从暗室光影透射暗箱成像

王瑞

01：小孔成像原理示意版画

小孔成像

在世界摄影史上，中国古代先哲墨翟（墨子，约公元前480～389）被公认为摄影光学理论和实践的开创者。春秋战国时代诸子百家之一的墨子，最早通过光学实验发现光线通过小孔可形成倒立影像的小孔成像原理，即人类历史上有记载对光沿直线传播的第一次科学解释。

墨子观察到一个明亮的景物可以通过光束，穿过一个小孔从另一端射出，会在黑暗房间内的对面墙壁上形成倒置的影像。西方人形容墨子观察到的现象：“一个人被照亮以后，就像是他自身能发出光来一样。”他们还认定，是墨子最早发现了“在一面凹面的反光镜形成的影像可大可小。影像的大小和摆放镜子的距离有关系。但是凸面反光镜，只能形成一种大小的影像。”在人类历史上，有理论有实践并有文字记载的摄影科学发明者中，墨子是探索光学成像原理的第一人。（吴钢《摄影史话》）

在墨子的小孔成像学说之后一百多年的公元前300年，希腊学者亚里士多德（Aristote，公元前384～322年）才在他的著作《问题论》（Problemata）中提出早前墨子的成像原理：“如果在一个没有窗户的房子里有一个小孔，小孔对面的墙上有一幅倒转的画面，这个画面就是外面的景象。”在公元前被认知的小孔成像原理，应为东西方学者各自独立取得的科学发现结果。

公元1000年，埃及人阿尔哈赞（Alhazen）开始研究黑盒子，说明黑盒子上开孔的直径大小与得到图像的景深变化有关。他指出：在发生太阳日蚀的时候，光线通过小孔可以射到对立面形成影像。孔要很小影像才能显现出来，孔大影像也扩大，孔开得过大影像便会消失。开圆孔则光影也圆，开方孔则光影也方。1267年英国哲学家培根（Roger Bacon，1214～1294），提到在没有窗户的屋里墙上开一小孔可以观看到日蚀现象。（吴钢《摄影史话》）

11世纪末，中国学者沈括在其科学著作《梦溪笔谈》中，详细叙述了“小孔成像匣”这一事物。

02：荷兰科学家雷尼尔·格马弗里修斯（Rainer Cemma-Frisius）绘制于1544年的小孔成像光学原理示意图版画。

03：1781年De Brlsson绘制的暗箱成像示意版画

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迄今發现的最早描绘小孔成像光学原理的图解，是16世纪荷兰制图学创始人之一的雷尼尔·杰玛·弗里修斯（Rainer Gemma-Frisius 1508～1555），绘制于1544年的一幅体现利用小孔成像方法观察天文的版画示意图，形象化记载了1544年1月24日出现的日蚀现象。这位集数学家、医师、制图师、哲学家和仪器制造商于一身的荷兰人，曾经创造了重要的地球仪，改进数学仪器以新方式将数学应用于测量和导航。这幅图画载于其著作《宇宙之光和空间几何学》书中。

绘画暗箱

通常被认为“摄影术前史”或“摄影孕育期”事物的原始意义，牵涉到摄影术的诞生来自画家促成的历史渊源。公元前的原始“暗箱”（obscura），只是利用开在黑暗房间墙上的一个小孔洞，将外面的景物投射到室内平面上。这便是西方摄影的源头所在。

自15世纪即被用作绘画辅助工具的暗箱（camera obscura），是一种可以把影像投在屏幕上的光学仪器（又称“黑盒子”）。西方古典绘画的基本理念，即在于描写景物严谨的透视和比例关系，以达成“逼真”的视觉效果。绘画暗箱作为照相机前身的原始功能，在于取景时矫正画家的观察并提升其素描功力的审美趣味，并滋长将看见的景象固定下来的愿望。“暗箱”工具实用的价值体现于可以辅助描绘出比人眼观看式手工描绘更精确的绘画图像。

这类由画家于15世纪创制的绘画“暗箱”，不仅以其“光学绘画”方式开创了透视绘画法，将画家的写生艺术提升到一个全新的精确高度。更在逐步发展到附加光学镜片和光圈等同于照相机功能后，终于在18世纪末由使用暗箱进行的各种摄影实验，从而导致了摄影术的成功发明。这无疑是在摄影术发明之前，由照相机雏形的暗箱黑盒子所引导的绘画与摄影之间的潜在关联。

照相机之英文camera一词源自camera obscura和camera Lucida。德国天文学家、数学家开普勒（Johannes Kepler）是首先于1604年启用camera obscura一词的人。而camera这个词在英文字义里明显蕴合有从“暗箱”到“照相机”生成原理之逻辑因素，但是当它被中文译作“照相机”的措词后，原西方文字由“绘画暗箱”而发明摄影术的关键历史线索，便被东方汉字的“意译”概念所阉割掉了。因而也就在中西摄影观念上，切断了绘画与摄影之间那道必然的内在渊源。（照相机的日文表述“カメヲ”，则以音译片假名的“日式英文”方法，在语义转达过程中涵盖了英文camera的本意。）

所以，国人若想对摄影媒介的成因及其整体事物有所体系性了解，则必应补回由画家工具“绘画暗箱”而发明摄影术的这条常识性的内涵基因。相较于西方文明中孕合的绘画与摄影之间的相辅相成交融进展的血肉结构关系，造成国人对摄影性质一知半解而不知其所以然的观念后果，也会在绘画与摄影上表现为移植嫁接式的“照葫芦画瓢”之模仿与抄袭，故而在摄影艺术史的层面，国人承袭绘画形式的摄影作品（所谓“画意摄影”），缺乏实质性的内在原创因素。

图04这幅版画是基歇尔（Kricher）于1646年在意大利罗马绘制的蚀刻版画，描绘一种容易搬到现场的大暗箱（顶部和正面剖开示意图）使用情况。画家从顶部开的门进入中间的小房间里面，描画从外层密封房子墙体上孔洞安装的镜片投影在里面悬置透明纸上的外面景象。

描画器

《ICP摄影百科全书》中文版将Camera Lucida词条中译为“绘画暗箱”，则因不明事理而造成了翻译误会。原英文词条明白指出此词意为“lighted room”，已经被其中译为“照亮的房间”，此词条中译辅助的“（显画器）”措词还算基本靠谱，而吴钢在其《摄影史话》书中有更为贴切的恰当译词“描画器”。故于此将该词条修订如下：

描画器（Camera Lucida）

作为帮助准确地描绘实物的一种装置绘画工具（显画器）是由W.H.沃拉斯顿于1807年发明的。它的名字含意是“明室”，表明它的影像可以在完全明亮的环境下观看，与暗箱中的影像不一样。在绘图纸上方，由一根棍支撑的一块小棱镜对着被摄体。朝下观察，艺术家可以看到在棱镜中映现的被摄体，以及下面他或她的手和纸。通过实验，可以看到被摄体好像投影在纸上，因此，它的轮廓和细节可以相对准确地描绘下来。它并不能代替绘画或绘图，仅仅是被W.H.F.塔尔博特注意到的二种事实，从而促使他发明了摄影的第一个具有实际意义的负一正系统。现代的描画器使用一面涂银的“魔镜”棱镜，以便通过反射的物体影像可以在绘图纸面上直接看到它。商业艺术家们喜欢把这一装置称作“卢西”（Lucy）。

意大利科学家波尔塔于1558年出版的《自然的魔力》著作，是最早完整记载“暗箱”使用方法的书籍，也是阐述“暗箱”光学成像原理的典籍。其中言及：“这是一种非常简单的绘画方法，通过暗小孔把影像反射在对面放纸张的画板上，用铅笔画出影像轮廓，再按照影像原来的样子着色，就会得到一幅非常逼真的绘画。”

1594年，德国天文学家开普勒率先将“暗箱”用于了地形测量和制图。

1685年德国人约翰·赞恩（Johann Zahn）发明的有调焦镜头反光式描画器，暗箱长2英尺，宽和高9英寸，暗箱和镜头筒内侧涂黑避免反光，此法为后世的照相机沿用。镜头和光圈的应用使人们从暗箱中看到的图像更加清晰、更加精确。

图05这幅1769年的法国版画显示一位画家使用精制的台式暗箱，此种描画器具有可调节焦距的设备改进（如同手动调焦照相机）。画家可把平板玻璃屏幕映现的其眼前景物图像，准确描绘制于放在上面的薄纸上。

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07：19世纪早期的一种台式描画器

08：1800年，持描画器的艺术家，水彩画

图06这幅版画表明一种由时任英国皇家學会院士的威廉·海德·沃拉斯顿（William Hyde Wollaston）于1806年设计、四年后在伦敦制造的描画器，它由三段可伸缩铜管、夹板支架、45度角棱镜、可调节皮腔和视力调节单眼镜几部分构成。画家通过棱镜就可以看到眼前的物象，他需要做的就是把呈现在手边的图像轮廓描绘出来。这种便携易用的装置，能让几乎没有绘画基础的人绘制眼前所见的感兴趣物象。这就像20世纪流行的便携式全自动“傻瓜相机”，使几乎没有摄影基础的人也能拍出很像样的照片。

绘画暗箱取像造就摄影术成像

暗箱之于摄影发展史的重要意义，无疑相当于是从黑暗空间里的“一孔之见”而透射出科学成像的浩然光景。但是这条通往光明之路并非顺畅平坦，西方文艺复兴时期的艺术家们生活在一个伟大变革的社会，那是一个“科学开始从神秘与超自然的晦暗处崭露头角，最终会结合在一起而形成可辨认摄影形式的推动力和诸多元素渐渐出现了”的时代。文艺复兴时期的创意巨子达·芬奇在其笔记中预见了暗箱的设计，最初当意大利建筑师德拉·伯塔（Della Porta 1538～1615）公开展示其房间大小的暗箱成像时，观众的恐惧反应使他因而被控施行巫术罪而受害。这情况如同布鲁诺因宣讲日心说被当众烧死，可见摄影在其科学发明过程中也曾有志士为其殉身。

“青山遮不住，毕竟东流去。”在黑暗的空间里投射出的暗箱成像之光，终将从幻影光景取像，而造就出摄影术的定影成像。

“暗箱”的产生踪迹，而今可以从传世的西方大量琳琅满目的版画作品中，十分清楚地见证到五花八门的相关“绘画暗箱”之科学原理和工具使用方法。画家们在巧妙使用绘画暗箱进行惟妙惟肖的艺术创作之余，也恰如其分地绘制了许多表现暗箱原理和画架利用这类工具进行描绘作业的实际情形。这在纪录摄影出现之前，既十分纪实地作为绘画暗箱事物类型的功能示意图、操作说明书、甚至产品广告，同时还是写实主义绘画的艺术作品。也就是说，这些图画作品显然表明了绘画之于摄影的从属性之先天孕育关系。如此精良的装备设计与后来的精密照相机，具有同样妙趣横生的创造智慧。

（责任编辑：邢江）

09：使用便携式暗箱描绘风景的画家

10：小孔成像示意版画