优秀论文 | 郑婕：艺术与科学的交锋——对中西绘画中的视觉与意识机制的思考
作者：郑婕
2019级 历史学院
选自《博雅：中西之间——武汉大学基础通识课优秀论文集（自然卷）》，武汉大学出版社，2021
推荐语：诺贝尔物理学奖获得者李政道剖析说：“艺术与科学是一枚硬币的两面，它们源于人类活动最高尚的部分，都追求着深刻性、普遍性、永恒性。”德国哲学家尼采提出：“让我们用艺术的眼光看待科学，让我们用生命的眼光看待艺术。”不知屏幕前的你是否也曾思考过艺术与科学的密切关系呢？本文从视知觉这个独特的角度解析中西绘画图式的视觉差异现象，在绘画与意识，艺术与科学之间架构了一座桥梁。相信你在读后会对艺术和科学的关系有更加深入的理解，感受到“文”与“理”的一定融合性，并对通识课程的四通六识，成人成才的相关理念有更加丰富的感悟。
摘要：意识的神经生物学本质是神经细胞及其相关分子的机体活动，古今中外具有高度一致性。图像是意识的二维形态，通过视觉产生。中西方的图像呈现出极大不同，抛却社会经济及文化对图像题材、质感等具体形式的影响，本文旨在考察中西方不同视知觉对于绘画的影响，以及中西方绘画所体现的视知觉的差异与共性，进而探讨其与意识的关系。因以往西方相关研究已数见不鲜，因此本文重在论述中国传统画论所体现出的视知觉与其背后与意识相关机制，并以北宋郭熙的《林泉高致·山水训》为例展开讨论。
关键词：透视；林泉高致；认知心理；视觉；意识
《惊人的假说》由英国著名生物学家弗朗西斯·克里克所著，收录其对于人类意识的探索成果。在此书中，克里克以视觉研究为切入口，尝试为意识这个困扰人类多年的科学难题提供可能的解决思路。虽然《惊人的假说》并没有完全解决意识的生物学本质问题，但是它为对意识的研究提供了重要思路与基本范式。克里克在提出假说并加以论证的过程中表现出了敏锐的科学直觉与严谨的科学论证精神，其中最有创见的是他提出的利用视觉实验对意识进行研究，这使我反向思考意识对视觉的影响。本文选择利用视觉的二维形态——图像，来考察视觉与意识之间的紧密联系。如克里克对意识的神经生物本质所做出的大胆假设，本文的假设也可算作一种有待验证的观点。
意识作为“一大群神经细胞及其相关分子的机体行为”[1]，古今中外并没有本质上的不同，但是中西方的图像却呈现出极大差异，除了社会经济及文化对图像题材、质感等具体形式的影响，本文旨在考察中西方不同视知觉对于绘画的影响，以及中西方绘画所体现的视知觉的差异与共性，进而探讨其与意识的关系。因以往西方相关研究已数见不鲜，甚至可以说“图示认知心理机制”[2]等关于视觉与意识关系的理论就是建立在康德哲学等西方相关理论之上的产物，因此本文重在论述中国传统画论所体现出的视知觉与其背后和意识相关的机制，并以北宋郭熙的《林泉高致·山水训》为例展开讨论。
绘画，或者说图示，可以被视为视知觉在二维面对意识的反映。人们通过视知觉看到了事物，其后大脑对这个信息进行转化，输出为图示，这个过程中有着意识全方位的参与，意识影响视物，影响大脑对所视物的处理，影响输出图示的结果。心理学家鲁道夫·阿恩海姆认为：“视知觉过程实际上是大脑皮层生理力场将视觉刺激力转化为一个有组织的整体即生理力样式的过程。”[3]康德也有类似的关于客体提供认知材料、主体提供认知形式的思考。这意味着绘画是以人的知觉行为为基础的，处于客观描画对象本身的刺激与人类意识的共同作用下的产物，或许我们可以通过绘画这一认知心理的末端产物反向研究大脑的先天构造是如何处理客观事物提供的信息的。
正因为绘画是某种意义上主观与客观的统一，所以人们其实无法画出“我们所见到的东西”。艺术史家贡布里希关于“再现艺术的心理机制”的研究认为绘画不是直接模仿，而是对已有的“模板”图示的再创造[4]。因此，绘画本身包含了前人总结凝练的“范式”，这样的“范式”不仅存在于人的意识中，也存在于过往的具体绘画中[5]。如此，通过绘画讨论意识的问题具有一定可行性。
此外，绘画中的视觉有别于一般的视觉知觉，“绘画视觉”是有目的地对事物进行观察与描摹的过程，带有明确且强烈的选择性和倾向性，伴随有积极的意识活动，因此是一种极好的研究素材。科学上也有相关实例可以证明大脑皮层对绘画视觉的特殊反应。如神经生物学家史蒂芬·库夫勒发现人的视网膜细胞受到其感受中心的光和其周围区域的光的双重牵制，也就是所谓的“视觉的中心-外围结构”，这导致不同大小的光斑对视觉的激活作用程度不一。而大脑在处理视觉信息时会把图像转化为不同宽度的线条，在视觉皮层不同深度引起不同程度的神经兴奋。美术作品中多有富于变化的线条、明暗有别的色块等，会在人的大脑皮层中的不同结构层中引起相应兴奋[6]。我们或许可以根据这些机理对人面对图像时的意识活动进行研究。
意识是如何在视觉与绘画之间建立联系的？画家由视知觉到作画是怎样一个意识的过程？三维的真实世界通过画家的大脑加工转化为二维平面，却可以使人看到比三维世界更高层次、更丰富的内容。他们是怎样提取客观世界的信息的？通过对比中西方绘画中的视觉特点，从特殊性总结普遍性，尝试回答这些问题。
(一)焦点透视：西方绘画的视觉原理核心
意识作为“一大群神经细胞及其相关分子的机体行为”[7]，生理本质无论古今中外都是一致的，但是中西方的绘画却呈现出极大不同。这其中固然有社会文化对绘画题材、绘画旨趣等主观内涵的影响、社会经济对所用工具等客观形式的影响，也有视知觉选择性和倾向性的影响。中西方在这方面存在着差异，也有共性。
西方面对世界总有一种主客两分的态度，这一点在绘画上也表现出来。西方古典写实绘画认为艺术是对视觉真实的模仿，是对自然的拟真描绘，艺术的进步就是模仿技术的进步。达·芬奇对西方经画进行总结时认为绘画与视觉息息相关：“绘画涉及眼睛的十大功能：明暗、体积、色彩、形状、位置、远近、动静。”[8]在这样一种理念指导下的西方视知觉，建立起了以焦点透视为核心的透视法则，使得西方绘画呈现视点固定，视域有限，空间静止的特征。
焦点透视实质是在二维面对视网膜成像的模仿，因此以焦点透视构图的画作与人的视觉真实极为相似。由于我们已经对视觉系统有了详尽的认知，因而我们知道大脑是如何收录、处理视觉信息的，但我们还不清楚，大脑是怎样把他们再次加工输出为一幅近似视网膜成像的图画的，以及当我们看到这些图画时，我们的大脑对这些融客观认知材料与主观认知形式为一体的事物又会有怎样的反应。鲁道夫·阿恩海姆认为：“一切知觉中都包含着思维，一切推理中都包含着直觉，一切观测中都包含着创造。”[9]视觉即知觉，处于与意识的互相创造之中。大脑意识与视觉的相互作用实在是非常复杂，不过借由焦点透视这个绘画视觉基本原理，可以一窥全豹，探究视觉的意识机制。
(二)散点透视：国画的视觉科学性
西方的写实绘画背后有着光学、动力学、解剖学等近代科学的支撑，使得西方的图画趋近真实，也使得西方的绘画更易成为视觉感觉心理学、认知心理学的研究对象。而中国传统绘画一直以来被认为是典型的“以形写神”“不重具象”[10]，似乎更关注绘画的情感性而非视觉性，与西方的“视觉视象”有着明显不同。但是国画同样也是中国人视觉的再现，可看作是“物化了的视觉心理反映”[11]。那么中国传统绘画是否也有相似的结构可用于研究视觉意识？如果有，这个结构是什么？让我们通过描述一幅画的绘制过程，讨论国画中的视知觉与意识的关系。
一幅画的绘制从选择视觉观察方式开始。中国传统的视觉观察方式，以大观小，指画家在动态中对客观事物进行观察，以变化的视角和连续的时间来反映客观对象的多个不同侧面。所谓“移步换景”，正是这样的一种视觉体现[12]。
其次，对画面进行规划，选取合适的构图结构。就如同西方绘画中的焦点透视型构图一样，在中国古代画论中，有着大量和透视理论本质极为相似的相关理论。如东晋顾恺之的《画云台山记》记载了朴素的透视关系：“山有面则背方有影，下为涧，物景皆倒。”[13]宋朝宗炳在《画山水序》中对事物大小与观察距离远近的关系做出了论述：“且夫昆仑山之大，瞳子之小，迫目以寸，则其形莫睹，迥以数里，则可围于寸眸。诚由去之稍阔，则其见弥小。”也就是近大远小，这与西方的透视原理如出一辙。最为经典的是北宋郭熙在《林泉高致》中提出的“三远法”，对作画视觉观察方式及构图结构作了总结性的论述[14]。关于“三远法”，后文会加以详述。现代中国艺术史家将西方的透视理论与中国古典画论相结合，把以“三远法”为代表的视觉结构归纳为散点透视原理，即一幅画作中存在多个视觉中心点。这样的例子有很多，典型的如《清明上河图》以跨空间视域为主，对汴梁城风貌进行全方位处理。《韩熙载夜宴图》以跨时间视域为主，展现韩府夜宴的全过程，更不必提《宪宗元宵行乐图》《乾隆南巡图》此类长卷式写实宫廷画，时间和场景在这些画作中自然而永恒的流动，富含画者意识的视觉效果款款呈现，大大地增强了传统绘画的叙事能力，使画面表达更为丰富[15]。中国画就在这样一种多变、多容和漫游的视觉形式中经营形成[16]。由此得出一个结论：中国画的视觉机制同样体现对视网膜成像的模仿，只因中国画中的意识行为极为发达，大脑对视觉信息的收录、处理都更为复杂，对客观与主观融汇表现得较为明显，这样一来，在大脑意识与视觉的相互作用下，国画虽与人的视觉真实不尽相似，但对画面内时间、空间的限制大大减小，使其呈现出有别于西方的丰富流变与意蕴隽永。
最后，把所视之物用透视法落实下来。中国画的两大基本要素——笔与墨，分别从两个方面达成传达视觉意识的目标。其一为笔法，即对线条的运用。画家通过对线条的粗细曲直、刚柔毛涩、疾徐虚实等不同质感的取舍，实现对客观事物的选择性描绘。大脑在处理这些线条时在视觉皮层不同深度引起不同程度的神经兴奋[17]，进而使画面在大脑中产生敏感而强烈的视觉冲击，以至更为丰富的物体及空间认知。其二为墨色，即对画面明暗关系的确认。明暗是人类视觉感知核心之一，在西方的绘画理论中，物体的立体感依赖于物体的明暗关系，明暗的适度刻画使物体突出。国画利用墨色的焦、浓、重、淡、清来勾勒背景亮度的变化，通过背景亮度的逐渐变化在画面上产生亮度错觉，达到强调物体的目的。总之，中国画正是通过线条、笔墨的变化实现视觉信息的深度表达，带动视觉感受细胞发生强烈的敏感性应答，以艺术的方式实现人类视觉的敏感从意识层面到现实的转化。[18]
综上，国画以其以大观小的视觉观察方式奠定其视觉的科学性，以结合主观视图的透视构图表现其意识的视觉心理反应，以变化的笔法与墨色完成对视觉结构本身的诠释。它不是仅从感性思维推导出的形而上学，其背后有着朴素的视觉原理和大脑意识的反映。也许画者主观上未曾有过对视觉科学的思考，可并不代表中国画中没有与科学规律的勾连。只不过这份勾连并非像西方那样经过理论性、系统性的总结，而是直觉的观察与把握，这个特点成就了国画早期画作、画论的辉煌，也导致了它发展后期动力不足的疲弱。
(三)共通与差异：中西方视觉意识比较
中西方绘画并无根本差异，大脑对视知觉信息的处理方式是共通的，只是具体的观察方式表现不同。近代西方针对这样的视觉差异做了许多实验，发现东西方视知觉的着眼点与判断方式及结论均有所不同：“西方人更注意直接捕捉图像的本体，力求从描述的物体中解读对象。而东方人往往更重视整个画面的背景与图像的相互关系，力图寻找到图像诸多可能的各种联系，再确定图像所要表达的意图而解读对象。”[19]这样的差异与前文所论述过的双方视觉特点的不同有很大相关性。这背后也许是因为客观环境、世代经验等的差异会给意识层面带来足够大的影响，使得中西方的由意识到思维都受到所处环境的影响，使得视知觉从一开始就有选择地观察世界，使得大脑皮层对这些信息的处理也有所不同。
另外，中西方的视知觉不是截然不同，而是过渡性的不同，西方绘画不会奉焦点透视为圭臬，一板一眼对所见详尽刻画，而存在大量主观取舍，甚至为了视觉的美感而改变“科学”的比例；中国画也不是完全不重视视觉的真实，工笔画这类工整细致类画法，如院体画、人物画等就是最大的例证。不同的视觉方式以不同的比重体现在两方的绘画当中，这也许与意识终究只会对视觉产生某些运作方面的影响，而不会使其根本不同。中西方的视觉意识还是建立在共通的人类视觉经验结构上的。
中西方绘画的视觉意识是相通的，不同的视觉方式各有特色，但都具有科学与艺术价值，然而近代以来西学东渐的局面使得西方绘画的视觉方法极大地冲击了国画原有形态。对西式静态视觉方式的全盘接受和对中式动态方式的弱化时至今日还在影响中国画的创作。在中酉对立与融合中探索对国画艺术核心的传承，具体形式的发展是我们需要思考的。
前文关于中国绘画透视构图的论述在北宋郭熙《林泉高致》体现得最为鲜明，下面以《林泉高致·山水训》这一篇中的经典画论“三远法”展开讨论中国画中的视觉原理及其与意识的关系，并以郭熙所作《早春图》为例，观照中国传统绘画的视觉理念和审美意趣。
“三远法”是对中国传统山水画构图视觉原则的总结：“自山下而仰山巅谓之高远；自山前而窥山后谓之深远；自近山而望远山谓之平远。”[20]此三远，从视觉角度来看，高远是仰视，是山景由低至高的一种纵向叠加，塑造出一种崇高雄奇的视觉体验；深远是窥视，是前后山景的变向复合，展现空间的辽阔深邃；平远是平视，视觉由近及远，包揽，使画面悠旷寂寥。这三者的共同特点是都要求画家移步换位，或由山下行至山顶、或由山前观照山后、或对山景进行水平的动态观察，总之，“三远法”使相中国山水面打破了固定的时间、空间限制，把画家与观者的视线引发开去，引向了无限的实体与精神空间。[21]
如果整幅画中完全遵循单一透视原则，那么画家的视域就会受到严格限制，不该画出那我未来看不到的东西，“画家实际上成了眼球和双脚的囚徒”[22]。如果采用中国式的动态构图，画面就会大大丰富：幽静的溪谷与巍峨的高山并存；生气盎然的庭院与工整的院墙俱在；眼望东山，也不失西山的景致。在实际的观看行为中，任何人都不可能不受视域限制，画家以发达的意识行为超越视觉的局限，把视觉中局部的片段的景致，有意识地整合为一个更完整真实的画面，融客观风景与主观视角为一体，体现意识与视觉的相互作用。三远法恰是遵从此法的典型。郭熙的代表作《早春图》就将“三远”融入一图，山势高耸，林木丛生、云烟缭绕，穷极视角之变化，前景充实，中景深邃，远景空灵，全景高远、深远、平远兼具。三种不同的视觉体验在互动中交织出一幅生趣盎然的早春之景。这表现出一种富于变化的东方式的矛盾思辨和思维意识的多向性。[23]
影响艺术创作的原因是十分复杂和多方面的，而视知觉始终是影响人类艺术创作活动的关键因素之一，视觉方式的不同，往往会导致艺术创作决定性的差别。
近代以来，科学对视觉的探索逐渐深入，以至系统化、精确化，新的科学观念和技术成果的不断更迭，这对人的心理影响是巨大的，也为艺术中的视觉创造提供了新的维度。与此同时，随着人类对意识认识的不断深化，人类对精神世界、心理的认识和理解也在逐步加深，人类理性的触角正向人自身隐秘的内心世界伸延，并且已经触及意识的某些深藏领域[24]。人们对艺术的理解和感应方式不断深化，视觉与意识之间的联系越来越受到人的关注。
艺术创作中的视觉传达也并不局限、更不等同于科学的视知觉，科学开阔了人们的视野，甚至成为某一历史时段最重要的观看世界的方式，但它无法替代“心”的作用。科学的观念和方法只是提供了一种观察世界的方式与可能性，但不能取代心灵。因为发端于心灵、作为人的精神映现的艺术，虽从意识出发，却具有超越意识的特点，只能被感知、体会，是无法以具体的科学维度来强行评定的。这也在某种意义上揭示出为什么艺术作品中揭示的现象常与科学现象十分相像却又前后有别。
科学和艺术或许在探索世界的行程中在某一个领域或层面上相遇，在不同方向和角度上为我们描述着同一个世界的图景。以视知觉去分析艺术创作背后的意识活动，并用以探讨文化的精神，以及个性化、社会化的艺术创造，显然不是一件容易的事情，甚至是极其艰难复杂的。既因为以某种观点去阐述一种庞杂的文化现象时可能出现尴尬的生硬，也因为任何理论都有其局限性，面对不断演变发展中的文化现象，尤其面对揭示心灵领域的艺术创作，是难以以有限的概念去应对和阐释的。好在人们对视知觉与意识的认识、理解，同样亦是人类精神的映现，正像其他人类文明现象一样是处于不断深化和发展之中，也是一个没有穷尽的过程。从视知觉与意识去探讨艺术创作，是与自然科学结合下的一种新的思路和探讨方式，这只是一个小小的尝试与猜测，但愿它会是一个有价值的探索。
论文通过阅读克里克的《惊人的假说》，选择以中西绘画为切入点，分析中西方不同视知觉对于绘画的影响，以及中西方绘画所体现的视知觉的差异与共性，探讨了视知觉与意识的关系；论文重点论述了中国传统画论所体现出的视知觉与其背后与意识相关机制，并以北宋郭熙的《林泉高致·山水训》的经典画论“三远法”，讨论中国画中的视觉原理及其与意识的关系。论文从中西绘画中的视觉为切入点，选题新颖，论述逻辑完整，文字表达流畅。
——动力与机械学院 郭朝老师
[1] 桑建平主编：《自然科学经典导引》，武汉大学出版社2019年版，第306页。
[2] [英]E.H.贡布里希：《图像与眼睛——图画再现心理学的研究》，广西美术出版社2013年版，第11页。
[3] [美]鲁道夫·阿恩海姆：《艺术与视知觉》，四川人民出版社1998年版，第59页。
[4] [英]E.H.贡布里希：《艺术与错觉——图画再现的心理学研究》，湖南科学技术出版社1999年版，第68页。
[5] 杨树文：《“图式”与“图示”关于中国画视觉心理机制的探讨》，《美术教育研究》2014年第17期，第58~59页。
[6] 王金鑫：《中国画的视觉敏感区域分析》，《艺术科技》2015年第10期，第122页。
[7] 桑建平主编：《自然科学经典导引》，武汉大学出版社2019年版，第306页。
[8] 张宇丹、吴丽：《论影像在图像体系中的演进》，《云南农业大学学报》2010年第6期，第91~97页。
[9] [美]鲁道夫·阿恩海姆：《艺术与视知觉》，滕守尧、朱疆源译，四川人民出版社1998年版，第5页。
[10] 徐卫：《中国画视觉化倾向的反思与超越》，《南通大学学报（社会科学版）》2006年第6期，第108~112页。
[11] 吴金铭：《论国画图式与视觉艺术教育》，《艺术教育》2006年第12期，第98～99页。
[12] 张世彦：《绘画章法解析之（边、位、场、势、美）》，高等教育出版社2011年版，第137～146页。
[13] 邵大箴：《艺术文丛·画云台山记·画山水序·叙画·山水松石格》，河北教育出版社2003年版，第35页。
[14] 靳思萌：《透视原理在中国绘画中的发展与表现——以<林泉高致>中的“三远法”为例》，《艺海》2019年第1期，第82~83页。
[15] 李英峰：《从“散点透视”到“三远”——浅谈中国山水画的透视特点》，《美与时代》2016年第3期，第15~16页。
[16] 吴金铭：《论国画图式与视觉艺术教育》，《艺术教育》2006年第12期，第98～99页。
[17] 王金鑫：《中国画的视觉敏感区域分析》，《艺术科技》2015年第10期，第122页。
[18] 王金鑫：《中国画的视觉敏感区域分析》，《艺术科技》2015年第10期，第122页。
[19] 陈绶祥：《国画的视觉机制》，《美术观察》2008年第3期，第98～99页。
[20]（宋)郭思：《林泉高致》中华书局2010年版, 第69页。
[21] 巩朋：《浅析郭熙的“三远法”》，《湖北美术学院学报》2017年第4期，第124～126页.
[22] (宋)郭思：《林泉高致》，中华书局2010年版，第72页。
[23] 李锐文：《读郭熙<林泉高致>及对“三远”法审美意趣的理解》，《美术向导》2013年第2期，第66~70页。
[24] 刘斌：《中西绘画图式与时空观念比较》，清华大学出版社2017年版，第256～261页。
责任编辑：李猛、雷娇娃
终审：李培蓓、尚晓
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