屏幕背后,每一位推动着动画技术发展的人,都值得被认真记录。
202025-03

#2.2.2 从人工摄影到自动摄影(before 1839)

人类对光学的探索带来了暗箱,暗箱在机械、材料、数学和能源的协助下成为了幻灯机,虽然幻灯也已经带来了幻灯动画,但它还不足以体现动画的魅力。历史告诉我们,电影技术将把动画带进一个全新的时代,但在这之前,还有一段较长的路。

17-19世纪,电影动画在等待电影技术的诞生,而电影技术则需等待摄影技术的发明,而摄影,它正在寻找可以保存投影画面的技术。

事实上,暗箱应用于绘画辅助早于幻灯投影,自从小孔成像被发现后,便可能有人产生利用它来“摄影”的想法。但在可以保存投影的材料还未被发明之前,相机的“摄影”功能,暂时由人手代劳。

15世纪

  • 2001年,英国画家大卫·霍克尼(David Hockney)和美国物理学家查尔斯·法尔科(Charles M. Falco)提出了所谓的“霍克尼-法尔科论题”:
    • 举证15世纪欧洲部分现实主义画家使用了一些早期的投影技术辅助构图和绘画
      • 约翰内斯·维米尔(Johannes Vermeer,1632-1675),荷兰黄金时代画家。
      • 加纳莱托(Canaletto,本名Giovanni Antonio Canal,1697–1768),18世纪意大利最著名的城市风景画家之一,尤其以精准描绘威尼斯及周边城市景观闻名。
    • 而文艺复兴早期兴起的一种基于视觉错的“立体画”,更被认为是使用暗箱绘画的典型例子。
    • 大卫·霍克尼. 隐秘的知识——重新发现西方绘画大师的失传技艺[M]. 万木春, 张俊, 兰游利等译. 杭州: 浙江人民美术出版社, 2012.
  • 暗箱投影,还有一些早期的投影方式也被艺术家用于辅助绘画,德国画家阿尔布雷特·丢勒(Albrect Dürer,1471-1528)在其著作《使用圆规、直尺对线、面与立体图形的测量指南》Underweysung der Messung mit dem Zirckel und Richtscheyt,1525)
    • 全书分为4卷,结合文字与151幅自绘插图,涵盖:
      • 几何基础​:点、线、面、圆锥截面(椭圆、抛物线、双曲线)的数学定义与绘制方法。
      • 平面与立体几何​:三角形、多边形、圆柱体、圆锥体的测量,延伸至建筑柱式设计与日晷制作。
      • 透视与投影​:提出“合理结构”(naherer Weg)法则,解决中心透视法的视角度数问题,并设计辅助装置图。
      • 字体设计​:最早系统研究印刷体字母比例,影响后世字体标准化。
    • 欧几里得几何引入艺术实践,强调测量与比例对真实感的重要性,首次将艺术创作提升为理性学科,其成就不仅在于技法革新,更在于通过艺术与科学的融合,构建了北方文艺复兴的理论框架,使德国艺术走向人文主义与实证主义的道路。
    • 提出了已知最早的“光线追踪”概念,其后续发展成为计算机图形学的重要技术,创造出照片真实感3D图像
    • Dürer A. Underweysung der Messung mit dem Zirckel und Richtscheyt[M]. 纽伦堡: 赫罗尼姆斯·安德烈, 1525.

16世纪

  • 玻璃制作技术的进步,以及新兴的玻璃制造产业圈,为高质量光学透镜的研发提供了基础。
  • 透镜的加入,让暗箱可以获取更鲜明的影像。
  • 约1533-1580年间,德国数学家弗里德里希·里斯纳(Friedrich Risner)提出了最早的便携式相机暗箱构想,据说用于辅助绘画,可惜他的研究被法国宗教战争打断。

17世纪

  • 德国天文学家开普勒(Johannes Kepler)发明(或使用)了一种只能容纳一个人的帐篷式便携暗箱辅助绘画
    • Wotton H. (1672). Reliquiae Wottonianae. London: Printed by T. Roycroft for R. Marriott, F. Tyton, T. Collins and J. Ford, 300-301.

约1604年:

  • 耶稣会士、因戈尔施塔特希伯来语与数学教授、天文学家克里斯托夫·沙伊纳(Christoph Scheiner)组装了首台“缩放仪”(Pantograph),主要用于复制图表而非文字文献。但其《缩放仪论》(Pantographice)直到1631年才在罗马出版。

1610年:

  • 克里斯托夫·沙伊纳发明了首台太阳望远镜machine helioscopica”,通过特殊设计的透镜散射光线,有效解决了强光直射问题,使安全且高效的太阳观测成为可能。他随后继续改进相关设备,使其成为可用于观察和投影太阳黑子图像的太阳“投影镜”。
    • 相关著作《奥尔西尼之玫瑰,或曰太阳》Rosa Ursina, sive, Sol)由安德里亚·费(Andrea Fei)于1626–1630年在布拉恰诺印刷。
    • Scheiner C. (1626-1630). Rosa Ursina Sive Sol. Bracciano: apud Andream Phaeum.
    • Gonville & Caius College. (n.d.). Staring at the sun. https://www.cai.cam.ac.uk/discover/library/featured-books/staring-sun

1614年:

  • 意大利医生、化学家安杰洛·萨拉(Angelo Sala)对硝酸银和银盐的实验,证明了粉状硝酸银被太阳熏黑。
    • 这本应启动关于光敏材料的科学研究,但这个重要的发现被当时“受人尊敬的”科学家认为“没有实际作用”,否则摄影技术的发明可能会提早两个世纪。

1621年

  • 德雷尔已制作出可以反转图像小型盒式暗箱,还评论了艺术和相机图像之间的关系。

1636年:

  • 德国数学家、发明家丹尼尔·施文特(Daniel Schwenter)设计了被称为“万向球”的镜头,利用球关节原理,允许镜头向任意方向旋转,方便艺术家绘画全景
    • Schwenter D. (1636). Deliciae Physio Mahematicae[M]. . Nurnberg: Jeremias Dümler, 255.

1657年:

  • 德国科学家加斯帕·肖特(Gaspar Schott)发表了已知最早关于盒式暗箱的清晰描述
    • Schott G. (1657). Magia Universalis Naturæ et Artis. Herbipoli: Excudebat Henricus Pigrin Typographus Herbipoli, 199-201.

1673年:

  • 撒克逊炼金术师克里斯蒂安·鲍德温(Christian A. Balduin)通过混合粉笔和硝酸制造了一种发光物质“发斯佛”(Phosphor,成为制造各类硝酸盐的原料。
    • Keller V. (2014). Hermetic Atomism: Christian Adolph Balduin (1632–1682), Aurum Aurae, and the 1674 Phosphor. ambix, 61(4), November, 366–384
    • Schott G. (1657). Magia Universalis Naturæ et Artis. Herbipoli: Excudebat Henricus Pigrin Typographus Herbipoli, 199-201.

1676年:

  • 德国哲学家约翰·斯图姆(Johann C. Sturm)描述了使用45度平面镜绘画暗箱,并建议装置要足够大,可容纳艺术家的头和手。
    • Sturm J. C. (1676). Collegium experimentale: sive curiosum. Norimbergae: Endter, 163.

1685年:

  • 扎恩提出现代相机的构想,足够小的、便携的、可在某种介质上实际捕捉图像。
    • Zahn J. (1685). Oculus Artificialis Teledioptricus Sive Telescopium.Herbipoli: Heyl, 219-224.

1694年

  • 英国科学家罗伯特·胡克(Robert Hooke,1635-1703)提交了一种被称为“露西达”(Lucida)便携绘画暗箱,该设备长为圆锥体,长约5英尺,可变焦。
    • Hooke R. (1705). The Posthumous Works of Robert Hooke. London: Richard Waller, 127-128.
    • 威廉·邓纳姆(William Derham,1657–1735)出版的《哲学实验与观察》Philosophical experiments and observations,1726)提供了另外一幅关于胡克便携绘画暗箱插图。
      • Hooke R., Derham W. (1726). Philosophical experiments and observations of the late eminent Robert Hooke, and geom. prof. Gresh, and other eminent virtuoso's in his time. London: W. and J. Innys, Printers to the Royal Society, 295.
  • 18世纪初,一种商用的全景暗箱在伦敦出售,以其“万向球”镜头命名Scioptricks

1711年:

  • 荷兰数学家威廉·斯格拉维桑德(Willem Gravesande)展示了一种独立工作间式暗箱,包含桌椅全景镜头通风管
  • Gravesande E. D. (1711). Essai de perspective. A La Haye : Chez la Veuve d'Abraham Troyel, 30.

约1717年:

  • 德国教授和博学家约翰·舒尔茨(Johann H. Schulze)通过实验再次发现和证实了很多硝酸银混合物受到光照射后会变黑。虽然他未能找到保存这些影像的方法,但为以后感光材料的发明奠下了重要基础。

1727年:

  • 法国工程师尼古拉斯·比昂(Nicolas Bion)设计了一款复印暗箱,用来摹画已有图像。
  • Burns P. (n.d.). The History of the Discovery of Cinematography. http://precinemahistory.net/1700.htm

1733年:

  • 英国医生威廉·切塞尔登(William Cheselden)在其医学著作《骨摄影术,或骨骼解剖学》中展示了一种大型的箱式暗箱,并使用其绘画了一些列医学图画。
  • Cheselden W. (1733). Osteographia, or the anatomy of the bones. London: MDCC XXXIII, title page.

1740年:

  • 英国科学设备制造商本杰明·马丁(Benjamin Martin)在其著作《新型简明光学系统》中详细介绍了当时暗箱的总体情况,并形容这是一种“自然绘画”。
  • Martin B. (1740). A New and Compendious System of Optics. James Hodges, 158-173, 291.
  • 18世纪中,便携绘画暗箱不断被发明和改进,不仅受到画家和绘图师的欢迎,也成为旅行者和户外活动人士的新奇用品。
    • 威尼斯科雷尔博物馆里展示了一个据说属于18世纪著名风景画家乔凡尼·康纳尔(Giovanni A. Canal)的盒式暗箱
    • Cultor College. (n.d.).  I pittori e gli strumenti ottici – Canaletto. http://www.cultorweb.com/ottica2/Vermeer.html
    • 相传暗箱在当时的“旅行画”中经常被使用,很多旅行者都喜欢购买那些看起来像照片一样的油画带回家纪念。

1750-1756年间:

  • 意大利画家乔瓦尼·科斯塔(Giovanni F. Costa)发表的一幅版画(Le Delizie del Fiume Brenta),清晰描绘了人们在使用帐篷式便携暗箱绘画的场景。
  • 约1760年代,德国博学家马丁·勒德米勒(Martin F. Ledermülle)制作了一种特殊的显微镜暗箱,用于观察和绘画昆虫。

1764年:

  • 意大利艺术家弗朗西斯科·阿尔加罗蒂(Francesco Algarotti)明确表示支持使用光学技术辅助绘画,认为画家应该像博物学家、天文学家一样,使用这些有助于认识和表现自然的仪器。
  • Algarotti F. (1764). Saggio sopra la pittura. Marco Coltellini, 59-64.

1769年:

  • 德国科学仪器制造商盖尔·布兰德(Georg F. Brander)展示了一款外形类似大炮的变焦暗箱,配有舒适桌椅。

1770年:

  • 法国发明家埃德姆-吉勒斯·盖约特(Guyot)也推出了一款隐蔽性较强的桌下式绘画辅助暗箱

1777年:

  • 德国和瑞典化学家卡尔·舍勒(Carl W. Scheele)研究了氯化银和阳光的关系,他再次证实了影响硝基的是光,而不是热,但未能说服所有人。

1778年:

  • 英国发明家威廉·斯托勒(William Storer)获得了一款名为“皇家精确描绘仪”(Royal Delineator)抽屉式便携暗箱专利,其外形已很接近后来的相机。
  • Science Museum / Science & Society Picture Library. (2021). Storer's 'Royal Delineator' camera obscura, 1778. http://www.ssplprints.com/image/86775/storers-royal-delineator-camera-obscura-1778

 1794年:

  • 苏格兰化学家伊丽莎白·富尔哈姆(Elizabeth Fulhame)提出了“催化剂”的概念,并发现了光还原反应,她虽然没有尝试制作“照片”,但她在银化学方面的工作是摄影诞生和早期发展史上一个重要的里程碑。

约1796年:

  • 英国发明家托马斯·韦奇伍德(Thomas Wedgwood)开始用银盐做实验,在不同基底上制作出树叶和昆虫的图像。
    • 他是首位想到把光敏物质涂在其它材料上去捕捉暗箱投影来创作永久性照片的人。

化学研究的推进终于为自动摄影带来希望。

1800年:

  • 韦奇伍德成功捕捉到一幅图像,虽然未能找到防止感光纸完全变黑的方法,但这一突破对后续研究有重要影响。
  • 与此同时,发明了弧光灯戴维也开始研究硝酸银,用太阳显微镜将图像投影到感光纸上进行摄影放大,在铜版纸皮革上制作细节更丰富的图像,但同样未能找到固定方法。

1802年:

  • 韦奇伍德发表了一项名为“阳光打印”(sun-printing)的技术,依然无法固定图像。

1806年

  • 英国化学家和物理学家威廉·沃拉斯顿(William H. Wollaston)获得了名为“露西达相机”(Camera Lucida)专利,可在明亮的房间里直接使用,允许画家同时看到真实场景和画布
    • 开普勒《折光》(Dioptrice,1611)中曾描述过类似的光学原理,但并没有证据他确实制作了该设备。

1816年:

  • 法国发明家约瑟夫·涅普斯(Nicéphore Niépce)制作了一个结构和现代相机十分接近的暗箱,并成功在涂有氯化银的纸上拍摄到图像,但照片是负片的,且无法长时间保存。他开始把目光转向可以被光漂白,而非变黑的化合物,尝试了很多材料依然未能找到固定照片图像的方法。

1819年

  • 英国发明家约翰·赫歇尔(John Herschell)发现硫代硫酸钠可以溶解碘化银溴化银卤化银化合物
    • 这一发现最初发表于他的化学论文中,但当时未直接应用于摄影领域。
    • Royal Society of Edinburgh. (1819). The Edinburgh Philosophical Journal. Edinburgh: Tunted Fok Abchibald Constable and Company, 424-427.
    • 赫歇尔后来开发出摄影固定剂,最终在1839年成功“修复”照片并使其长久保存

约1822年

  • 约瑟夫·涅普斯沥青涂在各种板材上实验,发明了“光刻摄影法”(Heliography)以复制版画,没使用暗箱,而是直接在阳光下曝光。
    • 他声称自己在1824年使用涂有沥青石板相机暗箱里获得了一张固定图像,后来也开始使用作为基材,
    • 留下了现存世界上最早的两张照片——“牵马的男孩”(1825)和“窗外景色”(约1826-1827)。

1831年

  • 苏格兰数学家大卫·布鲁斯特(David Brewster)在其《光学理论》Treatise on Optics,1831)中写到脱脂牛奶薄膜磨砂玻璃板接收图像的效果更好。
  •  Brewster D. (1831). Treatise on Optics. Philadelphia: Carey, Lea, & Blanchard, 47-48.

1832年

  • 法国艺术家路易·达盖尔(Louis Daguerre)和约瑟夫·涅普斯发明了一种新的“物理自动摄影法”(Physautotype),将树木树脂薰衣草油蒸馏残渣用作光敏剂,可使曝光时间减少到7-8小时。

1835年:

  • 达盖尔成功用更短的曝光时间获得了正片图像。

1837年:

  • 达盖尔找到固定图像的方法,但还需要改善。

1838年:

  • 英国科学家查尔斯·惠斯通(Charles Wheatstone,1802-1875)发明了立体镜(Stereoscope),使用两面45度倾斜的反射镜,将分置的两张图片(同一物体不同角度)分别反射至双眼,利用双眼视差使人脑感知立体效果。
    • 由于实际可行的摄影技术还没有诞生,其立体镜图像是通过绘画实现的。
    • 已知最早的立体视觉装置雏形,开启了“立体图像”技术的大门。
    • 其后续发展与摄影、电影、计算机动画技术深度融合。

1839年

  • 年初,路易·达盖尔宣布他完善了“达盖尔型摄影法”(Daguerreotype),也称“银版摄影法”,并建议法国政府将其买下,作为“送给全世界的礼物”。
  • 几乎同时,英国科学家、发明家威廉·塔尔博特(Henry F. Talbot)向皇家学会展示了他在1835年拍摄的几张纸质照片,随后便公布其技术细节,但他的方法需要较长的曝光时间。
  • 3月:赫歇尔在提交给英国皇家学会的报告中,首次提出术语“负片”(Negative)“正片”(Positive)的概念,并定义了“摄影”(Photography)一词。
  • 6月:法国摄影先驱希波利特·巴亚德(Hippolyte Bayard)在巴黎主办了世界上第一个摄影展,展示了30张使用自己发明的一种直接在相机中产生正片纸质照片的技术,但他对摄影发明的贡献经常被遗忘。
    • Hippolyte Bayard. (n.d.). https://www.getty.edu/art/collection/person/103KH7
  • 8月:法国科学院达盖尔“光刻摄影”“物理自动摄影”“银版摄影”的过程一起公诸于世。银版摄影这一新鲜产业在欧美迅速蔓延,作为更容易付诸实践的摄影法,曝光时间缩短到十几分钟,照片的效果细腻逼真、色调柔美且不易褪色,但存在观看角度有限、复制困难、易损、成本高、可能会导致水银中毒等缺点。
  • 9月:约翰·赫歇尔用自己的方法拍摄了一张幸存至今的玻璃照片,展示了40英尺高的望远镜。
    • Schaaf L. (1979). Sir John Herschel's 1839 Royal Society Paper on Photography. History of Photography. 3 (1): 47–60.

总而言之,很多发明家参与了摄影技术的开发,摄影机和照片确实在1830年代诞生了,与此同时,一场关于“光学欺骗”的研究即将带来基于序列图“似动”的动画。

#2.2.1 从魔法灯笼到投影设备(1600s-1830s)

幻灯是动画和电影技术发展的重要里程碑,虽不是最早的动画投影设备,但它带来了最早使用镜头投影的、可“换片”的动画

幻灯机是在暗箱和小孔成像的基础上发展出来的,它诞生于17世纪中叶,通常用于教育和娱乐目的,主要构件包括主体机身、光学透镜、光源、幻灯片等。幻灯的名字源于前文提及的“魔法灯笼”,两者在欧洲的主要语言中基本使用同一术语,且都是一种投影设备,加上17世纪中叶有多位发明家同时在进行相关研究,并发明了各自的“幻灯”,导致学界至今仍在辩论幻灯的真正发明者。但人类的科技文明演进本就复杂,每一个新的发明都有赖于众多前人积累的探索成果,正如科学家艾萨克·牛顿(Isaac Newton)的墓志铭所写,“如果我能看得更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。”

对于动画技术来说,重要的是幻灯机出现了,且在17世纪便投影了“动画”,随着幻灯机的改进,最终迎来19世纪末世界上第一台公认的动画放映机。

虽然用幻灯投影动画这一概念,在幻灯发明之初便存在,但本节将仅关注幻灯机自身的发明和早期发展,而“幻灯动画”有关的内容将放在下一章中一并讨论。

有趣的是,几乎所有和幻灯之诞生有关系的人,或多或少都与荷兰物理学、天文学和数学家克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens,1629-1695)斯有所交集。

惠更斯的幻灯朋友圈
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  • 1622年,克里斯蒂安·惠更斯德雷尔(Jean De Reaux,约1590–1650)​那里得到过一个盒式暗箱,并对此很感兴趣,也很可能从德雷尔那里学习了透镜研磨技术
    • 德雷尔是一位活跃于17世纪初的法国光学工匠,精于透镜研磨技术,与克里斯蒂安·惠更斯的父亲康斯坦丁·惠更斯(Constantijn Huygens,1596-1687)相识,他们的交往记录见于惠更斯家族书信,多次涉及光学仪器技术交流,包括早期暗箱设计。
  • 1628年,德国奥格斯堡的光学工匠约翰·威塞尔(Johann Wiesel,生卒不详)在写给安哈尔特亲王(Prince August of Anhalt,身份待确认)的信中描述了一种​房间大小的相机暗箱技术,能够将外部景观投影到室内墙壁或纸上。这种投影技术被认为是 ​幻灯(magic lantern)的早期雏形
    • 约1640年,威塞尔制作了一款灯笼,与后来的“格里恩德尔型”幻灯设计有很多相似之处,虽没有确凿证据证明那就是幻灯机,但其继承者在1674年提供了来自同一作坊、被认为是在威塞尔去世后按照原设计继续创作的各种幻灯。
    • Rossell D. (2004). The Origins of the Magic Lantern in Germany. https://www.academia.edu/20378426
    • 惠更斯研究过威塞尔透镜制造技术仪器样品
      • 威塞尔发明了一种 ​双透镜显微镜目镜,后被惠更斯采用并推广,被称为​“惠更斯目镜”​​(Huygens eyepiece)。
    • 虽然幻灯的发明通常归功于惠更斯基歇尔,但威塞尔的技术成就被同时代学者 ​约翰·弗朗茨·格林德尔(Johann Franz Griendel)​​ 和 ​约翰·扎恩(Johann Zahn,1631-1707)等提及,显示他在奥格斯堡光学社群中的影响力。
  • 1640-1644年,德国博学者基歇尔(Athanasius Kircher,1601-1680)被认为在这期间展示过一种投影技术,使用蜡烛作为光源并投射到屏幕上。
    • 他在《伟大的光影艺术》Ars Magna Lucis et Umbrae,1654)中提及一种隐写镜,以阳光为光源、使用透镜的原始投影系统,并表示这种设备在尺寸、距离和清晰度方面均有局限性,希望有人能找到改善方法;还提及一种有多个图像围绕在滚筒上,能投影出不同图像的变形镜投影系统。
      • Kircher, A. (1645). Ars Magna Lucis et Umbrae.Amstelodami:Apud Joannem Janssonium à Waesberge, & Haerdes Elizaei Weyerstraet, 912-913.
  • 约1655年,基歇尔的学生,“西方汉学之父”马蒂诺·马提尼(Martino Martini,汉名卫匡国,1614-1661)从中国传教返回,随后开始在欧洲的巡回讲座。他与安德烈·塔克奎(André Tacquet)一起使用所谓基歇尔幻灯玻璃幻灯片,来讲述其中国之旅。但也有说马提尼使用的可能是从中国进口的幻灯
  • 惠更斯塔克奎是朋友,因此有可能从塔克奎处接触到基歇尔的投影设备并加以改进。
  • 1659年,惠更斯在给他兄弟写的信中明确描述到一种设备,以及一些幻灯片手稿,上面用法语写着“通过带灯的凸透镜来表达”。
    • Huygens C. (1950). Oeuvres complètes. Tome XXII. Supplément à la correspondance. Varia. Biographie. Catalogue de vente. https://www.dbnl.org/tekst/huyg003oeuv22_01/huyg003oeuv22_01_0093.php
  • 1660年代,幻灯开始作为产品销售
    • 丹麦/瑞典数学家、荷兰莱顿大学(University of Leiden)数学教授,托马斯·沃尔根斯滕(​Thomas Rasmus Hansen Walgensten,1627–1681)在罗马(1660)、巴黎(1662)、里昂(1665)、罗马(约1670)和哥本哈根(1670年代)展示并销售幻灯。
      • 沃尔根斯滕是17世纪欧洲光学仪器领域的先驱,致力于改进并推广幻灯​技术,被认为是早期幻灯机的商业化推动者之一,其努力促使幻灯从实验室工具发展为大众娱乐设备,为后来幻灯娱乐时代幻灯动画片技术发展奠定了基础
    • 自1661年开始和惠更斯通信的伦敦著名光学仪器制造商理查德·里夫(Richard Reeve,活跃于17世纪)也有售卖幻灯(不晚于1663)。
      • 法国著名旅行家巴尔塔萨·德·蒙库尼(Balthasar Monconys,活跃于17世纪)的记录(1663年),描述了里夫的幻灯:“带有半透明水晶球和绘图玻璃板的暗箱幻灯机”(une lanterne sourde qui a un demi-globe de cristal... par le moyen d'une feuille de verre peinte)。
      • 英国作家、政治家、海军行政官塞缪尔·佩皮斯(Samuel Pepys,1633-1703)在1666年8月19日的日记中描述“带有玻璃画的灯笼”(lanthorne with pictures in glasse)正是早期幻灯机原型,用于投影图像。
        • Pepys S. (1666). Sunday 19 August 1666. https://www.pepysdiary.com/diary/1666/08/19/
        • ​​《佩皮斯日记》(1660年1月1日-1669年5月31日(因眼疾中断))被誉为“17世纪最生动的私人记录”,为研究英国复辟时期社会、政治和文化的重要史料。
      • 里夫与同时代的科学家(如罗伯特·胡克)有密切合作。英国皇家学会档案(Royal Society Proceedings)中存有里夫胡克的通信记录,涉及光学仪器设计。
  • 1664年11月28日,法国工程师、数学家和物理学家皮埃尔·佩蒂特(Pierre Petit,活跃于17世纪上半叶)写信给惠更斯咨询关于幻灯的制作规范和数据细节,因为他正在试图制造一个幻灯,但总是出错。他提及雅各布(Jay)此前制作了一盏非常实用的灯,比他见过的任何一盏都好,有使用凹面镜聚光,可让更多光线通过凸透镜以产生更强的亮度。
    • 这封信也包含了现存最早的幻灯草图
    • 信中还提及他已从法国森林地区获得新型玻璃样本,其透明度远超普通窗玻璃。若成功制成镜片,将彻底解决厚玻璃影响折射的争议。目前鲁昂的一位工匠已用此玻璃制作出2.5法尺长的优质物镜。
    • Petit P. (1664). P. Petit à Christiaan Huygens. https://www.dbnl.org/tekst/huyg003oeuv04_01/huyg003oeuv04_01_0132.php
    • 佩蒂特是17世纪法国科学与工程领域的重要人物,其核心贡献在于推动气压实验的传播,间接影响了帕斯卡尔的科学发现。
    • 信件中提及的雅各布可能是指荷兰光学仪器师雅各布·梅提斯(Jacob Metius),以改进望远镜著称,与卡瓦尼亚里竞争欧洲市场,但仍需查询其他资料核对。
  • 1667年,基歇尔《中国图说》China Illustrata,1667)中提及一种光影戏箱”(Ludus Opticus),可能通过其传教网络传播,但未明确记录具体执行人名。
    • 《中国图说》于1667年在阿姆斯特丹首次出版,拉丁文全名为《中国宗教、世俗和各种自然、技术奇观及其有价值的实物材料汇编》,系统呈现17世纪欧洲对中国的认知。
  • 1670年代,幻灯在罗马已成日常物品。
    • Rossell D. (2002). The Magic Lantern. https://www.academia.edu/345943/The_Magic_Lantern
  • 1671年,基歇尔《伟大的光影艺术》Ars Magna Lucis et Umbrae,1671版)中声称幻灯是他发明的,但该书中关于幻灯的插图并没有正确地描绘幻灯的构造。
    • Kircher, A.  (1671). Ars Magna Lucis et Umbrae. Amstelodami : Apud Joannem Janssonium à Waesberge, & Haerdes Elizaei Weyerstraet, 768-769.
    • 部分评论家认为基歇尔并没有真正发明或制作出幻灯,但也有人认为这可能是插图的问题,因为关于基歇尔使用幻灯吓唬所谓“叛教”民众的故事一直流传。
  • 1674-1690年,法国数学家、人文主义者、水文地理学教授克劳德·德查尔(Claude Dechales,1621–1678)
    • 在其著作《数学世界之旅》Cursus seu Mundus Mathematicus,1674版)中描述到幻灯,以及对幻灯的改进方案:
      • 优化透镜聚焦和照明效果,提供了一幅早期的幻灯插图;
      • 提出从侧面引入连续图像的幻灯片并连续放映,以描绘故事的想法
      • 将阿尔贝蒂截线器(Alberti's Intersector)与镜子结合以实现三维投影。
      • Burns P. (2021). The History of the Discovery of Cinematography. https://precinemahistory.net/1650.htm
      • Dechales C. Cursus seu Mundus Mathematicus [M]. 卢格杜尼: 安尼松, 1674: 665-667.
    • 在其《数学世界之旅》(1690版)中,记录了他与丹麦魔灯发明者 ​托马斯·沃尔根斯滕(​Thomas Rasmus Hansen Walgensten,1627–1681)在里昂的会面,并首次描述人眼视网膜成像的倒置现象。探讨古代光学理论(如阿尔哈曾、维泰洛的学说)与当时技术的关联。
    • 通过将数学理论与光学实践结合,德查尔对幻灯的改进推动了幻灯投影技术从娱乐工具向科学仪器的转型。
  • 1676年,德国哲学家约翰·斯图姆(Johann Christoph Sturm,1635–1703)在其著作《实验学院,或好奇心:……Collegium Experimentale, Sive Curiosum, :…)中提供了一张“横柱式幻灯”的插图,以及关于双凸透镜图像校正原理图
    • 这种横柱式幻灯据说是由德国纽伦堡的仪器制造者、显微镜学家、前嘉布遣会修士约翰·格里恩德尔(Johann Franz Griendel,1631-1687)发明的,因此也被称为“格里恩德尔型”幻灯。尽管他更广为人知的科研成果是关于显微镜的创新设计。
    • Sturm J. C. (1676). Collegium experimentale[M/OL].. http://diglib.hab.de/wdb.php?dir=drucke/nc-509-1&distype=thumbs
  • 1685年,德国发明家约翰·扎恩(Johann Zahn,1631-1707)
    • 发表了大量关于暗箱、透镜组合和幻灯的系统描述和插图
      • 强调了将幻灯藏在观众视线之外的重要性,
      • 把幻灯的发明归功于基歇尔
      • 其中一些幻灯包含了镜头盖,意味着幻灯可以在不熄灭光源的情况下保持屏幕黑暗,这是重要的进步。
    • 发明了首台便携式“抽屉式暗箱相机”(木制机身,含反射式取景器),并首次提出镜头盖设计,为后世相机发展奠定基础,被誉为“现代单反相机先驱”,但因缺乏感光材料,其发明未直接促成摄影术诞生。
    • 还描绘了一种可以投影类似于后来费纳奇镜圆盘幻灯机,被认为是动画投影的早期尝试。但从现存的圆盘幻灯片图像看,未见满足生成动画的序列。
    • Zahn J. (1685). Oculus Artificialis Teledioptricus Sive Telescopium. Norimbergæ: Sumptibus Johannis Christophori Lochneri Bibliopolæ, typis Johannis Ernesti Adelbulneri, 100-398.
    • Rossell D. (2009). Early Magic Lantern Illustrations: What Can They Tell Us About Magic Lantern History?. The Magic Lantern Gazette, 15-23.
  • 1690年,克劳德·德查尔在其《数学世界之旅》(1690版)中,记录了他与丹麦魔灯发明者 ​托马斯·沃尔根斯滕(​Thomas Rasmus Hansen Walgensten,1627–1681)在里昂的会面,并首次描述人眼视网膜成像的倒置现象。探讨古代光学理论(如阿尔哈曾、维泰洛的学说)与当时技术的关联。
    • 通过将数学理论与光学实践结合,德查尔对幻灯的改进推动了幻灯投影技术从娱乐工具向科学仪器的转型。
  • 17世纪末,荷兰光学仪器制造商菲利普斯·冯·霍恩海姆(Philippus van Hooijdonck,1630–1704)在巴黎、里昂、罗马等地巡回展示幻灯装置,宣传其“魔灯”(Magic Lantern)。改进幻灯光源(如使用蜡烛与透镜组),并制作包含宗教、神话场景的幻灯片。
    • 《荷兰黄金时代科学技术史》
  • 18世纪之前,幻灯片多数由发明家为实验制作,未有规模化生产。
    • 一些剪纸、油漆、实物,甚至是活体昆虫曾被用于制作幻灯片,
    • 很快也开始使用透明颜料在玻璃片或油纸上绘画,
    • 透明漆玻璃盖都曾被用作保护。
  • 幻灯机可以使用的光源,只有阳光蜡烛油灯。阳光极大地限制了幻灯的时间和场地;蜡烛亮度不够稳定,且在燃烧过程中会改变光源的高;油灯可解决高度问题,但同样不够稳定和不够明亮。

18-19世纪,人类的新发明不断为幻灯机带来更好的光源、镜头、幻灯片制作工艺。

  • 18世纪,发明家商人
    • 一方面关注更轻便、坚固、便于运输家用幻灯机开发,
    • 一方面关注用于剧院投影的、高亮度、远距离、甚至有特别功能的专用幻灯机
  • 瑞士以钟表制造精密机械闻名,玻璃工业多集中于日内瓦和纳沙泰尔地区,主要生产光学透镜、玻璃仪器和装饰玻璃器皿。
  • 1720年,荷兰科学家威廉·斯格拉维桑德(Willem Jacob 's Gravesande,1688–1742)在《物理实验》Physices Elementa Mathematica,1720–1721)中描述了一种由4个火焰组成的油灯、搭配凹面镜透镜幻灯机,其图像投影距离可长达十米。
    • Gravesande W. J. (1720). Physices elementa mathematica experimentis confirmata sive introductio ad philosophiam Newtonianam. Petrus van der Aa, 76-77.
    • 1717年开始任莱顿大学数学与天文学教授,牛顿学说的积极传播者。
  • 1733年,英国律师切斯特·霍尔(Chester Hall)首次尝试用冕玻璃凸透镜火石玻璃凹透镜组合消除色差,但因保密措施不足未申请专利。
  • 1756年,瑞士数学家、物理学家、天文学家莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler,1707-​1783)
    • 提出使用放大镜镜头进行幻灯投影,后在19世纪初的幻影秀中被改良成如今的反射幻灯机可投影不透明物体
    • 值得注意的是,欧拉还有不少科学研究成果,后来都成为了计算机动画技术重要基础
      • 图论与拓扑学​:1735年,欧拉开始研究柯尼斯堡七桥问题,将实际地理问题转化为数学抽象模型,次年完成论文《柯尼斯堡七桥问题的解法》(Solutio problematis ad geometriam situs pertinentis),指出不可能存在符合条件的路径。1741年该论文正式发表于《柏林科学院论文集》标志着图论的诞生。后续学者在此基础上发展出网络流拓扑学等分支。而这些成果,后来也称为计算机生成图像(CGI)技术的重要基础。
      • 数学符号体系​:引入函数符号 f(x)(1734)、自然对数底 e(1736)、虚数单位 i(1777)、圆周率 π(1736)、求和符号 Σ (1755)等,奠定现代数学表达基础。这些符号至今仍是数学的“通用语”,深刻影响了科学技术的各个领域。
      • 流体力学​:1755年,提出欧拉方程,描述理想流体的运动规律。现代流体力学中的“欧拉方程”通常包含质量、动量和能量守恒的完整方程组,但其核心框架仍基于欧拉的工作。
      • 刚体力学:1765年首次系统阐述了刚体动力学的基本框架,提出刚体运动方程奠定经典力学基础。后继续完善与推广,将牛顿第二定律推广至刚体系统,结合动量定理和动量矩定理,形成矢量力学方法(即牛顿-欧拉法)。明确了刚体平动、定轴转动、定点转动及一般运动的分类,并给出相应的运动学与动力学方程。欧拉的工作标志着刚体动力学的诞生,其方程成为分析力学(如拉格朗日方程)的前身。
  • 1758年,英国光学家、镜片师、望远镜制造商约翰·多伦德(John Dollond,​1706-1761)对暗箱进行改进,特别是在镜头结构方面,他制造了一种消色差镜头,可校正颜色,从而获得更清晰的图像
    • Burns P. (2021). The History of the Discovery of Cinematography. precinemahistory.net/1700.htm
    • 消色差镜头多伦德通过实验验证了切斯特·霍尔的方法,并优化了透镜组合的曲率与厚度,显著提升了消除色差效果。1758年,他获得英国皇家学会颁发的科普利奖章,并取得消色差镜头的专利,成为首位将技术实用化的发明者。该发明也用于改进望远镜显微镜,推动了天文学与生物学研究。
    • 多伦德莱昂哈德·欧拉有通过通信研究光学相关问题。
    • 其子彼得·多伦德继承事业,继续改进光学仪器,家族工坊成为18世纪英国光学工业的标杆。
  • 1765年,爱尔兰数学家、数学家、军事工程师帕特里克·达西(Patrick d‘Arcy,约1720年代–1770年代)在自家花园做了一个关于视觉余像持续时间实验,用机器旋转燃烧的煤块,和一位视力好的观察者配合,测出视觉暂留时间约为0.13秒,达西计划进一步实验不同变量,但未见后续记载。
    • Académie des sciences. (1768). Histoire De L'Academie Royale Des Sciences. Paris: Boudot, Jean, 439-451.
    • 达西在1746年提出“面积原理”(Principle of Areas),即角动量守恒的早期表述,为经典力学奠定基础。该成果与欧拉、拉格朗日的工作并列,成为分析力学的重要先驱
  • 1782-1784年,瑞士物理学家、化学家艾米·阿尔冈(Aimé Argand,约1750-1803)发明了“阿尔冈灯”。
    • 1782年,阿尔冈与英国工程师马修·博尔顿(Matthew Boulton)合作,设计出革命性的中空玻璃管灯芯,通过圆柱形结构增加氧气接触面积,使火焰更稳定,同时减少烟雾,其亮度是烛光的6-10倍。
    • 1784年,两人在英国伯明翰成立工厂,生产改进后的灯塔灯,成为19世纪海上导航的核心技术。
    • 随着该技术的改进和商业推广,在一定程度上提高了幻灯亮度安全性
  • 1790年,瑞士玻璃制造商皮埃尔·吉纳尔(Pierre Guinard)改进了玻璃研磨技术,更精细的光学镜片得以制作。

18世纪末,随着幻灯相关技术的进步,幻灯产业开始启动。

  • 1800年,英国化学家、发明家、电化学先驱汉弗莱·戴维(Humphry Davy,1778-​1829)带来了迄今最明亮的幻灯光源“弧光灯
    • 他最开始使用电池创造了第一盏白炽灯,但亮度和持久度都不足以实际应用。1806年,他向伦敦皇家学会展示一种通过两根炭棒之间产生电弧的弧光灯,成为19世纪早期大型幻灯机的常用光源。由于碳棒会逐渐被消耗,需要不断调整以保持它们之间的正确距离,这项困难的工作后来由自动调节器完成。
    • 此外,戴维在1813年收留聊贫困学徒迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791-1867)为助手,培养其成为电磁学奠基人,被誉为科学史上最伟大的伯乐之一。而这位法拉第也是1820年代频闪效应的早期研究者之一,其贡献推动了电影动画技术的诞生。
  • 随着幻灯产业开始蓬勃发展,成为流行的大众娱乐,幻灯片的设计和制作也开始被重视。
  • 1821年,英国伦敦科学仪器制造商菲利普·卡彭特(Philip Carpenter)发明了一种半机械化的幻灯片生产技术
    • 将要绘制的轮廓先转印到玻璃上,让之后手工着色的工作变得更容易,从而使幻灯片可以被批量生产
    • 已知第一套使用该技术的幻灯片是1823年发售的《动物学要素》The Elements of Zoology)。
  • 1822年,法国物理学家奥古斯丁·菲涅尔(Augustin-Jean Fresnel)发明了“菲涅尔透镜”(Fresnel Lens)。
    • 一种通过特殊结构设计实现轻量化、薄片化的光学元件,表面由同心圆环或直线组成的锯齿状纹路构成。其核心原理是保留传统透镜的折射曲面特性,但去除冗余材料,使光线聚焦效果接近凸透镜,同时显著减轻重量和厚度。
    • 1823年首次应用于法国吉伦特河口的哥杜昂灯塔,使灯光射程提升至32公里。
    • 菲涅尔透镜通过结构创新平衡了光学性能与成本,使其成为跨领域的基础光学元件。不仅助力幻灯机提升亮度和均匀性,后续也应用于电视等现代投影与显示设备
  • 1820年代,英国化学家戈德沃西·格尼(Goldsworthy Gurney)在研究氧氢喷管时发现了“石灰光”效应,即石灰块在氢氧火焰中可发出仅次于弧光灯的亮光。
    • 氧氢喷管这项发明通常归功于美国化学家Robert Hare
    • 1826年,苏格兰土木工程师托马斯·德拉蒙德(Thomas Drummond)在格尼的基础上建造了一套工作版本。
    • 石灰光灯为幻灯机提供了明亮的光源,也广泛用于舞台照明。
  • 1830年代,色彩平板印刷技术开始应用于幻灯片制作,提供更高质量的图像、大批量的生产和更亲民的价格,进一步推动了幻灯艺术的交流和普及。
  • 1836年,乙炔被发现,乙炔喷灯能提供很好的照明亮度,既简单又便宜,产生的火焰稳定且无烟。但它的危险性较高,易生污垢和臭气,因此并未能取代石灰光灯或弧光灯。

1840年代,基于视觉暂留似动效应光学动画玩具陆续面世,它们改变了幻灯机的发展方向。幻灯机踏上了转向电影机的征途,从各种各样的动画投影机,到现代胶卷电影投影机,很多科学家、发明家为此努力了半个世纪。

  • 约1860年,英国物理和化学家约瑟夫·斯旺(Joseph Swan)制造了一种原始电灯,但寿命很短。
  • 经真空技术的改进,约20年后,斯旺和爱迪生都制造出了实用的电灯泡,很快便成为了幻灯的主要光源。

至19世纪末,幻灯机已经准备好变身为动画和电影的投影仪了。

#2.1.2 从秘密的魔法到公开的新科技(11-17世纪中)

11世纪,人类对于光学的研究开始进入“现代”阶段,各种利用光学现象的秘密“把戏”逐渐被揭开神秘面纱,当光线被赋予几何的秩序,先驱学者们终于看到了自然法则的精密齿轮,这场静默的革命,让光的轨迹从神谕的隐喻化作可丈量的诗行,为后世铺就了一条用理性丈量宇宙的星途。

  • 11世纪初,被誉为“现代光学之父”的阿拉伯科学家伊本·海什木(Ibn al-Haytham,965-1040)
    • 指出光是由太阳等发光物体发出,物体因反射了光线,再进入眼睛从而被看到,即视觉入射理论
    • 对球面镜和柱面镜的正投影规律展开研究,提出了经典的“海什木问题(球面镜正投影问题)”,引起众多学者在此基础上对各类弧面镜继续展开研究;
    • 小孔成像暗箱进行深入研究,认同更小的洞可提供更清晰的图像;
    • 还研究了透镜和大气折射产生的放大倍数,这些研究巩固了暗箱理论的基础;
    • 视觉暂留现象的研究提及很难在旋转的衣服上辨别出不同的颜色,推断视力需要一些时间才能辨别一种颜色。
    • 海什木在软禁期间完成了其七卷本光学著作《光学全书》Book of Optics,1011-1021),因处于欧洲“黑暗时期”而未能及时推广,直至13世纪,一位不知名学者把这本书翻译成拉丁文才开始在欧洲广泛流传。
    • 其光学理论和以实验验证猜想的科学精神,影响了随后几个世纪欧洲的科学研究。
  • 11世纪后期,中国宋代科学家沈括(1031-1095)在其《梦溪笔谈》(1088)再次详细解释了凹面镜成像小孔成像凹面镜焦点凸面镜平面镜照影差异等光学现象,也提及造镜技艺的失传。
    • “阳燧照物皆倒,中间有碍故也。算家谓之格术。如人摇橹,臬为之碍故也。若鸢飞空中,其影随鸢而移,或中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东。又如窗隙中楼塔之影,中间为窗所束,亦皆倒垂,与阳燧一也。阳燧面洼,以一指迫而照之则正;渐远则无所见;过此遂倒。其无所见处,正如窗隙、橹臬、腰鼓碍之,本末相格,遂成摇橹之势。故举手则影愈下,下手则影愈上,此其可见。阳燧面洼,向日照之,光皆聚向内。离镜一、二寸,光聚为一点,大如麻菽,著物则火发,此则腰鼓最细处也。”
      • 这段文字形象地描述了小孔成像现象:当飞鸟或楼塔的光线被窗缝(小孔)遮挡时,形成的影子会与物体运动方向相反(如鸢东飞则影西移),且影像呈现倒立状态。沈括通过这一现象,结合凹面镜(阳燧)成像的原理,进一步指出“光沿直线传播”是倒影形成的根本原因。虽未建立现代数学模型,但已蕴含光路直线性的科学直觉,为后世光学研究奠定了基础。
    • “古人铸鉴,鉴大则平,鉴小则凸。凡鉴洼则照人而大,凸则照人面小。小鉴不能全视人面,故令微凸,收人面令小,则鉴虽小而能全纳人面,仍復量鉴之小大,增损高下,常令人面与鉴大小相若。此工之巧智,后人不能造。比得古鉴,皆刮磨令平,此师旷所以伤知音也。”
  • 11世纪,一种被称为“读书石”的透镜在欧洲出现,据说最初是把玻璃球切开两半制成的。而在11-12世纪维京人坟墓中发现的一些晶石透镜,也和读书石相似。
  • 英国哲学家罗伯特·格罗斯泰斯特(Robert Grosseteste,1175-1253):
    • 融合奥古斯丁神学数学光学思想,提出光的本质理论;
    • 虽仍支持视觉出射理论,但也提出通过实验来验证推测;
    • 强调数学和几何在光学研究中的重要性,用镜子和镜头进行光学实验,寻找曲面透镜投影规律
    • 提出当光学被很好地理解后,便能让放得很远的东西看起来很近,反之亦然,甚至可控制物体的视觉距离。
  • 英国哲学家罗杰·培根(Roger Bacon,约1214-1293/1294)谈论到利用暗箱小孔成像来观察室外景色或日食,提出将几何学应用于光学、光直线传播、反射定律,使用透镜对物体进行放大,描述透镜成像原理,为望远镜发明奠定基础。
  • 培根曾致力于在大学课程中增加光学课程,但因批判经院哲学、主张实验科学被逐出大学讲坛。
  • 13世纪下半叶,玻璃镜片研磨和抛光工业开始发展,最初集中在威尼斯和佛罗伦萨,后来荷兰和德国也出现了镜片制造中心。
  • 波兰裔物理学家维帖洛(Witelo,约1230-1278)汇编了一部光学著作《透视》(10卷,约1270年完成),系统阐述几何光学生理光学(包括视觉心理学),提出光沿直线传播的早期观点,并探讨透镜成像原理。他仔细研究了折射,发现折射角与入射角不成正比,但没有意识到全内反射。
  • 法国作家让·墨恩(Jean de Meung,约13世纪)在《玫瑰传奇》Roman de la Rose)第二部中引入大量议论与百科知识(天文、地理、伦理),成为中世纪“社会百科全书,其中提及“魔镜表演”, 还描述了一种投影的镜子,所投影像可以在水里或空中,且“十分有活力”。
    • Lorris G. translated. (2016). De The Romance Of The Rose. https://archive.org/details/LorrisGuillaumeDeTheRomanceOfTheRose
  • 约1290年,法国天文学家圣克劳德·威廉(William of Saint-Cloud)撰写了一份手稿,详细地向人们介绍如何制作暗箱来观察日食,这使暗箱的原理和小孔成像现象被更多人所认识
  • 13世纪末,相传西班牙裔医生、炼金术师阿纳多斯·诺瓦(Arnaldus de Villa Nova,约1240–1311)可能使用到带有图像翻转功能的暗箱,带来了一种特殊的“运动表演”,让演员在外边表演,观众在昏暗房间里观看暗箱投影在墙上的动态影像,甚至还考虑到配音。
  • 13-14世纪,我国元代科学家赵友钦(约1271-1335)在《革象新书》中详细记载了一个严谨的、已具现代科学实验精神的小孔成像对比实验(“小罅光景”实验),成为最早的关于小孔成像的科学研究
    • 实验包括改变孔的大小和形状,改变光源的强度,改变光源、小孔和“屏幕”之间的距离等,观察并记录这些变化对成像效果的不同影响。
  • 《革象新书》被收入《永乐大典》并传世。
  • 约翰内斯·丰塔纳(约1395-1455,Johannes De Fontana)在其《战争器械之书》Bellicorum Instrumentorum Liber,约1420)中也描绘到一种“魔法灯笼”。画面中一人手持灯笼,投影出一个小恶魔的形象,配文“夜间出现吓唬观众”,由于配图潦草,灯笼看起来只是简单地利用烛火做光源,投影原理可能类似于影灯走马灯
    • 在意大利文艺复兴早期的工程文献中,他常被归类为“幻想工程师”,其设计是否真实实现难以考究。
  • 意大利画家、发明家达·芬奇(Leonardo da Vinci,1452-1519)的手稿涉及大量光学机械内容,
    • 他探讨了一些关于眼睛是如何工作的观点,但似乎并未能明确地解释该问题;
    • 提及到视觉暂留现象,指出快速移动的人似乎会给自己的路径涂上色彩印记,闪电在乌云中移动时像一条发光的蛇,挥舞一个亮点会看到火焰余晖等;
    • 暗箱进行了完整的描述,有270张关于暗箱的画稿,对不同的光圈形状和孔径进行成像测试。
    • 但这些内容在1797年被物理学家乔瓦尼·文丘里(Giovanni Battista Venturi,1746-1822)破译并发表之前鲜为人知。
    • Leonardo da Vinci. (2008). Notebooks. OUP Oxford, 133.
  • 达·芬奇特殊的“镜像字”书写习惯以及部分画作,后来也被认为也可能和光学研究有关。
  • 平面玻璃板制作技术得以完善,实用的玻璃镜开始出现玻璃镀锡技术开始用于镜子生产,均匀、高反光率的玻璃镀锡在威尼斯盛产,价格极度昂贵。后有法国工厂盗取了该技术,实现了镜子的大规模生产,虽不光彩,但确实推动了镜子的普及。欧洲几个兴盛的玻璃制造产业圈,为高质量光学镜的研发提供了基础。

1521

  • 相传意大利画家、建筑家塞萨尔·切萨里亚诺(Cesare Cesariano,1483–1543)在其《建筑论》(Treatise On Architecture,1521)记录了关于暗箱投影的描述,记录了一位僧侣(Papnutio)的实验,对暗箱的形状和尺寸都给出了清晰的描述。
    • 已知最早公开发表的暗箱详细记录之一
    • 他被认为是达芬奇的学生,但达芬奇的手稿直到1797年才被解读,两者关联性难考,《建筑论》基于维特鲁威的著作整理而成。
  • Gernsheim H. (1914). The History of the Camera Obscura From the Earliest Use of the Camera Obscura in the Eleventh Century. https://precinemahistory.net/1400.htm

约1540

  • 德国数学、天文学家伊拉斯谟·赖因霍尔德(Erasmus Reinhold,1511-1553)发表了如何使用暗箱观看日食或街景
    • 哥白尼学说的早期支持者,但受限于时代宗教环境,未公开挑战托勒密体系。

1545

  • 荷兰数学家杰玛·弗里修斯(Gemma Frisius,1508-1555)在其《射电天文学与几何学》De Radio Astronomica et Geometrica,1545)中发表了使用暗箱观测日食的插图,成为第一幅公开发表的暗箱图像

1550

  • 意大利博学家吉罗拉莫·卡尔达诺(Girolamo Cardano,1501-1576)发表了已知最早的有“双凸透镜”的暗箱,并详细描述了透镜如何提高投影图像的清晰度和亮度。
    • Vaquero J.M., Vázquez M., (2009). The Sun Recorded Through History. Berlin: Springer Science & Business Media, 104.
    • Girolamo Cardano. (2015). https://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/cardano.html

1558

  • 意大利博学者波尔塔(Giambattista della Porta,1535-1615)《自然魔法》Magia Naturalis,1558)
    • 系统总结了暗箱原理,为后来摄影技术的发明奠定基础,
    • 详细描述了多种凹透镜和凸透镜的功能和原理,平面镜和透镜的组合使用(翻转图像),以数学方式解释它们的折射特性,还包含多种投影方法的具体操作说明
    • 此书后被多次翻译出版,在欧洲地区广为流传,帮助人们更加了解透镜和镜子的作用,很大程度上推动了暗箱的进一步发展
    • Porta. G. (1558). Natural Magick (1658 English Translation). http://web.archive.org/web/20180416080731/http://www.mindserpent.com/American_History/books/Porta/jportat2.html

约1560年代

  • 意大利金匠、雕塑家和画家,被誉为“风格主义艺术的代表人物”的本韦努托·切利尼(Benvenuto Cellini,1500-1571)在其自传中声称曾在罗马竞技场举办过一次召唤怪物的表演,但没有解析所用技术。但根据他的生平经历和所处环境,这有可能是一场利用到暗箱投影技术的表演。

1573

  • 意大利科学家、工程师、数学家埃格纳蒂奥·丹蒂(Egnatio Danti,1536-1586)在其对欧几里得光学论文的译著中提及使用凹面镜翻转倒立的投影
    • Danti E. (1573). La Prospettiva di Evclide. Fiorenza: Nella Stamperia de’ Giunti, 82-83.

1585

  • 意大利数学家、工程师詹巴蒂斯塔·贝内戴蒂(Giambattista Benedetti,约1530-约1590)再次提及使用平面镜透镜校正图像
    • Gorman, M. J. (2003). Art, optics and history: New light on the Hockney thesis. Leonardo. 36(4), 295–301.
  • 17世纪初,德国天文学家约翰尼斯·开普勒(Johannes Kepler,1571-1630)发表了多篇关于镜反射针孔相机原理等研究报告,是术语“暗箱”的创造者
    • Wenczel N. (2007). The Optical Camera Obscura II. https://www.mpiwg-berlin.mpg.de/Preprints/P333.PDF
  • 他把眼睛比作相机暗箱,对晶状体和视网膜的作用提供了较为令人信服的解释,进行了利用透镜增强投影图像的实验,还提到放大投影、双凸透镜使用和反转图像的优势。
    • Dupré, S. (2008). Inside the "Camera Obscura": Kepler's Experiment and Theory of Optical Imagery. Early Science and Medicine, 13(3), 219-244
    •  Ilardi, V. (2007). Renaissance Vision from Spectacles to Telescopes. American Philosophical Society, 220.
  • 而他更为人所知的成就是发明了开普勒望远镜(凹透镜物镜+凸透镜目镜),发现超新星。
  • 荷兰工程师、发明家科内利斯·德雷尔(Cornelis Drebbel)被认为在17世纪初发明了自动精密透镜研磨机

1621

  • 荷兰天文、物理学家威理博·斯涅尔(Willebrord Snellius,1580-1626)
    • 通过实验发现了光线从一种透明介质到另一种透明介质时,入射角和折射角之间折射数学定律,即n₁·sinθ₁ = n₂·sinθ₂,称为“斯涅尔定律”。
    • 有趣的是,斯涅尔也没有直接发表该成果,直到1703年才由克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens,1629-1695)正式发表并命名。
    • 惠更斯很快便会成为幻灯时代的揭幕者了。

1637

  • 法国数学家勒内·笛卡儿(René Descartes,1596-1650)
    • 斯涅尔坐标几何学的基础上,用正弦函数对该定律进行推证,还独立地发现了“反射定律”。
    • 把眼睛比作相机暗箱,把视网膜描述为摄像机的屏幕。
    • 我思故我在”(Cogito, ergo sum)的提出者,开创近代哲学认识论转向,影响深远。
  • 约1630-1640年代,意大利数学家博纳文图拉·卡瓦列里(Bonaventura Cavalieri,1598-1647)
    • 推进了关于透镜表面曲率半径与焦距的计算

17世纪中叶,人类对科学技术的探究与积累终于带来“幻灯”,这不仅催生了“幻灯动画”,也是“摄影”和“电影”的重要基础。

#2.1.1 古代文明积累(before 11世纪)

电影机的前身是幻灯机,而幻灯机的诞生又依赖于多项人类科技文明的积累:如小孔成像、暗箱投影、反光镜、透光镜、制作技艺、研磨技术、人造光源等等……它们走过了漫长的岁月。

  • 古希腊哲学家恩培多克勒(Empedocles,约前495—约前435)和柏拉图(Plato,前427—前347)等都提出了所谓的“视觉出射理论”,认为眼睛发出光线从而视物,这种错误理论在接下来的十几个世纪中影响着欧洲光学基础。
    • 古希腊文明一直被视为欧洲古文明代表,其哲学观点至今仍具影响力,但古希腊文明是建立在神学基础上的,当时很多学说出于思辨,而非实证,还夹带着神学传说,这在科学研究中很容易出错。
  • 撇开无文字记录的透镜推测,已知最早关于透镜的确凿记载,是前424年古希腊喜剧作家阿里斯托芬(Aristophanes,约前446—前385)的戏剧《云》中提到的“燃烧玻璃”。
    • Aristophanes. (423 BC). Translated by William James Hickie. The Clouds(eBook). https://www.gutenberg.org/files/2562/2562-h/2562-h.htm
    • 前3世纪希腊数学家阿基米德(Archimedes)提出在战争中使用“燃烧玻璃”放大太阳热度,烧毁敌人船只。
    • 有趣的是,到18世纪末,发明家罗伯逊(原名Etienne-Gaspard Robert,Robertson是其艺名)再次向法国政府提出“燃烧玻璃”计划,被拒后他专注于研究幻灯表演,成为幻灯动画剧院的开创者之一。
  • 古希腊前5世纪左右也有使用凹面镜取火。
    • 洪震寰. (1960). 我国古代的球面镜及其他. 杭州大学学报(1), 11-24.

前4-3世纪,中国恰逢思想和文化激烈辩论的百家争鸣时代(前770-前221),和古希腊最大的不同之处,是中国春秋战国诸子百家们的宗教和信仰体系并不统一,甚至出现无神论者。

  • 墨子(前476—前390,或前480-前420)为代表的墨家,作为中国古代自然科学研究先驱,其代表作《墨经》(约前388年):
    • 明确指出了“目以火见”,即视觉入射理论
    • 最早的“小孔成像”确凿记录,和光的直线传播
      • “景,光之人煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足敝下光,故成景于上,首敝上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景障内也”
    • 焦点原理:“景到(倒),在午有端与景长,说在端”;
    • 也有关于平面镜凹面镜镜反射现象的描述。
  • 《庄子·天下篇》(约前300-前233)中也记载了在两个反光镜之间反复反射现象
    • “鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴重影无穷。”

可惜的是,墨家主导的自然科学主义并不合适当时的封建集权,随着墨家退出历史舞台,科技发明在接下来很长的一段时间里被当作“奇技淫巧”“市井娱乐”……

  • 古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle,前384-前322)在《问题·十五》
    • 记录了小孔成像现象,指出洞越小,图像就越清晰,而不管小孔的形象为何,通过的光总是呈现圆形的;
    • 在讨论余像时,提到了“视觉暂留”的现象,
    • 但也提出了诸如人可视物是因为物体本身会发出光等错误的光学理论。
  • 被誉为几何光学开创者的欧几里德(Euclid,约前330—前275)著《光学》一书。
    • 虽然也赞同视觉出射理论,但指出我们所看到的图像,是由两只眼睛所看到的不同的图像“融合”而成的(即双眼视觉),
    • 利用几何学讨论“透视”理论,指出光的直线传播并提及反射定律,对平面镜曲面镜展开研究。
    • Euclid. Translater by Burton H. E. (1945). The Optics of Euclid. Journal of the Optical Society of America. Vol35. Number 5, 357-372.
  • 古代镜子以青铜或其他金属制作,后来,一种被称为“高锡青铜”的合金被用于制作镜子,其反光和颜色还原度比以前的镜子更好,为光学研究提供了更好的条件。
  • 这种合金的确凿起源虽难以考究,但可能与中国的青铜镜“粉以玄锡”的处理技术有关。
    • 《淮南子·修务训》(西汉刘安王,前2世纪):“明镜之始下型,朦然未见形容,及其粉以玄锡,摩以白旃,鬓眉微毫可得而察。”
  • 这种合金能提供更明亮和清晰的反射,博物馆收藏的汉唐古镜多有检测到含高锡的薄膜表层,西方文献资料中关于高锡青铜的信息大多描述为1世纪左右在中国出现。
  • 高锡青铜后来成为精密光学仪器的重要反射镜原料,直到镀金玻璃等更现代的材料出现。
  • 透镜可能已经被罗马人用作纠正近视的眼镜
  • 随着吹制玻璃技术的发明,玻璃镜子开始在黎巴嫩发展,但早期玻璃镜制作方法会造成明显的图像扭曲,实用性不高。
  • 希腊数学家海伦(Heron von Alexandria,生卒不详,活跃于约62年前后)在其著作《反射光学》Catoptrica)中描述了凹面镜凸面镜平面镜,是已知最早关于希腊镜子的文字记录
  • 他用几何方法研究了平面镜反射,证明入射和反射角度相等
  • 约160年,希腊数学家克罗狄斯·托勒密(Claudius Ptolemy,约90-168)的《光学》一书,研究了光线在不同介质中的折射角度,但他可能调整了测量结果以符合其折射角与入射角成正比的错误假设。
    • Lloyd, G.E.R. (1973). Greek Science After Aristotle. New York: Norton, 131–135.
  • 托勒密也解释了双眼视觉现象,将错觉的成因分为光学因素或判断性因素,探讨过视觉暂留现象,描述一个有不同颜色的陶工轮子,在快速旋转的时候颜色会混合成一种,轮子上的圆点看起来像圆圈等。
    • Ross, H. E., & Plug, C. (1998). The history of size constancy and size illusions. In V. Walsh & J. Kulikowski (Eds.), Perceptual constancy: Why things look as they do. Cambridge University Press, 499–528.
    • Smith, A. M. (1996). Ptolemy’s Theory of Visual Perception: An English Translation of the “Optics” with Introduction and Commentary. Transactions of the American Philosophical Society, 86(2), iii–300.
  • 其研究在17世纪以前欧洲和阿拉伯地区很有影响力。
  • 随着罗马帝国的没落,欧洲进入所谓的“黑暗时代”,自然科学研究备受打压。
  • 6世纪末:中国进入“隋唐盛世”,经济繁荣和思想开放为自然科学提供了物质保障,但各种技术门类被排除在科举制度之外,技术研究依靠被视为劳动者的工匠们承担。
  • 隋唐时代关于光学的研究更多集中在各种装饰性灯具的发明与制造上。始兴于隋唐的“灯会”,灯轮、灯树、灯楼、灯笼、灯台、影灯、水灯、孔明灯等,成为世人对大唐盛世的经典印象,也可能是最早的光影艺术节
  • 虽然工匠大师们作出了大量贡献,但他们的传承习惯也容易导致技艺“失传”,以至于我们如今只能从文人墨客的华丽诗句中猜想其奥妙。
    • 隋炀帝杨广(569-618)《元夕于通衢建灯夜升南楼》​(606):“法轮天上转,梵声天上来。
      灯树千光照,花焰七枝开。
    • 薛道衡(540-609年)《和许给事善心戏场转韵诗》​:“京洛重新年,复属月轮圆。
      竟夕鱼负灯,彻夜龙衔烛。
    • 卢照邻(约635-686)《十五夜观灯》(约670):“锦里开芳宴,兰缸艳早年。缥缈纤纤月,荧煌闪闪灯。”“荧煌”形容灯光折射效果。
    • 陈子昂(661-702)《上元夜效小庾体》​(690):“神灯佛火百轮张,刻像图形七宝装。影里如闻金口说,空中似散玉毫光。
    • 苏味道(648-706)《正月十五夜》(705):“火树银花合,星桥铁锁开。
    • 崔液(?-714)《上元夜》​(约705):“玉漏银壶且莫催,铁关金锁彻明开。谁家见月能闲坐?何处闻灯不看来?
    • 张祜(约792-853)《正月十五夜灯》​:“千门开锁万灯明,正月中旬动帝京。三百内人连袖舞,一时天上著词声。
    • 孟浩然(689-740)《同张将蓟门观灯》(约705):“蓟门看火树,疑是烛龙燃。
    • 张说(667-730)《十五日夜御前口号踏歌词》​(705):“花萼楼前雨露新,长安城里太平人。
      龙衔火树千重焰,鸡踏莲花万岁春。
    • 张说《东都酺宴四首》(725):“灯楼千仞压寰瀛,烛影星桥接凤城。
    • 王建(约765-830)《夜看扬州市》​(800):“夜市千灯照碧云,高楼红袖客纷纷。
    • 李商隐(813-858)《观灯乐行》(835)月色灯山满帝都,香车宝盖隘通衢。
  • 甘肃敦煌莫高窟第401窟的敦煌壁画《持钵菩萨》(隋,581-619)中,描绘了​一个菩萨手持透明玻璃的场景,通过淡墨渲染表现器皿的半透明性,透过盏体可看到菩萨手指轮廓,体现画师对光线穿透性的观察。
  • 弃官隐居的诗人张志和(732—774)在其《玄真子》
    • 提及视觉暂留现象:“烬火为轮,其常也非轮,而不可断者,疾乎连也。”
    • 已知最早的人工彩虹模拟实验:“雨色映日而为虹……背日喷乎水,成虹霓之状,而不可直者,齐乎影也。”
    • 也谈到光与影的关系、凹镜成像等光学内容。
  • 僧一行(683-727)《大衍历》(724)载:“日南至,影短而赤;日北至,影长而黑。”通过圭表测量日影长度变化,验证太阳视运动规律,体现对光直线传播的认知。
  • 李白(701-762)《秋浦歌》(天宝年间,742-756):“炉火照天地,红星乱紫烟。”冶炼场景中火光与烟雾的折射、散射现象描写。
  • 段成式(约803-863)《酉阳杂俎》(853)提及水晶透镜:“有人于江上见一道人,取水精一块,大如鸡卵,磨之成镜,照见脏腑。”
  • 阿拉伯哲学家肯迪(Al-Kindi,约796—873)开发了一种理论,认为“世界上的一切,都会向各个方向发出射线,充满整个世界”。
  • 他认为亚里士多德(Aristotle,前384-前322)的光学观点并不完善,而欧几里得(Ευκλειδης,前330-前275)基于几何模型的光学理论(即几何光学)更占优势。
    •  Lindberg, David C. (1976). Theories of Vision from al-Kindi to Kepler. Chicago: University of Chicago, 19.
  • 肯迪的论文后来被翻译成拉丁文,成为影响欧洲现代光学启蒙的重要阿拉伯文本之一。
  • 伊斯兰黄金时代活跃在巴格达的数学、物理学家伊本·萨尔(Ibn Sahl,约940年—1000年)研究了曲面镜透镜是如何弯曲聚焦光线的,提出了一个在数学上等同于“斯涅耳定律”的折射定律(入射角正弦与折射角正弦成固定比例),用于计算当光线聚焦在某一点上时,透镜曲面镜需要的形状,为透镜制造奠定基础。但此成果当时并未被广泛传播,直到17世纪由威理博·斯涅尔(Willebrord Snellius,1580-1626)再次发现。
    • Rashed, R. (1990). A Pioneer in Anaclastics: Ibn Sahl on Burning Mirrors and Lenses. Isis. 81(3), 464–91.

192025-03

#1.3.4 可动书里的直接动画

可动书的历史可追溯至13世纪,它们不仅是可动的画,也是一种早期的交互式动画。

13世纪

  • 约1240-1259,英国僧侣马修·帕里斯(Matthew Paris,约1200-1259)制作了他的《马略编年史》Chronica Majora),从现存于剑桥大学科珀斯克里斯蒂学院图书馆的版本看,该书有翻盖、折页等可动结构,也有多层重同心圆结构,但不确定它是否可以转动。
    • Gill Partington. The earliest movable book?[OL]. https://www.gillpartington.net/post/manage-your-blog-from-your-live-site
  • 马略卡王国数学家、哲学家雷蒙·卢尔(Ramon Llull,约1232-1316)也被认为在14世纪早期制作过转盘可动书的早期案例,但未发现实物证据。
  • 1540年,欧洲天文学家、数学家彼得鲁斯·阿皮亚努斯(Petrus Apianus,1495-1552)出版了带转盘结构的《凯撒天文学》(Astronomicum Caesareum,成为转盘可动书的早期例子。
  • 1564年,彼得·阿皮安(Apian, Peter, 1495-1552)的《皮氏宇宙图》(Cosmographia Petri Apiani的占星书籍出版,使用了多个转盘结构。

在18世纪之前,可动书多数应用在自然、医学等学术主题,通过翻盖、分层和转盘等可动结构,以展示复杂的内部组织或事物关系,以提高认知效率。

18-19世纪

欧洲印刷技术的进步使图书有机会成为更常见的商品,可动书才迎来了更多元的发展。与此同时,儿童书籍市场也开始形成,刺激了以“玩具”为目的的可动书开发,各种有趣的纸上动画不断面世。

  • 隧道书(Tunnel Book)显然继承自稀有秀(西洋镜)透视图(perspective views)原理,增加了可折叠功能便于收藏。这类书籍通过折叠式结构把窥视盒中的多平面景片纸片化,读者通过封面的窥视孔(部分版本有透镜)呈现三维场景。复杂的隧道书包括可动的场景部件以及一些可移动的小角色,以增进动画表演功能。
  • 大约在1730年,奥格斯堡的铜版雕刻师兼出版商马丁·恩格尔布雷希特(Martin Engelbrecht,1684-1756)把西洋镜里的多平面景片转化成纸片,创造了“微型剧院”(miniature theaters)。它们由5 - 8张类似布景的版画组成,若一张接一张排列,便会形成一幅透视图像。除宗教主题外,这些场景还展现了宫廷生活、四季更迭……这些小型透视画被视为19世纪流行的纸质剧院的前身。
    • Michigan State University. Martin Engelbrecht Peepshow[EB/OL]. https://lib.msu.edu/exhibits/vibrant/engelbrecht
  • 史上第一本隧道书及其创始者已无从考证,现存文献显示1820年代的英国伦敦已出现类似装置,当时被称为窥视书”(peepshow book,paper peepshow,早期主要用于巡回表演或纪念活动。
    • Victoria and Albert Museum. Paper peepshows [OL]. https://www.vam.ac.uk/articles/paper-peepshows
  • 1843年,伦敦泰晤士河隧道贯通后,为纪念这一工程而制作的偷窥书因展开后形似隧道,遂被正式命名为“隧道书”,并开始流行。这一命名不仅源于物理形态的相似,更与当时隧道作为工业革命象征的文化意义相关——泰晤士河隧道是首条成功建造的河底隧道,其建造过程历时20年,期间隧道本身即成为热门旅游景点,相关纪念品(包括隧道书)的流行反映了公众对技术奇迹的狂热。
  • 翻翻书(flap-book,turn-up book,lift-the-flap)的雏形——变形书(Metamorphosis)
    • 相传由英国伦敦书商罗伯特·塞耶(Robert Sayer ,1725–1794)在1765年左右开发,可以理解为“翻盖”可动书的一种变体,最早的版本是黑白的,因价格适宜大受欢迎,立刻引来了很多模仿版本。一些表现角色变装、变形或相同场景不同时期变化的版本成为后来手翻书动画的雏形。
      • Sands, Benjamin. Metamorphosis, oder, eine Verwandlung von Bildern mit poetischen Erklärungen zur Unterhaltung der Jungend [M]. ca. 1793
      • Sands, Benjamin. Metamorphosis, or, A transformation of pictures[M]. 1802
      • Sands, Benjamin; Poupard, James; Samuel Wood & Sons. Metamorphosis, or, A transformation of pictures with poetical explanations for the amusement of young persons[M]. London : Samuel Wood and Sons. 1816.
      • Flügel, Karl Friedrich.  Flögels Geschichte des Grotesk-Komischen, bearbeitet, erweitert und bis auf die neueste Zeit fortgef�hrt. 莱比锡: H. Barsdorf, 1888
  • 弹起书Pop-ups),也称立体书,大概出现在19世纪中期,是一种相对复杂的可动书,它需要用到立体几何学,根据具体场景设计纸模结构。
  • 1775年,托马斯·马尔顿(Thomas Malton,1726–1801)的《透视论》(Treatise on Perspective)成为已知最早的商业制作的立体书,它包含了3D纸质机制,其“弹起”效果需由读者手动操作,通过拉动线来激活弹出窗口,并形成用于帮助读者理解透视概念的几何形状。
  • 翻页即可自动弹起的改进版据说是由德国出版商欧内斯特·尼斯特(Ernest Nister,1841–1906)在1890年代发明的。
  • 早期案例:
    • 1897年,乔治·曼维尔·芬(George Manville Fenn,1831-1909)的《野生动物故事》(Wild Animal Stories: A Panorama Picture Book,伦敦 E. Nister出版社,纽约 Dutton出版社。
    • 《我们的窥视秀》(Our Peepshow,伦敦 E. Nister出版社,纽约 E.P. Dutton出版社,1898?
      • 虽然在伦敦和纽约出版,但印刷是在德国纽伦堡的工厂完成的。
    • 1934年,由C. Carey Cloud 和 Harold B. Lentz 插图的《穿靴子的猫》(Puss in Boots, 纽约Blue Ribbon Press出版社。
  • 可动纸偶书于1790年代开始在欧洲流行,最初是一些可换装的纸偶书,后来逐渐出现类似皮影,利用可动关节摆出各种动作,用于讲述故事的纸偶书,这类可动书在当时售价很高,售价约5-8先令,普通市民消费不起,通常用于讲述所谓的“道德”故事。
    • The History of Little Fanny: Exemplified in a Series of Figures. London: Printed for S. and J. Fuller, 1811.
    • Frank Feignwell's Attempts to Amuse His Friends on Twelfth-Night: Exhibited in a Series of Characters. London: Printed for S. and J. Fuller, 1811.
  • 约19世纪中,可动纸偶书出现了有趣的变体——摇摆纸偶,多数有可替换的摇摆素材,纸偶利用惯性“自动表演”。
  • 可动纸偶书还有很多变体,其结构和设计后来也成为定格动画和数字动画中一种常见的形式。
  • 迷你影院玩具书,也称 家庭哑剧玩具书Home Pantomime Toy Books)开始流行,一般包括一个立体舞台,配有各种用于模拟某些剧院表演的角色、场景和道具,所有东西可收纳在一个大纸盒里,因此也被称为 盒式剧院
  • 拉标签可动书"pull-out" books)涉及复杂的结构,需要根据每个画面设计内部结构,读者拉动指定的标签或拉环,可让画中角色表演一些动作。
  • 1860年代,伦敦出版商迪安和儿子(Dean and Son)被认为发明了一种通过拉动拉环来移动或激活的机械装置,迪安称之为“活的图片(living pictures)”。
  • 《潘趣&朱迪》(约1861)是这些带有标签的早期出版物之一,标签位于每页的底部。
    • Dean & Son's Moveable Book of the Royal Punch & Judy as Played before the Queen at Windsor Castle & the Crystal Palace. London: Dean & Son, (ca. 1861)
  • 德国著名可动书设计大师洛萨·梅根多夫(Lothar Meggendorfer,1847-1925)是这一流派的早期代表人物。
  • 19世纪末,欧内斯特·尼斯特(Ernest Nister,1841–1906)出版了一种特殊的,旋转窗叶和平衡穿插窗叶结构的可动书,通过拨动牵引构件,使图像从A变换到B,类似于现代动画的“擦除转场效果”。
    • Magic Windowss: An Antique Revolving Picture Book,NewYork:Philomel Books, 1980;原版:In Wonderland,London: Nister, 1895?6?)
    • Bubenstreiche: Ein Verwandlungs-Bilderbuch,首次出版于1899年,图片来自埃斯林根(Esslingen): J.F. Schreiber的1997版。

可动明信片”是可动书的一种变体,一些早期案例来自19世纪机械幻灯片的广告。

  • 立体模型书也可以理解为隧道书的一种变体,以表现更复杂的立体场景。
  • 1886年,慕尼黑出版的《Im Stadtpark》,
    • 洛萨·梅根多夫将这本书建成了一个立体模型,使用了双手风琴式折叠装订和剪纸,他提供了如何以各种方式安排和展示场景的说明。
  • 1938年,美国的朱利安·韦尔(Julian Wehr)申请了一种被称为“动画书”专利,事实上也是拉标签可动书,但比早期的结构更加灵活,可以提供更多形式的运动。
  • 值得注意的是,韦尔在其动画书上明确署名为“动画:朱利安·韦尔”(Animated by Julian Wehr)
  • 1942:《小提琴手芬尼的激动人心的冒险》(The Exciting Adventures of Finnie the Fiddler),纽约Cupples & Leon出版。
    • 韦尔的第一本动画书,也是唯一一本由他创作、插图和设计的书。在某些页面上,激活一个控制杆会出现多达五种不同的动画。受到当时的经济环境影响,这本书在材料使用上与半个世纪前德国可动书相比有着一种“廉价”感,但也展示了高超的艺术性和机械性。
    • University of North Texas Library. A Brief History of Early Movable Books [OL]. https://library.unt.edu/rarebooks/exhibits/popup2/introduction.htm#scope
  • 1944:弗兰克·鲍姆(Baum, L. Frank)《绿野仙踪》(The Wizard of Oz),俄亥俄州阿克伦 The Saalfield Publishing Company 出版。
    • University of North Texas Library. A Brief History of Early Movable Books [OL]. https://library.unt.edu/rarebooks/exhibits/popup2/introduction.htm#scope

#1.3.3 稀有秀,小盒子里的动画

稀有秀(Raree show),也称窥视秀(peep show),是一种通过一个小孔或放大镜观看图片或物体(或两者结合),通常由流动表演者提供的街头流行娱乐形式。

  • 意大利著名建筑师和工程师菲利波·伯鲁涅列斯基(Filippo Brunelleschi)在15世纪初开发了一种被称为“透视镜”的早期窥视秀,通过其观看平面图片会产生“立体错觉”。
  • 约1437年,意大利艺术家莱昂·阿尔贝提(Leon B. Alberti)成为已知最早使用“透视盒”(peep box)的窥视秀表演者,据说人们可以在他的盒子里看到“日夜变化”。
  • 窥视秀表演者带着他们的设备在不同城镇之间巡回表演,因而也被称为“微型剧院”
  • 获益于透镜技术的发展,多数透视盒使用透镜增加场景的深度感
  • 复杂的透视盒可插入多张使用纸或玻璃等材料制作的场景卡片,角色包括纸偶或立体人偶,搭配灯光和简单的小烟火特效,随着表演者的讲述和操作,观众可通过“窥视孔”观看到一场奇妙的“动画”。
  • 约1730年,德国艺术家马丁·恩格尔布雷希特(Martin Engelbrecht)开始为窥视秀制作多层的场景卡片,其《意大利剧院系列》被认为是第一个制作出正确透视的窥视秀场景
  • 这种由“多平面”构成景深效果的“伪3D”技术,后来被引入到电影动画和数字动画制作中,至今仍经常被使用。
  • 窥视秀随国际贸易流出,18世纪中开始在中国流行,多数由我国工匠自行制作,被称为“西洋镜”或“拉洋片”。但西洋镜也泛指各种从西方传入的,各种可以从一个“小孔”中观看各种动画或静态图像的设备。
  • 叙利亚有一种名为“奇妙盒子”(sanduk al-ajayib)的变体,它拥有6个小洞可供多人同时观看同一个场景。

在20世纪之前,窥视秀是人们最喜欢的大众娱乐之一。20世纪之后,它有一部分走进了电影动画,有一部分变成了历史。

182025-03

#1.3.2 皮影、手影、人影戏

皮影戏,

可能是人类最早在“屏幕”上看到的“会动的画”。

关于皮影戏的起源,是一个难以考证的问题,它在多个古老的文化中都有记录,但基本集中在亚洲。需要说明的是,皮影戏因符合可动关节、可被操控、可用于角色扮演表演等特征,也被归类为木偶的一种。

中国皮影戏历史悠久,还有影子戏、灯影戏、活灯影、阳窗纸影、沙窗影、驴皮影、牛皮影、皮猴戏、皮腔影、老皮影、皮囝囝、道情影、福影、蒲团影、老腔影、流口影等不同种类的称呼。

手影戏人影戏的原理相似,都是由真人直接操作,实时“投影”的动画,只是操作对象从人造可动偶变成自己的身体。前者利用双手和借助一些简单道具模拟各种事物,在任何有合适光源和较平坦投影区域的地方都可以表演,后者多指真人演员在灯幕后表演真人影戏,轮廓化后的影像为观众提供了更大的想象空间,也更便于使用一些“戏法”。

  • 印度皮影戏起源传说:
    • 印度的“索鲁波玛拉塔”(Tholu bommalata)皮影相传可追溯至公元前3世纪,但未有确凿证据,恐难以考证。
      • Osnes B. (2001). Acting: An International Encyclopedia. ABC-CLIO, 335.
    • 内容多数为宗教故事,但不同地区所使用的材料有所不同,半透明的皮质皮影安得拉邦(Andhra pradesh)和泰米尔纳德邦(Tamil Nadu)的典型,而不透明皮影喀拉拉邦(Kerala)和奥里萨邦(Orissa)的典型。
      • Blackburn S. (2003). South Asian Folklore: An Encyclopedia: Afghanistan, Bangladesh, India, Nepal, Pakistan, Sri Lanka. Taylor & Francis. 543–544.
  • 中国皮影戏汉代起源说:
    • 东汉史学家班固​(32-92)主持编纂的《汉书·外戚传》记载:“上(汉武帝,前156—前87)思念李夫人不已,方士齐人少翁言能致其神。乃夜张灯烛,设帷帐,陈酒肉,而令上居他帐,遥望见好女如李夫人之貌,还幄坐而步”。
      • 《汉书·外戚传》属《汉书》主体部分,班固于汉章帝建初七年(82年)完成。
    • 宋代高承《事物纪原》直接指出“言影戏之源,出于汉武帝李夫人之亡”。
  • 印度尼西亚“哇扬皮影,相传可追溯至1世纪,更可信记录来自8世纪,其皮影造型和使用材料都具有明显的当地特色。
    • Bonnefoy Y. (1993). Asian Mythologies. University of Chicago Press. 162.
  • 中国皮影戏唐代起源说:
    • 有说法认为影戏起源于唐代(618-907)佛教活动,
      • 孙楷第指出佛教俗讲有配图像,初为平面,后改纸人、皮人,以线牵引,成为影戏。此外民间亦有许多关于影戏源于佛教的传说。
        • 孙楷第. 傀儡戏考原[M].上海: 上杂出版社,1952:62-64.
      • 学者康保成认为剪纸和皮影是源于巫术的一对兄弟,影戏在佛教的催化下,到中唐时期成熟为一种艺术,并举例《太平广记》《灯影》《两头纤纤》等唐宋文学作品作证。
        • 康保成. 中国皮影戏的渊源与地域文化研究[M]. 郑州:大象出版社,2011:2-3.
    • 元稹(779-831)《灯影》:“洛阳昼夜无车马,漫挂红纱满树头。见说平时灯影里,玄宗潜伴太真游。
    • 王建(唐代)《两头纤纤》:“两头纤纤八字眉,半白半黑灯影帷。膈膈膊膊晓禽飞,磊磊落落秋果垂。
    • 段成式(803-863)《酉阳杂俎》(约854):“灯影戏,剪纸为人,施机关,影动如生。
    • 李昉、扈蒙、李穆《太平广记》(978):“晓傍柳阴骑竹马,夜隈灯影弄先生。
  • 中国手影戏:南宋僧人释惠明(生卒不详,主要活跃于12世纪中后期-13世纪初)曾经创作了一首名为《手影戏》的诗:“三尺生绡作戏台,全凭十指逞诙谐。有时明月灯窗下,一笑还从掌握来。”
  • 中国皮影戏:在宋代出现明确记录。
    • 南宋耐得翁(生卒不详,主要活跃于13世纪初)所著的《都城纪胜·瓦舍众艺伎》(1235)记载:“影戏,凡影戏乃京师人初以素纸雕镞,后用彩色装皮为之,其话本与讲史书者颇同。”
    • 魏力群薛海平等学者指出,北宋都城是我国皮影戏最早的繁盛之地,也是后来各地皮影戏的发端之地。
      • 魏力群.(1998). 中国民间皮影造型考略. 河北师范大学学报(哲学社会科学版), (03):120-125.
      • 薛海萍.(2008). 浅谈皮影戏发展渊源与新途径传承. 重庆科技学院学报(社会科学版), (11):169-170.
  • 中国手影戏《都城纪胜·瓦舍众艺伎》(1235)亦明确提及手影戏,被归类为“杂手艺”中的一种。
  • 中国人影戏:宋末元初周密(1232-1298)的《武林旧事》(1286-1291年间)提及“大影戏”被认为是真人影戏的最早记录,但也有学者认为描述的是大型皮影戏
  • 地处亚欧交界的土耳其,大概在14世纪也出现了皮影表演。
  • 17世纪末,相传有几位意大利表演者在德国法国英国演出过皮影戏,但无实证。
  • 1770年代,法国艺人弗朗索瓦·塞拉芬(François Dominique Séraphin)
    • 可能是最早将皮影戏引入法国的人,他在凡尔赛创建了一个皮影剧院,很快便大受欢迎并进入宫廷。
    • 虽然他把自己的表演称为“中国皮影戏”,但他没有使用中国皮影的长杆操控方式,而是引入机械装置让皮影进行“半自动”表演,为隐藏机械结构,皮影道具改用不透明材料制作,观众会从“屏幕”中看到类似于后来被称为“剪影动画”的效果。
    • Louis. L. D. N. (1896). Les pupazzi noirs, ombres animées [de] Lemercier de Neuville. Paris: C. Mendel, 23.
    • 塞拉芬的机械皮影”技术,在后来出现的“机械剧院”“幻影秀”和“木偶幻灯片”中都有使用。
  • 手影戏人影戏在欧洲成为一种流行娱乐。
    • 法国魔术师、演员费利西安·特雷维(Félicien Trewey,1848-1920)是当时手影戏表演的代表人物。他还参演了好友路易斯·卢米埃尔(Louis Lumière,1864-1948)执导的多部电影,包括《变幻的帽子》(Chapeaux a Transformation,1896)、《摄影师》(The Photographe,1895)、《街头舞女》(Danseuses des rues,1896)和《纸牌》(Partie de cartes,1895)。
  • 1842:日本浮世绘艺术家歌川広重(1797-1858)发表过一些关于手影戏人影戏的画作,至少说明这类表演在19世纪已在日本流行。
  • 1859:亨利·伯西尔(Henry Bursill,生卒不详)出版了一本关于手影戏的图书《手影》(Hand Shadows),收录了10余种手影动物造型(如鹅、鹿、兔子、大象等),通过插画展示如何利用灯光投射出动态效果,是已知最早的,关于手影艺术系统性记录的图文资料。它在很大程度上推广了手影艺术,使手影戏在维多利亚时代成为一种普遍的家庭娱乐。
    • Henry Bursill (1859). Hand shadows to be thrown upon the wall. London: Griffith and Farran, 1859. [ebook] https://www.gutenberg.org/files/12962/12962-h/12962-h.htm
  • 1880年代亨利·里维埃(Henri Rivière)开始在巴黎著名的黑猫夜总会表演皮影戏
    • 他搭建了一种三层式皮影舞台,皮影由玻璃板支撑,使不同距离的皮影呈现从黑到灰的渐变,配合大小比例上的变化,创造了一种景深透视的错觉,后陆续开发出更复杂的颜色、声音和运动效果。
      • Appignanesi, L. (1975). Cabaret (1984 ver.). NY: Grove Press, 21-24.
    • 然而,随着电影的发展,皮影戏在整个欧洲都逐渐被取代了。
  • 1885路易·弗伊耶(Louis Figuier)在《人类种群》Human races,1885)发表了一幅描绘中国清代皮影戏艺人在街头表演的插图,一位皮影师头顶便携式皮影剧场,在一个较小的屏幕中表演,这是如今少见的形式。
    • Science Photo Livrary. (2021). Shadow theatre in China, 1880s. https://www.sciencephoto.com/media/1054725/view
  • 20世纪初,与皮影戏命途相近,手影戏人影戏也被电影挤出了大众视野。
  • 20世纪末:
    • 手影戏又重新兴起,配合口技、相声、脱口秀或配乐等一起表演。
    • 一种结合手影戏皮影戏各种纸偶立体木偶影偶戏如今也活跃于艺术舞台。

皮影戏一直被认为与动画近缘,虽然在我看来它根本就是一种动画。它们都是一种通过拟动而拟生的技术,只是后者可以表现更复杂的内容;皮影戏艺人和动画师在幕后的需要进行的工作几乎如出一辙,只是前者需要现场表演,后者可以通过录制、编辑,然后重复播放;都擅长表现奇幻内容,也可用于讲述时事。而认为皮影不是动画的人,无非是认为皮影是实际上的移动,而不是基于序列图的幻动,但幻动真的是动画的核心吗?

况且,
实际的运动和幻觉的运动,
事实上都被大脑理解成“运动”。

#1.3.1 走马灯

走马灯是一种起源于中国古代,利用烛火的热气带动叶轮旋转的灯笼,而烛光同时把灯笼内部的纸偶、绘画或任何合适的小物件,投影在外部的薄纸,或室内墙壁上,便投影出了“动画”,成为

最古老的,
便携式蒸汽动力机械动画投影设备。

  • 走马灯汉代起源说:
  • 相传为汉代刘歆(前50—23年)​​和葛洪(284—364年)相继辑录的笔记小说集《西京杂记》(约前1世纪)载:“高祖初入咸阳宫……其尤惊异者有青玉五枝灯,高七尺五寸,作蟠螭以口衔灯,灯燃,鳞甲皆动,焕炳若列星而盈室焉。
    • 这经常被引用为走马灯的起源,但此灯已失传,就目前传世的秦汉时期多支灯的案例中,并未发现旋转机关。已知秦汉多支灯是由多个小灯盏围绕主灯座组成,体积较大,多数配有珍禽异兽等精美的装饰雕件,造型错落有致,当摇曳的烛火同时在多个灯座上点然之时,确实可能在墙壁帷帐上投射出晃动的光影效果。
  • 《西京杂记》还载:“长安巧工丁缓者,为常蒲灯,七龙五凤,杂以芙蓉莲藕之奇,又作卧褥香垆,一名被中香垆,本出房风,其法后绝,至缓始更为之为机环转运四周,而垆体常平,可置之被褥,故以为名。又作九层博山香垆,镂为奇禽怪兽,穷诸灵异皆自然运动。又作七轮扇,连七轮大皆径丈相连续,一人运之,满堂寒颤。
    • 这一段也多次被指认为汉代走马灯的描述。
  • 有趣的是,英国学者约瑟夫·尼达姆(Joseph Needham)在其介绍中国古代科技发明的著作《中国科学与文明》中,提到丁缓因其“活动转轮灯”(zoetrope lamp)而闻名,也提到利用热气驱动叶轮旋转的技术极有可能源于中国汉唐时代。
    • Needham J. (1965). Cience and Civilisation in China: Volume 4, Physics and Physical Technology, Part 2, Mechanical Engineering. Cambridge University Press, 125, 233.
    • 后有学者(Rojas C & Chow E.)在引用中表达成丁缓发明了利用热气驱动旋转的光学装置,丁缓作为走马灯发明者说法开始在欧洲流传。
      •  Rojas C. & Chow E. (2013). The Oxford Handbook of Chinese Cinemas. Oxford: Oxford University Press, 5.
  • 至于丁缓事实上发明了什么,文中所指有三:
    • 前者是装有平衡仪的不倒香炉,后者是一种利用轮轴机关的古代风扇
    • 而中间的“九层博山香垆”最为暧昧,由于没有留下图样,古语“博山”指仙山,汉代确有雕刻仙山灵兽的镂空香炉出土,但未见转动机关,所谓“自然运动”,可能是指类似于走马灯的机械转动,也可能指烟雾缭绕下产生的运动错觉。
  • 走马灯唐代起源说:
  • 唐代的文学作品中也有一些内容被认为是关于走马灯的描述。
    • 崔液(?~714年)的《上元夜》:“神灯佛火百轮张,刻像图形七宝装。影里如闻金口说,空中似散玉毫光。
    • 孙逖(696年~761年)的《正月十五夜应制》:“舞成仓颉字,灯作法王轮。
    • 冯贽(唐,约10世纪前后)的《云仙杂记》:“正月十五夜,玄宗于常春殿张临光宴。白鹭转花,黄龙吐水,金凫,银燕,浮光洞,攒星阁,皆灯也。”“洛阳人家,上元以影灯多者为上。其相胜之辞,曰:‘千影万影’。
  • 可惜的是,由于缺乏图样资料和详细结构描述,难以确定这些描述就是走马灯或基于其它原理运动的灯。

宋代终于明确出现关于走马灯的记录。

  • 陶谷(903-970)编纂的,收录五代至宋初的奇闻轶事与新词藻的《清异录·仙音烛》载:“其状如高层露台,杂宝为之,花鸟皆玲珑。台上安烛,既燃点,则玲珑者皆动,丁当清妙。烛尽绝响,莫测其理。
    • 这应该就是在描述一种带有挂饰的走马灯,转动碰撞发声,但作者不知其理,因此走马灯在宋初可能还是新奇物。
  • 南宋画家李嵩(1166-1243)所绘《观灯图》描绘南宋元宵节(上元节)贵族女性赏灯奏乐的欢乐场景。画面右侧绘有一盏走马灯,其顶部叶轮结构特征明显。由此推测走马灯的诞生应不晚于12世纪。
  • 南宋吴自牧(生卒不详)所著《梦梁录·夜市》(约1279年后)记载:“杭城大街,买卖昼夜不绝……走马灯……等物”鉴于南宋迁都杭城时间为1138年,而《梦梁录》的时间大约在宋末元初(约1279年后),这说明走马灯在13世纪已经成为南宋杭城大街上的商品。
  • 虽然走马灯于何时开始流传至海外难以查证,但目前各方研究均认可走马灯源自中国一说,而杭城作为宋代四大对外贸易商港之一,亦为走马灯的外销提供可能。
  • 约翰内斯·丰塔纳(约1395-1455,Johannes De Fontana)在其《战争器械之书》Bellicorum Instrumentorum Liber,约1420)中也描绘到一个“走马灯剧院”,但由于只有一幅草图和有限的文字说明,也可能是影灯剧院
    • 在意大利文艺复兴早期的工程文献中,他常被归类为“幻想工程师”,其设计是否真实实现难以考究。。
  • 1584年,让·普雷斯特(Jean Prevost)在其著作《妙趣横生的发明》中提及过走马灯
    • Prevost J. (1584). La Première partie des subtiles et plaisantes inventions. Lyon, Antoine Bastide, 51-54.
  • 1634年,约翰·巴特(John Bate)在其著作《自然与艺术的奥秘》中介绍了走马灯,并提供了两种不同结构的走马灯插图,指出“这样你就会认为这些图像是活生生的生物”。
    • Bate J. (1634). The mysteries of nature and art, conteined in 4 severall tretises. London: For Ralph Mab and are to be sold by Iohn Iackson and Francis Church at the Kings armes in Cheapeside, 27-28.
  • 约18世纪初,走马灯作为夏季季语出现在日本俳谐中。
  • 把走马灯视为动画起源的理由有很多:
    • 它们都利用到光源投影技术,能让人直接在类似“屏幕”的介质上可以看到的会动的画
    • 都利用会可动偶和可动道具的运动作为拟生手段,并且能重复自动执行运动;
    • 都是人类对呈现动态影像的探索成果之一;
    • 都能通过运动影像内容“讲故事”,只是故事的时长有限制;
    • 都和当时所处社会的能源机械、制作技术有关。
  • 而质疑者的理由则比较统一:
    • 认为它基于实际的机械运动而非序列图的“似动”
    • 也不像皮影戏般具有戏剧表演功能、在屏幕中表演。
    • 然而,为什么要把实际运动排除出动画呢?又为什么要使用电影的特征判断动画呢?
  • 值得注意的是,尽管动画比电影更早诞生,但电影史研究却比动画史研究更早启动,最初的动画史学者都是电影史学者,动画史在美国和法国的电影史学家争夺电影起源和早期贡献的过程中被拖进了电影的框架,直到数字动画已经蓬勃发展,动画技术显然不再从属于电影之后,学界才开始出现关于动画概念的反思。

总之,走马灯不仅是一种动画,
还是第一代面向大众、可自动放映、可复制、可交易和可传播的动画产品。

152025-03

#1.1.5 被当作动画子集的漫画

漫画和动画本来不存在从属关系,但现代漫画却经常被当作动画片的子集。“动漫”“二次元”“宅文化”“ACG”等概念把动画和漫画牢牢地捆绑在一起,甚至以“国漫”来统称中国漫画和动画。事实上,漫画早已在世界各地不同的文化圈中独立地发展着,在技术和风格上也具有明显的差异,直至20世纪才逐渐“同化”。而动画片,也恰逢此时进入发展期。

虽说现代动画技术的发展有赖于大量科学家和工匠大师的好奇之心,但漫画家也一直参与其中。在整个传统动画时代,绝大部分著名动画师都有漫画背景,这种情况在数字动画时代有所改变,但总体上依然有不少动画师,同时也是漫画师。随着娱乐产业生态圈进入所谓的“IP”时代,电影、动画、漫画、游戏和小说等协同组成庞大的产业链,漫画和动画的关系更加亲密。

可能所有历史悠久的东西,都有一种相似的特质,漫画和动画一样,它也善于与各种当代艺术结合。

原始时代

  • 从艺术的角度看,漫画,也行是最古老的绘画艺术,它比任何其他绘画类型都更接近被称为人类艺术起源的“洞穴画”,世界各地的洞穴画看起来都很符合漫画特征。
  • 很长一段时间以来,漫画在不同的人类文明圈中独立地发展,而各国的漫画研究学者都会把那些具备漫画造型美学,夸张、简练、写意的绘画,以及具有叙事功能的壁画、长卷画、插图、连环画等案例,全部纳入漫画的起源,直到过渡成所谓的现代漫画。

7世纪

  • 约7世纪左右,中国发明了可印刷图像的雕版印刷术,插图本成为漫画最早的可复制、可传播媒介。中国的雕版印刷术通常使用密度高的木材,因此也称为木刻板画,这项技术很快便随着唐朝的丝绸之路传往世界。但雕版印刷术也在一定程度上约束了漫画的表现形式。
  • 尽管很多唐代人物画也十分适合被称为漫画,但中文漫画”一词在最早见于北宋,当时指的是一种形态潇洒、动作如画的水鸟。宋代画家石恪梁楷等狂放、夸张又饶有生趣的写意人物画,经常被引用为中国古代漫画的经典案例。《列女传》(约1063)是已知最早的连环画式插图书拓印版本

12世纪

  • 日本漫画的起源通常追溯至12世纪,传说为鸟羽僧正所作的《鸟兽人物戏画》(约12世纪)经常被介绍为日本漫画的起源,以及动画的起源之一
  • 14世纪末,日本兴起一种面向大众娱乐的插图小说本,被称为“御伽草子”或“奈良绘本”,它结合了绘卷和普通散文小说,至20世纪逐渐失去流行地位。
  • 彭塞(Marie-Thérèse Poncet)认为欧洲中世纪的插图与动画也有很多共同点,甚至已是动画片了。它们都需要经过设计、 描线、上色、再按顺序排列以便观众阅读,色彩风格与早期赛璐璐动画差不 多,都使用简单且生动的图像,而面向大众、用于教育或娱乐,是两种艺术的共同目的。
    • Bendazzi G. (2015). Animation: A World History: Volume I: Foundations - The Golden Age. NW: CRC Press, 7-8.
  • 约1470年,路易吉·亨夫林作坊(Werkstatt Ludwig Henfflin)出品的德国中世纪诗歌《西格诺》Sigenot插图手抄本是一个极端的例子,大约201幅小插图被安排在一个固定的位置,画面具有较高的连续性,同一场景中角色的大小和位置都基本一致,看起来确实有点像动画的序列帧。
  • 而欧洲壁画大师的夸张、滑稽的速写草稿也被认为是起源之一,具体时间无考。
  • 印刷术依然是漫画发展的重要基石,中国传入的雕版印刷术,最初只被用于布料印刷,直到15世纪末,约翰内斯·古腾堡(Johannes Gutenberg)发明的印刷机在欧洲普及,造纸业也开始兴旺,印刷的书本才有机会成为大众消费品,但有图像印刷的书本依然很贵。
  • 15-16世纪著名画家达·芬奇的一些手稿也被认为描绘了动画的序列。
  • 明代是中国插画本的黄金时代,插图行业开始形成,题材广泛,“饾版”技术使彩色印刷更加便捷,“拱花”凹凸印刷增加了画面的立体感。
    • 李时珍的《草本纲目》(1578)、文俶的《金石昆虫草木状》(约1620)、吴发祥的《萝轩变古笺谱》(1626)、胡正言的《十竹斋画谱》(1644)等都是当代精品。
  • 明末清初书画家朱耷《孔雀竹石图》(约1626-1705)是古代讽刺漫画的经典代表。

清康熙年间,聂璜《海错图》(约1698年)描绘了各种造型别致的海洋生物,夸张的眼睛和表情,赋予了一种特别的“人性”,与现代漫画几乎没有差异。

  • 撇开起源之争,约18世纪,欧洲在文艺复兴启蒙运动工业革命的接连驱动下,普罗大众逐步形成一个庞大的大众娱乐消费群体,为现代漫画行业的形成提供了基础。
  • 1734年,英国著名画家威廉·霍加斯(William Hogarth)的刻版印刷画《现代道德学科》Modern Moral Subjects),经常被介绍为欧洲现代漫画史的起点
  • 18世纪后期,日本也开启了他们的现代漫画史。
  • 1770年代出现的“黄表纸”被认为是早期的漫画本之一,而从12世纪鸟羽僧正的画风发展出来的,被称为“鸟羽绘”(とばえ)或“江户漫画的浮世绘漫画风格也逐渐兴起。
  • 18世纪末,术语“漫画”开始被经常使用。
  • 1814年,葛饰北斋开始出版《北斋漫画》,成为19世纪前期日本漫画代表人物。
  • 当时的日本漫画一般带有禅画浮世绘等日本传统画气息,而又使用简练、夸张、写意的手法描绘,表现出一种独特的幽默感。但漫画多被认为是平民之间的消遣方式之一,漫画师收入也不高。
  • 1825年,英国出版的《格拉斯哥窥镜》Glasgow Looking Glass)成为欧洲最早的漫画杂志
  • 1837年瑞士画家罗道夫·托普佛(Rodolphe Töpffer)出版的《欧德巴克历险记》Histoire de M. Vieux Bois)被认为是欧洲第一本“漫画书”
  • 1841年创刊的英国讽刺漫画杂志《潘趣》(Punch),其名字可能与18世纪后期开始在英国流行的滑稽木偶角色“潘趣”有关。
  • 随着《潘趣》的流行,“卡通”(Cartoon)一词重新定义为“幽默的插图”,卡通自此成为现代幽默漫画的代名词。
    • 19世纪中,新兴的光学动画玩具开始邀请漫画家来绘制动画,由于也是以幽默主题为主,于是卡通又成为了动画的代名词。但事实上,可以用来表达幽默,不等于幽默
  • 19世纪中后期,欧洲的漫画杂志在世界各地的殖民据点传播,加拿大、澳大利亚、日本、中国、印度等地也陆续创办了类似《潘趣》的漫画杂志。
    • 加拿大:《加大拿潘趣》(1849-?);
    • 澳大利亚:《墨尔本潘趣》(1855-1925)、《阿德雷德潘趣》(1878-1884);
    • 日本:《日本潘趣》(1862-1887)、《團團珍聞》(1877-1907)、《TOBAE》(1887-1889);
    • 中国:《中国潘趣》(1867-1876)、《上海潑克》(1918-1918)、《上海漫画》(1928-1930);
    • 印度:《阿瓦德潘趣》(1877-1937)。
  • 至1890年代,美国漫画也开始向世界输出。

20世纪是漫画和动画最亲密的时期,相似的产业生态圈让它们主动靠近,并分享着相似的受众,受欢迎的漫画经常被改编成动画。漫画家们开始在电影里画“会动的漫画”,他们在把漫画带进电影动画的同时,也把电影的一些概念带进了漫画。于是,漫画逐渐被当成动画的子集,但这一情况随着数字动画技术的发展逐步改变。总之,无论漫画是不是动画的子集,漫画确实是动画的起源之一,也和动画手牵手走过一段重要时光。漫画在过去、现在和将来,都是动画的一个重要伙伴。

事实上,动画确实和所有传统艺术都有渊源,因为它本质上就是把各种静止的艺术作品变成“生动的”“有生命力的”样子。

142025-03

可以“投影”的“透光鉴”

中国汉代(前202年-220年)出现了一种可以“投影”的“透光鉴”(透光镜),当作为照影镜子使用时,与普通青铜镜无异,但当强光打在镜面上时,其反射出的光斑就会呈现出与镜背面的图案,好像光“透过”了铜镜,把背面的图案反射出来。经过现代科学研究,这类镜子的“投影”是通过特殊的铸造技术实现的,镜面非常薄,背面的文字和图案也在正面的镜面上留下了肉眼难辨的低浮雕,虽非真的透光,但这是古人对投影的成功探索。

  • 藏于河南博物院的“见日之光”透光镜
  • 藏于上海博物馆的西汉见日之光”透光镜
    • 直径7.4厘米,重50克,边阔且厚,镜背中央是一圆形的镜钮,内圈为八曲连弧纹,外圈有铭文:“见日之光,天下大明”八字。每字之间以卷云纹和田字纹相隔。“见日之光天下大明”是西汉中期青铜镜铭文中的习惯用语。制此镜约在武帝以后。
    • 当作为照影镜子使用时,与一般的青铜镜无异,但当用光打在镜面上时,其反射出的光斑就会呈现出与镜背面类似的图案,就好像光“透过”了铜镜,把背面的图案反射出来了。
    • “见日之光”镜. (n,d,). 上海博物馆. https://www.shanghaimuseum.net/mu/frontend/pg/article/id/CI00000342
  • 藏于上海博物馆的西汉内清质以昭明”透光镜
    • 西汉中晚期,直径11.5厘米,重280克,边阔且厚,镜背也有内外两圈,内圈有一个同心圆环及八曲连弧纹,中心也有一个圆钮。外圈有铭文:“内清质以昭明,光像夫日月”,每字之间夹一“而”字。
    • 中国工艺美术大辞典.1989:289.
  • 我国最早关于透光镜记载,见于隋唐之际王度的神异小说《古镜记》(约617-625年间):“承日照之,则背上文画,墨入影内,纤毫无失。
  • 河南省遂平县文化馆藏有两面唐代宝相花透光镜
    • 一面是宝相花透光镜,1975年出土于遂平县修复河堤的月儿湾工地上。直径16.9厘米,半球形钮,钮径1.5厘米,重500克。镜背有七朵全开的花朵,一朵居中,六朵分布于周围。
    • 王恺.新发现一面唐代透光镜[J].中原文物,1981(2):20.
    • 另一面是八角形宝相花透光镜,1985年出土于遂平县诸市乡任马庄村一墓葬。直径17.9厘米,半球形钮,镜边高出,边厚0.3厘米,背有七枝花朵,一朵居中,六朵分布于周围。
    • 赵中强.遂平县又发现一面唐代透光镜[J].中原文物,1985(2):30.
  • 宋代沈括(1031-1095)的《梦溪笔谈·器用》(约11世纪)载:“世有透光鉴,鉴背有铭文,凡二十字,字极古,莫能读。以鉴承日光,则背文及二十字,皆透在屋壁上,了了分明。人有原其理,以谓铸时薄处先冷,唯背文上差厚,后冷而铜缩多。文虽在背,而鉴面隐然有迹,所以于光中现。予观之,理诚如是。然予家有三鉴,又见他家所藏,皆是一样,文画铭字无纤异者,形制甚古,唯此鉴光透其他鉴虽至薄者皆莫能透,意古人别自有术。”
    • 根据沈括的描述,透光镜的制作方法在宋代可能已经失传,也可能是秘传而致使沈括只能用推测的方式描述其制作原理。
  • 元代吾邱衍(1272-1311)在《闲居集》也有关于透光镜的描述:“假若镜背作盘龙,亦于镜面窥划作龙,如背所状,复以稍浊之铜填补注之,削平镜面,加铅其上。向日射影,光随其浊分明暗也。”
    • 明代的何孟春,明清之际的方以智,清代的徐康、徐元润也都赞同吾邱衍的看法。
    • 吾邱衍的记载是现存最早对透光镜成因的系统性解释之一,反映了元代学者对光学现象的观察与思辨。其“填补法”假说虽未被现代科学证实,但为后世研究提供了重要参考。
  • 透光镜随着对外贸易流传海外,被称为“中国魔镜”,“魔镜投影”这个概念也随之传播,引起很多人的好奇和研究,因此不能排除它对后来相关研究的启发性作用。
    • 在一些欧洲的史料中,日本大概在江户时期(1603-1868)以后(约我国明朝),也被认为制作出这种透光镜,因此有“东方魔镜”一说。到了明治初期(1868-1885),“魔镜”已经比较普遍。
  • 西方人研究透光镜始于在1830年代,普林赛泊在加尔各答偶然看到了这种“魔镜”,并在《亚洲学会杂志》上作了描述,欧洲科学界对铜镜之所以能“透光”进行过持续一个世纪之久的研究讨论,直到1932年布拉格才能在对“魔镜”写出他的确定的解释,即光学中的长光程放大效应
  • 1975年,复旦大学光学系“复刻”了一枚西汉铜镜,再利用淬火、研磨的方式使之获得“透光”,从而提出“ 西汉透光镜是通过快速冷却方法加工出来的”观点。认为铜镜淬火过程中,产生淬火应力,在淬火应力作用下,镜面各部就可能产生曲率差异。
    • 上海博物馆,复旦大学光学系.解开西汉古镜“透光”之谜[J].复旦学报(自然科学版),1975(3):1-10.
  • 1982年,上海交通大学也对透光镜的透光效果进行区分,分为半透光和全透光,并对其非图文部分厚度测定,发现全透时镜体非图文处厚度为0.4毫米, 半透为0.5-1 毫米。
    • 何堂坤.关于透光镜机理的几个问题[J].中原文物,1982(4):56-62.
  • 2002年,鄂州博物馆对古铜镜做了实验,通过多次对古铜镜进行研磨抛光,使铜镜最终获得了透光效果。实验发现正是由于汉代铜镜背纹上出现了明显的厚薄差异,才使得镜体的合金在浇注后的结晶过程中,根据不同的厚度形成了不同的金相结构。因各种金相结构的硬度值不同,致使磨出的镜面产生曲率,从而产生“透光”效应。可以说,镜体剖面几何形状中厚薄的差异越大,镜面在加工过程中就越容易被磨出曲率来。
    • 董亚巍.古代“透光镜”产生的原理及其复制研究[J].江汉考古,2002(2):82-86.

  • Berry, M.V. (2006). Oriental magic mirrors and the Laplacian image. European Journal of Physics, 27, 109-118.

从天然镜到人造镜(before前5世纪)

反光镜透镜,也许是动画技术发展史中最容易被忽略重要功臣,是光学研究必不可少的组件,在光学设备中默默地传送着动画影像。

  • 反光镜
    • 起源久远难以追溯,古人很可能是从石头发现光的反射和折射现象的。
    • 而用容器盛水和研磨石头,很可能是人类最早的制作反光镜的方式。
  • 反光镜
    • 前6000年左右,土耳其出现了黑曜石镜
    • 前4000年左右,美索不达米亚地区出现了抛光铜镜
      •  ENOCH, J. M. (2006). History of Mirrors Dating Back 8000 Years. Optometry and vision science. 83(10), 775-81.
  • 透镜
    • 透镜的主要材料——玻璃的制作可追溯至前3600年左右美索不达米亚古埃及时代,
    • 最早的透镜可能由晶石所制,在世界各地都有发现经过精细研磨的透镜状晶石片
  • 反光镜
    • 古埃及已出现铜镜
      •  ENOCH, J. M. (2006). History of Mirrors Dating Back 8000 Years. Optometry and vision science. 83(10), 775-81.
  • 透镜
    • 古埃及第四或第五王朝约前2620-2325年)一座雕塑眼睛上镶嵌了水晶镜片
  • 反光镜
    • 中国已经出现了青铜镜
      • 宋新潮. (1997). 中国早期铜镜及其相关问题. 考古学报(02), 29-51.
  • 透镜
    • 希腊克里特岛发现相信是约前1600年米诺斯人用作放大镜的晶石透镜
      • 并同时发现了很多微型雕刻物品。
  • 反光镜
    • 北京昌平区白浮村西周墓地出土两件被认为来自西周早期的“阳隧”,即凹面反光镜。
      • 1975年出土,一件直径9.9厘米,背素而微凸,半环钮,无钮座,缘部也无任何装饰,大部分被黄色、灰绿锈块覆盖,正面中心微内凹,大部分也被灰绿色锈块覆盖,无锈处呈红黄色,显得比较光洁。另一件形状同前,钮已锈蚀,直径9.5厘米
      • 北京文物考古所.北京地区又一重要考古收获——昌平白浮西周木椁墓的新启事[J].考古,1976(4).
  • 反光镜
    • 陕西扶风黄堆60号西周中期墓葬出土一件“阳隧
      • 1995出土,现藏宝鸡周原博物馆。该器直径8.8厘米,厚0.19厘米,重约100克。器形似铜镜,基本呈圆形,凹面,背面素面,背中央有一桥型小钮,孔呈长方形,整体造型像茶杯盖。经西安光学仪器厂检测,其曲率半径为19.8-20厘米。
      • 罗西章.阳燧[J].寻根,1996(3).
  • 反光镜
    • 三门峡上村岭虢国墓出土一块约2800多年前,直径7.5厘米的青铜凹面镜,也被认为就是古人所谓的“”。
      • 出土墓葬为虢国墓地中编号为M1052的虢太子墓,1956年发现,据碳十四测,虢国墓地整体年代范围为前9世纪-前5世纪,M1052作为早期墓葬,测年结果集中在前8世纪-前7世纪​(即西周晚期-春秋初期)。
      • 该镜铸造精美,正面为银白色,呈凹面弧形,虽有锈痕,但仍十分光洁。背面有一高鼻钮,可系穿佩带。钮旁有两只首尾相接的斑斓猛虎与双头虺龙和鸷鸟组成的图案。猛虎血口大张,尾巴卷起,似是发出低沉有力的吼声。虺龙翻腾盘曲,缠绕虎躯;鸷鸟怒目圆睁,展翅飞啄;画面构思巧妙,造型生动,寓意深刻,创作之精致令人叫绝,显示了当时工匠们精湛的技艺水平。
      • 刘社刚. (n.d.) .虎鸟纹阳燧. 河南博物馆. https://www.chnmus.net/ch/collection/appraise/details.html?id=512151748151876614 [检查日:20250609]
  • 反光镜
    • 有学者指出我国古人使用凹面镜取火甚至早于使用平面镜照影。
    • 《周礼·巧工记》(佚名,约春秋战国时期)中记载:“金锡半谓之鉴燧之齐”,由此推测“锡铜合金”的平面镜凹面镜在春秋战国时期已流行。
      • 宋新潮. 中国早期铜镜及其相关问题[J]. 考古学报,1997, (02): 29-51.
  • 透镜
    • 考古学家奥斯汀·莱亚德(Austen H. Layard)在现在伊拉克尼姆鲁德亚述宫殿发现了约前750-710年的“尼姆鲁德透镜(Nimrud Lens)”。莱亚德认为它可能被用作放大镜或者聚光镜,但也记录了它和一堆美丽的、可能是装饰物的碎片一起被发现。
      • Austen H. Layard. (1853). Discoveries among the Ruins of Nineveh and Babylon(ebook). https://www.gutenberg.org/files/39897/39897-h/39897-h.htm#Page_164
    • 类似案例还有不少,虽然学界对这些“晶石透镜”的真实功能仍在讨论,但古人从透明晶石或玻璃中发现光折射现象是可信的。
      • Layard A. 尼尼微和巴比伦废墟中的发现[M]. 纽约: 乔治·普特南公司, 1853: 165.

小孔成像+天然暗箱:古代暗箱投影的猜想

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。

  • 研究者马特·加顿(Matt Gatton)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。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。
    • Gatton M. 概率与艺术的起源:古照相机理论的模拟[M]// (Papadopoulos C, Moyes H. 牛津考古学光手册.牛津: 牛津大学出版社, 2021: 583-603.
    • Gatton M. (n.d.). PALEOLITHIC. https://paleo-camera.com [该网站目前无法登录,但其他高信誉网站仍可查询到相关资料]
    • PALEO-CAMERA. (2014). Artefact. https://archive.artefact-festival.be/2014/en/program/paleo-camera.html [浏览日:20250609]
    • PALEO PHOTOGRAPHY – EXPLORING AN ANCIENT ART. (n.d.). ShaanMoJo. https://shaanmojo.com/2019/02/paleo-photography-exploring-an-ancient-art [浏览日:20250609]
  • 唐纳德·佩里(Perry D)和埃里克·伦纳(Renner E)等学者均提出过关于古代暗箱投影(Ancient camera obscura)猜想。
    • Perry D. (1988). Life above the Jungle Floor. New York: Simon and Schuster. 46-47.
    • Renner, E. (2004). Pinhole Photography: Rediscovering a Historic Technique (3rd ed). Oxford: Focal Press, 3.

前1世纪:卢克莱修《物性论》,最早的关于动画“似动”原理的文字描述

罗马诗人和哲学家卢克莱修(Lucretius,前99-前55)的《物性论》De rerum natura)中有一段描写被认为是最早的关于动画“似动”原理的文字描述

当第一个图像灭亡,然后第二个图像生成另外一个动作时,前者看起来似乎改变了它的姿势。当然,这必须发生得非常迅速。

这段话位于“感觉与心理画像”章节中,其前文提及在梦境中,但所描述的内容却十分接近19世纪才提出的,基于序列帧似动频闪动画之原理。

卢克莱修斯继承了古代原子学说,尝试从唯物论去解释世间万象。《物性论》的主旨为反驳宗教迷信,涉及大量科学知识和物理现象,本段文字所在段落首句为“没有神像移动的奇迹”,驳斥当时宗教关于神迹现象,如果古代相机和马格德琳骨盘的猜想成立,该文段有可能就是在描述动画的幻动原理已经被用于某些宗教活动。

参考文献:
Wade N. J. (1999). A Natural History of Vision. London: The MIT Press, 207.

2021:元宇宙(Metaverse)

元宇宙突然成为一个热门话题,实际上就是大型多人在线三维网络游戏和升级版,附加更多社交、交易、存储、VR等功能。各大娱乐巨头通过收并购现有的游戏开发、社交应用开发、三维数字技术开发和制作等相关公司,积极构建各自的元宇宙生态链,并进一步促进了数字动画技术的并道。

脸书更名为“Meta”,以更亲近元宇宙战略,其宣传视频提现的更多是对实时交互动画技术的愿景。梅塔推出虚拟工作室应用,让用户通过其虚拟现实设备和数字化身,以更接近真实现场会议的感觉工作,尽管这些化身依然没有腿。

微软也在其视频会议平台引入卡通角色化身以拥抱元宇宙,化身将替代用户的真实面孔,并根据用户的声音、行为生成实时动画。

华为与新加坡小岛制作公司宣布计划合作建设元宇宙主题公园。

英佩游戏发布“元人类创造者”(MetaHuman Creator),本质上是一个游戏角色创建工具,可导出用于虚幻引擎,也可导出至其他专业三维模型软件继续修改,用户可像玩游戏一样创造出以前由专业三维数字模型师花费数百小时才能创造的照片真实感数字角色。

英伟达发布针对远程协作的可扩展实时三维世界开发平台“全宇宙”(Omniverse),其命名显然也受元宇宙热潮的影响,多个主流计算机生成图像软件和硬件设备供应商已接入该平台。

英伟达还发布了一个基于语言捕捉的三维表情动画软件“音频到脸”(Audio2Face)作为其元宇宙平台的一部分,自动化程序后角色表情仍可后期处理优化。

迪士尼也加入了元宇宙赛道,申请了一种虚拟世界模拟器专利,不需要耳机、眼镜或智能手机,以更紧密地连接物理和虚拟世界,其迪士尼+平台也计划与元宇宙关联。

2020:《心灵奇旅》

迪士尼动画长片《心灵奇旅》尝试捕捉更细致的人类皮肤和头发的色彩质感差异,以表现生活在世界上的人类种族的多样性。

为生成该片中数百个多体积的人群角色渲染,奥萊特(Ouellet S)等开发了一种基于光栅化技术的流程,在渲染时可完全地设置密度场和其它着色信号[1]

角色服装细节和质感大幅增加,以区分现实世界和灵魂世界,团队为此开发了用于几何螺纹细节的渲染时变形流程。

戈斯(Goes F)等开发了一种让同一款服装模型可在不同体型的角色之间转换的技术[2],类似的传递也被用于转移角色动作绑定的造型处理[3],极大地降低了动画制作的工作量。


[1] Sasha Ouellet, Daniel Garcia, Stephen Gustafson, Matt Kuruc, Michael Lorenzen, George Nguyen, and Grace Gilbert. 2020. Rasterizing Volumes and Surfaces for Crowds on Soul. In ACM SIGGRAPH 2020 Talks (SIGGRAPH '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 30, 1. https://doi.org/10.1145/3388767.3407374

[2] Fernando de Goes, Donald Fong, and Meredith O'Malley. 2020. Garment Refitting for Digital Characters. In ACM SIGGRAPH 2020 Talks (SIGGRAPH '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 74, 1–2. https://doi.org/10.1145/3388767.3407348

[3] Fernando de Goes, Patrick Coleman, Michael Comet, and Alonso Martinez. 2020. Sculpt Processing for Character Rigging. In ACM SIGGRAPH 2020 Talks (SIGGRAPH '20). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 25, 1–2. https://doi.org/10.1145/3388767.3407377

132025-03

#1.1.2 马格德琳的双面动画转盘

  • 顺着石器时代可能存在原始动画这一想法,一些来自马格德琳(Magdalenian)文化的小物件也引起了动画考古学者的注意,这些物件的双面刻着有关联性的图像,似乎能组成一个简单的“两帧动画”
    • Magdalenian 文化,距今约21000–14000年,是旧石器时代晚期和中石器时代文化,大致分部于现在的法国和德国,以狩猎为生,驯鹿和马是他们主要的狩猎对象,其他小动物作为补充。
  • 其中一个著名案例来自法国西南部旧石器时代遗址,伊斯图里兹洞穴的一块砂岩物件,大小约15.7×9.5厘米,顶部看起来像一块小牌匾,一面刻画了一只受伤的驯鹿,其侧面有一个箭头标记,后半躯体僵硬,看起来马上要倒下了,另外一面是同一只动物的躺姿,看起来已经死亡。如果用手握住底部快速翻转,便可看到一个简单的两帧动画,当然,这需要准确控制旋转角度,并不容易。
  • 而更有力的案例来自比利牛斯山脉马格德琳遗址中,考古学者发现了一些直径约2-9厘米、从牛或鹿肩胛骨上切下来的圆形小骨盘,通常在中央有一个穿孔(也有没穿孔或在边缘穿孔的),一些骨盘的双面刻着有“前后”关联具象图像或几何图形。
    • Bosinski H. (1977). Die rondelle des Magdalénien-Fundplatzes Gönnersdorf, Quartär. (27/ 28), 153-160
  • 尽管它们也可能是纽扣或吊坠,但考虑到它们的大小、穿孔位置,以及双面图刻,却引起了动画考古学者们的另一种猜测,这可能是石器时代的某种光学玩具,甚至就是原始的“奇迹轮”(Thaumatrope)。
    • Azéma M., Rivère F. (2012). Animation in Palaeolithic art: a pre-echo of cinema . Antiquity. (86), 316-324.
    • Langley, M. C. (2018) Magdalenian Children: Projectile Points, Portable Art and Playthings. Oxford Journal of Archaeology, 37: 3– 24.
  • 艾兹马和里维尔团队对其中一块在法国洛日里-巴塞洞穴(Laugerie-Basse)发现的,直径约3.1厘米、双面绘画着一只看起来像岩羚羊不同姿势的马格德琳骨盘骨盘进行了复刻实验,用细绳或藤蔓之类的工具穿过骨盘,便可以控制其来回翻转,并成功看到了“动画”。
  • 位于法国西南部的一个旧石器时代遗址,马斯达济勒洞(Mas d'Azil Cave)中也发现了一块一面刻着一只成年野牛,另一面刻着一只年轻的小野牛的马格德琳骨盘,可产生简单的变形动画。而那些自由几何图形的骨盘,也可以产生有趣的,后来被称为“运动图形”的动画。从有动感的画到或者真的会动的画,或许,在那遥远的时代,真的有人在探索“动画”。

当然,我们也不能绝对排除这些骨盘具有其他功能的可能性,或是单孔纽扣和装饰吊坠。此外,它们也可能是连环画的前身。上万年的历史侵蚀了太多脆弱的事物,唯一可以确定的是,从技术上来说,部分马克德林骨盘可以是一种奇迹轮,但在19世纪之前,尚未发现其它类似于奇迹轮的痕迹。

值得注意的是,马格德琳骨盘与前文提及的洞穴画,从地理位置和年代来看,他们可能是有关联的。因此,如果我们相信某些洞穴画的艺术家确实具有动画意识并尝试创造动画,那马格德琳骨盘是一种双面动画转盘这个假设便更为可信,反之则可能一起推翻。毕竟下一组被发现的动画探索历史碎片,与它们确实有很大的时空距离,但不能排除这期间的证据已被历史侵蚀或仍在等待发掘。

#1.1.1 石器时代的洞穴画

从定格时间的剪影到释放想象的羽翼,人类对动态造物的执念,早已镌刻在文明基因深处。
自视觉艺术的伊始,在坚硬岩石上探索,在跳动的火光下幻想,用原始工艺咏叹坚强跳动的生命脉搏,这不仅是视觉魔法的起源,更是人类用创造力对抗时间熵增的永恒仪式。

  • 位于法国南部肖维岩洞(Chauvet-Pont d’Arc Cave)的洞穴画,是目前动画考古溯源中发现的最古老的案例
  • 关于肖维岩洞的年代测定,学界至今仍有争议,有趣的是,基于放射性碳测试等科学测算研究的多位学者均倾向于更早的年代,而根据艺术造型和风格作比对研究的学者们则更倾向于更晚的年代。
    • Clottes J. 的观点:两个时期,一个距今约32000-30000年,另一个约27000-26000年。
      • Clottes J. (2003), Chauvet Cave: The Art of Earliest Times. Salt Lake City: University of Utah Press, 214.
    • Quiles A. 等学者的观点:两个时期,一个距今约37000-33500年,另一个约31000-28000年。
      • Quiles A., Valladas H., Bocherens H., et al. (2016). A high-precision chronological model for the decorated Upper Paleolithic cave of Chauvet-Pont d’Arc, Ardèche, France. PNAS, 113 (17) 4670-4675.
    • Züchner C. 的观点:红色画作来自Gravettian文化 (约公元前28000–23000年),黑色画作来自早期马格德琳文化(约公元前18000–10000年)。
      • Züchner C. (2000 Feb 21). Grotte Chauvet Archaeologically Dated. www.rupestre.net/tracce/?p=2812
    • Pettitt, P.Bahn, P. 认为:放射性碳测试推断的年代早得令人吃惊,不能仅依赖改测试方法。
      • Pettitt, P., & Bahn, P. (2003). Current problems in dating Palaeolithic cave art: Candamo and Chauvet. Antiquity, 77(295), 134-141.
    • von Petzinger, G.Nowell, A. 认为:虽然有确凿的证据支持肖维岩洞属于奥瑞纳文化(Aurignacian),但与该年代不符的复杂风格和精巧技术引发质疑,也许是时候重新审视目前在旧石器时代考古中使用的文化边界。
      • von Petzinger, G., & Nowell, A. (2014). A place in time: situating Chauvet within the long chronology of symbolic behavioral development. Journal of human evolution, 74, 37–54.
  • 肖维岩洞终端石室“大面板”上宽达10米的巨型洞穴画,是最常出现在动画起源介绍中的案例。画面由8组图像组成了一场狩猎故事,包含洞狮、马、野牛、猛犸象和羊毛犀牛等动物。画面中几乎所有动物都朝同一方向前进,这种构图在旧石器时代绘画中是很少见的,呈现出一种磅礴的运动感。在右边的画面中,画师似乎有意识地以两个不同的镜头来描绘故事:一个是十几只狮子在咆哮着捕猎,狮子的姿态看起来就像后来逐帧手绘动画序列图叠加效果;而另一个镜头是被狮子捕猎的野牛奋力逃跑的画面。中间凹槽旁边有一只朝向相反的犀牛似乎是爬在岩石上观看右边的战况,也可能是在看凹槽中出现的马。最左边的几只洞狮动态自下而上似乎在延续,盯着后面凹陷岩石里落单的小犀牛。
  • 该石室的其他地方还有一些与洞狮有关的洞穴画,它们组成了一个关于洞狮生命循环的故事。
  • 肖维岩洞中另一幅被称为“马板”的洞穴画,在惊讶于画家对马匹结构和明暗刻画之细致之时,关于画家是想表达4匹马,还是1匹马的4个姿势也引起了讨论。兰德尔·怀特(Randall White)认为是1匹马在不同位置或者不同时期的表现,理由是很少在大自然中看到4匹马如此紧密地并列。在我看来,这就是一组原始的“快速时间”和“变形”动画,艺术家可能自下而上描绘了一匹马的成长过程,它们逐渐上扬的头部姿态,传达出一种时光的推进,岁月匆匆,抬首间已然老去,这难道不是现代动画中常见的片段吗?
    • White R. (2003). L’art préhistorique dans le monde, Paris: Éditions de La Martinière, 240.
  • 肖维岩洞穴画并非个例,在附近地区其他旧石器遗址中还发现了很多表现动物瞬间动态或连续动态的案例。
  • 如上述案例仍难以推论艺术家是否具有对明显的动画意识,以下这些利用残影造成运动模糊效果,和分解动作逐个排列的案例可能更有说服力。任何一位动画师看到这些洞穴画,都会联想到动画的序列帧。
  • 肖维岩洞和西班牙的阿尔塔米拉洞(Cueva de Altamira)均发现了“多足”野牛的洞穴画,画家似乎尝试通过残影让野牛看起来就像在走动。
  • 而位于法国西部拉马什洞穴(La Marche)发现了一个石刻马图,全身的重影让人感觉这匹嘛在进食。
  • 学者阿泽马(Marc Azéma)和里维尔(Rivère F)指出,在其研究的12个旧石器时代洞穴中,有53个案例使用到类似的残影手法来描绘动物的运动,其中表现31例腿部走动,22例头部晃动,8例尾部摆动,并极力证明这些洞穴画具有“明显的叙事意图”和“运动的表现”,认为它们就是石器时代的动画。
    • Azéma M., & Rivère F. (2012). Animation in Palaeolithic art: a pre-echo of cinema. Antiquity. 86,316-324.
  • 或许旧石器时代的画家们已经注意到动物在快速运动之时会产生重影,并试图通过艺术创作表现出来,这种原始的拟动技术事实上一直流传于各种静态艺术中,直到今天。
  • 除了重影图像,也有发现连续排列的几乎等比例的序列式图像。
  • 纳特·福克(Nat Falk)在其《如何制作动画卡通》中指出,原始人类尝试在绘画中获得运动感,是已知最早公开发表的相关观点的著作
    • Falk N. How to Make Animated Cartoons[M]. New York: Foundation Books, 1941: 9
  • 结合石器时代照明的特质,还有一种大胆的猜测是,当时的艺术家利用火把模拟动态照明效果,使洞穴画产生幻动的错觉瓦赫特尔(Edward Wachtel)指出,在法国南部和西班牙北部的一些洞穴艺术中,艺术家尝试通过静态图像表现出“电影般”的动态效果,通过笔刷、吹箭、岩石的不规则表面和火光共同创造了作品的观看条件;甚至指出其中一些覆盖着多条平衡凹槽的动物壁画,不是刻意破坏,而是一种原始的“光栅变形画”;更有趣的是,他尝试把这些电影般的图像解析为原始时代对年轻人的“狩猎教育”,利用火把的局部照明特点引导叙事。
    • Wachtel, E. (1993). The First Picture Show: Cinematic Aspects of Cave Art. Leonardo 26(2), 135-140.

虽然如今已经难以证明当时的艺术家是想要表现一群动物还是一只动物的几个不同动态,但这些洞穴画是目前已知的人类艺术遗产中,最早的,对动态的记录和表现。

我们有理由相信,这就是石器时代的动画剧院

其他古老岩画

随着越来越多学者的认可,洞穴画作为动画起源的观点已经被各大百科网站、动画教材等录入。动画考古学者们在世界各地的洞穴画、岩画遗迹中陆续翻找到更多不同地区人类对再现生物运动的努力,如中国内蒙古的阴山岩画(新石器-近代)、云南的沧源岩画(距今约3千年),埃及的游泳者洞(Cave of Swimmer,距今约1万年)、野兽洞窟(Cave of Beasts,距今约7千年)等。

有趣的是,尽管相距遥远,我们伟大的祖先们似乎都选择了类似的方式再现运动——
即比例相近的,运动分解图堆叠,或排列。

当然,原始时代人类依赖狩猎生存,自然会关心和学习其他猎食动物的生活行为,我们不能排除这些洞穴画是旧石器时代人类因对猛兽的崇拜或认同,在大量描绘中偶然巧合的可能性。

在这些洞穴画中重复出现的,
对生物运动瞬间的关注,对动感和变化的表达,组图中的原始分镜和叙事等特征
它们至少体现了原始人类动画意识的萌芽,
理应被划入动画的起源。

122025-03

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。

#1.1.4 长卷画中的动画叙事

中国“长卷画”的起源可能与中国古代竹简的阅读习惯有关,多采用散点透视的方式在宣纸或绢布长卷上绘画,以全景图、连环图或图文结合的方式,描绘大型风景、历史纪录、生活故事、神话传说等内容。在观看的时候,通过人手控制两端卷轴的收展,画面便会在双手之中移动,配合转轴和画卷的边缘,长卷画因此成为最早的画面在“镜头”中平移的手动动画放映设备。4世纪顾恺之的《洛神赋图》、10世纪顾闳中的《韩熙载夜宴图》、11-12世纪张择端的《清明上河图》,和15-16世纪仇英的《汉宫春晓图》等均为历代经典。

《洛神赋图第一卷》(宋摹本)图源:故宫博物院网站
《韩熙载夜宴图》局部(宋摹本)图源:故宫博物院网站
  • 类似的长卷画在日本被称为“绘卷”,可追溯至8世纪的奈良时期的《绘因果经》。而明显用于讲述故事的绘卷成型于平安时代(794-1185)。
  • 约10世纪,欧洲经济复苏,纺织业尤为见长,绣有叙事画的挂毯在欧洲王侯贵族中开始兴起,这种挂毯多数用来挂在走廊或房间的墙壁上,既装饰也保温,有的由多块小挂毯组成一个故事,也有像长卷画般用连续图像叙事的,至于它的出现与中国长卷画和日本绘卷有无关联,则无从考证。
  • 11世纪后期的“贝叶挂毯”(Bayeux Tapestry)是其中经典,长达70米的刺绣以图文结合的方式描绘了一段关于诺曼底的历史故事,包含58个情节画面。
  • 大概在镰仓时期(1185-1333),日本出现一种使用绘卷讲故事的活动“绘解”,随着故事的讲述,画面在两个卷轴之间被缓慢平移。

随着时间的推移,在各种艺术品上出现多个连续图像,看起来似乎有点像动画序列的案例越来越多。动画考古不需要再从那些稀碎的文明痕迹中翻寻动画的意识,而是把某些艺术种类直接归入动画的起源。

#1.1.3 带状的连续图像

1970年,考古学家在伊朗发现了一个有5000年历史的高脚陶杯,上面的装饰图案似乎有意通过重复的图案划分出5个画框,描绘了一只山羊跳跃的连续图像。由于这5幅图看起来符合动画序列的基准,陶杯造型又和后来被称为“活力转轮”(zoetrope1的动画光学玩具相似,它自然被列入关于动画起源的研究中。

  • 最初用于宣传片的模拟动画使用了9帧序列图制作出山羊跳跃的动画,背景中的树状画框还是静止的,说明这个动画是把山羊和树的图像分别提取出来,再利用现代动画技术制作的,美国学者科恩(Neil Cohn)发文对该实验的严谨性提出质疑, 并引起关于动画概念的辩论,但无论如何,我们至少不应该用电影动画的标准,去审判这些古老的动画探索。
    • Cohn N. (2005). Burnt City animation VL. http://www.thevisuallinguist.com/2006/02/burnt-city-animation-vl.html
  • 2008年,艺术家汤姆·穆迪(Tom Moody)重新截取了陶杯上的5个画面,在一个4:3的镜头中制作了一个等速的动画,背景树木的抖动反而造成了一种山羊在往前奔跑的错觉,山羊的动作也似乎变得更加活泼。
    • Moody T. (2008). Burnt City Goat. www.tommoody.us/archives/2008/12/09/burnt-city-goat/
  • 以现在的技术来看,确实可以给这个陶杯一个支点再制作一个对应的夹缝挡板,让它成为一个光学玩具,但要在5000年前制作这样的设备确实难以说服所有人。这组图案可能只是刚好可以制作成动画,而它显然也可以被理解为原始的漫画。虽然我们还难以确定这个陶杯的创造者是否具有动画意识,但关于它的讨论,对动画本体的界定具有重要意义,因此它值得、也应该作为动画考古研究中的一个重要案例。毕竟,动画考古需要寻找动画的起源,既然是起源,那么它们当然还不是真正的动画。
  • 无独有偶,1973年,中国也发现了距今约5千多年的连续图案圆形陶器“舞蹈纹彩陶盆”,在青海省大通县上孙家寨的马家窑类型墓葬中出土,盆内围边缘上绘有3组跳舞图,每组都是等比例的5个小人手拉手在跳舞,人物上方绘有黑色边缘,下方绘有4条平衡环形装饰纹,两边绘有竖条装饰纹,起到“画框”的效果,如果再挖几个小洞,它和19世纪的活力转轮就真的挺像了。
    • 张朋川. 马家窑类型舞蹈纹彩陶纹饰另解[J]. 南京艺术学院学报:美术与设计, 2018(2):5.
  • 舞蹈纹彩陶盆并非个例,类似的跳舞纹陶器后来还发现了一些,盆型器具一般绘画在内围,瓶型器具则画在外围。
  • 大英博物馆收藏了一块约公元前3000年,苏美尔人的一个被称为“乌尔皇家旗”(Standard of Ur)的木箱,其上面的镶嵌画也描绘了等比例的人物的连续动作。
  • 埃及贝尼哈桑(Beni Hassan)家族的15号墓室中发现了一组约公元前2000年的壁画,描绘了两个人摔跤和一些狩猎场景等连续动作。由于画面中的动作具有一定的连续性,且人物比例一直维持在相等的范围,被认为是动态艺术的早期探索,类似形式的埃及壁画案例还有不少,它们多次出现在动画起源的文献中。
贝尼哈桑的15号墓室局部
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  • 古希腊帕特农神庙上的浮雕装饰带(Parthenon Frieze)也因类似的序列图被考虑为动画起源,长达160米的浮雕被划分成几个有明显时间顺序的区域,描绘了一场游行活动。
    • 神庙始建于公元前447年,落成于公元前438年,雕带可能是这期间完成的。 也有学者认为浮雕装饰带是描绘雅典城市的创始神话,关于该装饰带所纪录事件的解读至今仍有争议。
  • 动画学者詹纳尔贝托·本达齐(Giannalberto Bendazzi)指出该雕带的多个局部体现出创造者有意识地进行运动分析,并把动作的各个阶段雕刻成几个连续雕像;他认为这些连续的动物浮雕如果叠加可得到实际的动画,某些连续动作尽管不是同一个人,但如果抹掉人物细节后,它们就是一组动画序列。
    • Bendazzi G. (2015). Animation: A World History: Volume I: Foundations - The Golden Age(eBook). 9. books.google.com/books?id=9qzMCgAAQBAJ&pg=PT35&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
  • 类似的浮雕装饰还有很多,如意大利罗马的图拉真柱(Colonna Traiana,133落成)和马可奥里略圆柱(Column of Marcus Aurelius,193落成)、法国的圣托菲姆教堂(Church of St. Trophime, Arles,建于12-15世纪之间)、圣劳伦斯教堂(Church of Saint Laurent,始建自10世纪,15世纪重组)等。

这类连续图像确实容易让人联想到传统手绘动画和电影的序列帧或分镜,尽管动作的连贯性并不高,难以确定是否同一主体,没有等距帧宽,其规格和位置也难以相信可以通过其他辅助工具来观看到动画,但它们显然体现了古代艺术家对连续动态表现的探索。


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