动画中的运动影像感知浅析

刘佳

摘要：本文从动画中运动影像感知的角度进行分析，通过提出核心因素并且分析、测试的方式，探寻人类如何感知动画这个“人工创造的运动影像”。文中提出了四个核心因素，分别是：视觉暂留、似动现象、感知经验和运动完型。并且指出动画中的运动是视觉、知觉、感觉共同作用的结果，其中感官经验和运动完型具有不可或缺的作用。从眼睛——大脑——想象，动画是人类的视觉幻象。

关键词：动画 视觉暂留 似动现象 感知经验 运动完型

动画是一个舶来品，翻译自英文Animation，对其的中文释义曾经有“卡通”“美术电影”等词语。它被看做对动画影院片、动画系列片、实验动画短片等艺术形式的统称，但实际上动画不同于动画片，它是一种技术形式。一直以来对动画这种技术形式并没有准确的界定，早期人们把采用“逐格拍摄，连续放映”技术制作的影像叫做动画。但是随着数字技術的发展，电脑自生成动画出现，可以通过关键帧的设计让电脑自动生成中间画面，使动画制作不再需要“逐格拍摄”亦能实现“连续放映”。动画制作手段和表现载体的多样化，尤其是新技术手段的不断出现，使界定动画变得更加困难。当前动画界大多沿用了国际动画组织（ASIFA）于1980年南斯拉夫萨格勒布动画会议上对动画选片标准的界定：“动画艺术是指除真实动作或方法外，使用各种技术创作活动影像，即是以人工的方式创造动态影像”1。

观看者是如何感受到“人工创作的动态影像”的呢？目前动画界对于人类能够感受到动画的原因分析主要集中在两个方面：视觉暂留与似动现象。二者分别从视觉和知觉角度解释了为什么人能看到动态的影像。在笔者的研究中发现仅有这两个条件并不十分准确，视觉、知觉、心理因素——人的复杂性决定了对于这一原因应通过更多的角度研究才能找到充分、合理的解释。视觉和知觉只能解决生理的条件，心理学角度才能更好的解决为什么视觉暂留和似动现象后观察者看到的是有意味运动。因此，在这两个条件之外笔者提出了另外两个因素：感知经验和运动完型。

一、视觉暂留（Persisitence of Vision）

“视觉暂留”现象是1824年英国人彼得·马克·罗格特在他的研究报告《移动物体的视觉残留现象》中首先提出。报告中指出：人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。2解释视觉暂留现象经典的验证图例就是一张黑白格子的画面，在白色格子的交叉位置总会有黑色的小点闪动，这是黑色图像的残留痕迹（图1）。很长一段时间这一理论包括这种黑白格子图都被认为是电影和动画可见的基石。一直到今天的大部分电影与动画学界和理论界的文章教材中都会提到这一理论。但是这一理论在上世纪初就被很多生理学家和心理学家否定，他们认为人类对运动的感知并不是视觉持续的结果，而是感知幻觉。那么这个视觉现象对于动画是否有用。

对于这一理论最著名的实验就是1828年法国人保罗·罗盖发明的“幻盘”。在圆盘的两面分别画上鸟和笼子，将一根线从圆盘的内部中心穿过，转动线绳的两端，可以看到鸟在笼子里面（图2）。这个实验很好的解释了视觉暂留现象。在做这个实验的时候，有很多细节上的要求，比如鸟要画的小一点不要画到笼子外面，鸟和笼子分别画在圆盘的两侧，如果是横向转动绳子，请将鸟和笼子一正一反绘制等。可见视觉暂留原理仅仅是提供了一种生理可能，要想达到创作者所追求的效果还是需要一定的设计。

二、似动现象（Apparent Movement）

德国心理学家M.韦特海姆通过实验指出当视网膜受到两条线段的刺激后，会引起皮层相应区域的兴奋。在适当的时空条件下，这两个兴奋回路之间发生融合，形成短路，因而得到运动的印象。3这个现象被命名为似动现象。视觉心理学家R.L.格列高里在其著作《视觉心理学》中用了一个非常简单的方式解释这一现象：在实验室内安放两个光，一个光刚刚熄灭，另一个光就亮了。如果光线间的距离和闪动的时间间隔大体合适，就会看到光从第一个光的位置移动至第二个光的位置4。在现实生活中，夜晚人们常常远远地看到一盏灯光围绕着牌匾运动，近处看到的却是在牌匾上有一圈灯逐个亮起，熄灭。在远处看到的灯光运动也是似动现象，近处看得真切了，就会发现不过是一盏盏灯光逐个亮起（图3）。似动现象对于动画的成像作用争议比较小，在科学界和艺术理论界都认可这一理论对动画的作用。

韦特海姆在自己的线段实验中描述的，如果时间大于200毫秒，只能看到两条线先后出现，如果时间小于30毫秒，只能看到两条线一起出现，只有在时间间隔大约60毫秒时，才能看到从一条线运动到另一条线的运动幻象。如果光照、距离、时间间隔都符合条件，那么是否就一定能看到运动幻象呢？答案还是不一定。因为这还要取决于运动画面的内容。笔者就此做了基于幻盘的新测试——“圆与方”，还是幻盘的两面，分别画上同等大小的圆和方，再次转动绳子，能否看到圆变成方或者方变成圆（图4）这个结果后又继续邀请112人来参与观察，其中82.1%的观察者表示看不出来，8.9%的观察者表示能看到圆中有方，还有9%的观察者表示圆变成方。在这个测试中，看到运动的人很少，更多的被测者表示看不出来，由此可见仅有似动现象的运动知觉并不能完全看到运动，还需要其他的感知条件。

三、感知经验（Perception Experience）

视听感知经验带来的心理认同是现代心理学对运动幻觉的解释之一。动画中真实的运动是不存在的，存在的仅仅是一张张静止的画面，这些画面按照一定的时间间隔呈现在观察者的眼前创造出运动的幻觉。观察者的生活经验成为感知运动的重要因素。观察者依据自己的生活经验，承认连续出现的画面内容能够形成一个运动的状态。正如“圆与方”的测试结果，圆和方的连续叠加，在观察者的认知中并不能产生运动，所以大部分观察者表示看不出来;而也有少部分观察者根据实验目的强行给与了运动的结果;有极少的观察者在视觉残留的条件下

看到了圆与方的叠加。

动画和实拍电影不同，电影虽然也是静态画面的叠加，但是画面中的内容一般是现实中的人或者物，具有较强的直观性。观察者可以清晰地辨别电影画面中的人物、景物及其运动。但是动画不同，这是一个本不存在的世界，运动的内容都是艺术家创造出来的，如果没有对生活的视觉感知经验，就无法分辨动画中的运动幻象。观察者看到的运动内容是凭借自身的视觉感知经验得到的运动假象。视觉心理学家R.L.格里高利提出物体的视觉包含了许多信息来源，这些信息来源超出了当我们注视一个物体时眼睛所接受的信息。它通常包括由过去的经验所产生的对物体的认知。这种经验不限于视觉，可能还包括其他感觉。5所以当观察者看到图像的叠加变化时，不仅仅产生了视觉上的信息，过去经验所积累的对物体、形象和运动的认知都在起作用，影响观察者的判断。

感知经验在很大程度上影响了观察者对动画（尤其是早期的二维动画）图形图像的识别。感知经验让观察者认同这些图形图像所指代的内容，同时在观察者心中产生出这些内容即将出现的运动效果的心理预期。韦特海默通过实验证明，一个视觉对象，即使它在空间延续过程中所造成的各个不同的位置相距较远，仍然会被看成是同一个物体。6在此基础上，泰尔纳斯举了一个例子，如图所示，在两张画面上均有三个黑点，如果在实验中，用第二张画面的黑点替代第一张画面的黑点，那么，在替代过程中第二张画面的黑点与第一张画面的黑点会发生什么样的关系呢？既然其中有两个黑点的位置恰巧重合，那么会是bc与de保持原位不同，与此同时a的位置被f替代吗？实际看到的情形却完全不是这样：三个黑点各自按照箭头指向的方向移动-a变成d，b变成e，c变成f。也就是说三个黑点整体向右移动了（图5）。7二维动画中的雪花飘落的表现方法应该就是这一实验的延伸版本。把点状雪花运动的各个阶段分别画在不同的纸面上，然后连续播放这些画面可以看到点状雪花各自沿着不同的轨迹飘落。观察者不会因为在画面中分布着十几个点状雪花而看到混乱的位移，他们会根据经验按照制作者给出的雪花运动轨迹，看到雪花飘落的运动幻象（图6）。

人类的感知经验对于动画影像的存在具有非常重要的作用，正如中国禅宗所提的“不是风动，不是帆动，仁者心动”。在动画的感知中，最重要的是观察者的内心根据经验做出的判断，直接影响动画运动的表现和效果。

四、运动完型（Motion Gestalt Psychology）

完形心理学也叫格式塔心理学（Gestalt Psycholo-gy），19世纪诞生于德国。格式塔心理学试图解释在混乱的世界中获取和保持有意义的感知能力背后的规律。格式塔心理学的核心观点是感知意识的形成具有整体性的自我组织倾向。该学派注重“整体性原则”，强调经验和行为的整体性，认为整体不等于部分之和，主张以整体的动力结构观来研究心理现象，认为意识体验与大脑活动之间存在关联。格式塔心理学理论被广泛运用于艺术领域的研究。在阿恩海姆的著作《艺术与视知觉》中运用这一理论分析图形图像视觉完型现象。也有学者将其引用到电影理论的研究中，通过格式塔心理学解读剪辑中的时间完型、运动完型等问题。一直以来，在动画研究中对于完型理论的引用还是较少的。但是，笔者认为完形与动画的运动幻象呈现具有密不可分的关系，人类的完型心理是最终看到动画幻象的根本原因之一。正如加拿大动画艺术家诺曼.麦克拉伦所言：动画不是“会动的画”的艺术，而是“画出来的运动”的艺术......每一格画面与下一格画面之间所产生出来的效果，比每一格画面本身的效果更为重要。8

似动现象是格式塔心理学中的一个研究内容，但是它有比较明确的指代，特指较少的间隙对视网膜的刺激而造成的大脑短路，从而忽视运动的不连贯性，主要还是针对解释连续放映的技术心理。运动完型更重要的是解读动画中画面内容的不连贯性在连续播放时被观察者忽略而整体解读为某一种运动的幻象。当运动整体有部分变化和缺失时，观察者的感知纠正了视觉差，将变化视为整体中的抖动。运动的整体性完型，使观察者忽略了每张画面的内容，把所有的画面看成了运动的整体，从心理上认为这个动作应该是一致而不可割裂的。

动画是以时间为基础的时间艺术。我们的大脑能够产生整体的形式，具有全局运动的视觉识别意识，而不仅仅是每张画面的视觉元素内容叠加。所以对动画的观察应该是整体的、时间的、运动的。有大膽的动画创作者曾经将人物动作的中间画面绘制得潦草、跑形，单张画面拿出来不知所绘为何物，但是和所有画面放到一起连续放映，就是一段非常有张力的运动效果。扭曲的画面被收编到一组画面中，在整体运动完型中被观察者的感知接受。格式塔心理学家威特海默曾提出心理学上的一个认知基础：简洁律（Law of Pragnanz）——心理组织将总是如占优势的条件所允许的那样“良好”。在这一定义中，“良好”这个术语未被界定。它包括下列特性，例如规律性、对称性、单一性，以及我们在讨论过程中将会遇到的其他一些特性。9对于人工创造运动的可见，同样适用于简洁律，在心理上将一张张画面收编为在时间的基础上做出的连续性运动，将这个占心理优势的特性意味着可见的“良好”。

知觉运动的基本机制——或者由活动物体对网膜的刺激作用，或者由眼睛追踪运动着的物体，但是运动知觉远远不止这些。不论何时出现运动，大脑都必须根据某些参照间架，决定什么在运动，而什么是静止的。10对于动画而言大脑的参照间架是感知经验赋予人类的整体性完型，观察者根据自己的感知经验，对画面做出运动的预判并且在观察中自发的进行完型的补偿。完型使每一段运动成为一个整体，让连续性在时间的维度上得到最大的统一。运动完型决定了动画的运动是否可见及其可见程度。运动完型是动画的最重要的本体属性之一，不仅为观察者观看动画在感官上提供支持，也为创作者创作动画中的运动提供了最大的整体性协助。

结语

从远古时期人类画在石壁上的具有连续运动状态的动物岩画，到19世纪通过简单翻动得到多张画面的运动影像，到20世纪初电影动画的出现，再到今天电脑辅助自动生成动画影像，人类对于创作“运动”的追求一直没有停歇。对于动画是什么的问题伴随着技术的发展似乎更加难以定义。探索如何感知动画中的运动影像是解决技术过快发展造成动画概念不确定的重要途径。本文通过对四个影响动画中运动影像感知的因素讨论可以看到：动画中的运动影像是视觉、知觉、感觉共同作用的结果，其中感官经验和心理完型具有不可或缺的作用。从眼睛——大脑——想象，动画是人类的视觉幻象，是人类自身经验被“误导”的结果。

注释：

1於水.影视动画短片制作基础[M].北京：海洋出版社，2005.

2Roget. Peter Mark. Explanation of an optical deception in the appearance of the spokes of a wheel when seen through vertical apertures[J]. Philosophical Transactions，1824，vol. 115：131-140

3Wertheimer.Max. Experimentelle Studien über das Sehen von Bewegung [Experimental Studies on Motion Vision] [J]. Zeitschrift für Psychologie，1912，61 （1）.

4【英】R.L.格列高里，彭聃龄，杨旻，译.视觉心理学[M].北京：北京师范大学出版社，1986.

5【英】R.L.格列高里，彭聃龄，杨旻，译.视觉心理学[M].北京：北京师范大学出版社，1986.

6【美】鲁道夫.阿恩海姆，滕守尧，朱疆源，译.艺术与视知觉[M].四川：四川人民出版社，1998.

7【美】鲁道夫.阿恩海姆，滕守尧，朱疆源，译.艺术与视知觉[M].四川：四川人民出版社，1998.

8黄玉珊，余为政.动画电影探索[M].台湾：远流出版公司，2000.9【德】库尔特.考夫卡，李维，译.格式塔心理学原理[M].北京：北京大学出版社，2001.

10【英】R.L.格列高里，彭聃龄，杨旻，译.视觉心理学[M].北京：北京师范大学出版社，1986.

注：本文系2018年度国家社科基金艺术学重大项目《中国数字新媒体艺术创新研究》（项目批准号18ZD12）的阶段性成果。