畫面動感是怎樣煉成的？

圖1 拉斯科洞穴里生動的野鹿壁畫

文 林鳳生（上海大學《自然雜誌》編審)

物體既在這個位置又不在這個位置，

這個矛盾的不斷產生和解決就是運動。

——恩格斯

要在靜止的平面上畫出運動的感覺是一件不容易的事，幾千年來藝術家探索實踐了許多表現方法，把對象畫得活靈活現，栩栩如生。近20幾年來，科學家對這些畫法進行研究，發現一些有效的創意和畫法竟然與心理學、視覺神經科學和腦科學的原理不謀而合，讓人嘖嘖稱奇！

心理因素在起作用

早在幾萬年前，原始藝術家就在洞穴的石壁上畫出奔跑的野生動物。圖1是法國拉斯科洞穴里生動的野鹿壁畫。

可見當時的藝術家已經懂得在野鹿運動過程中選一個比較典型的畫面來表達它在奔跑，這種方法現在叫作「瞬時定格」。後來的藝術家也大多採用類似的畫法，說明它具有合理性。由於動物分開的腿、昂起的頭和緊張的肌肉都包含著「動」的因素，是一個連續運動中的某個瞬間狀態。觀者見到這個畫面，憑著經驗和記憶，自然地想起這個瞬間的前前後後，於是大腦便會把它們聯繫起來產生運動的感覺。我國古代對運動有「飛鳥之影，未嘗動也」的說法。說明動與靜是一對矛盾，動中有靜，靜中有動，以靜示動是合理的。

模擬視覺生理過程

20世紀初，隨著火車、飛機等高速運動機械的出現，大大開拓了藝術家的視野。在義大利出現了一個致力於表達物體動態的藝術學派——未來派，以法國詩人菲·馬里內蒂為首，其他人員有波丘尼、巴拉和塞韋里尼等。他們是一群思想激進、才華橫溢的年輕人，發表了《未來主義繪畫宣言》，讚揚青春、機器、運動、力和速度，提出：「應該把萬物運動論運用到繪畫之中，使作品生成一種動態感。」

圖2 巴拉《拴著皮帶的小狗》

1912年，未來派成員義大利畫家巴拉(1871-1958)創作了一幅著名的未來主義作品《拴著皮帶的小狗》（圖2）。畫中，由於人物和小狗都處於行進的動態中，畫面上夫人裙子底下呈現出許多隻腳，小狗不僅有好多模糊的前腳後腳的影子，而且搖擺的尾巴也有十幾條影子。這種把走路的人和狗畫成一連串疊影的組合，受到了大家的認同和追捧。

該學派成員波丘尼的《走廊里的躁動》（圖3），也是採用了類似的畫法，但是在主題內容上，表現得更加有氣勢。

圖3 波丘尼《走廊里的躁動》

這種畫法顯然是受到了當時剛剛出現的攝影連續曝光作品的影響。攝影者通過連續曝光，在一張底片上留下運動的人（物）在連續不同位置上的影像，很好地記錄了人(物)的整個運動過程和細節。有意思的是，這樣的畫法與視網膜的感光成像原理如出一轍：當視網膜感受器受到連續刺激時，就會覺察到動感。快速運動的動物讓視網膜受到了一個接一個的「靜態畫面」的刺激，前一個刺激雖已消失，但視網膜上殘留的圖形尚存，而後一個刺激已經抵達，並在視網膜上產生新的圖形。這樣前後若干個圖形重疊，再通過視神經的傳遞，以及視中樞和大腦視皮層的比較判斷，就會形成動物快速飛奔的動感。

布麗奇特·賴利是現代著名的藝術家，她對光效應藝術的興趣起源於學習修拉的點彩派技法。1960年，她的作品獲得國際藝術界的關注;1965年，她的畫《敏感的眼睛》被美國當代藝術博物館選作展覽會目錄的封面；1968年，她的作品又榮獲威尼斯雙年展的大獎。評論說，她的畫淋漓盡致地展示了光效應的奧秘。此外，她還是一個旅遊達人，足跡遍天下，對古埃及的文化頂禮膜拜，推崇備至。

刺激大腦視皮層

19世紀下半葉開始，隨著西方寫實畫法的式微，各種新畫派如雨後春筍一般興起。許多畫派都很留意「動感的表達」，例如印象派畫家莫奈的畫，就常常使人感覺到霧氣氤氳、水波粼粼的動態感。其原因筆者已經有過介紹，不再贅說。

畫面最具有運動感的畫派要算是20世紀中葉發展起來的光效應藝術。這派畫家利用了人眼在光照下注視某一形狀重複，有一定次序變化的花紋圖像時會產生視錯覺的原理，使得作品裡充滿了變幻和靈動，讓人覺得目不暇接。圖4是英國著名女畫家布麗奇特·賴利的作品《流》。觀眾只要盯著畫看上一會兒，一定會覺得頭昏目眩，不能自持。這是什麼道理呢？讓科學家來回答這個問題吧！

圖4 布麗奇特·賴利《流》

英國倫敦大學教授西蒙·澤基，是一位喜歡繪畫藝術的著名神經科學家。他常常突發奇想，希望能夠了解大腦對藝術品的感知過程。他說如果我們能夠更好地了解大腦，也許可以建立一套以生物學為基礎的「美學理論」。於是，他在自己的研究中有意識地關注觀者在欣賞藝術品時大腦的反應。

圖5 大腦活動的PET圖像

圖5是摘自澤基一本書中的圖像。圖分成上下兩部分：上圖顯示觀者在觀看左右兩個屏幕（左屏是一幅彩色的抽象畫；右屏是一幅由黑白方塊組成的，正在朝一個方向運動的圖案），下圖是觀者在分別觀看這兩幅圖時其大腦活動的PET（正電子發射型計算機斷層顯像）圖像。觀者的大腦皮層活動的時候，大腦活動區域的血液循環會發生變化：當某個特殊的細胞對某個信號做出回應時，細胞的代謝速度會加快，細胞對血液中氧氣的要求也會增加，所以在圖像中留下色塊。

從PET圖中看到，當觀察者觀看彩圖的時候，大腦出現血流變化的區域只局限於V1和V4區域。而當觀察者觀看運動圖像的時候，大腦V1區域的血流當然也發生變化，因為V1是大腦的初級視皮層，所有的視覺信號都必須先通過這裡，而另一個發現變化的區域是V5。那麼這個實驗告訴我們，大腦的V4區域是負責色彩反應的，而大腦的V5區域是負責運動反應的。

有趣的是，當我們用賴利的作品《流》代替原來顯示運動的右屏時，觀察者大腦的血流竟然沒有什麼明顯的變化。要知道賴利畫中的線條並沒有任何真實的運動啊!澤基認為，賴利一定是通過反覆修改試驗後才獲得了這樣的視覺效果，她一定相信通過修改可以增強視覺的運動感。所以澤基說：「藝術家成功地用自己的神經組織進行了試驗。」

但是，當我們用真實的植物代替左屏彩色抽象畫時，這次發現：當觀者在觀看自然色彩的時候，原來看彩色抽象畫時大腦中有反應的區域這次仍然有反應，而且還增加了新的反應區，如從V4區域前一直延伸到顳葉和隱藏在顳葉裡面的海馬突起。所以人在欣賞自然風光與色彩繪畫時的感覺是不一樣的。難怪大畫家霍克尼會說：「畫看久了會生厭，而看自然風光則不會。」後來又有人用野獸派的彩色作品來代替抽象畫，發現大腦的反應也會有些差異。這樣有趣的研究現在還是方興未艾，澤基說：「這些事實再一次證明了藝術家其實都是在探索頭腦的奧秘，只是他們自己不知道罷了。」

本文原載《科學畫報》2016年5期，作者林鳳生為上海大學教授，《自然雜誌》編審，近著有《畫中有話——解讀名畫中的科學元素》。

歡迎個人轉發到朋友圈，

公眾號、報刊等轉載請聯繫授權

請您繼續閱讀更多來自 知識分子 的精彩文章:

※如果動物也能像人一樣排隊，將是怎樣的畫面呢？
※無法想像出畫面是一種怎樣的體驗？
※我覺得未來的科幻漫畫應該是這種畫面感的，你說呢？
※初生畫面，最讓你感動的瞬間是什麼？
※這樣的繪畫過程和畫面都是一種享受！
※這樣驚心動魄的畫面，真是很佩服這些人的想法了
※貓奴可以賤成什麼樣？畫面感滿滿的
※知道動物被融化的樣子是什麼畫面嗎？來看看吧
※這樣的畫面，你想幹什麼
※火影里最讓你感動的畫面有哪些
※假如你的老闆是只貓，可能會是這樣的畫面
※真實的鬼子進村是怎樣的一個畫面？
※動漫里穿幫的畫面，你知道嗎？
※當微信啟動畫面換成其他八大行星是一種怎樣的體驗？
※在家生孩子是怎樣的畫面？畫面太美不敢想像！
※當動漫中的畫面崩壞時，這樣的畫風簡直讓人不敢直視！
※動漫中的感動 這些畫面讓我們熱血沸騰
※日本宅男的真實生活是什麼樣？這樣的畫面覺得噁心嗎
※梵高這樣的畫家，如何對畫面傾注感情？