【文創設計】光學玩具怎麼玩?費納奇設計與介紹

作者:文創造設計工作室/張宇文

隨著疫情漸緩,文創造慢慢回復雷切的創作,本月將延續上個月動畫歷史與紙設計,帶大家認識上個月提過有關費納奇鏡(Phenakistoscope)的光學類玩具,並介紹費納奇創作。

(圖片來源:文創造提供)

什麼是費納奇原理?

從攝影術的發明到 1895 年 12 月 Lumière 電影攝影機的首次公開放映之間,連續圖片中的運動攝影激發了許多科學家的靈感。

圖片因為視網膜持久性形成錯覺,導致科學家發明了幾種光學玩具,被稱為「前電影」,是當今電影的先驅;其中 1832 年由發現「視覺暫留」的比利時物理學家 Joseph Plateau 和奧地利的 Simon von Stampfer 一同發明的「費納奇鏡」為此類玩具最早期的型態;其原理是在圓盤畫上連續動作,並安裝在把手後,觀賞者面對鏡子,一邊手握把手、一邊旋轉圓盤,透過圓盤上的隙縫看見鏡子上圖片的反射,同時運用「視覺暫留」的原理,產生連續撥放的效果,圖像在片刻中彷彿有生命般的動了起來。

不過費納奇鏡一次只能一個人使用,因此大約只有流行兩年,很快就被別的技術取代。

儘管裝置和技術不斷的在進化,但是「視覺暫留」的原理是不變的。雖然現在看來,這種技術十分的古老,但如果自己嘗試製作費納奇鏡,會發現這還不是一件容易的事呢!

光學玩具 3 種常見的結構

(圖片來源:文創造提供)

光學玩具有許多不同型式與名稱,以下就介紹幾個最常見的結構:

1. 費納奇鏡(Phenakistoscope)

如上面提到的,透過轉輪與空隙,對著鏡子觀察的型式,而後又產生了「投影費納奇」(Projection Phenakistiscope),主要利用一個轉軸,帶動前後兩個輪子,前方的輪子是有縫隙的觀察盤,後方則是畫像盤,透過轉軸轉動,可從觀察盤直接看到畫像盤的動畫,不需再使用鏡子。

 

2. 西洋鏡(Zoetrope)

利用一圓筒,圓桶外圍有等間距的觀察孔,內部可替換不同的動畫底片,透過轉動圓桶,從觀察孔看到內部的動畫。

(圖片來源:文創造提供)

3. 普拉克辛鏡(Praxinoscope)

外型與西洋鏡類似,差異點在於,觀看時不再透過筒身的觀察孔,而是在圓桶中間放一個多邊型的鏡面,讓人們可以更便利的看到底片的動畫。

西洋鏡(Zoetrope)與普拉克辛鏡(Praxinoscope)都有許多不同的延伸設計與傳動形式,這邊就不多作介紹,有興趣的讀者可以利用關鍵字自行收尋。

設計與製作流程

  • 結構

本次利用結構搭配機電,設計出一款西洋鏡,並且透過封閉式加 LED 讓動畫效果更明顯。在初期設計結構時,原本想要利用齒輪帶動。

(圖片來源:文創造提供)

後來覺得這樣底板會變得很大,同時也想要向經典的造型致敬,所以利用一切巧思盡量保留傳統造型。

最後將結構分為「底座」、「外罩」、「上蓋」、「轉輪」四個部分,並利用調速器來控制轉速,以及利用電阻來調整 LED 的亮度。

(圖片來源:文創造提供)

  • 平面設計

本次的平面設計重點在於,同時利用了紙與板材,所以在厚度與材質上作了很多的測試,像是紙的彈性與磅數不能太硬,不然在組合外罩時會很容易有摺痕,太軟則是容易在旋轉時變型。

經過很多材質的實驗後,我認為 250-300 克的黑卡紙是最合適的材質。

(圖片來源:文創造提供)

  • 立體建模

透過立體建模來看干涉與比例,其中為了把 TT 馬達藏在外罩下面,所以底座的其中 2 個腳有做了一些調整,剛好可以躲開螺絲,而外罩原本是要用 8 等分的方式來設計。

(圖片來源:文創造提供)

後來發現會有上蓋與觀看孔不正的問題,所以改成了 7 等分。

(圖片來源:文創造提供)

  • 打樣與試組裝

一開始的外罩是利用上下都卡住的方式設計,後來發現,萬一轉輪壞掉,要維修會變得很麻煩,就改成了上扣下壓的方式,這樣可以直接把整個外罩上部拿起來,也能避免組裝時忘記放轉輪需要全部拆掉的問題。

(圖片來源:文創造提供)

  • 組裝完成

組裝好後就可以透過不同的底片看到不同的動畫,也可以自己設計不同動畫。

小結

透過本次的介紹,希望可以讓讀者們瞭解,許多有趣的老玩具,依然可以用現在的方式來創新改變,並且在原有的理論基礎上,加入科技的元素,透過古玩新詮的方式達到融古會今的境界。

很多時候設計師一再強調的創新,並不一定是真的符合需求,反而是已經流傳許多的事物,是否能透過再設計變得更好,或是更符合現代人的口味,這就是創客們可以在自己的生活中努力觀察思考的。

(責任編輯:賴佩萱)

文創造 設計工作室

Author: 文創造 設計工作室

善長於利用結構設計,創造以環保、智能啟發、美學教育為目地的互動結構裝置,並在設計中帶入中華元素及文化意涵是其特色。 作品具備實用性、啟發性,並以教育、趣味、互動為手段的相關作品。

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