3.1 纵深空间
纵深空间（deep space）是三维世界呈现在二维屏幕上时产生的错觉。为观众营造出一种三维的空间感（包含高度、宽度以及深度）是有可能的，即便这种深度是一种错觉。其实并不存在真正的深度，因为展示图画的屏幕只是二维的。
观众因为看到了深度线索（depth cue），因此深信他们在二维的屏幕上看到了深度。
这幅图画描绘了一条伸向远方的繁忙的高速公路。右侧车道上的车正在驶离照相机的位置，而左侧车道上的车则从远方驶来，并迅速地驶过照相机的位置。这个描述貌似是正确的，但是，实际上确实彻彻底底地错了。这幅图画展示在一张二维的纸上（或者是一个屏幕上），所以不可能存在真实的深度。然而，我们还是坚信这条高速公路是伸向图画的远方，有些车在驶近而另一些则在远去。在这幅二维的图画中，是什么让我们确信自己看到了并不真实存在的深度，答案是：深度线索。
深度线索
在二维平面上由于错觉而体验到的深度，即纵深空间，它是由深度线索创造并控制的。深度线索是创造深度错觉的视觉元素。
透视
最重要的深度线索就是透视（perspective）。在平面上创造深度错觉的时候，就必须要了解如何识别现实世界中的透视关系。
上图是在第一章中介绍过的二维平面。平面顶端和底端的直线是平行的，而且左侧和右侧的直线也是平行的。这就是一个正平面（frontal plane）。
这堵墙也和正平面一样。从视觉上看，正平面和这堵墙都没有深度，但是通过添加透视的视角，它们就可以展现出深度了。为了更清楚地解释，我们将透视法分为三种基本的类型：单点透视、两点透视以及三点透视。
单点透视
单点透视（one-point perspective）是最简单的一种透视类型。
用同一堵墙，观察者的位置是可以被改变的，从而展示出透视的深度线索。
如上图，平面的顶端与底端直线的延长线交叉或汇合于一点，这一点叫作灭点或消失点（vanishing point，简称VP）。灭点可以在画面的任何位置，但是一般会出现在视平线上。这样就创造出一个纵向平面（longitudinal plane），这是创造深度错觉的一个极为重要的线索。纵向平面看似是具有深度的。平面的右侧看起来离我们更远一些，虽然它仍存在于这张纸平面上。
单点透视的一个经典例子就是站在铁道中间的时候，铁轨看上去在地平线处交于一点。其实铁轨并不会真正的交汇，它们总是保持平行，但是看上去它们就像是在灭点汇合了。
铁轨创造出一个纵向平面，这个纵向平面会延伸至远处的地平线，但是在上图中，为了更加清晰地说明问题，铁轨的纵向平面被压缩了，而我们能够将压缩的程度换算为距离——两条铁轨的远端越接近，看上去就越远。
汇合现象在真实世界以及屏幕世界中都会出现，但是在屏幕世界中它出现在二维的平面上，是深度错觉的一个线索。铁路看似要延伸到图画的深处去，但是在一个平面上并不存在真正的深度。
两点透视
接下来的一个类型是两点透视（two-point perspective），这里存在两个灭点，也更加的复杂。有很多种方式可以形成两点透视，例如：
这个纵向平面仍然只拥有一个灭点，通过添加了一些线条，平面的汇合变得更加明显了。
在这个纵向平面中，我们可以再加入第二个灭点。如果抬高或者降低视线位置，那么这个纵向平面的左右两边就不再互相平行了。
这里有两个灭点。平面的顶端和底端的边线延长后汇合在边框（frame）外右侧的一个灭点，而平面两侧的边线延长后则汇合在边框外上方的第二个灭点。如果抬高视线角度，那么这个纵向平面两侧的边线将会汇合在边框外下方的一个灭点。
运用两个不同的纵向平面同样也可以产生两个灭点。
通常，建筑物的拐角处就是这种情形。两个纵向平面的顶端和底端边线延长后分别汇合在两个灭点处。
将这两个纵向平面反转就出现了另一种两点透视的情形，这通常发生在看向房间的一个角落的时候。
虽然两个灭点都隐藏在纵向平面后，但顶端和底端的边线延长后还是汇合的。
三点透视
三点透视（three-point perspective）比单点以及两点透视要复杂得多。下面是一些三点透视的例子。
上图中是一座很高的建筑物。这座建筑物上所有的线条都汇合于三个灭点。
一个灭点在建筑物的上方，而第二个和第三个灭点则会分别出现在建筑物左右两侧的水平线上。
这一幅图也表现了三点透视的情形，但是视角位置取在了建筑物的上方。
透视、灭点以及纵向平面可以应用于真实世界中的任一物体，正如下图所示。
当摄影机与视平线处于同一高度时，演员看起来就像是扁平的正平面。
而当摄影机高度降低并仰拍时，演员就变成了一个纵向平面。当摄影机高度升高并俯拍演员的时候，会发生同样的情形。
观众的注意力总会被屏幕上的灭点所吸引。注意你的眼睛是如何被两堵墙之间的灭点所吸引住的。
在这幅图片中，观察者的注意力集中在演员身上，但是也会被两堵墙中间的灭点所吸引。
此时，我们把演员重新摆放到两堵墙中间的灭点所在处，那么观察者的注意力就集中到了演员的身上。灭点帮助我们让观众的视线集中到演员身上。
这是否意味着演员必须总是处在灭点处呢？当然不是。但是，了解到灭点总是会吸引观众的注意力这一点是很重要的。
如果灭点处在屏幕范围之外，那么它吸引观众的能力就降低了。
从单点透视到两点透视，再到三点透视，这是一个视觉进阶的过程。灭点越多，深度错觉越强。一个灭点能创造出深度错觉，而增加第二个甚至第三个灭点则更能够增加深度空间的错觉。
在一幅图片中运用四个、五个、二十个甚至更多的灭点是可能的。如果这是一堂绘画实践课（当然并不是），那么我们会花时间来学习复杂的多点透视。但是看电影或者视频的观众们只能够察觉到至多三个灭点。这个有限性对于电影制作者来说是个优势，因为这意味着在运用透视和会聚原则的时候只有三种可能的深度错觉。
记住，无论增加多少个灭点，画面上并不存在真正的深度。这里用到的示意图以及照片都是为了说明在二维的纸张表面上存在纵深空间，但是所有的纵深感都是错觉。
近大远小规律
当一个特定尺寸的物体变小的时候，看起来它好像是变远了；而当一个特定尺寸的物体变大的时候，它看起来好像是变近了。
这个镜头画面具有纵深感是因为其中的三个人分别处在不同的平面上。一个人在前景，一个人在中景，而第三个人在后景。把三个人分别放置在前景、中景、后景三个不同平面上凸显了他们大小的不同。同样，注意前景和后景的两个人创造了一个纵向平面。当然，这三个人实际上离我们一样远，因为他们都处在同一个平面（这张纸）上，而大小的不同造成了深度错觉。
这个概念听起来好像很简单、很明显，但是近大远小规律（size difference）是在平面上创造深度错觉的一个极为重要的手段。
在奥逊·威尔斯（Orson Welles）的《公民凯恩》（Citizen Kane，1941）中，演员的位置设定以及深度错觉都是依据于透视和近大远小规律。事实上，这种深度线索有时也被称作是“纵深场面调度”（staging in depth）。
运动
通过移动摄影机前的物体或者移动摄影机本身都可以创造出深度错觉。在第七章中，运动的概念还将扩展到其他的领域。
被摄物的运动
这里所说的被摄物（object），指的是在摄影机前方的所有事物：人、动物、篮球、椅子、汽车、船以及一束光等，它们没有任何区别。
在摄影机前，现实世界中的物体只能有两个运动方向——平面运动（parallel）或者纵深运动（perpendicular）。切记图像平面是展示画面的二维“窗框式”（window）屏幕。
与图像平面平行的运动可以是左右、上下或者斜线方向，还可以是环形方向。
单一被摄物平行于图像平面移动时不会产生深度感，但是当处于不同平面的两个或者更多的被摄物平行于图像平面运动的时候，在屏幕上就会出现纵深空间。
这个镜头中有两名运动员（一个位于前景，一个位于后景）在跑道的起跑线上。两名运动员同时起跑，进行平面运动，并且二者的速度相等。但是看上去前景的运动员跑得比后景的运动员要更快些，事实上，两人跑过路程的距离一样。
通过增加一个灭点可以准确地表示出前景运动员究竟看上去多跑了多少，虽然这两人实际上跑过的距离是相等的。当观众发现，与前景运动员相比，后景运动员明显速度更慢和距离更短时，他们相信后景运动员距离他们更远一些（后景平面上的运动员也更小，这增加了深度）。速度以及移动距离上的明显差距创造了深度线索，即相对运动（relative movement）。
当一个被摄物纵向运动的时候也会创造深度错觉。朝向或者远离摄影机移动的被摄物就是在垂直于图像平面运动。纵向运动既包括正对着摄影机的运动，也包括纵深空间中以斜线方向横跨屏幕的运动。
当被摄物以恒定的速度朝向摄影机运动的时候，看起来是在加速。相反，当被摄物远离摄影机运动的时候，看起来是在减速。这种速度感觉上的变化就是纵向运动所产生的深度线索。举个例子，一架飞机沿着跑道加速起飞，实际上它的速度是增加的，但是由于它飞向了远方，看起来却好像是在减速一样。
摄影机的运动
有三种摄影机的运动会创造出相对运动以及深度错觉，它们分别是：摄影机的前后运动（dolly in/out）、左右运动（track left/right）和上下运动（boom up/down）。无论摄影机如何运动（通过移动式摄影车、摄影升降机、直升机、特殊的机械吊索或者仅仅是手持移动），最基本的原则都是适用的。
摄影车的前后运动是指让摄影机靠近或者远离某一被摄物。
移动式摄影车创造出前景和后景之间的相对运动。
当摄影机推近时，同后景上的两名演员比起来，前景上的演员会以更快的速度变大。这是由于前景演员和后景演员与摄影机的相对距离不同。
俯视图或者平面设计图能帮助我们解释这个答案。摄影机的起始位置距离前景演员6英尺，距离后景演员55英尺。
然后摄影机推近5英尺。现在摄影机距离前景演员仅有1英尺，而距离后景演员50英尺。那么现在前景演员与摄影机的距离缩短了六倍，所以前景演员的尺寸变大了很多。而后景演员与摄影机的距离从55英尺成为50英尺（只缩短了十分之一），所以他们的尺寸变化是很微小的。
在摄影机运动过程中的被摄物大小变化的相对差距创造了纵深感。而前景物体比后景物体运动更快，这又创造了相对运动。
相反，当摄影机远离被摄物的时候，前景演员会急速变小，而后景演员的大小几乎不会改变。前景与后景的演员之间的相对运动正是深度线索。
当摄影机向左或者向右运动的时候，通常称作推轨镜头，也可以创造出深度错觉。
画面中，一名演员位于前景，三名演员位于后景，摄影机向右移动。
当摄影机从左至右移动的时候，前景的演员比后景的三名演员更快地掠过摄影机前方。在速度较快的前景物体以及速度较慢的后景物体之间存在着相对运动。观众会将这种相对运动视作深度线索。
第三种能够创造深度错觉的摄影机运动是升降镜头。
摄影机通常利用机械臂升高或降低。
这个镜头有一名前景的演员以及两名后景的演员。当摄影机摇臂升起的时候，前景的演员会迅速地从屏幕下方移出，而后景的两名演员则会以更慢的速度下移。当摄影机摇臂下降的时候，前景的演员会快速地上移进屏幕，而后景的演员则几乎不怎么移动。
升降镜头能够创造和推拉镜头完全相同的相对运动现象，但是升降镜头创造的是垂直方向的相对运动，而非水平方向的相对运动。
在这三种情形中，摄影机运动都创造了被摄物的相对运动。正是这种相对运动，在扁平的二维屏幕上制造了深度错觉。
不同材质的散射
每个物体都有其材质以及细节特征。一堵普通的石膏墙，材质是顺滑的，也没有什么细节特征；而一件羊毛衫则有丰富的细节特征。因此，由材质细节特征不同而导致的散射也能创造深度错觉。
这幅照片展现了不同材质的散射现象（textural diffusion）。前景中，球迷的衣着和其他细节特征清晰可见；后景中的球迷几乎成了一个个点，衣着和其他细节也就无法辨析了。细节特征展现得较多的被摄物，看上去离我们更近一些；相反，则距离我们较远一些。这幅照片中也蕴含着其他的深度线索，例如大小的不同以及透视。在解释了每一种略显陌生的深度线索之后，这些线索的共同特征就显而易见了。
空气散射
空气散射（aerial diffusion）取决于空气中的微粒。这些微粒可以是灰尘、雾气、雨、烟雾、烟或者任何可以悬在空气中使后景变得模糊的东西。
空气散射造成了画面的三种视觉变化：材质细节特征模糊，对比度降低，甚至被摄物颜色与空气颜色渐趋一致，而这会创造出深度错觉。
空气散射程度较低（没有烟雾、雾气、雨以及浓雾）的晴天，可以说视野清晰。然而，我们只关注了这种气象条件下被摄物的细节特征，而忽视了颜色。
在雾天我们的视觉质量就完全不同了。此时空气散射给画面增添了深度线索，建筑物的细节特征看不见了，而且所有的影调对比也不明显了。亮色的和暗色的建筑物都变得灰蒙蒙。
雾也会把被摄物的颜色变成灰色（空气散射的颜色）。如果空气散射粒子是棕色的烟雾，那么远方的建筑物就会变成棕色的。空气散射会使镜头中被摄物的材质细节特征变得模糊，会降低影调对比度并且改变这些被摄物的颜色。
如果要利用空气散射营造出有效的深度线索，那么在同一个镜头中就必须存在两种被摄物，一种不被空气散射所影响，而另一种被空气散射影响。这两种被摄物之间的对比就创造了纵深感。
在空气散射作用下材质细节特征的损失效果同材质散射很相近，但是它们产生的原因不同。材质散射基于距离，距离远，细节模糊；空气散射基于微粒，微粒多，细节模糊，看上去也较远。
形状变化
被摄物的形状变化（shape change）是创造深度错觉的又一条线索。形状变化既可以发生在运动的物体上，也可以发生在静止的物体上。
这里有两幅手的图片。
把两只手都简化成轮廓图，使同一只手可以展现出不同的形状。
在现实世界中，这只手可以通过在三维空间中的旋转改变其形状。任何旋转的物体都需要有第三个维度来保证转动动作的产生。当真实世界的物体旋转的时候，它在屏幕上的形状就会发生变化。这种形状的变化就是一种深度错觉的线索。
例如，当一个杯子旋转或者摄影机绕着它运动的时候，杯子的形状就会发生改变。从桌子的高度看去，杯子的形状像是个长方形；但是当我们从上方看的时候，杯子的形状就成了圆形。几乎所有的物体在三维空间旋转的时候，或者是摄影机绕着它们运动的时候，它们的形状（轮廓）都会发生变化。
不用运动也可以发生形状的变化。这幅建筑物的图片显得很有纵深感，因为图中运用纵向平面以及近大远小规律（窗户从下至上渐渐变小了），而且这些窗户的形状也改变了。
在这张照片中，下层的窗户看起来是细高的长方形，而上层的窗户则看起来是矮扁的长方形。这种形状变化就是错觉深度的一个线索。观众认为所有的窗户实际上都是同一个形状的，所以形状上的明显改变就被理解为是由深度造成。
影调分离
影调指的是黑色、白色以及二者之间的一系列灰色（即灰度阶［gray scale］）。灰度阶不包含任何颜色，它是从黑到白的一系列影调等级。影调分离（tonal separation）是指通过调整被摄主体的亮度让观众感知到纵深空间。通常，颜色明亮一些的物体显得离我们更近一些，而较为黯淡的物体则显得离我们更远。
这就是灰度阶。
即便是两个大小完全相同的物体，观者也通常会觉得明亮的那个物体更近，黯淡的物体更远。
色彩分离
通过把颜色归类为暖色调和冷色调，颜色也可以创造深度线索。暖色调主要有红色、橙色和黄色，冷色调主要包含蓝色和绿色。在第六章“色彩”中，我们会更加全面地讨论这一分类以及颜色的复杂性。
通常暖色调看起来离观众更近，而冷色调则显得更远一些。
红色的长方形看起来离我们更近，而蓝色的那个看似远一些，虽然二者与我们的距离是一样的。
有很多理论解释为什么会产生这样的现象。研究者们认为这同人类对于不同波长的光的生理和心理反应有关。无论原因是什么，这种感知上的现象是真实存在的，我们可以运用这一现象在屏幕平面上创造出虚幻的深度空间。
位置高低
在屏幕范围内被摄物的垂直位置影响着观众对于其远近的感知。位置高一些的物体看起来更远，而位置较低的物体则显得更近。
即使这两个人的形状相同，观察者还是会认为位置较低的那个人在前景。
如果在屏幕范围内存在一条视平线，这种位置高低（up/down position）的深度线索就变得更复杂了。距离这条视平线较近的物体会显得更远，而距离这条视平线较远的物体则会显得更近一些。
在视平线以下的位置，较高的物体显得更远一些。相反，在视平线以上的位置，较高的物体显得更近一些。
重叠
当一个物体与另一个物体重叠（overlap）起来时，就产生了深度错觉。
在第一个镜头中，正方形显得更远一些，因为圆形遮盖了正方形的一部分，即圆形和正方形重叠了。重叠现象会创造纵深感，是因为要发生重叠，两个物体中必须有一个距离我们近，另一个距离我们远。
重叠的物体比不重叠的物体具有更强的纵深感。大多数时候，重叠只是个辅助的深度线索，只有与其他主要深度线索同时发挥作用时，才能起到增加深度错觉的效果。
聚焦
聚焦（focus）指的是画面中被摄物的锐度。
位于焦点上的被摄物清晰，反之，则模糊。当深度线索移出焦点位置，它的纵深空间特征就丧失掉了，变成了平面或者有限空间（flat or limited space，这两种空间在本章的后面部分都会讲到）。与在焦距内的前景相比，模糊的后景显得更远一些，但是这种现象并不会造成纵深空间。只有当它在焦距内时，深度线索才会是有效的。
三维影片
第一部立体影片诞生于19世纪30年代，是手工绘制的。自从摄影技术产生以来，立体影像广泛出现。第一部三维电影于1915年上映，自从那时起，电影制作商以及电影院老板们在各种视觉情境中应用这一技术。通过运用两个屏幕画面，分别展示两只眼睛所看到的景象，这两种画面的视差就能够创造逼真的纵深感。双眼距离、交汇点以及镜头聚焦等差异都会显著影响观众对纵深空间的感知。
在同本章中所讲到的深度线索共同发挥作用的时候，3D影像能够达到最佳的效果。如果没有这些深度线索，那么3D的体验是有所欠缺的，因为在这些3D画面中没有表现出我们在真实世界所体验到的深度线索。我们在真实世界中是如此地依赖于深度线索以至于如果没有它们的存在，对纵深空间的感知就会大打折扣。