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。
222025-03

#2.3.10 纸芝居

日本明治时代(1868-1912)出现一种被称为“纸芝居”(紙芝居( かみしばい ) ,Kamishibai)的街头表演,它可能是皮影戏和窥视秀的变体,也可能源于日本绘卷解说活动。

早期的纸芝居也被称为“立绘纸芝居”,角色被逐一画在纸牌上,也有制作成精致纸偶的,表演者一边讲故事,一边操作纸偶在类似舞台的盒子里表演简单的“动画”。

约1920年代,战争的消耗使日本经济环境变差,加上宣传需求,纸芝居被简化成整幅插画,称为“平绘纸芝居”,失去立体感和可动性。

20世纪后期,街头的纸芝居表演基本被新一代动画淹没,如今仅作为一种传统文化表演存在。

#2.3.09 机械自动画

机械自动画可被理解为机械皮影、自动机、机械剧院和可动书的综合体,具体发明者无考,多数通过发条驱动,由复杂的杠杆、齿轮等机械机构控制多个分层画片自动运动,以表现旋转的风车、前进的火车、跳舞的小丑、砍柴的人,甚至人像的五官表情变化等。

它们在19世纪中后期成为一种流行的动画商品,很多幸存至今的作品在博物馆和古玩拍卖网上经常出现。

在电影动画诞生之前,它们已经在画框里表演着“会动的画”。

#2.3.08 佩珀幻象

“佩珀幻象”是一种特殊投影方式,通过玻璃镜折射藏于舞台下方的影像,让观众以为幽灵和真人演员一起在舞台上的表演,以英国科学家约翰·佩珀为名,但该发明还有其他贡献者。

1658:

  • 纪意大利著名自然哲学家、数学家波尔塔(Giambattista della Porta,1535-1615)的《自然魔法》(Magia Naturalis,1658)中,已提及一种类似的效应。
    • 参考文献:Porta G. 自然魔法1658版[M]. 伦敦: 托马斯·杨和塞缪尔·斯毕德, 1658: 370..

1847:

  • 荷兰魔术师亨利·罗宾声称他在1847年的表演中尝试了这种错觉,只是并未推广。

1852:

  • 艺术家皮埃尔·塞吉在法国申请了一个与佩珀幻象基于相同原理的儿童口袋玩具专利“珀利奥镜
    • 参考文献:Robert-Houdin J-E). 魔术和有趣的物理[M]. 巴黎: 卡尔曼·利维, 1885: 112.

1858年:

  • 英国工程师亨利·德克设计了一种在剧院舞台上使用的错觉投影系统“德克幻影秀”,并努力寻找可以合作的剧院,但因其模型成本巨大而未成功。

1862年:

  • 佩珀德克的模型进行了改进,使它可在任何一个舞台下有一个小坑的大厅里呈现,并在同年首次公开演出。

1863年:

  • 佩珀德克联合申请了该设备的专利,但随着表演的流行,德克的名字却消失了,观众只知道这种幻象表演被称为“佩珀幻象”。
  • 按照佩珀幻象的投影原理,除了把躲在舞台下的幽灵演员投影到舞台上,也可通过幻灯投影其他的内容,而佩珀在随后的表演中也多次改进,融合其他幻灯动画技术、音乐声效、烟火喷泉等,还发明了一种变体,让物体实现淡出和淡入效果。

1879:

  • 佩珀的幻象表演在1879年告终,但相关概念和技术仍在发展,甚至被当成一种全息投影技术使用至今。

#2.3.07 透景画剧院

在18世纪流行的“光学视图”中,有一种表现日夜变换动画的特殊类型,通过镂空需要透光的部分,在后面贴上一种可在光照下反光的特殊材料,是后来透景画剧院和类似变色画玩具的前身。

  • 达盖尔在发明银版摄影之前,也接触过建筑、剧院设计和全景画。他与查尔斯·布顿在巴黎开设了第一家透景画剧院“迪奥拉玛”(Diorama)。展览的主体是巨幅全景画,包括类似透视盒的分层布景设计和实物模型搭配,剧院利用百叶窗、镜子等引入和控制自然光,从正面或背面不同角度投射,呈现日夜、四季变换或不同色彩光影气氛的戏剧画面,画面的半透区域允许灯光从后面透出,部分画面可能通过绳索控制移动。由于画面尺寸很大(约14×22米)难以移动,达盖尔建造了一个可容纳300多人的旋转观众席,观众从墙体上唯一的开口观看一场约15分钟的“动画”表演,然后旋转到另一个场景继续观看。据说剧院的效果让人感到震撼,观众以为他们看到的是一个自然的场景。透景画剧院在当时很受欢迎,以至于出现了很多类似版本。后来的透景画剧院不断升级,出现更加精致的立体效果,画面被细心分层,加入模型、音效,甚至真人表演。
    • 阿罗史密斯(Arrowsmith J). 阿罗史密斯先生提出的一种改进的公开展览方式[M//]艺术、制造业和农业的储备第46卷. 伦敦: 约翰·尼科尔斯和森. 1825: 257-264.
  • 在达盖尔的“银版摄影法”即将面世的时候,他的迪奥拉玛剧院遭遇火灾,火灾是偶然的,但迪奥拉玛的没落却是必然的。随着摄影技术的发展,各地的透景画剧院逐渐退出市场,它最初的名字“迪奥拉玛”如今成为立体模型的代名词。

虽然透景画大剧院不再流行,但一些类似功能的变色画便携玩具在19世纪后期仍有市场。

  • 皮埃尔·勒福特发明了一种形似单目望远镜、可更换透景画插片的光学玩具“如画镜”(Lorgnette Pittoresque),当打开顶部小窗,关闭背窗时,观众可以看到图像的白天效果,反之可在背光环境下看到夜景效果。
  • 活跃于威尼斯的眼镜商卡洛·庞蒂发明了“大阿莱索镜”(Megalethoscope),木质外壳配有精美的图案或雕刻装饰,设备包括多块可开合铰链门,玻璃,配套的图片插卡是经过特殊处理的蛋白打印照片或画作,每张图片上都有不易察觉的微孔,不同的部分被裁切以便光线穿透,从而获得日夜变化或发光燃烧等特殊效果,并利用透镜创造立体错觉。也有简单版的“阿莱索镜”,也称“瓜佛镜”(Graphoscope),除外观装饰外,两者技术结构没有什么区别。
  • 前文提及的可动书,也出现了不少类似功能的迷你纸剧院。
  • 透景画剧院在19世纪后期和20世纪初依然流行,但很快便被电影、电视和电子游戏彻底淹没。

图2-38:迪奥拉玛剧院横截面图(约翰·阿罗史密斯,1825);
图2-39:如画镜(赵楠乐子,2022);
图2-40:大阿莱索镜广告图(佚名,1860年代)

#2.3.06 万花筒

万花筒是一种光学动画玩具,从底端小孔观看时可看到随机变化的对称图案,如万花盛放且一去难返,让人沉醉流连。它基于镜子的重复反射现象,主要材料玻璃、平面镜、凹透镜和管子等都是出现了很久的材料,但在18世纪之前,尚未发展有关万花筒的记载。

约1720理查德·布拉德利(Bradley R)在其《种植和园艺的新进展》中首次描绘了一种类似结构。

  • Bradley R. 种植和园艺的新进展[M]. 伦敦: W. 米尔斯, 约1720: 56-62.

1815:苏格兰物理学家大卫·布鲁斯特(Sir David Brewster)在光学反射实验中,偶然发现多面镜子组合能产生对称图案,这引发了更多的实验来寻找最美丽和对称完美的条件。他将三面成角度的镜子置于圆筒中,早期版本是内部彩色玻璃和不规则物体是固定的,后来改变成活动碎片,旋转时可随机呈现千变万化的对称花纹。布鲁斯特创造了术语“Kaleidoscope”为其发明命名,原意为对美丽形式的观察。尽管申请了专利(1817获英国专利),万花筒从一开始便被大量盗版,很多盗版商并不了解它事实上是一个严谨的光学设备,导致大量构造有问题的仿冒品充斥市场。万花筒的玻璃夹层中最开始是静态的花纹图像,后来才变成可动的玻璃碎片和各种透光小物件,反射镜从开始的两块平面镜,发展出多镜、实心镜、环形镜等变体,复杂的万花筒还会添加其他光学零件。

万花筒很快便随商队传向世界各地,相比起另外一批基于序列图像似动的光学动画玩具,万花筒在世界范围内更广为人知。

约1818-1820:万花筒通过英国贸易传入中国和日本。在日本,它最初作为糖果店吸引儿童的玩具,后因体现镜面反射原理被学校引入教材。而在中国,最初为达官贵人私室珍藏,随闭关锁国政策瓦解和工业发展,19世纪中叶渐普及至民间,成为胡同摊贩常见玩具。

1819:布鲁斯特发表《万花筒论》,详细介绍了他的发明以及一些变体,也提及可以在幻灯机上使用的万花筒,让更多观众同时观赏,如此观众在屏幕上看到的就是典型的“运动图形动画”。

  • Brewster D. 万花筒论[M]. 爱丁堡: 阿奇博尔德·康斯特布尔公司, 1819.

暗箱型万花筒 /干性(Chamber Scope):最早的万花筒类型,主体前端装着内有标的物(芯)被称为暗箱的盒子,通过旋转,使图案瞬息万变,赏心悦目。标的物是玻璃的碎片或珠子的叫做干性暗箱型。

暗箱型万花筒/油性 (Chamber Scope):万花筒的主体前端装者内有标的物(芯)被称为暗箱的盒子,通过旋转,使图案瞬息万变,赏心悦目。标的物为油的叫做油性暗箱型。

1858约翰·戈勒姆(Gorham J)发明了一种变体,称为“彩色陀螺万花筒”,有两层可替换圆盘,面盘是有旋转对称图形的雕刻镂空圆盘,底盘是彩色饼状图圆盘或彩色异型卡片,当快速转动时能看到类似万花筒的效果。

  • Gorham J. 彩色圆盘的旋转有助于研究和谐着色的规律,也有助于将物体的图像复制成千变万化的组合[J]. 显微镜学会与期刊汇刊, 1859, 7: 69-76.

1980s:美国当代艺术家结合油性介质、偏振滤光等技术,使万花筒呈现如极光、彩虹等超现实景观。偏振型万花筒(Polarlizing Scope/变化滤光器):在 2 枚滤光器之间放上揉皱的塑料膜,利用它产生偏差光。通过偏光滤光器形成象彩虹、甚至极光一样不可思议的图像。和其它类型的万花筒相比,偏光型需要较强的光线。

1990s:日本艺术家起尝试艺术化制作,手工玻璃球“艺术子弹“成为独特创作形式。弹子型万花筒(Marble Scope):代替标的物的是有花纹的玻璃球,通过旋转玻璃球使图案变化,玻璃球由艺术家们手工制作出来,由于使手工制作所以每一个作品都使独一无二的。

1996:日本万华镜俱乐部成立,推动艺术化创作。

万花筒的其他变体

发明时间不详:婚礼型万花筒(Wedding Scope):在两个筒的中央装有标的物,一侧的筒由 2 片镜片组成,而另一侧通常由 3 片组成。俩个人可从两端同时欣赏,多作为祝贺结婚的礼物赠送,从而得到婚礼万花筒的称呼。

发明时间不详:望远万花一体型(Teleido Scope)在组合好的镜片前装有透明球体的万花筒。不用珠子,而采用透明的球体(丙烯球或水晶球),构造非常简单,却能展现奇妙的映象世界。因结合了望远镜( Telescope )和万花筒 ( Kaleidoscope)为一体,因此称为望远万花一体型。

发明时间不详:八音盒万花筒(Music Box Kaleidoscope):利用余音盒发条的旋转使图像变化,既满足了视觉上的享受,又带来听觉上的快感。结合音乐盒与万花筒的技术发展脉络,它可能诞生于19世纪末至20世纪初。

蜻蜓型万花筒:不用万花筒通常使用的镜片,只装有带切口的玻璃片。透过它所看到的景色,同样的图像会变成无数多个。这是在万花筒诞生之彰就有的视觉玩具,玻璃片多是被切成格子状的,也有的是切成龟甲状或只是纵向切割。被切割的玻璃片看起来象蜻蜓的眼睛(复眼),所以被称为蜻蜓型。

2010s:AR、AI技术与万花筒融合,衍生数字艺术作品。

212025-03

#2.3.05 锦影绘、写生绘

18世纪后期,一种被称为“錦影絵”(江户地区叫法),和“写し絵”(上方地区叫法)的幻灯动画表演开始流行,由多位幻灯表演者手持特意改进的被称为“風呂”的轻便幻灯机,在和纸制作的屏幕背后同时进行投影,结合歌舞伎、人形净琉璃、落语等日本传统表演,观众可在屏幕前欣赏到一部“有声动画”。

锦影绘也因此被称为日本动画的“原点”。

技术摘要:

  • 和纸屏幕:半透明屏幕。
  • 种板的动画机制:幻灯片被称为“种板”,长方形木板上开有方形孔洞,嵌入绘制图案的玻璃板,将多幅图案快速交替排列于孔洞中,利用视觉暂留效应产生运动感。有部分学者认为锦影绘的「种板置换」机制(1803年记载)被认为早于欧洲「西洋镜」装置(1830s)。
  • 图像载体:玻璃板&兽脂纸:玻璃板用于制作无限循环的「自动动画」部分(如波浪、烟火)。兽脂纸用于需要精细操控的「手绘动画」部分(如人物动作),因兽脂的“油膜干涸”效果,使用白色光分解为彩虹色。
  • 遮罩动画:通过遮罩,利用视觉暂留现象表现动画。
  • 便携幻灯机“風呂”:木制箱体(内部放置灯源),正面装有透镜的小型木箱可前后滑动调节焦距。通过调整屏幕与光源的距离及投影位置,呈现多样化的影像效果。
  • 手摇齿轮装置:竹制框架配铜质齿轮组,实现画片匀速切换(时速约1-2帧/秒)。
  • 表演场地:秘密茶馆"霞棚"内的暗室剧场,观众需佩戴特制铜制单筒镜观察,强化沉浸感。

艺术基因:

  • 浮世绘式的平面构图与余白意境
  • 题材涵盖落语笑谈、歌舞伎片段、怪谈故事等,循环式章回体叙事结构
  • 结合日本传统音乐表演,包括三味线、筝、太鼓等传统乐器,负责节奏与情绪烘托。
  • 专业说书人或演员的现场解说,相当于早期动画的“配音叙事”。

后续影响

  • 动态模糊处理对现代动画运动设计有启发
  • 简单直切运动被后来所谓的“日式动画游戏动画”继承

想象一下,观众在屏幕前观看动画,而屏幕之后,有很多人、很多台“風呂”一起在运动的场景,幕前幕后,同样有趣。

幻灯在18世纪后期传入日本,据称1779年在大阪难波新地便有幻灯表演上演,现存最古老的文本证据来自《珎术天狗通》(平瀬輔世,1779)。

18-19世纪,正处于日本江户时代中期。

1720年代:《花鸟绘卷》

  • 神奈川冲浪场景中,浪花通过三层镂空纸叠加产生动态模糊效果;
  • 配乐采用三味线与筝的即兴演奏,形成"视听同步"的早期动画体验。

1770年代:《武者修行》

  • 武士挥刀时,刀光通过快速旋转的金属圆盘折射产生残影特效;
  • 场景转换运用"跳轴剪辑"手法,类似现代动画的"目押切り"(めおつぎり)。

《北斋漫画》(1814-1835)插画中明确描绘「錦影絵」表演场景:左侧为和纸幕布,右侧堆积数十块玻璃板」

1820:《锦影绘技术手册》(1820)记载:"和纸受热变形小,适合长时间投影;玻璃板便于精细图案雕刻"

1872-1908:「绫梅馆」剧场

  • 位于御灵神社境内,由影绘师富士川都正主理;
  • 作品《源氏夜宴》中运用3层种板叠加实现立体空间效果;
  • 种板绘图使用特殊矿物颜料(群青/赭石),经桐油处理防褪色;
  • 风吕装置配备铜制齿轮组,转速可通过蜡油温度精准控制(3-5RPM)。

1876:《錦影絵興行記》,记录40种传统剧目的详细操作手册。大阪歴史博物館特別文庫藏,未公开手稿,访问方式:需提前3个月提交研究计划书(日语原文申请)(DS搜索提供资料,原版资料未获得,欢迎捐赠)

锦影绘在日本活跃了1个世纪左右便被新兴的电影取代,如今作为一种传统文化被保育。

1916:

  • 日本动画先驱幸内纯一借鉴锦影绘的"逐格遮罩"技法创作《滑稽脸的幽默相》。
  • 《江户幻灯术考》(1916)记载:"锦影绘师善用玻璃板之透光性,将多重图案叠映于和纸,恍若活物"

1925年:野村芳子(舞踏家)、岡本一郎(浮世絵研究者)、柳川春雄(大阪錦影絵第5代継承者)等成立东京『錦影絵保存会』,对锦影绘进行保存活动。

1982:葛饰北斋《錦影絵の技術と美学》东京美术出版社,日本第一本系统解析錦影絵技术体系的专著。(DS搜索提供资料,原版资料未获得,欢迎捐赠)

2001:《千与千寻》(宫崎骏,2001)中复现了锦影绘的透光纹理效果。

2004::《哈尔的移动城堡》(宫崎骏,2004)中苏菲变身场景的镜头语言,被指明显借鉴锦影绘的多层遮罩技法。

2005:大阪芸術大学池田光惠《ジャパニーズ・ファンタスマゴリー 錦影絵--授業に於ける復元と上演》,

2008:田中総一郎《影絵の歴史》岩波書店,涵盖1925年「錦影絵保存会」的珍贵史料。(DS搜索提供资料,原版资料未获得,欢迎捐赠)

2019:大英博物馆发现疑似锦影绘操作手册残卷(编号AM18-372)

2020:松本敏夫《浮世絵と動画の共生》京都大学出版社,揭示浮世绘如何影响迪士尼早期动画技法。(DS搜索提供资料,原版资料未获得,欢迎捐赠)

2021:NHK纪录片《影子剧场》,实地拍摄京都传统艺能者重现《花鸟绘卷》的完整表演流程,披露1780年代某大名私藏的27套锦影绘剧目目录。

2022:

  • 《锦影绘机械构造考》,东京大学团队3D复原的18世纪手摇动画装置(精度达0.1mm)。
  • Decoding the "Kazari" Pattern: Digital Reconstruction of Edo-period Lanterns. IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. DOI:10.1109/TVCG.2021.3089654 基于深度学习的锦影絵「風呂」装置3D复原(DS搜索提供资料,原版资料未获得,欢迎捐赠)

2023:

  • 创立于19世纪的“池田组”,作为现存最古老的锦影绘传承团体,2013年获日本文化遗产认定。通过复刻传统装置(如使用桑皮纸与矿物颜料)并融入数字技术(如AR场景叠加),赋予这一古老技艺新的生命力。其作品《时空褶皱》(2023)以锦影绘技法重构了浮世绘《神奈川冲浪里》,在东京国立博物馆引发热潮。
  • 京都大学团队发表论文《錦影絵種板の材料老化分析——18-19世紀日本ガラス基板の化学的・物理的変遷に関する研究》(松本耀司、佐藤美咲)DOI:10.2383/jjAAADe9c(需通过京都大学机构权限访问)(DS搜索提供资料,原版资料未获得,欢迎捐赠)

2024:东京国立近代美术馆的AR展项中,观众可通过手势控制种板动画的播放速度。

2025年:大阪世博会使用激光雕刻种板+全息投影技术,复现《浪花绘卷》的动态效果,通过AI算法自动生成传统纹样(樱花/波浪/武士铠甲)的新颖组合。

#2.3.04 幻影秀(Phantasmagoria)

18世纪末,出现了一种以恐怖、鬼怪为主题,被称为“幻影秀”(Phantasmagoria)表演。

发明家罗伯逊(Robertson,Étienne-Gaspard Robert,1763-1837)是已知最早进行这种表演的人之一,被誉为现代恐怖电影鼻祖,其技术启发了电影、虚拟现实(VR)及主题公园沉浸式体验的设计。

罗伯逊在回忆录中表示自己读过波尔塔基歇尔等人的著作,也受到穆森布罗克机械幻灯动画塞拉芬机械皮影表演影响。他声称自己之所以做这些吓唬人的表演,是为了让观众认识科学,不再害怕鬼神。

1799年,罗伯逊为其用于幻影秀的幻灯机“芬达镜”申请了专利。

技术原理&操作特点:
经常选择在废弃的修道院、古老的坟墓和雕像等地方表演,以增添恐怖气氛;
采用隐蔽的投影方式,在屏幕背面或舞台下投影,利用烟雾和镜子反射等隐蔽幻灯机、幻灯放映师甚至真人演员,以此提高观众的现场沉浸感;
幻灯机是特制的,利用轮子移动幻灯机,让图像可以缩放和移动,通过添加自动对焦和自动光圈等机械装置,保障投影图像在幻灯机移动过程中的清晰度;
使用黑色背景幻灯片,使投影图像呈现幽灵般的“虚无感”;
烟雾与半透明屏幕,利用烟雾增强光影流动性,使幽灵“悬浮”于空中;
动态切换技术:操作员通过手动移动幻灯片,制造幽灵忽隐忽现的恐怖效果。
使用可移动幻灯机,机械幻灯片和一些机械控制实际模型运动等技术,甚至还在幻灯机中置入木偶、皮影等可动偶;
一种由并排旋转木条组成的画板被用于表现“淡出淡入”动画效果,当然也可用于各种变形动画;
音效不仅用于增益视觉效果,也被用于掩盖各种机械噪音。

据说罗伯逊因为表演过于真实而被起诉,并被要求公开其表演的秘密,后来类似的幻灯表演在欧美地区大量涌现,在一定程度上推广了幻灯动画。罗伯逊在其《科学和轶事娱乐回忆录》(1831)中详细地介绍了其幻影秀和相关技术。

  • 罗伯逊(Robertson E G). 科学和轶事娱乐回忆录第 1 卷[M]. 巴黎: 罗伯逊家和沃思书店, 1831.

1991年,前电影设备收藏者托马斯·韦恩茨在法国莫伊塞城堡发现了一台来自19世纪初,几乎完好无损的幻影秀幻灯机,包含轮子、可替换镜头和自动对焦装置。城堡里还发现了一个真贵的“骷颅”提线木偶投影道具,根据韦恩茨团队提供的模拟视频,当时投影设备的清晰度正好合适把金属控制线隐藏于黑暗背景中,观众可看到“活生生”的骷颅打开坟墓,冒出半身,四处张望,嘴巴张合。

#2.3.03 机械剧院和全景画剧院

机械剧院、全景画(panorama)和全景画剧院相继诞生于18世纪末-19世纪,这正是电影时代正式揭幕的前半个世纪,也注定了它们神秘又短暂得生命线……

1781:

  • 著名画家菲利普·卢戴尔布格在伦敦展示了他的机械剧院“艾多富斯康”(Eidophusikon),被当时的媒体描述为:“运动图像,表展现自然现象。”相传卢戴尔布格的机械剧院综合使用到幻灯投影、立体画、全景画、微缩模型、自动偶、灯光、音效模拟等多种技术,让观众在“画框”中观看到一场声影具备的动画。可惜如今我们只能从有限的文字资料和爱德华·伯尼绘画的一幅插图,一窥当年盛景。
    • Bermingham A. 幻觉的技术: 十八世纪伦敦德·卢戴尔布格的机械剧院[J]. 艺术历史. 2016, 39(2):376-399.

1787:

  • 爱尔兰画家罗伯特·巴克(Robert Barker,1739-1806)在伦敦莱斯特广场首次展出《爱丁堡全景》,创造了术语“全景图”(Panorama),最初是艺术家假定一个观察者在自身旋转时看到地平线上连续环绕的景象,后来发展为精确的立体环绕投影计算。

1792:

  • 巴克的全景图被安放在高16英尺,直径45英尺的巨型圆柱上首次公开展示,观众坐在圆形大厅中心的一个缓慢旋转的观景台上观看。后来巴克开始巡演,规格增至300英尺宽50英尺高,观众所处平台和画面之间还会覆盖着真实物体,与背景画衔接形成更真实的观感,可以被理解为“原始版VR”。
    • 全景图是后来全景摄影、环幕投影、球幕投影、三维渲染环境球、VR全景投影等现代动画技术的前身。
    • 镜头术语“平摇”便是从全景图派生出来的,指镜头在一个支点上,左右摇动或平衡旋转。
  • 一种卷轴式移动的全景图剧院开始流行。全景画(或长卷画)由隐藏在幕后的转轴牵引,观众从“屏幕”前只会看到移动的画面,通常还会有演讲者配以旁白。美国萨科博物馆展出过一幅来自1850年代巨型全景图,高约2.5米,长达270多米,放映时长可达2小时。

值得注意的是,被称为“电影摄影之父”的路易斯·普林斯,在1880年代也加入过全景图行业,在不断改善动态视觉效果的同时,开始琢磨制作一台新的机器,以给人“生命感”。

  • 参考文献:Aulas J,Pfend J. 路易斯·普林斯,发明家、艺术家和电影先驱[J/OL]. 1895. 一千八百九十五, 2000,32:9-74. (2007)[2022-8-10]. https://doi.org/10.4000/1895.110.

机械剧院和全景图剧院随着电影院的流行而逐渐走进历史,但其大部分技术被电影特效动画吸收,融合成长为更复杂的动画技术,直到现在。

#2.3.02 视觉乐器

视觉乐器泛指那些通过特殊的机械设备,使颜色与音乐按照某种方式对应呈现,从而创造出一种特别的、实时的视觉音乐动画。其早期发展基本上都以琴键类乐器的联动控制为主,和幻灯机一样,依赖光源、机械和材料等技术的发展。

1725年,法国耶稣会科学家、作家路易斯·卡斯特尔(Louis Bertrand Castel)提出了“视觉风琴”(ocular organ)的设想,并数次尝试建造它。在此后的20多年里,只有极少数人看到过视觉风琴的早期原型,卡斯特尔在研究过程中还展示过一种原始动画,利用染色的丝带卷表现颜色渐变的错觉。

  • Castel L. 以大键琴为眼,以画音之术,及各式小品音乐[J]. 法国信使, 1725, 11月:2552-2577.

1743年,德国博物学家约翰·克鲁格(Krüger  J)也设计了一台 “视觉大键琴”,可能是对卡斯特尔视觉风琴的回应。不同琴键启动不同大小的圆形色彩光投影机关,并通过投射到同一个位置上实现混合,但他并没有真正制作出这台设备,只提供了设计草图和思路。

  • Krüger  J. 赏心悦目的新型音乐[J]. 柏林杂记, 1743, 7: 345-357.

1750年代中,卡斯特尔将其制造的一台视觉风琴原型进行了小范围展示,据说该设备每当按下一个键时,对应玻璃板的窗帘便会打开,由大量蜡烛从内部照亮,但蜡烛的热量和气味会让人不快。卡斯特尔的视觉风琴从未留下详细的图样资料,相传这是因为制作的模型始终未能符合预期。仅有一些文字资料和圣-奥宾绘画的一幅带有讽刺意味的漫画供参考。

尽管在视觉乐器在理论上有可行性,蜡烛、油灯等传统光源显然不够明亮和安全,当时的机械制造技术也难以应付如复杂的联动机关,相关发展暂定了一段时间,直到19世纪后期。

约1875年,美国发明家班布里奇·毕晓普(Bishop B)开始建造他的“色彩风琴”(color organ),通过琴键控制“快门”的方式,在一块半圆形“屏幕”上创造了与音乐实时交互的视觉音乐动画。

  • Bishop B. 彩色风琴的纪念品,带有一些关于彩虹的灵魂和光线与边缘音符和照明的和谐的建议[M]. 纽约:德·文尼出版社,1893.

约1893年,英国发明家、艺术家亚历山大·里明顿(Alexander Wallace Rimington)也发明了一种视觉乐器,并在1895年举办了一些音乐会。

20世纪初,各类表现色彩光影变幻的视觉乐器越发常见,并开始引入电子控制技术。

1915年,美国发明家、真空三极管的发明者李·福里斯特(Lee de Forest).发明了第一台使用真空管的视觉乐器“三极管钢琴”,成为后来电子合成器的基础。

  • Forest L. 作为纯音乐音调生产者的三极管灯泡[J]. 电实验者. 1915, 12: 394-395.

1916-1934年间,钢琴家玛丽·格林沃特(Mary Hallock Greenewalt)开发了一种可以现场演奏的视觉乐器“萨拉比”(Sarabet),她没有对音符和颜色之间进行严格对应,而是集成了一种随机同步的可能性。她在1946年出版的《诺拉瑟,光色演奏的艺术》详细介绍她的发明和一些关于视觉音乐的历史,留下大量珍贵的图片资料。

  • 格林沃特(Greenewalt M). 诺拉瑟,光色演奏的艺术[M]. 费城: 威斯布鲁克出版公司, 1946.

1919年,丹麦裔音乐家、灯光艺术先驱托马斯·威尔弗雷德建造了他的第一个视觉音乐动画投影设备“克拉维卢克斯”(Clavilux)。该设备包括一个钢琴般的操纵台,可控制光线的颜色和运动,操纵台内包含可替换的彩色玻璃盘和各种挡板,投影效果类似极光。威尔弗雷德后来持续开发了不同的模型并进行巡演,也开发了家庭版,后来还把这种技术用来投影风景等其他内容,在大型舞厅的背景墙上使用。

1924年,苏联未来主义画家弗拉基米尔·罗西内也开发了一种光电色彩投影乐器“奥佛风尼克钢琴”(Ophophonic Piano),由键盘按键驱动一组复杂色彩变化组件,包括镂空造型板、色彩转盘、色块板、棱镜、透镜等,随着钢琴的演奏投影出迷幻变化的彩色视觉动画。

1925-26年间,匈牙利钢琴家亚历山大·拉兹洛在其德国巡演中也使用了一种被称为“森绰马投镜”(Sonchromatoscope)大型的视觉色彩投影设备,由多台幻灯机、射灯和改变颜色的滤光器组成,从多个方位向舞台投影,创造与音乐配合的动态影像。

随着电影相关技术的发展,视觉乐器开始与电影技术结合,新一代视觉音乐设备不断出现,成为舞台表演、音乐节、歌舞厅或大型活动等场景的常用设备。再后来,数字动画技术接手了视觉乐器的大部分工作,但一些机械视觉乐器依然拥有自己的市场。

202025-03

#2.3.01 机械幻灯片、多镜头融合幻灯动画

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。

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.

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。

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。

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,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。

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。

112025-03

幻灯之前的科技积累:古代文明积累

史前时代

小孔成像是投影和摄影技术的核心基础之一,它事实上可发生在任何有小孔的洞穴、树洞、帐篷、石室等人类可能进入的地方,室内也不需要绝对黑暗,只需要室外亮度和室内有显著差异即可,因此有很多机会被人类发现,问题只是这种现象有没有被利用,以及如何利用而已。

唐纳德·佩里和埃里克·伦纳等学者均提出过关于古代暗箱投影猜想[1][2]

马特·加顿通过多次实地研究和模型重建实验,证明了这一猜想的实际可行[3]。他认为欧洲石器时代精美的洞穴艺术,部分图像所处的位置和图像变形,有可能来自被偶然发现的,甚至人为制造的小孔成像投影;还指出新石器时代的部分巫术仪式和古希腊的厄琉息斯秘仪等均可能与小孔成像有关。


[1] 佩里(Perry D). 丛林地面以上的生活[M]. 纽约: 西蒙与舒斯特,1988:46-47.

[2] 伦纳(Renner E). 针孔摄影:重新发现历史技术(第三版). 牛津:焦点出版社,2004:3.

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

anianima.com

做动画的·马

版权声明联系我们