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的“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，斯旺和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。

图3-32：詹森的计时摄影机插图（自然, 1875）；
图3-33：汤普森的长带式幻灯机（约1877）；
图3-34：迈布里奇的触发式拍摄方式示意图（霍普伍德，1899）

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·拉奇和威廉·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。

图3-35：动物实验镜（赵楠乐子，2022）；
图3-36：帕西诺镜投影仪插图（路易斯·波耶，1882）；
图3-37：生物幻影灯笼（赵楠乐子，2022）；
图3-38：马雷的计时摄影枪和照片盘（插图杂志，1882）
图3-39：隆德的12镜头相机（自然，1893）；

1883：

• 有报道说迈布里奇和爱迪生会面，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。

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·丰泰纳和威廉·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年代

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。

     
图3-25：奈勒发表的费纳奇镜投影仪（1843）；

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.

   

图3-30：布朗动画投影仪专利部分配图（1869）；
图3-31：海尔的法斯玛轮（Coulson T). 费城和电影的发展[J]. 富兰克林研究所杂志. 1956, 262: 1-16.

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

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。

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。

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。

图3-18：有趣的骡子（自然，1882）；
图3-20：妙透镜专利部分配图（加斯勒，1895）；

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。

before 1833：

• 约瑟夫·普拉托（Joseph Plateau，1801-1883）和西蒙·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.

1834：

• 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.

1855：

• 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.

1857：

• 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。

1860：

• 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.

1861：

• 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.

1862：

• 伦敦国际展览会上展出了德斯维涅的“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.

图3-11：普拉托的频闪实验装置（普拉托，1828）；
图3-12：切尔马克的立体照片旋转视镜（切尔马克，1855）；
图3-13：运动摩托镜专利部分插图（塞勒斯，1861）

1864：

• 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.

1867：

• 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。

1860s后期

• 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。

1868：

• 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。

1877：

• 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。

1879：

• 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）。

1887：

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）。

19世纪末-20世纪中

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……

1960年代

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。

20世纪末

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。

21世纪初：

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。

2007：

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。

“费纳奇镜”（Phenakistiscope）和“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，他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。

• 福雷斯和帕里斯（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）或“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。

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

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。

偶——泛指所有模拟某种生物，可用于象征或表演的人造物，其起源可追溯至石器时代，人类祖先开始创造可移动的便携艺术品之时。关于偶的历史十分漫长，本节主要讲述那些可动的、可被操控用于表演的各种“可动偶”和基于机械原理可自动运作的“自动偶”。

它们是人造的、通过拟动而拟生的，象征有生命甚至被尝试赋予灵魂的艺术，而这一切，都符合动画的核心特质。不仅如此，它们还都是技术与艺术的结合体，都从工艺发明走向娱乐表演，成为可观赏、可复制、可传播、可交易的新艺术商品。在电影动画诞生之前，可动偶和自动偶早已成为众多机械动画中的一员，在屏幕之外演绎着它们的动画。

#1.2.1 传说中的可动偶或自动偶

和很多先进科技产物一样，可动偶和自动偶的起源也始于幻想，始于人类对于创造生命，甚至掌控生命的渴望。它们在许多地区的古老传说中都有出现，很可能是在不同地方分别起源的，毕竟“拟生”是人类共同的梦想。

第一个可移动的偶大概率来自原始时代，古人从不可移动的岩刻艺术，发展到制作可移动艺术品之时，至于什么时候开始使用这些可移动的偶表演偶戏，可能难以考究。因此，这里有很多传说……

before前5世纪

• 犹太传说提及所罗门王（约前10世纪）设计了一个有自动机械动物的宝座，当他登上宝座时，动物会欢呼，金牛和金狮会各伸出一只脚让他扶着，坐下后，鹰会把皇冠戴在他的头上，鸽子会给他带来卷轴。

• 《列子·汤问》（前5-4世纪）提到，周穆王出游之时（约前10世纪）见到了能歌善舞的机器人偶，五脏俱全和真的一样，拆解后可再组装，这是中国最早的关于自动偶的传说。

• 古希腊神话中有也有一些关于自动偶的内容，其中多数与火神赫菲斯托斯有关，包括会喷火的马、青铜巨鹰、会唱歌的黄金少女、金银看门狗、巨型青铜机器人等。在代达罗斯的故事里，他制作了会飞的翅膀、会移动的雕像和会发声的雕像等。约前9-8世纪，术语“自动机”（αυτόματα）多次出现在荷马的作品中，用来描述机器像生物一样依靠内部能量自行运动，该术语在欧洲一直被使用。

前5世纪

约前3世纪：

• 中国木偶戏古称“傀儡戏”，有说起源于皮影戏，有说来自春秋之后木俑的演变，也有记载说始于汉末，具体难考。
  • 平成木偶一说：传说在汉高祖与匈奴的平成之战（前201年-前200年）中，丞相陈平获知统军将领阏氏善妒，命人制作了一个会跳舞的人偶，刺激阏氏退兵解围。但《史书》记载的只有“其计秘，世莫得闻”。事实如何如今已无从考究。
  • 汉末嘉会一说：《通典》（杜佑，801）中记载：“窟〈石壘〉子，亦曰魁〈石壘〉子，作偶人以戏，善歌舞。本丧乐也，汉末始用之於嘉会。北齐后主高纬尤所好。高丽之国亦有之。今闾市盛行焉。”（东汉末年，大概是在184年－220年期间）
  • 汉墓出土木偶：出土过全身机关为卯榫接合、高193厘米的大型木偶，和一些仅手部可动的木俑。
    • 参考文献：
      • 杨琪琪. (2018). 走出汉墓的莱西大木偶. 青岛日报琴岛周刊2018年12月24日第10版.

• 印度一种被称为“凯斯普特丽”（Kathputli）的提线木偶相传已经有数千年历史，多数由一根线控制，头部由木头制作，身体用鲜艳的布片和衣服覆盖，它们一直流传至今，是如今拉贾斯坦邦的旅游特色。

• 活跃于古希腊亚历山大著名工程师和发明家克特西比乌斯（Κτησίβιος，约前3世纪中叶）建造了很多水力自动机，还被认为发明了世界上第一个“布谷鸟钟”。而木偶在古希腊已被用于戏剧表演，希腊语中“偶”一词的原意是“用绳子拉”，亚里士多德和柏拉图都描述过用绳子拉偶的头、手等部位，由此判断应是一种提线偶。

1世纪：

• 活跃于亚历山大港的数学家和工程师海伦也被指擅长设计自动机，使用机械或气动等方式。

• 东汉的张衡（78-139）发明的地动仪也体现了以偶拟生的意图，设备周边由8条金龙和8只蟾蜍装饰，在受到震动影响时将激活相关机构，使金龙“吐珠”落入蟾蜍口中。

#1.2.2 古代木偶戏和自动偶

3-6世纪

• 三国时期诸葛亮（181-234）的“木牛流马”一直被相信是一种可以运输的、可能模拟了牛、马外形的工具，但没有留下任何图样资料，仅能从有限记载中得知木牛和流马是两款不同的自动偶。

• 曹魏发明家马均（约3世纪中叶），被认为制造了一台指南车，上面有一个可能是利用轮差保持方向的指路小木人，以及其著名的“水转百戏图”，利用水力驱动木偶表演乐舞。

• “记里鼓车”（也称大章车或记里车）是中国古代帝王出行必备的仪车之一，相传由东汉的张衡发明，但真实性目前无考。约3世纪后期晋惠帝太傅崔豹撰写的《古今注》提供了已知最早关于记里鼓车上负责击鼓记里的小木人文献资料：“车上为二层，皆有木人，行一里，下层击鼓；行十里，上层击镯。”

• 《南齐书·祖冲之传》记载南北朝时期机械大师祖冲之（429-500）也造出过木牛流马。

7-10世纪

7-8世纪：

• 唐朝张骛（7-8世纪）的《朝野佥载》有一些关于自动偶的记载，涵盖私人服务、公开表演和生产辅助3个方面。有说洛州殷文亮“性巧好酒，刻木为人，衣以缯彩，酌酒行觞，皆有次第，又作妓女，唱歌吹笙，皆能应节” 。又说杭州大匠杨务廉制作了“手执一碗，自能行乞”的机器人，“碗中钱满，关键忽发，自然作声云布施，市人竞观，欲其作声，施者日盈数千矣” 。这可能是第一个通过戏剧表演赚钱的自动偶。如今，类似功能的自动偶在印度一些集会上还可看到，但无法确定两者之间有否关联。再说柳州史王据，研制过一个可“沉于水中，取鱼引首而出”的机器人，它可能类似于现在的诱捕笼，通过鱼咬诱饵触发后续机制，是一款用于生产辅助的自动偶。

9世纪：

• 有趣的是，唐末段安节的《乐府杂录·傀儡子》（约894年）又提及了关于汉高祖平城之战传说，解困的美女明确描述为“木偶人”，且指明“后乐家翻为戏”。虽然这段记载尚不能作为陈平利用过自动偶的证据，但它确实证明了木偶戏在唐代已经流行。

8-10世纪：

• 相传阿拉伯帝国阿拔斯王朝哈里发马蒙和穆克塔迪尔一世的宫殿中各有一棵金银树，树枝上有会唱歌的机械小鸟。
• 据克雷莫纳主教刘特普兰描述，他在拜占庭皇帝狄奥斐卢斯的宫殿看到一种机械狮子，用尾巴敲打地面，张开嘴，舌头颤抖地咆哮；也有一棵镀金青铜树，树枝上满是会鸣叫的青铜鸟。
  • 参考文献：Linda S. 人间天堂：拜占庭的艺术与教会[M]. 匹兹堡：宾夕法尼亚州立大学出版社，1998：30.

宋代（10-13世纪）：

• 木偶戏在宋代（960-1279）仍称“傀儡戏”，南宋耐得翁的《都城纪胜·瓦舍众伎》（1235）介绍了当时主要木偶类型：
  • “悬丝傀儡”是一种提线木偶，自汉唐有之；
  • “杖头傀儡”依靠木杖支撑和操控；
  • “水傀儡”也被称为水饰，在水上表演，会使用到机关，同时也由人手操纵；
  • “肉傀儡”仅“以小儿后生辈为之”为描述，可能是指由小孩直接扮演傀儡。

• 中国木偶戏可能于宋代传往邻近地区：
  • 韩国木偶戏可追溯至约10世纪，从词源上看与傀儡有关；
  • 越南水木偶戏可追溯至11世纪越南北部；
  • 日本木偶戏可追溯至12世纪，当时其木偶表演者也称“傀儡师”，以挂在脖子上的盒子为舞台，一边讲故事（或唱歌）一边操纵木偶。（见下图）

10世纪后期：

• 张思训（947-1017）发明的“太平浑仪”（980年制成）安装了报时木偶。太平浑仪也被誉为世界第一台自动天象仪。
  • 《宋史·天文志》（1346）记载：“又以木为十二神，各直一时，至其时则自执辰牌，循环而出”。

11-12世纪

约11世纪

• 帕拉玛拉国王博亚在其关于古典印度建筑的著作《人类住宅建筑师》（约11世纪）中讲述了一些机械蜜蜂、机械鸟、人形喷泉、可执行简单工作或表演的人偶等自动机。

11世纪末：

• 北宋著名科学家、政治家苏颂（1020-1101）发明的世界上第一座天文钟“水运仪象台”（1086-1092），在5层报时平台上安装了162个报时木偶。李约瑟（Joseph Needham，1900-1995）评价其控制仪象台运转的擒纵系统是现代机械钟表的先驱，早于欧洲百年。
  • 参考资料：
    • 苏颂《新仪象法要》（约1094-1096）
    • 李约瑟《中国科学技术史》（Science and Civilisation in China）第四、五卷
    • 李约瑟《中国的天文钟》（Chinese Astronomical Clocks）

约12世纪：

• 宋代画家苏汉臣（1094-1172）的《侲童傀儡图》，以及另一幅宋代佚名的《婴戏图》，为我们提供了两个宋代儿童玩傀儡戏的场景。

13世纪

13世纪初：

• 阿拉伯博学家、发明家伊斯梅尔·阿尔-加扎利在其《精巧机械装置的知识之书》中描述了很多台自动机，大部分都兼具戏剧性表演功能，且对其机械结构有较清楚的描绘。（见下图）

1276：

• 元代科学家郭守敬（1231-1316）制作了一台著名的漏水计时器“大明殿灯漏”，并安装于元大都大明殿，其中包括通过多级漏壶调节水流速度，驱动齿轮与凸轮机构，实现复杂动作的木制自动偶进行报时表演。
  • 第二层：东南西北四方位布置龙、虎、鸟、龟四兽木雕，每刻（15分钟）跳跃鸣铙报刻。
  • 第三层：外环刻百刻（古代将一昼夜分为100刻），内环排列十二时辰木人，执时辰牌报时；另有木人手指刻数，精确指示时间。
  • 底层：四角设钟、鼓、钲、铙四种乐器木人，按刻数鸣响（一刻钟、二刻鼓、三刻钲、四刻铙），初正时辰亦鸣乐报时。
  • 可惜原物已失传

• 阿图瓦伯爵罗伯特二世在赫斯丁建造了以自动偶闻名的公园，后来被英国士兵摧毁。

14世纪

1343：

• 《宋史·舆服志》（1343）详细记载了“指南车”和“记里鼓车”的构造。

14世纪中：

• 欧洲的大型时钟也开始出现自动偶表演，法国斯特拉斯堡天文钟（三王钟）可能是最早的案例，整高约18米，最初包括一组表演的三位国王向圣母和基督鞠躬的自动偶装置，和一只可以拍打翅膀、张嘴鸣叫的公鸡自动偶，它成为现存最古老的自动机械偶（见下图）。

约1360：

• 明初书法家詹希元的“五轮沙漏”上也包括两个报时小木人，一个可击鼓，另一可鸣钲，其具体结构无图样资料，但可推测该设备至少利用了沙漏作动力，通过多组齿轮和杠杆等机械结构驱动时刻盘和小木人运动，在当时来说十分复杂。
  • 动力方面首次以沙代水，突破季节限制，解决水漏冬季冻结问题。

15世纪

15世纪初：

• 意大利工程师约翰内斯·丰塔纳在他的《战争器械之书》中描绘了骆驼木偶、火巫女、发条骷颅、机械鬼神等多个自动偶，但只是粗略地描绘了外观和功能（见后图）。

• 很多教堂都出现了自动偶，贵族们的宴会中也以自动偶为乐。
  • 博克斯利修道院的基督像自动偶“恩典十字架”，其手脚和眼球都可动，能做出点头、翻白眼、开心或不开心的表情。
  • 勃艮第公爵菲利普举办的“野鸡盛宴”相传展示了多台表演型的自动机。

15世纪末：

• 达·芬奇的手稿中也涉及不少自动偶，其中最著名的是1495年在米兰宫廷庆典中展示的机械骑士，和1515年赠送给国王的机械狮子。

图1-17：《西厢记》插图本中描绘的木偶戏场景（闵齐伋，明末）；

#1.2.3 可动偶的个性化和戏剧化

人们为什么喜欢看可动偶表演？
因为大家都知道它们不是真的，却又似真的。

16世纪

更多证据确凿甚至幸存至今的自动偶出现了，中欧地区金匠制造的自动偶多由发条驱动，人们对这些新奇玩意十分着迷，尤其在皇宫贵族和富豪圈子中。

• 史密森学会收藏了一个至今仍可运作的僧侣自动偶，高约38厘米，可以行走、点头、翻眼、嘴巴开合、祈祷，甚至亲吻十字架，据说由著名钟表师胡安娜·都灵在1560年左右制作。

• 大英博物馆收藏了德国著名自动偶制造者汉斯·斯洛特海姆制作的一艘自动机械船，船上的自动偶根据各自的角色运动，表演一个小型会议和庆典情景，还有配音和烟雾效果。

• 维也纳艺术历史博物馆收藏了一个托里亚诺的弹奏者自动偶。

17世纪

• 日本出现一种被称为“人形净琉璃”的木偶戏，其特色之一是木偶操纵者会和木偶一起同台表演，且主角木偶会由3位木偶师协同操纵，以表现更丰富的动作。

• 印度尼西亚的“哇扬木偶剧”据说也始于17世纪，其木偶十分精致，多带有精灵般神秘色彩，人类角色的木偶表情夸张，流传至今。

• 欧洲的钟表匠成为制作自动偶的主力，自动偶开始成为常见商品。

• 法国工程师萨洛蒙·高斯（Caus S）制作了一系列由水力驱动的自动偶，包括各种动物甚至复杂场景。
  • Caus S. 运动力的原因 [M/OL]. 法兰克福: 简·诺顿，1615. [2022-6-30]. https://doi.org/10.5479/sil.375615.39088008194136.

• 德国博学者阿塔纳斯·基歇尔（Athanasius Kircher，1602-1680）在其《世界博物馆》上发表了带有自动偶的液压风琴插图，通过机械控制自动与音乐匹配进行表演。（见下图）
  • Kircher A. 世界博物馆[M]. 罗马：科尔贝莱蒂，1650：343-347.

• 日本匠人也开始使用发条、齿轮和凸轮等技术制作机械偶，最初是贵胄们的豪华玩具，后来逐渐普及至民间节日庙会。
  • 约1620s，出现了安装在祭祀花车上的自动偶人偶并流行至今。
  • 1662年，日本武田家族在大阪开设了自动偶剧院，持续经营约百年。

18世纪

18世纪，一些技艺超凡的钟表匠开始关注更复杂的自动偶仿生技术。

1737：

• 法国发明家雅克·沃康松创造了他的第一个自动偶“横笛演奏者”，其比例和真人相近，能模仿人类吹笛子是所有必要的动作，嘴部能模拟吹气，还可更换其他笛子吹奏。
• 随后他创造了由镀金铜制成，能吃、能喝、能叫、能涉水，还能“消化”的机器鸭，鸭子的腹部是开放式设计的，观众可以看到里面的机械结构和运作。
• 沃康松的作品显然比同期其他自动机更复杂和精密，值得注意的是，他差一点便在1745年为世界带来第一台基于打孔卡编程的自动纺织机，但因受到纺织工的反对而未能实践。

1766：

• 比利时钟表商约翰·梅林和英国珠宝商、金匠詹姆斯·考克斯制造了一台幸存至今的银天鹅自动偶，约32秒的觅食表演在音乐伴奏中运作，现藏于英国鲍斯博物馆。

1768-1774年间：

• 瑞士著名钟表匠德罗兹父子和其员工创造了3款著名的自动偶产品，会在纸上写字的“作家”，能演奏音乐的“音乐家”和能画画的“绘图师”，这些自动偶不仅手部能进行精细动作，眼睛和头还有配套表情，它们合共生产了近万件，其中一些历经岁月幸存至今。

1769：

• 匈牙利发明家沃尔夫冈·肯佩伦创造了一个能对弈的自动机“土耳其机器人”（Mechanical Turk），虽然对弈这一行为事实上是由一位躲在棋盘桌子里个字矮小的真人操作的，但这体现了人类对自动机拟生能力的期待。

1780年代初：

• 法国神职人员兼发明家阿贝·米可制作了一对“对话”自动偶头像，声音是通过机械模拟的，虽不完美，但却是重要的进步。

约1784：

• 德国钟表匠皮埃尔·金青和木匠大卫·伦琴制造了一个幸存至今的精美自动偶“扬琴演奏者”，在演奏时头部和眼睛也有动作。

1791：

• 匈牙利工程师沃尔夫冈·肯佩兰在其《说话的机制》中详细描绘了他设计的发声机器人的机械结构和工作原理。（见下图）

1796：

• 相传日本发明家饭冢伊贺七制作了能去指定地点购物和可在桌面为客人运送茶杯的自动偶，但没有实物留存。1796年细川半藏撰写的《机巧图汇》也涉及多款自动偶，包括运茶童子、品玉人形、鼓笛儿童等。

• 印度的提普苏丹为表达对英国东印度公司的仇恨，命人制作了后来被称为“提普的老虎”（Tipu's Tiger）自动偶，一只老虎在攻击一个欧洲士兵，配有模拟老虎和人哀嚎的发声装置，还有一台小型管风琴，但它在1799年被掳走，成为英国博物馆的展品。

18世纪后期：

• 缅甸出现一种复杂的提线木偶表演，每个木偶有18-19根控制线，由一个木偶师操。
• 而随着木偶剧的流行，欧洲一些原创的木偶“角色”开始拥有“粉丝”，成为后来卡通明星的雏形。
  • 参考文献：René H. 玩具的故事[M]. 巴黎: 阿歇特书店, 1902: 219.

19世纪

在启蒙时代的影响下，意大利提线木偶迎来了一个重要的发展期，复杂的木偶剧在贵族圈子里很受欢迎，尤其是在威尼斯。一种被称为“西西里木偶剧”的木偶戏在意大利兴起，以强烈的表现力而闻名，舞台多数布置成剧院效果，20世纪后期逐渐被别的娱乐取代。

自动偶技术更加成熟，这使它们看起来更具生命力和戏剧性。

1808-1840年间：

• 瑞士机械师亨利·梅拉德特和其兄弟在1808-1840年间创造了一系列带有小型舞台场景，会“回答”问题的魔术师自动偶装置。

约1845：

• 法国魔术师让·罗伯特-胡丁开始创造为舞台表演而生的自动偶，通过踏板的“开关”，让它们与真人演员一起进行“交互式”表演。胡丁的表演为自动偶赋予更多的“人性”，且成功迷惑了很多观众。
• 胡丁的剧院后来卖给了特效电影先驱乔治·梅里爱，成为其电影魔法的重要基础。

1879：

• 另一位法国魔术师皮埃尔·史蒂文纳德制作了一些更微型，但复杂自动偶，其代表作“魔术师”在1879年的巴黎世界博览会上表演，可执行杯子盖小球、金蛋孵小鸟、拳击等时长约10分钟的表演，据说其小型自动偶的技艺是当代最出色的。
  • 参考文献：Fleischer H, Thurow K. 分析测量的自动化解决方案: 概念和应用[M]. 霍博肯: 约翰威立出版社, 2017: 10.

图1-24：胡丁和自动偶合作表演魔术（胡丁，1868）

19世纪中后期：

自动偶和新生的、基于似动效应的序列帧动画玩具分享着“赋予生命”的概念，还与皮影偶、机械剧院等机械动画技术结合，带来了“机械自动画”。

20世纪

各种“偶”本身，也成为电影动画技术中的一分子，定格动画把所有可动偶纳入旗下，成为“定格动画偶”，电影特效动画催生了现代的“电子动画偶”（animatronics），数字动画技术创造了“数字偶”，不仅把各种各样的传统偶搬上动画的舞台，甚至尝试创造足以乱真的人造生命。

总之，从石器时代至今，各种关于创造偶、操控偶的技术，始终占据着动画技术的重心。

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

图3-1：“光学欺骗的解释”文章配图（J. M.，1821）；
图3-2：安诺索镜的变形图像盘和人眼通过该设备将看到的图像效果（Champlin J，Bostwick A，《年轻人的游戏和运动百科全书》，1890）；
图3-3：法拉第轮

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.

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。

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”。

“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：

• 佩珀对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：

• 佩珀和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。

图2-41：德克早期的方法© Dircks H，《鬼魂!》，1863
图2-42：佩珀幻象表演 © Robert-Houdin J-E，《魔术和有趣的物理》，1885

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。

1822：

• 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.

1839：

• 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。

1849：

• 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。

1860年代初：

• 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）

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。

18世纪

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.

19世纪

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.

after 20世纪

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。

21世纪

2010s：AR、AI技术与万花筒融合，衍生数字艺术作品。

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。

18世纪

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）。

19世纪

《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。

20世纪

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）

21世纪

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。

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和基歇尔等人的著作，也受到穆森布罗克的机械幻灯动画和塞拉芬的机械皮影表演影响。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。

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……

18世纪

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。

19世纪

• 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.

 
图2-35：机械剧院插画（伯尼，1782）；
图2-37：卷轴画式全景图剧院（科学美国人, 1848）

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。

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。

18世纪

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。

19世纪

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

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。