Автор благодарен доценту кафедры энтомологии А. В. Тимохову, организовавшему фотосъемку наездника торона металлического.
Принята в печать 25.03.2022 г.
Acknowledgement
The author is grateful to A. V. Timokhov, Associate Professor of the Department of Entomology, who organized the photography of the Thoron metallicus wasp.
Received 25.03.2022.
Биологические науки / Biological Science Оригинальная статья / Original Article УДК 581.552
DOI: 10.31161/1995-0675-2022-16-2-17-26
Оценка площадей основных типов растительности Дагестана
© 2022 Муртазалиев Р. А. 1, Идрисов И. А. 2, Гусейнова А. Ш. 2
1 Прикаспийский институт биологических ресурсов ДФИЦ РАН Махачкала, Россия; e-mail: murtazaliev.ra@yandex.ru
2 Институт геологии ДФИЦ РАН Махачкала, Россия; e-mail: idris_gun@mail.ru; as2106@mail.ru
РЕЗЮМЕ. Цель. Систематизация современных данных об особенностях распространения разных типов растительности в Дагестане. Методы. При изучении растительного покрова республики проведена работа по созданию тематического слоя «Растительность Дагестана» в рамках разрабатываемой единой ГИС. За основу была взята карта растительности Дагестана, составленная А. А. Лепехиной с некоторыми дополнениями и изменениями. Результаты. Представлено актуальное описание выделенных растительных сообществ. Охарактеризованы основные виды растительности разных сообществ и описаны особенности их природной среды. Выводы. Установлены площади различных растительных группировок Дагестана. Показано преобладание луговой растительности в горной части и пустынной с определенной долей луговой - в низменной части. В предгорьях развиты пустынная, лесная и степная растительность.
Ключевые слова: геоинформационная система, Дагестан, растительность, оценка площадей.
Формат цитирования: Муртазалиев Р. А., Идрисов И. А., Гусейнова А. Ш. Оценка площадей основных типов растительности Дагестана // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2022. Т. 16. № 2. С. 17-26. 001: 10.31161/1995-0675-2022-16-217-26
Estimation of the Areas of Main Vegetation Types in Dagestan
© 2022 Ramazan A. Murtazaliev 1, Idris A. Idrisov 2, Aida Sh. Guseynova 2
1 Caspian Institute of Biological Resources, DFRC RAS Makhachkala, Russia; e-mail: murtazaliev.ra@yandex.ru
2 Institute of Geology, DFRC RAS Makhachkala, Russia; e-mail: idris_gun@mail.ru; as2106@mail.ru
ABSTRACT. Aim. Systematization of modern data on the features of different vegetation types distribution in Dagestan. Methods. As part of the vegetation cover study in the republic, the work was carried out to create a "Dagestan Vegetation" thematic layer, within the framework of a unified developed GIS. The vege-
