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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,一些半色调印刷彩色摄影工艺,以及1895年的“乔利彩色屏”,刺激了发明家们对条纹屏幕在展示立体图像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
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.
16世纪变形画
(Giacomo Barozzi Da Vignola和Ignazio Danti,1583)

1896:

| 奥古斯特·贝蒂埃(Berthier A)发表了一篇文章,提及其利用栅栏屏障创造立体图像的方法,但当时没有引起关注。

  • Berthier A. 大幅面立体图像[J]. 宇宙, 1896, 34(590,591):205-210, 227-233.

| 西蒙斯(W. Symons)获得了一项利用条纹光栅屏创造图像运动错觉的英国专利。

  • Symons W. 按照”摩托图像”运动图像书所描述的方式产生运动错觉: 英国专利5759 [P]. 1896-3-14.

1898:

| 第一本使用条纹光栅屏技术的动画图书《摩托图形运动图像书》(The Motograph Moving Picture Book,1898)出版。

  • 随书附赠一块印有黑色条纹透明屏障薄片,放在以影线方式绘制的图像上移动时,会因摩尔效果而产生一种图像在“运动”的错觉
  • 艺术家通过控制影线方向,有选择地让画面中云雾、水、裙子等呈现出运动感,而墙壁、山体等则保留静止感。
  • 最初的黑白版为13张图,后来彩色版有23张图,插图署名为“F.J. Vernay, Yorick, &c.”
  • Toulouse -Lautrec H设计, Vernay F J, Yorick等绘.The Motograph Moving Picture Book[M]. 伦敦: 布利斯, 桑兹公司, 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.
THE MOTOGRAPH MOVING PICTURE BOOK 封面

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”

1921:

| 法国的索辛·埃德(Saussine Ed)发行了一种结合长卷画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
“欧宝影院”玩具书
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
赛德的Scanimation动画书《PEANUTS》封面

2010至今:

随着数字动画技术的加入,和光栅材料和印刷技术的日益精进,
光栅动画已能支持数十帧序列图,流畅程度几乎媲美全动画效果。

在这个充满了各种数码屏的“多屏时代”,无需电能的光栅屏动画依然有其优势。