Аппаратура статической проекции

«Волшебные фонари» – так раньше называли проекционные аппараты – появились в России в первой четверти XVIII в. В то время применяли в основном диаскопические проекционные аппараты с простейшими объективами и корпусами из дерева, жести и листового железа. Источниками света для этих аппаратов служили керосиновые светильники или газовые горелки.

Широкое применение проекционный фонарь получил в университетах и гимназиях, где его использовали для демонстрации опытов по физике и химии.

В это же время в России начинали изготовлять в сравнительно большом количестве проекционные аппараты различных моделей. Это были всевозможные пантоскопы, мегаскопы, фотоскопы, афенгескопы и др.

Все проекционные аппараты, которые применяли в России в разное время, можно разделить на две большие группы: аппараты с одним объективом и одним источником света и аппараты с несколькими объективами и несколькими источниками света (полиорамы).

В 1895–1898 гг. русскими изобретателями Е. А. Малиновским и Н. А. Пашковским были разработаны и изготовлены, а позже усовершенствованы первые эпипроекционные аппараты, т. е. проекционные аппараты, служащие для показа непрозрачных иллюстраций. Эти аппараты применяли в малых аудиториях или для индивидуальной работы, так как они давали изображение на экране не более 70×70 см.

Первые диафильмы на 35-миллиметровой целлулоидной пленке появились в России в 1904–1905 гг. и назывались «проекционные фотограммы».

Аппараты для статичной проекции применяют в учебных заведениях, и в настоящее время они не утратили своего значения при проведении уроков и самых разнообразных внеклассных мероприятий.

Кинематограф

Издавна человек пытался оживить, заставить двигаться изображаемые на рисунках, а затем и фотографиях фигуры людей и предметы. Эти попытки привели к изобретению разнообразных приборов, пользуясь которыми можно было рассматривать «ожившие» картинки. Так появились приборы, основанные на эффекте видимого движения при смене неподвижных изображений. Этот эффект назван стробоскопическим, а приборы – стробоскопами.

Перечислим наиболее интересные приборы. Бельгийский физик Жозеф Плато построил прибор, создающий у зрителя иллюзию движения, – фенакистископ (1832 г.). Основное в этом приборе – диск с прорезями, в секторах которого между щелями расположены рисунки, изображавшие последовательные фазы движения объекта. Вращая диск перед зеркалом, зритель видел через проходящую перед глазом щель различные фазы движения одной и той же фигуры; при этом возникала иллюзия движения. Спустя два года другой изобретатель, австриец Симон фон Штампфер, создал более совершенный прибор, названный им стробоскопом (рис. 5). В 1877 г. француз Эмиль Рейно усовершенствовал стробоскоп, объединив его с волшебным фонарем. Его праксиноскоп уже проецировал изображение на экран.

С

Рис. 5. Различные виды стробоскопии

появлением фотографии стробоскопический эффект стали использовать для оживления фотоснимков. Наиболее интересная попытка принадлежит американцу Эдварду Мэйбриджу, который в 1877 г. 24 фотоаппаратами снял бегущую лошадь. Пробегая перед аппаратом, лошадь замыкала соответствующий контакт, моментальный затвор срабатывал и на снимке фиксировалась фаза движения. Специальный аппарат, сменяя фотографии, создавал на экране иллюзию непрерывного движения лошади.

Б

Рис. 6. Кинетоскоп Эдисона: 1 – окуляр (лупа); 2 – ролик; 3 – фильм

ольшую роль в создании кинематографа сыграл знаменитый американский изобретатель Томас Альва Эдисон. Эдисон решил соединить изобретенный им прибор для записи звуков – фонограф – с движущимся изображением поющего или говорящего человека. Это выполнил его помощник Уильям Кеннеди Диксон, создавший первый съемочный аппарат – кинетограф, применив в нем изобретенную к этому времени целлулоидную пленку. Диксону удалось снять на светочувствительную пленку изображение, демонстрируемое на экране при помощи волшебного фонаря особой конструкции и озвученное на фонографе (1889 г.). Но эти работы были приостановлены, так как Эдисон предложил заключить кинофильм в ящик. Так был создан кинетоскоп – аппарат в виде ящика, в верхней крышке которого имелось два окуляра, система роликов и зубчатых барабанов протягивала 15-метровую, склеенную в кольцо пленку, которую мог рассматривать только один человек. Кинетоскоп Эдисона (рис. 6) имел успех в 1893 г. на всемирной выставке в Чикаго.

В клад в изобретение кинематографа внесли и русские ученые. Так, в 1893 г. профессор физики Московского университета Н. Любимов демонстрировал аппарат для анализа стробоскопических явлений, созданный в Одессе механиком Новороссийского университета И. Тимченко. В этом аппарате уже был механизм для прерывистого движения пленки – основа кинематографа.

Родиной кинематографа считается Франция. В 1895 г. инженер и изобретатель Луи Люмьер впервые демонстрировал созданные им с братом Огюстом аппараты для съемки и демонстрации кинофильмов, ничем принципиально не отличающиеся от современных кинопроекторов (рис. 7).

П

Рис. 7. Конструкция одного из первых проекционных киноаппаратов

ервые кинокартины не имели звукового сопровождения и были снабжены титрами для пояснения сюжетов; диалоги актеров также читались зрителями с экрана. Музыкальное оформление фильма обеспечивали пианисты-таперы, которые играли в кинозалах. Именно в те годы здания, предназначенные для публичного просмотра фильмов, стали называться театрами для кино, или кинотеатрами.

Первые фильмы снимались с классическим соотношением сторон кадра 4:3, поскольку такие же параметры использовались в фотографии. В сущности, кино той эпохи представляло собой не что иное, как последовательность фотографий, демонстрируемых с частотой 16 кадров в секунду.

Техника съемок и оборудование непрерывно развивались, и в 30-х годах прошлого века в кино появился звук. Звуковую дорожку стали также записывать на кинопленку, оснащая кинопроекторы специальными считывателями. Термин «звуковая дорожка» с тех пор прочно закрепился в массовом сознании и используется по сей день, только теперь наряду с англоязычным аналогом «саундтрек».

Немного позже кино приобрело то, чего ему так долго не хватало – цвет. Компания Technicolor вывела степень реализма кинофильмов на качественно новую ступень. Дальнейшее развитие технологий киносъемки привело к появлению широкоэкранного кино с соотношением сторон 16:9 и 2,35:1, которое позволило «окружить» зрителя изображением и совместно со стереозвуком обеспечило то, что теперь называется «эффектом присутствия».

Процесс демонстрации кинофильмов с точки зрения киномеханики мало изменился за многие десятки лет существования кино. Фильмы доставляются в кинотеатр на бобинах с пленкой, киномеханик заправляет бобины в проекционный аппарат, принцип работы которого не изменился со времен братьев Люмьер. Точно так же, с помощью света, с пленки воспроизводится звуковая дорожка, и усиленный соответствующей аппаратурой звук поступает в зрительный зал. На заре кинематографа киномеханик был вынужден во время показа фильма менять уже продемонстрированную бобину с фрагментом фильма на новую, а зрители в это время должны были ждать продолжения. Для того чтобы исключить появление таких вынужденных пауз, со временем начали использовать два кинопроектора. Зрители ничего не замечали, им казалось, что фильм демонстрировался непрерывно, а на самом деле по окончании одного фрагмента включался показ с другого кинопроектора; в это время киномеханик менял пленку в первом проекторе, после чего цикл повторялся. Сама же технология изготовления кинофильмов подразумевала довольно сложный процесс их производства и распространения. Сначала фильм снимался с множеством дублей и повторов, затем режиссер совместно с монтажером с помощью ножниц и клея на монтажном столе монтировал окончательный вариант фильма. Звукорежиссер вместе с актерами и музыкантами параллельно записывал звуковую фонограмму к фильму. После создания мастер-копии фильм уходил на тиражирование. Затем создавались сотни и тысячи копий оригинального фильма, развозившихся по кинотеатрам. Копирование пленки представляло собой довольно сложный и дорогой технологический процесс. Все эти особенности производства имели одно довольно большое достоинство для кинокомпаний – в те далекие годы они практически не думали об охране авторских прав на свою продукцию. Кустарным методом изготовить качественную копию фильма было абсолютно невозможно.

Большой вклад в развитие объемного звука в кино внесла фирма Dolby – разработанные ею для кинотеатров системы объемного звука с успехом используются и в настоящее время, в том числе и в цифровых системах многоканального звука (рис. 8).

Рис. 8. Принципиальная схема системы многоканального звука, разработанной компанией Dolby Laboratories

Д

Рис. 9. Современный цифровой кинопроектор

альнейший прогресс в кинематографе готовит переход кинотеатров с аналогового пленочного на цифровой формат. Для кинокомпаний переход на цифровой формат позволит удешевить процесс распространения фильмов. В настоящее время им приходится изготавливать многие тысячи копий на пленке, каждая из которых стоит до $1500–2000. Эти копии рассылаются по кинотеатрам, если фильм очень популярен и часто демонстрируется, то копии приходится заменять, поскольку кинопленка, как и любой другой аналоговый носитель, подвержена обычному механическому износу – на ней могут появляться царапины и прочие дефекты. Переход на цифровой формат приведет к снижению затрат на тиражирование фильмов. Однако эта смена формата требует больших затрат на переоборудование каждого отдельного кинотеатра. Цифровые видеопроекторы с близким к кинопроекторам разрешением пока очень дороги (рис. 9).