马雷的四百个计时摄影

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更新时间:2019-04-17

马雷的四百个计时摄影影评：早期连续运动图像拍摄的研究——艾蒂安-朱尔·马雷的“解构”与“连续”

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弗里斯-格林（William Friese-Greene）曾说：“人们一定要看活动的照片，因为运动就是生命。”这“活动的照片”就是电影，是运动让电影有了无限魅力。电影（Motion Picture，亦称Movie或Film）的视觉原理就是将一系列静态照片，快速连续投射到屏幕上，利用人的视觉暂留现象，使大脑所保留的投射在眼睛视网膜上的图像，比从视野中消失的图像稍长一秒钟，从而产生运动的错觉。这就要求电影胶片条上的连续静止帧要以适当的速度投影来表示连续运动（传统上无声电影为每秒16帧，有声电影为每秒24帧）。那么从摄影术发明能够拍摄单一的静止影像开始，到各国电影发明先驱利用自己的设备拍摄短暂的影像，到能够使用单一设备拍摄连续影像，那些绚烂的光影是如何在胶片上跃动起来的，又给后世留下了什么珍贵启示？本文介绍的艾蒂安-朱尔·马雷（Étienne-Jules Marey）就是一位运动影像的研究者，并通过对自然界各种动物和人类运动影像的解构，交还给世人一个更为清晰直观的运动过程。
一.“解构”到“连续”——从摄影术、幻灯和迈布里奇说起
（一）摄影术和幻灯的相辅相成
早在摄影术发明之前，各种光学玩具通过在旋转圆盘（phenakistoscope，约1832年）的表面或旋转鼓（zoetrope，约1834年）内安装连续的运动物体相位图来实现这种效果。类似的还有早期的翻页动画书，最早的翻页动画书出现在1868年，是一个叫约翰·巴恩斯·林尼特（John Bannes Linnet）的人以“kineograph”（活动画面）的名称发布此专利，将表现动作各个相位的画面或照片分别制成书页的形式装订成册，拿在手中，用拇指迅速依次翻动书页，即可看到动作的过程。这些光学玩具其实就是最终运动图像的雏形，如果将每一个相位图看作一个静止帧，相连接就是动态的影像。只是那时摄影术还没有发明，人们只能在纸上观看“电影”。
终于，在1839年，法国人达盖尔（ Louis-Jacques-Mandé ）完善了被称为“达盖尔照相术”（daguerreotypy）的正片摄影过程，同年，英国科学家威廉·亨利·福克斯·塔尔博特（William Henry Fox Talbot）成功地演示了一种负片摄影过程，理论上允许从每一张底片上产生无限量的正片。这标志着摄影术的产生。
摄影术发明之后，它的一个重要用途便是用来制作幻灯片。幻灯是一项“古老”的发明，很可能是由荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯（Christian Huygens）于17世纪中叶发明的。
时至今日，幻灯仍然广泛作为“电化教育”的一种手段，所以我们不难理解幻灯类似光学玩具的逐格表现相位图的表现形式。在这里想说的是，幻灯不但可以看作对摄影术和光学玩具的一种结合，而且幻灯无论在媒介形式和表现手法上都和早期电影十分类似，可以说幻灯对电影的发明起了重要作用，甚至可以说幻灯本身就是一种“简化的”电影。关于这一点，李铭老师在《电影技术的历史与理论》中提出了幻灯和一般意义最初的电影的四个共同要素，下面结合李铭老师对幻灯的一些其他阐述，论述一下这四个要素：
1.采用投影的方法显示影像
（1）幻灯的原理即投影
幻灯机大致由五部分组成：机壳、光源、聚光镜、幻灯片和投影物镜。早期的光源采用油灯或蜡烛，后来才逐步改用亮度更高的灰光灯（limelight），甚至碳弧灯或电灯。聚光镜将发出的光汇聚到幻灯片上，再通过物镜投影出去，并在屏幕上呈现出清晰的影像。
（2）背面投影
1794年，一个名叫艾蒂安·加斯帕·罗伯逊（Etienne Gaspard Robertson）的旅行魔术师以一场名为“魔幻”（Phantasmagoria）的幻灯表演，把巴黎观众吓得失魂落魄。这些骨骼和幽灵其实是从背面投射到一块隐藏起来的半透明屏幕上的，而屏幕则是用薄纱制成，并用烙铁在上面熔化了一层蜡，从而呈半透明。恐怖电影类型很可能受了“魔幻”幻灯的启发。沃尔特·迪士尼（Walt Disney）深受这种节目影响，他在迪士尼乐园的“闹鬼公寓”中也将电影放映到烟雾和水雾上。可以说，“魔幻”节目也是水幕电影的鼻祖。
2.显示的是大幅面画面
（1）条形胶片尺寸小而信息量大
条形胶片是长方形玻璃幻灯片的变形和延伸，尺寸小而信息量大。承载胶片的片架装在幻灯机内，利用从机壳伸出的小手柄可以操作胶片。本文的主角马雷在1890年开始最早使用条形感光胶片，在1888年他已经使用了感光纸条（当时还没有感光胶片），很可能也是受了幻灯启发。
（2）“长镜头”可显示大幅面画面
在幻灯放映过程中，缓慢拉动单划片式幻灯片的玻璃片，形成逐渐变化的“长镜头”场景。可以顺利实现大幅面画面的效果。
3.显示的影像是摄影影像
有资料显示，摄影影像用于投影大概始于1850年。与绘画相比，摄影影像更真实，更贴近生活，而且制作的效率更高，湿版摄影术普及后，很快在幻灯领域得到了应用，很多摄影师拍下一些建筑物或者自然风光，将其装在桃花心木的框子里。
湿版摄影术又称“湿珂罗玎”或火棉胶法（“珂罗玎”即“collodion”的音译，即火棉胶）由英国雕刻家阿切尔（Fredrick Scott Archer）于1851年研究成功。这种方法在《摄影大辞典》上的解释的方法是，在蛋白银版的基础上，采用2%的火棉胶（硝酸纤维素酯）作为感光银的载体，以玻璃板为支持体。在需要摄影时，临时在玻璃上涂布火棉胶感光溶液（内含碘溴化物），再浸入硝酸银溶液中敏化，趁湿拍摄，曝光后立即显影因整个操作均在乳剂湿态下进行，故称“湿版法”或“湿版摄影”。湿版与以前各种感光版相比，其感光度大为提高，照片干燥后感光层坚硬、耐久，所以使摄影术得到普及。
迈布里奇使用的就是这种摄影方法，但相比干板照相法它还有很多弊端，这一点我们后面还会详说。
4.显示的影像可以产生活动效果
（1）“摇镜头”的活动效果
长方形玻璃片也可以只绘制单一的场景，放映期间缓慢拉动幻灯片，便可以形成了“摇镜头”的效果。
（2）叠化/渐隐的活动效果
简单或特殊的叠化特技仅用一张特殊结构的幻灯片即可实现，这是一种划片式幻灯片，由一张固定玻璃片和一张滑动玻璃片组成。固定玻璃片上绘制主场景，横轴滑动玻璃片。
多数叠化/渐隐渐显需要两至三张幻灯片。并需要双镜头甚至三镜头的幻灯机——每个画面各需要一只镜头来投影。老式幻灯机装有机械式叠化机构，该机构有一个金属挡板，挡板两端各开有一些尖锐的缺口。扳动杠杆，随着挡板的移动，原来被遮蔽的镜头被逐渐打开，而另一个原来敞开的镜头被逐渐遮蔽。
还有一种燃气光源叠化器，通过分别控制两个燃气光源的亮度（一边加大一盏灯的火焰，一边减小一盏灯的火焰）实现两个画面叠化。
英国布莱顿学派代表G.A.Smith的《圣诞老人》中以边缘渐晕的圆形区域来表现梦境的镜头，与叠化的幻灯中叠化的实现方式极其类似。
（二）幻灯向电影的迈进
前面我们分析完了幻灯和电影的相似之处，那么从幻灯开始向电影迈进，从“解构”的影像到“连续”的影像，早期摄影先驱们又经历了哪些探索呢？
首先在1880年，弗里斯-格林的合作伙伴英国发明家约翰·阿瑟·罗巴克·拉奇（John Arthur Roebuck Rudge）研制了一种特殊的幻灯机，他称之为Phantoscope或Biophantic Lantern。这种幻灯机的独特之处在于他能够快速连续地放映7张幻灯片，借以产生运动的错觉，这其实就是早期电影放映的一种尝试。值得一提的是，弗里斯-格林和朋友拉奇是很好的合作伙伴，拉奇主要负责器材的研制，而弗里斯-格林负责摄影和一些公开展示的工作，弗里斯-格林虽一生没有使用自己的发明拍摄出作品，最终穷困潦倒抱憾离开，但暂且不说弗里斯-格林作为英国的电影先驱的卓越贡献（关于谁是电影第一人，每个国家都有自己的说法，至今没有定论，英国的说法则是弗里斯-格林），仅仅是在幻灯向电影推进领域的贡献，他绝对可以在影史占有一席之地。这种通过快速连续地放映幻灯借以产生运动错觉的方式，其实和我们之前提到的电影的视觉原理十分类似了，但拉奇还没有真正地展示影像，至于影像的拍摄，我们可以看看同时期的迈布里奇。
1881年，刚刚因《飞驰中的萨利·加德纳》名声大噪的迈布里奇去巴黎讲学，也带去了自己独特的幻灯机——能够展示活动影像的“动物实验镜”(Zoopraxiscope)，他把所拍摄的人和动物的照片复制到“动物实验镜”的圆玻璃盘上，工作时两个圆盘沿相反方向旋转，不透明盘的夹缝对透明盘的画面形成了扫描关系，光源发出的光透过画面和扫描夹缝，通过镜头投影到银幕上，并形成闪烁活动影像。
也就是在这次巴黎之行中，迈布里奇结识了马雷。其实迈布里奇最早关于马的运动的研究还是受了马雷的启发，1873年，在科学领域也颇有建树的马雷出版了《动物机制》（ La Machine animale ），提出了“马在奔跑时会有一瞬间短暂地四蹄离地”的说法，正是这一说法引起了赛马驯养者、时任加州州长利兰德·斯坦福（这位州长后来创办了斯坦福大学）的注意，对于驯马者来说，了解马的运动方式十分重要，所以他找来了自己的朋友——摄影师迈布里奇完成这项任务，事实证明马雷的说法是正确的。正是这次巴黎之行奠定了迈布里奇日后的研究方向，当时马雷对于动物运动的研究令迈布里奇十分感兴趣，也让这两位同时期的摄影师开始了对动物运动和人体运动拍摄的研究。
另外马雷也受到了迈布里奇很大的影响。迈布里奇的《飞驰中的萨利·加德纳》就是通过架设了12架照相机，当马跑过时，通过绊马索使12架照相机的湿版分别曝光，再将所有图像连接起来形成完整的运动影像，至此我们终于得见连续运动图像的形成，从摄影术的发明到连续的运动影像，先驱们探索的脚步从未停止。同时迈布里奇的成功也得益于摄影技术的进步，以及感光度更高的照相乳剂的发明，快门速度从一小时左右缩短到1870年达到的百分之一秒，到最终迈布里奇时的千分之一秒，才终于拍出了清晰的马匹奔跑瞬间。不过当时迈布里奇使用的是12个又大又笨重的盒子，这在操作上很不方便，马雷希望能发明出单一的拍摄连续运动的设备，同时摒弃湿版法在图像质量上的弊端，使用干板法。
二.从“连续”到“解构”——艾蒂安-朱尔·马雷的计时摄影
（一）摄影枪的发明
迈布里奇是专业的摄影师，他对解剖学没有兴趣。与迈布里奇不同的是，马雷在医学、航空领域也颇有成就，甚至可以说正是由于他在医学领域对动物运动方式迫切的研究需要，才促成了后来他在摄影方面的建树。马雷认为身体是一个有生命的机器，遵从与无生命的机器相同的法则。
起初，马雷研究的是血液在体内的运动方式。他曾改良了德国生理学家Karl von Vieordt设计的繁琐的血压计，开发了一种更方便的可穿戴的血压计，并销售良好。1860年代，他开始对空气运动着迷，开始研究一些的飞行动物，开始是昆虫，后来是鸟。1869年，他建造了一个十分精巧的人造昆虫来展示昆虫如何飞行并演示它的翅膀运动是呈现数字8的形状。
同样马雷在航空领域也颇有成就。当时法国的航空正处于发展阶段，研究和制造了大量的航空器，包括飞船、扑翼机、直升机和热气球等。马雷对这个领域并不陌生。1874年他还担任了航空协会副主席。马雷和他的朋友维克托·塔蒂（Victor Tatin），准备制造一个航空器，他们的目标不是热气球或模仿昆虫或者鸟的机器，而是一个真正的飞机。1879年，塔蒂完成了他们的目标。马雷设计的设备是最早期的飞机之一，根据记录每秒飞行8米。
1882年左右，马雷研究飞翔的鹈鹕。他发明了一种在一张照片上记录运动的几个阶段的方式。他还创作了精美的不同种类飞翔的鸟的雕塑。这种自然界美丽的物种是怎样轻盈地翱翔于长空的，这一切都令他着迷，他主要的研究领域是翅膀在空气的影响下如何使物体开始运动。
为了配合实验，他需要一种轻便的、能够拍摄连续运动物体的摄影机。1882年的秋天，那不勒斯的渔村的村民经常发现一个奇怪的“猎人”，他用枪瞄准飞鸟，扣动扳机，但从来没听到枪响，他每次都一无所获，但心满意足，当地人甚至管他叫做 “波西利波的愚蠢”（“lo scemo di Posillipo”），这个人就是马雷。他受让桑的天文摄影枪工作原理的启发，研制出了一种更先进的、能连续摄影的设备。马雷的摄影枪有些像老式步枪，在普通步枪的板机处安装了一个由铁盒密封的玻璃干版感光盘，干版法比湿版更快，摄影质量更高，枪筒实际上就是一根长长的带有镜头的铁管，感光盘和快门或遮光器的运动都由时钟的齿轮装置控制；扣动板机时，感光盘和快门产生必要的运动。摄影时，枪管可以伸缩调整焦距，固定在枪尾的显微镜可窥视影像的鲜明度。这种摄影枪可以用1％秒的曝光速度以每秒12张的频率摄影，12张都记录在同一张照片上。但由于受玻璃干片感光盘的面积限制，一次仅能拍12帧；还因为感光盘的惰性运动而很难控制，拍摄的画面经常重叠。马雷对摄影枪进行了多次改进。1888年，他以绕在轴上的感光纸带取代了玻璃感光圆片，并且能匀速间歇供片。马雷的摄影机虽然还不完善，但已具备了现代电影摄影机的基本性能。这是一种真正单一的能拍摄连续运动物体的设备。

他还研究了马，鸟，狗，羊，驴，大象，鱼，微观生物，软体动物，昆虫，爬行动物等，这些内容在本片中可以一窥究竟。有人称它为马雷的“动画动物园”。这些短片先快速播放一遍所拍摄的影像，再慢动作解构一遍运动的过程，这样做是马雷出于对动物运动研究的需要。但这些图像给了普通民众对于现有摄影技术最直观的阐述，使他们了解了摄影的基本原理，马雷的这些运动图像也对早期动画的发展起了一定的影响，动画设计阶段的逐格设置关键帧的方式正是基于这样一种解构的基础上。

马雷还进行了著名的“猫在落地时总是站起来”的研究。
类似迈布里奇，这些研究成果也凝结成了他的一本本专著。1890年，他出版一本专著——《Le Vol des Oiseaux》（鸟的飞行），里面配有详细的照片，插图和图表。他于1894年出版了另一本书《Le Mouvement》（运动）。
（二）计时摄影
马雷还制作电影。它们以每秒60帧的速度拍摄，图像质量非常好。他关于如何拍摄和播放移动图像的研究推动了正在萌芽状态的摄影术发展。首先保持普通相机的镜头保持打开状态，在镜头后面，马雷放置了一个旋转的金属盘，每隔一段时间切入一到十个槽。当对象在黑色背景前移动时，旋转快门使玻璃板暴露，产生一系列图像。他的最后一位助手吕西安·布尔（Lucien Bull）使用他的相机的高速版进行了拍摄子弹刺穿肥皂泡的实验。

20世纪初，马雷开始了对奥运会运动员的研究。通过解构奥运冠军在奔跑和跳跃时的运动，他发现了冠军的奥秘，他对于起跳发力等运动机理的研究理论一致沿用至今。
在他晚年的时候，他又回到完全抽象的运动的研究，如落下的球。1901年，他已经制作出一台有58条烟道的机器，成为最早的空气动力学风洞之一。
（三）马雷的影响
爱迪生可能是受到了马雷和迈布里奇的启发，才萌生了自己研制摄影系统和方法的念头，开始了“电影视镜”的研制。至于在其后的经济背景和技术发展下，爱迪生和威廉·K·L·迪克森进一步关于有声电影的探究，那便是后话了。
另外有研究表明未来主义画派很可能是受了马雷摄影作品的影响。马塞尔·杜尚1912年创作的布面油画《下楼梯的裸女：二号》（Nude Descending a Staircase, No. 2）也是受了马雷摄影作品的影响，通过运动的叠加，来表现一种工业时代机器和人互相交织的紧迫感和速度感。这不仅让我想到影像本身就是建立在工业时代技术发展的基础上，再加以先驱们的智慧与努力，互相交织描摹出的绚丽作品。
三.总结
写到这里我们基本可以总结出推动电影发展的几个要素：
（1）经济背景、工业背景的支持。在平稳发展的大环境推动下，才为各位发明家提供了良好的环境，工业的发展使他们可以尽力研究改造自己的设备。
（2）摄影术的发展。从幻灯到摄影术的快速发展，基本的摄影技术是一切的保证，如快门速度的提高促进了迈布里奇的拍摄，摄影术的发展也为摄影师研制先进设备提供了方向。
（3）媒介形式的不断改进。如湿版摄影到干版摄影，照相乳剂的使用，这些材质使得拍摄的图像质量不断提高。
（4）个人的力量。尽管早期影史关于个人贡献力量大小的比对众说纷纭，尽管在当时的历史语境下人才辈出，也有无数人淹没在了历史的洪流中，但正是水滴石穿的凝结才将最终的浪潮推至历史舞台中央。很多人在多重领域有所贡献，例如本文介绍的马雷，也使得电影艺术成为一个应用更广泛、更为普及、易于接受、更有利用价值的艺术形式。
（5）其他。还有很多其他原因不能事无巨细一一列举，但在历史的浪潮中，所有人都是造梦大师。
同时，我们分析马雷的成就，不仅分析他做了什么，还要分析其在历史语境中处于什么位置。例如前文提到的关于谁是电影第一人的说法众说纷纭，很大一个原因就是很多人虽在技术上有所成就，却没有实践而无法被熟知，并由于每一位人物在历史语境中按照不同的比较方法都占有不同的地位，难分伯仲。与其吹毛求疵分析“最”，还不如单独分析每个人的卓越贡献。可以肯定的是，马雷对于连续运动拍摄的探索时至今日还在影响着后世，他建立了一套比较完备的摄影设备，他的定格摄影方法不仅是一种承前启后的方式，启发了后世对于摄影方法和动画方法的理解，同时因为个人的威望，在社会各个领域都有一定参与和影响，这是同时代很多摄影师比不了的，可以说他身体力行将自己的理论传播到了各个领域、介绍给了世人，推动了艺术、科学和生活的美妙结合。
我仿佛看见那流动的影像在马雷的胶片上解构成一帧一帧凝滞的记忆，在缓慢的维度背后而变得永恒。就像万物创世之初又无限小的形态汇聚而成最终的磅礴，就像第七艺术浪潮中的每一颗推波助澜的沙砾。在今朝我望着荧屏闪烁鲜活的影像而落泪的刹那，想起百年前走马灯上一瞬一瞬明暗闪烁的光影，那些明亮的光荣时刻，那些灰暗的挫折，都随着时间的滴答流逝而成了历史书中黑白的文字，字里行间中，我读着他们流汗打磨的瞬间，我想象他们拿起视镜窥视的瞬间，看到的是百年后无限生机的未来。
参考资料和文献：
1. https://en.wikipedia.org/wiki/%C3%89tienne-Jules_Marey
2. https://americanhistory.si.edu/muybridge/htm/htm_sec1/sec1p3.htm
3. https://hyperallergic.com/197464/the-scientist-who-shot-his-photos-with-a-gun-and-inspired-futurism/
4. https://www.britannica.com/technology/photography#ref416434
5. https://www.britannica.com/art/history-of-the-motion-picture#ref507895
6. https://www.britannica.com/art/motion-picture
7. https://www.youtube.com/watch?v=Q02SAf_eUmU
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