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画面动感是怎样炼成的? | 科学读画

2016年06月20日 22:29 来源于 财新网
物体既在这个位置又不在这个位置,这个矛盾的不断产生和解决就是运动。——恩格斯
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  文 | 林凤生(上海大学《自然杂志》编审)

  物体既在这个位置又不在这个位置,

  这个矛盾的不断产生和解决就是运动。

  ——恩格斯

  要在静止的平面上画出运动的感觉是一件不容易的事,几千年来艺术家探索实践了许多表现方法,把对象画得活灵活现,栩栩如生。近20几年来,科学家对这些画法进行研究,发现一些有效的创意和画法竟然与心理学、视觉神经科学和脑科学的原理不谋而合,让人啧啧称奇!

  心理因素在起作用

  早在几万年前,原始艺术家就在洞穴的石壁上画出奔跑的野生动物。图1是法国拉斯科洞穴里生动的野鹿壁画。

  可见当时的艺术家已经懂得在野鹿运动过程中选一个比较典型的画面来表达它在奔跑,这种方法现在叫作“瞬时定格”。后来的艺术家也大多采用类似的画法,说明它具有合理性。由于动物分开的腿、昂起的头和紧张的肌肉都包含着“动”的因素,是一个连续运动中的某个瞬间状态。观者见到这个画面,凭着经验和记忆,自然地想起这个瞬间的前前后后,于是大脑便会把它们联系起来产生运动的感觉。我国古代对运动有“飞鸟之影,未尝动也”的说法。说明动与静是一对矛盾,动中有静,静中有动,以静示动是合理的。

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►图1 拉斯科洞穴里生动的野鹿壁画

  模拟视觉生理过程

  20世纪初,随着火车、飞机等高速运动机械的出现,大大开拓了艺术家的视野。在意大利出现了一个致力于表达物体动态的艺术学派——未来派,以法国诗人菲•马里内蒂为首,其他人员有波丘尼、巴拉和塞韦里尼等。他们是一群思想激进、才华横溢的年轻人,发表了《未来主义绘画宣言》,赞扬青春、机器、运动、力和速度,提出:“应该把万物运动论运用到绘画之中,使作品生成一种动态感。”

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►图2 巴拉《拴着皮带的小狗》

  1912年,未来派成员意大利画家巴拉(1871-1958)创作了一幅著名的未来主义作品《拴着皮带的小狗》(图2)。画中,由于人物和小狗都处于行进的动态中,画面上夫人裙子底下呈现出许多只脚,小狗不仅有好多模糊的前脚后脚的影子,而且摇摆的尾巴也有十几条影子。这种把走路的人和狗画成一连串叠影的组合,受到了大家的认同和追捧。

  该学派成员波丘尼的《走廊里的躁动》(图3),也是采用了类似的画法,但是在主题内容上,表现得更加有气势。

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►图3 波丘尼《走廊里的躁动》

  这种画法显然是受到了当时刚刚出现的摄影连续曝光作品的影响。摄影者通过连续曝光,在一张底片上留下运动的人(物)在连续不同位置上的影像,很好地记录了人(物)的整个运动过程和细节。有意思的是,这样的画法与视网膜的感光成像原理如出一辙:当视网膜感受器受到连续刺激时,就会觉察到动感。快速运动的动物让视网膜受到了一个接一个的“静态画面”的刺激,前一个刺激虽已消失,但视网膜上残留的图形尚存,而后一个刺激已经抵达,并在视网膜上产生新的图形。这样前后若干个图形重叠,再通过视神经的传递,以及视中枢和大脑视皮层的比较判断,就会形成动物快速飞奔的动感。

  布丽奇特•赖利是现代著名的艺术家,她对光效应艺术的兴趣起源于学习修拉的点彩派技法。1960年,她的作品获得国际艺术界的关注;1965年,她的画《敏感的眼睛》被美国当代艺术博物馆选作展览会目录的封面;1968年,她的作品又荣获威尼斯双年展的大奖。评论说,她的画淋漓尽致地展示了光效应的奥秘。此外,她还是一个旅游达人,足迹遍天下,对古埃及的文化顶礼膜拜,推崇备至。

  刺激大脑视皮层

  19世纪下半叶开始,随着西方写实画法的式微,各种新画派如雨后春笋一般兴起。许多画派都很留意“动感的表达”,例如印象派画家莫奈的画,就常常使人感觉到雾气氤氲、水波粼粼的动态感。其原因笔者已经有过介绍,不再赘说。

  画面最具有运动感的画派要算是20世纪中叶发展起来的光效应艺术。这派画家利用了人眼在光照下注视某一形状重复,有一定次序变化的花纹图像时会产生视错觉的原理,使得作品里充满了变幻和灵动,让人觉得目不暇接。图4是英国著名女画家布丽奇特•赖利的作品《流》。观众只要盯着画看上一会儿,一定会觉得头昏目眩,不能自持。这是什么道理呢?让科学家来回答这个问题吧!

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►图4 布丽奇特•赖利《流》

  英国伦敦大学教授西蒙•泽基,是一位喜欢绘画艺术的著名神经科学家。他常常突发奇想,希望能够了解大脑对艺术品的感知过程。他说如果我们能够更好地了解大脑,也许可以建立一套以生物学为基础的“美学理论”。于是,他在自己的研究中有意识地关注观者在欣赏艺术品时大脑的反应。

  原来认为,大脑里的视皮层在处理从视网膜传递来的信息时,会把信息图像如同放幻灯片一样映现在皮层上面。现在知道这样的看法并不全面。原来认为的视皮层,只是视皮层的一部分,称为初级视皮层(V1),围着它的还有多个区域,V2,V3,V4和V5等。每一个区域都独立处理不同的视觉信息,如V4处理色彩、V5处理运动,要把所有区域处理的信息综合起来才能够产生完整的视觉感受。

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►图5 大脑活动的PET图像

  图5是摘自泽基一本书中的图像。图分成上下两部分:上图显示观者在观看左右两个屏幕(左屏是一幅彩色的抽象画;右屏是一幅由黑白方块组成的,正在朝一个方向运动的图案),下图是观者在分别观看这两幅图时其大脑活动的PET(正电子发射型计算机断层显像)图像。观者的大脑皮层活动的时候,大脑活动区域的血液循环会发生变化:当某个特殊的细胞对某个信号做出回应时,细胞的代谢速度会加快,细胞对血液中氧气的要求也会增加,所以在图像中留下色块。

  从PET图中看到,当观察者观看彩图的时候,大脑出现血流变化的区域只局限于V1和V4区域。而当观察者观看运动图像的时候,大脑V1区域的血流当然也发生变化,因为V1是大脑的初级视皮层,所有的视觉信号都必须先通过这里,而另一个发现变化的区域是V5。那么这个实验告诉我们,大脑的V4区域是负责色彩反应的,而大脑的V5区域是负责运动反应的。

  有趣的是,当我们用赖利的作品《流》代替原来显示运动的右屏时,观察者大脑的血流竟然没有什么明显的变化。要知道赖利画中的线条并没有任何真实的运动啊!泽基认为,赖利一定是通过反复修改试验后才获得了这样的视觉效果,她一定相信通过修改可以增强视觉的运动感。所以泽基说:“艺术家成功地用自己的神经组织进行了试验。”

  但是,当我们用真实的植物代替左屏彩色抽象画时,这次发现:当观者在观看自然色彩的时候,原来看彩色抽象画时大脑中有反应的区域这次仍然有反应,而且还增加了新的反应区,如从V4区域前一直延伸到颞叶和隐藏在颞叶里面的海马突起。所以人在欣赏自然风光与色彩绘画时的感觉是不一样的。难怪大画家霍克尼会说:“画看久了会生厌,而看自然风光则不会。”后来又有人用野兽派的彩色作品来代替抽象画,发现大脑的反应也会有些差异。这样有趣的研究现在还是方兴未艾,泽基说:“这些事实再一次证明了艺术家其实都是在探索头脑的奥秘,只是他们自己不知道罢了。”

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责任编辑:崔筝 | 版面编辑:王丽琨

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