100 年的深海电影制作和海洋探索

1917年,当土木工程师汉斯·哈特曼(Hans Hartman)尝试拍摄海底景象时,他开创了第一款深海遥控无人潜水器(ROV)的先河。在那个默片时代和战争潜艇横行的年代,哈特曼雄心勃勃的发明——一台重达1500磅的电动潜水摄像机——可以下潜到1000英尺的深度,捕捉沉船和水下宝藏的画面。正如《科学美国人》所解释的那样,尽管它配备了陀螺仪以保持稳定,但依靠电机驱动的螺旋桨进行定向控制,并且拥有创新的光源,但它有一个严重的局限性:这个笨重的设备必须在船甲板上盲目操作,这意味着摄像师在事后观看录像之前,根本无法看到他们正在拍摄什么。

哈特曼并未因此气馁,而是继续深耕。1925年,《科学美国人》展示了他的下一项突破——一个通过电缆连接到船上的圆柱形装置(见上图),内部装有一个潜水式的、由电机驱动的摄像机,并且有足够的空间供一人操控摄像机,或与附近船员沟通,协助各种水下任务,如打捞。这个垂直的、形似锡罐的潜水器,配备了舷窗和一个强大的探照灯,允许“操作员带着摄像机下潜到水中,拍摄任何他想拍摄的画面。”虽然哈特曼最初的目标是地中海的一座沉没的罗马古城,但他这款电影拍摄装置却能达到2000英尺的深度,以前所未有的清晰度拍摄海洋生物。一个世纪前,哈特曼的创新为这一领域奠定了基础,该领域已从笨重的地面控制设备演变为如今先进的、由人工智能驱动的自主潜水器。

screenshot of article from 1925 titled 'Diver to 'Shoot' Deep-Sea Movies'
2025年3月的《科学美国人》杂志刊登了一篇关于电影制作人如何努力进行水下拍摄的文章。图片:科学美国人

哈特曼的贡献恰逢摄影、电影和海洋探索快速变革的时期。尽管托马斯·爱迪生在二十多年前就为他的视听放映机(Kinetoscope)申请了专利,但电影技术——如用于拍摄的35毫米胶片和柜式摄像机——仍然很娇气且不可靠,迫使早期电影制作人只能在受控的摄影棚环境中拍摄。直到爱迪生1891年发明之后大约十年,才有可能拍摄户外场景,例如著名的莱特兄弟首次飞行飞行的镜头。

随着电影技术的发展,潜艇战技术、工业航运扩张以及人们对海洋考古学日益增长的兴趣等方面的并行发展,催生了对更有效记录海洋深处的方法的需求。

雅克·库斯托(Jacques Cousteau)可能是20世纪深海探索和水下电影制作中最具影响力的人物。在20世纪40年代,库斯托与人共同发明了水肺(SCUBA),彻底改变了潜水和水下探索。他1959年的“潜水碟”(Diving Saucer),绰号“丹尼斯”(Denise),可以载两人,下潜到350米深,并能在水下停留长达五个小时。库斯托和他的团队捕捉到了令人着迷的画面,最终汇集成了里程碑式的纪录片系列《雅克·库斯托的海底世界》(1968-1976)。

(Original Caption) 4/13/1964 - Nice, France -: Pointing to a rendering of his "Spheric Submarine Base" design, Jacques Cousteau explains how five men will spend the night underwater in this new housing. The Commander, famous for his undersea survival experiments, is expected to send his sphere-like submarine beneath the waters of Villefranche Bay. UPI photo.
1964年4月,雅克·库斯托在法国尼斯,解释五名男子如何入住这个新住所,在水下度过一夜。图片:美联社照片,通过盖蒂图片社 贝蒂曼

在库斯托的遗产以及他为海洋生物、沉船和古代遗址所激发的公众迷恋的基础上,电影制作人继续向更深处探索。1985年,伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)的遥控无人潜水器Argo,配备了高分辨率摄像头和声纳,在令人难以置信的12500英尺深处发现了泰坦尼克号残骸,其令人毛骨悚然的画面首次登上新闻头条。

进入21世纪,没有亿万富翁争相成为第一,又算得上什么征服未知世界的壮举呢?泰坦尼克号的幽灵般魅力吸引了无数富有的深海爱好者乘坐私人潜艇前往其长眠之地,其中包括2023年OceanGate的泰坦号潜水器的悲剧性内爆。在他1997年发布了现象级电影《泰坦尼克号》之后,财力雄厚的导演詹姆斯·卡梅隆(James Cameron)多次返回沉船残骸现场,利用他自己设计、创新的遥控无人潜水器探索船体内部。他2003年的纪录片《海底探险》展示了残骸保存得极为完好的景象。

2012年,卡梅隆乘坐他自己的“深海挑战者”(Deepsea Challenger)号潜水器,以近36000英尺(约7英里)的深度探索和拍摄了马里亚纳海沟,创下了最深单人潜水纪录。通过9.5英寸厚的玻璃窥视海底,他的探险队拍摄了地球最深海沟的详细程度前所未有的画面。随着正在进行的海洋研究项目,卡梅隆对深海的迷恋催生了一个新的探险系列《海洋探险家》(OceanXplorers),该系列的第一季于2024年首播——库斯托的回归?

如今,深海电影制作的前沿日益属于人工智能驱动的自主潜水器。从1917年哈特曼的有线遥控无人潜水器(ROV)开始,已经发展成为像斯密特海洋研究所(Schmidt Ocean Institute)操作的先进的自主水下航行器(AUV)。这些水下机器人,从在海底火山旁悄然滑行到探索海底热液喷口区,是21世纪的深海电影制作人,执行无人任务,拍摄并收集关键的海洋数据。这样的技术飞跃将深海纪录片制作提升到了非凡的高度——或者说是深度,BBC的《蓝色星球》(2001年)和《蓝色星球II》(2017年)等纪录片为水下电影摄影树立了新的标准。

研究人员和电影制作人现在部署具有高分辨率摄像头和实时流媒体功能的自主操作的帆船无人机,能够持续监测深海生态系统,支持海洋保护和科学发现。

在当今主要的创新者中,海洋生态学家和电影制作人戴维·格鲁伯(David Gruber)以其在生物荧光成像方面的开创性工作而脱颖而出,这项技术揭示了各种海洋生物如何以人眼以前无法察觉的方式发光。他的精彩画面已被纳入重要的科学研究和纪录片中。

从哈特曼开创性的电动相机到如今人工智能控制的自主水下航行器,一个世纪以来,深海电影制作取得了长足的进步。最初作为记录沉船和发掘古代宝藏的实验工具,如今已发展成为探索地球最后疆域——覆盖其表面70%以上、孕育生命、并赋予我们的星球在宇宙中独特蓝色光芒的广阔而神秘的海洋——的重要手段。

 

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比尔·古尔吉

特约撰稿人

比尔·古尔吉(Bill Gourgey)是《Popular Science》杂志的撰稿人,也是一位非官方的数字考古学家,他喜欢挖掘PopSci庞大的档案库来更新值得关注的旧故事(是的,旋转木马也是值得关注的)。


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