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　　2014年6月13日下午3時許，晴朗的天氣驟變，狂風四起，沙塵漫卷，天色渾黃。原本計劃前往莫高窟觀摩數字敦煌項目拍攝的計劃，被迫取消。敦煌研究院數字中心副主任孫志軍告訴記者，一旦遭遇惡劣天氣，莫高窟就要臨時關閉，洞窟里拍攝的攝影師也要提前結束工作下山。
　　即便天氣晴好，莫高窟492個洞窟中，絕大多數依然大門緊鎖，只有少數三四十個洞窟之中的8個洞窟輪番對游人開放。
　　即便保護的力度在逐漸加強，不可否認的是，莫高窟正在逐漸老去。存世千年的壁畫，已經難以招架哪怕是飛沙粉塵之輕。
　　莫高窟位于三危山和鳴沙山的交接處，開鑿于石質疏松的礫巖之上，三面被沙漠和戈壁荒灘環繞，受蒙古高壓影響，莫高窟所在的敦煌地區氣候干旱，風沙頻繁，年降水量40多毫米，蒸發量卻高達4300多毫米，屬極干旱內陸荒漠氣候。
　　遠望莫高窟，可以清晰看到三危山脈一側是布滿礫石的礫質戈壁帶；鳴沙山一側則是高達數十米不等的連綿沙山，一直延伸到中國第三大沙漠——庫姆塔格沙漠的腹地。
　　身處其間，莫高窟飽受風沙之蝕。
　　研究表明，風沙是莫高窟壁畫長久保存的頭號天敵，沙塵暴造成的風蝕、粉塵和積沙等極易造成壁畫脫落、彩塑受損、崖體坍塌等病害。
　　地處沙漠腹地的敦煌，每年春季是當地沙塵暴高發季節。甘肅省氣象部門數據顯示，2014年以來甘肅地區累計出現沙塵暴13次，為近3年之最。4月23日敦煌特大沙塵暴更是對當地生產生活造成巨大影響。
　　據當地氣象局數據統計，莫高窟地區沙塵暴和大風天氣日數分別占全年47.5%和48%，沙塵中的微小石狀顆粒有8成以上是肉眼難以分辨的0.05～0.005mm大小的棱角狀、次棱角狀的堅硬石英、長石，在風力作用下會沖入洞窟，對壁畫進行撞擊、打磨，嵌入壁畫縫隙，會使壁畫起皮開裂，褪色甚至脫落。
　　頻繁的沙塵暴對莫高窟的影響十分明顯。記者走訪莫高窟發現，除了對窟內壁畫的損害，窟外表巖體雖經后期加固，但連年風沙吹刮，厚達1-2厘米的部分墻體又開裂脫落，露出原始斑駁殘損的墻體。
　　有數據顯示，莫高窟的年降塵量每平方公里可達365.4噸。粉塵的沉積，會對壁畫進行擠壓，使之脫落，這也是莫高窟壁畫殘損脫落的主要誘因之一。
　　此外，洞窟積沙對窟內文物的損害也很大，積沙增多會使降水飽和、難以蒸發，雨季來臨時積水滲進洞窟內會直接危害壁畫和泥塑，使壁畫酥堿、鼓脹，甚至脫落。
　　游客參觀加速壁畫剝蝕
　　除卻自然的損害，人為破壞也對莫高窟壁畫產生不可逆的影響。
　　自1987年12月莫高窟申遺成功后，旅游價值提升，游客量也隨之大增。目前，旅游旺季日接待游客量在6000人次以上，2012、2013兩年的年游客量均超過70萬人次。而據敦煌研究院等機構研究，每天合理的承載量是3000人。
　　敦煌研究院研究發現，進入洞窟觀看壁畫，有限的空間內二氧化碳和人身上所帶的濕氣會迅速增多，這將加快壁畫的氧化剝落。敦煌研究院多年監測研究顯示，每15個人在一個洞窟中逗留10分鐘，窟內溫度就會上升5℃，二氧化碳的濃度也將大幅度提高。人為損壞也加劇了莫高窟的衰敗。
　　為有效緩解游客對洞窟的損害，敦煌研究院和美國蓋蒂保護研究所進行長達10余年的研究，利用一些先進手段，如實時監測溫度、濕度、二氧化碳含量和空氣滲透率等應用來檢測洞窟內微環境，以合理控制游客承載量，一旦監控的二氧化碳等有害物質超標，洞窟將立刻關閉。
　　莫高窟現存洞窟492個，壁畫45000平方米，彩塑2400多身，受風沙、水禍和人為影響，據敦煌研究院保護研究所新近統計顯示，492個洞窟中的壁畫與彩塑，有50%以上出現褪色、起甲、酥堿、脫落等損害。
　　敦煌研究院數字中心主任吳健說：“對比1907年拍攝的莫高窟照片，雖然現在的設備技術遠超過當年，但拍攝的壁畫卻很模糊，這說明一百多年來，莫高窟壁畫正在老化消失。長期自然因素和人為因素對莫高窟的損害，才出現了這樣的后果。”
　　吳健坦言，莫高窟作為不可移動文物，它的保護受環境限制，難度更大，因此我們就想到影像的方式，先將洞窟復制保存下來，一旦莫高窟消失了，至少還有影像資料留存。
　　數字敦煌便因此萌生。

　　數碼相機出現后的5年內，敦煌研究院不到十個人的小團隊拍攝了20多個洞窟，但是新的問題也隨之而來。

　　敦煌研究院數字中心主任吳健解釋道：“75DPI分辨率對于文物的基本資料存儲還能滿足，但若滿足出版或者其他要求就存在局限。拍攝的圖片不能達到原大，如此方式保存下來的數字文件，將來應用的途徑也不會太廣泛。”

　　2006年4月，敦煌研究院數字中心成立，吳健和副主任孫志軍帶領團隊開始獨立繼續“數字敦煌”項目，當年就將拍攝精度提高到150DPI。但考慮到未來更廣范圍的應用，數字中心決定將拍攝精度提高到300DPI。

　　“從75DPI提升到300DPI是什么概念？以1平方米壁畫為例，用75DPI分辨率拍攝只要兩張，用300DPI拍攝的話要60-70張，拍攝和后期圖像拼接的工作量大幅度增加。”孫志軍說，數字中心成立之初只有20多個工作人員，之前人手已是捉襟見肘，當影像品質達到300DPI后，工作更是忙得不可開交，經常加班到深夜。

　　除了提高拍攝精度，如何在環境復雜的洞窟里更好地拍攝壁畫，數字中心也積累了豐富的經驗。

　　吳健解釋說，由于壁畫本身為平面二維，用單幅相機無法拍攝，并且洞窟環境復雜多樣，光線昏暗，普通照相機對于鑿井、佛龕以及塑像都不能達到滿意的拍攝效果。

　　為此數字中心與美國西北大學合作，開發出“多視點拍攝與計算機結合處理”解決這一難題，通過一個軌道，多點、分層拍攝，最后通過計算機來合成，從而避免單幅拍攝壁畫時畸變和光線不均等問題。對洞窟的拍攝并非一個部分只拍一張照片，而是根據洞窟形制選取不同的節點拍攝，再合成出完整的壁畫。

　　數字中心還對洞窟進行VR虛擬漫游節目制作，讓洞窟在一個或者多個視點上全景式360度拍攝，全方位記錄洞窟所有信息，包括頂和地面。這一技術也立刻得到了應用。

　　雖然莫高窟以壁畫著稱，但窟內2000多座雕塑如何進行數字化，數字中心也在嘗試探索。2012年，敦煌研究院與浙江一家公司合作，實現雕塑三維數字化，現在已將莫高窟的12尊雕塑進行三維重建，進行3D打印技術輸出。

　　在敦煌研究院數字中心里，吳健的辦公室擺放著一尊3D打印的、色彩逼真的佛像，甚至佛身塵土都纖毫畢現。吳健表示，完成高精度、色彩逼真的數字壁畫采集存儲是基礎，而在此基礎上與虛擬漫游技術和三維測量技術等相結合，則是“數字敦煌”對莫高窟再現的一種手段。

　　喬兆福，祖籍河南，兒時跟隨父親戍邊，從此扎根敦煌。在敦煌研究院做過行政、后勤文物保護等工作，數字中心成立至今，他和團隊拍攝了數十萬張洞窟照片，成為數字敦煌資歷最深的攝影師之一。

　　6月16日下午1時，位于敦煌莫高窟第三層棧道的407號洞窟內，喬兆福的眼睛從佳能1DS MARK III相機的取景器上離開，這個身高1.8米的中年男人從軌道器械上站起來，捶了捶僵硬的腰，招呼同事“下山吃飯”，結束了當天上午的拍攝工作。

　　他所說的“下山”，就是到莫高窟景區外的食堂吃飯，“上山”就是到洞窟里進行拍攝。喬兆福和他的攝影、后期小組，每天都要在山上的洞窟里待上7個小時，拍攝并校驗150張照片。如此“上山下山”的日子，喬兆福已經度過了整整8年。

　　407號窟開鑿于隋代，距今已有1300多年的歷史。在莫高窟492個洞窟中，該窟屬于中等規模、對游客開放的A級洞窟。

　　這是喬兆福的團隊今年拍攝的第一個洞窟。據其介紹，數字中心共有6個攝影小組和6個后期小組，按照每年20個洞窟的速度進行拍攝，從492個洞窟中的147個A級洞窟優先選取拍攝。

　　“每個洞窟拍攝前都要制訂一個總體設計方案，要先進行洞窟現場調查，現存壁畫面積，墻面、佛龕等攝影距離是多少，墻面的平整度有無變化，洞窟有無攝影難點……形成一個詳細的數字化工作方案，并作出拍攝時間、預計拍攝圖片張數，鏡頭、布光使用等具體執行方案。” 　　在架設了拍攝軌道、燈箱，安放了校驗電腦后，407號窟變得狹小局促，甚至難以同時站下4個人。

　　喬兆福熟練地調整燈箱，讓拍攝的畫面布光均勻，隨后調整相機光圈快門，保證曝光準確，拍攝后要分別在LCD和電腦上進行放大查看，確保照片的焦點準確……拍攝一張照片要3-5分鐘。如此程序，喬兆福每天要重復數百次。

　　由于洞窟地表高低不平，為了讓相機軌道能夠水平移動，喬兆福和同事就地取材，找來很多木楔墊在軌道下面，拍攝的時候要小心翼翼，避免誤碰了木楔，影響平衡。 　　“相機在滑軌上久了，固定的卡扣容易松動，很容易出現偏離的情況，我每拍攝一條，就要調整校對一下水平，才能保證拍攝的圖片是合格的。”

　　據喬介紹，407號窟在他們團隊拍攝的數十個洞窟里，還算是相對容易的。“有曲面的壁畫在拍攝過程中難度最大，因為隨著光線變化，畫面的陰影也發生變化，為了解決這個問題，經過反復研究，我們總結出一套‘多視點拍攝與計算機結合處理’方法，采用一軌道多點分層拍攝，讓拼接的畫面能夠保證最大程度上的統一。”

　　喬兆福拍攝的圖像，現場由后期小組現場對照《壁畫數字化技術規范》進行檢測，達到標準后進行圖像存儲，再開始下一行壁畫的拍攝。為保證圖片質量，圖片的水平和垂直方向都要重合50%以上，只留中心部分使用。圖像完成第一遍拼貼后，后期圖像處理小組要進行互檢，來保證數據的準確。

　　喬兆福說，拍攝和后期的工作量比例大概在1∶4，隨著文件的增多，后期拼接處理的難度將被放大數倍。此外，由于壁畫殘損、曲面、光線等原因影響，后期處理工作都不可估量地增大。

　　除了工作量巨大，洞窟拍攝困難也很多。大型洞窟由于鑿井較高，頂部的壁畫有的要架設4層共7米多高的腳手架進行高空作業。“站在狹窄的高臺上，別說拍攝，往下看看都有點害怕。”面積25平方米以內的小型洞窟占莫高窟總數的85%以上，這些洞窟空間逼仄，別說架設器材，就是連人進入都十分困難，“有的洞窟，只能把相機綁在木棍上伸進去拍攝。”

　　洞窟內外較大的溫差，也給長期洞窟內作業的攝影師帶來很多職業病。6月16日下午2時，敦煌艷陽高照，當天最高氣溫超過30℃，而407號窟內卻幽暗陰冷，記者穿著襯衫甚至能感到陣陣寒意。

　　“底層的大洞窟內外溫差很大，夏天外面地表溫度超過40℃，底層的大洞窟最低氣溫只有5℃～6℃，在洞窟里拍攝都要穿上長袖的外套，否則待得久了，一兩個月會后發現膝蓋、腳跟疼痛，風濕病也比較普遍。”喬兆福說，“還有就是窟內外光線反差很大，在洞窟里黑暗的環境下工作時間長了，出來時眼睛也很疼。”

　　在洞窟里拍攝是漫長枯燥的，喬兆福回憶，他參與拍攝耗時最長的一個洞窟為61號窟，這個洞窟高9.8米，壁畫面積為756平方米，因為其體量太大，前后投入4個攝影小組20多名工作人員，共同工作兩個半月，累計拍攝47000多張照片。

　　問及多年洞窟里拍攝的感觸，喬兆福坦言“很復雜”，“有的時候枯燥得讓人發瘋，需要停下來到洞窟外面走一走，散散心，才能繼續工作。但看到取景器里那些千年以前的壁畫、塑像，還有采集完成的數字作品，又頓時有了干勁兒。”

　　作為一個文獻攝影師，喬兆福覺得自己的身份很矛盾：攝影是一種創作形式，是個人的思想和觀念的表達，但自從入行拍攝莫高窟以來，他拍攝照片的核心觀念卻是“不能體現自己的個性、想法，要完全按照規章流程去做”。

　　喬兆福說：“算上數字中心成立前的文保工作，我做了十多年攝影師，拍攝了數十萬張照片，卻幾乎沒有自己的作品。數字敦煌是一個浩大的工程，是我們數字中心所有人共同的作品。就我個人來說，這工作的感覺跟修行類似，如果退休前能拍攝幾十個洞窟，留下相應的影像文獻資料，我就會覺得自己的工作很有意義。”

　　中心主任吳健也坦言，莫高窟作為不可移動文物，它的保護受環境限制，難度更大，因此就想到以影像的方式，先將洞窟復制保存下來，一旦莫高窟消失了，至少還有影像資料留存。