小孔成像与天然暗箱：古代暗箱投影的猜想

远古光学与影像行为的可能起点

• “小孔成像”是投影和摄影技术的核心基础之一：

  • 只要有封闭空间＋一处小孔＋明暗反差足够大的光源，就会在内壁上自动出现倒立的外界影像。
  • 这样的条件在自然环境里其实非常常见——洞穴、树洞、石室、兽皮帐篷、茅屋缝隙……都可能不经意地变成“天然暗箱”。

• 因此，问题往往不是现象是否存在，而是：

  • 史前与古代的人们有没有注意到这些影像？

  • 如果注意到了，他们是单纯把它当成“怪光影”，还是在某些语境下有意识地利用、模仿甚至仪式化？

史前小孔成像假说与 “Paleo-camera” 理论（Matt Gatton）

• 美国研究者 马特·加顿（Matt Gatton） 通过实地勘察和物理重建实验，系统提出所谓 “古照相机理论”（Paleo-camera theory），认为石器时代人类极有可能在无意或半自觉的情况下接触并利用过小孔成像投影现象。
• 加顿的核心观点包括：
  • 洞穴壁画与投影形态的对应
    在欧洲旧石器时代洞穴中，一些位置极怪、比例严重拉伸或变形的洞穴壁画，其所在岩壁的凹凸结构、洞口与缝隙的朝向、光源位置等，和小孔成像在粗糙岩面上的投影形态高度吻合——有些图像看起来更像是对“投影像”的临摹，而非完全凭空构图。
  • “洞穴＝天然暗箱”的实测验证
    加顿在封闭洞穴空间中，利用微小孔洞配合自然光或火光，成功在内壁获得可辨认的动物投影，证明“洞穴天然暗箱”的情形在史前环境中并非极小概率事件，而是物理上完全可行。
  • 暗箱与仪式空间的可能关联
    他进一步推测，一些新石器时代的巫术／宗教仪式空间，乃至古希腊的 厄琉息斯秘仪（Eleusinian Mysteries），也可能有意或无意地利用了黑暗环境中的光孔投影、摇曳火光与放大／变形的影像，为参与者制造接近“神显”的感官经验。
• 需要强调的是，这一系列观点目前仍属跨学科假说而非考古“定论”，学界对于“洞穴投影”“仪式暗箱”等具体功能和意图仍有争议。但加顿至少提醒我们：

  • 在摄影机、电影机和动画摄影机出现前的几万年，人类就已经被各种“自然光学实验”包围：水洼、石缝、洞口、兽皮帐篷上的针孔……随时可能在岩壁和地面投出模糊却震撼的影像。

📌 它并不意味着“史前人类发明了相机”，但提供了一个既有实验支撑又充满想象力的视角——图像投影与类似“电影感”的光影体验，可能比我们以为的要古老得多。

• 参考资料：

  • Gatton M. 概率与艺术的起源:古照相机理论的模拟[M]// (Papadopoulos C, Moyes H. 牛津考古学光手册.牛津: 牛津大学出版社, 2021: 583-603.

  • Gatton M. (n.d.). PALEOLITHIC. https://paleo-camera.com [该网站目前无法登录，但其他高信誉网站仍可查询到相关资料]

  • PALEO-CAMERA. (2014). Artefact. https://archive.artefact-festival.be/2014/en/program/paleo-camera.html [浏览日：20250609]

  • PALEO PHOTOGRAPHY – EXPLORING AN ANCIENT ART. (n.d.). ShaanMoJo. https://shaanmojo.com/2019/02/paleo-photography-exploring-an-ancient-art [浏览日：20250609]

↑ 古代暗箱猜想示意图 © Matt Gatton

↑ 法国Lascaux洞穴里的原始人刻画的马 © Matt Gatton

↑ 一匹活马的图像投射到暗箱内的倾斜表面上 © Matt Gatton

其他“古代暗箱投影”假说：Perry 与 Renner

在讨论史前／古代暗箱可能性时，除了加顿，还有几位经常被引用的学者：

• 唐纳德·佩里（Donald Perry / Perry D.）
  • 在热带雨林研究著作 《丛林地面之上的生活》（1988）中，他在描写树冠生态与丛林光环境时提出：树洞、枝叶缝隙、帐篷状遮蔽结构等，天然具备小孔成像条件，可以在地面或岩壁上投下倒立的外界影像。在特定文化语境中，这类“自然暗箱”极有可能被赋予宗教或象征意义，而不仅仅是“物理现象”。

    • Perry D. (1988). Life above the Jungle Floor. New York: Simon and Schuster. 46-47.

• 埃里克·伦纳（Eric Renner / Renner E.）
  • 在《针孔摄影：重新发现这项历史悠久的技术》（3rd ed., 2004）中，他回顾针孔摄影史时，同样提出 “古代暗箱投影（Ancient camera obscura）” 假说：只要存在封闭空间、小孔和足够明亮的外部光源，就会生成清晰倒像——这种结构在洞穴、帐篷和简陋房屋中都并不罕见，因此史前与古代人群完全有机会观察并利用这种投影，用于宗教仪式、讲述神话或艺术创作。

    • Renner, E. (2004). Pinhole Photography: Rediscovering a Historic Technique (3rd ed). Oxford: Focal Press, 3.

这类观点的共同点在于，它们都非常克制：

并不宣称“古人已经发明了相机”，而是强调：在合适的空间与光线条件下，小孔成像会自然发生，人类很可能在相当早期就与某种“原始投影”打过照面，只是我们现在很难为这种体验找到直接、无可争议的物证。

与现代摄影、电影和动画的关联

• 如果把这些古代暗箱假说当作“前传”，可以大致勾勒出这样一条技术与体验的谱系：
  • 天然暗箱与小孔成像
    洞穴、帐篷、树洞、简陋房舍中的偶然投影，提供了最初的“黑暗空间＋光孔＋影像”的感官经验——哪怕没人给它命名，它已经是一种原始的“光影表演”。
  • 人工暗箱与光学绘图工具
    从暗箱（camera obscura）到露西达相机（camera lucida）、绘图镜、透视装置，人类开始有意识地控制光线与投影，用它们来辅助绘画、测绘与科学插图。这一阶段的核心，是把“看到的影像”变成“可描摹的图像”。
  • 摄影机：让光自己在介质上“作画”
    银版摄影、卡罗式摄影等工艺，将暗箱投影与感光化学结合，把光影投射变成可固定、可复制的照片。此时，镜头＋暗室＋化学显影共同构成了“光学—化学相机”。
  • 电影机与动画摄影机：让图像动起来
    当连续的摄影图像被按时间顺序记录、放映，电影诞生；而当这些连续画格由手绘、木偶或逐格拍摄的模型构成，动画随之出现。黑暗空间＋光束＋屏幕上的移动影像，在结构上与最早的“洞穴暗箱体验”形成了一种遥远却清晰的呼应。
• 从这个角度看，我们讨论的“古代暗箱投影猜想”虽然证据有限，但在技术史叙事中有一个很有趣的位置：
  • 它像是给摄影机、电影机和动画摄影机补了一段“远古序章”——提醒我们，现代影像技术不是凭空出现，而是从人类对光、影、洞穴和小孔成像的长期直觉经验中，一步步被抽象、命名、工具化、再工业化的结果。

总而言之，在 anianima.com 的时间轴里，小孔成像和天然暗箱，可以被视为“动画与电影之前的零号节点”。