“光學一致性”與科學視覺表象的客觀性——關(guān)于攝影技術(shù)史的一項科學編史學考察

劉 兵，宋金榜

(1.清華大學社會科學學院科學技術(shù)與社會研究所，北京100084;2.上海交通大學科學史與科學文化研究院，上海200240)

一 引言

科學活動具有社會性、傳承性和積累性，科學家只有將其研究對象、研究方法和過程、觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、得出的研究結(jié)論表達出來，才可能與他人進行交流，才有可能接受科學共同體的檢驗并納入知識積累體系。表達的形式可以是語言文字的，也可以視覺圖像的。科學家通過繪畫、版畫、制圖、圖表、符號、攝影、錄像、電影、模型以及實物標本等非語言文字的視覺方式進行的表達被稱為視覺科學表象(visual representation of science)，其中二維靜態(tài)的視覺科學表象就是我們平常所說的科學圖像。

科學圖像對事物的觀察和記錄功能往往是文字所不能代替的。特別是17世紀時在弗朗西斯·培根(1561－1626)建設(shè)宏大的“自然檔案”的理想激勵下，科學圖像得到了更加充分的運用。尤其是對于博物學、解剖學這樣的觀察和描述性學科來說，將研究對象以圖像形式細致而真實地記錄下來，對于建設(shè)“自然檔案”顯得特別有意義。

科學圖像的記錄功能要求圖像必須具有寫實性，即圖像與其所表達的對象必須從視覺上保持一致。中國古代畫家將這種寫實性稱為“應(yīng)物象形”，而西方學者稱之為“光學一致性”(optical consistency)。寫實表象技術(shù)的發(fā)展史就是追求光學一致性的歷史。從原始的勾線填色到文藝復(fù)興藝術(shù)的透視畫法，再到暗箱和明箱等繪畫輔助工具的使用，使得光學一致性的達成越來越容易。而19世紀攝影技術(shù)的發(fā)明則完全擺脫了畫家的參與，使得沒有藝術(shù)背景的人(包括科學家)同樣可以輕而易舉地制作具有高度光學一致性的圖像，攝影技術(shù)因而成為人類歷史上寫實表象技術(shù)的革命性突破。

在科學史上，攝影技術(shù)出現(xiàn)之后迅速以其沒有人工干預(yù)的“機械性”引起19世紀科學家的高度興趣和極端崇信，一度掀起使用照相機制作各種科學圖集的熱潮，這些圖集被稱為“觀察科學的圣典”。但是攝影技術(shù)的“機械性”也逐漸受到人們的質(zhì)疑，特別是到了20世紀八九十年代，建構(gòu)主義學者更是對攝影技術(shù)的“機械性”進行了細致的“解構(gòu)”，提出攝影和繪畫一樣滲透著攝影師或科學家的理論，而主觀需要和審美情趣對攝影同樣有著重大的影響?？茖W史家也發(fā)現(xiàn)，攝影的出現(xiàn)并沒有完全取代繪畫在科學中的運用，他們認為其根本原因在于攝影本身對于表達科學概念的功能的缺失。

本文從科學編史學角度出發(fā)，對攝影技術(shù)出現(xiàn)之后的19世紀科學家、20世紀的建構(gòu)主義學者以及科學史家在攝影史研究中對攝影所持的不同態(tài)度及其研究進行梳理，以便更好地把握攝影史的發(fā)展變化和其中對攝影技術(shù)看法的變遷，從而更深刻地理解攝影技術(shù)運用于科學視覺表象的優(yōu)勢與不足。

二 從寫實繪畫到攝影技術(shù)

不管是達·芬奇著名的《蒙娜麗莎》，還是尼德蘭畫家揚·凡·艾克(Jan Van Eyck)(1385－1441)的《阿爾諾芬尼的婚禮》，從形象和光影效果上對事物真實而細致入微的描繪都會帶來強烈的視覺沖擊力和美的享受。繪畫與其描繪對象的光學一致性對于科學來說更加重要。所謂光學一致性，就是指畫面中所描繪物體的每個點，從相對位置、亮度、顏色等方面都和人眼所觀察到的物體本身的點一一對應(yīng)。這樣，繪畫就準確地記錄了人眼所觀察到物體的形象，人們觀看繪畫就能真切地感知到物體本來的樣子。

繪畫是畫家用畫筆把眼睛觀察到的物體的形象描繪在畫紙(或者畫布)上，因此從物體本身的形象到畫紙上的形象之間要經(jīng)過畫家雙眼、大腦和手、筆的一連串轉(zhuǎn)換過程。經(jīng)過這些過程的轉(zhuǎn)換，最終的繪畫結(jié)果和物體本身的形象相比難免會有不同程度的失真。高明的畫家能更逼真地描繪出物體的形象，而平庸的畫家則難以準確地“應(yīng)物象形”。

15世紀早期歐洲興起的透視畫法第一次為繪畫的光學一致性提供了系統(tǒng)的理論和方法。透視畫法的基本原理就是畫家用一只位置固定的眼睛通過一個窗口去觀察窗口后面的物體，將人眼所觀察到的物體在窗口中投影的相對位置準確地復(fù)制在另一個“窗口”——畫紙上，從而達到準確描繪物體的目的。［1］透視畫法將觀察者的眼睛固定下來，繪畫過程中省去了大腦的轉(zhuǎn)換過程，因而在寫實繪畫技術(shù)史上取得了重大進步。

公元前400多年，中國的墨子就觀察到小孔成像現(xiàn)象。如果利用小孔成像的原理將物體的形象直接投射到畫紙上，然后用畫筆將物體在畫紙上所成的像描繪下來，這樣就省去畫家雙眼和大腦的轉(zhuǎn)換，就有可能比透視畫法更準確地進行描繪。暗箱(camera obscura)就是基于這一原理發(fā)明出來的。暗箱是一面開有一個小孔的密封箱，箱外景物透過小孔，在黑暗的箱內(nèi)壁上就形成了上下顛倒且兩邊相反的像。畫家先用鉛筆勾勒出成像的輪廓，然后再進行著色，即可得到一幅非常逼真的繪畫。1807年，英國畫家奧拉斯頓(W.H.Wollaston)又發(fā)明了更為簡便易用的明箱(camera lucida)。明箱的關(guān)鍵部件是一個棱鏡，畫家通過棱鏡向下觀看，可以同時看到下面的畫紙和前面物體通過棱鏡的反射所成的像，而物體所成的像剛好就在下面畫紙的位置上，這樣畫家就可以直接在畫紙上將物體的成像描繪下來。［2］

在攝影技術(shù)發(fā)明之前，暗箱和明箱在科學研究中得到了廣泛運用。雖然利用暗箱或明箱繪制的作品一度使真正的畫家感到一絲威脅，但這種繪畫方式仍然離不開繪畫者的手法和筆墨，因此并不能達到完全準確描繪事物的目的。如果能有一種物質(zhì)或者技術(shù)，可以直接將物體在暗箱中所成的像記錄下來(明箱在畫紙上所成的像是虛像，因此無法直接記錄)，那么“繪畫”的過程將不僅不再需要畫家雙眼、大腦的轉(zhuǎn)換，甚至也無須畫家的手法和筆墨的參與，因此就應(yīng)該能夠更為準確地描繪物體的形狀。這一想法導(dǎo)致了攝影技術(shù)的發(fā)明，而暗箱也被公認為是照相機的前身。

對于攝影技術(shù)的發(fā)明來說，最重要的就是找到自動記錄光學成像的物質(zhì)和方法。1825年，法國人約瑟夫·尼塞費爾·尼埃普斯(Joseph Nicephoce Niepce，1765－1833)用朱迪亞瀝青做感光材料，使用“日光刻蝕法”拍攝了人類歷史上有確切年代可查的第一張照片《牽馬的孩子》，但是他的方法要經(jīng)歷數(shù)小時的曝光，而且成像模糊，因此實用性較差。1837年，法國人路易·雅克·芒代·達蓋爾(Louis Jacques Mande Daguerre，1787－1851)創(chuàng)立了“達蓋爾攝影術(shù)”(Daguerretype，亦稱銀版攝影法)。達蓋爾攝影術(shù)以銅板為載體，以光敏銀層為感光材料，曝光時間僅需15－30分鐘，而且成像品質(zhì)優(yōu)良，［3］8達蓋爾因此被公認為攝影技術(shù)的發(fā)明人。達蓋爾攝影術(shù)的誕生，掀開了利用“自然之筆”——光線獲取圖像的新篇章。

從寫實繪畫到攝影技術(shù)的發(fā)展史，是一部逐步將主觀因素排除于“繪畫”過程的歷史。隨著主觀因素的逐步排除，繪畫的光學一致性越來越容易實現(xiàn)。發(fā)展到攝影技術(shù)，主觀因素被最大限度地排除出去，“繪畫”過程完全通過“自然之筆”——光線來實現(xiàn)，使得其光學一致性達到了前所未有的高度。

三 “自然之筆”:19世紀科學家對攝影技術(shù)的極端推崇

攝影技術(shù)以其操作過程的機械性，為科學圖像的精確性和客觀性帶來了無限期望，更迎合了培根思想影響下的觀察科學積累知識的需要。對于觀察科學來說，“科學家必須杜絕將自己的愿望、預(yù)期、概括、審美，甚至日常語言強加于自然的影像。由于人類自我約束的能力在衰減，因此必須由機器來取而代之?！保?］攝影技術(shù)恰恰滿足了這種需要?！暗饣y紙照相法”的發(fā)明者威廉·亨利·?？怂埂に柌┨?William Henry Fox Talbot，1800 －1877)是世界上最早的一批攝影師之一，他在1844年出版的《自然之筆》(Pencil of Nature)一書中把攝影描寫成“自然物體描繪它們自己的過程，而不需要藝術(shù)家的畫筆的幫助”［5］。人們都深信，由于攝影是利用化學方法將物體發(fā)射或反射的自然光線通過鏡頭在底片上所成的像記錄下來，整個過程都是通過自然過程實現(xiàn)的，也就擺脫了畫家的技能、好惡等主觀因素可能帶來的偏差，因此能完全客觀、真實地描繪物體。

比利時安特衛(wèi)普大學傳播科學系主任、教授呂克·保韋爾斯(Luc Pauwels)也指出，和手工表象方式相比，對于攝影來說，“人眼直接觀察可見的物體或現(xiàn)象可以被照相機這樣的表象設(shè)備捕獲，并產(chǎn)生以時間統(tǒng)一、空間連續(xù)為特征的詳細表象，這會產(chǎn)生某種‘中立’，因為所有的元素和細節(jié)都是被平等對待的”。［6］所謂時間統(tǒng)一，是指攝影是在瞬間完成的，是在某一特定時刻對對象完備的描繪結(jié)果，而不是將對象不同時刻的狀態(tài)進行綜合的結(jié)果。所謂空間連續(xù)，是指凡是對象進入鏡頭的發(fā)光點，都會依據(jù)既定的投影關(guān)系在底片(或者數(shù)碼相機的感光元件)上形成一個像點，發(fā)光點和像點有一一對應(yīng)的關(guān)系，攝影師在按動快門的瞬間無法改變這種對應(yīng)關(guān)系，攝影因而被認為是一種“機械的”、“中立的”乃至“客觀的”表象方式。而手工表象不具有時間統(tǒng)一性(因為繪畫過程不可能在瞬間完成)，也不具有準確的空間連續(xù)性(因為繪畫需要畫家的參與)。因此，攝影發(fā)明以后不久，迅速得到科學家們的信賴，并被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的科學研究?！白屪匀粸槠渥陨碚f話”成為出現(xiàn)于19世紀后半期新科學的口號，并激起采用了照相機制作確保不受人類干預(yù)的鳥類、化石、人體、基本粒子、花卉圖像的圖集，即“觀察科學的圣典”的狂熱。［3］81

這種狂熱的確在知識的積累中起到了重要作用，但也暴露出人們對攝影技術(shù)的過度迷信。德國恩斯特·海克爾(Ernst Haeckel)博物館館長、生物學和哲學教授、自然科學史講師奧拉夫·布賴德巴赫(Olaf Breidbach)在其《微觀世界的描繪:19世紀科學顯微攝影中對客觀性的申明》中詳細研究了19世紀的科學家對攝影這種圖像生產(chǎn)方式的過度癡迷與信賴。顯微攝影是攝影技術(shù)在科學中的最早應(yīng)用之一，第一本有顯微照片插圖的專著于1845年出版。到了1860年，解剖學家已經(jīng)出版了大量介紹顯微攝影技術(shù)的書籍。從布賴德巴赫的研究中可以看出，當時人們把顯微攝影技術(shù)看作是一個記錄顯微分析的、不受觀察者主觀干擾的重要方法。顯微照片被一些作者認為是對微觀世界徹底的、可靠的替代，而不是人工生產(chǎn)的制品，他們甚至試圖利用這些顯微照片代替標本本身來研究微觀世界。當時顯微鏡的放大極限是2 000倍，為了獲得更大的放大倍率，當時的科學家采用了這樣的方法:首先制作一張某一真實標本的顯微照片，然后把這張顯微照片作為標本放到顯微鏡下再次放大，從而制作第二張放大倍率更大的照片，這樣第二張照片可以達到8 000甚至30 000倍的放大率。這些科學家利用照片代替標本以實現(xiàn)二次放大，是因為他們的確認為這些“照片可以提供微觀世界結(jié)構(gòu)的精確信息”，而沒有認識到這種方式還將向我們提供照片成像的顆粒以及光學負片的其他物理屬性的“信息”。［7］

攝影被認為是自然物體描繪它們自己的過程，而不需要藝術(shù)家的畫筆的幫助，因此可以杜絕畫家將自己的愿望、預(yù)期、概括、審美甚至日常語言強加于自然的影像。但是19世紀的科學家對攝影技術(shù)也存在著過度迷信，甚至將照片代替研究對象本身的現(xiàn)象。

四 “人工干預(yù)”:建構(gòu)主義學者對攝影技術(shù)“機械性”的解構(gòu)

19世紀的人們有些過于沉醉于攝影帶來的驚喜，片面夸大了攝影的“客觀”和“真實”。雖然攝影師對攝影的干預(yù)方式不如繪畫那樣自由和多樣，但是攝影也無法完全擺脫主體的干預(yù)。從攝影發(fā)明之后不久，便開始有學者反思攝影的“機械性”。特別是到了20世紀80年代，在美國科學哲學家漢森(Norwood Russell Hanson，1924－1967)更早些時候就已經(jīng)提出的“觀察滲透理論”學說以及科學知識社會學的影響下，建構(gòu)主義學者更是熱衷于發(fā)現(xiàn)科學家的理論背景在攝影過程中的滲透方式，揭示主體對攝影進行干預(yù)的途徑，從而對攝影技術(shù)的“機械性”進行解構(gòu)。對這些研究進行歸納，可以將攝影滲透主體理論的方式以及主體對攝影進行干預(yù)的途徑分為以下幾種:

1.攝影器材及其設(shè)置。照相機本身以及鏡頭、濾鏡的選擇，照相機光圈、焦距、快門速度、白平衡等參數(shù)的設(shè)定以及攝影模式、對焦模式、測光模式的選擇，相機底片大小及其感光度，相紙的選擇以及沖印技術(shù)的運用，自然光線以及閃光燈的布設(shè)等等，都為攝影師干預(yù)攝影提供了可能性。

2.對象選擇。對拍攝對象的選擇直接滲透著科學家的理論背景和學術(shù)觀念。假如一個植物學家信奉林奈分類體系，他在拍攝植物的時候就會特別關(guān)注植物的花而很可能忽略其他器官，因為林奈分類體系是以植物的性器官——花為分類依據(jù)的;而一個信奉自然分類系統(tǒng)的植物學家必定關(guān)注植物的全部器官，因為它們都是自然分類系統(tǒng)的分類依據(jù)。

3.背景選擇。背景的選擇也能體現(xiàn)出科學家的理論傾向。比如，林奈分類體系對動物的分類更強調(diào)其形態(tài)學特征，因此信奉林奈分類體系的動物學家拍攝動物時就有可能不會特別關(guān)注動物所處的環(huán)境，甚至會有意使動物脫離特定的環(huán)境;而有的動物學家則強調(diào)動物的生活習性及棲息地特征也應(yīng)成為動物的分類依據(jù)，他們拍攝動物時便會更注意將動物置于特征性的環(huán)境中。

4.視角控制。由于照相機的底片是平面的，這就決定了攝影和透視畫法一樣不可避免地會產(chǎn)生邊緣拉伸形變，廣角鏡頭產(chǎn)生的形變尤其明顯，這種形變就是透視形變。而人眼的視網(wǎng)膜是球面的，不會產(chǎn)生這種形變，這就決定了攝影不可能完全準確地記錄人眼所觀察到的效果。人像攝影師使用廣角鏡頭拍攝美女，可以使其雙腿顯得更為修長，就是利用了廣角鏡頭的透視形變。在科學研究中，透視形變也很早就被科學家有意識地利用。19世紀時考古學家、建筑師和制圖師沃辛頓·喬治·史密斯(Worthington George Smith)在利用明箱繪制尼安德特人頭骨化石標本時，就曾通過將明箱更加靠近眼眶，以使得眉骨顯得更大，而其他部分包括前額則被縮小［8］。較小的前額代表著較小的大腦容量，這樣就佐證了他所支持的赫胥黎所提出的尼安德特人是一種“最古老的人種”的理論。

5.美學考量。攝影師的攝影技術(shù)、攝影風格、藝術(shù)修養(yǎng)和審美興趣，以及拍攝需要、對拍攝對象的認知和個人好惡，都將對拍攝結(jié)果產(chǎn)生不同程度和不同方式的影響。斯坦福大學的伊麗莎白 A.凱斯勒(Elizabeth A.Kessler)曾經(jīng)參與觀察了哈勃后續(xù)計劃(Hubble Heritage Project，又直譯作哈勃遺產(chǎn)項目)的天文學家對M51號星云的哈勃望遠鏡照片的選擇和處理的詳細過程。通過觀察她認為，哈勃太空望遠鏡所拍攝的照片對換取官方支持和公眾熱情有著重要的作用。這些圖像并不是依賴其科學內(nèi)容，而是依賴其驚奇和震撼的美學效果來激發(fā)公眾的興趣和熱情的，因此天文學家在選擇和處理照片的過程中不可避免地包含了某種程度的美學價值判斷。比如，為了顯示光強度的精細差別以看到對象的更多的結(jié)構(gòu)和細節(jié)，天文學家們調(diào)整了數(shù)據(jù)中的測光范圍，減少了圖像中所包含的亮度的范圍并強化在該范圍內(nèi)的光強度數(shù)值的差別，而在此選擇范圍之外的數(shù)據(jù)則被忽略或者降低飽和度。圖像還被進一步修正以提高清晰度，宇宙射線痕跡被去除，望遠鏡或者探測器的其他一些設(shè)備因素比如壞像素帶來的暗點以及過度曝光區(qū)域等也被去除。為了創(chuàng)造一幅完美的圖片，盡管天文學家和圖像處理者如此細致打磨，但是他們卻保留了一項設(shè)備不良因素帶來的影響——衍射芒(看上去像是從明亮星體發(fā)出的尖細的光線)。這雖然是光線在望遠鏡內(nèi)部形成的不理想的效果，但是因為它們很符合星星“一閃一閃亮晶晶”的形象，成為重要的美學元素得以保留。［9］

6.作品解讀。攝影的解讀離不開主體的參與，解讀過程無法避免主體的理論背景、興趣、意愿等主觀因素的干預(yù)。其實，在傳統(tǒng)的科學哲學關(guān)于觀察滲透理論的研究中，對于“觀察陳述”中主觀因素的存在和影響，已經(jīng)是一個接近于常識性的知識了，但當這種學說專門地用于對攝影技術(shù)帶來的用于科學研究的視覺圖像的分析時，仍然會突出地展示出其沖擊力。荷蘭馬斯特里赫特大學藝術(shù)與文化系伯尼克·帕斯威爾(Bernike Pasveer)曾經(jīng)觀察研究了臨床醫(yī)生制作和解讀X射線照片的過程。他發(fā)現(xiàn)，對X射線照片中陰影的臨床意義的判斷是一個復(fù)雜、費時而又充滿著主觀解釋的過程，它有賴于從他人、傳統(tǒng)醫(yī)學以及其他診斷方式(觸診、叩診、聽診、對尸體的解剖等)獲得的知識體系，離不開對其他X射線圖像的對比研究。［10］

因此，不管是科學攝影還是藝術(shù)攝影，都無法完全擺脫攝影者的干預(yù)和主觀的表達。對于科學攝影而言，科學家的理論背景更是滲透于整個攝影過程，包括攝影器材的選擇及其設(shè)置，拍攝對象的選擇及其背景的處理，攝影手法的運用，最終照片的解讀等。

五 “功能缺失”:科學史家對攝影技術(shù)科學表象功能的反思

普林尼曾斷言繪畫不可能成為傳遞真正的普遍知識的工具，因為它們總是和有形物體的偶然特質(zhì)相關(guān)。［11］135如果普林尼能夠活到今天，他會發(fā)現(xiàn)這種說法更適合于攝影。

攝影期許不受人為決斷干擾的，以時間統(tǒng)一、空間連續(xù)為特征的客觀圖像，但這也恰恰造成了傳遞“真正的普遍知識”的功能缺失。攝影的時間統(tǒng)一性使得單張攝影作品通常無法表達事物隨時間變化的關(guān)系，攝影的空間連續(xù)性使得科學家無法像繪畫那樣對視野中的對象進行取舍、強調(diào)或重組。因此，攝影是一種包含著完備的原始信息的“原始圖像”，是對具體的特定事物的表象結(jié)果，而不是對一類對象共同屬性的抽象，因此無法傳遞或者再現(xiàn)“物理對象的本質(zhì)”，即科學概念和規(guī)律。

繪畫則可以通過選擇、忽略、分離、組合、強化、淡化、色彩運用甚至加注文字等手段，抽象出同類對象的一般特征然后描繪出來，從而表達和傳遞物理對象的本質(zhì)。比如在解剖學中，繪畫可以淡化、模糊甚至忽略次要組織，從而簡化復(fù)雜的解剖學信息;可以將不同的元素綜合到一幅繪畫中，從而描繪更完整的解剖學概念;可以加上箭頭，來表示血液流動的動態(tài)路徑;可以用紅色線條表示動脈、藍色線條表示靜脈、白色線條表示神經(jīng)，從而更好地揭示機體的解剖學本質(zhì);等等。［12］

科學史家在研究攝影技術(shù)應(yīng)用的歷史時也發(fā)現(xiàn)，雖然攝影技術(shù)出現(xiàn)之初迅速引起科學家們的廣泛興趣，也出現(xiàn)了一些使用攝影作品的科學畫冊，但這種熱情很快冷卻，更多的科學家仍然傾向于繼續(xù)采用繪畫來表現(xiàn)他們的研究成果。

荷蘭格羅寧根大學的莎拉·德·瑞克(Sarah de Rijcke)關(guān)于19世紀神經(jīng)解剖學圖像的研究得出了類似的結(jié)論。1873年，在攝影技術(shù)發(fā)明30多年后，第一本包含有照片的神經(jīng)解剖學圖集，朱勒·伯納德·路易斯(Jules Bernard Luys)的《中樞神經(jīng)攝影圖集》才出版，此后攝影在神經(jīng)解剖學中的應(yīng)用仍然相當少見?！吨袠猩窠?jīng)攝影圖集》是作者此前《對大腦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和疾病的研究》一書的修訂和補充，其中最大的改變是照片的使用。作者在前言中談到了在這本圖集使用照片的真正目的:“在這本書(指《對大腦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和疾病的研究》)出版后，我看到有些知名人士(對他們我完全發(fā)自內(nèi)心地給予敬重)對我當初精心制作的表達了我對神經(jīng)中樞的理解的繪圖產(chǎn)生了懷疑，而且聽說他們還懷疑這些繪圖是否的的確確真實地反映了我所看到的，甚至懷疑我是否以我自己的雙眼親自看到過，或者懷疑我這個極度專注的作者的過度想象是否影響到了我之所見?！薄敖鉀Q的辦法是通過把我自己完全清除，通過用光線的作用來替代我自己的行為來獲得既客觀又可信的關(guān)于我第一部作品中的插圖的解剖學細節(jié)圖像，以此來有效回應(yīng)對我第一部作品的批評?！保?3］通過使用照相機，路易斯成功地證明了此前科學行為的合法性。但是有趣的是，作者為了充分闡釋照片不太清晰的解剖學內(nèi)涵，所有的照片都在下一頁配上了一幅說明性的版畫。

莎拉·德·瑞克還研究了顯微攝影領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物圣地亞哥·拉蒙·卡哈(Santiago Ramony Cajal)作為狂熱的業(yè)余攝影家，為什么更傾向于使用繪畫而不是他所獨創(chuàng)的顯微照片。在一本關(guān)于神經(jīng)組織攝影的專著中，卡哈提到只有當神經(jīng)組織切片非常平整而且非常薄(1－10微米之間)的情況下，照片的效果才能和較好的繪圖的效果相提并論。但是當使用較厚的組織學切片的時候，神經(jīng)解剖學家通過顯微鏡觀察時就不得不頻繁地變換焦距，不得不對大量的不同光平面進行整合。而照片不可能表達多個焦平面中觀察到的重要細節(jié)，同時隱去那些不重要的細節(jié)。而繪畫卻可以“像地圖一樣刻意指明穿越陌生地帶的道路……大腦的特征能夠通過顏色或交叉影線的綜合運用來得到突顯，而其他無關(guān)信息則通過陰影淡化或者省略消失在背景中……這對于攝影來說是極端困難的?！保?4］

恩斯特·?？藸栒J為，插圖不僅是對所看到的事物觀察的結(jié)果，也應(yīng)該是對事物的解釋。攝影“時間統(tǒng)一、空間連續(xù)”的特征決定了攝影用于科學概念和規(guī)律表達的功能缺失，這是造成19世紀攝影技術(shù)發(fā)明之后，科學家仍然傾向于繼續(xù)采用繪畫來表現(xiàn)他們的研究成果的根本原因。繪畫可以通過選擇、忽略、分離、組合、強化、淡化、色彩運用甚至加注文字等手段，描繪出同類對象的一般特征，因而相對于攝影而言，在表達科學概念和規(guī)律方面有其獨特優(yōu)勢。

六 結(jié)論

圖像對事物的觀察和記錄功能往往是文字所不能代替的。圖像要用于科學研究中的觀察和記錄，就必須要有良好的光學一致性。從寫實繪畫到攝影技術(shù)的發(fā)展史，就是一部追求光學一致性的歷史。當時的人們認為，將主觀因素排除于“繪畫”過程而以自然過程來取代，是提高光學一致性的重要途徑。對于攝影技術(shù)而言，主觀因素被最大限度地排除，“繪畫”過程完全通過自然過程來實現(xiàn)，使得其光學一致性達到了前所未有的高度。

攝影被認為是自然物體描繪它們自己的過程，而不需要藝術(shù)家的畫筆的幫助，因此可以杜絕畫家將自己的愿望、預(yù)期、概括、審美等強加于圖像。攝影因而受到19世紀科學家的高度信賴，并被廣泛運用于制作各種科學攝影集，“讓自然為其自身說話”成為出現(xiàn)于19世紀后半期的新科學客觀性的口號。

但在后來，科學史家及相關(guān)的研究者們發(fā)現(xiàn)，攝影“時間統(tǒng)一、空間連續(xù)”的特征決定了攝影用于科學概念和規(guī)律表達的功能缺失。這是造成19世紀攝影技術(shù)發(fā)明之后，許多科學家仍然傾向于繼續(xù)采用繪畫來表達他們研究成果的根本原因。而繪畫可以通過選擇、忽略、分離、組合、強化、淡化、色彩運用甚至加注文字等手段來描繪同類事物的一般特征，因而在表達科學概念和規(guī)律方面有其獨特優(yōu)勢。

在科學史家對攝影技術(shù)史的研究中所發(fā)現(xiàn)的科學家、科學哲學家以及他們自身對攝影圖片以視覺方式所表達的對象“客觀性”的這些認識的變化，其實與科學哲學中著名的“觀察滲透理論”學說有著異曲同工之意，都是對觀察陳述的客觀性的新認識。只不過，在對攝影技術(shù)的利用中，因為更多不依賴于人的技術(shù)手段得以發(fā)展的緣故，而使這種傳統(tǒng)中被設(shè)想的客觀性的假象更加隱蔽而已。

不過，在現(xiàn)實中，傳統(tǒng)觀念的影響依然是很頑固的，再加上對于新的技術(shù)手段的崇拜，在當代還出現(xiàn)了對于所謂圖像時代的到來的片面認識、歡呼和追捧。從科學界對圖像的利用，到現(xiàn)代化教育中對視覺圖像手段的過分熱衷，再到日常生活中人們對于“有圖有真相”這樣的看法的信奉，恰恰是這種傳統(tǒng)觀念的影響的實例。因而，重溫攝影技術(shù)史中所體現(xiàn)的人們對于基于“光學一致性”而帶來的客觀性的信念及其在后來的變化，依然是有著重要的啟發(fā)性意義的。

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