Введение

Зоотроп – это устройство для предварительной киносъемки, создающее иллюзию движения путем демонстрации последовательности рисунков или фотографий, изображающих последовательные фазы этого движения. Зоотроп является цилиндрическим вариантом фенакистископа, аппарата, предложенного после появления стробоскопических дисков в 1833 году. Окончательная версия зоотропа с заменяемыми кинопленками была представлена как игрушка Милтоном Брэдли в 1866 году и завоевала большую популярность.

Этимология

Название зоотроп образовано от греческих корневых слов ζωή (зоэ), означающего «жизнь», и τρόπος (тропос), означающего «вращение», как перевод выражения «колесо жизни». Термин «зоотроп» был предложен изобретателем Уильямом Е. Линкольном.

Технология

Зоотроп состоит из цилиндра с вертикальными прорезями по бокам. На внутренней поверхности цилиндра расположена лента с изображениями из последовательности кадров. Когда цилиндр вращается, пользователь смотрит сквозь прорези на изображения. Сканирование прорезями предотвращает размытие изображений, и пользователь видит быструю смену кадров, создающую иллюзию движения. Начиная с конца XIX века, были разработаны устройства, работающие по схожим принципам, получившие названия линейные зоотропы и 3D-зоотропы, а традиционные зоотропы при необходимости различают как "цилиндрические зоотропы". Зоотроп работает по тому же принципу, что и его предшественник, фенекистоскоп, но он более удобен и позволяет нескольким людям одновременно наблюдать анимацию. Последовательность изображений, отображающих фазы движения, размещена не радиально на диске, а на бумажной ленте. Для просмотра ленту помещают на внутреннюю поверхность нижней части открытого металлического барабана, верхняя часть которого снабжена вертикальными прорезями напротив каждого изображения. Барабан, установленный на шпинделе, вращается. Чем быстрее вращается барабан, тем плавнее выглядит анимация.

Ранние вращающиеся устройства с изображениями

Глиняная чаша из Ирана, которой более 5000 лет, может считаться предшественником зоотропа. Эта чаша украшена серией изображений, изображающих козла, прыгающего к дереву и поедающего его листья. Хотя изображения последовательны и, кажется, равномерно распределены по окружности чаши, для того чтобы изображения воспринимались как анимация, чаша должна была бы вращаться довольно быстро и плавно, а также каким-то образом создаваться стробоскопический эффект. Таким образом, остаётся весьма неясным, намеревался ли художник, создавший чашу, создать анимацию. Согласно китайскому историческому тексту IV века до нашей эры, китайский инженер-механик и мастер I века до нашей эры Дин Хуан создал лампу с круговой лентой, на которой были изображены птицы и животные, которые двигались "вполне естественно", когда тепло лампы заставляло ленту вращаться. Однако неясно, действительно ли это создавало иллюзию движения или же это было интерпретацией пространственного перемещения изображений животных. Возможно, то же устройство упоминалось как "зонтичная лампа" и было названо "разновидностью зоотропа", которая "вероятно, возникла в Китае" историком китайской технологии Джозефом Нидхэмом. На ней были рисунки, нанесенные на тонкие листы бумаги или слюды на боковые стенки лёгкого цилиндрического полога с лопастями наверху. При установке над лампой создавалось впечатление движения животных или людей. Нидхэм упоминает несколько других описаний движущихся фигур после зажжения свечи или лампы, но некоторые из них имеют полусказочный контекст или могут быть сопоставлены с тепловыми карусельными игрушками. Возможно, все эти ранние китайские примеры были на самом деле такими же или очень похожими на "лампу с бегущими лошадьми" [走馬燈], известную в Китае еще до 1000 года нашей эры. Это фонарь, внутри которого находятся вырезанные силуэты или нарисованные фигуры, прикрепленные к валу с бумажным импеллером сверху, который вращается за счёт поднимающегося из лампы нагретого воздуха. Движущиеся силуэты проецируются на тонкие бумажные стенки фонаря. Некоторые версии добавляли дополнительное движение с помощью сочленённых голов, ног или рук фигур, приводимых в действие поперечно соединенной железной проволокой. Описание довольно близко к простому четырехфазному анимационному устройству, изображенному и описанному в книге Генри В. Хопвуда "Живые картины" 1899 года (см. рисунок). Хопвуд не указал названия, даты или какой-либо дополнительной информации об этой игрушке, которая вращалась при обдувании. Похожие устройства внутри небольшого зоотропа с четырьмя прорезями продавались около 1900 года парижской компанией под названием L'Animateur (или The Animator). Однако устройство Бэйт, как видно на сопровождающей иллюстрации, по-видимому, не анимировало изображения, а скорее перемещало их в пространстве.

Саймон Стампфер (1833)

Саймон Штампфер, один из изобретателей анимационного диска фенекистископа (или «дисков стробоскопа», как он их называл), в июле 1833 года в брошюре предположил, что последовательность изображений для стробоскопической анимации можно разместить на диске, цилиндре или на замкнутой полосе бумаги или холста, натянутой между двумя параллельными роликами. Штампфер решил представить свое изобретение в форме диска.

Уильям Хорнер (1834)

После того, как Джозеф Плато обратил внимание на изобретение фенокистоскопа (опубликованного в Лондоне как «фантамасскоп»), британский математик Уильям Джордж Хорнер разработал цилиндрическую вариацию и опубликовал детали о ее математических принципах в январе 1834 года. Он назвал свое устройство «Дэдалеем», отсылая к греческому мифу о Дедале. Вращающийся барабан Хорнера имел прорезей для просмотра между изображениями, а не над ними, как в более поздних вариациях зоотропа. Хорнер планировал опубликовать Дэдалеум совместно с оптики Кинга-младшего в Бристоле, но публикация «столкнулась с некоторыми трудностями, вероятно, при создании эскизов». 27 февраля 1860 года Питер Юбер Девиньес получил британский патент № 537 на 28 монокулярных и стереоскопических вариаций цилиндрических стробоскопических устройств. Среди них была версия, использующая бесконечную ленту изображений, движущуюся между двумя катушками, которая периодически освещалась электрической искрой. Мимоскоп Девинье получил почетную грамоту «за изобретательность конструкции» на Международной выставке 1862 года в Лондоне. Он мог «демонстрировать рисунки, модели, отдельные или стереоскопические фотографии, чтобы оживить движения животных или механизмов, демонстрируя различные другие иллюзии». Девинье «с большим успехом использовал модели, насекомых и другие объекты вместо рисунков». Горизонтальные прорези (как в стереофороскопе Чермака) обеспечивали значительно улучшенный обзор противоположных изображений обоими глазами.

Зоотроп Уильяма Линкольна и Милтона Брэдли (1865-1867)

Уильям Энсайн Линкольн изобрел усовершенствованный зоотроп в 1865 году, когда ему было около 18 лет и он учился на втором курсе Университета Брауна в Провиденсе, штат Род-Айленд. В запатентованной версии Линкольна прорези для просмотра располагались выше изображений, что позволяло использовать легко заменяемые ленты с картинками. На основании также был иллюстрированный бумажный диск, который не всегда использовался в серийно выпускаемых версиях. По совету владельца местного книжного магазина Линкольн отправил модель компании Milton Bradley and Co., занимавшейся цветной литографией и производством настольных игр. Уильям Э. Линкольн подал заявку на патент США на свой Zoëtrope 27 июля 1866 года, передав права Милтону Брэдли, и патент был выдан 23 апреля 1867 года. Он также был запатентован в Великобритании 7 июня 1867 года (заявка подана 6 марта 1867 года) под номером 629 Генри Уотсоном Халлеттом (как передача прав от Милтона Брэдли), и была выпущена отдельная лента, демонстрирующая эволюцию «греческого изгиба» (превращение женщины в верблюда). Вместо прорезей в нем использовались вогнутые линзы с фокусным расстоянием, равным диаметру цилиндра. Виртуальное изображение таким образом отображалось в центре и казалось гораздо более четким и стабильным, чем в оригинальном зоотропе. Максвелл создал несколько лент, в основном демонстрирующих объекты, связанные с физикой, такие как колебания струны арфы или вихревые кольца Гельмгольца, проходящие друг сквозь друга. В 1869 году статья о "совершенствованном зоотропе" была опубликована во французском научном журнале Le Cosmos, но устройство так и не поступило в продажу. Оригинальный зоотроп Максвелла и некоторые ленты хранятся в коллекции музея Кавендиша в Кембридже.

Линейные зоотропы

Линейный зоотроп состоит из непрозрачного линейного экрана с тонкими вертикальными прорезями. За каждой прорезью находится изображение, часто подсвеченное. Движущееся изображение воспринимается при перемещении зрителя вдоль дисплея. Линейные зоотропы имеют ряд отличий от цилиндрических зоотропов из-за их различной геометрии. Линейные зоотропы позволяют создавать анимации произвольной длины и могут создавать иллюзию большей ширины изображения, чем его реальный размер.

Япония

Линейная зоотропа, используемая в качестве рекламы, была распространена в Японии в начале 1990-х годов, например, на линии между аэропортом Нарита и центральным Токио.

Соединенные Штаты

В сентябре 1980 года независимый режиссер Билл Брэнд установил тип линейного зоотропа, который он назвал "Masstransiscope", на заброшенной платформе станции Миртл-Авеню в Нью-Йоркском метрополитене. Он состоит из стены с 228 прорезями; за каждой прорезью находится вручную расписанная панель, и пассажиры проходящих поездов видят кинофильм. После того, как "Masstransiscope" пришел в негодность, он был восстановлен в конце 2008 года. С тех пор различные художники и рекламодатели стали использовать стены тоннелей метро для создания зоотропного эффекта при взгляде из движущихся поездов. Джошуа Сподек, будучи аспирантом-астрофизиком, разработал и возглавил создание класса линейных зоотропов, которые впервые за более чем столетие достигли коммерческого успеха. В сентябре 2001 года его разработка была представлена в тоннеле метро Атланты в виде рекламы для пассажиров. Устройство имеет внутреннюю подсветку и длину около 299 метров, а анимация длится примерно 20 секунд. Вскоре его конструкция начала использоваться как в коммерческих, так и в художественных целях в системах метро Северной Америки, Азии и Европы. В апреле 2006 года Вашингтонское метро установило рекламные зоотропы между станциями Metro Center и Gallery Place. Аналогичная реклама была установлена на поезде PATH в Нью-Джерси, между станциями Всемирного торгового центра и Exchange Place. Примерно в то же время система скоростного трамвая Сан-Франциско (BART) установила зоотропную рекламу между станциями Embarcadero и Montgomery, которую могли видеть пассажиры, движущиеся в обоих направлениях. Реклама BART до сих пор видна, хотя и меняется нечасто: одна и та же реклама может оставаться в течение нескольких месяцев, прежде чем ее заменят. Нью-Йоркский метрополитен представил два цифровых линейных зоотропа в рамках программы "Искусство для транспорта". Один из них, "Брайант-Парк в движении", был установлен в 2010 году на станции метро Брайант-Парк и создан Сподеком и студентами программы интерактивных телекоммуникаций Школы искусств Тиша при Нью-Йоркском университете. Другой, "Юнион-Сквер в движении", был установлен в 2011 году Сподеком и студентами и выпускниками программы искусства, медиа и технологий Parsons the New School for Design на станции Юнион-Сквер.

Другие места

Киевский метрополитен (в Киеве, Украина) также использовался для размещения рекламы оператора мобильной связи Life в 2008 году, в одном из тоннелей, где был применен эффект зоотропа. Рекламу быстро убрали. В Мехико (Мексика) реклама автомобиля Honda Civic с использованием эффекта зоотропа была размещена в одном из тоннелей второй линии метро. В аэропорту Цюриха установлена линейная зоотропная инсталляция.

3D зоотропы

3D зоотропы применяют тот же принцип к трехмерным моделям, как это уже практиковали Цермак (1855) и Десвинь (1860) в предшественниках зоотропа. В 1887 году Этьен Жюль Маре использовал большой зоотроп для анимации серии гипсовых моделей, основанных на его хронофотографиях птиц в полете. Современные аналоги обычно обходятся без прорезного барабана, а вместо этого используют быстро вспыхивающую стробоскопическую лампу для освещения моделей, что позволяет получить гораздо более четкое и резкое изображение без искажений. Модели устанавливаются на вращающуюся платформу, и свет включается и выключается в течение чрезвычайно малой доли секунды, когда каждая последующая модель проходит через одну и ту же точку. Стробоскопический эффект создает иллюзию единого движущегося объекта. Регулируя скорость вращения с небольшой рассинхронизацией относительно стробоскопа, можно заставить анимированные объекты казаться движущимися медленно вперед или назад, в зависимости от того, насколько быстрее или медленнее вращение по сравнению с соответствующей серией вспышек.

Гибли

В музее Гибли в Токио, Япония, демонстрируется 3D зоотроп с персонажами из анимационного фильма "Мой сосед Тоторо". Зоотроп сопровождается информативной табличкой и входит в состав экспозиции, посвященной принципам анимации и историческим устройствам.

"История игрушек"

Pixar создала 3D зоотроп, вдохновленный работами студии Ghibli, для своей гастрольной выставки, которая впервые была представлена в Музее современного искусства в Нью-Йорке и включает персонажей из мультфильма «История игрушек 2». Pixar создала еще два 3D зоотропа, оба с возможностью обзора на 360 градусов. Один из них был установлен в Disney California Adventure, парке, являющемся частью комплекса Disneyland, но впоследствии был перемещен на территорию The Walt Disney Studios Lot в Бербанке, штат Калифорния. Другой зоотроп был установлен в Гонконгском Диснейленде с 2010 по 2017 год, а сейчас демонстрируется в Диснейленде Парижа с конца 2019 года. Оригинальный зоотроп «Истории игрушек» продолжает путешествовать по миру и с 2005 года был представлен в 34 национальных музеях и художественных галереях в 18 странах.

Все падает

All Things Fall – это 3D-печатный зоотроп, созданный британским художником Мэтом Коллишоу. Он вдохновлен картиной Ипполито Скарселлы «Избиение младенцев». Работа была представлена на персональной выставке «Черное зеркало» в галерее Боргезе в Риме. Зоотроп изготовлен из стали, алюминия, гипса, смолы, подсвечивается светодиодными лампами и приводится в движение электродвигателем. О своей работе Коллишоу говорит: «Зоотроп буквально повторяет персонажей, создавая ошеломляющую оргию насилия, которая одновременно ужасает и притягивает взгляд». Каждая фигурка была 3D-напечатана с использованием технологии моделирования методом послойного наплавления в акрилонитрилбутадиенстироле. Ранее существовал зоотроп с ручным приводом, использовавший стробоскопический свет для анимации человеческих фигур, плавающих на большом вращающемся диске. «Сизифиш», иногда называемый «Пловцами с пляжа», был впервые представлен на фестивале искусства и культуры Burning Man в пустыне Блэк-Рок в Неваде. С тех пор Питер создал стробоскопические зоотропы с 2004 года по настоящее время, включая: Deeper (2004), Homouroboros (2007), Tantalus (2008) и Charon, который гастролировал по Европе и Великобритании летом 2012 года. Зоотроп «Харон» построен так, чтобы напоминать и вращаться кинетически подобно колесу обозрения, его высота составляет 32 фута, вес – 8 тонн, и он включает в себя двадцать гребных скелетных фигур, изображающих мифологического персонажа Харона, перевозящего души новопреставленных через реку Стикс. Последняя работа Хадсона, зоотроп под названием «Вечное возвращение», строилась два года и была представлена в 2014 году в пустыне Блэк-Рок. Зоотропы Питера Хадсона, базирующиеся в Сан-Франциско, выставляются на различных фестивалях и специальных мероприятиях в Соединенных Штатах и по всему миру в течение года.

Другие примеры

В 2001 году Уик Александр и Робин Брейлсфорд создали четырехчастную художественную инсталляцию "Moving Pictures", состоящую из 4 скульптурных зоотропов, расположенных в различных общественных местах города Калвер-Сити, штат Калифорния.

Гигантские зоотропы

В учебнике по физике 1857 года упоминается ранняя цилиндрическая стробоскопическая установка с движущимися изображениями диаметром 18 футов (5 м), которая была выставлена во Франкфурте. "Великий зоотроп, или: Колесо жизни" длиной окружности 50 футов (15 м) с "фигурами в натуральную величину" был установлен в Концертном зале Кристального дворца в Лондоне с разрешения Лондонской стереоскопической и фотографической компании. В программе было представлено как минимум четыре анимации, основанные на полосах из их каталога. Огромный цилиндр приводился в движение газовым двигателем и функционировал как минимум с конца 1867 года до весны 1868 года. В 2008 году компания Artem Limited, британская студия визуальных эффектов, построила для Sony зоотроп шириной 10 метров и весом 10 тонн, названный BRAVIA drome, для продвижения технологии интерполяции движения Sony. Он содержит 64 изображения бразильского футболиста Кака. Книга рекордов Гиннеса признала его крупнейшим зоотропом в мире. В 2010 году художница Ишай Гарбас создала зоотроп шириной 3 метра для Биеннале в Пусане, используя изображения своего обнаженного тела за год до и после операции по смене пола.

Преемники

Праксиноскоп Эмиля Рейно, изобретенный в 1877 году, стал усовершенствованием зоотропа, получившего популярность к концу XIX века. Он заменил узкие прорези зоотропа внутренним кругом зеркал, которые прерывисто отражали изображения. Вскоре после того, как зоотропы стали популярными, в 1868 году появилась книга с перелистывающимися картинками (флипбук). Благодаря своей простоте и компактности, а также тактильным ощущениям, флипбук остаётся относительно популярным и сегодня. Недостатком флипбука является то, что анимация быстро прекращается, в то время как зоотроп может демонстрировать анимацию в виде непрерывного цикла. Эдвард Мюйбридж опубликовал свои первые хронофотографические снимки в 1878 году. Эти последовательные изображения вскоре были установлены в зоотропы несколькими людьми (включая самого Мюйбриджа) и публиковались в виде полос для зоотропа в 1880-х годах. Это подготовило почву для развития [кинематографии]. Зоопраксископ Мюйбриджа (1879) был одним из первых проекторов движущихся изображений и одним из нескольких изобретений, предшествовавших прорыву в кинематографе в 1895 году. В 1895 году Огюст и Луи Люмьер одновременно с кинематографом разрабатывали «Кинору». В то время как кинематограф имел огромный успех, «Кинора» стала популярным устройством для просмотра кинофильмов в домашних условиях. Кино, телевидение и видео рассматриваются как основные преемники зоотропа, если рассматривать их как технологические этапы в развитии кино. В 2016 году была изобретена и запатентована модификация зоотропа, получившая название Silhouette Zoetrope. Устройство было разработано исследователем доктором Кристин Верас и заняло третье место в конкурсе «Лучшая иллюзия года», отдавая дань уважения классическому зоотропу, но демонстрируя уникальное сочетание оптических иллюзий. GIF-анимацию можно считать ближайшим современным аналогом анимации зоотропа, поскольку оба формата обычно показывают зацикленные последовательности изображений.

Современные средства массовой информации

С конца XX века зоотропы периодически используются в искусстве, развлечениях, маркетинге и других медиа, особенно в виде линейных и 3D зоотропов (см. выше). Изготовление зоотропа также стало довольно распространенным творческим заданием и способом объяснения некоторых технических и оптических принципов кино и восприятия движения в образовательных программах.

В популярной культуре

Группа Blue Man Group использует зоотроп на своих шоу в Лас-Вегасе и в театре Sharp Aquos в Universal Studios (в Орландо, штат Флорида). В фильме «Дом на призрачном холме» (1999) используется зоотропная камера человеческого размера как искажённая тема ужасов. Зоотроп был использован при съёмках музыкального клипа на песню «My Last Serenade» из альбома Alive or Just Breathing (2002) группы Killswitch Engage. В клипе показана женщина, смотрящая через щели зоотропа во время его вращения; когда она приближает взгляд, камера перемещается через щели внутрь зоотропа, где группа исполняет песню. В 2007 году изображение зоотропа было представлено как один из новых идентификаторов BBC Two: футуристический город с летающими автомобилями, видимый через форму цифры два. В 2009 году драматический сериал E4 «Skins» выпустил беззвучные превью-ролики четвёртого сезона, приуроченные к их конкурсу ремиксов. В одном из роликов персонаж Эмили Фич смотрит в зоотроп. В 2011 году Скотт Блейк создал «Зоотроп 11 сентября», позволяющий зрителям наблюдать непрерывную реконструкцию крушения рейса United Airlines 175 в Южную башню Всемирного торгового центра. В 2012 году анимационная студия Sehsucht из Берлина создала заставку для MTV Europe Music Awards 2012 года. CGI-анимация демонстрирует 3D-зоотроп, рассказывающий историю об американской мечте. Анимация повествует о жизни Рокси и Сета, которые благодаря социальным сетям и популярности достигают вершины успеха, выступая на EMA на вершине карусели-зоотропа. Режиссёр – Мате Стейнфорт, продюсер – Кристина Геллер. В 2013 году режиссёр Джефф Зварт создал двухминутный фильм «Forza/Filmspeed», продвигающий Forza Motorsport 5. В рамках съёмок высококачественные изображения из игры были размещены на панелях вокруг трассы Barber Motorsports Park и сняты с камеры, установленной на спортивном автомобиле McLaren MP4 12C. В фильме ужасов 2016 года «Заклятие 2» зоотроп используется в одной из сцен. В 2019 году во втором сезоне аниме-адаптации манги ONE «Mob Psycho 100» в начальной заставке появляется 3D-рендеринг зоотропа. В 2022 году официальный музыкальный клип на песню Pharrell Williams «Cash in Cash Out» использует компьютерную 3D-анимацию зоотропа. Над видео, режиссёром которого выступил Франсуа Русселе, работали чуть больше года. В нём представлены кукольные версии Уильямса, 21 Savage и Tyler, the Creator, движущиеся по роскошному вращающемуся сету, включая украшенную драгоценностями руку, играющую на пианино, и дорогу, вымощенную деньгами.