2010年7月19日 星期一

[翻譯]閃光攝影和鳥類與動物的視覺系統

這不是一篇基於正義與善良下所翻譯的文章,對動物會不會造成傷害,跟動物舒不舒服,是兩回事。

在正義與善良可以無責任擴張的情況下,很多事變成情感上的問題,而非對錯的問題。

是否該去使用閃光燈,只是你個人的選擇,這篇文章只是讓你知道你的選擇造成的影響。

本文為DESW發表於長壽七號 http://desw.blogspot.com/

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轉載自 http://www.naturescapes.net/042004/do0404.htm

Flash Photography and the Visual System of Birds and Animals
Text copyright Dennis K. Olivero, DVM and Donald L. Cohen, MD, all rights reserved

 

The use of artificial lighting to photograph animals is an area of controversy. To review this topic, a basic understanding of the retina is necessary.
使用人工光源拍攝動物是一個有爭議的區塊。為了檢討這個課題,對視網膜的基本了解是必要的。

背景資料


The retina is comprised of rod cells for night and motion sensory information and cone cells for daylight and color vision.
視網膜是由視桿細胞與視錐細胞組成,視桿細胞處理夜間和運動狀態的信息、視錐細胞負責對白天與色彩的視覺。

The ratio of rods and cones varies by species.
視桿和視錐細胞比例因物種而有所不同。

Compared to mammals, birds have a greater number of cone cells allowing greater color perception and visual acuity in daylight. Nocturnal creatures, by comparison, have a greater rod-to-cone ratio which allows for better night vision.
相較於哺乳動物,鳥類有更多的視錐細胞的數量,允許在白天有更強的色彩視覺。經過比較,夜間動物有更多的桿細胞比例,能有更好的夜間視力。

In bright light, rod cells are bleached of rhodopsin, the photoreceptor pigment important for the translation of light energy into the electrical signals ultimately recognized by the occipital cortex of the brain.
在明亮的光線下,視桿細胞的視紫紅素被漂白,視紫紅色是一種光感色素,功能是把光線的能量轉成電子訊號,這些訊號最後被傳到腦部的枕狀皮質。

While the rods are inactive in bright light, the cone cells are responsible for translating light information into electrical signals.
幹細包在明亮的光線工作,錐細胞負責光信息轉化成電信號。

Going from bright to dark conditions, there is a period of dark adaptation required for the rod cells to “charge” and become functional.
從黑暗走向光明的的情況下,桿細胞需要一段時間去”激活” ,然後開始工作。

In nature, the change from light to dark is ordinarily gradual and the concurrent change from a cone driven electrical response to a signal originating primarily from rod cells occurs smoothly and without interruption of function.
在自然環境下,從光線的變化通常是漸進的。光線改變的同時,會由錐細胞平順的轉換為視桿細胞感光,而不會出現中斷的功能。

永久性損壞
Phototoxic retinopathy, or permanent damage to retinal nerve cells as a result of light energy, has been studied in humans and other animals. Extreme unfiltered bright light, focused onto the retina through surgical microscope lenses has been documented to produce permanent retinal damage. To cause either microscopically evident or grossly visible lesions, the light must be held in focus on a single area of the retina for an extended period of time.
在研究了人類和其他動物後,要因為光能產生光毒性視網膜病變,或永久性損壞視網膜神經細胞。已經有文件記錄通過顯微鏡手術,會視網膜產生永久性損害,要造成這樣的傷害需要極端的強光聚焦在視網膜上。使無論微觀或肉眼可見明顯的病變,光必須集中於單一區域的視網膜上較長的時間。

This situation generally occurs in specialized surgery, when anesthetic agents prevent the movement of the eye.
這種情況一般發生在專門的手術使用麻醉劑,讓眼睛的無法轉動時。

Operating microscopes for ophthalmology are now all equipped with specialized filters to prevent phototoxic retinopathy even with extended procedures.
眼科手術顯微鏡目前都配備了專門的過濾器,以防止延長手術時間時所產生的光毒性視網膜病變。

Laser, by definition a highly focused beam of light energy, may produce retinal damage.
雷射,通過定義一個高度集中的光束的能量,可能會產生視網膜的損害。

In fact, in the treatment of diabetic retinopathy, retinal detachments and other diseases of the eye, laser is employed to purposefully burn selected areas of the retina.
事實上,在治療糖尿病性視網膜病變、視網膜脫離和其他疾病的眼睛,激光是用來燒選定區域內的視網膜。

It is capable of doing this, even with very brief periods of exposure, because the light is highly focused.
它有能力這樣做,即使非常短暫的接觸,因為光線是高度集中。

Therefore, when considering the possible damage to the retina by any light source, both its intensity and degree of focus must be assessed.
因此,在考慮可能損害視網膜任何光源,無論在強度和程度的重點必須進行評估。

 

閃光燈
Strobe lights used in on-camera flash units produce a very short duration burst of light, usually lasting only a small fraction of a second.
相機上的閃光燈產生的光脈衝,通常只持續很短暫的時間。

Strobe lights are most often used at some distance from a subject and, even with flash extenders, the light is not focused, but diffused, upon reaching the subject.
閃燈,最常用的手法是希望在到達光線到達主體時,會讓光線擴散、不集中而分散。

The inverse square law for light intensity indicates that the decay in light intensity occurs as the square of the distance from its source.
平方反比定律表明,光照強度光照強度源頭會依光源到主體的距離,發生平方級的衰減。

Double the distance from the light source to the object and the object receives only one-quarter the intensity.
同樣光源,在雙倍距離時,目標只收到1/4的強度。

In other words, the fall off in intensity is rapid as light leaves the strobe.
換句話說,因為光離開閃光燈後,強度的衰退是迅速的。

Even at the source, the translucent plastic cover overlaying the flash element diffuses the light immediately.
即使在光源,半透明的塑料蓋的覆蓋,會讓閃光立即擴散。

For more than 20 years, researchers and clinicians have used the ERG test (electroretinogram) to study function and diseases of the retina.
研究人員和臨床醫生使用了視網膜電位圖(electroretinogram)研究功能和視網膜疾病超過20年。

This test involves using a strobe light stimulator to record electrical signals originating from the rods and cones.
這個測試,包括記錄使用閃光燈去刺激桿和視錐細胞所發出的訊號。

Protocols vary by testing laboratories. The rod cells are usually tested by first dark-adapting the subject, ie, placing the subject in a dark room from 5-20 minutes, and then subjecting the retina to a dim flash of light.
檢測實驗室設定了變數。桿細胞的測試,是在一個黑室中5-20分鐘適應黑暗後,然後用全功率閃光光線讓視網膜暗淡。

The light is increased to full power and then flickered at 40Hz to isolate the cone cells for testing.
,然後在40Hz的頻閃隔離錐細胞讓冠狀細胞的訊號分離出來。

The stimulator or strobe light is generally positioned within a few centimeters of the cornea for testing.
閃光燈在一般定位,或在離角膜數厘米的情況下進行測試。

Grass stimulator units produce diffuse light like a camera strobe, but of much greater intensity. For cone testing, the full power flash is flickered 40 times per second for several seconds in duration.
用類似相機閃光燈但更大的強度的漫射光。 對錐細胞測試,全功率閃光燈閃爍40次每秒幾秒鐘的時間。

Although the light is intense and positioned close to the subject, it is not highly focused and, consequently, does not permanently damage the retina.
雖然光線位置接近又激烈,但它不是高度聚焦(highly focus),因此不會永久損傷視網膜。

閃速的影響
Nature photography subjects may be startled by a sudden unexpected burst of light; some may depart because of it, others may continue what they were doing and may not even appear reactive to subsequent use of flash. Light intensity, degree of focus, and ambient light are all factors when considering possible impact on visual acuity.
自然攝影時,有的目標可能是因為突然的閃光而逃開,有的目標可能會繼續她們當時的活動,也許甚至對後來再度使用閃光燈也沒有反應。光照強度,程度的焦點,環境光在考慮所有因素都可能影響視力。

Fill-flash involves the balance of ambient and artificial lighting.
閃光燈用於平衡背景光和人工照明。

In situations when fill-flash is used, cone cells are active, and they are designed to work in all but dim light.
在下列情況下填充閃光使用,視錐細胞活躍,他們的被設計成能夠在包括昏暗內的所有光線工作。

Because of this, the use of fill-flash on animals and birds is not likely to have any effect on their visual systems. Cone cells do not bleach to a nonfunctional state in bright light as the rod cells do.
正因為如此,使用閃光燈對動物和鳥類,是不會有任何影響他們的視覺系統。錐細胞不漂白到非功能狀態在明亮光線的視桿細胞做。

Flash as main light in dim light conditions can produce a temporary reduction in vision but not permanent damage.
閃光燈在昏暗的光線條件下的主要光源可以產生暫時降低視力,但不是永久性的損害。

In total darkness, use of flash may cause a temporary reduction in vision for 5-20 minutes.
在完全黑暗的環境下,使用閃光燈可能會導致視力暫時降低為5-20分鐘。

It takes one hour of dark conditioning to achieve maximum electrical responses from rod cells in the retina.
它需要一個小時的黑暗的調節,以達到在視網膜上視桿細胞的最大電反應。

The regeneration of rod function even after "bleaching" by a bright light is not linear with time.
桿細胞的回復功能,在“漂白”的一個明亮的光線不是線性的時間。

Animals and birds probably have 50% return of function in the first five minutes, and 75% in another five minutes.
動物和鳥類在前5分鐘大概可回復50%的功能,,另一個5分鐘回復75%。

The rods are rapidly moving from zero function to full sensitivity during that time, with the greatest return of function per time unit occurring in the first 10-15 minutes.
以10-15分鐘的時間,幹細胞正以最大的速度從零到回復到全功能的敏感度。

Because of the initial impairment of vision from flash in total darkness, repeated flash of birds or animals in this situation is not advocated.
在完全黑暗的環境下,重複的對鳥類或動物使用閃光是不提倡的。

Ethical nature photographers avoid altering their subject's behavior.
自然攝影師的倫理是避免改變其主體的行為。

The judicious use of flash in completely dark situations causing a brief vision alteration must be offset by the educational value of the photograph made. 
在完全黑暗的情況下明智的使用閃光燈,造成了目標物短暫的視覺上的影響,照片所能提供教育意義應足以抵消。

Technically excellent pictures of owls and other animals in their natural environment made at night with flash may, in the end, benefit the species as a result of increased public awareness.
對貓頭鷹和其他動物在自然夜晚的環境中使用閃光燈,拍出出色的照片。最後可能會提高公眾意識,結果使得一個物種得到受益。

In select situations, the use of flash may be justified.
在選擇的情況下,使用閃光燈可能是合理的。

Many nocturnal species rely upon other senses in combination with vision during dim or dark conditions; for example, the auditory capabilities of owls at night are probably far more important for hunting as compared with the visual sense.
許多夜行性物種在昏暗或黑暗條件下依賴其他感官結合視力,例如,貓頭鷹的聽覺能力在晚上狩獵時,可能比視覺更重要。

 

概要

In summary, to produce phototoxic retinopathy, or permanent damage, a focused intense light must be held in one location on the retina for a time several magnitudes greater than the duration of a camera flash.
總之,產生光毒性視網膜病變,或永久損傷,有重點的強光,必須在一個地點舉行在視網膜上的時間數幅度大於時間的相機閃光燈。

Fill-flash is not likely to have any effect on visual systems; flash as main light in dim light conditions may produce a temporary reduction in vision but not permanent damage.
補光用的閃光是不可能對視覺系統有任何影響的,閃光燈作為主燈在昏暗的光線條件下可能會產生暫時的視力降低,但不是永久性的損害。

Flash on nocturnal subjects during nighttime should be used sparingly due to brief impairment of vision.
閃光夜間在夜間攝影應謹慎使用,因為會造成短暫的視力障礙。

Flash does not cause permanent damage to the eyes of animals or people, even at close range. Flash
但即使是在近距離,也不造成永久性的損害動物或人的眼睛,。

The eye is developed to handle bright light, such as the sun.
眼睛是可以處理明亮的燈光,如太陽。

This is the reason the rod cells "turn off" in bright light. Flash is diffused light when it reaches the subject.
當閃光燈散射光達到這個程度的時候,視桿細胞可以在這種情況下“關閉”。。

Only very highly focused light, like looking at the sun through your telephoto, or laser application, would be expected to cause permanent retinal damage.
只有極高度集中的光線,像你用望遠鏡觀察太陽或雷射的應用,將有可能對視網膜造成永久性的損害。

Hypothetically, if scientific information indicated that flash photography, under normal use, produced permanent retinal damage, it would trigger additional rules and regulations.
可以想像,如果科學資料表明閃光攝影在正常使用情況下,會造成視網膜產生永久性損傷,它將會有額外的規則和條例。

Flash would not be allowed in making human portraits, strobe units would be banned from theatres and dance halls, children would not be allowed to handle cameras and flash units and their instruction manuals would carry warning labels.
閃燈將不會被允許使用在人類相片,頻閃單位將被劇院和歌舞廳禁止,兒童不能以閃光燈拍照及其指導手冊將載有這些警告標籤。

Cell phone and radio towers, feral animals, air and water pollution, automobiles, and habitat reduction may be issues of much greater importance confronting bird and animal subjects than any temporary vision changes associated with the use of flash in dim or dark light.
手機和無線電塔,被野放的外來動物,空氣和水的污染,汽車和棲息地減少的問題。鳥類和動物面臨的課題跟使用閃光燈造成的短暫視力衰退比起來更重要

By limiting our nighttime use of flash and using fill-flash primarily to enhance ambient light photography, we hope to produce images of animal and bird subjects that will increase public awareness and appreciation of nature subjects.
在夜間節制的使用閃光燈和使用閃燈補光主要是為了提高攝影的品質,我們希望拍攝動物和鳥主題的相片,將提高公眾的認識和欣賞大自然的主題。

By calling attention to the importance of maintaining a diverse population of birds and animals on this planet, we may ultimately be able to improve the survival and quality of life of the subjects photographed.
通過攝影引起在世界上對更多維護鳥和動物的人的注意,我們可能最終能夠提高改善拍攝主題的生存和生活水準。

 

Dennis Olivero obtained his DVM degree from the University of Minnesota where he also did an internship in small animal medicine and surgery.
丹尼斯奧利韋羅獲得了DVM(?)的程度從明尼蘇達大學,他還做了一個實習的小動物醫學和外科手術。

A comparative ophthalmology residency was completed at North Carolina State University, followed by a post doctorate NIH fellowship at the University of Minnesota College of Medicine.
對比完成眼科居住在北卡羅萊納州立大學,其次是美國國立衛生研究院博士後獎學金在美國明尼蘇達大學醫學院。

Dennis Olivero is a Diplomate of the American College of Veterinary Ophthalmologists and has served as staff veterinary ophthalmologist at two veterinary colleges and two private specialty practices.
丹尼斯奧利韋羅是美國大學文憑的獸醫眼科專家和工作人員,擔任獸醫學院獸醫眼科專家在兩個及兩個私人專業做法。

He has research publications in both the veterinary and human medical field.
他研究獸醫和人類醫學領域。

 

Donald Cohen obtained his doctorate in medicine at State University of New York in Buffalo and went on to a flexible internship at Mercy Hospital in Pittsburgh, Pennsylvania.
唐納德科恩在紐約州立大學布法羅獲得了醫學博士學位,又到匹茲堡,賓夕法尼亞州的慈善醫院完成實習。

He completed his ophthalmology specialty training at Pittsburgh Eye and Ear and has been practicing ophthalmology for twenty years in his clinic in Mooresville, North Carolina.
他在匹茲堡眼科專科完成了眼睛和耳朵項目的訓練,並在穆爾斯維爾,北卡羅萊納州開了 20多年的眼科診所,。

Dr. Olivero's interest in photography dates back to a trip to Africa in 1978; to see his images please visit his website at www.northernlightnaturephotography.com .
Dr. 奧利韋羅博士的興趣攝影可以追溯到非洲之旅在1978年看到他的圖像,請訪問他的網站www.northernlightnaturephotography.com

Dr. Cohen's passion for photography goes back as far as thirty years; to see his images please visit his website at www.dlcphotography.net .
Dr. 科恩的激情攝影盡可能追溯到30年來,看到他的圖像,請訪問他的網站www.dlcphotography.net

 

補上PTT板友turtleknight的翻譯
他翻得比我好多了,我也有諸多參考他的部份

利用人造光對動物進行攝影一直是一件有爭議的事情
要了解這個問題,對視網膜的基本理解是必要的。

背景

動物的視網膜是由椎狀細胞和冠狀細胞組成的,
冠狀細胞負責夜晚和運動狀態的訊息
而椎狀細胞負責白天和色彩的訊息
相較於哺乳動物,
鳥類有比例較高的冠狀細胞,所以在白天鳥類的視力普遍比較好
而夜行性的動物,就有比例高的桿狀細胞,所以在夜晚的視力比較好
在光線充足的地方,桿狀細胞保持無激活狀態,裡頭的視紫紅素被漂白,
(視紫紅色是一種光感色素,功能是把光線的能量轉成電子訊號,
這些訊號最後被傳到腦部的枕狀皮質。) 而冠狀細胞在此時就負責感應光線。
當從光線充足的地方進入暗處,桿狀細胞需要一段時間「激活」
在自然環境裡,這種過程是緩慢漸變的,
從冠狀細胞轉換到桿狀細胞感光的過程,是順暢而沒有中斷功能的

光色素傷害

光毒視網膜症候群,也就是光能對視網膜神經細胞的永久傷害,
在人和其他動物身上已經被研究。
沒有過濾的強烈光線透過外科手術用顯微鏡聚焦在視網膜上,
已經有文件記錄,會對視網膜造成永久傷害,
要造成這樣的傷害,強烈的光線必須聚焦在視網膜上一段時間。
這樣的傷害通常發生在特殊的手術中,因為麻醉劑導致眼球無法轉動
但是在現在,眼科手術的光束已經透過特殊的濾鏡,
就算經過一段時間照射也不會再造成視網膜毒化症。
雷射,一種高度聚焦的光能可能對視網膜造成永久傷害,
事實上雷射被用在各種手術(糖尿病視網膜症、視網膜剝離)中,
能量足夠燒灼視網膜,因為雷射的能量既強又非常集中。
所以當我們考慮各種光線對視網膜的傷害時
聚不聚焦(degree of focus)以及光能的密度(intensity)
就需要被考慮。

閃光燈元件

機頂閃光燈通常只是短時間的猝發,閃光燈通常也用在一定的距離外
所以光是不集中(not focus)而散射的,光能也和距離的4次方成反比
透過flash燈頭的透明塑膠片,閃光的光是散射的。
經過20幾年,臨床醫生和研究者利用ERG(electroretinogram,視網膜電位圖)
研究視網膜的功能和疾病,這些研究包括利用閃光燈觸發,
並記錄桿狀細胞和椎狀細胞發出的訊號,
桿狀細胞通常被放在暗室中5-20分鐘,然後利用閃光燈全光輸出照射一次
然後再照射一次40Hz的頻閃讓冠狀細胞的訊號分離出來
這種閃光燈比一般的閃光燈能量強,常被擺在和細胞只有幾公分的距離
但是和機頂閃光燈一樣光線是散射的。
所以就算閃光的能量很強,距離目標物也很近,
但他不是高度聚焦(highly focus)的

閃光的影響

突然的閃光燈通常會造成目標物突然停止動作,
但通常他們會在一段時間後恢復動作,甚至對閃光的發生毫無反應
閃光的密度、聚焦度、周圍的亮度都是在考慮閃光對視覺的影響必須考慮的因子。
補光,通常是用來平衡現場光和人造光源(現場光線充足),
在這種情況中冠狀細胞是啟動的,他們本來就被設計在強光中工作,
所以閃光對冠狀細胞不會有影響。
在全暗的環境中,閃光燈的閃光的確會造成視力減弱5-20分鐘,
因為強烈的閃光會造成桿狀細胞中的視紫紅素變色,
動物和鳥類在前五分鐘桿狀細胞就會回復50%的功能,再5分鐘回復75%的功能
但這個回復的過程不是線性的,大約在10-15分鐘桿狀細胞就會回復功能
在全暗的環境中,重複的閃光對動物來說因為會造成短暫的視覺功能喪失
所以是不建議的,有道德的自然攝影師不會因為自己的攝影而干擾到目標物的
行為模式。但是攝影最後產生的教育意義或許會超過閃光對目標物的影響,
例如說利用閃光燈拍攝的貓頭鷹照片,也許可以喚起民眾對牠的關注。
多數的夜行性動物並不依賴視覺作為他們的唯一感官,
以貓頭鷹為例,他對聽覺的依賴甚至超過視覺。

結論

要製造出光毒視網膜症候群或是永久性的傷害,
必須使用一束高密度、高聚焦的並在一段時間照射視網膜,
這束光的的強度必須要是機頂閃光的數倍,並且要比閃光燈持續的時間長
補光式的閃光(周圍環境光線充足)不會對視覺系統造成任何影響
在微光環境中的閃光或許會造成暫時性的視力下降,但不會造成永久傷害
在全黑的環境中對夜行性的目標物進行閃光需要審慎考慮,
盡量減少因為會造成一段時間的視力下降
閃光燈不會對人或是動物造成永久性的傷害,即便距離非常近
眼睛被用來接受很強的光像是太陽光,這就是為什麼桿狀細胞會在強光中暫時關閉
閃光燈是一束散射的光線,只有在非常集中及能量很高的情況下
例如說用望遠鏡直視太陽,或是雷射,才會對視網膜造成永久傷害。
可以想像的是,如果科學資訊顯示閃光燈攝影會造成視覺永久傷害
那必然會有管制及相關規範。閃光燈就不會用來拍攝人像,
閃光燈的使用手冊也會有相關警語。(要不然會被告到死吧)

 

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最後是我個人的看法:

有些事是絕對的對與錯,沒有程度界限,這我同意。
但換句話說,也有些事是程度問題,而非單純非黑即白的是非對錯。

我尊重生命,我也不會以製造生物的痛苦為樂。

如果不會造成拍攝對象的生命安全問題,也對拍攝對象不會造成永久性的影響,

我既然知道使用閃光燈是無害的,就沒有理由去避免使用他。

閃光燈對一般生物造成的痛苦程度,在我的同理心上,還不致於到讓我放棄拍攝一張好相片。
(即使是拍攝自己的親人,在需要時我也還是會使用閃光燈,甚至不到需要程度,僅是能讓相片更好我就會使用。)

閃燈該怎麼用就該怎麼用。

3 則留言:

  1. 閃光燈當然是可以被使用的,但是有些地方是被禁止使用的,海洋生物博物館,科學工藝博物館某些展覽如(巧克力展)(古物展),圖書館應該是不用說了連拍照可能都不行。 我個人的想法是在不影響到他人的情況下使用是絕對正當,試想在海生館使用閃光燈的話,水族箱的玻璃反光可以讓人拍到東西嗎?其他觀賞的人該不會剛好都帶了太陽眼鏡看魚?? 閃光燈有時候會害自己拍不到東西---如煙霧瀰漫的景觀,(如汽車大燈般的產生光障) 閃光燈只是輔助道具非絕對必要器材,但是一旦開始使用閃光燈之後,試問自己是否像是染上毒癮般的無法棄用----------- 使用閃光燈拍人像無法呈現人臉自然光影下呈現的肌肉線條的立體感(人體更需要線條美) 不是閃光燈的死白 雖然我只是攝影初學者但我覺的閃光燈有如腳踏車的輔助胎,輔助剛學腳踏車的人避免跌倒。

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    1. 完全相反,閃燈要用得好,需要正確地觀念跟長時間的練習

      你所說的情況任何一個有基本用燈知識的人都知道該如何避免或利用

      同理,擁有知識的人更要懂得甚麼事可以做,甚麼事不能做
      這還牽扯到影響跟尊重的問題

      但是在那之前,知識是你所需要的

      以這篇文章為例,重點不在於我支不支持你使用閃燈拍攝
      重點在於用閃燈拍攝會造成甚麼影響

      要不要使用閃燈,是你自己的選擇

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