▲《阿诺菲尼的婚礼》，由荷兰画家扬·范·艾克画于1434年

无论任何技能，要想在短时间内突飞猛进几乎是不可能的事。

除非是天才，像绘画这样的技艺更需要讲究日积月累。

可在15世纪初期，西方突然降生了许多天才，写实技巧骤然提升。

在那个摄影技术尚未出现的时代，大量能与“单反照片”媲美的杰作就被大师创造出来了。

殊不知，这翻天覆地的改变实则背负着一个巨大的秘密。

直到近代的科学技术发展以来，它才陆续被揭露在世人的面前。

观摩这幅绘制于1428年的经典祭坛画《受胎告知》，不难看出画中的人物有面无表情，动作僵硬。

奇怪的透视也使得人物的衣着看起来就像是一块褶皱的硬纸板，显得极不自然。当时人们虽掌握了透视法，但手法还处在简单拙劣的初级阶段。

▲《受胎告知》、1428年

反观下面这幅1430年绘制的《一个男人肖像》，它造型生动，光影和谐，人物的服饰上的褶皱被处理得比较自然。

尤其是缠在头上那块红布几乎能以假乱真了。若是不加以说明，恐怕我们很难想到这两幅截然不同的作品出自同一人之手。

没错，它们都是由当时叫罗伯特·康宾的画家所画，而且两幅作品才隔了不到两年的时间。

▲《一个男人的肖像》，1430年

不只是罗伯特·康宾，当时很多画家也仿佛一夜之间就能将人物的轮廓线画得相当准确。

即便对绘画一窍不通的人，看到他们的画作也不免惊叹一声画得实在太像了。

更不可思议的是，它们中大多数画作的尺寸大约只有30厘米左右。

看到这里，我们不免好奇大师们究竟是如何在这么小尺寸的画布上，画出如此精细的画作呢？

▲荷兰画家扬·范·艾克画于1434年，就将镜子里的人物和走廊刻画出来了

这样的疑问也同样困扰着现代著名的英国画家大卫·霍克尼。

作为专业画家，他一直好奇中世纪的画家是如何对造型、透视以及质感等把握得恰到好处。

以他的经验来看，这在当时是不可能做到的事情。

为了摸清大师的独门绝技，他将历代西方油画杰作按时间排序，做成了21米的长墙进行研究。

▲英国画家大卫·霍克尼

之后，他得出了一个大胆的结论：从15世纪30年代开始，西方的画家就开始借助了光学仪器进行创作。只是几个世纪以来，画家们对此缄口不提。

此番颠覆性的结论一出，无疑像是在诋毁西方的艺术大师们。

霍克尼立马受到了学术圈的攻击，甚至被斥为“疯子”。

虽说霍克尼的结论没有足够证据加以证实，但光学技术确实能解释旷世杰作中的蹊跷之处。

▲大卫·霍克尼研究时做的墙

在霍克尼看来，艺术家最早是借助凹面镜正像成像来进行创作。

只要将画布放在凹面镜，在远处精心布置人物和物品则可被凹面镜反射到画布中来。

照着反射出来的画像描绘，就不难创造出来生动的人物形象了。

这对于画家来说，相当于有了一个秘密武器。

我们知道除了凝视外，人眼观看景物还习惯跳动或流动的观看。

在画画时，对超出人眼有效视域外的景物，画家会依据视觉经验和理性来对物体的透视效果进行修正，使其符合人的视觉经验。

而使用机械的镜面则往往能对准一个焦点，形成的透视往往超出了人的视觉经验，更为生动。

这也就不难解释了在1430年后西方画家的写实技术能一下子突飞猛进了。

由于当时凹面镜本身的局限性，成像只能反射出30厘米左右大小的图像。

也就意味着，如果使用凹面镜作画，势必会使画幅受到限制。

无独有偶，当时不少画作也恰巧是凹面镜投影的尺寸。

▲凹面镜成像的原理

那么，尺寸更大的画作是否就能摆脱利用工具的嫌疑了呢？

当然不是，在凹面镜不久后诞生的透镜就能不再受尺寸的限制。

与现代的凸透镜不同，霍克尼猜测当时画家使用的是两面都突起的双凸透镜。

平行的光束穿过透镜后会在其后方聚集在平行轴的焦点上。

▲当时画家可能采取的双凸透镜

将画布垂直于平行轴放置在焦点后方，就能看到折射过来的影像。

这样一来，画家也能轻而易举地确定画面中的透视以及造型的准确性。

类似地，凸透镜投影的特点和漏洞似乎也在画作中显露无疑。

自15世纪以来，霍里尼就发现西方的画作中涌现了大量的左撇子。

用左手翻书、端酒杯，革命者举起左拳，士兵用左手敬礼等等。

在弗兰兹哈尔斯博物馆保留的一幅1660年的画作中，所有人物都是左撇子。

甚至包括一对男女，一个指着他们的人以及一只猴子，这都是极不正常的。

如果用电脑将这些左撇子的画作镜像反转使他们变成右手，会发现画面更加自然。

▲卡拉瓦乔的名作《酒神巴克斯》

所以，这绝非巧合，极有可能是透镜反转的结果。

当时通过凸透镜折射的图像，往往会以反向的姿态呈现。

直到后来反光镜的出现才解决了反向的问题。

同时，透镜的使用过程中也避免不了发生光学畸变。

就好比我们拍照要进行对焦一样，画家也要不断调整焦点来获得清晰的效果。

只是，透镜一次也只能对准一个局部。

正因如此，每次对准不同的焦点就容易发生变形，也就产生了“光学畸变”。

比如卡拉瓦乔1593年绘制的《捧果篮的男孩》，人物似乎因光学畸变而明显被拉长了。

▲《捧果篮的男孩》

而在这幅画作中，明明中间基督的右手比左侧人物彼得的右手离我们更近。

但是两只手却画得一样大，而且伸向画面深处的右手反倒比左手要大。

这可能是在重新对焦的过程中，需要变动了镜片和画布位置所造成的比例失调。

类似地，我们会发现不少世界名画的主人公比例显得特别奇怪。

比如法国画家夏尔丹《从市场归来》中女孩的两个长胳膊，凡·戴克描绘的至少有3.65米高的女士等。

这些画都极有可能是多次聚焦导致的结果，又或是分别描绘后用蒙太奇的方法拼贴而成。

▲夏尔丹的名作《从市场归来》

不过，也有不少杰作丝毫看不出使用透镜的痕迹，却也不能说是大师徒手画的。

这幅出自于17世纪画家维米尔之手的《绣花女工》正是一个典型的例子。

无论是女子的神态，还是各种布料和道具，都描写得精致细腻，堪称完美之作。

▲维米尔作品《绣花女工》

然而，包括霍里尼在内的研究者怀疑维米尔是使用了更为先进的暗箱技术。

所谓的暗箱就是一个不透光的箱子，或者一间光线无法进入的暗室。

它利用的是春秋时代墨子就发现了小孔成像的原理。

通过凿在箱壁上的小孔让箱外的物体反射的光线穿过小孔反射在暗箱的内壁上，形成倒影。

接下来，画家只要将画纸铺张在倒影处，就将影像描摹下来了。

依据该轮廓进行着色，一幅很有真实感的画像即可完成。

可以说，任何高明的画家也很难与之相比，却不容易被人看出端倪。

为了证实维米尔确实用暗箱技术，英国公开大学斯特德曼教授直接用X射线来检查了维米尔的个别画作。

结果发现涂面下方并非油画的初稿或素描，只是用黑色和白色勾画的图像轮廓。

这无疑为维米尔用暗箱作画一说提供了有力的支持。

在维米尔的另一幅作品《戴红帽的女孩》中，人物的衣服和摆放物品的细节都非常清晰。

然而，女孩面孔的上半部分却没有明确的边界线勾勒五官的细节，甚至模糊不清。

这种手法与过去艺术家所采用的技法是完全不同的，反倒和今天摄影作品当中的虚焦极为相似。

▲《戴红帽的女孩》

由于维米尔生前穷困潦倒，没有收过学徒，更从未留下关于画画的文字记录和草图。

因而，不少人更加确信他的杰作就是借助了暗箱等光学设备才画得如此之好。

出于对维米尔画作的好奇，美国的光学专家蒂姆还花了14年的时间，等比例地复制了维米尔《钢琴课》中这幅画。

▲由蒂姆复制的《钢琴课》

借助光学设备，这位没学过的画画的光学专家，对着维米尔画中复制的房间景色、光源等，也绘出非常逼真的光影变化。

不只是维米尔，有资料显示18世纪画家们就已经普遍将暗箱运用在绘画中。

据记载，为了方便外出携带暗箱， 有人更是想出了将玻璃镜头配置在小孔上的方法，以改进映射的精细效果，并且体积也得到了进一步缩小。

如果使用光学仪器作画已经普及的话，那么为何画家们对这个秘密缄口不言呢？

实际上，一直以来，绘画都是一门秘密的活动，艺术家都不会对大众说明自己的作品如何画出来的。

他们也可能是基于同行之间的竞争，从而导致借用光学技术成为了一套“隐而不彰”的秘密。

不过，对于大众来说，若是证实大师们是使用光学仪器辅助作画，恐怕大师的光环也就没有那么闪耀了。

霍克尼的研究引起了科学史和美术史专家的广泛兴趣，也引来了不少谩骂和质疑声。

但可以确定的是，无论画家应用的光学技术实际上是完成了摄影技术的一个重要方面，也就是照相机雏形的探索。

摄影术的另一个重要方面，将即时人工影像固定下来则在19世纪20至30年代完成。

▲1839年的达盖尔相机，外形和暗箱十分相似

法国人尼埃普瑟在1829年运用化学方法得到了世界上第一张永久性照片。

1839年达盖尔发明了银版显影法，之后摄影技术也不断改进。

现如今，利用摄影器材的独特性能，通过多重曝光进行影像合成。

又或者是用长焦镜头及广角镜头进行图像压缩或变形等等摄影特有的表现方式已被大众熟知。

有意思的是，摄影也成为了绘画上一个非常宝贵的工具。

现存最早的一张照片

比如大卫·霍克尼也喜欢利用现成的照片来创造自己的新作品。

他创造的一种“霍克尼式”拼贴的表现方式，即将各种照片拼贴成一张新的图片，给人以强烈的视觉冲击。

至于这次犹如侦探般的揭秘之旅，也让人们发现看似毫不相关的艺术和科学其实早就紧密地捆绑在了一起。

科学的发展也为艺术增添了更多的可能，带给人们数不尽的乐趣。

当我们再看到那些旷世杰作之时，是否会多一份亲切感呢？

作者：SME情报员

编辑：顾军 实习生 张瓅天

责任编辑：姜澎

来源：中科院物理所