光栅屏动画，是一种利用光栅屏障，让隔行扫描的静态图像产生动画错觉的技术。
其起源可追溯至16世纪末，一种画在三角棱柱凹凸画板上的变形画（梯形画），当人们从不同角度观看时，会看到两幅图像来回变换。
不晚于19世纪，还出现了一种利用直立的薄片作为光栅挡片，把3幅画结合在一起的变体。
但由于难以控制速度和角度，这些早期的变形画不能实现流畅的动画效果。
19世纪后期，一些半色调印刷和彩色摄影工艺，以及1895年的“乔利彩色屏”（John Joly，1894年获得专利），刺激了发明家们对条纹屏幕在展示立体图像和变形动画方面的探索。
需要说明的是：光栅屏技术并不是专门为光栅动画发明的，它对色彩摄影、印刷、立体/彩色/动态图像呈现等多方面视觉技术发展均有重要作用。
16世纪的变形画
图源：维基百科 CC
16世纪变形画
（Giacomo Barozzi Da Vignola和Ignazio Danti，1583）
乔利彩色屏
图源：Pénichon, S. (2013). Twentieth Century Colour Photographs. The Complete Guide to Processes, Identification & Preservation. London, Los Angeles: Thames & Hudson, 23.
1896年：
奥古斯特・贝蒂埃的视差屏障立体成像技术
- 1896 年 5 月，法国发明家奥古斯特·贝蒂埃（Auguste Berthier）发表了一篇题为《大幅面立体图像》的论文。
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首次公开发表了利用栅栏屏障 （parallax barrier）创造立体图像的方法，
- 贝蒂埃的方法基于双眼视差原理，其核心技术方案如下：
- 交织图像：将传统立体摄影的左右眼图像的垂直条带交替排列，形成一幅复合交织图像。
- 栅栏屏障：在复合图像前放置一块带垂直不透明条纹的玻璃屏障（视差栅栏），与图像保持几毫米距离。
- 立体效果：观察者从特定距离观看时，屏障上的不透明条纹会将左右眼图像分别导向对应的眼睛，从而产生裸眼立体视觉。
- 贝蒂埃在论文中提供了带有故意夸张尺寸交织图像条的示意图，用于说明这一创新技术的工作原理，但当时未能制作出实用的演示装置，也没有引起关注。
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Berthier A. Images stéréoscopiques de grand format[J]. Le Cosmos, 1896, 34(590,591):205-210, 227-233.
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- 贝蒂埃的视差屏障原理为后世裸眼 3D 显示技术奠定了理论基础，其技术思想在现代得到广泛应用：
- 现代应用：在液晶显示器前放置精密蚀刻的屏障，实现无眼镜 3D 显示，应用于手机、电视和电脑显示屏
- 技术演变：与柱面透镜技术 (lenticular) 共同构成现代自动立体显示两大主流方案，广泛用于广告、医疗影像和游戏设备。
W.西蒙斯 条纹光栅屏 运动错觉专利（1896） &《摩托图形运动图像书》（1898）
- 1896年3月14日 ：西蒙斯（W. Symons）获得英国专利 No. 5759，提出用条纹遮罩（barrier-grid / line-screen）在印刷图像中制造运动错觉的方法。
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Symons W. Method of producing the illusion of motion in printed pictures [P]. GB 5759, 1896-03-14.
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- 1898 年：该方法被用于玩具书《摩托图形运动图像书》（The Motograph Moving Picture Book，1898）
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Toulouse-Lautrec H (designer), Vernay F J, Yorick (illustrators). The Motograph Moving Picture Book[M]. London: Bliss, Sands & Co., 1898.
- 随书附赠黑色条纹透明屏障薄片（transparency with black stripes），读者将透明薄片覆盖在图像上并缓慢移动，即可看到云雾、水波、裙摆等元素产生流动，而其他部分保持静止。
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- 技术原理：
- 复合图像： 将“关键帧”按竖向条带交织成一幅图。
- 遮罩选择 + 摩尔效应： 在图前以等距竖条透明遮罩作“空间采样”，遮罩条纹与插图中预设的影线（条带）相互干涉，产生摩尔效应（Moiré effect）；当遮罩缓慢滑动时，干涉花纹呈现序列性位移，从而依序显露不同关键帧，形成连续运动的错觉。
- 观看条件： 遮罩与图像保持小间距；条纹节距与图像条带严格匹配，以获得稳定、清晰的运动效果。
- 历史意义
- 作为 19 世纪末 “桌面式运动图像装置” 的技术改进尝试，该专利体现了早期动画技术 “从‘单纯视觉暂留’到‘物理光学辅助’” 的过渡路径；推动动画技术由实验原理走向民用、轻量化的出版与玩具形态。
- 为 20 世纪的“光栅式运动明信片／动画卡片”与后来的 “Scanimation” 提供了直接的工艺范式。
- 与同源的视差屏障（parallax barrier）在思路上相通：前者用于运动错觉，后者用于裸眼立体——皆以遮罩筛选来“分配”图像信息。
↑ The Motograph Moving Picture Book 封面（1898）
1898：
| 约翰·雅各布森（John Jacobson）申请了一项用于观察隔行扫描立体图像的，具有波纹或凹槽表面的透镜状光栅屏的专利。
- Jacobson J. 图片复制: US624042A[P]. 1898-4-11申, 1899-5-2获.
1901：
| 弗雷德里克·艾夫斯（Frederic E. Ives）在富兰克林研究所展示了他的“视差立体图”，利用条纹光栅屏拍摄立体照片。
1904：
| 弗雷德里克·艾夫斯获得了和其“视差立体图”基于相同原理的“可变标志、图片等”美国专利。
- Ives F. 可变标志、图片等: US771824A [P]. 1903-10-27申，1904-10-11获.
- 法国电影先驱莱昂·高蒙（Léon Gaumont）发现了艾夫斯的作品并带回法国展出，后又鼓励数学家尤金·埃斯塔纳夫（Eugène Estanave）研究视差立体图。
1906：
| 尤金·埃斯塔纳夫为其发明的用于观察立体图像的线条薄片申请专利，其中包括“变化的”照片，可看到一位女士睁、闭眼的动画。
- Estanave E. 使用光栅的立体摄影和立体观察装置: FR371487A[P]. 1906-1-24申, 1907-03-08获.
- 后来，埃斯塔纳夫还发明了利用具有垂直和水平线条的光栅屏，组合4个图像的“光栅立体动画系统”。
- 他似乎没有把自己的发明商业化，反而是其他人销售了一些类似的产品。
| 亚历山大·斯皮格尔（Alexander S. Spiegel）获得了一项利用条纹屏障的动画显示设备专利
- Spiegel A. 显示设备: US829492A[P]. 1905-11-29申，1906-8-28获。
- 斯皮格尔授权两家芝加哥公司以“魔法运动图像”（Magic Moving Picture）为名生产销售。
- 类似的产品后来在日本和法国也有发行。
| 海勒姆·迪克斯（Hiram C. J. Deeks）获得了两项基于透镜状光栅屏开发的特殊印刷技术美国专利。
- Deeks H. 用于打印多张照片的材料: US834048A [P]. 1904-11-25申, 1906-10-23获.
- Deeks H. 彩色图片及其制作方法: US856519A [P]. 1906-9-24申, 1907-6-11获.
- 他用这些技术来制作变形和变色的动画明信片，很快便成为一种流行商品。
《魔法运动图片》玩具书
（G. Felsenthal & Co.，1906）
透镜光栅屏专利配图
（Hiram C. J. Deeks，1906）
透镜光栅屏专利配图
（Hiram C. J. Deeks，1906）
1908：
| 法国物理学家加布里埃尔·李普曼（Gabriel M. Lippmann）提出一种使用小凸透镜阵列制作光栅屏的方法，被称为“蝇眼屏”。
“欧宝影院”玩具书
1921年：
法国的索辛·埃德（Saussine Ed）发行了一种结合长卷画和条纹屏障的动画玩具“欧宝影院”（Ombro-Cinéma）。
- 图像带承载多个循环小动画，配有手摇转轴支架，
- 有的版本还结合了发条装置，在播放音乐盒的同时传送转轴。
1937：
| 莫里斯·博内（Maurice Bonnet）把条纹光栅屏摄影系统扩展到可记录33张图像，从而获得很好的深度感。
- Bonnet M. 获得浮雕感照片的方法和装置: FR833891A [P]. 1937-7-2.
-
成为第一位成功销售这类立体照片的发明家。
- 博内在1934年发明了可以使用11个镜头的立体照摄影系统。
- 但他几年后便转向了透镜状光栅屏。
博内的立体照片（摄于1961-1979年间）
© musée Nicéphore Niépce
1952：
| 维克多·安德森（Victor G. Anderson）申请了一项基于透镜光栅屏的可变图像显示技术专利，其产品“Vari-Vue”于次年开始销售。
- Anderson V. 可变图像显示装置领域中的组装方法: US2815310A[P]. 1957-12-03.
- 1960年代，其他公司也开始生产类似“Vari-Vue”的产品，各种各样的光栅动画小卡很快便传遍世界各地，时至今日依然活跃于文创产品市场。
安德森专利配图（1952）
Vari-Vue
Vari-Vue
1990年代：
| 美国发明家、电影制作人鲁弗斯·赛德（Rufus B. Seder）在透镜光栅屏的基础上，开发出名为“生命瓷砖”（LIFETILE）的光栅动画。
- 它就像普通瓷砖一样，可以安装在室内或室外的墙体上，当人们走过的时候，瓷砖里的图像便会活动起来，展示一个无限循环的奇妙动画。
| 视觉艺术家萨科内（Gianni A. Sarcone）创作了一些有趣的光栅动画变体，包括使用蜂窝网和径向旋转栅栏屏障。
2007：
| 鲁弗斯·赛德开始制作可以自动播放的动画书“扫描动画”（Scanimation）
- 开合书页时自动牵引光栅屏移动，读者将直接看到6帧或以上的循环动画。
鲁弗斯·赛德的生命瓷砖
萨科内的光栅动画
© G. Sarcone
