#2.3.01 机械幻灯片、多镜头融合幻灯动画

17世纪

幻灯从一开始便具有动画的意识。

基歇尔（Athanasius Kircher，1601-1680）在他的隐写镜系统中便建议从镜子表面投影活的昆虫和皮影木偶作为表演戏剧性的场景。

惠更斯（Christiaan Huygens，1629-1695）留下的幻灯片手稿，描绘了一个类似于死神的角色的运动，虚线为预期动作，他在挥动手臂、甚至把头骨从脖子取下又放回去。虽未有证据证明惠更斯实现了幻灯动画投影，但他似乎并不满意自己的幻灯发明，并在给父亲的信中把自己的作品称为“牵线木偶”，不由让人猜测惠更斯的幻灯是否直接使用了牵线木偶或类似皮影结构的可动偶。

• Kircher A.  伟大的光影艺术[M]. 罗马: 萨姆特布·赫尔曼·切姆斯, 1646: 901, 912.
• Huygens L, Huygens C. 第 1005 号. 克里斯蒂安·惠更斯[路易斯·惠更斯] 1662 年 4 月 19 日 [EB/OL]. [2022-9-1]. https://www.dbnl.org/tekst/huyg003oeuv04_01/huyg003oeuv04_01_0059.php#z1005

1668年，英国科学家罗伯特·胡克（Hooke R.）在关于幻灯的描述中提及了动画：“不太精通光学的观众，应该能看到各种出现和消失，以及可能以此方式表现出来的运动、变化和动作，会很容易相信它们是超自然和神奇的。”

• Hooke R. 一种使任何事物的图片出现在墙上的发明, 在明亮的房间里[M//]伦敦皇家学会哲学汇刊, 1665-1800 第1卷. 伦敦: C和 R鲍德温, 1809: 269-270.

1675年，德国博学者戈特弗雷德·莱布尼茨提出在世界展览的开场和闭幕中，使用幻灯展示那些可以被分解的，人类无法做出的，非常不寻常和怪诞的动作，但没有关于这一设想是否实现的证据。

• Rossel D. 莱布尼茨和灯笼[J]. 新魔灯杂志. 2002, 9(2): 25-26.

1689年，相传德国雕刻家和出版商约翰·韦格尔描述了一种机械幻灯片，让可移动玻璃构件在一个固定的玻璃幻灯片上滑动，通过丝线等控制，固定片通常是背景，可滑动的是人物或动物，通过绳子牵引移动，投影出一种简单的“平移”动画。

18世纪

1709年，德国玻璃商泰姆制作和出售了一些包含可动构件的机械幻灯片，如旋转的轮子，可快速拉开的遮罩等，驱动机制十分简单。虽都没有留下图样，但从现存来自19世纪的机械幻灯片中可找到类似例子。

• Uffenbach Z. 穿越下萨克森、荷兰和英格兰的奇怪旅程第1卷. 法兰克福和莱比锡: 高姆斯, 1753: 62–63.

约1730年代中，荷兰科学家彼得·穆森布罗克也创作了一种类似滑动幻灯片的双层幻灯片，他在1736年将自己的动画幻灯片向另一位著名科学家阿贝·诺莱特展示，后者在巴黎的科学沙龙中多次向其他科学家推广幻灯动画，还在著作中介绍到穆森布罗克的幻灯片，形容动画效果的表现取决于绘画和设计。穆森布罗克在其《物理原理》（1739）中介绍了滑动、遮罩、旋转和杠杆等几种不同的机械幻灯片，并提供了一些插图。

• Musschenbroek P. 物理原理.第2卷[M]. 莱顿: 塞缪尔·卢奇曼斯, 1739: 插页21.

图2-19：惠更斯信件中夹带的幻灯片手稿；
图2-20：19世纪平移滑动幻灯片和遮罩滑动幻灯片示意图（赵楠乐子，2022）；

1760年代中，随着贺拉斯·华尔浦尔的哥特小说《奥特兰多城堡》（1764）的推广，哥特文学开始在欧洲流行，进一步促进了幻灯被用作“吓唬”观众的功能，而会动的鬼魂显然比静止图像有更好效果，幻灯动画技术因此被更多地开发。

1770年，法国发明家埃德姆-吉勒斯·盖约特介绍了用两张幻灯片描绘海上风暴的方法，一张是从大风到平静的海面，另一张有不同角度的船只，投影师通过直接晃动幻灯片来营造动画错觉；还介绍了利用烟雾来制造幽灵在空中盘旋的错觉，这对后来罗伯逊创造的“幻影秀”起到帮助。1789版的《大英百科全书》中也有相关介绍和插图，但没有提到盖约特。

• Rossel D. 1800年前的神灯和活动图像[J]. 巴洛克报告, 2005, 40-41(8): 686-693.
• Colin M, George G, Andrew B.大英百科全书第6卷[M]. 爱丁堡: A 贝尔和C麦克法夸尔, 1797: 38-39.
• Colin M, George G, Andrew B.大英百科全书第19卷[M]. 爱丁堡: A 贝尔和C麦克法夸尔, 1797: 323.

1780年代，亚当·沃克发明了一种复杂的，机械运动与背投结合的幻灯投影系统“太阳系仪”（Eidouranion），用于显示行星围绕太阳旋转等天文图像运动。

图2-22：表现海上风暴动画的幻灯片和利用烟雾投影悬空幽灵的幻灯设备（大英百科全书，1797）；
图2-23：太阳系仪（爱德华·伯尼，1817）

19世纪初

溶解视图多镜头投影

19世纪初，魔术师保罗·菲利多可能是最早发明“溶解视图”幻灯动画的人，但可查记录很少，而另一位可能的发明者是据说曾为菲利多工作的亨利·查尔德，他被认为在1807年发明了溶解视图幻灯动画，并在1818年改进和完成了这项技术。查尔德在1827年举办了一系列展览，带动了溶解视图的流行。而术语“溶解视图”最早出现在1837年伦敦阿德尔菲剧院查尔德演出的海报上。溶解视图幻灯片需要两个或以上的幻灯机合作，投影在同一位置上，在幻灯片1逐渐淡出的同时幻灯片2逐渐淡入。该技术可以投影出从白天逐渐变成夜晚的动画效果。

效果幻灯片

利用两台或以上幻灯机投影的还有“效果幻灯片”，在前场景幻灯片上绘制遮罩，通过多台（或多头）幻灯机把局部绘制的效果替换片“合成”到主画面中，以在投影画面中实现局部变化动画效果，不仅节省制作成本，也更善于表现奇幻情景。基于遮罩的多图层（多平米）合成技术，在传统电影动画和数字动画时代一直被使用。

图2-24：表现日夜变化的溶解视图幻灯片示意图（赵楠乐子，2022）；
图2-25：三镜头溶解视图幻灯机广告插图（佚名，1886）

旋转色板（Chromatrope）机械幻灯片

约1844年 ，英国玻璃画家亨利·查尔德制作了一种被称为“旋转色板”（Chromatrope）的机械幻灯片，通过两块逆向旋转的彩色玻璃，产生类似万花筒般令人炫目的抽象图形动画。早期的旋转幻灯片多数是“8”字形的单滑轮结构，由弦带动旋转，但这种结构比较脆弱，19世纪中叶被链条和齿环取代。玻璃幻灯片被框在一个有齿环的铜环里，旋转手柄通过棘轮带动两个齿环旋转，可实现更复杂的旋转效果。

19世纪中

19世纪中，虽然幻灯表演在欧洲越来越流行，但基于序列帧的光学动画玩具也开始加入市场，幻灯艺人们迫不及待地开发更先进的机械幻灯片来表演更多的动画，以免被挤出时代。而使用机械镜头挡片、拥有双头甚至三头的幻灯机陆续出现，提供了更强的光源和更平滑的过渡，它们极大方便了幻灯动画的投影。

天体运动镜（Astrometroscope）机械幻灯片

1858年或更早，匈牙利工程师皮尔彻发明和制作了一种利用视觉暂留现象的大型幻灯投影设备“天体运动镜”（Astrometroscope），通过操作两块有夹缝（或穿孔）的金属板，循对角线、圆周、垂直或水平方向运动，以模拟流星或各种随意变化的线条动画效果。

摆线轮（Cycloidotrope）机械幻灯片

约1865年，伦敦幻灯制造商马歇尔生产了被称为“摆线轮”（Cycloidotrope）的机械幻灯片，结合万花尺原理，观众通过设置触针位置和旋转驱动摇柄，可直接在幻灯片上绘画各种几何图形，并由幻灯实时投影整个绘制过程。欧洲多个幻灯片制造商都出品了类似产品，其最早发明者无考。

图2-28：万花筒轮（沃尔特·伍德伯里，1875）

迷幻轮（Eidotrope）

1866年，惠斯通发明了基于莫尔效应的“迷幻轮”（Eidotrope）机械幻灯片，也可以理解为旋转色板的变体，动画效果由两块逆向旋转的镂空金属网片组成，投影出让人眼花缭乱的光点运动动画。

万花筒轮（Kaleidotrope）

约1870年，出现了一种名为“万花筒轮”（Kaleidotrope）的机械幻灯片，在有镂空孔的玻璃片夹层中放入彩色胶片或其他小碎片，当转盘旋被撞击或旋转时，会投影出不断变化的色彩运动图形动画。

胶卷幻灯

1890年代，法国和德国都生产了用于投影柔性长卷胶片的幻灯机，由手摇柄驱动转轴旋转移动画面，长卷画和全景画等正式成为机械幻灯动画中的一员，不断融合。德国汉堡的克里斯光学研究所制作了一款标题为“月球上的一天”的天文模拟动画旋转幻灯片。

木偶幻灯片

1891年，英国的乔治·卢蒂克和威廉·切芬斯分别获得了被称为“木偶幻灯片”（剪影幻灯片）专利，包含关节角色，由杠杆、细杆、凸轮或蜗轮驱动，直接控制角色进行较复杂动作表演。角色一般由金属片制作，关节结构类似于塞拉芬的机械皮影。

法国《科学画报》刊登了一款模拟意大利那不勒斯湾维苏威火山喷发的场景的机械幻灯片插图。

此外，各大博物馆和古玩网站上还展示了很多来自19世纪，具体发明者不详的机械动画幻灯片：
基于牛顿色轮原理表现光色合成效果的旋转幻灯片；
通过旋转摇柄驱动有很多小孔的黑色弹性材料幻灯片，
模拟落雪效果的特殊机械幻灯片，通常与冬季雪景幻灯片结合使用；
利用双层滑片表现火车和船在同一画面各自运动的滑片幻灯片；
利用绘有规则放射状曲线玻璃盘，让静态画面产生动感的旋转幻灯片等。