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

“费纳奇镜”（Phenakistiscope）与“频闪圆盘”（stroboscopic discs）几乎同时、彼此独立地出现，其核心原理和典型结构高度相近。

翻译注释：
“Phenakistiscope”由表示“欺骗”的希腊语词根与“-scope（观察装置）”构成，可理解为“欺骗视觉的观看装置”；“Stroboscope”则由表示“旋转、涡旋”的词根与“观察”构成。后来，stroboscope逐渐成为利用间歇观察或间歇照明研究周期运动的仪器通称，现代中文常译为“频闪镜”“频闪仪”或“频闪灯”。

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。

1820年代

1824—1831年：从车轮错觉到间歇观察

• 1824年12月，英国医生与科学作家彼得·马克·罗杰（Peter Mark Roget）向英国皇家学会提交《关于透过垂直孔隙观察车轮辐条时产生的光学错觉》（Explanation of an Optical Deception in the Appearance of the Spokes of a Wheel Seen through Vertical Apertures），翌年发表于《哲学汇刊》。他发现，透过栅栏或狭缝观察转动的车轮时，辐条会显得弯曲、错位，甚至向相反方向运动。
• 1831年，英国物理学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）进一步研究旋转齿轮和开槽圆盘产生的光学错觉。他将两只带齿圆盘叠置旋转，通过一只圆盘的间隙观察另一只，使快速运动的齿轮呈现静止或缓慢移动的状态。
• 罗杰与法拉第研究的是旋转运动如何被间歇观察重新组织，尚未使用连续姿态图像，却为费纳奇镜的诞生提供了直接的实验基础。

1832年末—1833年：费纳奇镜与频闪圆盘的诞生

🥇动画史上最早以序列姿态与间歇观察生成连续循环动作的旋转装置

1832年末，比利时物理学家约瑟夫·普拉托（Joseph Plateau）与奥地利数学家西蒙·斯坦普佛（Simon Stampfer）几乎同时、彼此独立地发现：只要让一组连续图像快速旋转，并通过狭缝间歇观看，原本分离的姿态便会显现为连贯动作。

普拉托：让圆盘上的舞者动起来

• 普拉托约在1832年11月至12月制成第一台装置，并于1833年1月20日写成公开信《关于一种新型光学错觉》（Sur un nouveau genre d’illusions d’optique）。
  • 这封信刊载于标为1832年的《数学与物理通讯》（Correspondance mathématique et physique）第七卷，因此后来的资料常把装置发明和论文发表统称为“1832年”。
• 装置由一张划分为16个扇区的圆盘构成，边缘开有观察缝。使用者令图像一面朝向镜子，转动圆盘，并单眼透过狭缝观察镜中倒影。狭缝将连续旋转切分成一系列短暂的观看瞬间，使圆盘上不同位置的图像依次显现在近似相同的位置。
• 普拉托先在各扇区绘制相同图形，演示旋转图像如何在镜中显得静止；随后将它们改为略有差异的连续姿态。圆盘转动时，16幅舞者图像便重合为一个不断转身的角色。连续绘图由此成为旋转光学装置的核心内容，费纳奇镜也从冻结运动的视觉实验转变为能够生成循环动画的装置。
• 同年，普拉托又发表《论视网膜印象的持久性》（Sur la persistance des impressions de la rétine），作为英国科学家约翰·赫歇尔（John Frederick William Herschel）《光论》（Traité de la lumière）法译本第二卷的补充。进一步讨论视觉印象持续、间歇观察与运动错觉之间的关系。费纳奇镜因此既是动画装置，也是研究运动知觉的实验工具。
• 普拉托在最初的公开信中并未正式命名这台装置，也没有为其申请专利；“费纳奇镜”名称的形成及其1833年的商业化传播，见下文。

斯坦普佛：从圆盘想到圆筒与无端图带

• 几乎在同一时期，斯坦普佛受到法拉第旋转齿轮实验的启发，也独立制成了表现连续运动的“频闪圆盘”（Stroboscopische Scheiben）。他随后与维也纳出版商马蒂亚斯·特伦滕斯基（Matthias Trentsensky）合作，于1833年4月申请奥地利帝国特许权，并在5月7日获得批准。
• 斯坦普佛最初使用的名称是“频闪圆盘”或“光学魔术圆盘”（optische Zauberscheiben），而不是后来通行的“频闪镜”（Stroboscope）。后者是在相关装置继续传播后才逐渐固定下来的简称。
• 斯坦普佛的构想也不局限于单张圆盘。在1833年出版的说明书中，他还提出将连续图像排列在圆筒表面，或者绘制在绕过两只滚筒循环运行的纸带、布带上。这些方案虽未成为首批商品的主体，却提前勾勒出后来代达罗斯轮、活力转轮和无端图带动画装置的基本结构。

↑ 普拉托的“旋转舞者”费纳奇镜图盘草图，约1832年末。原载《数学与物理通讯》第七卷。原图公有领域；图源：比利时根特大学科学史博物馆。

↑ 斯坦普佛设计的“变形男子”频闪圆盘（1833）。手工设色石版画，美国库珀·休伊特史密森设计博物馆藏（1948-124-2）。公有领域。

1833年：从科学实验到商业玩具

• 1833年5月，特伦滕斯基与菲韦格（Trentsensky & Vieweg）开始在维也纳公开销售斯坦普佛设计的频闪圆盘。
  • 首批商品包含四张双面圆盘，很快售罄；同年7月，又推出扩充为八张双面圆盘的版本。
  • 早期商品在观察孔的形状和图盘组合上可能存在差异，但第一版实物目前仍难以确认。
• 1833年5月底，法国商人阿尔方斯·吉鲁（Alphonse Giroux）申请将这种装置以“Phénakisticope”之名引入法国。
  • 这个由希腊语词根构成、带有“欺骗视觉”意味的名称随后迅速传播，并逐渐成为同类旋转动画圆盘的通称。
• 1833年7月，英国伦敦出版商阿克曼公司（Ackermann & Co.）推出根据普拉托构想发展而来的首套 Phantasmascope。
  • 约在10月，产品名称被简化为 Fantascope，并陆续发行由建筑画家托马斯·塔尔博特·伯里（Thomas Talbot Bury）和画家托马斯·曼·贝恩斯（Thomas Mann Baynes）设计的新图盘。
• 英国的詹姆斯·布莱克（James Black）、约瑟夫·迈尔斯公司（Joseph Myers & Co.）等出版商也很快推出斯坦普佛—特伦滕斯基圆盘的英国版本。
  • 这些产品属于翻印、改编或经销版本，不应视为彼此独立的新发明。

• 费纳奇镜由此从实验室中的光学装置迅速变成欧洲流行的视觉玩具。

  • 舞者、杂技演员、奔跑的动物、旋转的机械与各种滑稽变形被绘制成循环图盘，动画第一次以可以复制、出售和更换内容的形式进入大众家庭。

↑ “幻想镜”（Fantascope）套装封套复原图，约1833年。封面题签标有 “FANTASCOPE / BY T. T. BURY / ACKERMANN & CO. 96 STRAND”。本图由本站依据历史图像，借助AI技术复原；并非原件的精确复制，在比例、纹样及局部图案上可能与存世实物存在差异，仅供参考。

↑ 约瑟夫·普拉托（Joseph Plateau）设计、英国伦敦阿克曼公司（Ackermann & Co.）发行的“旋转舞者”《幻影镜》（Phantasmascope）图盘（1833）。16幅连续姿态表现男子原地转身。图源：University of Edinburgh Heritage Collections；CC BY 3.0。

↑ 普拉托设计、阿克曼公司发行的“单足跳跃男子”《幻影镜》（Phantasmascope）图盘（1833）数字动画。20幅连续姿态表现人物反复单足跳跃。数字动画：Fiona Wilson（2018）；图源：University of Edinburgh Heritage Collections；CC BY 3.0。

↑ 西蒙·斯坦普佛（Simon Stampfer）设计的《频闪镜或魔术圆盘》第13号（Stroboscope or Magic Disc No. 13，1833年以后）。11个矩形观察缝之间绘有吹奏猎号的骑手。马蒂亚斯·特伦滕斯基制作，英国伦敦约瑟夫·迈尔斯公司发行。法国电影资料馆藏（AP-94-199）。摄影：Stéphane Dabrowski。

↑ 几何图形费纳奇镜图盘，约1840年。旋转后，外圈圆形与中央放射纹样会形成复杂的抽象动画效果。美国库珀·休伊特史密森设计博物馆藏（1948-124-4）。公有领域。

优先权争议：罗杰的1831年主张

• 1834年，罗杰在《从自然神学角度考察动物与植物生理学》（Animal and Vegetable Physiology Considered with Reference to Natural Theology）第二卷中追述，他早在1831年春便制作过数台与后来Phantasmascope或Phenakistiscope相似的装置，并曾向朋友展示。
• 不过，这项主张直到1834年才公开出现，目前没有发现1831年的同期论文、图样、广告或存世装置可以互证。因此，它更适合作为后来的优先权声明，而不能直接改写为“罗杰在1831年已经公开发明费纳奇镜”。
• 就现存证据而言，普拉托与斯坦普佛仍应被视为1832年末分别完成装置，并在1833年通过论文、特许权、说明书与商业产品使其进入公共传播的两位独立发明者。

历史意义&影响

• 费纳奇镜和频闪圆盘把三项要素结合在一起：按时间排列的连续姿态、规则旋转的图像载体，以及通过狭缝进行的间歇观察。
• 它不只是让一个图形产生简单变化，而是把多个动作阶段重新组织为持续循环的角色表演。动画由此获得了可以设计、复制和反复观看的基本结构：每一幅图像相当于一个画格，狭缝控制画格被看见的时刻，圆盘则不断把序列送回起点。
• 这种“序列图像＋间歇显露＋循环运动”的结构，后来继续出现在代达罗斯轮、活力转轮、帕西诺镜以及电影放映系统之中。

参考资料

• ROGET P M. Explanation of an optical deception in the appearance of the spokes of a wheel seen through vertical apertures[J]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 1825, 115: 131-140.

• FARADAY M. On a peculiar class of optical deceptions[J]. Journal of the Royal Institution of Great Britain, 1831, 1: 205-223.

• PLATEAU J. Sur un nouveau genre d’illusions d’optique[J]. Correspondance mathématique et physique, 1832, 7: 365-368.

• PLATEAU J. Sur la persistance des impressions de la rétine[M]//HERSCHEL J F W. Traité de la lumière. VERHULST P F, QUETELET A, trad. T. 2. Paris: Malher et Cie; Hachette, 1833: 471-489.

• STAMPFER S. Die stroboscopischen Scheiben; oder, optischen Zauberscheiben: deren Theorie und wissenschaftliche Anwendung[M]. Wien: Trentsensky & Vieweg, 1833.

• ROGET P M. Animal and Vegetable Physiology Considered with Reference to Natural Theology: Vol. 2[M]. London: William Pickering, 1834: 524.

• HERBERT S, ed. A History of Pre-Cinema: Vol. 1[M]. London: Routledge, 2000.

• PLATEAU J. On a new kind of optical illusion[J/OL]. Art in Translation[2026-07-21].https://orbi.uliege.be/bitstream/2268/332059/1/Plateau_2016_Art%20in%20Translation_11.pdf

• ROGET P M. Animal and Vegetable Physiology Considered with Reference to Natural Theology: Vol. 2[EB/OL]. London: William Pickering, 1834[2026-07-21].https://books.google.com/books?id=FBMHAAAAQAAJ

1833—1839年：图盘设计的扩展｜从动作演示到微型节目

进入市场以后，费纳奇镜的图盘迅速从简单的动作演示发展为短小而完整的动画节目。设计者不再只关心“图像能否活动”，也开始安排角色关系、动作节奏、循环方式与画面空间，使圆盘上的十余幅姿态呈现出表演、追逐、变形乃至微型情节。

从动作演示到微型节目

• 1833年，阿克曼公司（Ackermann & Co.）发行的多个Fantascope系列，已经显示出图盘设计的迅速分化：第一系列由约瑟夫·普拉托（Joseph Plateau）设计，第二系列由托马斯·塔尔博特·伯里（Thomas Talbot Bury）设计，第三系列则出自托马斯·曼·贝恩斯（Thomas Mann Baynes）。
• 伯里的六张图盘表现杂耍、男女舞蹈、骑车、滑稽追打、敲钟，以及马匹与杂技演员共同跃过圆环等场面。费纳奇镜由此不再只是演示“图像会动”的实验，而逐渐变成由一系列短小节目组成的家庭动画剧场。
• 图盘设计者也开始有意识地安排角色关系与动作节奏：人物可以原地旋转，也可以沿圆周奔跑、追逐或配合表演；球、圆环、车轮和其他几何形体，则被组织成机械式或抽象循环。
• 1833年秋，英国爱丁堡的福雷斯特与尼科尔（Forrester & Nicol）及光学仪器商约翰·邓恩（John Dunn）发行《费纳奇镜或魔术圆盘》（The Phenakistiscope or Magic Disc），其中既有家庭生活、爬行甲虫等具象题材，也有苏格兰数学家爱德华·桑（Edward Sang）设计的圆环、三角形等抽象运动图案。

让小动物从圆盘里“逃”出来

• 阿克曼公司的Fantascope系列很快将圆盘的物质边界也变成动画的一部分。普拉托设计的蛇形图盘，让蛇从中央黑洞中逐步伸出，并沿圆周向外盘旋；图盘边缘依蛇身轮廓作异形裁切，使它们在旋转观看时仿佛越过纸板边界。存世实物属于1833年的Fantascope再版，延续了同年首批Phantasmascope中的蛇形题材。
• 随后，贝恩斯在阿克曼公司的第三系列中进一步发展了这种效果。他设计的老鼠图盘让老鼠从中央洞口依次钻出，向圆周奔跑，并通过伸出盘缘的异形切口“逃”进真实空间。
• 两张图盘不是普拉托与贝恩斯共同绘制的作品，而是同一出版项目中前后相承的设计：普拉托首先建立了由中心向外扩张、突破圆周的空间错觉，贝恩斯又把它改写成更具滑稽性和微型情节感的动物表演。

历史意义&影响

• 如果说1832—1833年首先解决了“怎样让连续图像动起来”，那么随后数年的图盘设计则开始回答“动画可以表现什么”。
• 人物表演、动物动作、滑稽追逐、机械运动与抽象图形逐渐形成不同的节目类型；角色关系与动作节奏也开始成为图盘设计的重要内容。
• 蛇盘与老鼠盘进一步突破了圆形画面的边界，使纸板本身参与运动错觉。费纳奇镜由此从展示视觉原理的装置，发展为可以复制、出售并不断更新节目的早期动画媒介。

↑ 约瑟夫·普拉托（Joseph Plateau）设计的蛇形Fantascope图盘（1833）数字动画。蛇从圆盘中央逐步向外盘旋伸展，盘缘依蛇身轮廓作异形裁切，使其仿佛越过圆盘边界。阿克曼公司（Ackermann & Co.）制造并发行；原件法国电影资料馆藏（AP-94-212）。数字动画：Basile Morin；图源：Wikimedia Commons；公有领域。

↑ 托马斯·曼·贝恩斯（Thomas Mann Baynes）设计的老鼠Fantascope图盘（1833）数字动画。老鼠从中央洞口依次钻出，向圆周奔跑，并通过伸出盘缘的异形切口“逃”出圆盘。阿克曼公司（Ackermann & Co.）制造并发行；原件法国电影资料馆藏（AP-94-231）。数字动画：Basile Morin；图源：Wikimedia Commons；公共领域。

参考资料

• YALE CENTER FOR BRITISH ART. Fantascope: 2nd series[EB/OL]. (1833)[2026-07-21].https://collections.britishart.yale.edu/catalog/alma:995791533408651

• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (disque de): Fantascope, AP-94-212[EB/OL]. (1833)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-disque-de-ap-94-212.html

• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (disque de): Fantascope by T. M. Baynes, AP-94-231[EB/OL]. (1833)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-disque-de-ap-94-231.html

• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (pochette de): Fantascope by T. M. Baynes, AP-94-227[EB/OL]. (1833)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-pochette-de-ap-94-227.html

• SCIENCE MUSEUM GROUP. Two Fantascope Discs by Edward Sang[EB/OL]. (1833)[2026-07-21].https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co18296/two-fantascope-discs-by-edward-sang

• ROBINSON D. Animation: The First Chapter, 1833–1893[J]. Sight and Sound, 1990, 59(4): 251-254.

• ROBINSON D. Masterpieces of Animation 1833–1908[J]. Griffithiana, 1991, 14(43): 6-92.

1833—1839年：观看结构的改造｜从镜面单人观看到直接与双人观看

商业化不仅为费纳奇镜带来了五花八门的名称，也促使制造商重新安排图像盘、开槽盘、镜面和观看者之间的关系。最常见的早期形式把图像与观察缝集中在同一圆盘上，需要面对镜子观看；但从1833年起，图像盘与观察机构便开始分离，并进一步出现了无需镜面乃至可供两人共享的版本。

1833年：从分离式双盘到直接观看

• 原始费纳奇镜把连续图像和观察缝设置在同一张圆盘上。1833年前后出现的另一类结构，则将两者拆分：连续图像绘制在一张没有观察缝的圆盘上，另一张开槽圆盘专门负责间歇遮挡。
• 法国阿尔方斯·吉鲁公司（Alphonse Giroux et Cie）发行的一套费纳奇镜，采用了安装在同一转轴上的两张圆盘：一张绘有连续动作，另一张开有放射状观察缝。使用者仍需站在镜子前转动装置，再透过观察盘观看图像盘的镜中倒影。
• 这种结构虽然没有摆脱镜面，却率先把“动画内容”与“间歇观察机构”分成两个部件。观察盘可以反复使用，节目则通过更换图像盘不断更新。
• 同年，西蒙·斯坦普佛（Simon Stampfer）还描述过一种直接观看方案：将图像盘与开槽盘分别安装在转轴两端，观众透过黑色开槽盘直接观看另一端旋转的图像。斯坦普佛认为这种装置略显笨重，最终仍选择了更简便的镜面单盘形式。
• 1833年6月，德国仪器制造商约翰·瓦伦丁·阿尔伯特（Johann Valentin Albert）发行的《活动奇迹盘》（Die belebte Wunderscheibe），也将可更换的小型图像盘与较大的开孔观察盘分开。直接观看由此并非多年以后才出现的改进，而是从商业化初期便与镜面形式并行的一条路线。
• 双盘直接观看型摆脱了镜中倒影，也便于分别更换图像与观察部件；代价则是零件增加，手持和旋转操作更为复杂。

从单人观看到两人共享

• 理查德·莱斯科斯基（Richard J. Leskosky）记载，英国出版商S. W. 福尔斯（S. W. Fores）曾推出一种名为“Exhibitor”的观看架：
  • 两张开槽图盘彼此相对，两名观众可以从两端同时观看动画，而不必使用镜子。不过，目前尚未找到能够确定其上市时间的原始商品广告，具体年代仍待核实。
• 1839年，英国医生兼科普作家约翰·艾尔顿·帕里斯（John Ayrton Paris）在《游戏中的哲学成为严肃的科学》（Philosophy in Sport Made Science in Earnest）第四版中，又介绍了一种双人费纳奇镜。
  • 这件装置在手持转轴的两端各安装一张图盘，两名观看者分别从左右两侧透过开孔观察，同时看到另一侧圆盘上的图像活动起来。
  • 帕里斯将它称为摆脱镜面、允许两人同时观看的“重大改进”，并配有木刻结构图。目前尚未发现可确认的存世实物或商业发行记录，因此它究竟只是书中的设计方案，还是曾经实际制作，仍无法确定。

历史意义&影响

• 分离式双盘首先把图像内容与间歇观察机构拆分开来，直接观看型则进一步摆脱镜面，使费纳奇镜形成可分别更换和调整的部件系统。
• 福尔斯与帕里斯的双人方案又尝试突破贴近面部、单人观看的限制，使短促的循环动画开始成为可以共享的视觉表演。
• 这些改造没有改变“序列图像＋间歇显露”的基本原理，却扩展了费纳奇镜的操作与观看方式，并为后来的科学演示、透明背光和立体观看装置提供了结构基础。

参考资料

• STAMPFER S. Die stroboscopischen Scheiben; oder, Optischen Zauberscheiben: Deren Theorie und wissenschaftliche Anwendung[M]. Wien: Trentsensky & Vieweg, 1833.

• PARIS J A. Philosophy in Sport Made Science in Earnest: Being an Attempt to Illustrate the First Principles of Natural Philosophy by the Aid of Popular Toys and Sports. 4th ed.[M]. London: Harvey and Darton; Highley, 1839.

• LESKOSKY R J. Phenakiscope: 19th century science turned to animation[J]. Film History, 1993, 5(2): 176–189.

• La Nature. Disque zootropique d’un cheval au trot; Manière d’employer le disque ci-dessus[J]. La Nature, 1882, 10e année, premier semestre: 72.

• LUBSCHEZ B J. The Story of the Motion Picture: 65 B.C. to 1920 A.D.[M]. New York: Reeland Publishing Company, 1920.

• THE MORGAN LIBRARY & MUSEUM. Le phénakisticope [toy][EB/OL]. [2026-07-21].https://www.themorgan.org/printed-books/357343

↑ 面对镜子使用动画转盘的方法，刊于法国《自然》（La Nature），1882年，第72页。该图用于说明一张根据埃德沃德·迈布里奇（Eadweard Muybridge）马匹瞬时摄影绘制的转盘，并非1833年的原始费纳奇镜插图。

↑ 费纳奇镜的镜面观看型与双盘直接观看型示意图。左侧需借助镜子观看，右侧将图像盘与开槽盘分离，可直接观察动画。出自本·J. 卢布谢兹（Ben J. Lubschez）《电影的故事：从公元前65年到公元1920年》（The Story of the Motion Picture: 65 B.C. to 1920 A.D.，1920）。公共领域。

↑ 约翰·艾尔顿·帕里斯（John Ayrton Paris）介绍的双人费纳奇镜变体，手持转轴两端各设一张图盘，可供两人同时观看。《游戏中的哲学成为严肃的科学》（Philosophy in Sport Made Science in Earnest）第四版，1839年。

科学动画的发展｜从“佛罗里提”到生理运动图盘（1841—1863）

费纳奇镜原本诞生于视觉生理与旋转运动研究，却在商品化后迅速变成流行的家庭玩具。到了1840年代，一些科学家又把它带回课堂和实验室。圆盘上的连续图像不再只描绘舞蹈、杂耍和滑稽表演，也开始承担另一种任务：把难以直接观察的生命活动与抽象物理过程，拆分成若干阶段，再通过循环动画重新组织为可反复观看的运动。

普尔基涅的“佛罗里提”：兼顾娱乐与教学的双圆盘

• 1841年，捷克生理学家扬·埃万杰利斯塔·普尔基涅（Jan Evangelista Purkyně）在布雷斯劳推出“佛罗里提”（Phorolyt），又称《佛罗里提或魔术双圆盘》（Das Phorolyt oder die magische Doppelscheibe）。同期广告将它定位为供老少“娱乐与学习”的魔术游戏，注明由普尔基涅编辑发行、爱德华·冯·科尔纳茨基（Eduard von Kornatzki）绘制石版图盘；当年末已出现机械结构经过改进的增订第二版。
• 与将图像和观察缝集中在同一圆盘、必须借助镜子观看的普通费纳奇镜相比，普尔基涅沿着“双圆盘”的方向继续改造装置。存世的后期“佛罗里提／肯尼斯镜”（Phorolyt/Kinesiskop）把小型图像盘与较大的放射状开槽盘安装在同一转轴上，观察者可以直接透过狭缝观看，不再需要镜面；图像盘尺寸较小，能够随时替换，也更适合在课堂中连续演示不同内容。
• 普尔基涅关心的不只是如何制造运动错觉，而是如何把运动变成可以分析和讲解的对象。图盘把一个连续过程拆成若干可辨认的姿态，再以稳定循环重新播放；教师既可以逐幅说明每个阶段，也可以让学生观看它们如何连成完整运动。费纳奇镜由此从展示“图像会动”的玩具，转变为一种能够组织时间、辅助观察的教学模型。
• 普尔基涅此后仍不断改进这套装置。约1860—1861年，由布拉格光学仪器制造商费迪南德·杜尔斯特（Ferdinand Durst）制作的后期图盘，包括蝌蚪游动、松鼠攀树、球体与几何图案，以及心脏和瓣膜活动等题材。其中表现心脏与瓣膜运动的图盘，于1861年6月首次提交布拉格的皇家学术学会演示。
• 普尔基涅后来还尝试把摄影图像放上圆盘，但这并不是以高速摄影捕捉真实运动。现存的1863年旋转肖像，是由人物分别摆出不同朝向后拍摄的静态照片重新组合而成。它更接近以摄影材料制作的逐格动画，而不是计时摄影记录。

米勒的波动图盘：让抽象规律运动起来

• 1846年，德国物理学家约翰·海因里希·雅各布·米勒（Johann Heinrich Jakob Müller）在《物理学与化学年鉴》（Annalen der Physik und Chemie）发表《运用频闪圆盘阐明波动理论的基本规律》（Anwendung der stroboskopischen Scheibe zur Versinnlichung der Grundgesetze der Wellenlehre），把费纳奇镜式圆盘用于演示波动过程。
• 米勒的图盘不再以人物或动物作为主角，而是依据波动规律排列一组连续状态，用来表现绳波、水波和声波等现象。圆盘静止时，观众看到的是围绕圆周排列的多个波形阶段；旋转观看时，这些图形则组成持续传播或振荡的动态过程。
• 这种图像并不是对一场真实运动的逐幅写生，而是根据理论模型构造出的时间序列。设计者先确定某种物理过程在不同时刻应呈现的状态，再把这些状态转化为能够循环播放的图像。动画由此不仅可以复现已经看见的动作，也可以让原本不可见或难以理解的规律获得直观的运动形式。
• 对于波动教学而言，圆盘尤其适合揭示“形状向前传播”与“局部质点周期运动”之间的区别。教科书中的静止曲线因此不再只是一个结果，而成为一个正在发生、能够反复观察的过程。

从“让角色活动”到“让过程可见”

• 普尔基涅和米勒分别展示了科学动画的两种基本路径：前者把生命活动分解为可观察的动作阶段，后者则依据物理规律构造原本抽象的运动模型。两者使用的仍是费纳奇镜熟悉的循环图像和间歇观看机制，但图盘的目的已经发生变化——重要的不再只是制造逼真的生命错觉，而是让一个时间过程能够被暂停、拆解、重组和反复演示。

↑ 普尔基涅的“佛罗里提／肯尼斯镜”（Phorolyt/Kinesiskop），约1860。装置将较大的开槽观察盘与可更换的小型图像盘安装在同一转轴上，观看动画时不再需要镜子。捷克国家技术博物馆藏（19008）。图源：eSbírky。

↑ 普尔基涅设计的心脏与瓣膜活动图盘（Phorolyt），1861年起。不同阶段的解剖图像在旋转观看时组成循环运动；该图盘于1861年6月首次在布拉格皇家学术学会演示。费迪南德·杜尔斯特制作。法国电影资料馆藏（AP-94-374）。摄影：Stéphane Dabrowski。

历史意义&影响

• 费纳奇镜在商业玩具之外，逐渐成为生理学和物理学教学中的动态演示工具。娱乐与科学并非两条完全分开的道路，同一种圆盘结构可以装载滑稽表演，也可以装载心脏搏动和波动模型。
• 普尔基涅的可更换图盘，使不同运动过程能够在同一观看装置中依次演示；米勒的波动图盘则证明，动画序列不必完全来自对真实动作的模仿，也可以依据理论规律预先构造。
  这些实验初步建立了科学动画的重要方法：把连续变化划分为若干时间阶段，再借助图像序列恢复过程。动画由此不只是“让静止图画活起来”，也开始成为一种让不可见过程变得可见的知识工具。

参考资料

• PURKYNĚ J E, KORNATZKI E V. Das Phorolyt oder die magische Doppelscheibe[M]. Breslau: Ferdinand Hirt, 1841.
• MÜLLER J H J. Anwendung der stroboskopischen Scheibe zur Versinnlichung der Grundgesetze der Wellenlehre[J]. Annalen der Physik und Chemie, 1846, 67: 271-272.
• OBERSCHLESISCHER ANZEIGER. Das Phorolyt[N/OL]. (1841)[2026-07-21].https://sbc.org.pl/Content/627067/PDF/iv352191-1841-297-0001.pdf
• NÁRODNÍ TECHNICKÉ MUZEUM. Phorolyt, pohybohled, kinesiskop, 19008[EB/OL]. [2026-07-21].https://www.esbirky.cz/predmet/phorolyt-pohybohled-kinesiskop-332353
• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (disque de): Phorolyt, AP-94-374[EB/OL]. (1861—)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-disque-de-ap-94-374.html
• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (disque de): Phorolyt, AP-95-1662[EB/OL]. (1860)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-disque-de-ap-95-1662.html
• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (disque de): Phorolyt, AP-95-1664[EB/OL]. (1860)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-disque-de-ap-95-1664.html
• CINÉMATHÈQUE FRANÇAISE. Phénakistiscope (disque de): Phorolyt, AP-95-1666[EB/OL]. (1860)[2026-07-21].https://www.cinematheque.fr/fr/catalogues/appareils/collection/phenakistiscope-disque-de-ap-95-1666.html

1843年起：把费纳奇镜投上银幕

1843年起，发明家和光学仪器制造商开始尝试将费纳奇镜与幻灯机结合，通过透明图盘、旋转镜头、遮光机构或移动光源，把圆盘上的循环动画放大投射到银幕上。此后数十年间，多种结构不同的投影费纳奇镜相继出现。相关装置与实验，见⬇️

1849年：透明背光费纳奇镜｜让动画走出镜面

费纳奇镜进入科学教学的同时，约瑟夫·普拉托（Joseph Plateau）也在改造它的观看方式。1849年，他在《关于视网膜印象持续之奇特新应用的第三篇说明》（Troisième note sur de nouvelles applications curieuses de la persistance des impressions de la rétine）中，介绍了一种结合费纳奇镜与安诺索镜原理的透明背光装置。

从镜中倒影到发光窗口

• 装置由两张独立圆盘组成：半透明图像盘绘有16幅连续图像，黑色遮光盘开有4条狭缝。两盘反向旋转，遮光盘的转速约为图像盘的4倍。图像还需沿圆周方向预先拉宽，经过狭缝扫描后，才会恢复正常比例。普拉托由此重新调用了安诺索镜的双盘分离、反向旋转、速度配比与图像预变形机制。
• 灯光从图像盘背后照射，遮屏上的梯形窗口只露出一幅位置稳定的动画。观众不再需要借助镜子或闭上一只眼睛，少数几人可以同时观看；不过，这仍是近距离观看装置，并不能把影像投射到银幕上。

“吹煤小妖”：让光线参与动画

• 普拉托与比利时画家让-巴蒂斯特·马杜（Jean-Baptiste Madou）合作制作了两张现存图盘。马杜先绘制角色的一个关键姿态，普拉托再按装置所需的变形比例转绘并修改其余动作阶段。
• 其中，“吹煤小妖”表现小妖俯身吹动炭火：火光逐渐增强，并照亮它的面部；当它直起身吸气时，炭火又随之暗淡。图像绘制在薄纸上，暗部通过正反两面着色加深，亮部则利用清漆增强透光，使角色动作与光线变化组成同一个循环。
• 另一张图盘表现一名持火炬的僧侣在修道院回廊中移动。人物时而进入光线，时而被建筑结构遮蔽，再次把透光效果纳入动画设计。根特大学确认，这两张图盘都是普拉托与马杜合作完成的费纳奇镜—安诺索镜组合实验。

历史意义&影响

• 透明背光费纳奇镜把动画从镜中倒影转移到固定的发光窗口，改善了亮度，也允许观众用双眼直接观看。
• 图像预变形、双盘反转、遮光窗口与背光照明共同构成新的显示系统。
• “吹煤小妖”和“持火炬的僧侣”进一步证明，光线不只是照亮图像的条件，也可以成为动画表现的一部分。

参考资料

• PLATEAU J. Troisième note sur de nouvelles applications curieuses de la persistance des impressions de la rétine[J]. Bulletins de l’Académie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique, 1849, 16(7): 30-39.

• MUSEUM FOR THE HISTORY OF SCIENCES, GHENT UNIVERSITY. Joseph Plateau and the artist-painter J. B. Madou[EB/OL]. [2026-07-22].https://sciencemuseum.ugent.be/engl-plat5.html

• WAUTIER K, JONCKHEERE A, SEGERS D. The life and work of Joseph Plateau: father of film and discoverer of surface tension[J]. Physics in Perspective, 2012, 14(3): 258-278.

↑ 普拉托与马杜制作的透明背光图盘“吹煤小妖”，约1844—1849年。小妖吹动炭火时，面部明暗也随之变化。比利时根特大学博物馆约瑟夫·普拉托收藏。图源：Ghent University Museum，转引自 The Optilogue。

↑ 普拉托与马杜制作的透明背光图盘“持火炬的僧侣”，约1844—1849年。僧侣在修道院回廊中移动，火炬与建筑遮蔽形成循环的明暗变化。比利时根特大学博物馆约瑟夫·普拉托收藏。图源：Ghent University Museum，转引自 Animation Studies 2.0。

1849—1852年：立体费纳奇镜｜从双眼视差到立体定格动画

透明背光解决了动画如何摆脱镜面、被双眼直接观看的问题。普拉托随即提出更进一步的设想：如果左右眼分别看到略有视差的动作序列，圆盘上的运动是否也能获得立体深度？

1849年：普拉托与惠斯通的立体构想

• 在1849年的《关于视网膜印象持续之奇特新应用的第三篇说明》中，普拉托还讨论了英国物理学家查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）的建议：在反射式立体镜两侧各设置一套同步运转的费纳奇镜，分别向左右眼显示两组具有视差的连续图像。
• 普拉托设想先制作16个姿态逐渐变化的石膏模型，再从左右两个观察位置分别拍摄，得到16对立体照片。实体动作由此被拆分为若干模型，再通过摄影和频闪观看重新组合。不过，这一方案当时没有实际完成；此时普拉托已于1843年完全失明，后续设计与实验需要依靠家人、同事和助手协助完成。

1852年：杜博斯克的“立体-幻想镜”

• 1852年11月12日，法国光学仪器制造商路易-朱尔·杜博斯克（Louis-Jules Duboscq）将“立体-幻想镜”（Stéréoscope-Fantascope），又称 Bïoscope，作为增补方案加入其立体镜专利。
• 装置把成对的左右眼连续照片排列在旋转圆盘上，再通过立体镜分别送入双眼，使空间深度与循环运动同时出现。目前已知的一张相关图盘收藏于比利时根特大学约瑟夫·普拉托收藏，其中排列着12对蛋白照片，表现一台机械装置在不同运动阶段的位置；原始观看装置则尚未发现。
• 鉴于当时的感光材料仍需较长时间曝光，这些照片不可能在机械持续运转时连续拍摄。制作者只能在每次曝光之间调整机械部件的位置，分别拍摄左右眼图像，再按动作顺序排列到圆盘上。就制作机制而言，它已经具备定格动画的基本特征：实体对象在每次曝光之间改变位置，再由一系列静态照片重新构成运动。

• 因此，这张图盘很可能是目前已知最早有实物留存的“立体定格动画”实例。

  • 这里的“立体定格动画”是依据后来的技术概念作出的历史定位，并非杜博斯克本人使用的名称。这个判断也不宜简化为“最早的定格动画”，因为它所能明确支撑的是立体摄影动画这一更具体的技术类别。

↑ 路易-朱尔·杜博斯克（Louis-Jules Duboscq）的“立体-幻想镜”（Stéréoscope-Fantascope，又称 Bïoscope）立体摄影图盘，约1852年，直径33.5厘米。比利时根特大学博物馆约瑟夫·普拉托收藏。图源：Ghent University Museum。

1852—1853年：克劳德的活动立体镜

• 与杜博斯克大致同时，法国摄影师安托万·克劳德（Antoine Claudet）也尝试使立体照片产生动作。1852年9月，他在英国科学促进协会贝尔法斯特会议期间展示了所谓“活动达盖尔银版”（moving daguerreotype）；次年3月23日，又为《立体镜的改进》（Improvements in Stereoscopes）取得英国第711号专利。
• 克劳德的基本方案不是在圆盘上排列完整的左右眼动作序列，而是利用往复遮板交替开闭立体镜的两个目镜，使姿态不同的照片依次显现。例如，一张照片中的人物戴着帽子，另一张则已将帽子摘下；快速交替观看时，便会形成摘帽动作。他还提出把更多图像呈放射状排列，以扩展动作阶段。
• 这种方案同样借用了间歇显露制造运动错觉，但与杜博斯克的立体摄影图盘并不相同。克劳德更接近在立体镜内部交替切换少量姿态，而杜博斯克则以成对照片构成一组完整的循环序列。现阶段也没有发现可与杜博斯克图盘相当的克劳德连续影像实物。

历史意义&影响

• 普拉托与惠斯通把费纳奇镜、立体镜、实体模型和摄影联系起来，提出了立体运动图像的基本构想。
• 杜博斯克把成对的摄影序列排列到旋转图盘上，使立体深度与循环运动同时出现；其现存图盘还是立体定格动画早期历史中的关键实物。
• 克劳德则沿着交替显露的方向，让不同姿态的立体照片产生动作，显示19世纪50年代初已出现多条探索活动立体影像的技术路线。

参考资料

• PLATEAU J. Troisième note sur de nouvelles applications curieuses de la persistance des impressions de la rétine[J]. Bulletins de l’Académie royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique, 1849, 16(7): 30–39.

• DUBOSCQ L J. Système d’instrument dit stéréoscope, faisant paraître en relief des images photographiques faites sur des surfaces planes, même sur des matières transparentes du verre, etc., et pouvant projeter les images agrandies sur des écrans: brevet français no 13069, déposé le 16 février 1852; troisième certificat d’addition, 12 novembre 1852[P]. 1852.

• CLAUDET A. Improvements in stereoscopes: British Patent No. 711[P]. 1853-03-23.

• WADE N J. Wheatstone and the origins of moving stereoscopic images[J]. Perception, 2012, 41(8): 901–924.

• WAUTIER K, JONCKHEERE A, SEGERS D. The life and work of Joseph Plateau: Father of film and discoverer of surface tension[J]. Physics in Perspective, 2012, 14(3): 258–278.

• PELLERIN D. The quest for stereoscopic movement: Was the first film ever in 3-D?[J]. International Journal on Stereo & Immersive Media, 2017, 1(1): 26–38.

• ZONE R. Stereoscopic Cinema and the Origins of 3-D Film, 1838–1952[M]. Lexington, KY: University Press of Kentucky, 2007.

1904年：卢多镜｜电影时代里的费纳奇镜玩具

电影已经进入商业放映时代后，费纳奇镜的旋转图盘并未消失。美国发明家、自然哲学教授威廉·亨利·齐默曼（William Henry Zimmerman，1839—1921）将这种19世纪30年代的动画结构重新包装成一种廉价的家庭“活动影像”玩具。齐默曼于1903年9月25日提交专利申请，次年1月5日获得美国第748831号专利。

• 从“欢乐轮”到“卢多镜”

  • 这件产品在广告中被称为“欢乐轮”（Merrywheel），商品包装则使用“卢多镜”（Ludoscope）之名。它由美国费城的哈巴赫公司（Harbach & Co.）制造，该公司同时经营电影放映机及相关配件。
  • 卢多镜将可更换的序列图盘安装在转轴一端，另一端设有带观察缝的遮光盘，并以弧形观察罩限定观看位置。使用者转动连接装置的手柄，两张圆盘随之旋转；透过罩内的狭缝观看时，图盘上的静止姿态便组合成短促的循环动画。
  • 商品套装包括支架、观察罩、转动杆和六张图盘，零售价为50美分；另购六张图盘需15美分。华盛顿学院档案还记载，齐默曼原型图盘上的图像由其妻子珍妮·尼尔森·里德·齐默曼（Jennie Nelson Reed Zimmerman）绘制。

• 历史意义&影响

  • 卢多镜没有改变费纳奇镜的基本动画原理，却通过支架、观察罩和可替换图盘，使直接观看和连续操作更加方便。
  • 它以“欢乐轮”“活动影像”和“在家观看电影”等语言重新推销一项已有约70年历史的光学玩具，显示电影兴起后，绘制动画图盘仍与摄影电影共同存在。
  • 由一家电影机器与配件厂商生产，也表明早期电影市场并未与旧式光学玩具截然分开；后者仍可借用“电影”的新鲜感，继续进入家庭娱乐市场。

• 参考资料

  • ZIMMERMAN W H. Toy: US748831[P]. 1904-01-05.

  • WASHINGTON COLLEGE ARCHIVES & SPECIAL COLLECTIONS. William H. Zimmerman papers[EB/OL]. [2026-07-22].https://washcoll.libraryhost.com/repositories/3/resources/78

  • THE HISTORY OF THE DISCOVERY OF CINEMATOGRAPHY. 1904 The Ludoscope William Henry Zimmerman[EB/OL]. (2023-01-12)[2026-07-22].https://archive.org/details/pictured-the-ludoscope-from-the-jack-beverly-wilgus-collection.

↑ “欢乐轮”（Merrywheel）广告页，约1904年，以“用于活动影像的欢乐轮”宣传这款家庭光学玩具。François Binétruy Collection；图源：Stephen Herbert。

↑ 威廉·亨利·齐默曼的“卢多镜”（Ludoscope）套装，约1904年，包括带观察罩的支架、转动杆及可更换图盘。© Richard Balzer。

约1920年代：留声机影院｜把费纳奇镜放上唱盘

进入电影与留声机时代后，费纳奇镜仍以新的形式继续流行。“留声机影院”（Gramophone-Cinema，又称 The Kinephone）便是一种安装在唱盘上的费纳奇镜类玩具：留声机负责提供稳定的旋转动力，观众则可以一边听唱片，一边观看循环动画。现有资料对其年代的判断介于约1920年至1925年，故以“约1920年代”著录更稳妥。

• 让图像盘与开槽盘反向旋转

  • 使用时，先把一张印有连续动作的图像盘套在留声机转轴上，再在上方安装开有放射状观察缝的遮光盘。两盘之间设有带三个小滚轮的传动机构，并由金属杆固定在留声机机身旁。当唱盘转动时，滚轮带动上层遮光盘与图像盘反向旋转；观众透过狭缝观看，纸盘上的人物便会形成循环动画。现存套装通常包括一张开槽盘、传动轮组、金属支杆和五张可替换图像盘。
  • 这种装置并未使动画与某首音乐实现严格同步，而是借用正在播放的唱片同时提供动力与声音。动画节奏由唱盘转速决定，音乐则可以自由搭配；至于三个小滚轮在纸盘上行驶产生的摩擦声，也会一并加入这场家庭“电影”。

• 制造者仍有待进一步确认

  • 现存版本的商业标记并不完全一致。部分资料将产品归于英国伦敦的黑斯廷斯专利公司（Hastings Patents Co.）；英国科学博物馆藏品及其他存世套装则盖有“Reid & Co. Piano & Music Saloons, Secunderabad, Deccan”的经销标记，指向英属印度塞康德拉巴德的乐器商。另有实物带有“Germany”印记，并被推测可能由德国纽伦堡的宾氏兄弟公司（Gebrüder Bing）制造。因此，目前不宜简单写成“由伦敦某公司发明或生产”，更稳妥的说法是：它在1920年代由不同地区的制造商和乐器经销商进入市场。

• 历史意义&影响

  • “留声机影院”把19世纪的费纳奇镜结构寄生在20世纪的声音播放设备上，使留声机同时成为动画转盘。
  • 它将旋转动力、音乐播放与视觉动画组合在一次操作中，但图像与声音尚未形成预先设计的精确同步关系。
  • 这种利用唱盘播放动画的方法后来仍不断出现，并成为当代“唱盘动画”（phonotrope）的重要历史前例。

• 参考资料

  • DEVADDER G, DEVLEMINCK S, VANDE WINKEL R. An old soul in a young body: Reincarnating time in Status Quontinuum[J]. MAST: The Journal of Media Art Study and Theory, 2024, 5(1): 14-26. https://mast-nemla.org/archive/MAST_Vol5_No1.pdf

  • SCIENCE MUSEUM GROUP. Kinephone, or gramophone zoetrope, 1989-562[EB/OL]. [2026-07-22]. https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co4755/kinephone-or-gramophone-zoetrope

  • TANGIBLE MEDIA COLLECTION. Kinophone Gramophone Cinema[EB/OL]. [2026-07-22]. https://tangiblemediacollection.com/artifacts/gramophone-cinema.html

  • CHRISTIE’S. Kinephone Gramophone-Cinema[EB/OL]. [2026-07-22]. https://www.christies.com/en/lot/lot-1932027

↑ “留声机影院”（Gramophone-Cinema，又称 The Kinephone）原包装盒盒盖，约1920年。盒面附有安装说明，并贴有英属印度塞康德拉巴德（Secunderabad, Deccan）Reid & Co. Piano & Music Saloons的经销标签。英国科学博物馆集团藏（1989-562）。图源：Science Museum Group Collection。

2019年：今日回声｜谷歌纪念普拉托诞辰218周年

• 2019年10月14日，谷歌以费纳奇镜式循环动画纪念约瑟夫·普拉托诞辰218周年，并为桌面端、移动端和Google应用设计了不同版本的动画图盘。
• 参考资料：

  • GOOGLE. Joseph Plateau’s 218th Birthday[EB/OL]. (2019-10-14)[2026-07-22].https://doodles.google/doodle/joseph-plateaus-218th-birthday/

↑ 谷歌为约瑟夫·普拉托诞辰218周年制作的费纳奇镜式纪念动画，2019年。© Google。