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在過去，許多電影創作者曾經嘗試在電影裡加入氣味，隨著劇情走向讓觀眾聞到不同角色、場景的味道，更能夠融入電影的情境中。而現在，則有科學家想藉由偵測電影院裡的空氣，反過來得知觀眾在看電影時的情緒反應、甚至推測電影當時播放的情節。
圖片來源：Free images
我們時常會形容一部電影是歡樂的、或者驚悚懸疑的，光是坐在電影院裡頭就能感受到影片的氣氛。但最近有科學家發現，對於某些電影來說「氣氛」並不是只有字面上的抽象意義。在德國的麥因茲（Mainz），馬克思．普朗克化學研究所（Max Planck Institute for Chemistry）和約翰．古騰堡大學（Johannes Gutenberg University）的科學家分析了電影院裡的空氣，發現不同的電影在放映時分別會在空氣中留有一些獨特的特徵。
藉由化學分析來分辨電影場景究竟是緊張、有趣、或者是無聊的，如今已經是一項有可能實現的技術。麥因茲的研究人員分析每位觀眾在觀看不同類型的電影時，空氣中的化學成分組成有何改變，來區分觀眾對每部電影的感受，利用分析的結果還可以反過來推斷電影播放到哪一幕。根據研究結果顯示，當電影播放到緊張或者有趣的片段時，空氣中的化學特徵是最容易辨認的。
馬克思．普朗克化學研究所的研究團隊負責人強納森．威廉斯（Jonathan Williams）表示：「電影『飢餓遊戲』的化學訊號非常明顯，即使我們對不同的觀眾重複進行實驗依然得到同樣的結果。例如播到主角在為了她的生命奮戰時，電影院裡的二氧化碳和異戊二烯濃度會明顯地提高。」過去威廉斯和他的團隊經常到亞馬遜雨林進行氣體偵測，異戊二烯是人類呼吸時除了二氧化碳之外最常排出的微量化合物，不過目前還不知道是什麼樣的過程導致異戊二烯的分子生成。
研究團隊發現，二氧化碳和異戊二烯濃度提高的原因是因為觀眾在看到刺激的電影片段時因為緊張、焦慮而使得呼吸速度加快。至於喜劇片則會產生不同的分子跡象，而且研究團隊可以清楚的分辨出兩者的不同之處。
電影《飢餓遊戲》劇照。圖片來源：電影官方粉絲團
人類呼吸對於全球微量氣體濃度變化的影響
「我們一直很好奇是否能夠用化學方法來分辨不同電影情節所引發的情緒」，威廉斯一直致力於研究一大群人在特定時間內呼出來的氣體，還曾經用裝置測量麥因茲的一座足球場在比賽時的空氣組成。當時他想要知道人類的呼吸是否會對微量氣體(例如溫室氣體：二氧化碳與異戊二烯）的濃度造成顯著影響，不過他在足球場所做的實驗結果並不如預期，原本想要觀測足球迷在進球後極度興奮地歡呼、吶喊對空氣造成的化學反應也沒有成功，因為該場比賽最後是0：0打成平手（呃）。後來威廉斯和他的同事才決定改在電影院這個較穩定的環境裡分析人們的情緒體驗。
足球場上的熱情觀眾。圖片來源：Free images
氣體偵測技術未來的發展可能
威廉斯說到：「目前看來，我們可以測量空氣中是不是有緊張的氣氛存在」，他相信這些微量氣體的測量結果有十足的潛力可以應用在和人類呼吸相關的研究，還有更多的數據可以拿來分析調查人體的新陳代謝系統。
測量一個大型群體的呼出氣體，或者所謂的「群聚呼吸」，提供給許多個案研究一個新的研究方向，特別是近來許多研究都面臨了艱困的挑戰和道德框架的束縛。此外，這類研究也可以實際應用在產業方面，例如廣告商可以迅速而且具體的測量一大群人對於情緒刺激的反應，不再需要進行費時的調查。
研究團隊的測試內容總共包含16部電影，向不同體型的觀眾放映了許多遍，例如光是「哈比人」就播了15次。研究人員會替每部電影裡的各個場景剪成約30秒的片段，然後替這些片段想出具體的形容標籤。接著交由十位志願者分別判定這些片段是屬於「幽默」、「對話」、或者「打鬥」的場景，一個場景的標籤必須要數個研究人員都做出相符的判斷才會被採用。
電影《哈比人》劇照。圖片來源：wikia
確定測試片段的類型之後，研究人員在電影院的技術室內安裝測量裝置，記錄觀眾在空氣中呼出的二氧化碳其他數以百計的化學元素。他們在通風系統中放置了質譜測定儀的偵測器，每隔30秒會進行一次偵測。這個裝置會將化學分子離子化之後，讓它們在一個電子場域內加速，以判定各個元素所佔的比例。
研究人員湯瑪斯正在電影院的通風系統中安裝管線，用來偵測電影放映時影廳內的空氣組成。 圖片來源：MPI for chemistry
得到這些資料之後，威廉斯也約翰古騰堡大學電腦科學研究室的克萊瑪(Stefan Kramer）教授請求幫助，這個研究室是世界上數一數二的系統化資料搜集與分析（數據挖掘）機構。而發展出這套評估機制另一位研究人員威克爾（Jörg Wicker）說出他的結論：「從統計學的角度來看，我們從喜劇片和驚悚片蒐集到非常明確的化學信號，我們甚至可以不用看電影就分辨出來。」
而威克爾和克萊瑪的下一項研究也準備好了：觀察觀眾在觀看熱門電影「星際大戰」時的釋放出的微量化學物質，不曉得星戰迷在看電影的時候是不是會釋放出特殊的化學元素，或者會偵測到原力的存在呢！？
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