屏幕背后,那些为动画技术发展作出贡献的人和事,都值得被认真记录。
102025-04

#3.3.2 所谓电影动画的诞生(1906-1909)

1906年,有多部使用所谓标准电影技术,符合电影戏剧特征,又有确凿存证的动画片接连发布,但这经常被简化为“1906年首部电影动画诞生”,甚至是“1906年首部动画诞生”,这是不对的。

首先,动画早就诞生了,远在电影诞生之前;其次,电影动画也早就诞生了,在人们使用各种技术对电影进行“加工”时。

  • 布莱克顿(J. Stuart Blackton,1875-1941)的《滑稽脸的幽默相》在美国上映,它被普遍认为是首部记录在“标准”电影胶片上的动画片,常被引用为电影动画的诞生,以真人实拍、逐帧手绘和剪切动画技术混合制作的电影动画短片,而布莱克顿的电影动画之旅,早在19世纪末便开始了(见前文)。
  • 活跃于法国影业的西班牙动画先驱塞冈多·乔蒙执导的《鲍勃的电子剧院》(Bob's Electric Theatre,成为现存最早的定格木偶动画,除片头一小段真人实拍外,大部分时间由多个可动小木偶通过定格摆拍的方式完成。
  • 沃尔特·布斯(Walter Booth,1869–1938)执导的《艺术家之手》(The Hand of the Artist经常被描述为首部英国动画片,尽管该片大部分时间使用的都是利用多重曝光的真人实拍,结合少量定格动画
  • 1906-1909年间,俄罗斯芭蕾舞大师亚历山大·希里亚耶夫(Александр Александрович Ширяев / Aleksandr Aleksandrovich Shiryaev,1868-1941)为设计表演制作了许多动画短片,
    • 包括逐帧手绘动画木偶动画,这可能是最早的“预视觉”(Pre-Visual)动画
    • 由于希里亚耶夫神奇的天赋和精湛的技术,这些为预览而制作的动画,与当时上映的动画片相比毫不逊色,
    • 但它们从未公映,直到维克多·鲍恰洛夫执导的纪录片《亚历山大·希里亚耶夫:迟来的首演》(2004)上映,人们才得以一见。
  • 2月:詹姆斯·布莱克顿(J. Stuart Blackton)执导的真人+定格动画短片《闹鬼旅馆》The Haunted Hotel)上映。
    • 涉及一些在当时来说让人惊讶的、先进的定格动画技术,被誉为定格动画技术的奠基之作
    • 开创了真人实拍与动画特效结合的先河,影响了后世恐怖喜剧与奇幻类型片的发展。
    • 美国动画学者唐纳德·克拉夫顿(Crafton D)指出,这批电影动画的商业成功,触动了法国的电影制片人,高蒙电影公司绞尽脑汁寻地找布莱克顿电影中物体自行移动的方法,最后由漫画家埃米尔·科尔(Émile Cohl,1857–1938)找到了定格动画的秘密。
      • Crafton D. 米奇之前: 1898-1928的动画电影[M]. 芝加哥: 芝加哥大学出版社, 1993: 13-18.
    • “伪纪录片式恐怖喜剧” 的早期范例
  • 6月:科尔制作的定格动画短片《日本幻想曲》(Japon de fantaisie,1907)上映,看起来确实更像是一部技术探索实验片
  • 美国早期电影导演诺曼·道恩(Norman Dawn,1884-1975)在《加利福尼亚任务》使用自创的接景画技术(Matte Painting),在镜头和实际场景之间架起绘有接景画的玻璃板,结合遮罩,修补已破败的建筑,把电线杆替换成树干等。
    • 他在1910年代期间多次改进接景画的拍摄技术,在原始接景画中放置了几块纸板阻挡胶片曝光,未曝光部分便可再次拍摄;又把该技术和玻璃镜头结合,使用部分涂黑的玻璃作为遮罩;或把已部分曝光的胶片投影到画架上,然后直接在投影旁边绘画接景画,获得更直观的“合成预览”。
    • 这类技术性价比很高,成为20世纪前期电影特效的主要手段之一。
    • 道恩后来为其接景画技术申请了专利,并起诉一些导演侵犯了他的专利,但最终败诉,因为接景画和多重曝光技术自电影行业诞生之后便一直被使用。
      • Dawn N. Cinematographic-picture composition: US1269061 [P]. 1918-06-11.
    • 其技术原理后来与“动态遮罩”“数字接景”技术融合,至今仍被行业采用。
  • 相传日本制作了首部动画片《活动写真》,该片于2005年在京都被发现,是一段有50帧,红、黑两色,描绘一名水手服男孩在背景上写下“活動写真”四字。
    • 它不是被拍摄的,而是直接印刷在35毫米透明胶片上,类似于德国的“印刷胶卷”。
    • 这类设备至少在1904年已经引进到日本,部分学者猜测它可能于1907-1911年间制作和生产,由于当时只有富人家里才可能拥有私人的幻灯投影仪,且没有其他相关记录,该动画片的真实来源可能无法确定。
  • 雷诺的立体放映设备“立体电影”(Stéréo-Cinéma获得了专利,是在其帕西诺镜的基础上升级的,由两组帕西诺镜合并垂直放置,中心鼓反射镜角度倾斜,结合双目取景器使用。其内容素材来自雷诺1902年发明的立体摄影机,但这类短序列循环的设备已不具竞争力。
  • 科尔创作的《幻想曲》经常被介绍为首部“全动画”短片,主要使用逐帧手绘技术,部分镜头可能使用了剪切动画,或转描之类的其他方法,真人镜头被用于片头,科尔通过夸张的造型、动作、变形、转场和空间扭曲等效果展示了手绘动画的魅力,也是变形动画的创始人之一。
  • 科尔实际上为每一帧序列图在胶片上连续拍摄了2帧,后在动画术语中称为“一拍二”。但该术语是基于24帧/秒而言的,而早期的无声电影拍摄的帧速率在16至26之间,放映通常使用比拍摄时高2至3倍的速率。到1920年代末,电影公司更新有声电影设备,24帧/秒才逐渐成为35毫米胶片的标准。基于每秒24帧的“一拍二”和“一拍三”在此后的100多年中一直被大多数商业动画采用,而“一拍一”一般用于院线级电影动画或动画短片。随着电视和数字视频的发展,现代数字动画的常用速率已不限于24帧/秒,因此一拍几这种说法已很少被使用。
  • 同年,科尔制作的电影短片《魔法圈》还带来了已知最早的折纸动画片段。他后来还制作了200多部动画短片,他放弃了完全使用手绘这种耗时费力的制作方法,而更倾向把各种不同的动画和电影技术混合在一起,使他的作品成为“用动画技术做电影”和“用电影技术做动画”的典型代表,被誉为“卡通动画之父”,并以诸多创新闻名,其电影动画在法国、英国、美国、日本等地都有上映,但幸存至今的却寥寥无几。科尔最后的故事竟和此前两位法国动画先驱,雷诺和梅里爱惊人相似,1920年代,法国动画行业再次衰落,科尔的职业生涯也随之结束,他离世之时身无分文,被人遗忘,更巧合的是,科尔走后的几个小时,梅里爱也永远离开了我们。
  • 10月:塞冈多·乔蒙(Segundo de Chomón,1871–?)执导的《电动旅馆》El hotel eléctrico)与巴黎上映,
    • 经常被介绍为首部使用“真人定格动画”(pixilation)技术的电影短片,把真人演员作为一种定格动画的材料使用。
    • 事实上,真人定格动画在“前电影”时代早已出现,当时主要是为了模拟真实运动,而后来的真人定格动画主要致力于表现不正常的、跳帧的、快速或慢速的卡顿动作,以真实表现虚幻,以真人扮演木偶。
    • 术语pixilation是后来加拿大动画师格兰特·蒙罗在1950年代创造的。
    • 该片也大量使用到实物定格动画(Object Animation)技术。
  • 理查德·墨菲为道利执导的电影短片《从鹰巢中救出》制作了第一只用于拍摄电影的机械动画偶,尽管其可动性十分简陋,但相关技术持续发展,在数字角色动画技术真正成熟之前,一直扮演着重要的角色。
  • 库伯执导的《玩具国之梦》是现存首部由众多木偶(包括真实的玩具)和道具在同一镜头中同时表演的定格木偶动画,这对于当时的技术来说是相当困难的挑战。
  • 爱迪生制作公司出品的《雕塑家的威尔士兔子梦》,华莱士·麦卡琴执导的《雕塑家的噩梦》和塞冈多·乔蒙执导的《现代雕塑家》一起成为最早的粘土动画案例。此前《面包店里的乐趣》虽涉及粘土变形场景,但并未体现拟生的意识。
  • 厄本推出乔治·史密斯发明的一项基于2色加法旋转滤镜的色彩电影技术,后来被称为“肯尼马色彩”(Kinemacolor)。由于不能呈现蓝到紫的色调,而白色也会泛黄,因此需要在投影光源上加装紫蓝色滤光片,并根据投影灯的色温调整绿色滤光片才能产生较好的效果,实际操作者的颜色平衡判断能力会影响效果,而当拍摄对象快速移动时,重影问题依然明显。史密斯执导的《参观海滨》是首部使用该色彩技术的电影。
  • 迪克森和其公司买下了莱瑟姆环的专利,并用它打败了爱迪生的垄断。讽刺的是,在证明了自己的实力之后,迪克森和其生物图像公司加入了爱迪生新成立的运动图像专利公司(也称爱迪生信托,成员还包括维塔图像工作室、卢宾制造公司、百代、星空电影、埃萨奈工作室、塞利格多视镜公司和卡莱姆公司),尝试通过专利规范以实行更有效的垄断(当时宣称为保护),但最终事与愿违,并引起了其他同行,甚至自身成员的强烈反感,黯然退场。
  • 查尔斯·阿姆斯特朗可能制作了最早的剪影动画《运动的老鼠》,但原片已遗失,他次年推出的《小丑和他的驴子》成为现存最古老的剪影动画
  • 基多·泽贝尔执导的德国首部动画短片《新年快乐1910》上映,但原片已遗失。
  • 奥斯卡·梅斯特推出一种类似19世纪中佩珀幻象的立体电影投影表演“阿拉巴斯特拉”(Alabastra),电影图像通过舞台前的玻璃“合成”到舞台上,与演员互动以表现一些奇幻特效。类似的剧院在欧美地区短暂流行,在第一次世界大战期间陆续退场。
  • 玛丽·格林沃特声称自己在1909-1912年间为其色彩管风琴“萨拉比”制作了现存最早的手绘抽象电影动画

总之,所谓电影动画的诞生,只是动画的再一次媒介拓展而已。

#3.3.1 所谓电影的诞生

这一年通常被介绍为电影诞生之年,以卢米埃兄弟电影机的面世为标志,尽管这视乎于对电影概念的界定。而赶在这一年进入电影领域的发明家、仪器制造商、电影先驱还有很多。

  • 卢米埃兄弟在布利的基础上改进出自己的版本,推出第一台集摄影、投影和打印于一体的电影机“辛尼马托作图”,或简称“卢米埃电影机。它经常被介绍为第一台真正的电影机,使用35毫米穿孔胶片,3月22日在法国巴黎首次展示。卢米埃兄弟声称其首部电影拍摄于1894年8月,但也有人认为至少在1895年之后。12月28日,卢米埃开始在巴黎一个咖啡馆地下室开始有偿放映使用这款机器拍摄的电影(每部40-50秒左右),短短几个月内,卢米埃兄弟电影机就在世界各地使用。
  • 值得注意的是,魔术师梅里爱也出席了卢米埃兄弟的电影放映会,并随即表示希望购买这台设备,虽然被拒绝了,但他很快将为世界带来数百部精彩的奇幻电影。
  • 保罗伯特·艾克斯在1895年初也开始研制他们的电影摄影机,并在3月制造了一台可以使用的设备,是基于马雷的计时摄影技术制作的,使用35毫米胶卷。但他们很快便分道扬镳,各自继续自己的电影事业。
  • 尤金·劳斯特莱瑟姆父子开发了一套电影投影系统,并在纽约市开始商业运营。有报道说迪克森给予过他们技术帮助。为了拍摄和放映更长的电影,他们在电影机中创造了一种被称为“莱瑟姆环”(Latham Loop)的装置,安装在间歇运动转轮的隔壁,这组看起来挺普通的轮子后来成为所有电影胶片摄影机和投影机不可或缺的一部分,因为它缓解了胶片在持续高速间歇运动时的压力。致力于为电影设备每一个部件申请和收购专利的爱迪生不知为何漏掉了这对轮子,莱瑟姆环的专利后来成为迪克森对付爱迪生的有力武器。
  • Latham W. 投影运动镜: US707934[P]. 1902-8-26.
  • 迪克森、卡斯勒和发明家亨利·马文一起创立美国妙透镜公司,他们不仅开发了前文提及的“妙透镜”,还开发了“妙透作图摄影机”(Mutograph Camera),为绕开爱迪生当时的专利,它设计了一种“摩擦进给”专利,使用69毫米的未打孔胶片,机器在拍摄前自行给胶片的两侧打孔。
  • 雷诺发明了一款电影摄影机“摄影布景师”(Photo-Scénographe),并开始拍摄真人表演的运动序列照片,使用他此前用于放映动画的“光学剧院”放映。那么他将面对同样的问题,难以复制和分发。
  • 查尔斯·詹金斯托马斯·阿玛特在亚特兰大展示了他们开发的一种大型电影投影机,是此前詹金斯“幻影镜”的改良版,包含一种间歇式传动机制,让每一帧图像停留更长的时间以确保足够照亮,并快速替换下一帧,使用赛璐璐胶片和电灯,速度可达50帧每秒。但两人很快就分道扬镳,紧接着一场必然的专利官司,结果詹金斯获得了他最初版本的单独专利,阿玛特获得了修改后版本的专利。
  • 发明家斯克拉达诺夫斯基兄弟发明了电影机“生物镜”(Bioscope),年底开始在柏林温特加滕音乐厅放映,但该设备的技术难以与其他当代产品相比,很快便被放弃了。
  • 爱迪生推出了所谓的“肯尼托留声机”(Kinetophones),投影仪通过滑轮系统连接到留声机,但声影并没有很好地同步,很快便退出市场了。
  • 欧文·埃姆斯(Eames O)获得了一项名为“摄影机灯”的早期电影放映机专利。
    • Eames O. 摄影机灯: US546093[P]. 1985-9-10.
  • 阿尔弗雷德·克拉克执导的《玛丽·斯图亚特的死刑》通常被介绍为世界上首部使用特效的电影短片,使用了后来被称为定格替代”的特效动画技术,即利用定格动画原理,通过停拍并替换场景中的某个局部,实现变形、虚拟传送、瞬间位移等特殊效果。
  • 在电影时代正式开启之时,安舒茨退出了动态影像的相关领域,转向小型相机制造和鼓励业余摄影。他似乎并不愿意使用当时质量还有待改进的赛璐璐胶片,和迈布里奇、马雷、爱迪生等发明家最大的不同在于,安舒茨更关注图像创作本身,有着艺术家的执着和喜好,而另外几位,更多是科学家对于新技术的兴奋和探索。然而,历史无数次告诉我们,当新科技和已有艺术发生摩擦时,科学家们终将把绝大部分人领向下一个时代,而艺术家所疑虑的问题,要么被后来的科学所解决,要么被大多数人遗忘。
  • 伯特·艾克斯抢先在皇家摄影学会展出了他的电影投影机,而保罗赶在卢米埃兄弟电影机在伦敦首映的同一日,在芬斯伯里技术学院展示了他的电影投影机“剧院作图”(Theatrograph),也称“动画作图”(Animatograph),是第一台商业化生产的35毫米胶卷电影投影机。他在设计中加入了马耳他十字装置,使每个画面停留足够的时间以创造更清晰的动画,这是爱迪生的肯尼托作图机所没有的。
  • 保罗推出第一台具有倒转功能的电影摄影机“辛尼马托作图摄影机1号”,其特点是允许胶片重复曝光。魔术师卡尔·赫兹(Carl Hertz)带着保罗的放映机环球表演,到过南非、澳大利亚、锡兰(今斯里兰卡)、印度、中国、日本、斐济群岛和夏威夷等地。在接下来的14年里,保罗将会为世界带来700多部电影。
  • 在早期电影先驱中,梅里爱在魔术方面的经验和喜爱,让他理所当然地成为了“电影特效”和“视效动画”的鼻祖。他把电影从一种科学发明变成了一种艺术创作,把奇幻性、叙事性,角色创造和戏剧表演这些艺术元素置入电影。1896年4月,梅里爱如愿从保罗那里购买到了一台电影放映机,以及保罗和爱迪生公司出售的几部短片,开始在他的剧院放映电影。他的剧院是从前文提及的法国魔术师胡丁手上购买的,包括其首席机械师和一些员工,而梅里爱本身也是一名博学的艺术家,他们很快便把买来的电影放映机改装成电影摄影机,甚至自己摸索出胶卷冲印的方法。5月,梅里爱开始拍摄他的首部电影,8月开始在剧院播放,9月为他们的电影摄影、投影机“肯尼托作图罗伯特-胡丁”申请专利,年底成立了“星空电影公司”。梅里爱在1896-1913年间执导了数百部电影短片,他把自己多年来的魔法经验搬进了电影。为了创造奇幻效果,梅里爱使用了分屏叠加叠化慢镜头多重曝光拼接手工上色等多种技术,把木偶自动机窥视秀、可动书、幻灯动画、透景画、机械剧院、微缩模型、幻影秀等动画技术也引进到电影中。他是“定格替换”特效的推广者,其作品经常使用该技术表现各种变形魔法、虚拟传送等。他被认为是第一个使用“布景”的人,还建造了一个有玻璃屋顶、活动墙壁和镜子的摄影棚,也是“接景画”(Matte Painting)的早期探索者,利用绘画的布景替代实际布景,需要根据实际需求绘画照片级逼真的、或风格化的背景画,不仅可以大幅降低制作成本,也善于表现奇幻场景,至今仍是影视动画制作的常用技术之一。他也是水下特效”的先驱之一,通过玻璃缸模拟水底效果,如今部分水底拍摄依然采用此技术。他使用绘画好的角色、场景或道具素材,然后用定格动画技术逐帧拍摄,后被称为“纸偶定格动画”,如今在数字动画中仍经常使用。他为电影制作所绘画的一些画稿,被认为是后来故事板的早期版本。然而,梅里爱的真实故事中没有魔法,经营不善和战争让他变得身无分文,虽然晚年被重新发现,但并没有因此而改变什么。他的幻想世界需要更先进的动画技术来实现,而这需要人类文明的整体前进。
  • 电影先驱西格蒙·卢宾在费城正式开始了他的电影事业,在1896-1916年间为世界带来了约5000部电影,尽管他是早期“翻拍”电影的典型实践者,但也被认为是最早推动电影商业化的先驱之一,他制造和推销的廉价设备吸引了很多小企业家加入电影行业。卢宾的电影摄影机“奇迹”引入了转速表,帮助摄影师更直观地控制摇柄以保持帧速率,但卢宾没有注册相关专利。
    • Eckhardt J. 电影之王:电影先驱西格蒙·卢宾[M]. 伦敦: 费尔利·迪金森大学出版社, 1997, 90-92.
  • 英国光学仪器生产商阿尔弗雷德·温奇申请了一台电影投影设备专利,基于棘轮和棘爪,具有新颖的链轮间歇运动,小巧、安静且画面稳定,更重要的是售价便宜。次年,它取代了卢米埃在伦敦莱斯特广场帝国剧院的机器。温奇后来还发明并推出了多款电影机,也制作过电影,但影片似乎已经全部被历史淹没。
    • Herbert S & McKernan L.  阿尔弗雷德·温奇. [2022-9-30]. https://www.victorian-cinema.net/wrench
  • 电器工程师塞西尔·雷发明了一种可以安装在普通幻灯机前,通过爪取式运动进给胶片的设备“运动光学镜”(Kineoptoscope),类似设备在19世纪末-20世纪初有很多。雷还和塞西尔·巴克斯特开发了一种结构坚固的电影摄影、投影机“B和W辛尼马托作图”,次年推出所谓“完美”的改进版,可拍摄1.5英里长的电影胶卷。他们持续开发相关设备,也出售电影,但合作关系似乎在1899年结束。
  • 阿玛特把“幻影镜”专利卖给了肯尼托视镜公司,后者的附带条件是将其宣传为“爱迪生的一项新发明”,命名为“维他镜”(Vitascope),并赶在卢米埃电影机登陆美国之前在纽约发布公映。尽管这场首映马上就受到了批评家的关注,维他镜的展映在美国各地依然迅速推行,而这只是爱迪生争夺市场的权宜之计,他意识到自己的肯尼托视镜已经失去商业竞争力,向上无法与投影式的电影机相比,向下又有更廉价、更方便的手翻书变体“妙透镜”等设备,维他镜正好填充爱迪生公司的空白期。11月,爱迪生公司委托开发了自己的电影投影机“投影镜”(Projectoscope),维他镜随即退出市场。
  • 迪克森推出他们的“生物作图投影机”(Biograph projector),提供了比维他镜更好的图像质量,很快成为电影业的领头羊,在世界各地拥有子公司。
  • 高蒙开始销售一款使用未穿孔60毫米胶片的电影机“计时摄影60”
  • 发明家、电影大亨奥斯卡·梅斯特开发了他的第一台电影投影仪,随后引入马耳他十字装置使胶片实现间歇式运动。年底,他在柏林开办电影院,并开始进入电影制作行业。
  • 法国电影先驱爱丽丝·盖伊-布拉切开始执导电影,成为世界上首位女性电影制作人,后来她搬到美国,继续尝试了很多创新的电影特摄特效技术,包括特写镜头、反应镜头、双重曝光、倒拍、火药特效、训练动物表演、让月亮微笑等。
  • 保罗德梅尼都已经开始使用手工着色技术制作彩色电影,当年使用的胶片多数只有35毫米宽,需用使用很细的笔和半透明颜料直接在胶片上逐帧着色,这显然是一个痛苦且枯燥的过程,但直到1930年代依然被使用。
  • 色彩技术“调谐”(Toning:一种把正片乳剂中的银转化为别的有色金属化合物的色彩技术也开始应用于电影摄影,早期只能替换成一种色调,后来和模板彩印技术结合可以表现好几种颜色,虽然其色彩在理论上不及手工上色丰富,但操作效率高很多,该技术也一直使用到1930年代。
  • 色彩技术“调色”(Tinting:一种染色明胶的色彩电影技术。需将正片按场景逐一切割后浸入不同染料浴中,经染色处理后再重新拼接。
  • 同年,化学家、摄影师拉斐尔·李泽冈(Liesegang R)发表了关于使用透镜状屏幕实现彩色电影的理论,但短期内还难以实现。
    • Liesegang R. 未来的照片。色彩摄影的新原则[J]. 摄影档案, 1896, 37: 249–251.
  • 卢米埃兄弟开始把他们的电影往世界各地输出,并在1896年8月到达中国上海,被称为“西洋影戏”,这是我国现代电影史的开端
  • 英国电影业创始人之一塞西尔·赫普沃思(Hepworth C)出版了《动画摄影:电影摄影入门》,这是一本关于电影摄影技术的图书,因早期电影与动画术语混用而采用了含糊的标题,这种现象在19世纪末-20世纪初十分常见,甚至造成了文献查阅的困惑。
    • Hepworth C. 动画摄影: 电影摄影入门[M]. 伦敦:黑兹尔、沃森和维尼出版社, 1897.
  • 电影先驱詹姆斯·布莱克顿艾伯特·史密斯在纽约创立了“维塔格拉夫工作室”,按照史密斯的说法,他在1897或1898年用一套木制马戏团人偶和动物制作了世界上首部定格木偶动画电影短片《矮胖马戏团》,但原片已丢失,目前没有任何确凿的资料证明该动画的制作和发行时间。《运动图像世界》杂志在1908年10月介绍过一部同名的定格动画,形容动画材料是一些常见的马戏团木偶玩具,动作表演非常逼真、有趣,胶卷有885英尺长,还提及一些定格动画拍摄技术,但文中提及底片是多布森为卡莱姆公司制作的。
    • 佚名. 电影题材评论[J]. 运动图像世界. 1908, 3 (July-Dec): 339.
  • 美国秒透镜和生物图像公司在伦敦建造了一个带有可拆卸玻璃墙的电影制作工作室,向太阳倾斜以获得最大的光线,还具有摇摆运动能力,以拍摄特殊运动效果。
  • 发明家和电影先驱乔治·史密斯开始使用他发明的电影摄影、投影机制作电影短片,他是首批关注不同景别镜头使用的人之一,也是电影特效先驱。
  • 保罗发明了带有摇摄云台装置的摄影机“辛尼马托作图摄影机2号”,并拍摄了维多利亚女王的游行。法国时任总统被指控在对圣彼得堡进行正式国事访问时没有向俄罗斯国旗致敬,摄影师在法庭上展示了一段当时拍摄的视频,清楚显示总统举帽致敬。
  • 电影作为记录重要事件、甚至呈堂证据的特别功能开始彰显,而这正是此前所有动画技术都做不到的。
  • 电影先驱查尔斯·厄本从美国移居英国,他委托沃尔特·艾萨克斯开发的电影投影机也取名“生物镜”(Bioscope),使用快速下拉打击机芯驱动赛璐璐胶卷,早期版本包含两个镜头,前置镜头用于投影胶片,内置镜头用于投影普通幻灯片,投影期间两者可无缝切换。
    • Bioscope在动画、电影史中是一个很容易让人混淆的名词,它最初是一本1812年出版的基督教书籍中附带的一个表盘,表示“人类生活的一般尺度”,1895被斯克拉达诺夫斯基用作他的电影投影机的名字,随后被厄本使用,再后来,还有其他电影相关产品使用了该名词。
  • 巴黎慈善集市发生了严重火灾,造成100多人死亡,事件被归咎于电影放映机,尽管火灾事实上发生在电影放映结束后,放映人员正在投影幻灯片之时对乙醚灯操作不当引起的,但电影放映机的危险性,尤其是赛璐璐胶卷的易燃问题开始被高度关注。
  • 爱迪生起诉迪克森、卢宾等其他早期电影先驱和相关公司,声称自己是电影摄影的第一兼唯一发明者,有权获得使用这一过程的版税,从而展开长达10年的法律和商业竞争。有趣的是,最初的“敌人”们后来联手合作,一起垄断和打压其他新生的电影制片人,却又成就了如今的好莱坞,这是一个复杂的故事,但体现了技术专利对电影产业发展的重要性。
  • 工程师约翰·普雷斯特维奇(Prestwich J)发明了一款可容纳约122米胶卷的电影摄影机“模型4”,是首批包含可拆卸胶卷暗盒的电影摄影机。
    • Prestwich J. 动画摄影和光学投影设备的改进: 英国专利17831[P]. 1899-6-24.
  • 弗莱斯-格林在伦敦演示了第一个真正的自然彩色电影摄影过程,随后陆续开发出4种不同的色彩电影方案,尽管全部都因不同的缺陷而无法商用,但其经验成为后续类似实验的基础。
    • Nowotny R. 所有肤色的方式.彩色运动图像过程的历史[M]. 1895-1929. 纽约: 加兰酒吧.1983, 27.
  • 威廉·戴维森在1898-1906年间也持续探索一种可行的色彩电影技术,并申请了一些专利,虽最终未能成功,但他为后续研究提供了参考。他们的方法都基于色彩叠加原理。
  • 纽伦堡的幻灯制造商开始销售兼容普通幻灯片和胶卷的两用投影仪器彩色叠印技术被引入,把逐帧手绘彩色动画序列图印刷在透明胶卷上,作为“印刷胶卷”(Litho Films)出售,一般分为30帧和60帧两种长度,大约持续到1930年代。但它们很多都没有署名,导致难以被记录和整理,如今可查资料很少。
  • 伦纳德·卡姆设计了一款可容纳500张照片的12英寸(约30厘米)转盘式电影机,但已不可能和胶卷式电影机竞争。
  • 罗伯特·保罗在伦敦建造了英国第一个电影制片厂,同年推出的黑白电影短片《我们新的普通佣人》《一起来》,被认为是首部使用到“字幕”,和首部使用多个镜头拍摄,再“剪辑”的电影
  • 电影开始出现后来被称为“抠像合成”的特效技术。早期主要通过多重曝光镜头遮罩等方式实现,首批著名案例包括梅里爱执导的《恶魔洞穴》《一个顶四》史密斯执导的《圣诞老人》。后者也是已知第一部利用多重曝光表现两个空间平衡动作的电影
  • 迪克森的公司推出了妙透作图摄影机的35毫米版本,由于穿孔是在相机中进行的,图像的稳定性意外地比使用预先穿孔的胶卷更高。
  • 达林温奇开发了业余电影设备“生物相机”(Biokam),使用17.5毫米中间穿孔胶片,包括电影摄影、快照摄影、打印和投影等功能。
  • 发明家弗雷德里克·李爱德华·特纳申请了一种基于三色叠加、使用旋转滤镜的色彩电影技术专利,但当时的技术并未成熟。厄本为后续实验提供了资金支持,并最终发展出另一种成功的色彩电影系统。
  • 沃尔特·布斯执导的电影短片《颠倒的》包含现存最早的翻转世界特效,拍摄时把背景倒置,然后再翻转影片,让演员看起来“倒立”在天花板上。
  • 电影先驱阿瑟·库珀可能制作了现存最早的“火柴定格动画”《火柴人:一个呼吁》(1899),但也有人认为是1908年或1914-15年间制作的。而库珀另外两部遗失电影《多莉的玩具》(1901)《魔法玩具制造者》(1904)也经常被认为可能使用了“木偶定格动画”技术

19世纪末,家庭式幻灯机和私人幻灯放映在欧洲比较普遍,但赛璐璐胶卷和此前普遍使用的玻璃幻灯片不同,它高度易燃,也引发过多次火灾事故,人们需要选择安全标准更好的专业场所观看电影。于是,电影剧院逐渐兴起,而影院产业开始形成。

1900年代,电影开始从一种技术,成长为一种艺术。而基于电影框架的电影动画时代,正待启幕。

  • 英国制造商欧内斯特·莫伊珀西·巴斯蒂推出了他们第一台电影摄影机,把长达10米的外部胶卷夹安装在相机的顶部,成为20世纪初电影摄影机的经典造型。
  • 巴黎博览会上,法国发明家劳尔·格里莫-桑森展示了一种早期的“混合现实”(MR)沉浸式体验,是19世纪全景图剧院的升级版,使用他发明的全景电影放映系统“辛尼奥拉马”(Cinéorama),由10台相机组成圆形阵列并同步放映,用热气球升到空中拍摄全景影像,然后再使用10台投影仪在约9.14米高的室内环绕屏幕上投影,让多达200位观众同时在装扮成热气球的中央平台中体验坐热气球的感觉。但它仅展出3天便关闭,原因是投影阵列就装在中央平台下,而弧光灯的酷热让模拟体验比实际乘坐热气球还危险。
  • 卢米埃也打造了他们的“卢米埃全景照片剧院”,全景图照片使用他们开发的全景相机“佩雷否特”(Périphote)拍摄。剧院中心观众台是固定的,一台由12个镜头组成的360°投影仪缓慢旋转,在环绕屏幕上投影平移动画。但由于运营费用太高,也可能是上座率不如预期,剧院在1903年关闭。
  • 伊士曼公司成功地使用轮式浇铸机进行电影胶卷的商业生产,在接下来的10年里成为世界上最大的电影胶卷供应商。
  • 布莱克顿执导的《奇幻的图画》成为已知最早结合真人实拍和手绘画的电影短片,布莱克顿在短片中从画布中“取”出葡萄酒和杯子,并与画板上的角色简单互动。
  • 沃尔特·布斯执导的《火车相撞》最早使用微缩模型再现灾难场景的电影短片,其后续发展逐渐推动了基于微缩模型的定格动画成为早期电影特效技术中的重要一员。
  • 史密斯继续在他的电影短片上探索各种电影技术,尝试使用不同景别的镜头增强叙事,《祖母的放大镜》包含了已知最早的特写镜头《杰克建造的房子》利用“倒放”技术把推到房子的片段表现成使用魔法“建”房子的过程,《让我再梦一次》利用镜头失焦在两个镜头之间实现模糊叠化的转场动画效果。
  • 沃尔特·布斯执导的电影短片《魔剑》《芝士小人》中利用多重曝光,把巨人和普通比例的演员合成在同一场景中,后来被称为“强迫透视”。梅里爱同年上映的电影短片《橡皮头》中也使用了类似方法,无法确定谁更早发明了这种技术。
  • 色彩摄影技术早期实验者之一的威廉·戴维森(Davidson W)获得了其基于三色的电影色彩技术专利。他后来还获得了一些相关专利,但似乎没有实际应用的记录。
    • Davidson W. 用于再现自然色彩的电影摄影设备: US676532[P]. 1901-06-18.
  • 梅里爱执导的《月球之旅》被公认为首部科幻电影短片。该类主题的作品,在整个传统电影时代,以及如今的数字影像时代,一直是驱动动画技术前进的重要力量。
  • 埃德温·鲍特执导的《面包店的趣事》现存最早的真人实拍+粘土动画短片,让面包师以极快的速度把一个面团变成各种不同的形状。
  • 弗雷德里克·艾夫斯(Ives F)申请了视差立体图的专利,这是第一种不使用“眼镜”的自动立体显示技术
    • Ives F. 视差立体图及其制作方法: US725567[P]. 1903-4-14.
  • 雷诺发明了一种立体电影摄影机,取名“立体辛尼马托作图”(Stéréocinématographe),该设备为单镜头摄影机,左右眼图像在同一张底片上进行拍摄,但在物镜前增加了一个双面镜系统,由此轮流拍摄两个稍微不同的角度。
  • 爱德华·特纳(Edward Raymond Turner)在一些测试短片中制作了已知最早的非手工着色彩色电影片段,他因此被称为“彩色胶片之父”。
  • 乔治·史密斯执导的《玛丽·简的灾难》埃德温·鲍特执导的《火车大劫案》经常被介绍为首批使用到多种现代电影制作技术的著名案例,包括横切、跳切、交叉、多镜头剪辑等方法,表现在不同场景同时发生的事情,显然已关注到镜头语言的使用,特效和特摄技术被用于辅助叙事,而不是单纯的滑稽或魔法感,其后续发展将逐渐改变电影的概念和边界。
  • 史密斯厄本邀请,继续研究李和特纳的色彩电影技术,他发现3色叠加需要的帧速率,远超当时摄影和投影设备的水平,因此决定放弃3色计划,转而研究自己的2色方案。
  • 百代引入一种被称为“百代色彩”的模板着色技术,模板由手工逐帧切割,每种颜色一张模板,一部电影通常会使用3-6种颜色,切割机让这一过程可以在放大图上进行,百代聘请了数百名妇女负责这一工作。由于颜色是整块切割区域叠印的,视觉效果介乎与卡通动画于摄影之间,创作出一种色彩柔和的、带有绘画质感的效果。
  • 埃德温·鲍特执导的《琼斯如何输掉他的衣服》带来了已知最早的“标题动画”,使用定格动画技术拍摄了字母和两只手的运动。
  • 那位有趣的电影先驱弗莱斯-格林又回来了,他与戴维森申请了一种使用棱镜的双色电影系统专利,改进了多色投影的负片和正片的生产,以及投影到屏幕上的方法,但依然未能开发出商用版本。
  • 卢米埃兄弟认为“电影是一种没有未来的发明”,他们结束了自己的电影生意,但继续在摄影技术、设备耗材等方面的开发,在接下来的几十年里,卢米埃公司依然是欧洲摄影产品的主要生产商之一。

10年间,电影从一种新鲜的科技产物,发展成一种新兴的大众娱乐,人们对电影的期待,从一开始仅看到一列火车开过来便欢呼卓越,到期待它能表达更多,电影成为一种新的戏剧形式,而基于电影技术的动画,也将进行这一转变。

092025-04

#3.2.3 赛璐璐胶卷完成最后一块拼图

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。

  • 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。

  • 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。
  • 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。
  • 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.

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.
  • 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6x6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……
  • 爱迪生实验室迪克森威廉·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。

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)

#3.2.2 计时摄影掀起电影的帷幕

随着摄影技术的进步,人们开始思考直接拍摄运动图像的可能性,这需要一种可连续高速拍摄的计时摄影设备。此外,如何把所谓正确速度的动态照片投影出来,自然成为计时摄影的后续问题。但在赛璐璐胶片诞生之前,计时摄影和电影投影的探索基本上都只是权宜之计。这期间,摄影技术、动画投影和动画摄影都在持续发展。

19世纪后期,与电影动画技术相关的发展在多个赛道都竞相奔跑。

1873:

  • 法国天文学家皮埃尔·詹森(Pierre Janssen)发明了已知第一台计时摄影机“摄影左轮枪”(Photographic Revolver),可在一张圆盘银版底片上,以每秒约1.5帧的速度,连续拍摄48张照片。詹森设计它的目的是为了拍摄天文现象,以计算天体距离。次年,他在日本拍摄了金星凌日,但结果似乎不是很令人满意,只有一些用模型模拟的练习照片盘幸存下来。
  • 英国摄影先驱查尔斯·班尼特(Charles H. Bennett)改进了马多克斯的明胶技术,提高了干版明胶底片耐摩擦能力,更方便储存。
  • 赫尔曼·沃格尔(Hermann W. Vogel)发现了如何在乳剂中加入增感染料,把感光材料的感光色谱从蓝色扩展到绿色,1890年代解决了橙色和橙红色,能捕捉全部可见光谱的全色胶片直至1906年才面世。

1876:

  • 英国摄影杂志发表了已知最早关于拍摄实时运动序列照片的描述,由爱丁堡的罗斯完成,内容为一个男孩跳过大石块的三幅图像,根据描述,该设备应该是一台由3个镜头组成,依靠重力下坠控制快门连续曝光。
    • 佚名. 瞬间摄影[C]//英国摄影杂志第23卷. 伦敦: 亨利·格林伍德, 1876: 328-329.
  • 英国摄影先驱华兹华斯·多尼索普(Wordsworth Donisthorpe)为他的计时摄影机“运动绘图”(Kinesigraph)申请了临时专利。1878年的法国《自然》杂志再次介绍到该相机,多尼索普提出用电火花按顺序点亮序列照片投影到屏幕上,以及和爱迪生发明的留声机结合使用,制作出会说话的照片。据说相机模型在1870年代已制作出来,但现存最早的序列照片来自1890年左右,他也提议把序列照片放在一条带子上,并用两个转轴带动。
    • Donisthorpe W. 拍摄连续照片的设备的改进和展示这样的照片:英国专利4344[P]. 1876-11-9.
    • Stephen , Herbert. 工业、自由和愿景:华兹华斯·多尼索普的运动描记器[M]. 伦敦: 投影盒, 1998:17, 32-33.
    • Stephen , Herbert. (2000). Wordsworth Donisthorpe. Who’s Who of Victorian Cinema. https://www.victorian-cinema.net/donisthorpe
    • Hopwood H V. Living Pictures[M]. 伦敦: Optician & Photographic Trades Review, 1899: 59, 64.

1877:

  • 约1877年,约翰·汤姆森(John Thompson)设计或使用了一种“带式”幻灯机,这时候柔性胶片还没有发明,该装置通过方形滚轮允许逐张连接的硬质幻灯片带前进。
    • Robinson D. Rudge and Friese-Greene’ Lantern Experiments[J/OL]. 新幻灯杂志, 1997, 8(2): 4-7. http://www.magiclantern.org.uk/new-magic-lantern-journal/pdfs/4008717a.pdf

1878年

  • 迈布里奇(Eadweard Muybridge)在媒体面前用12台并排的相机,拍摄了一组奔跑中的马“序列”照片。当时还无法刊登照片的《科学美国人》和《自然》杂志,以木刻画的形式报道了这些照片。迈布里奇的摄影方法并不是计时摄影,而是一种触发式摄影,相机的曝光通过马的身体或车轮绊倒横跨轨道的电线而触发的[1]。他的照片引起了艺术界震动,人们发现在此前几乎所有关于奔跑中的马的作品中,动态都是“错误”的。
    • Muybridge E. 拍摄运动物体的方法和设备: 美国专利212864和212865[P]. 1879-3-4.
    • Hopwood H.V.(1899). Living Pictures. London: Optician & Photographic Trades Review, 49.
  • 此外,迈布里奇也使用了立体相机拍摄,并建造了自己的立体镜观察器。
    • Herbert S编. 埃德沃德·迈布里奇:金斯敦博物馆遗产[M]. 黑斯廷斯: 投影盒, 2004: 110.
  • 班尼特再次改进了明胶摄影技术,他发现延长加热时间可以提高乳剂的感光能力,使拍摄速度达到1/25秒。《科学美国人》在1881年的一篇报道中,以一种极其残忍的方式展示了班尼特明胶干版摄影的速度。
  • 1878-1880年,获益于真空技术的改进,斯旺爱迪生相继制造出实用的电灯泡,它们很快便会成为幻灯机的主要光源。

1879:

  • 漫画杂志《潘趣》(PUCH)刊登了一幅关于爱迪生“电话镜”的幻想漫画,描绘了一种类似于现代网络视频通话技术的情景,有趣的是,画面中的屏幕也描绘了几十年后才出现的宽屏。但爱迪生的电话镜其实只是一个扩音器,没有视觉元件,这幅漫画体现了人们开始期待有声电影的诞生。

1880:

  • 迈布里奇在5月首次公开展示了他的费纳奇镜投影仪“动物实验镜”(Zoopraxiscope),将其运动摄影照片以动态的方式投影出来,据说最初目的是为了证明他拍的照片都是真的。设备以玻璃盘作为图像盘,快门依然是单开槽转盘,可直接投影照片图像,但迈布里奇选择让艺术家把多数的照片加工成剪影(后来也有色彩版),消除背景,并适当扭曲每张图像以抵消当时镜头的光学变形问题,这导致他的作品成为了最早使用“转描”技术的动画。该投影仪很可能只制造了一台,现存于英国金斯敦博物馆。
  • 雷诺把他的帕西诺镜和幻灯结合,开发出“帕西诺镜投影仪”,采用两台幻灯,一台直接把场景投影到屏幕上,另一台投射序列图像,与场景合成一个画面,也用于投影摆拍的序列照片。
  • 柯达的创始人乔治·伊士曼(Eastman G)获得了一种板材镀膜设备申请专利,并开办了一家小工厂,开始生产玻璃干版底片。
    • Eastman G. 用于摄影的涂层板的方法和设备备: 美国专利226,503[P]. 1880-4-13.

1881年

  • 英国发明家约翰·拉奇威廉·弗里斯-格林制造了一款与别不同的动画幻灯机“生物幻影灯笼”(Biophantic Lantern),可展示7张序列图像的频闪动画,序列图以带状环绕在幻灯机外围,使用马耳他十字实现间歇旋转,镜头前有剪刀状快门。幸存的一组幻灯片展示了拉奇用手“移”走了自己头部,这可能是最早的特效摄影动画,由身穿黑色遮挡服的两名演员,通过逐帧定格摆拍实现。拉奇在接下来的10年里,进行了一系列定格摆拍实验,试图重现运动。格林则成为早期电影发明史上一位有趣的传奇人物。
  • 威廉·布里格姆(William W. Brigham,约1841-约1910)获得了一种将负片与正片结合的组合底片专利,类似于后来电影特效中多重曝光和赛璐璐动画分层制作的原理,在玻璃板上先涂上明胶,再涂上火棉胶,然后拍摄背景场景,干燥后从玻璃板上剥离,再拍摄前面的场景,前后场景对齐后剪下背景中和前景重叠部分。该技术首次实现正负片一体化生产,减少传统工艺中需单独制作正片的步骤,缩短制作周期。但分层涂布对工艺精度要求极高,显影剂兼容性问题导致成品率较低(约50-60%),未大规模推广。该技术为早期胶片工业化生产奠定基础,影响了柯达等公司后续的胶卷开发。
    • William W. Brigham. Improvement in Combined Negative and Positive Plates for Photographic Purposes: US240374[P]. 1881-5-31.
  • 德国发明家奥托马尔·安舒茨拍摄了他第一张高速照片,次年发明了他的高速便携式相机,快门速度短至千分之1秒。随后他开始研究计时摄影机。1884年拍摄的马匹、飞鸟等动物的序列照片惊艳柏林。安舒茨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。

1882年

  • 和迈布里奇合作研究运动摄影的法国科学家、生物学家艾蒂安-朱尔·马雷发明了一种便携的快速计时摄影设备“计时摄影枪”,外形像猎枪,能以1/720秒的速度在同一张玻璃盘(或原始厚胶片)上拍摄12张照片,并捕捉到最早的飞行中鸟类的序列照片。该设备的操作方式,由摄影师握住手柄,追踪移动物体的运动进行跟踪拍摄,是后来电影镜头术语中所谓“摇摄”的最早尝试
  • 马雷随后开始使用计时摄影技术研究各类生物的运动以及这些运动的韵律。他在巴黎建了一个工作室,把内部全部涂成黑色,让演员穿上白色衣服,或在黑色衣服上画上白色标记,以获取更有效的信息,后来的运动捕捉技术延续了这一思路。
  • 艾伯特·罗比达的幻想小说再次描述了“视像电话”,包括一幅和前文提及的那幅“电话镜”幻想漫画有点相似的插图,这体现了当时人们的期待。
  • 约1882年,法国摄影师、医学研究员阿尔弗雷德·隆德在实验室里组装了一台由9个镜头组成的计时摄影机,用以拍摄病人的身体和肌肉运动,首个快门触发后,后续快门由节拍器按顺序计时触发。隆德还开发过6个和12个镜头的版本,主要为了医学研究,但它们是便携的,因此也可用于拍摄其他内容。

1883:

  • 有报道说迈布里奇爱迪生会面,讨论将动物实践视镜和留声机结合,从而提供完整的视听效果的可能性,但爱迪生否认了这件事,事实不得而知。

总之,詹森、迈布里奇、隆德和马雷等科学家,无心插柳地成为电影时代的启幕者。

082025-04

#3.2.1 计时摄影之前的动画摄影和投影探索

摄影技术和各种基于频闪效应的动画玩具是几乎同时孕育和成长的,因此用相机来捕捉真实运动的想法也早已出现,但当时的摄影技术,无论在光学元件、快门机构、曝光速度,还是在底片材料上都不具备执行快速拍摄的能力。

计时摄影是电影摄影的前身,也被称为“运动图画摄影”,它在干板明胶摄影技术之前并不现实。而动画摄影,它不仅包括计时摄影,还包括全景画、立体画、定格摆拍等用于获取动画序列图像的摄影技术。动画摄影比计时摄影先行了30多年,因为它可以容纳当时缓慢且繁复的摄影技术。

与此同时,在电影技术诞生之前,发明家们一直致力于把各种各样的光学动画玩具放进幻灯机里,把基于频闪效应原理的动画投影到屏幕上。

于是,除了更快、更好的摄影技术探索,各种“组装”的动画摄影,在电影摄影诞生之前活跃了半个多世纪。

1830:

  • 约1830年代,奥利地将军和发明家弗朗茨·乌查提乌斯可能是第一位尝试直接移动光源模拟频闪进行动画投影的实验者。他在多个并排的幻灯机中放置序列图片,投影到同一个点,然后尝试通过移动光源实现动画投影。这个想法从理论上来说是可行的,只是以当时的技术来说,难以同时保障光源移动时的速度和亮度。

1840:

  • 自银版摄影技术面世之后,基于惠斯通立体镜原理的立体照片摄影便成为可能,最初的立体照片并不会“动”,但它们很快便会和费纳奇镜等光学玩具结合在一起。
  • 法国工程师、镜片商查尔斯·席瓦利埃开发了一款新的双镜片镜头,焦距29厘米,光圈F/5.6,比之前的快6倍。

1841:

  • 法国物理学家阿曼德·斐索用溴化银取代了碘化银,把银版照片的曝光时间缩短至几秒。他还改进了短焦镜头,让更多光线进入相机。
  • 英国科学家、发明家威廉·塔尔博特发明了“卡罗式摄影法”,尽管使用纸质底片,卡罗法在清晰度上不如银版摄影,但它开启了从负片到正片的摄影工艺,其后续发展在整个胶卷摄影时代扮演重要角色。

1842:

  • 约1842年,斯洛文尼亚摄影师约翰·普歇尔发明了一种在玻璃上制作照片的方法,不基于昂贵的卤化银仍可获得可信的照片,但他的技术从未商业化,且直到1850年代初才在国际上广为人知。

1843:

  • 英国电影实验者奈勒(Naylor T)提出了“费纳奇镜+幻灯机”的设想,并发表了一张设计图纸,快门盘和图像盘被放置在物镜的两个元件之间,理论上可行,但难以考究他是否确实制作出该设备。在接下来的几十年里,费纳奇镜+幻灯机被众多发明家相信是动画投影的最大希望,各种各样的费纳奇镜式投影设备陆续面世。
    • Naylor T. 投影运动图像的幻影[J]. 力学杂志, 1843, 1027: 319-320.
  • 奥地利化学家约瑟夫·普赫伯格(Puchberger J)申请了已知第一台全景相机 “埃利普森银版摄影”(Ellipsen Daguerreotype)的专利,设备包括一个摇柄旋转镜头,使用19-24英寸(约48-61厘米)长的弧形银版底片,以后来被称为“狭缝扫描”的方式逐列曝光,拍摄角度约150°。
    • Puchberger J, Prokesch W. 埃利普森银版摄影: 奥地利专利42086[P]. 1843-6-16。
  • 约1844年,弗里德里希·马腾斯(Martens F).也发明了一台类似的全景相机“巨型镜相机”(Megaskop Kamera)。但在柔性底片被发明之前,类似设备的摄影角度均难以突破。
    • Martens F. 摄影-关于全景银版的说明[C]// 法国科学院. 科学院每周会议报告第20卷. 巴黎: 巴舍利耶书籍印刷和销售商, 1845: 1799.

1845:

  • 乌查提乌斯制造了一个费纳奇镜动画投影仪,但投影面积很小。

1847:

  • 奥地利物理学家利奥波德·多布勒发明了名为“幻影镜”(Phantaskop)的费纳奇镜式幻灯,使用12个固定镜头对应12个序列图形,设备通过控制内部照明实现依次投影。文泽尔·普罗库什购买了该专利并制作了原型,在维也纳约瑟夫施塔特剧院首演。幻镜至少在随后的两年里于欧洲巡演,它很可能只制作了一台。
    • Rossell D. 电影诞生年表1833-1896[M]. 布鲁明顿: 印第安纳大学出版社, 2022: 10.

1848:

  • 普拉托建议在运动研究分析中使用照片代替图画,但当时的摄影技术仍未能清晰拍摄运动中的事物。
  • 摄影师查尔斯·丰泰纳威廉·波特使用由多台相机环绕拼接的方式,在美国辛辛那提拍摄了由8张照片拼接的360°全景图,但当时的摄影技术使拼接痕迹十分明显。
  • 约1848-50年,美国摄影师朗根海姆兄弟(Langenheim)发明了一种在玻璃上制作底片和正片新技术,可将照片图像转印到幻灯片的玻璃盘上,被称为“透明型”(hyalotype)。他们成为首批摄影幻灯片的发明者和推广者,很快,摄影和绘画结合、或摄影和摄影拼接,创造奇幻场景或特殊效果的幻灯片不断涌现。
    • Langenheim F. 玻璃照片的改进: US7784A[P]. 1850-11-19.

1851:

  • 英国摄影师、雕塑家弗雷德里克·阿切尔公开了他的火棉胶湿板摄影法,没有申请专利。火棉胶法的曝光时间比银版法要短,感光板使用玻璃片,该技术随后被多位摄影先驱相继改进,实现了照片的打印和缩放,在1860年代末基本取代了银版摄影和卡罗法,但依然无法清晰捕捉运动中物体。
  • 大卫·布鲁斯特带着他改进的一款透镜式的便携立体镜来到法国寻找生产商,朱尔斯·杜博斯克改进了布鲁斯特立体镜并制作了大量立体照片,相关产业开始蓬勃发展。

1852:

  • 威廉·塔尔博特建议将平纹丝网用于照相印刷,获取高质量中间色调,随后几十年里,好几种半色调工艺都是这基础上开发的。

1853:

  • 乌查提乌斯又回到移动光源的想法上,制作了他的动画投影仪“光之灯轮”,结构类似于多布勒的设计,图像盘静止不动,每帧图片对应一个单独镜头,小型聚光灯和聚光透镜组成的光源在图片盘后面旋转,预计图像高达两米,亮度明显增强。相传多布勒也购买了一台,在其欧洲巡回演出中使用。
  • 罗门(Rollmann W)提出了已知最早的使用红蓝色玻璃观看立体图像的文章,后来被称为“浮雕立体法”(Anaglyph),以区别于此前的立体镜。
    • Rollmann W. 两种新的立体方法[C]// 物理学和化学的历史, 卷90. 莱比锡: 约翰·安布罗斯·巴特出版社, 1853:186-187.

1854:

  • 美国摄影师、发明家詹姆斯·卡廷开发了“安布罗型摄影术”(Ambrotype),使湿板火棉胶摄影工艺可以直接在玻璃上制作正片照片,成本比银版摄影工艺低很多,但它依然难以复制。
  • 约瑟夫·斯潘塞(Spencer J)和阿瑟·梅尔休什(Melhuish A)获得了第一个用于感光相纸的卷筒式夹持装置专利,尽管对于当时的相纸材料来说,类似设备暂时还起不到实际作用,但这些滚轮们将成为19世纪末电影动画诞生的必要基础。
    • Spencer J, Melhuish A.摄影器材: 英国专利1139[P]. 1854-5-22.

1855:

  • 约翰·切尔马克(Czermak J)在其文章中介绍了通过一系列模型来制作合适立体照片序列的方法,即立体定格动画的制作方法。
    • Czermak J. 立体透视仪(1855)[C]//文集, 第1卷: 科学论文. 莱比锡: 威廉恩格尔曼, 1879: 299-302.
  • 艾伯特·索思沃斯(Southworth A)和约西亚·霍斯(Hawes J)获得了一种名为“运动立体图”的专利,基于立体镜原理,左右眼的序列图分别储存于两侧,由手柄和齿轮驱动。
    • Southworth A, Hawes J. 运动立体图: 美国专利13106[P]. 1855-6-19.
  • 约1855年,朱尔斯·杜博斯克推出了一种特别的费纳奇镜投影仪,装有透镜的转盘同时负责聚光和快门功能,可与普通幻灯机一起使用。该系列设备在整个19世纪后期一直被销售,从现存资料中可见其图像盘序列图数量在10-16之间,快门盘透镜数量为4个或8个,双盘以不同速度旋转,尽管存在闪烁和抖动问题,但屏幕中投影的确实已经是彩色逐帧手绘动画。

1857:

  • 英国合成照片先驱奥斯卡·雷兰德(Oscar Gustave Rejlander)使用32张玻璃底片,制作成世界上第一张“合成照片”《人生的两条道路》(two ways of life)。很快,关于摄影是否可以作为一种艺术创作手段也引起了激烈争论,尽管这个话题至今仍有余音,但摄影合成技术依然不断发展,成为后来电影特效动画中的一种重要技术。

1858:

  • 法国物理学家约瑟夫·德阿尔梅达(d'Almeida J)发表了已知最早关于使用滤色眼镜观看,经由颜色编码混合图像的幻灯投影,从而产生立体观感的文章。他和法国摄影先驱路易斯·豪伦带来了已知的第一个采用浮雕立体法的幻灯投影,该类技术后来在立体电影中被广泛采用。
    • d'Almeida J. 新型立体装置[C]//科学院会议周报, 卷47, 巴黎: 马利-巴切莱特, 1858: 61-63.

1860:

  • 前文提及在1860年获得一系列频闪动画装置专利的德斯维涅(Desvignes P),也提出了一种利用电火花,使每张图片在适当的时间和地点可见的动画投影方法,建议使用源源不断的长带以表现连续运动,尽管在湿板摄影时代根本不可行。他还提出使用模型来重新捕捉运动,制作定格动画,并利用蒸汽机的周期性,组装了一系列假定的运动照片。
    • Desvignes P. 用于展示摄影、立体和其他图片、模型、图形和设计的设备的改进: 英国专利537 [P]. 1860-2-27.
    • Hopwood H. 活的图片[M]. 伦敦: 眼镜商和摄影行业评论, 1899: 38-44, 51, 63, 228.
  • 威廉·肖获(Shaw W)得一项英国专利,基于惠斯通的反射立体镜原理,使用两个快门和两个费纳奇镜图像盘,但尚未发现关于该设备的实践记录。
    • Shaw W. 对奇迹轮或费纳奇镜的改进: 英国专利1260[P]. 1860-5-22.
  • 约1860年,英国物理和化学家约瑟夫·斯旺制造了一种原始电灯,但寿命很短。

1861年

  • 亨利·蒙特(Mont H)获得了一种用于拍摄运动序列照片的摄影设备专利,尽管该设计对于当时的湿板摄影材料来说是不现实的。
    • Mont H. 一种摄影仪器,目的是再现一个运动的连续阶段和变化: 英国专利1457[P]. 1861-6-8.
  • 詹姆斯·麦克斯韦在英国皇家学会的演讲中首次展示了彩色照片,虽然效果不太好,但原理和方向是正确的,色彩的摄影和投影将成为电影动画技术发展史上一个重要部分。
  • 扬·普尔基涅展示了他的费纳奇镜幻灯机“肯尼斯镜”(Kinesiscope),是其“佛罗里提”的改进版。捷克布拉格国立技术博物馆收藏的一块幸存图像盘上展示了普尔基涅自己360度旋转的9张序列照片。

1864:

  • 路易斯·豪伦(Hauron L)申请了一种电影摄影和投影的专利,他可能没有做出任何实物,而是在忽略技术条件的情况下,描述了一个关于动态图像的愿景。但豪伦的描述确实和后来的电影技术有很多相似之处:以极低的间隔高速连续拍摄、慢动作摄影、延时摄影、缩放图像、将序列图安装在纸或某些织物的带子上,用车辆移动摄影机进行跟踪拍摄等。
    • Hauron L. 意在用照片再现任何场景及其在确定时间内经历的所有变化的设备. 法国专利61976[P]. 1864-3-1.

1866:

  • 英国的莱昂内尔·比尔向皇家理工学院演示了他的 “乔雷托镜”(Choreutoscope),是现存第一款引入“间歇式运动”的机械快门动画幻灯片,转动曲柄同时释放快门和拖动图像滑片移动,以实现序列图的间歇出现,可以直接观看,也可以放在幻灯机上投影。
  • 也有资料称巴黎的阿尔弗雷德·莫尔特尼在1865年已设计了一款使用马耳他十字机芯的同名设备,而比尔只是完善了它(Quigley,1960)。
    • Quigley M. 魔法阴影: 运动图像起源的故事[M]. 纽约: 奎格利出版公司, 1960: 172.
  • 由于比尔和莫尔特尼都没有为此申请专利,此事如今恐难考究。
  • 此外,纽约眼镜商麦卡利斯特也制作过一种乔雷托镜的变体,图像盘为费纳奇镜式圆盘。间歇式运动是电影摄影和投影的重要技术,但其重要性直到19世纪末才真正被关注。

1869:

  • 奥·布朗(Brown O)在美国申请了一个动画投影仪专利,是一款结合了马耳他十字旋转结构和双扇快门的费纳奇镜式投影机,可执行稳定的间歇式转动,但它似乎没有真正投产。
    • Brown O. 光学仪器: 美国专利93594[P]. 1869-8-10.
  • 英国制造商托马斯·罗斯(Ross T)获得了一款被称为“生命之轮”的费纳奇镜式机械幻灯片专利,早期版本的快门盘上有多个开槽,后改进为只有一个开槽,以更快的速度旋转,减少了早期版本在投影时的失真和闪烁问题。幸存至今的实例显示其图像盘既有黑白剪影动画,也有彩色动画。
    • Ross T. 幻灯片的改进: 英国专利681. 1869-3-6.
  • 路易斯·豪伦(Hauron L)发表了他此前开发的三色摄影技术,使用橙、紫、绿三张底片,通过滤光片拍摄,然后制作成红、蓝、黄三张正片,再组合成一张彩色照片,并提出使用彩色网片印刷彩色照片的建议。
    • Hauron L. 照片中的颜色, 问题的解决[M]. 巴黎: A. 马里恩, 1869.

1870年代

1870:

  • 发明家亨利·海尔声称他在费城音乐学院展出了他的费纳奇镜式投影机“法斯玛轮”(Phasmatrop),图像转盘以间歇式旋转,有18张以定格动画方式拍摄的序列照片,按照当时的摄影技术,海尔的工作是一个极具挑战性的过程。但也有研究对此时间提出质疑。
    • Rossell D. 电影诞生年表1833-1896[M].  布鲁明顿: 印第安纳大学出版社, 2022: 50.

1871:

  • 英国摄影师理查德·马多克斯发明了“干版明胶摄影”技术,成为当时最便捷的摄影方法。干版摄影不仅让摄影师摆脱随身携带暗室制作湿板的烦恼,可存放底片也是电影和动画摄影的必要条件。
  • 摄影先驱约翰·卡布特在费城开设了“拱顶石干版工厂”,再过十几年,他就要带来赛璐璐干板底片了。

1872:

  • 英国摄影师埃德沃德·迈布里奇应邀为美国加州州长斯坦福的一匹赛马拍摄其奔跑中的照片,从而开始了关于运动摄影的研究。次年,美国《加州阿尔塔日报》和《纽约时报》相继报道了迈布里奇拍摄的奔跑中的马的照片,这个消息很快便传遍美欧。但这些照片很模糊,迈布里奇还需研究更好的方案。

后见 →

#3.2.2 计时摄影掀起电影的帷幕

#3.1.7 光栅屏动画

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,这种早期的变形画不能实现流畅的动画效果。

1890年代

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”,刺激了发明家们对条纹屏幕在立体图像和变形动画方面的探索。

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(Symons W)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:

  • 已知第一本使用条纹光栅屏技术的图书《摩托图形运动图像书》THE MOTOGRAPH MOVING PICTURE BOOK)出版,随书附赠一块印有黑色条纹屏障的透明薄片,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。
    • Toulouse -Lautrec H设计, Vernay F J, Yorick等绘. 摩托图形运动图像书[M]. 伦敦: 布利斯, 桑兹公司, 1898.
  • 约翰·雅各布森(Jacobson J)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透镜状光栅屏的专利。
    • Jacobson J. 图片复制: US624042A[P]. 1899-5-2.

1900年代

1901:

  • 弗雷德里克·艾夫斯(Ives F)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。3年后他获得了基于相同原理的“可变标志、图片等”美国专利。法国电影先驱莱昂·高蒙发现了艾夫斯的作品并带回法国展出,他鼓励数学家尤金·埃斯塔纳夫研究视差立体图。
    • Ives F. 可变标志、图片等: US771824A [P]. 1904-10-11.

1906:

  • 埃斯塔纳夫(Estanave E)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。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。
    • Estanave E. 使用光栅的立体摄影和立体观察装置: FR371487A[P]. 1907-03-08.
  • 亚历山大·斯皮格尔(Spiegel A)获得了一项利用条纹屏障的动画显示设备专利,并授权两家芝加哥公司以“魔法运动图像”为名生产销售。类似的产品后来在日本和法国也有发行。
    • Spiegel A. 显示设备: US829492A[P]. 1906-8-28.

1906-1907年间:

  • 海勒姆·迪克斯(H. C.J. Deeks)获得了两项基于透镜状光栅屏幕开发的特殊印刷技术美国专利,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。
    • Deeks H. 用于打印多张照片的材料: US834048A [P]. 1906-10-23..
    • Deeks H. 彩色图片及其制作方法: US856519A [P]. 1907-6-11.

图3-22:16世纪的变形画(维尼奥拉G.,丹蒂 I.,1583);
图3-23:魔法运动图像(G.费尔森塔尔公司,1906);
图3-24:迪克斯专利配图(1906)

1908:

法国物理学家加布里埃尔·李普曼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”

1920年代

1921:

法国的索辛·埃德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。

1930年代

1937:

  • 莫里斯·博内(Bonnet M)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,他成为第一位成功销售这类立体照片的发明家。但他在几年后便转向了透镜状光栅屏。
    • Bonnet M. 获得浮雕感照片的方法和装置: FR833891A [P]. 1937-7-2.

1950年代

1952:

  • 维克多·安德森(Anderson V)申请了一项基于透镜状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产品,各种各样的光栅动画小玩意很快便传遍世界各地,时至今日依然活跃于小产品市场。

1990年代

  • 美国发明家、电影制作人鲁弗斯·赛德在透镜光栅屏的基础上,开发出名为“生命瓷砖”的光栅变形动画,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。

2000年代

2007:

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。

2010年代

随着数字动画技术的加入,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LED广告屏几乎无处不在的时代,光栅屏动画依然有其优势。

#3.1.6 视错觉玩具书

人类很早就发现了视错觉这一现象,并在一些早期建筑、壁画和绘画中加以利用。

1864:

  • 英国科学家詹姆斯·格雷戈里(James G)出版了第一本视觉错玩具书《 幻视, 或令人惊讶的光谱错觉, 显示到处都是鬼和任何颜色》,利用视觉暂留现象设计了一系列错觉动画,用眼盯着书页里的幽灵一段时间后再转向别的地方,最好是浅色的墙,就会看到幽灵“跑”出来,然后逐渐“消失”。这类视错觉玩具书事实上并未涉及似动,读者看到的动画只是视觉暂留效应的起效和消失。
  • James G. 幻视, 或令人惊讶的光谱错觉, 显示到处都是鬼和任何颜色[M]. 纽约: 詹姆斯·格雷戈里, 1864.

20世纪中,随着欧普艺术的发展,另一类基于几何抽象图形的视错觉图像开始出现。

1961:

英国欧普艺术家布里奇特·赖利创作了著名的《方形运动》,大部分读者可在二维图像上感到三维印象,甚至在静态图像上“看到”运动的画面。由于这类图像经常受到关于眼睛健康问题的质疑,相关的玩具书并不太常见。

#3.1.5 手翻书、翻页动画、翻页电影

1860年代

1860:

  • 手翻书动画基于十分简单的机械机制,一些文献资料介绍德斯维涅在1860年左右设计了一种称作“对开纸镜”(Folioscopes)的设备,成为后来手翻书的灵感,但未见具体图像资料。
  • 亨利·霍普伍德(Hopwood H)在其专著《活的图片》中描述过一种十字型的转轮动画玩具,当快速旋转时,便可看到由一张图的左边和另一张图的右边混合而成的图像,他没有提供该装置的发明者或名字,但从前后文和相关产品推测,可能在1860至1870年代左右。《自然》杂志一篇1882年的文字也介绍了一个类似的玩具“有趣的骡子”,同样未提及发明者和时间。
    • Hopwood H. 活的图片[M]. 伦敦: 眼镜商和摄影行业评论, 1899: 34.
    • 佚名. (1882). 通过游戏教学[J]. 自然, 1882, 444: 71-73.

1861:

  • 撇开不确定起源,之前提及的塞勒斯在1861年发明的“运动摩托镜”显然也可视为手翻书的前身,尤其是专利图中那幅可处理大量序列图的设备设计图。

1868:

  • 英国印刷商约翰·林内特(Linnett J)获得已知最早的手翻书专利,称为“肯尼奥图像”(Kineograph)。林内特最初版本的手翻书图案占据几乎整个版面,后改进成只使用其中一段印刷序列图,以提供更好的速度和观感。他也曾建议使用机器来控制图片翻转,但似乎没有实际制作。
    • Linnett J. 生产光学错觉方法的改进: 英国专利925[P]. 1868-3-18.
    • Hopwood H. 活的图片[M]. 伦敦: 眼镜商和摄影行业评论, 1899: 35.

1890年代

19世纪末,随着电影技术的发展,人们对动态影像的娱乐需求大增,但早期电影不仅放映价格十分昂贵,还有易燃和不便携的问题,而手翻书正好解决了这些问题,成为早期电影的平价替代品。

1894:

  • 发明家赫尔曼·卡斯勒(Casler H)和威廉·迪克森为他们的“妙透镜”(Mutoscope)提交专利申请,一卷纸盘通常容纳850张、规格为7×4.75厘米的卡片,观影时长大约1分钟,一次仅供一个人观看。
    • Casler H. 妙透镜: US549309A[P]. 1895-11-05.

1896:

  • 卢米埃兄弟分别于法国和英国登记了一种和妙透镜相似,但更微型的机械手翻书设备“基诺拉”(Kinora)。由于卢米埃兄弟的电影机十分成功,他们很快变放弃了基诺拉,转让给英国妙透镜和生物图像公司,和法国高蒙公司。

1897:

  • 英国电影制片人亨利·肖特(Short H)发明了一种使用金属外壳,通过一根金属杠杆驱动书页快速翻转的手翻书产品“费罗镜”(Filoscope)。它是肖特为英国著名电影先驱罗伯特·保罗设计的,画面内容来自保罗电影中一些受欢迎场景,规格很小,十分便携。
    • Short H. 动视装置的改进: 英国专利23158[P]. 1898-11-3.

19世纪末20世纪初,很多电影被印刷成手翻书,各种版本的手翻书设备在欧洲很受欢迎,但它们在20世纪后期逐渐成为一种古董玩具。

042025-04

#3.1.4 转轮式动画装置“Zoetrope”们

最初的滚轮式动画装置和费纳奇镜一样,都是在车轮效应的相关研究中开发的。

  • 约瑟夫·普拉托(Joseph Plateau,1801-1883)西蒙·斯坦普佛(Simon Stampfer,1792–1864)都曾提及过滚轮式的动画设备,但并无实物公开展示。
    • Plateau J. 论两条线围绕的现象[M]//数学和物理通信第4卷. 布鲁塞尔: 哈耶兹, 1828: 393-396.
    • Stampfer S. 频闪盘;或者,光盘魔术:它们的理论和科学应用[M]. 维也纳: 特伦特森斯基和维维格.1833: 11-12.
  • 英国数学家威廉·霍纳发明了“代达罗斯轮”(Daedalum),原版的代达罗斯轮是在图片之间有开槽观察孔,而非后来版本的在序列图带上方开孔。他申请了专利并尝试开发产品,但在绘制角色序列图方面可能遇到了某些障碍,于是在接下来的30年里,费纳奇镜仍是更常见的频闪动画设备。
    • Horner W. 关于代达罗斯轮的特性,一种新的光学错觉仪器[J]. 伦敦和爱丁堡哲学杂志和科学杂志, 1834, 4: 36-41.
  • 普尔基涅的学生生理学家约翰·切尔马克在文章中提及了他的立体观察器,外形很像一种竖立式的活力转轮,它是一个双轮结构,图像带和窥视槽同在外轮,图像面向中间的多面棱镜鼓,从窥视槽可观察到立体的动画。
    • Czermak J. 立体照片旋转镜(1855)[C]//文集,第一卷:科学论文. 莱比锡:威廉·恩格尔曼, 1879: 299-302.
  • 相传一种直径约5.5米的转轮式运动图像装置,在法兰克福展出。
  • 发明家彼得·德斯维涅获得了一项专利,包括20多个垂直和水平滚轮式运动图像展示装置,涉及图画、照片、立体模型等作为序列素材使用。
    • Desvignes P. 用于展示摄影、立体和其他图片、模型、图形和设计的设备的改进: 英国专利537 [P]. 1860-2-27.
  • 美国工程师科尔曼·塞勒斯(Sellers C)获得了首个序列图像放置于放射状叶轮上动画装置专利“运动摩托镜”(Kinematoscope),可用于观看立体动画,设备类似于一个倒置的逗号,承载图像的叶轮垂直放置于外壳内并可快速滚动,外壳有开口以便光线进入,立体目镜位于顶部。他让孩子们摆出一系列看似连续的动作,用立体相机拍照,再组装成动画的序列放进设备里,成为已知最早的真人定格动画。从专利图看,塞勒斯还设计了另一款支持大量序列图的翻页式转轮动画设备。
    • Sellers C. 展示运动物体的立体图片: US31357[P]. 1861-2-5.
  • 伦敦国际展览会上展出了德斯维涅“米莫镜”(Mimoscope)并获荣誉称号,描述为“一种具有教育意义的哲学玩具,提供无穷无尽的多样性”。尽管发明家已经证明活力转轮事实上可以容纳平面或立体内容,但立体模型活力转轮的制作成本很高,因此没有被当时的玩具商采用,这导致很多人以为所谓的“三维活力转轮”是现代产物。
    • 伦敦国际展览会, Hollingshead J.  1862年国际展览会:工业部图解目录[M]. 伦敦:女王陛下专员, 1862: 148.
  • 发明家詹姆斯·梁在苏格兰皇家艺术协会爱丁堡会议上展示了他的“摩托罗镜”(Motoroscope),该设备由两个垂直滚筒带动图像长带旋转,通过矩形透镜观看,旨在展示立体运动图像。尽管当时仍未有拍摄连续立体图像的技术,但梁预言这个问题将来会有解决。
    • Rossell D. 电影诞生年表1833-1896[M]. 布鲁明顿: 印第安纳大学出版社, 2022: 15.
  • 威廉·林肯(William Ensign Lincoln)获得了一款和代达罗斯之轮相似的专利(专利号No. 64117,见下图),正式取名“活力转轮”(zoetrope),该术语如今泛指所有类似设备。林肯在专利中声称其设备相比其他同类设备的优势在于,通过把设备放置在房间中央,可供更多人同时观看。他把观察缝隙和序列图带分离,以方便序列图纸带的更换。
    • zoetrope源自希腊语,词源释义为“有生命力(或有生气)的旋转”,它在其他文献中也被用作指代其他转轮机械,国内部分研究将其翻译成活动幻镜、旋转画筒或西洋镜,但被翻译成这些名字的还包括很多其他的光学动画设备。为更清晰区分,Anianima将其翻译为 “活力转轮”。
    • Lincoln W. 玩具:US64117[P]. 1867-4-23.
  • 同年末,据说在伦敦水晶宫音乐厅展出了一个周长约15米,使用燃气发动机驱动,人物图像接近真人比例的巨型活力转轮
  • 林肯将其专利授权给美著名玩具制造商Milton Bradley,后者开始批量生产Zoetrope
  • 英国数学家、物理学家詹姆斯·麦克斯(Maxwell J)韦制造了一款改进版活力转轮,使用焦距等于圆柱体直径的凹透镜替代狭缝,使图像就可以更清楚。
    • Maxwell J. 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的科学快报和论文第2卷1862-1873[M]. Harman P编. 剑桥: 剑桥大学出版社, 1990: 457.
  • 散文家威廉·卡彭特(William Benjamin Carpenter)发表《论活力转轮及其先驱》(On the Zoetrope and its Antecedents),协助我们更多地了解当时活力转轮的动画。

转轮式动画装置的变体有很多,它们经常出现在古董玩具网站上,多数描述为19世纪后期产品。这些变体尽管没有明显的技术改进,但它们体现了当时人们对这些动画玩具的兴趣。

  • 法国发明家埃米尔·雷诺发明了“帕西诺镜”(Praxinoscope)。该设备改善了活力转轮狭小的“视窗”不能让足够光线通过的问题,一个多边形中心镜柱取代了小视窗,中心镜子的数量和序列图数量相等,当旋转时,观众可以在镜柱上看到明亮而清晰的动画。雷诺不仅是一位发明家,也是一位很好的动画师,他绘制的动画序列流畅度很好。
    • Praxinoscope,原意为用于观察行为活动的仪器,国内也有译作“实用镜”或“活动视镜”,但均容易与其他设备混淆。
  • 雷诺还发明了一种4帧的光学动画玩具“陀螺木偶”(Toupie Fantoche),4块反射镜粘在一个金字塔造型的底座上,4帧动画序列图转盘被夹在顶部,手握手柄扭动顶部旋转器的时候,图像盘和镜子底座一起旋转,在镜子上看到动画,但闪烁较明显。
  • 雷诺推出了升级版的“帕西诺镜投影”(Praxinoscope Projection),在原来的基础上,把一组类似于剧院的背景板和帕西诺镜安装在一个木架里,观众从木架的“视窗”中会看到逐帧动画和舞台布景叠加在一起的效果,但只能供一人观看。很快,雷诺就会把它升级成第一款使用穿孔长卷胶片序列图像带的动画投影机(见后文)。

法国科学家艾蒂安-朱尔·马雷根据其计时摄影机拍摄到的飞鸟序列照片,制作了一个使用立体石膏模型的活力转轮,并留下了现存最早的三维活力转轮实物照片资料(见下图)。

人们的眼光都被新一代动画技术吸引了,这些风靡一时的转轮动画玩具逐渐衰落,暂时离开人们的视野……

新一代频闪灯开始用于娱乐,使用频闪灯代替开槽滚筒的“3D活力转轮”在20世纪后期重新流行,吉卜力、皮克斯等著名动画公司都有制作过三维活力转轮用于展览。

一种线性的活力转轮变体被开发,在一些地铁隧道里偶然会看到。

彼得·哈德森等人创造了一系列使用立体模型的大型三维活力转轮于户外展出。它们在白天看似有趣的现代装置艺术,吸引游人拍摄“打卡”,夜幕降临后利用频闪灯表演动画。

吉姆·费弗尔在维多利亚和阿尔伯特博物馆首次展示了他的三维活力转轮变体,没有开槽板或频闪灯,而是利用摄像机帧速率和实际旋转物体之间的“中断”现象,在视频中呈现出动画效果。为表示对早期电影和动画设备复杂命名方式的致敬,费弗尔最初也为他的转轮机创造了一个复杂的术语“唱机图形安斯塔斯玛马镜”(Phonography Anstasmascope),但在2010年重新创造了一个简单的术语“唱机转轮”(Phonotrope)取代。

022025-04

#3.1.3 费纳奇镜(Phenakistiscope)和频闪镜(Stroboscope)

“费纳奇镜”(Phenakistiscope)“频闪镜”(Stroboscope)几乎同时被发明,两者的原理、结构、操作、外观甚至尺寸都几乎一样。

随着Phenakistiscope逐渐成为这一类光学玩具的代名词,Stroboscope一词更为人所知的释义是频闪灯,最初用于车轮转速测算,后来也用于动画和舞台表演。

1830年代

1832:

  • 约瑟夫·普拉托(Joseph Plateau,1801-1883)发表《关于一种新型光学错觉的研究》,带来了费纳奇镜的初版,由单个开槽圆盘构成,观众需用单眼,通过开槽位看向对面的镜子,当旋转圆盘时,观众会从镜子里观察到一个旋转的舞者。需要注意的是,文章开篇介绍该旋转圆盘所带来的是静止的复合人像,直到论文倒数第二段,普拉托才引入"动态系列图像"的概念,即旋转舞者的形象(见图1)。
    • Plateau, Joseph (1832). “Sur un nouveau genre d’illusions d’optique” (“On a New Kind of Optical Illusion”). Adolphe Quetelet, ed. Correspondance mathématique et physique t.VII: 365-68.
  • 奥地利数学家西蒙·斯坦普佛(Simon Stampfer,1792–1864)几乎同时发明了类似设备并申请相关专利,设备取名“Stroboscop”。他在1833年指出这些序列图像可以放在圆盘、圆柱,或环绕在两个滚筒上的环状纸条(或布条)上,但他选择以圆盘的形状发表他的发明,取名“Stroboscopic Disc”(见图2)。
    • Stampfer S. 频闪光盘或光学魔术光盘[M]. 维也纳: 特伦斯基和维维格, 1833: 11-12.
    • Wiseman, Boris. (2021). 8 Intermediality and the Origins of Cinema.
  • 此外,罗杰声称他在1831年也制作了一件类似费纳奇镜的装置,但并未提供确实证据。
    • Wade N. 视觉的自然史[M]. 伦敦: 麻省理工学院出版社, 1999: 207.

1833:

  • 普拉托发表《关于视网膜印象的持久性》。
    • Plateau, Joseph (1833). “Sur la persistence des impressions de la rétine”. M. Verhulst and Quetelet, tr. Traité de la lumière (Treatise on Light). Paris: Hachette, t. II, supplement: 489.
  • 普拉托似乎仅将费纳奇镜的运动效果视为其研究的附带产品,并为注意到其商业价值。因此当伦敦出版商阿克曼(Ackermann)等机构试图大规模商业化该装置时,毫无保留地开放了设计专利。
  • 伦敦阿克曼公司推出的第一批商业费纳奇镜玩具,取名“Fantascope”。
    • T.T. Bury为其中一版绘制了动画镜盘(包装封面署名)。
  • 托马斯·贝恩斯(Thomas Mann Baynes)设计了一种特别的费纳奇镜盘,利用异形切割,让小动物的身体突出图像圆盘边缘,看起来就像二维世界里的小动物 “出逃”到真实世界一样。

1836:

  • 普拉托《关于其发明的仪器——安索诺镜的通知》
    • Plateau, Joseph (1836). “Notice sur l’anorthoscope, instrument de son invention” . Bruxelles: Bulletins de l’Académie royale des sciences, des lettres, et des beaux-arts de Belgique, t. III: 7.

1830s:

  • 费纳奇镜很快成为受欢迎的光学动画玩具。维也纳艺术品交易商推出了第一套商业产品,光盘观察孔是圆形的,随后一伦敦公司出版了一套观察孔为长方形的产品。
  • 在费纳奇镜的商业化过程中,由于欧洲人喜欢造新词的习惯,还出现了很多极度容易混淆的类似名词,包括但不限于:Phantasmascope, ,Fantascope, The Magic Circle, Fores's Moving Panorama, Optical Illusions, Wallis's Wheel of Wonders, Magic Panorama, Magic Disc, Fantasmascope, Les Disques Magiques, Periphanoscop, 'Le Spectacle Magique, The Magic Wheel……就像西洋镜一样,它们都被统称为费纳奇镜。
  • 再后来,一种由两个转盘组成,无需使用镜子的版本面世,设备的一端是序列图盘,另一端是黑色开槽盘,观众可直接从开槽盘一侧看到动画。由于动画的流畅度依赖旋转速度,有一些版本被设计成利用滑轮来驱动旋转。这类在画在转盘上循环动画,极大地刺激了人们的兴趣,观众能直观地看到静止的序列图和它们的动画效果。
  • 福雷斯帕里斯(Paris, J.A.)都介绍到一种可供两个人同时观看的费纳奇镜变体。
    • 帕里斯的可供两人同时使用的费纳奇镜变体,现有信息仅有文字和插图(见下图),未知是否有实际生产。[PE01,PE03,PE04]

1840年代

约1840:

  • 自然科学家扬·普尔基涅介绍了他的“佛罗里提”(Phorolyt),定位为科学玩具,序列图像主要为写实的生物运动,后来也引入照片序列。

1845:

发明家和制造商们已经开始关注如何把费纳奇镜放进幻灯机里投影动画了,相关内容将在后文另述。

1840年代后期:

  • 普拉托专注于视觉暂留研究,画家让-巴蒂斯特·马杜(Jean-Baptiste Madou)深入研究了费纳奇镜的机制,为其开展了一系列运动图像设计,制作出同时表现角色运动和光影变化的费纳奇镜变体,使用透明背光图像盘,通过动作分解-重组-时空折叠的方式,设计出一种特殊、融合19世纪油画气息的循环动画。并结合其正形镜的开槽圆盘作为遮挡,可供几个人同时观看。
    • 马杜设计的其中一块费纳奇镜动画盘,刻画了一个吹燃煤块的奇幻生物,当圆盘高速转动时,观察者透过镜面反射可“看”到动态的火焰升腾与生物吹气动作的复合影像。
    • 一块费纳奇镜盘上描绘了一位在修道院场景中的僧侣形象,当圆盘高速转动时,观察者可“看”僧侣不断走“进出”。
  • 普拉托还提及把费纳奇镜和立体眼镜结合起来的可能性,可惜这个计划没有最终实现,他此时已几乎完全失明。
    • Plateau J. 关于重衬印象持久性的奇怪新应用的第三个说明[M]// 比利时皇家科学、文学和艺术学院通讯第16卷. 布鲁塞尔:哈耶兹, 1849: 30-39.

19世纪中:

除了小型的费纳奇镜,19世纪中也出现了利用开槽挡片模拟快门,让光源实现间歇性照明,在剧院中展示的大型费纳奇镜,可供多人同时观看。

1850年代

1852年:

  • 朱尔斯·杜博斯克获得了一种费纳奇镜式的立体照片设备专利,被称为“立体-幻想镜”(Stereoscope-Fantascope)“生物镜”(Bioscope),一张幸存的镜盘包含了一组机器运行的立体序列照片,但该设备原型似乎已淹没于历史,鉴于当时的摄影技术,这可能是第一个“立体定格动画”。目前无法确定该设备是否公开展示过,也不确定它是否具有投影功能。
    • Duboscq J. 称为立体镜的仪器系统,即使在透明材料、玻璃等上,也能使平面上的摄影图像浮雕化,并能够将放大的图像投影到屏幕上: 法国专利13069[P]. 1852-2-16. 立体镜在该专利的附录中,于1852年11月12日提交。
  • 此外,安东尼·克劳德也声称他在1852年建造了一款结合了惠斯通的“立体镜”的费纳奇镜变体,并于次年获得其立体镜专利。
    • Wade J. 惠斯通和移动立体图像的起源[J]. 感知, 2012, 41(8): 901–924.
    • Claudet A. 立体镜的改进:英国专利711[P]. 1853-3-23.

1920年代

约1925:

  • 英国伦敦出现了一种被称为“留声机影院”(Gramophone Cinema)的费纳奇镜变体,它可放在留声机上使用,观众可边听音乐,边看动画,但轮子滚动的机械声音是附赠品。

20世纪,随着电影的发展,费纳奇镜便彻底被挤出大众娱乐市场,成为博物馆和古玩市场的一员。

012025-04

#3.1.2 奇迹轮 Thaumatrope

1820年代

1825:

关于车轮效应的问题还在研究,一种被称为奇迹轮Thaumatrope的双面动画转盘出现了。它是基于视觉暂留理论发明的,因此它最初目的是实现双面图像的融合,而非展示一个两帧动画。

  • 奇迹轮的发明是一个涉及多位当代著名科学家的复杂故事:
    • 商业版的奇迹轮是菲利普斯于1825年在伦敦注册的,没有署名作者。
    • 1826年发表在《爱丁堡科学杂志》上的一篇文章,把奇迹轮的发明归功于英国医生、科学家约翰·帕里斯(John Ayrton Paris,约1785-1856),文章未署名,但作者可能就是时任编辑,发明了万花筒的布鲁斯特(David Brewster,1781-1868)。
    • 1856年,帕里斯在一封写给迈克尔·法拉第的信中提及,他最初是在菲利普斯诚挚的邀请下参与奇迹轮商业版开发的,但从未署名。
    • 而英国著名数学家、机械计算机先驱查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage,1791-1871)在其1864年出版的回忆录中指出,天文学家、数学家兼化学家约翰·赫歇尔(John Herschel,1792-1871,发现硫代硫酸钠那位)曾用旋转的硬币向自己展示如何同时看到一个硬币的两面,他把这事告诉了地质学家威廉·菲顿,几天后,菲顿带来了一张两端挂有丝绸带的圆盘卡片,一面是一只鹦鹉,另一面是一个笼子,随后他们还做了几个不同的转盘向一些朋友分享,然后便忘记了这事,直到几个月后,听说帕里斯“奇妙的发明”。
    • 而艺术家安东尼·克劳德(Claudet A)表示,他听说当赫歇尔向孩子们展示旋转硬币时,帕里斯也在场,随后他产生了制作奇迹轮的想法。
    • 此外,露西达相机的发明者沃尔拉斯顿也被威廉·卡本特(Carpenter W)指认为奇迹轮的发明者。
    • 参考文献:
      • Gunning T. 手与眼: 挖掘维多利亚时代图像的新技术[J]. 维多利亚研究, 2012, 54(3): 495-516.
      • James A. 迈克尔·法拉第的通信: 1855-1860第5卷[M]. 伦敦: IET, 2008: 132
      • Babbage C. 一位哲学家的生活片段[M]. 伦敦: 朗曼, 格林, 朗曼, 罗伯茨和格林, 1864: 189.
      • Claudet A. 关于双目视觉的一个新事实[J]. 伦敦皇家学会会报, 1867, 15: 424–429..
      • Carpenter W. 关于奇迹轮及其前身[J]. 科学、文学和艺术的学生和知识观察者, 1868, 1(4): 429. 

总之,第一套奇迹轮可在英国皇家学会图书馆购买,其售价相当于一个普通工人一周的工资,而大量廉价的盗版很快便让奇迹轮成为一种常见的玩具。最初的奇迹轮都是圆形的,但其他形状的卡片也能产生同样效果,两端的牵引绳也可使用竹签代替。

1827:

  • 奇迹轮从理论上来说也可展示两帧动画,但由于难以准确控制速度和旋转角度,其动画效果并不理想。帕里斯在1827年版《体育哲学:使科学变得严肃》里提及使用一种带圆形框架的奇迹轮来展示两帧动画。
    • Paris J. Physiology in Sport, Made Science in Earnest[M]. 伦敦: 朗曼, 里斯, 奥姆, 布朗和格林, 1827: 22–25.

1833:

  • 帕里斯在1833年版《体育哲学:使科学变得严肃》中又展示了另一种结构更复杂的奇迹轮变体,通过对原版奇迹轮增加一根松紧绳以改变图像盘轴向,实现两帧动画效果,但这两种方法似乎都没有商业化版本。从目前资料来看,以展示两帧动画为目的的奇迹轮,直到19世纪下半叶才出现。
    • Paris J. Physiology in Sport, Made Science in Earnest[M]. 伦敦: 舍伍德, 吉尔伯特和派珀, 1833: 352-353.

1860年代

1867:

  • 克劳德(Claudet A)提出奇迹轮可创造一种深度错觉,使用一个稍有厚度的长方形奇迹轮,把两端的绳子固定在纸板的同一边,而不是传统上的居中绑法,当卡片旋转时便可产生一种深度的错觉。
    • Claudet A. 关于双目视觉的一个新事实[J]. 伦敦皇家学会会报, 1867, 15: 424–429.

1869:

  • 理查德·皮尔金(Pilkington R)顿注册了一种展示两帧动画的奇迹轮变体“佩代马镜”(Pedemascope),木制机械设备,图像卡片放在一个有黄铜销手柄的夹子上,黄铜销会控制卡片旋转不超过180度。它也可以使用透明或剪影图片,并通过幻灯投影。
    • Pilkington R. Pedemascope: BT5074 [P/OL]. 1869-11-26. http://discovery.nationalarchives.gov.uk/details/r/C14036963.

   
图3-6:佩代马镜(佚名,1888)

  • 佚名. 娱乐科学18[M]//大众教育家: 初等、高等和技术教育百科全书第6卷. 伦敦: 卡塞尔有限公司, 1888: 168-169.

1890年代

1892年,机械工程师托马斯·比克尔发明了一种机械发条奇迹轮。这种装置可更好地控制卡片旋转和停留的速度,使动画的展示效果更流畅。

  • Leskosky R, 费纳奇镜:19 世纪科学转向动画[J]. 电影史, 1993, 5(2): 176-189.

奇迹轮的变体还有很多,霍普伍德(Hopwood H)描绘了两种机械奇迹轮变体,一款是用8字滑轮转动的,另一款通过叶轮转动,被形容为1898年的新奇玩意。

  • Hopwood H. 活的图片[M]. 伦敦: 眼镜商和摄影行业评论, 1899:32.

1900s以后

  • 约1920s,德国玩具商“D.R.G.M.”生产过一种发条驱动的奇迹轮玩具,包装盒上写着“新机械剧院”(The New Mechanical Cinema)。
  • 香港一专营传统手工艺的“高山民艺”网站上展示过一种据称是中国版本的奇迹轮,拥有放大镜状的木框架和手柄,图像卡利用缠绕的拉绳牵引快速旋转,但制作者和出品时间不详。
    • 高山民艺. 奇迹轮[EB/OL]. (2012-2-16)[2022-6-30]. https://mountainfolkcraft.com/?s=Thaumatrope

#3.1 光学动画玩具

19世纪,发明家和商人们都已经很清楚从科学研究到产业转型的好处。

因为天生好奇的人类,总会被各种“新”玩具吸引。

与此同时,随着约翰内斯·穆勒(Johannes Müller,1801-1858)、彼得·罗杰(Peter Roget,1779-1869)、约瑟夫·普拉(Joseph Plateau,1801-1883)托等科学家对视错觉相关研究的关注和推广,视错觉产品也被高度关注,为新一代动画技术的诞生打下基础。

法拉第、罗杰、普拉托等因“车轮效应”而展开研究和发明,开启了一个全新的、利用视觉暂留现象、频闪效应和序列图“似动”的动画时代。这不仅带来了一系列光学动画玩具和序列图动画投影设备,也刺激了利用幻动原理对真实世界进行运动摄影的探索。而运动摄影之所以姗姗来迟,是因为有一些必要的、来自其他学科的人类文明积累仍在准备。

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#3.1.1 车轮效应引起的思考

视觉暂留现象至少在公元前4世纪已被发现,而频闪效应是基于视觉暂留现象的进一步研究,但它们的理论构建都发生在19世纪初,由于时间和一些内容上的重合,它们经常被混为一谈,尤其在讨论电影动画的运动感知时,大多只提及视觉暂留,忽略了频闪效应。事实上,逐帧动画的实现,更重要的是科学家们对频闪效应的研究,以及摄影和投影技术的加入。

1820s

1821:

  • 英国《科学、文学和艺术季刊》发表了一篇题为“光学欺骗的解释”的文章,详细描述了透过栅栏看旋转车轮,其辐条所呈现出的奇特变形,但并未给出合理解析。
    • J.M. 光学欺骗的报道[J]. 科学、文学与艺术季刊. 1821, 10: 282-283.

1824:

  • 英国伦敦大学教授彼得·罗杰(Peter Mark Roget,1779-1869)向皇家学会提交了一篇文章回应车轮变形问题。他通过多个实验对比速度、大小、间距、数量等变化对车轮“变形”的影响,对频闪效应作出早期的定义,并给出数学解析和方程。罗杰指出无论轮子转得多块,每个辐条似乎都是静止的;栅栏实际遮挡了车轮,其辐条连续的印象是视觉暂留的错觉;光学欺骗可双向作用,即既能把直线变成曲线,也能把曲线变直线;利用辐条变形的差异,可能会找到新的方法来测量光在视网膜上的持续时间。有趣的是,罗杰后来经常被介绍为视觉暂留理论的奠基者。
    • Roget P. 对通过垂直孔观察到的车轮辐条外观的光学欺骗的解释[J]. 伦敦皇家学会哲学汇刊, 1824,115: 131-140.

1827:

  • 英国科学家、被誉为电学之父的迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791-1867)也是频闪效应的早期研究者,他在1827年描述了一种“光学欺骗”现象,指我们看到的静止运动甚至反向运动影像,实际上来自不同速度的向前运动。他进行了很多车轮实验,研究在不同转速下轮辐看起来有什么不同。

1828:

  • 比利时物理学家约瑟夫·普拉托(Joseph Plateau,1801-1883)在其早期的一些实验中注意到当很小距离的两个同心齿轮高速反向旋转时,会产生一种“静止”的错觉。
  • 普拉托发表了《关于以匀速角运动绕一点转动的两条线所呈现的表象》
    • 指出平面上的图像也会出现频闪效果,栅栏需要是黑色,旋转速度对图像变形的影响等;
    • 对彩色弧光的观测促使他设计了一系列实验:将半透明数学曲线固定在黑色圆盘上,通过叠加圆盘并以相反方向、不同速度旋转,使弧光在交叉处形成动态的"亮度轨迹",进而在观察者眼前呈现虚拟的"光迹图谱"(light drawings)
    • 提及自己制造了一台仪器,可轻松地制作出“静止”图像,后来的改进版被称为 “安诺索镜”(Anorthoscope)
    • Plateau, Joseph (1828). “Sur les apparences que présentent deux lignes qui tournent autour d’un point avec un movement angulaire uniforme” . Adolphe Quetelet, ed. Correspondance mathématique et physique t.IV: 393-396.
  • 随后,普拉托还开启了一系列关于视觉余像停留时长的研究,计算出不同颜色的停留时间有所不同,研究栅栏造型、速度、方向与图像表观视觉变形的数学关系。

1829:

  • 普拉托向列日大学科学学院提交了一篇17也的论文,该论文启动了一系列关于视觉潜伏期的实验(Dorikens 2001)。为了确定观察到的图像在视网膜上停留多长时间,他设计了90度彩色弧,将它们安装在一个黑色圆盘上,并加速旋转。观察观看者感知一个完整圆的速率阈值使普拉托能够计算不同颜色的持续效应:如白色为0.35秒,蓝色为0.32秒等。他推断这种持续性解释了对运动的常见感知,如把雨滴看成条纹,流星拥有尾巴。普拉托开始思考图形形成和变形的光学时间性,也就是说,视觉的生物器官需要多长时间来感知客观存在和稳定的图像。
    • Dorikens, Maurice (2001). Joseph Plateau 1801-1883: Leven tussen Kunst en Wetenschap/Vivre entre l’Art et la Science/Living between Art and Science. Provincie Oost-Vlaanderen: Universiteit Gent.

1830:

  • 约瑟夫·普拉托发表了关于正形镜(,即后来的 安诺索镜)的进一步说明,包括两个圆盘,一个印有扭曲图像,另一个有镂空开槽,手摇柄驱动它们以相反方向旋转,观众会看到静止的、校正后的图像。
    • Plateau, Joseph (1830). “关于不同光学实验的信函(两条旋转线交点的位置与旋转畸变图)Lettre relative à différentes experiences d’optique (Lieux des intersections de deux lignes tournantes, anamorphoses par rotation)”. Adolphe Quetelet, ed. Correspondance mathématique et physique t.VII: 121-126.

1831:

  • 迈克尔·法拉第又指出了另外一个使用反向旋转齿轮的例子,阐明了所有后续设备的所基于的原理,并构造了一个由两个齿轮转盘组成,被称为“法拉第轮”的装置进一步验证此效果。
    • Leskosky R. 费纳奇镜:19 世纪科学转向动画[J].电影史, 1993, 5(2): 176-189

1832:

  • 普拉托发表了一篇短文《关于一种新型光学错觉的研究》,描述了一种由单个开槽圆盘组成的仪器,当旋转圆盘并在镜子中观察时,会产生一个旋转的舞者,这最终带来了广为人知的“费纳奇镜”(Phenakistiscope)
    • Plateau, Joseph (1832). “Sur un nouveau genre d’illusions d’optique” (“On a New Kind of Optical Illusion”). Adolphe Quetelet, ed. Correspondance mathématique et physique t.VII: 365-68.
  • 延伸阅读参考资料:
    • Crafton, Donald (2011).“The Veiled Genealogies of Animation and Cinema.” Animation: An Interdisciplinary Journal 6, no. 2: 93–110.

1836:

  • 普拉托《关于其发明的仪器——安索诺镜的通知》
    • Plateau, Joseph (1836). “Notice sur l’anorthoscope, instrument de son invention” . Bruxelles: Bulletins de l’Académie royale des sciences, des lettres, et des beaux-arts de Belgique, t. III: 7.

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