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在阿方索·卡隆榮獲奧斯卡獎的電影《地心引力》扣人心絃的開場片段中，宇航員們在為哈勃太空望遠鏡執行例行維修任務時，發現自己要應對的情況超出了他們的預期。一顆廢棄的俄羅斯衛星的碎片殺死了一名同事，並將瑞安·斯通博士（桑德拉·布洛克飾）從維修太空梭上分離出來，讓她在太空中自由墜落，而資深宇航員馬特·科瓦爾斯基（喬治·克魯尼飾）則透過通訊線路瘋狂地喊著指令。最令人震驚的是，卡隆將這個場景拍攝成了一個無縫的整體。鏡頭在螢幕上拉近和環繞，首先聚焦在一個角色身上，然後又聚焦在另一個角色身上，偶爾拉回以捕捉近地軌道的完整、令人驚歎的全景。
導演斯科特·德里克森（《地球停轉之日》、《險惡》）在去年12月與我聊天時驚歎道：“這是視覺詩歌”，卡隆的技巧之所以更加引人注目，是因為它與如今大多數大片動作電影中佔據主導地位的視覺風格形成了鮮明對比，在這些電影中，平均鏡頭長度通常不到五秒鐘。想想《變形金剛》、《戰艦》、《諜影重重》三部曲或《環太平洋》，所有這些電影都以一系列由短促、快速的剪輯組成的漫長動作場景為特色——純粹的感官刺激。
然而，《地心引力》的動作場景長達17分鐘，沒有一次剪輯，這給習慣了更瘋狂視覺節奏的觀眾帶來了非常不同的感受。難怪美國導演工會授予卡隆其電影長片最高獎項，而他今年也剛剛獲得了奧斯卡最佳導演獎。
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例如，這是《量子危機》的開場片段
現在，將該場景的外觀和感覺與《地心引力》中這個沒有一次剪輯的加長三分鐘片段進行比較
卡隆以前也嘗試過這種方法：他在2006年的電影《人類之子》的關鍵戰鬥場景中使用了稱為拼接的方法來創造無縫鏡頭的錯覺；得益於藍幕和數字技術的魔力，《地心引力》將其提升到了一個新的水平。（零重力太空行走場景是電腦生成的，布洛克被安裝在由自動化機器人控制的機械裝置中。）“我認為作為一名導演，卡隆正在追蹤這種無需剪輯的電影力量的理念，”德里克森告訴我。
這應該會讓索爾克生物研究所的神經科學家謝爾蓋·蓋普什泰因非常高興。他設想了一種完全不需要剪輯的電影語言，使用基於對大腦如何組織感知元素的改進理解的新工具。雖然他的大部分研究都集中在我們如何觀看上，但近年來，他對我們不看的方式越來越著迷。蓋普什泰因的工作是我為《太平洋標準》撰寫的一篇文章的主題，這篇文章剛剛出現在他們五月/六月刊中。
幾年前，我在索爾克生物研究所拜訪一位朋友時第一次見到蓋普什泰因，並立即被他對製作電影的潛在革命性想法所吸引。但我暫時把它放在次要位置，因為它是一個很難描述的概念——對任何人來說都是如此，包括其他科學家。正如謝爾蓋在《太平洋標準》的文章中所說，我們只是沒有詞彙，沒有詞彙表來談論這件事。我們不知道電影的新詞彙會是什麼樣子，在我們電影製作人開始嘗試使用能夠讓他們以前所未有的水平操縱觀眾視覺感知的工具之前，我們也不會知道。畢竟，我們當前的電影詞彙不是突然出現的；它是演變而來的，因為電影製作人透過反覆試驗瞭解了什麼有效，什麼無效。蓋普什泰因的方法可能會透過提供一種視覺感知的“地圖”來消除一些猜測，但新的詞彙仍然需要演變。
當然，整個電影產業都建立在視覺感知的怪癖之上：當我們以足夠快的速度觀看一系列影像時，這些影像似乎會移動，就像我們小時候玩過的翻頁書一樣。這是一個非常強大的錯覺：儘管不同的人感知周圍世界的方式不可避免地存在差異，但電影創造的連續效果是普遍的。“電影正在創造一種時間和運動的體驗，即使這一切都是虛幻的，”德里克森說。“如果你在一個鏡頭之後放置另一個鏡頭，你不可避免地會創造出第三件事，而如此多的電影語言都建立在對觀眾如何在他們腦海中創造第三件事的理解之上。”
華盛頓大學聖路易斯分校的認知神經科學家傑弗裡·扎克斯是即將出版的（2014年12月）關於電影如何在人腦中運作的書籍《閃爍》的作者，他認為優秀的導演是操縱觀眾注意力的專家。作為證據，他指出了一些研究，這些研究跟蹤了人們在觀看電影和原始未剪輯素材時的眼球運動和視覺注意力。雖然受試者的視覺注意力有時會集中在原始素材中的相同物體上，但他們注意到的東西存在相當大的差異。相比之下，當他們觀看《血色將至》中的一個場景時，幾乎所有人的注意力都集中在相同的事物上。
所有這些對於像扎克斯這樣的認知神經科學家來說是眾所周知的，他們研究我們觀看我們最喜歡的電影時大腦中發生的事情——更像是一種自上而下的方法。蓋普什泰因正在採取一種自下而上的方法。他希望透過從第一性原理設計新的電影方法，而不是透過反覆試驗，來擴充套件電影製作人的技巧庫。最終，這將使電影製作人能夠從頭開始構建場景，甚至可能為觀眾設計量身定製的體驗。
我們傾向於將視覺感知視為一系列逐幀進行的快照。在電影中，這轉化為一系列由突兀的過渡（剪輯）分隔的片段。
但蓋普什泰因認為，相反，在腦海中同時存在多個執行緒或元素，偶爾會被帶到意識感知的前景。“在傳統電影中，故事使用一系列鏡頭從一個物體轉移到另一個物體，這些鏡頭被剪輯分隔開，每個鏡頭都強調不同的物體，”他說。他認為，有可能在沒有剪輯的情況下創造相同的轉移，“透過對視覺場景的巧妙組織。”
導演們一直在操縱他們的影像。早在電影的黎明時期，喬治·梅里愛（《月球旅行記》）就逐幀手工著色了他的幾部電影。數字電影製作使得在幀內逐畫素地操縱元素成為可能，從而提供了前所未有的控制水平。作者導演理查德·林克萊特在改編20世紀20年代的一種動畫技術——轉描術（逐幀追蹤素材）——來創造《黑暗掃描器》（2006年）獨特的超現實外觀時，很好地利用了這一方面。
然而，根據蓋普什泰因的說法，電影製作人甚至還沒有開始探索當今的數字工具可能實現的潛力；他們仍然使用他們一直使用的相同電影詞彙來講述故事。“電影產業建立在早期發現的狹隘可能性選擇之上，然後被慣性力量規範化，並被電影製作技術和習慣根深蒂固，”他感嘆道。
為什麼現在要寫關於蓋普什泰因的故事？嗯，他剛剛完成了一個有趣的原理驗證專案，旨在將在高度受控的實驗室環境中有效的方法，並在真實世界環境中測試其穩健性——他能夠透過建築神經科學學會的小額種子基金來實現這一點。他一直在與亞歷克斯·麥克道爾合作，亞歷克斯·麥克道爾是一位製作設計師和自稱的“世界構建者”，以其在《少數派報告》（2002年）、《守望者》（2009年）和去年的《超人：鋼鐵之軀》等電影中的工作而聞名。
他們的合作旨在探索所謂的“可見性視窗”（在《太平洋標準》文章中更詳細地描述）可以預測大規模環境中人類反應的條件，同時考慮到角度和距離的多個視角。基本概念是，某些過快或過慢的運動將無法透過大腦的初始感知過濾器。我們一直都在體驗這種情況，而沒有意識到它。
例如，我們知道時鐘的時針在移動，但它的移動速度太慢，我們無法用眼睛感知到這種運動。我們也知道，旋轉輪子的每個輻條都在向我們的眼睛傳送資訊，但我們看到的只是一片模糊。可見性視窗是可塑的，根據需要變形，以便我們可以更好地適應不斷變化的環境，儘管在數學上，作為一個函式，它保留了明顯的飛鏢形狀。（它被稱為凱利函式，以D.H. 凱利的名字命名，他於 20 世紀 70 年代首次繪製了時空敏感性圖。）它是一種視覺感知的“最佳點”。
麥克道爾讓他的學生戴上頭戴式顯示器，以在 3D 虛擬空間中重現蓋普什泰因的感知實驗（使用 2D 計算機顯示器完成）。然後他們轉移到加州大學洛杉磯分校建築與城市設計教授格雷格·林恩的實驗室，那裡有影片螢幕安裝在兩個巨大的機器人手臂上，使螢幕能夠在空間中移動，以玩轉視角和距離。當觀看者和螢幕都相對於彼此不斷運動時獲取的資料，將有助於蓋普什泰因完善他的視覺感知地圖，同時考慮到可見性視窗如何適應運動做出響應。
棘手的部分是將一切提升到下一個層次：感知組織。這就是格式塔心理學發揮作用的地方。例如，我們會將相似的事物（例如形狀（圓形或正方形））感知為組合在一起；對於在空間或時間上彼此靠近的物體也是如此。關鍵在於，光學資訊必須首先符合“可見性視窗”才能被感知，然後必須由大腦組織才能真正被“體驗”，根據蓋普什泰因的說法
最終，這可能有助於公共空間的設計，從劇院、音樂廳、會議室等。有可能有選擇地將視覺資訊定向到不同位置的觀看者。想象一下機場的大型航班資訊顯示屏，它可以根據人們與顯示屏的距離或他們移動的快慢，向人們顯示不同的資訊。例如，您可以在短距離內看到詳細的航班時刻表，但遠處的人會看到任何緊急更新，例如航班即將起飛或安全警報。兩條訊息將同時顯示在顯示屏上，但每條訊息都只會對處於正確距離或以正確速度移動的人可見。不會有交叉干擾。原則上，您可以在電影院中實現相同的效果。
當然，顯而易見的問題是，我們為什麼甚至需要一部沒有剪輯的電影？蓋普什泰因的研究非常基礎；他專注於從第一性原理闡明事物。但這樣做有一天應該可以使他的想法融入到現有的電影剪輯軟體中
例如 Maya，將強大的感知操縱新工具掌握在工作導演手中。導演們一直對無剪輯場景的藝術可能性著迷。
例如，阿爾弗雷德·希區柯克的 1948 年電影《繩索》經過巧妙的拍攝和剪輯，看起來像一個不間斷的鏡頭，而亞歷山大·索科洛夫 2002 年的劇情片《俄羅斯方舟》是在一個 96 分鐘的斯坦尼康長鏡頭中拍攝的。然後是奧遜·威爾斯的《歷劫佳人》中著名的開場片段，其中安裝在起重機上的攝像機在繁忙的邊境小鎮場景中盤旋，以一聲巨響結束。當然，還有卡隆自己使用更長的、不間斷的鏡頭來最大限度地影響觀眾的實驗。
對於有相似想法的導演來說，新的替代方案將是受歡迎的。人們感覺到，儘管剪輯很有用，但它也可能會將觀眾從故事中拉出來，即使只是潛意識地提醒觀眾，他們正在看電影。德里克森回憶起聽到史蒂文·斯皮爾伯格表達了他出於這個原因更喜歡長鏡頭和更少剪輯的偏好。德里克森說，使用一個鏡頭，你可以“沉浸在一個永不結束的時刻的魔力中”。優秀的電影在運送我們的想象力方面非常神奇——神經科學可能會使它們在未來更加神奇。
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