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虽然电影动画的基本原理在19世纪中已被较好地理解,发明家们也意识到,他们需要找到一种既可高速运动、又能承载大量序列图的载体,玻璃盘在这一方面显然难以胜任,虽然关于长带式载体的想法早已有之,但关键材料的缺失始终压制电影获得突破性成长。幸而人类的科技文明在多个赛道上都奋力奔跑,约1855年,亚历山大·帕克斯发明了赛璐璐,他称之为“帕克赛恩”;1870年,约翰·海厄特向世界介绍了新术语“赛璐璐”。赛璐璐最初被用作象牙替代品,有韧性,易塑形,虽然高度易燃和昂贵,它的出现不仅拯救了大象,也是开启电影时代的最后一块重要拼图。
需要注意的是,在19世纪末的文本资料中,术语“薄膜”“胶片”“胶卷”“电影”和“影片”均使用同一个英语单词“Film”,十分容易混淆。
1884:
- 由于早期的赛璐璐还无法制作成薄片,在赛璐璐胶卷诞生之前,伊士曼(Eastman G)曾带来了一种纸质底片卷,并以“摄影薄膜”为名为申请了两项美国专利,开始生产明胶涂覆的纸质底片卷,并成立了“伊士曼干版和胶卷公司”。
- Eastman G, Walker W. 摄影薄膜: 美国专利306470[P]. 1884-10-14.
- Eastman G. 摄影薄膜: 美国专利306594[P]. 1884-10-14.
- 伊士曼虽然早期产品的成像效果无法与玻璃底片相比,但敏锐的电影实验先驱随即开始探索这种新材料的可能性,开发适合柔性底片卷的摄影和投影设备。这意味着一系列不起眼的小轮子、转轴、进给机制等精密机械技术的研发,它们需要很多时间,而纸质底片卷的脆弱也限制了一些更好的想法。因此,电影设备的研发不会一蹴而就,基于光学动画玩具的摄影机和投影机在接下来的10多年里依然占领市场。
纸质底片卷作为第一代柔性底片卷,它的诞生为很多发明家带来了新的思路,但它的存在既短暂,亦常被忽略。
- 查尔斯·W·斯蒂夫(Charles W. Stiff)和纳撒尼尔·C·鲍斯利(Nathaniel C. Bousley)发明了一种通过气动控制与机械时钟联动,替代传统手动计时快门操作。
- Stiff C, Bousley N. PHOTOGRAPHIC CAMERA: US299,289. 1884-5-27
- 威廉姆·休斯(Hughes W)申请了一种适用于任何普通投影机的、带快门的机械幻灯片专利,但这种硬框架平行移动的结构,注定无法突破帧数限制,机械快门幻灯片很快便要失去市场了。
- Hughes W. 一种改进的幻灯快速换图框: 英国专利13372[P]. 1884-10-9.
- 安舒茨使用计时摄影机拍摄的马匹、飞鸟等动物的序列照片惊艳柏林。他的计时摄影机结合了高速快门和电子定时释放,最初是他自己设计的12台相机,后来是24台,由法国仪器制造商施耐德电机建造。

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1885:
- 伊士曼干版公司的乔治·伊士曼(George Eastman) 和 威廉·沃克(William H. Walker)获得了摄影胶卷滚筒架(Roller-holder for photograph)的专利(US317049),以支持柔性底片进入相机,但这距离电影标准的摄影机还有很远的道路。
- 约翰·比奇(John Beach)获得了一项高速快门控制的美国专利(US319669),提供一种通过离心力驱动实现高速可控曝光的快门系统,使拍摄快速移动物体成为可能。
- 拉奇制作了一台由4个镜头轮流投影,模拟图像运动的幻灯机。
1886:
- 法国电影先驱路易斯·普林斯(Louis Aimé Augustin Le Prince,1842-1890失踪)放弃了他已获得成功的全景图事业,全身心投入他再现生命的新想法中。
- 他建造了一台有16个镜头,同时兼具计时摄影和动画投影功能的设备,并向华盛顿专利局提交了专利申请。该设备由2组各8个镜头组成,当第一组镜头连续释放拍摄时,另一组镜头的底片可进行替换;使用柔性底片,每一张底片在曝光期间会被一个凸轮驱动的框架夹紧;镜头之间的曝光时间有重叠,即关闭上一个镜头之前释放下一个镜头,专利图纸幸存至今,但设备原型和所摄照片仅幸存一小部分。由于这是第一台兼摄影和投影功能的设备,这导致普林斯的专利申请遇到在分类上的麻烦。
- Prince L. METHOD OF AND APPARATUS FOR PRODUCING ANIMATED PICTURES OF NATURAL SGENERY AND LIFE): US376247[P]. 1888-1-10.

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1887:
- 汉尼拔·古德温(Hannibal Goodwin)申请了一项涉及赛璐璐摄影胶片及其制造方法的专利,但由于他并非来自化学专业背景,其申请内容有些含糊不清,该专利直到1898年才获批。在此期间,伊斯曼已经开始使用他自己的工艺生产赛璐璐胶卷。由此引发的专利诉讼最终在1914年以伊士曼败诉告终,但古德温已于1900年因意外离世。
- Goodwin H. PHOTOGRAPHIC PEVLLICLE AND PROCESS OF PRODUCING SAME: US610861[P]. 1898-9-13.
- 艾萨克·斯托达德(Stoddard I)获得了一项胶卷暗盒专利,包括摩擦卷绕装置,该专利转让给了伊士曼公司。
- Stoddard I. 摄影卷筒纸架(PHOTOGRAPHIG WEB HOLDER): US370216A[P]. 1887-9-20.
- 获益于伊士曼的柔性底片,加拿大摄影师约翰·康农(Connon J)带来了首批能实现360°旋转的全景相机,类似机制的全景摄影机陆续开发,便不逐一详述。
- Connon J. 摄影仪器:US369165A[P]. 1887-8-30.
- 意大利的贝内托(Benedetto)申请了一项色彩摄影专利,成为后来“特艺色彩”(Technicolor)技术的基本原理。
- Fisher D. 1887[EB/OL]. (2008-4-9)[2022-9-30] https://www.terramedia.co.uk/Chronomedia/years/1887.htm
- 安舒茨推出了他的“电动旋转视镜”(Electrotachyscope),早期版本是一种由多块镜片组成的转盘,由摇柄转动,使用盖斯勒管间歇照明,可供一小群人共同观看,后来陆续制作了一些不同版本,包括使用两个转盘的投影仪、带窥视孔的小型版本、带有6个小屏幕、投币式、大屏幕投影等。安舒茨的设备十分受欢迎,在欧美很多国家展出过,其运动照片质量普遍被认为比迈布里奇和马雷的更好,但他对当时新发明的柔性底片没有兴趣,认为成像质量没有玻璃盘好,因此他的设备也一直难以在帧数上取得突破。
- 格林致力于将留声机与他正在研发的投影仪同步,虽然未能实现,但他指出的“声音和视觉的同步,肯定只是一个机械改进的问题”的观点是正确的。
- Allister R. 弗莱斯-格林:一位发明家的特写镜头[M]. 伦敦:马斯兰出版社, 1948: 53.
1888年
- 摄影先驱、摄影器材商约翰·卡布特生产了第一批赛璐璐干版底片,他向费城摄影学会和富兰克林研究所介绍了自己的产品,厚度仅0.01英寸的赛璐璐薄片,是迄今为止最完美的玻璃替代品。
- 伊士曼发明的首款使用柔性底片卷的柯达相机上市,装载可拍摄100张照片的底片卷,象征着摄影开始从专业摄影室走进大众市场。
- 同年,伊士曼着手研发用于运动摄影的赛璐璐胶卷。
- 艾蒂安-朱尔·马雷向法国科学院展示了他使用纸质底片卷的新款计时摄影机,当曝光时间为1/500秒时,以每秒20帧的速度拍摄,一次可拍摄40多张照片,马雷开发摄影机的目的依然集中在对生物运动的研究上。
- 普林斯在他的16镜头摄影和投影设备获得美国专利的同一天,在英国申请了一项几乎相同的专利。他被指在1888年的夏天已制作出单镜头电影摄影机,于同年10月向英国专利局提交了一份设备改进的附录,提及到他的单镜头相机版本,但由于描述说明不够充分,亦未配图,导致他的单镜头摄影机没有受到该项专利保护;同年也在美国为其单镜头相机提交了专利申请,但被拒绝。普林斯的故事将在1890年戛然而止,只有两台相机以及一些幸存的图像证明着他曾经的努力。
- Kilburn S. 洛杉矶普林斯的职业生涯, 电影和电视技术史[M]. 伯克利: 加利福尼亚大学出版社, 1931: 76-83.
- 爱德华·波特获得了一种类似于早期电影放映机,搭载长卷式图像带的幻灯机专利,一卷包含标题、照片或其他图像的胶卷,通过溶解视图的幻灯机投射到屏幕上。
- Potter E. MAGIC LANTERN SLIDE: US390396A[P]. 1888-10-2.



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- 后来被誉为动画之父的法国动画先驱埃米尔·雷诺(Émile Reynaud)为其动画投影机“光学剧院”申请了专利,成为第一台使用穿孔柔性长卷序列图带的动画投影设备。它依然采用两台幻灯,分别投影场景和序列图,但序列图的图像传送方式比之前复杂,通过多个反射镜和透镜组合实现。早期的序列图是雷诺直接在6×6厘米的明胶片上手绘的,然后固定在一条有包边的纸带上,一个15分钟的动画,其序列图带长度可达50米,每帧图像之间有一个穿孔,以便滚轮带动纸卷和定位,雷诺因此被认为是首位使用“穿孔”柔性长卷的人。动画播放可实现“倒放”“循环”等效果,该设备还带有同步音效系统,由序列图带上的银标激活电磁触发蜂鸣器、小鼓或其他声学设备,现场还有音乐伴奏。但由于背景和角色是在屏幕上合成的,当时的技术无法避免角色在画面上出现半穿透效果。专利描述中提及图像带可以是无限长度或只在两张图片之间使用,可以是任何材料的,无论透明还是不透明的;序列图可以是手绘的,也可以是照片;中心鼓的镜子数量可能因型号不同而有所不同,滚轮驱动可手动或使用马达;既能投影到屏幕上,也能像以前的帕西诺镜那样,在中心鼓镜子上直接观看。但在1892年之前,它鲜为人知。
- Reynaud E. 光学剧院: FR194482[P]. 1888-12-1.
- 托马斯·爱迪生向专利局提交了一份关于光学留声机的预先声明,描述它对眼睛的作用就像留声机对耳朵的作用一样,并称这项发明为“肯尼托视镜”(Kinetoscope)。但相关实验基本上是由其助手,威廉·迪克森在1889年6月之后进行的。迪克森后来成为早期电影技术发明史上另一位重要人物。
- Kinetoscope原意为运动观测仪器,国内也有翻译为活动电影放映机,但由于还有另外一台重要的早期电影机拥有相同词义,本站根据其发音翻译为肯尼托视镜,以避免混淆。
- 尼古拉·特斯拉发明了电动机,它将成为电影设备的重要组件。
从人为组装的系列照片,到自动计时摄影的序列照片,多镜头拼接显然不是最佳方案,纸卷和玻璃盘一样依然只是一个权宜之计,电影还在等待一位重要的朋友,它马上就要面世了。
1889年
- 伊士曼宣布了第一批赛璐璐摄影胶卷的诞生,形容为“像纸一样轻薄,像玻璃一样透明”。同年开始在美国销售,次年初登陆欧洲。赛璐璐胶卷既保持了纸质底片长度特性,又具备更好的柔韧性,摄影机和投影机终于找到了可以被高速拉扯和转动的材料。虽然早期的赛璐璐胶卷对于电影需要的速度来说还是太硬了,相关摄影设备也需要研发,各种权宜之计不会马上被放弃,但它们很快便会被基于赛璐璐胶卷的电影技术取代。
- 艾蒂安-朱尔·马雷随即在他的相机中使用了赛璐璐胶卷,其韧性使他能以每秒100张的频率拍摄。而爱迪生实验室的参与,拉开了电影商业化的序幕。
- 华兹华斯·多尼索普与威廉·克罗夫特获得了一种使用柔性底片卷的摄影和放映机专利,依然使用多尼索普此前计时摄影机的名字“运动绘图”。他们至少在1889-1891年之间拍摄过一些电影片段,其中部分幸存至今,但他们似乎没有成功解决电影投影仪的机械问题。
- Stephen H.华兹华斯·多尼索普. (2000)[2022-9-30]. https://www.victorian-cinema.net/donisthorpe
- 弗莱斯-格林(Greene W)和工程师莫尔·埃文斯(Evans M).在英国申请了一种计时摄影设备专利[2],使用柔性底片卷,但帧速率只有每秒10帧左右,在实践中效果依然不太理想。
- Greene W, Evans M. 改进的快速系列摄影装置: 英国专利10131[P]. 1889-6-21.
1890年
- 一场可能的电影放映发布会突然取消,因为主人翁普林斯“消失”了,有说他的设备早已投影出动态影像,但他一直对该设备的投影亮度、跳动和噪音等问题感到不满,因此拒绝公开展示他的发明而持续研究。他尝试过不同数量镜头,不同光源,不同的传动结构,部分实验中序列图像被单独安装在柔性带子上,也及时尝试了赛璐璐胶片,但一直未能完美解决问题。勒普林斯的助手和家人说他本计划于1890年9月在美国举行公开展览,却在9月16日神秘失踪,连同携带的许多文件和行李,该案至今成迷、众说纷纭……
- 爱迪生实验室的迪克森和威廉·海斯开发了一种在水平进给装置中曝光一条胶片的设备,用来捕捉运动图像。与此同时,他们发现伊士曼的赛璐璐胶卷不够强韧,齿轮撕裂胶卷会导致图像模糊,因此改用波士顿布莱尔公司提供的更厚重的胶卷。
- 伊诺克·佩里(Perry E)发明了一种瞬时快门,可以让光线只在曝光瞬时进入相机,从而免除了此前需要插入部件在重置快门时遮盖镜头的结构。
- Perry E. 照相机快门: US422825[P]. 1890-3-4.
- 弗莱斯-格林和弗雷德里克·瓦利共同开发了一台立体运动图像摄影机,但帧速率依然不足。
1891:
- 爱迪生展示了“肯尼托作图”(Kinetograph)的原型,既是计时摄影机,又是带窥视孔的观看器,使用18毫米胶卷,同年提交的运动图像摄影和放映机专利申请中,胶片改为35毫米。
- 弗莱斯-格林又制造了一台计时摄影机并申请专利。他是一个十足乐观电影梦想家,一直致力于实验而影响了他原来的摄影生意,甚至被宣布破产,但这没有磨灭他的电影梦。
- 法国物理学发明家加布里埃尔·利普曼发现了在一张底片上直接获得彩色的方法,但由于过于复杂,未能推广使用。

图片来源:National Media Museum/Science and Society Picture Library

1892年
- 法国发明家莱昂·布利(Bouly L)为其电影拍摄、投影设备申请专利,从而创造了第一个专门用于形容电影的术语“辛尼马托作图”(Cinématographe),使用没有穿孔的感光胶片。布利的后续开发出现困难,由于缺乏资金支付相关专利保护费用,卢米埃兄弟后来获得了这个名字,用于他们的电影机。
- Bouly L. 一种即时相机,用于自动和不间断地获取一系列运动的分析性快照或电影制作人所说的其他快照: 法国专利219350[P]. 1892-2-12;
- Bouly L. 法国专利235.109[P]. 1893-12-27.
- Cinématographe源于希腊语“在运动中写作”,它事实上可以直接翻译为电影机或运动摄影机,但由于当时有很多不同的名词都可作此翻译,为免混淆,我根据其发音翻译为“辛尼马托作图”。
- 法国发明家、电影制片人乔治·德梅尼在巴黎国际摄影展上展示了一款使用玻璃转盘的计时摄影、投影机“唱机视镜”(Phonoscope),支持24帧序列照片,但这类转盘式的动画设备很快便会退出市场。

雷诺成为第一位,也是唯一位,
成功赶在赛璐璐胶卷诞生之前,
把有角色、有故事、有声、有色、长达15分钟的动画片胶卷,投影到屏幕上供大众观看的发明家,而电影直到下一个世纪才能实现这些功能。
- 1892年10月-1900年3月,雷诺在巴黎格雷文博物馆举办了超过12000场动画放映,观看人次估计超过50万。然而,雷诺的动画片是在巴黎公开放映的,19世纪末很多关注运动摄影和动态投影的发明家都聚集于此。而雷诺和安舒茨一样,比起跟随发明的新浪潮,他更沉浸于自己的动画片,亲自参与创作和表演。于是,当卢米埃兄弟在开始放映他们真人电影短片,当梅里爱等奇幻电影先驱带来一大批新“动画”时,巴黎人们的消费力注定被分散。虽然雷诺的“光学剧院”也可投影照片序列,但难以和直接使用赛璐璐胶卷的电影设备相比。加上雷诺的设备、作品、甚至表演方法都难以复制,没法像电影机和电影胶卷那样便于传播。
- 20世纪初,只能固守一地的雷诺败局已定,最终被人们所遗忘,连同他创造的第一代电影动画。更不幸的是,雷诺与格雷文博物馆签订的“糟糕”合同,导致他没有获得应有的财富。
- 后来,他在晚年凄惨,身无分文的沮丧中,亲自砸碎了自己的“光学剧院”,并把大部分的作品扔进了塞纳河。
- 再后来,雷诺的作品和事迹被重新发掘,至2015年,他的动画片被联合国教科文组织列入世界记忆名录。



1893年
- 爱迪生获得其肯尼托作图机的专利,并在布鲁克林艺术与科学学院举行了第一次公开展示,胶片的水平进给系统已经改变为垂直进给系统,赛璐璐胶片并未卷成一卷,而是以蛇形的方式由多组滚轮驱动,观众在顶部的窥视孔观看“电影”。它使用的两边穿孔35毫米胶片,后来成为多数电影胶片的标准。
- Edison T. 展示运动物体照片的装置: US493426[P]. 1893-3-14.
- 爱迪生在新泽西州建造了世界上第一个电影制片厂“黑色玛利亚”。
- 随着这类电影胶片窥视机的的商业化,传统窥视秀的市场逐渐被取代。
- 威廉·沃克发明了一种连续生产赛璐璐胶卷方法,使用缓慢旋转的轮子作为玻璃台的替代品,他申请了英国专利,但似乎没有实际商用。
1894年
- 发明家查尔斯·詹金斯使用他自1890年开始研究的投影设备,在印第安纳州用胶片和电灯放映了一位杂耍舞蹈家的电影,后来被称为“幻影镜”(Phantoscope)。
- 德梅尼发明了一种带有凸轮的计时摄影机“生物作图”(Biographe),使用没有穿孔的柔性底片卷。
- 艾蒂安-朱尔·马雷发明了一种每秒可拍摄700帧的高速相机。
- 英国电影和科学仪器制造商罗伯特·保罗山寨了爱迪生的肯尼托作图机,也开始构思生产自己的投影仪和摄影机。
- 迪克森在黑色玛利亚工作室中制作了首部同步录音的有声电影《迪克森实验的有声电影》,该片可能是为“肯尼托留声机”(Kinetophones)制作的,它一度被遗忘,直到2000年经由数字修复再次公诸于世。同年,迪克森还执导了第一部手工上色的彩色电影《安娜贝拉的蝴蝶舞》。
图3-48:光学剧院插图(波耶,1892);
图3-49:爱迪生的肯尼托作图放映机(蒂桑迪尔,1894);
图3-50:詹金斯的幻影镜(霍普伍德,1899)
