[科普中国]-看见光影的奥秘——中国皮影戏

皮影戏又名“灯影”，最早出现在西汉时期。这是一种用灯光照射兽皮或纸板做成的人与物剪影，通过白色隔亮幕布的反射以表演故事的民间戏剧。

表演皮影戏时，艺人们会在幕布后面，一边操纵手中的戏曲人物，一边惟妙惟肖地用当地曲调唱述故事，同时配以乐器弹奏。整个皮影戏的表演过程离不开光，需要使用精油做为照明燃料。你知道吗，看似寻常的皮影戏中，其实蕴藏着有趣的光影奥秘。

我国先民早在春秋战国时期就已经发现了光沿直线传播的原理，在《墨经》中就已经记载了“针孔成像”的科学现象。由于光线在同种均匀介质中沿着直线传播，当光线照射到不透明物体时，就会被挡住，从而形成一片相对较暗的区域，这也就是影子。影子并不是独立存在的实体，仅仅只是这个物体的投影，因此会根据物体的形状形成不同的影子。皮影戏正是利用这一原理来完成各种造型和场景的表演。

自然界中的许多现象，如物体的阴影，我们能看到的日食和月食等，都是由于光沿直线传播产生的光影现象。根据这一原理，古人发明了日晷仪，通过观察直杆在太阳下的影子所在的位置来确定时间，使日晷仪成为古代一种特殊的计时工具。

皮影戏的表演除了需要借助光沿直线传播的科学原理，所需形形色色的皮影，其制作材料的选择也十分重要。最初的皮影是用厚纸雕刻而成，后来改为牛皮、驴皮、羊皮等材料制作。制作皮影的工艺极其复杂，先后要经过选料、雕刻、上色、缝缀、涂漆等8道工序。皮影制作完成后，在关节处需用线连缀在一起，就能灵活自如地提拉了。

一个皮影人，通常要用5根竹棍操纵，只有在传统皮影戏艺人灵活自如的手上功夫和说、念、打、唱的嘴上技艺的通力协调配合下，借助光影原理，才能最终演绎出一场精彩的皮影戏。

本文由北京市第六十五中学一级教师胡晓艳进行科学性把关。

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