Устройство для демонстрации кинофильмов

Кинопроектор: устройство для показа фильмов. Современные – цифровые видеопроекторы. История от "волшебного фонаря" до digital cinema. Технологии кинопоказа.

42 мин чтения

100%

Источник: Movie projector — Wikipedia

Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.

Содержание

Введение

Устройство для демонстрации кинофильмов

цифровые кинопроекторы

Кинопроектор (или фильмопроектор) – это оптико-механическое устройство для отображения движущихся изображений на кинопленке путем проецирования на экран. Большинство оптических и механических элементов, за исключением источников света и звукового оборудования, также присутствуют в кинокамерах. Современные кинопроекторы представляют собой специализированные видеопроекторы (см. также цифровой кинематограф). Многие проекторы предназначены для работы с определенным форматом пленки, и не все кинопроекторы являются проекторами кинопленки, поскольку для их работы требуется использование пленки.

Предшественники

Главным предшественником кинопроектора был волшебный фонарь. В его наиболее распространенной конструкции имелось вогнутое зеркало за источником света, чтобы направить как можно больше света через раскрашенный стеклянный слайд и линзу, из фонаря на экран. Простая механика для придания движущимся изображениям, вероятно, была реализована с тех пор, как Кристиан Гюйгенс представил аппарат около 1659 года. Первоначально использовались свечи и масляные лампы, но другие источники света, такие как лампа Арганда и прожекторы, обычно принимались вскоре после их появления. Презентации с использованием волшебных фонарей часто проходили перед небольшой аудиторией, но очень популярные фантосмагории и показы с растворяющимися видами обычно демонстрировались в настоящих театрах, больших шатрах или специально переоборудованных помещениях с большим количеством мест. И Джозеф Плато, и Симон Штампфер задумывались о проекции с помощью фонаря, когда независимо друг от друга представили стробоскопическую анимацию в 1833 году со стробоскопическим диском (который стал известен как фенекистископ), однако ни один из них не планировал заниматься непосредственно проекцией. Самые ранние известные успешные показы стробоскопической анимации были проведены Людвигом Дёблером в 1847 году в Вене и демонстрировались в течение более года в нескольких крупных европейских городах. Его «Фантаскоп» имел переднюю часть с отдельными линзами для каждого из 12 изображений на диске, и две отдельные линзы вращались, чтобы направить свет через изображения. Вордсворт Донисторп запатентовал идеи для кинематографической камеры и системы показа фильмов в 1876 году. В ответ на предложение журнала объединить фонограф с проекцией стереоскопической фотографии, Донисторп заявил, что способен сделать нечто лучшее, и объявил о намерении демонстрировать такие изображения в движении. Его оригинальная «Кинезиграф» давала неудовлетворительные результаты. В 1889 году он добился лучших результатов с новой камерой, но, по-видимому, так и не смог успешно проецировать свои фильмы. Эдвард Муйбридж разработал свой «Зоопраксископ» в 1879 году и проводил множество лекций с использованием этого аппарата с 1880 по 1894 год. Он проецировал изображения с вращающихся стеклянных дисков. Изначально изображения наносились на стекло в виде силуэтов. Вторая серия дисков, изготовленная в 1892–94 годах, использовала контурные рисунки, напечатанные на дисках фотографическим способом, а затем раскрашенные вручную. Оттомар Аншюц разработал свой первый «Электротахископ» в 1886 году. Для каждой сцены 24 стеклянные пластины с хронофотографическими изображениями крепились к краю большого вращающегося колеса и проецировались на небольшой экран из опалового стекла очень короткими синхронизированными вспышками из трубки Гейсслера. Он демонстрировал свое фотографическое движение с марта 1887 года по январь 1890 года примерно 4 или 5 зрителям одновременно в Берлине, других крупных немецких городах, Брюсселе (на Всемирной выставке 1888 года), Флоренции, Санкт-Петербурге, Нью-Йорке, Бостоне и Филадельфии. С 1890 по 1894 год он сосредоточился на разработке автоматической версии, работающей от монет, которая послужила вдохновением для «Кинетоскопа» компании Эдисона. С 28 ноября 1894 года по май 1895 года он проецировал свои записи с двух периодически вращающихся дисков, в основном в залах на 300 мест, в нескольких немецких городах. В течение примерно 5 недель показов в старом Берлинском рейхстаге в феврале и марте 1895 года шоу посетило около 7000 зрителей. Это была первая коммерческая проекция. Макс и Эмиль Складановские демонстрировали кинофильмы с помощью своего «Биоскопа», конструкции без мерцания с дуплексной системой, с 1 по 31 ноября 1895 года. Они начали гастролировать со своими фильмами, но после просмотра второй презентации «Cinématographe Lumière» в Париже 28 декабря 1895 года, по-видимому, решили не конкурировать. Они продолжали демонстрировать свои фильмы в нескольких европейских городах до марта 1897 года, но в конечном итоге «Биоскоп» пришлось снять с производства из-за коммерческого провала. В Лионе Луи и Огюст Люмьер усовершенствовали «Cinématographe» — систему, которая снимала, печатала и проецировала пленку. В конце 1895 года в Париже отец Антуан Люмьер начал публичные показы проецируемых фильмов, что положило начало повсеместному переходу к проекции. Они быстро стали основными европейскими производителями, выпуская такие актуальные фильмы, как «Рабочие, выходящие с фабрики Люмьер», и комические зарисовки, как «Политый поливальщик» (оба 1895 года). Даже Эдисон присоединился к этой тенденции с «Витаскопом» — модифицированным «Фантаскопом» Дженкинса — менее чем через шесть месяцев. В 1910-х годах было представлено новое потребительское устройство, предназначенное для семейного досуга — немое домашнее кино. Использовались механические кинопроекторы из жести, также известные как винтажные проекторы, для воспроизведения стандартной 35-мм немой кинопленки с 8 перфорациями.

The main precursor to the movie projector was the magic lantern. In its most common setup it had a concave mirror behind a light source to help direct as much light as possible through a painted glass picture slide and a lens, out of the lantern onto a screen. Simple mechanics to have the painted images moving were probably implemented since Christiaan Huygens introduced the apparatus around 1659. Initially candles and oil lamps were used, but other light sources, such as the argand lamp and limelight were usually adopted soon after their introduction. Magic lantern presentations may often have had relatively small audiences, but the very popular phantasmagoria and dissolving views shows were usually performed in proper theatres, large tents or especially converted spaces with plenty seats. Both Joseph Plateau and Simon Stampfer thought of lantern projection when they independently introduced stroboscopic animation in 1833 with a stroboscopic disc (which became known as the phenakistiscope), but neither of them intended to work on projection themselves. The oldest known successful screenings of stroboscopic animation were performed by Ludwig Döbler in 1847 in Vienna and taken on a tour to several large European cities for over a year. His Phantaskop had a front with separate lenses for each of the 12 pictures on a disc and two separate lenses were cranked around to direct light through the pictures. Wordsworth Donisthorpe patented ideas for a cinematographic film camera and a film presentation system in 1876. In reply to the introduction of the phonograph and a magazine's suggestion that it could be combined with projection of stereoscopic photography, Donisthorpe stated that he could do even better and announce that he would present such images in motion. His original Kinesigraph camera gave unsatisfactory results. He had better results with a new camera in 1889 but never seems to have been successful in projecting his movies. Eadweard Muybridge developed his Zoopraxiscope in 1879 and gave many lectures with the machine from 1880 to 1894. It projected images from rotating glass disks. The images were initially painted onto the glass, as silhouettes. A second series of discs, made in 1892–94, used outline drawings printed onto the discs photographically, then colored by hand. Ottomar Anschütz developed his first Electrotachyscope in 1886. For each scene, 24 glass plates with chronophotographic images were attached to the edge of a large rotating wheel and thrown on a small opal glass screen by very short synchronized flashes from a Geissler tube. He demonstrated his photographic motion from March 1887 until at least January 1890 to circa 4 or 5 people at a time, in Berlin, other large German cities, Brussels (at the 1888 Exposition Universelle), Florence, Saint Petersburg, New York, Boston and Philadelphia. Between 1890 and 1894 he concentrated on the exploitation of an automatic coin operated version that was an inspiration for Edison Company's Kinetoscope. From 28 November 1894 to at least May 1895 he projected his recordings from two intermittently rotating discs, mostly in 300 seat halls, in several German cities. During circa 5 weeks of screenings at the old Berlin Reichstag in February and March 1895, circa 7.000 paying visitors came to see the show. It was the first commercial projection. Max and Emil Skladanowsky projected motion pictures with their Bioscop, a flickerfree duplex construction, from 1 to 31 November 1895. They started to tour with their motion pictures, but after catching the second presentation of the Cinématographe Lumière in Paris on 28 December 1895, they seemed to choose not to compete. They still presented their motion pictures in several European cities until March 1897, but eventually the Bioscop had to be retired as a commercial failure. In Lyon, Louis and Auguste Lumière perfected the Cinématographe, a system that took, printed, and projected film. In late 1895 in Paris, father Antoine Lumière began exhibitions of projected films before the paying public, beginning the general conversion of the medium to projection. They quickly became Europe's main producers with their actualités like Workers Leaving the Lumière Factory and comic vignettes like The Sprinkler Sprinkled (both 1895). Even Edison, joined the trend with the Vitascope, a modified Jenkins' Phantoscope, within less than six months. In the 1910's a new consumer commodity was introduced aiming at familial activity, the silent home cinema. Hand cranked tinplate toy movie projectors, also called vintage projectors, were used taking standard 35 mm 8 perforation silent cinema films.

Цифровые проекторы

В 1999 году в некоторых кинотеатрах были опробованы цифровые кинопроекторы. Эти ранние проекторы воспроизводили фильм, хранящийся на компьютере, и передавали его в проектор в электронном виде. Из-за их относительно низкого разрешения (обычно только 2K) по сравнению с более поздними системами цифрового кино, изображения в то время имели видимые пиксели. К 2006 году появление цифровой проекции с гораздо более высоким разрешением 4K уменьшило заметность пикселей. Системы со временем становились более компактными. К 2009 году кинотеатры начали заменять плёночные проекторы на цифровые. В 2013 году было подсчитано, что 92% кинотеатров в Соединенных Штатах перешли на цифровой формат, в то время как 8% продолжали показывать фильмы на плёнке. В 2014 году ряд известных режиссеров, включая Квентина Тарантино и Кристофера Нолана, лоббировали крупные киностудии, чтобы те взяли на себя обязательство закупить минимальное количество 35-миллиметровой плёнки у Kodak. Это решение обеспечило продолжение производства 35-миллиметровой плёнки Kodak в течение нескольких лет. Хотя цифровые проекторы с высоким разрешением обычно дороже плёночных, они предлагают множество преимуществ по сравнению с традиционными киноаппаратами. Например, в цифровых проекторах нет движущихся частей, кроме вентиляторов, ими можно управлять дистанционно, они относительно компактны и не требуют замены, починки или защиты от повреждений плёнки. Они также обеспечивают гораздо более простое, дешевое и надежное хранение и распространение контента. Полностью электронное распространение исключает необходимость в физической доставке. Кроме того, появилась возможность демонстрировать прямые трансляции в кинотеатрах, оборудованных для этого.

Физиология

Иллюзия движения в проецируемых фильмах — это стробоскопический эффект, который традиционно приписывался постоянству зрительного образа, а позже часто (неверным интерпретациям) бета-движения и/или феномену фи, известному из гештальт-психологии. Точные неврологические принципы до сих пор не до конца ясны, но сетчатка, нервы и/или мозг создают впечатление видимого движения при предъявлении быстрой последовательности почти идентичных неподвижных изображений и прерываний, которые остаются незамеченными (или воспринимаются как мерцание). Важнейшим аспектом понимания этого феномена зрительного восприятия является то, что глаз не является камерой, то есть: для человеческого глаза или мозга не существует частоты кадров. Вместо этого система глаз/мозг обладает комбинацией детекторов движения, детекторов деталей и детекторов паттернов, выходные сигналы которых объединяются для создания визуального опыта. Частота, при которой мерцание становится неразличимым, называется порогом слияния мерцания и зависит от уровня освещенности и состояния глаз зрителя. Обычно частота 16 кадров в секунду (кадр/с) считается минимальной частотой, при которой человек воспринимает непрерывное движение. Этот порог варьируется у разных видов; более высокая доля палочковых клеток в сетчатке приводит к более высокому порогу. Поскольку у глаза и мозга нет фиксированной частоты захвата, это эластичный предел, поэтому разные зрители могут быть более или менее чувствительны к восприятию частоты кадров. Можно увидеть темное пространство между кадрами и движение затвора, быстро моргая глазами с определенной скоростью. Если делать это достаточно быстро, зритель сможет случайным образом "ловить" темноту между кадрами или движение затвора. Это не сработает с (устаревшими) дисплеями на электронно-лучевых трубках из-за постоянства фосфоров, а также со светодиодными или DLP-проекторами, поскольку они мгновенно обновляют изображение без интервалов затемнения, как в традиционных кинопроекторах. Немое кино обычно проецировалось не с постоянной скоростью, а могло меняться в течение сеанса, поскольку проекторы приводились в движение вручную по усмотрению прожекциониста, часто следуя указаниям дистрибьютора. Когда электродвигатель заменил ручной привод как в кинокамерах, так и в проекторах, стала возможна более равномерная частота кадров. Скорость колебалась от примерно 18 кадров/с и выше — иногда даже быстрее, чем современная скорость звукового фильма (24 кадра/с). 16 кадров/с, хотя иногда использовались в качестве скорости съемки, не рекомендовались для проекции из-за риска возгорания нитратной пленки в проекторе. В 1948 году нитратную пленку начали заменять на триацеллюлозную. Пожар нитратной пленки и его разрушительные последствия показаны в фильме «Cinema Paradiso» (1988) — художественном фильме, частично посвященном прожекционисту и его ученику. Появление звукового кино создало необходимость в стабильной скорости воспроизведения, чтобы предотвратить изменение высоты тона диалогов и музыки и отвлечение зрителей. Практически все кинопроекторы в коммерческих кинотеатрах проецируют с постоянной скоростью 24 кадра/с. Эта скорость была выбрана по финансовым и техническим причинам. Более высокая частота кадров обеспечивает более качественную картинку, но обходится дороже, поскольку пленка расходуется быстрее. Когда Warner Bros. и Western Electric пытались найти оптимальную компромиссную скорость проекции для новых звуковых фильмов, Western Electric отправился в театр Warner в Лос-Анджелесе и зафиксировал среднюю скорость, с которой там проецировались фильмы. Они установили эту скорость как звуковую, при которой можно было обеспечить удовлетворительное воспроизведение и усиление звука. Существуют некоторые специализированные форматы (например, Showscan и Maxivision), которые проецируют с более высокой частотой — 60 кадров/с для Showscan и 48 для Maxivision. «Хоббит» снимался со скоростью 48 кадров/с и проецировался с более высокой частотой кадров в специально оборудованных кинотеатрах. Каждый кадр обычных фильмов с частотой 24 кадра/с отображается два или более раз в процессе, называемом «двойным показом кадров», для уменьшения мерцания.

The illusion of motion in projected films is a stroboscopic effect that has been traditionally been attributed to persistence of vision and later often to (misinterpretations of) beta movement and/or the phi phenomenon known from Gestalt psychology. The exact neurological principles are not yet entirely clear, but the retina, nerves and/or brain create the impression of apparent movement when presented with a rapid sequence of near identical still images and interruptions that go unnoticed (or are experienced as flicker). A critical part of understanding this visual perception phenomenon is that the eye is not a camera, i. e.: there is no frame rate for the human eye or brain. Instead, the eye/brain system has a combination of motion detectors, detail detectors and pattern detectors, the outputs of all of which are combined to create the visual experience. The frequency at which flicker becomes invisible is called the flicker fusion threshold, and is dependent on the level of illumination and the condition of the eyes of the viewer. Generally, the frame rate of 16 frames per second (frame/s) is regarded as the lowest frequency at which continuous motion is perceived by humans. This threshold varies across different species; a higher proportion of rod cells in the retina will create a higher threshold level. Because the eye and brain have no fixed capture rate, this is an elastic limit, so different viewers can be more or less sensitive in perceiving frame rates. It is possible to view the black space between frames and the passing of the shutter by rapidly blinking ones eyes at a certain rate. If done fast enough, the viewer will be able to randomly "trap" the darkness between frames, or the motion of the shutter. This will not work with (now obsolete) cathode ray tube displays, due to the persistence of the phosphors, nor with LCD or DLP light projectors, because they refresh the image instantly with no blackout intervals as with traditional film projectors. Silent films usually were not projected at constant speeds, but could vary throughout the show because projectors were hand cranked at the discretion of the projectionist, often following some notes provided by the distributor. When the electric motor supplanted hand cranking in both movie cameras and projectors, a more uniform frame rate became possible. Speeds ranged from about 18 frame/s on up – sometimes even faster than modern sound film speed (24 frame/s). 16 frame/s – though sometimes used as a camera shooting speed – was inadvisable for projection, due to the risk of the nitrate base prints catching fire in the projector. Nitrate film stock began to be replaced by cellulose triacetate in 1948. A nitrate film fire and its devastating effect is featured in Cinema Paradiso (1988), a fictional film which partly revolves around a projectionist and his apprentice. The birth of sound film created a need for a steady playback rate to prevent dialog and music from changing pitch and distracting the audience. Virtually all film projectors in commercial movie theaters project at a constant speed of 24 frame/s. This speed was chosen for both financial and technical reasons. A higher frame rate produces a better looking picture, but costs more as film stock is consumed faster. When Warner Bros. and Western Electric were trying to find the ideal compromise projection speed for the new sound pictures, Western Electric went to the Warner Theater in Los Angeles, and noted the average speed at which films were projected there. They set that as the sound speed at which a satisfactory reproduction and amplification of sound could be conducted. There are some specialist formats (e. g. Showscan and Maxivision) which project at higher rates—60 frames/sec for Showscan and 48 for Maxivision. The Hobbit was shot at 48 frames/sec and projected at the higher frame rate at specially equipped theaters. Each frame of regular 24 fps movies are shown twice or more in a process called "double shuttering" to reduce flicker.

Источник света

Первыми источниками света, использованными в кинопроекции, были лампы накаливания и даже лимлайт. С начала 1900-х годов и до конца 1960-х годов углеродные дуговые лампы служили источником света практически во всех кинотеатрах мира. Ксеноновая дуговая лампа была представлена в Германии в 1957 году, а в США – в 1963 году. После того как в 1970-х годах пленочные накопители стали широко распространены, ксеноновые лампы стали наиболее часто используемым источником света, поскольку они могли работать непрерывно в течение длительного времени, в то время как углеродный стержень для дуговой лампы служил максимум час. Большинство киноустановок в профессиональных кинотеатрах выделяют достаточно тепла, чтобы воспламенить пленку, если она останется неподвижной даже на долю секунды. Поэтому необходимо проявлять максимальную осторожность при проверке пленки, чтобы она не порвалась в механизме протаскивания и не была повреждена, что особенно важно было в эпоху использования легковоспламеняющейся пленки на основе нитрата целлюлозы.

Отражающая и конденсаторная линзы

Изогнутый отражатель перенаправляет свет, который в противном случае был бы потерян, к собирающей линзе. Линза с положительной кривизной фокусирует отраженный и прямой свет на фильмовое окно.

Дузер

(Его также называют "доузер"). Металлический или асбестовый нож, который перекрывает свет, прежде чем он достигнет пленки. Доузер обычно является частью киноустановки и может управляться вручную или автоматически. Некоторые проекторы оснащены вторым, электрически управляемым доузером, используемым для переключения катушек (иногда называемым "доузер переключения" или "затвор переключения"). Некоторые проекторы имеют третий, механически управляемый доузер, который автоматически закрывается при замедлении проектора (называемый "огнезащитный затвор" или "доузер огня"), чтобы защитить пленку в случае остановки проектора при открытом первом доузере. Доузеры защищают пленку, когда лампа включена, но пленка не движется, предотвращая ее расплавление от длительного воздействия прямого тепла лампы. Они также предотвращают повреждение или растрескивание линзы от перегрева.

Пленочные ворота и предварительный кадр

Если непрерывно пропускать рулон пленки между источником света и объективом проектора, на экране будет видна лишь непрерывная размытая последовательность изображений, скользящих от одного края к другому. Чтобы увидеть кажущееся движущимся четкое изображение, движущуюся пленку необходимо останавливать и ненадолго фиксировать в неподвижном состоянии во время открытия и закрытия затвора. Кадр – это место, где пленка удерживается неподвижно перед открытием затвора. Это относится как к съемке, так и к показу фильмов. Одно изображение из последовательности, составляющей фильм, позиционируется и удерживается плоским в кадре. Кадр также обеспечивает небольшое трение, чтобы пленка не сдвигалась вперед или назад, кроме случаев, когда она намеренно перемещается к следующему изображению. Прерывистый механизм перемещает пленку в кадре к следующему кадру, пока затвор закрыт. Регистрационные штифты предотвращают перемещение пленки во время открытия затвора. В большинстве случаев проекционист может вручную регулировать регистрацию кадра, а более совершенные проекторы могут поддерживать регистрацию автоматически.

Замок

Именно ворота и затвор создают иллюзию точной замены одного полного кадра другим. Ворота фиксируют пленку неподвижно, пока затвор открыт. Вращающийся сектор или цилиндрический затвор с прорезями прерывает световой поток во время перемещения пленки к следующему кадру. Зритель не замечает этого перехода, что обманывает мозг и заставляет его воспринимать изображение как движущееся. Современные затворы разрабатываются с частотой обновления в два (48 Гц) или даже три (72 Гц) раза превышающей частоту кадров пленки, чтобы снизить заметность мерцания экрана. (См. Частота кадров и порог слияния мерцания). Затворы с более высокой частотой обновления менее светоэффективны и требуют более мощных источников света для достижения той же яркости изображения.

Отображающая линза и диафрагма

Объектив проекции с несколькими оптическими элементами направляет изображение пленки на экран для просмотра. Объективы проектора различаются по диафрагме и фокусному расстоянию, чтобы соответствовать различным потребностям. Для разных соотношений сторон используются разные линзы. Один из способов задания соотношения сторон – использование соответствующей апертурной пластины, куска металла с точно вырезанным прямоугольным отверстием в центре, соответствующим нужному соотношению сторон. Апертурная пластина устанавливается непосредственно за кадровым окном и маскирует свет, попадающий на изображение за пределами области, предназначенной для показа. Все фильмы, даже снятые в стандартном формате "Академия", содержат дополнительное изображение на кадре, которое необходимо маскировать при проецировании. Использование апертурной пластины для получения более широкого соотношения сторон неэффективно расходует пленку, так как часть стандартного кадра остается неиспользованной. Одним из решений при определенных соотношениях сторон является использование "двухперфорационного" шага, при котором пленка продвигается менее чем на один полный кадр, чтобы уменьшить неэкспонированную область между кадрами. Этот метод требует специального прерывистого механизма во всем оборудовании для работы с пленкой на протяжении всего производственного процесса, от камеры до проектора. Это дорогостоящее решение, и для некоторых кинотеатров оно оказывается непосильным. Анаморфотный формат использует специальную оптику для сжатия изображения с высоким соотношением сторон в стандартный кадр "Академия", что позволяет избежать необходимости изменения дорогостоящих и прецизионных движущихся частей прерывистых механизмов. Для сжатия изображения при съемке используется специальная анаморфотная линза, а на проекторе – соответствующая линза для расширения изображения до заданного соотношения сторон.

Экран просмотра

В большинстве случаев это отражающая поверхность, которая может быть либо алюминизированной (для высокой контрастности при умеренном окружающем освещении), либо белой поверхностью с мелкими стеклянными шариками (для высокой яркости в условиях низкой освещенности). Переключаемый проекционный экран может переходить из непрозрачного состояния в прозрачное безопасным напряжением до 36 В переменного тока и просматривается с обеих сторон. В коммерческом кинотеатре экран также имеет миллионы очень маленьких, равномерно распределенных отверстий для прохождения звука от динамиков и сабвуфера, которые часто расположены непосредственно за ним.

Двухкатушная система

В двухкатушечной системе проектор имеет два катушка: один – подающий катушек, на котором находится непросмотренная часть пленки, другой – приемный катушек, на который наматывается показанная пленка. В двухкатушечном проекторе подающий катушек имеет небольшое сопротивление для поддержания натяжения пленки, в то время как приемный катушек постоянно приводится в движение механизмом с механическим проскальзыванием, чтобы обеспечить намотку пленки под постоянным натяжением и, следовательно, плавную намотку. Пленка, наматываемая на приемный катушек, наматывается «головой внутрь, хвостом наружу». Это означает, что начало (или «голова») катушки находится в центре и недоступно. После снятия каждого катушка с проектора его необходимо перемотать на другой пустой катушек. В кинотеатрах часто используется отдельный аппарат для перемотки катушек. Для 16-мм проекторов, часто использовавшихся в школах и церквях, проектор можно было перенастроить для перемотки пленки. Размер катушек может варьироваться в зависимости от проектора, но обычно фильмы разделяются и распространяются на катушках длиной до 2000 футов (610 м), что соответствует примерно 22 минутам при 24 кадрах в секунду. Некоторые проекторы могут вместить до 6000 футов (1829 м), что минимизирует количество смен катушек (см. ниже) во время показа. В разных странах также по-разному делят киноленты на катушки; например, российские фильмы часто выпускаются на катушках по 1000 футов (305 м), хотя, вероятно, большинство проекционистов, работающих со сменой катушек, объединяли бы их в более длинные катушки длиной не менее 2000 футов (610 м), чтобы минимизировать количество смен и обеспечить достаточно времени для загрузки пленки и возможного устранения неполадок. Фильмы классифицируются как «короткометражные», занимающие один катушек или меньше, «двухкатушечные», требующие двух катушек пленки (например, некоторые ранние фильмы с Лорелом и Харди, Три богатыря и другие комедии), и «полнометражные», которые могут занимать любое количество катушек (хотя большинство ограничены длиной от 1,5 до 2 часов, что позволяет кинотеатру проводить несколько сеансов в течение дня и вечера, каждый из которых включает полнометражный фильм, рекламу и антракт для смены аудитории). В «старые времена» (то есть примерно с 1930 по 1960 год) «поход в кино» означал просмотр короткометражного фильма (новостей, короткого документального фильма, «двухкатушечника» и т. д.), мультфильма и полнометражного фильма. В некоторых кинотеатрах показывали рекламные ролики для местных предприятий, а штат Нью-Джерси требовал демонстрации схемы кинотеатра со всеми выходами.

In the two reel system the projector has two reels–one is the feed reel, which holds the part of the film that has not been shown, the other is the takeup reel, which winds the film that has been shown. In a two reel projector the feed reel has a slight drag to maintain tension on the film, while the takeup reel is constantly driven with a mechanism that has mechanical 'slip,' to allow the film to be wound under constant tension so the film is wound in a smooth manner. The film being wound on the takeup reel is being wound "head in, tails out." This means that the beginning (or "head") of the reel is in the center, where it is inaccessible. As each reel is taken off of the projector, it must be re wound onto another empty reel. In a theater setting there is often a separate machine for rewinding reels. For the 16 mm projectors that were often used in schools and churches, the projector could be re configured to rewind films. The size of the reels can vary based on the projectors, but generally films are divided and distributed in reels of up to 2000 feet (610 m), about 22 minutes at 24 frames/sec). Some projectors can even accommodate up to 6000 feet (1829 m), which minimizes the number of changeovers (see below) in a showing. Certain countries also divide their film reels up differently; Russian films, for example, often come on 1000 feet (305 m) reels, although it's likely that most projectionists working with changeovers would combine them into longer reels of at least 2000 feet (610 m), to minimize changeovers and also give sufficient time for threading and any possibly needed troubleshooting time. Films are identified as "short subjects," taking one reel or less of film, "two reelers," requiring two reels of film (such as some of the early Laurel & Hardy, 3 Stooges, and other comedies), and "features," which can take any number of reels (although most are limited to 1½ to 2 hours in length, enabling the theater to have multiple showings throughout the day and evening, each showing with a feature, commercials, and intermission to allow the audiences to change). In the "old days" (i. e., ca. 1930–1960), "going to the movies" meant seeing a short subject (a newsreel, short documentary, a "2 reeler," etc. ), a cartoon, and the feature. Some theaters would have movie based commercials for local businesses, and the state of New Jersey required showing a diagram of the theater showing all of the exits.

Системы переключения

Поскольку на одной киноплёнке недостаточно материала для показа всего фильма, фильм распространяется на несколько киноплёнок. Чтобы избежать прерывания показа при окончании одной киноплёнки и начале установки следующей, используются два проектора в так называемой "системе переключения". Оператор в нужный момент вручную останавливал первый проектор, выключая его свет, и запускал второй проектор, который был подготовлен и ожидал. Позже переключение было частично автоматизировано, хотя оператору всё ещё требовалось перемотать и установить громоздкие и тяжёлые киноплёнки. (Киноплёнки 35 мм, получаемые кинотеатрами, поставлялись не перемотанными; перемотка была задачей оператора, получавшего киноплёнку). Система с двумя киноплёнками, использующая два идентичных проектора, почти повсеместно использовалась в кинотеатрах до появления системы с одной киноплёнкой. Создавались проекторы, способные вместить гораздо большую киноплёнку, содержащую весь фильм. Хотя системы с одной длинной киноплёнкой, как правило, более популярны в современных мультиплексах, система с двумя киноплёнками до сих пор широко используется. Когда показываемая киноплёнка приближается к концу, оператор ищет сигнальные метки в верхнем правом углу изображения. Обычно это точки или круги, хотя они также могут быть косыми чертами. В некоторых старых фильмах иногда использовались квадраты или треугольники, а иногда сигнальные метки располагались в середине правого края изображения. Первый сигнал появляется за 3,6 метра (12 футов) до конца программы на киноплёнке, что эквивалентно восьми секундам при стандартной скорости 24 кадра в секунду. Этот сигнал указывает оператору на необходимость запустить двигатель проектора, содержащего следующую киноплёнку. После показа ещё одной части плёнки (семь секунд при 24 кадрах в секунду) должен появиться сигнал переключения, который указывает оператору на необходимость выполнить переключение. Когда появляется второй сигнал, у оператора есть одна секунда для выполнения переключения. Если это не произойдёт в течение одной секунды, плёнка закончится, и на экран будет проецироваться яркий белый свет. За 3,6 метра (12 футов) до "первого кадра действия" на начальных кадрах имеется кадр "СТАРТ". Оператор устанавливает кадр "СТАРТ" в ворота проектора. Когда появляется первый сигнал, запускается двигатель стартового проектора. Через семь секунд конец начальных кадров и начало программы на новой киноплёнке должны достичь ворот проектора, когда появится сигнал переключения. На некоторых проекторах оператор получал сигнал о времени переключения с помощью звонка, который срабатывал, когда скорость вращения подающей катушки превышала определённое значение (подающая катушка вращается быстрее по мере расхода плёнки), или на основе диаметра оставшейся плёнки (Premier Changeover Indicator Пат. № 411992), хотя многие проекторы не имеют такой звуковой системы. Во время первоначальной операции переключения два проектора используют взаимосвязанную электрическую систему управления, подключённую к кнопке переключения, так что как только кнопка нажата, затемняющее устройство на выходящем проекторе закрывается синхронно с открытием затемняющего устройства на входящем проекторе. При правильном выполнении переключение должно быть практически незаметным для зрителей. В старых кинотеатрах перед окнами проекционной кабины могли быть ручные раздвижные шторки. Переключение с этой системой часто хорошо видно как протирание на экране. После выполнения переключения оператор выгружает полную принимающую катушку с проектора "А", перемещает теперь пустую катушку (которая только что содержала разгруженную плёнку) с подающего шпинделя на принимающий шпиндель и загружает киноплёнку № 3 в проектор "А". Когда киноплёнка № 2 на проекторе "B" заканчивается, переключение переключает показ с проектора "B" обратно на проектор "A", и так далее до конца показа. Когда оператор снимает законченную киноплёнку с проектора, она "концом наружу", и её необходимо перемотать перед следующим показом. Оператор обычно использует отдельную перемоточную машину и запасную пустую катушку, и перемотывает плёнку так, чтобы она была "началом наружу", готовой к повторному показу. Одним из преимуществ этой системы (по крайней мере, для руководства кинотеатра) было то, что если программа по какой-либо причине отставала на несколько минут, оператор просто пропускал одну (или несколько) киноплёнок, чтобы наверстать упущенное время. В первые годы, без автоматизации, ошибки были нередки: они включали в себя запуск фильма, который не был перемотан, и перепутать киноплёнки, из-за чего они проецировались в неправильном порядке. Исправление любой из этих ошибок, при условии, что кто-то мог понять, что киноплёнки перепутаны, требовало полной остановки обоих проекторов, часто включения света в зале и задержки на минуту или около того, пока оператор исправлял ошибку и перезапускал проектор. Эти заметные оплошности, которые смущали операторов кинотеатров, были устранены с появлением систем с одной киноплёнкой и цифровых систем.

Because a single film reel does not contain enough film to show an entire feature, the film is distributed on multiple reels. To prevent having to interrupt the show when one reel ends and the next is mounted, two projectors are used in what is known as a "changeover system". A human would, at the appropriate point, manually stop the first projector, shutting off its light, and start the second projector, which the projectionist had ready and waiting. Later the switching was partially automated, although the projectionist still needed to rewind and mount the bulky, heavy film reels. (35mm reels as received by theaters came unrewound; rewinding was the task of the operator who received the reel.). The two reel system, using two identical projectors, was used almost universally for movie theaters before the advent of the single reel system. Projectors were built that could accommodate a much larger reel, containing an entire feature. Although one reel long play systems tend to be more popular with the newer multiplexes, the two reel system is still in significant use to this day. As the reel being shown approaches its end, the projectionist looks for cue marks at the upper right corner of the picture. Usually these are dots or circles, although they can also be slashes. Some older films occasionally used squares or triangles, and sometimes positioned the cues in the middle of the right edge of the picture. The first cue appears 12 feet (4 m) before the end of the program on the reel, equivalent to eight seconds at the standard speed of 24 frames per second. This cue signals the projectionist to start the motor of the projector containing the next reel. After another of film is shown (seven seconds at 24 frames/sec), the changeover cue should appear, which signals the projectionist to actually make the changeover. When this second cue appears, the projectionist has , or one second, to make the changeover. If it does not occur within one second, the film will end and blank white light will be projected on the screen. Twelve feet before the "first frame of action," countdown leaders have a "START" frame. The projectionist positions the "START" in the gate of the projector. When the first cue is seen, the motor of the starting projector is started. Seven seconds later the end of the leader and start of program material on the new reel should just reach the gate of the projector when the changeover cue is seen. On some projectors, the operator would be alerted to the time for a change by a bell that operated when the feed reel rotation exceeded a certain speed (the feed reel rotates faster as the film is exhausted), or based on the diameter of the remaining film (Premier Changeover Indicator Pat. No. 411992), although many projectors do not have such an auditory system. During the initial operation of a changeover, the two projectors use an interconnected electrical control connected to the changeover button so that as soon as the button is pressed, the changeover douser on the outgoing projector is closed in sync with the changeover douser on the incoming projector opening. If done properly, a changeover should be virtually unnoticeable to an audience. In older theaters, there may be manually operated, sliding covers in front of the projection booth's windows. A changeover with this system is often clearly visible as a wipe on the screen. Once the changeover has been made, the projectionist unloads the full takeup reel from projector "A," moves the now empty reel (that used to hold the film just unloaded) from the feed spindle to the takeup spindle, and loads reel #3 of the presentation on projector "A." When reel 2 on projector "B" is finished, the changeover switches the live show from projector "B" back to projector "A," and so on for the rest of the show. When the projectionist removes a finished reel from the projector it is "tails out," and needs to be rewound before the next show. The projectionist usually uses a separate rewind machine and a spare empty reel, and rewinds the film so it is "head out," ready to project again for the next show. One advantage of this system (at least for the theatre management) was that if a programme was running a few minutes late for any reason, the projectionist would simply omit one (or more) reels of film to recover the time. In the early years, with no automation, errors were far from unknown: these included starting a movie that had not been rewound, and getting reels confused, so they were projected in the wrong order. Correcting either of these, assuming that someone could tell that the reels were confused, required a complete stop of both projectors, often turning on the house lights, and a delay of a minute or so while the projectionist corrected the error and restarted a projector. These highly visible gaffes, which embarrassed the theater operators, were eliminated with the single reel and digital systems.

Система с одним барабаном

Сегодня существует две широко используемые системы с одной катушкой (также известные как системы длительного воспроизведения): башенная система (вертикальная подача и прием) и система с диском (без перемотки; горизонтальная подача и прием). Башенная система во многом напоминает систему с двумя катушками, за исключением того, что сама башня обычно представляет собой отдельное устройство, используемое со слегка модифицированным стандартным проектором. Подающая и принимающая катушки удерживаются вертикально на оси, за исключением задней части проектора, на больших катушках емкостью 12 000 футов (3658 м) или около 133 минут при 24 кадрах в секунду. Такая большая емкость устраняет необходимость в смене катушки для фильма средней длины; все катушки соединяются в одну гигантскую. Башня имеет четыре катушки, по две с каждой стороны, каждая со своим собственным двигателем. Это позволяет немедленно перемотать всю катушку после показа; дополнительные две катушки с другой стороны позволяют показывать фильм, пока другая катушка перемотывается или даже монтируется непосредственно на башне. Каждой катушке требуется свой двигатель для обеспечения правильного натяжения пленки, поскольку ей приходится проходить (относительно) гораздо большее расстояние между транспортным механизмом проектора и катушками. По мере того, как каждая катушка набирает или теряет пленку, натяжение необходимо периодически проверять и регулировать, чтобы пленка могла транспортироваться на катушки и с катушек без провисания или обрыва. В системе с диском отдельные 20-минутные катушки пленки также соединяются в одну большую катушку, но затем пленка наматывается на горизонтальный вращающийся стол, называемый диском. Три или более дисков складываются вместе, образуя систему с дисками. Большинство дисков в системе с дисками заняты копиями фильмов; любой пустой диск служит "принимающей катушкой" для приема пленки, воспроизводимой с другого диска. Способ подачи пленки с диска на проектор аналогичен восьмидорожечной аудиокассете. Пленка разматывается с центра диска через механизм, называемый подающим устройством, который контролирует скорость вращения диска, чтобы она соответствовала скорости подачи пленки в проектор. Пленка проходит через ряд роликов от стопки дисков к проектору, через проектор, через другую серию роликов обратно к стопке дисков, а затем на диск, служащий принимающей катушкой. Эта система позволяет проецировать фильм несколько раз без необходимости его перемотки. Когда оператор проектора подготавливает проектор к каждому показу, подающее устройство переносится с пустого диска на полный, и затем пленка воспроизводится обратно на диск, с которого она поступила. В случае двойного сеанса каждый фильм воспроизводится с полного диска на пустой диск, меняя свои позиции в стопке дисков в течение дня. Преимущество системы с диском заключается в том, что пленку не нужно перемотки после каждого показа, что позволяет сэкономить рабочую силу. Перемотка сопряжена с риском трения пленки о саму себя, что может привести к царапинам пленки и размытию эмульсии, на которой находится изображение. Недостатки системы с диском заключаются в том, что пленка может получить диагональные царапины, если при подготовке пленки к показу с диска на проектор не соблюдается должная осторожность, а также в том, что пленка имеет больше возможностей для сбора пыли и грязи, поскольку большие участки пленки подвергаются воздействию воздуха. Чистота проекционной кабины с поддержанием надлежащей влажности имеет большое значение, как и очищающие устройства, которые могут удалять грязь с пленки во время ее воспроизведения.

There are two largely used single reel systems (also known as long play systems) today: the tower system (vertical feed and takeup) and the platter system (non rewinding; horizontal feed and takeup). The tower system largely resembles the two reel system, except in that the tower itself is generally a separate piece of equipment used with a slightly modified standard projector. The feed and takeup reels are held vertically on the axis, except behind the projector, on oversized spools with 12,000 feet (3658 m) capacity or about 133 minutes at 24 frame/s. This large capacity alleviates the need for a changeover on an average length feature; all of the reels are spliced together into one giant one. The tower is designed with four spools, two on each side, each with its own motor. This allows the whole spool to be immediately rewound after a showing; the extra two spools on the other side allow for a film to be shown while another is being rewound or even made up directly onto the tower. Each spool requires its own motor in order to set proper tensioning for the film, since it has to travel (relatively) much further between the projector film transport and the spools. As each spool gains or loses film, the tension must be periodically checked and adjusted so that the film can be transported on and off the spools without either sagging or snapping. In a platter system the individual 20 minute reels of film are also spliced together as one large reel, but the film is then wound onto a horizontal rotating table called a platter. Three or more platters are stacked together to create a platter system. Most of the platters in a platter system will be occupied by film prints; whichever platter happens to be empty serves as the "take up reel" to receive the film that is playing from another platter. The way the film is fed from the platter to the projector is not unlike an eight track audio cartridge. Film is unwound from the center of the platter through a mechanism called a payout unit which controls the speed of the platter's rotation so that it matches the speed of the film as it is fed to the projector. The film winds through a series of rollers from the platter stack to the projector, through the projector, through another series of rollers back to the platter stack, and then onto the platter serving as the take up reel. This system makes it possible to project a film multiple times without needing to rewind it. As the projectionist threads the projector for each showing, the payout unit is transferred from the empty platter to the full platter and the film then plays back onto the platter it came from. In the case of a double feature, each film plays from a full platter onto an empty platter, swapping positions on the platter stack throughout the day. The advantage of a platter is that the film need not be rewound after each show, which can save labor. Rewinding risks rubbing the film against itself, which can cause scratching of the film and smearing of the emulsion which carries the pictures. The disadvantages of the platter system are that the film can acquire diagonal scratches on it if proper care is not taken while threading film from platter to projector, and the film has more opportunity to collect dust and dirt as long lengths of film are exposed to the air. A clean projection booth kept at the proper humidity is of great importance, as are cleaning devices that can remove dirt from the film print as it plays.

Автоматизация и рост мультиплекса

Система с одним катушкой может обеспечить полную автоматизацию работы проекционной будки при наличии соответствующего вспомогательного оборудования. Поскольку фильмы по-прежнему транспортируются на нескольких катушках, их необходимо соединять при установке на проекционный катушек и разъединять при возврате фильма дистрибьютору. Именно полная автоматизация проекции сделала возможным появление современных кинокомплексов – единых площадок, обычно включающих от 8 до 24 залов с небольшим количеством техников по проекции и звуку, а не целым штатом проекционистов. Кинокомплекс также предоставляет оператору кинотеатра большую гибкость, позволяя демонстрировать один и тот же популярный фильм одновременно в нескольких залах с разным временем начала сеансов. Кроме того, при наличии необходимого оборудования можно "синхронизировать", то есть пропустить одну пленку через несколько проекторов. Это особенно полезно при работе с большим количеством зрителей, которое может привлечь чрезвычайно популярный фильм в первые дни показа, поскольку это позволяет одной копии фильма обслужить большее количество посетителей.

Кольца для кормления и вытяжки

Гладкие колеса с треугольными зубцами, называемые зубчатыми колесами, входят в зацепление с перфорациями, пробитыми по одному или обоим краям кинопленки. Они обеспечивают заданную скорость движения пленки в проекторе и любой связанной с ним звуковоспроизводящей системе.

Фильмовая петля

Как и в кинокамерах, прерывистое движение кадрового окна требует наличия петель пленки над и под ним для создания буфера между постоянной скоростью, обеспечиваемой зубчатыми колесами над и под кадровым окном, и прерывистым движением, обеспечиваемым самим кадровым окном. Некоторые проекторы также оснащены чувствительным ограничительным штифтом над кадровым окном, предотвращающим чрезмерное увеличение верхней петли. Если петля касается штифта, он закрывает заслонки и останавливает двигатель, чтобы избежать заклинивания проектора из-за слишком большой петли.

Плитка давления пленочных ворот

Пластина давления с пружинным механизмом обеспечивает выравнивание пленки в единой плоскости изображения, как плоской, так и перпендикулярной оптической оси. Она также создает достаточное сопротивление для предотвращения смещения пленки во время показа кадра, при этом позволяя ей свободно двигаться под управлением прерывистого механизма. Пластина также оснащена пружинными направляющими для удержания пленки в неподвижном состоянии и ее продвижения во время движения.

Механизм прерывистости

Механизм прерывистого движения может быть сконструирован различными способами. Для проекторов малого формата (8 мм и 16 мм) кулачковый механизм зацепляет зубчик перфорации пленки с одной стороны или зубчики с обеих сторон. Этот кулачок продвигает пленку только тогда, когда необходимо переместить ее к следующему кадру. Когда кулачок отходит для следующего цикла, он оттягивается назад и не зацепляет пленку. Это аналогично механизму когтей в кинокамере. В проекторах 35 мм и 70 мм обычно под прижимной пластиной находится специальная зубчатая шестерня, известная как прерывистая шестерня. В отличие от всех остальных шестерен в проекторе, которые вращаются непрерывно, прерывистая шестерня работает синхронно с затвором и движется только тогда, когда затвор закрывает свет лампы, чтобы движение пленки не было видно. Она также перемещается на дискретное расстояние за один раз, равное количеству перфораций в кадре (4 для 35 мм, 5 для 70 мм). Прерывистое движение в этих проекторах обычно обеспечивается кулачковым механизмом, также известным как механизм Мальтийского креста. Проекторы IMAX используют так называемый метод "плавающей петли", при котором каждый кадр всасывается в кадровое окно вакуумом и позиционируется регистрирующими штифтами в перфорациях, соответствующих этому кадру.

Типы

Проекторы классифицируются по размеру используемой пленки, то есть по формату пленки. Типичные форматы пленки:

8 мм

Долгое время использовавшаяся для любительских съемок до появления видеокамеры, эта технология применяет 8-миллиметровую плёнку с двойным зубчатым профилем. Плёнка пропускается через камеру, экспонируя одну сторону, затем извлекается из камеры, меняются местами подающая и принимающая катушки, и плёнка снова пропускается через камеру, экспонируя другую сторону. После этого 8-миллиметровая плёнка разрезается вдоль на две полосы, которые склеиваются для создания единой проекционной плёнки с перфорацией с одной стороны.

Супер 8

Разработанная компанией Kodak, эта кинопленка использует очень маленькие зубчатые отверстия, расположенные близко к краю, что позволяет использовать большую площадь пленки для изображения. Это повышает качество изображения. Неэкспонированная пленка поставляется в ширину 8 мм и не разрезается при проявке, в отличие от более ранних форматов 8 мм. На пленку можно было наносить магнитные полосы для записи кодированного звука, который добавлялся после проявки. Также пленка могла быть предварительно намагничена для прямой записи звука в камерах, оснащенных соответствующим оборудованием, с последующим показом.

9,5 мм

Фильмовый формат, представленный Pathé Frères в 1922 году как часть любительской киносистемы Pathé Baby. Изначально он был разработан как недорогой формат для предоставления домашних пользователям копий коммерческих фильмов. Формат использует одно центральное отверстие (зубчик перфорации) между каждой парой кадров, в отличие от 8-мм киноплёнки, имеющей перфорации по одному краю, и большинства других форматов киноплёнки, имеющих перфорации с обеих сторон изображения. В течение следующих нескольких десятилетий он завоевал большую популярность в Европе и до сих пор используется небольшим числом энтузиастов. Было произведено и продано более 300 000 проекторов, в основном во Франции и Англии, и многие полнометражные фильмы были доступны в этом формате. В 1960-х годах были выпущены последние проекторы этого формата. Формат жив и по сей день: 16-мм проекторы переоборудуются под 9,5 мм, и киноплёнку всё ещё можно приобрести (у французской компании Color City).

16 мм

Это был популярный формат для аудиовизуального использования в школах и в качестве высококлассной домашней развлекательной системы до появления эфирного телевидения. В новостях эфирного телевидения 16-миллиметровая пленка использовалась до появления электронного сбора новостей. Самым популярным домашним контентом были комедийные короткометражки (обычно менее 20 минут в оригинальном выпуске) и подборки мультфильмов, ранее демонстрировавшихся в кинотеатрах. 16 мм и сегодня широко используется как формат для короткометражных фильмов, независимых полнометражных фильмов и музыкальных клипов, являясь относительно экономичной альтернативой 35 мм. 16-миллиметровая пленка оставалась популярным форматом для производства телешоу вплоть до эпохи HDTV.

35 мм

Наиболее распространенный формат пленки для кинопроката в течение 20-го века. Фактически, обычная 35-миллиметровая камера, разработанная компанией Leica, была создана для работы с этой пленкой и изначально предназначалась для тестовых съемок режиссерами и операторами-постановщиками. 35-миллиметровая пленка обычно перемещается по камере и проектору вертикально. В середине 1950-х годов система VistaVision представила широкоэкранные фильмы, в которой пленка двигалась горизонтально, что позволяло использовать больше площади пленки для изображения, избегая анаморфного сжатия для соответствия ширине кадра. Поскольку для этого требовались специальные проекторы, она не получила широкого распространения как формат показа, но оставалась привлекательной для съемок, в качестве промежуточного формата и исходного материала для печати, а также как промежуточный этап при создании спецэффектов для уменьшения зернистости пленки, хотя в настоящее время эта задача решается цифровыми методами.

70 мм

Высокобюджетные кинофильмы часто снимались на этой кинопленке в 1950-х и 1960-х годах, и многие крупные кинотеатры до сих пор способны проецировать ее в XXI веке. Ее часто называют форматом 65/70, поскольку камера использует пленку шириной 65 мм, а проекционные копии – шириной 70 мм. Дополнительные пять миллиметров пленки использовались для размещения звуковой дорожки, как правило, магнитной полосы с шестью каналами. Наиболее распространенная киноустановка включала в себя проекторы, работающие с пленкой двух форматов – 35/70 мм. Пленка 70 мм также используется как в плоских, так и в купольных проекционных системах IMAX. В IMAX пленка транспортируется горизонтально в кадровом окне, подобно VistaVision. Некоторые фильмы, изначально предназначенные для анаморфного выпуска на 35 мм пленке, также выпускались на 70 мм пленке. Копия 70 мм, изготовленная с 35 мм негатива, значительно превосходит по качеству изображение, полученное при использовании только 35 мм пленки, и позволяет обеспечить выпуск с 6-канальным магнитным звуком. С появлением 35-миллиметровых копий с цифровой звуковой дорожкой в 1990-х годах широкое распространение более дорогих 70-миллиметровых копий значительно сократилось.

Звук

Независимо от звукового формата, любой звук, воспроизводимый на самой кинопленке, не соответствует звуку для конкретного кадра, на котором он находится. В механизме проектора нет места для звукосчитывающего устройства, и пленка не движется плавно в момент прохождения кадра. Следовательно, все оптические звуковые дорожки должны быть смещены относительно изображения, поскольку звукосчитывающее устройство обычно располагается над (для магнитных и большинства цифровых оптических считывателей) или под (для аналоговых оптических и некоторых цифровых оптических считывателей) головкой проектора. Подробную информацию о цифровых и аналоговых методах можно найти в статье о 35-миллиметровой кинопленке.

Оптические

Оптический звук представляет собой запись и считывание амплитуды, основанное на количестве света, проецируемого через область звуковой дорожки на пленку с использованием источника света или лазера и фотоэлемента или фотодиода. Когда фотоэлемент улавливает свет разной интенсивности, генерируемый электрический сигнал усиливается усилителем, который, в свою очередь, питает громкоговоритель, где электрические импульсы преобразуются в воздушные колебания, а затем – в звуковые волны. В 16-мм пленке оптическая звуковая дорожка представляет собой одну монофоническую дорожку, расположенную справа от проецируемого изображения, а звуковая головка находится на 26 кадров после ворот. В 35-мм пленке это может быть моно или стерео, с левой стороны проецируемого изображения, а звуковая головка – на 21 кадр после ворот. Первоначальная форма оптического звука представляла собой горизонтальные полосы прозрачных (белых) и непрозрачных (черных) участков. Расстояние между непрозрачными точками определяло амплитуду и улавливалось фотоэлектрическим элементом на противоположной стороне постоянного, тонкого луча света, проходящего сквозь него. Эта форма звука с переменной плотностью со временем устарела из-за несовместимости с цветной пленкой. Альтернативой и, в конечном итоге, преемником переменной плотности стала дорожка с переменной площадью, где звук представлен четкой вертикальной волновой формой на черном фоне, а ширина волновой формы соответствует амплитуде. Дорожка с переменной площадью имеет немного меньшую полосу пропускания по частоте, чем дорожка с переменной плотностью, но из-за зернистости и различной инфракрасной абсорбции разных типов пленки, дорожка с переменной плотностью имеет более низкое отношение сигнал/шум. Оптический стереозвук записывается и считывается с помощью двусторонней дорожки с переменной площадью. Для добавления дополнительных каналов сверх стереопары используется матричное кодирование Dolby MP. Левый, центральный, правый и окружающие каналы матрично кодируются в две оптические дорожки и декодируются с использованием лицензированного оборудования. В 1970-х и начале 1980-х годов копии Super 8 мм с оптическим звуком производились в основном для авиационных фильмов. Несмотря на то, что эта технология вскоре устарела с появлением видеооборудования, большинство плёнок малого формата использовали магнитную звуковую дорожку, а не оптическую, для обеспечения более широкого частотного диапазона.

Optical sound constitutes the recording and reading of amplitude based on the amount of light that is projected through a soundtrack area on a film using an illuminating light or laser and a photocell or photodiode. As the photocell picks up the light in varying intensities, the electricity produced is intensified by an amplifier, which in turn powers a loudspeaker, where the electrical impulses are turned into air vibrations and thus, sound waves. In 16 mm, this optical soundtrack is a single mono track placed on the right side of the projected image, and the sound head is 26 frames after the gate. In 35 mm, this can be mono or stereo, on the left side of the projected image, with the sound head 21 frames after the gate. The first form of optical sound was represented by horizontal bands of clear (white) and solid (black) area. The space between solid points represented amplitude and was picked up by the photo electric cell on the other side of a steady, thin beam of light being shined through it. This variable density form of sound was eventually phased out because of its incompatibility with color stocks. The alternative and ultimately the successor of variable density has been the variable area track, in which a clear, vertical waveform against black represents the sound, and the width of the waveform is equivalent to the amplitude. Variable area does have slightly less frequency response than variable density, but because of the grain and variable infrared absorption of various film stocks, variable density has a lower signal to noise ratio. Optical stereo is recorded and read through a bilateral variable area track. Dolby MP matrix encoding is used to add extra channels beyond the stereo pair. Left, center, right and surround channels are matrix encoded into the two optical tracks, and decoded using licensed equipment. In the 1970s and early 1980s, optical sound Super 8 mm copies were produced mainly for airline in flight movies. Even though this technology was soon made obsolete by video equipment, the majority of small gauge films used magnetic sound rather than optical sound for a higher frequency range.

Магнитные

Магнитный звук больше не используется в коммерческом кино, но в период с 1952 по начало 1990-х годов (когда оптический цифровой звук сделал его устаревшим) он обеспечивал наиболее качественное звучание пленки благодаря более широкому частотному диапазону и лучшему отношению сигнал/шум по сравнению с оптическим звуком. Существуют две формы магнитного звука, используемые при проекции: с двойной головкой и полосатый. Первой формой магнитного звука была система с двойной головкой, в которой кинопроектор был синхронизирован с дублером, воспроизводящим 35-миллиметровую катушку с полным магнитным покрытием, то есть пленку, полностью покрытую магнитным оксидом железа. Она была представлена в 1952 году вместе с Cinerama, обеспечивая шесть дорожек стереофонического звука. Стереофонические релизы 1953 года также использовали синхронизированное полное покрытие для трехканального стереофонического звука. При синхронизации, поскольку звук находится на отдельной катушке, нет необходимости в его смещении относительно изображения. Сегодня эта система обычно используется только для очень низкобюджетных или студенческих проектов, либо для предварительного просмотра черновой сборки фильма перед созданием финального позитива. Синхронизация между двумя катушками проверяется с помощью SMPTE-лидера, также известного как отсчетный лидер. Если катушки синхронизированы, на втором кадре отсчета (за 2 секунды или 48 кадров до начала изображения) должен быть один кадр звукового сигнала "бип". Полосатая магнитная пленка – это кинопленка, на которой между перфорациями и краем пленки, а иногда и между перфорациями и изображением, нанесены "полосы" магнитного оксида. Каждая из этих полос содержит один звуковой канал. Эта технология была впервые представлена в сентябре 1953 года Хазардом Э. Ривзом для Cinemascope. На пленке присутствуют четыре дорожки: Левая, Центральная, Правая и Окружающая. Этот 35-миллиметровый четырехдорожечный магнитный звуковой формат использовался с 1954 по 1982 год для "дорожных показов" крупных художественных фильмов. 70-миллиметровая пленка, не имевшая оптической звуковой дорожки, использовала 5 миллиметров, полученные между 65-миллиметровым негативом и финальным позитивом, для размещения трех магнитных дорожек за пределами перфораций с каждой стороны пленки, в общей сложности шесть дорожек. До появления цифрового звука было обычной практикой увеличивать разрешение 35-миллиметровых фильмов до 70 мм, часто только для того, чтобы воспользоваться большим количеством звуковых дорожек и качеством звука. Хотя магнитный звук был отличного качества, он также имел существенные недостатки. Магнитные звуковые копии были дорогими: 35-миллиметровая магнитная копия стоила примерно вдвое дороже оптической, а 70-миллиметровая могла стоить до 15 раз дороже 35-миллиметровой. Кроме того, оксидный слой изнашивался быстрее, чем сама пленка, а магнитные дорожки были подвержены повреждениям и случайному стиранию. Из-за высокой стоимости установки оборудования для воспроизведения магнитного звука лишь немногие кинотеатры его приобретали, а магнитные головки требовали значительного обслуживания для поддержания их работоспособности. В результате использование четырехдорожечного магнитного звукового формата Cinemascope 35 мм значительно сократилось в 1960-х годах и столкнулось с серьезной конкуренцией со стороны оптической кодировки Dolby SVA. Однако 70-миллиметровая пленка продолжала использоваться для престижных "дорожных показов" до тех пор, пока в начале 1990-х годов появление цифрового звука на 35-миллиметровой пленке не устранило одно из основных обоснований использования этого дорогостоящего формата. На некоторых типах Super 8 и 16 мм пленки добавлялась полоса для записи звука на оксиде железа для прямой синхронной записи звука, который затем можно было воспроизвести с помощью проекторов с магнитной звуковой головкой. Компания Kodak прекратила выпуск этих типов пленки.

Magnetic sound is no longer used in commercial cinema, but between 1952 and the early 1990s (when optical digital movie sound rendered it obsolete) it provided the highest fidelity sound from film because of its wider frequency range and superior signal to noise ratio compared to optical sound. There are two forms of magnetic sound in conjunction with projection: double head and striped. The first form of magnetic sound was the double head system, in which the movie projector was interlocked with a dubber playing a 35 mm reel of a full coat, or film completely coated with magnetic iron oxide. This was introduced in 1952 with Cinerama, holding six tracks of stereophonic sound. Stereophonic releases throughout 1953 also used an interlocked full coat for three channel stereophonic sound. In interlock, since the sound is on a separate reel, it does not need to be offset from the image. Today, this system is usually used only for very low budget or student productions, or for screening rough cuts of films before the creation of a final married print. Sync between the two reels is checked with SMPTE leader, also known as countdown leader. If the two reels are synced, there should be one frame of "beep" sound exactly on the "2" frame of the countdown – 2 seconds or 48 frames before the picture start. Striped magnetic film is motion picture film in which 'stripes' of magnetic oxide are placed on the film between the sprocket holes and the edge of the film, and sometimes also between the sprocket holes and the image. Each of these stripes has one channel of the audio recorded on it. This technique was first introduced in September, 1953 by Hazard E. Reeves for Cinemascope. Four tracks are present on the film: Left, Center, Right and Surround. This 35 mm four track magnetic sound format was used from 1954 through 1982 for "roadshow" screenings of big budget feature films. 70 mm, which had no optical sound, used the 5 millimeters gained between the 65 mm negative and the final release print to place three magnetic tracks outside of the perforations on each side of the film for a total of six tracks. Until the introduction of digital sound, it was fairly common for 35 mm films to be blown up to 70 mm often just to take advantage of the greater number of sound tracks and the fidelity of the audio. Although magnetic audio was of excellent quality it also had significant disadvantages. Magnetic sound prints were expensive, 35 mm magnetic prints cost roughly twice as much as optical sound prints, whilst 70 mm prints could cost up to 15 times as much as 35 mm prints. Furthermore, the oxide layer wore out faster than the film itself, and magnetic tracks were prone to damage and accidental erasure. Because of the high cost of installing magnetic sound reproduction equipment only a minority of movie theaters ever installed it and the magnetic soundheads needed considerable maintenance to keep their performance up to standard. As a consequence the use of the Cinemascope 35 mm four track magnetic sound format decreased significantly during the course of the 1960s and received stiff competition from the Dolby SVA optical encoding format. However, 70 mm film continued to be used for prestigious "roadshow" screenings until the introduction of digital sound on 35 mm film in the early 1990s removed one of the major justifications for using this expensive format. On certain stocks of Super 8 and 16 mm an iron oxide sound recording strip was added for the direct synchronous recording of sound which could then be played by projectors with a magnetic sound head. It has since been discontinued by Kodak on both gauges.

Цифровая

Современные театральные системы используют оптические носители для цифрового многоканального звука. Преимущество цифровых систем состоит в том, что разницу во времени между звуковой и кинолентой можно изменять и точно настраивать с помощью цифровых процессоров. Цифровые звуковые головки обычно располагаются над кадровым окном. Все используемые в настоящее время цифровые звуковые системы обладают возможностью мгновенно и плавно переключаться на аналоговую оптическую звуковую систему в случае повреждения цифровых данных или отказа всей системы.

Цифровой звук кинотеатра (CDS)

Созданный компаниями Kodak и ORC (Optical Radiation Corporation), Cinema Digital Sound стал первой попыткой внедрения многоканального цифрового звука в кинотеатры первого показа. CDS был доступен как на 35-мм, так и на 70-мм пленках. Кинокопии, оснащенные CDS, не имели традиционных аналоговых оптических или магнитных звуковых дорожек в качестве резервной копии на случай, если цифровой звук окажется нечитаемым. Другим недостатком отсутствия аналоговой резервной дорожки было то, что для кинотеатров, оборудованных для воспроизведения CDS, требовалось изготавливать дополнительные копии пленки. Три последующих формата – Dolby Digital, DTS и SDDS – могут сосуществовать друг с другом и с аналоговым оптическим саундтреком на одной версии кинокопии. Это означает, что кинокопия, содержащая все три этих формата (и аналоговый оптический формат, обычно Dolby SR), может быть воспроизведена в любом формате, поддерживаемом кинотеатром. CDS не получил широкого распространения и в конечном итоге провалился. Он дебютировал с фильмом «Дик Трейси» и использовался в нескольких других фильмах, таких как «Дни грома» и «Терминатор 2: Судный день».

Sony Dynamic Digital Sound (SDDS) (Динамический цифровой звук Sony)

SDDS располагается на внешней стороне 35-мм кинопленки, между перфорацией и краями, с обеих сторон пленки. Это была первая цифровая система, способная обрабатывать до восьми каналов звука. Дополнительные две дорожки предназначены для дополнительной пары экранных каналов (левый центральный и правый центральный), расположенных между тремя стандартными экранными каналами (левый, центральный и правый). Две ПЗС (CCD) расположены в блоке над проектором и считывают две дорожки SDDS. Информация декодируется и декомпрессируется перед передачей в кинозвуковой процессор. По умолчанию, устройства SDDS используют встроенный процессор Sony Cinema Sound Processor, и при такой настройке системы вся звуковая система кинотеатра может быть эквализована в цифровой области. Аудиоданные на дорожке SDDS сжимаются с использованием 20-битной схемы сжатия ATRAC2 в соотношении примерно 4,5:1. SDDS дебютировал с фильмом «Последний герой-боевик». SDDS оказалась наименее коммерчески успешной из трех конкурирующих цифровых звуковых систем для 35-мм пленки. Компания Sony прекратила продажу процессоров SDDS в 2001–2002 годах.

Dolby Digital (цифровой)

Данные Dolby Digital наносятся в промежутках между перфорациями на звуковой дорожке пленки, за 26 кадра до изображения. Кинокопии с Dolby Digital всегда включают аналоговую звуковую дорожку Dolby Stereo с шумоподавлением Dolby SR, поэтому такие копии называются Dolby SR D. Dolby Digital обеспечивает 6 дискретных каналов. В варианте SR D EX левый и правый каналы объемного звучания могут быть дематрированы на левый, правый и задний каналы объемного звучания с использованием матричной системы, аналогичной Dolby Pro Logic. Аудиоданные в треке Dolby Digital сжимаются по 16-битной схеме сжатия AC-3 с коэффициентом примерно 12:1. Изображения между каждой перфорацией считываются ПЗС-матрицей (CCD), расположенной либо над проектором, либо в стандартной аналоговой звуковой головке под фильмовым шлюзом. Цифровая задержка внутри процессора обеспечивает точную синхронизацию звука с изображением, независимо от положения считывающего устройства относительно фильмового шлюза. Затем информация декодируется, декомпрессируется и преобразуется в аналоговый сигнал; это может происходить либо в отдельном процессоре Dolby Digital, который передает сигналы в кинозвуковой процессор, либо цифровое декодирование может быть встроено непосредственно в кинопроцессор. Одним из недостатков этой системы является то, что цифровая запись не должна выходить за пределы пространства между зубцами перфорации; если дорожка немного смещена вверх или вниз, звуковую дорожку будет невозможно воспроизвести, и потребуется заказать замену катушки. В 2006 году компания Dolby прекратила продажу внешнего процессора SR D (DA20), но включила декодирование Dolby Digital в свои кинопроцессоры CP500 и последующие модели CP650. Потребительская версия Dolby Digital также используется на большинстве DVD-дисков, часто с более высокой скоростью передачи данных, чем на оригинальном фильме. Побитовая версия используется на Blu-ray и HD DVD дисках под названием Dolby TrueHD. Официальная премьера Dolby Digital состоялась с фильмом «Бэтмен возвращается», но ранее технология была протестирована на некоторых показах фильма «Звёздный путь VI: Неоткрытая страна».

Цифровые театральные системы (DTS)

DTS фактически хранит звуковую информацию на отдельных CD-ROM, поставляемых с фильмом. Диски загружаются в специальный модифицированный компьютер, который синхронизируется с фильмом посредством DTS-кода времени, декомпрессирует звук и передает его на стандартный кинопроцессор. Код времени располагается между оптическими звуковыми дорожками и самим изображением и считывается оптическим светодиодом перед кадровым окном. Код времени – единственная звуковая система, которая не имеет смещения относительно изображения внутри пленки, но всё же требует физического смещения перед кадровым окном для обеспечения непрерывного движения. На каждый диск помещается чуть более 90 минут звука, поэтому для более длинных фильмов требуется второй диск. Существуют три типа звука DTS: DTS ES (Extended Surround) – 8-канальная цифровая система; DTS 6 – 6-трековая цифровая система и устаревшая 4-канальная система. DTS ES формирует задний канал окружающего звучания из левого и правого каналов окружающего звучания, используя Dolby Pro Logic. Аудиоданные в DTS-треке сжимаются по 20-битной схеме сжатия APTX 100 в соотношении 4:1. Из трех используемых в настоящее время цифровых форматов только DTS применялся для 70-мм показов. DTS дебютировал в фильме «Парк Юрского периода». Компания Datasat Digital Entertainment, приобретшая кинотеатральное подразделение DTS в мае 2008 года, теперь распространяет Datasat Digital Sound в профессиональные кинотеатры по всему миру. Потребительская версия DTS доступна на некоторых DVD-дисках и использовалась для вещания стерео-ТВ до появления DTV. Побитовая версия саундтрека DTS представлена на Blu-ray дисках и HD DVD под названием DTS HD MA (DTS HD Master Audio).

Руководители

Лидер Академии помещается в начале кинокопий, содержащих информацию для прожекциониста и включающих цифры чёрного цвета на прозрачном фоне, отсчитываемые от 11 до 3 с интервалом в 16 кадров (16 кадров в 35-мм плёнке = 1 фут). На расстоянии 12 футов находится кадр START. Цифры отображаются как один кадр в непрозрачном чёрном лидере. SMPTE лидер помещается в начале кинокопий или видеомастеров, содержащих информацию для прожекциониста или техника видеовоспроизведения. Цифры отсчитываются в секундах от 8 до 2 с интервалом в 24 кадра, заканчиваясь на первом кадре цифры "2", за которым следуют 47 кадров тёмно-серого или чёрного цвета. Каждая цифра отображается на экране в течение 24 кадров, пока анимированная стрелка-указатель движется по часовой стрелке за цифрой. По мере движения стрелки-указателя по фоновому полю цвет меняется от светло-серого к тёмно-серому. В отличие от остальных цифр, цифра "2" появляется только на одном кадре. Обычно присутствует один кадр звукового импульса POP, воспроизводимый за 48 кадров фильма (2 секунды при 24 кадрах в секунду) до первого кадра действия (FFOA). Импульс POP используется для выравнивания и синхронизации аудио и видео во время печати или постпродакшна. Импульс POP синхронизирован по редакторскому (уровневому) каналу с кадром "2" на SMPTE и EBU лидерах, и с кадром "3" на лидере Академии. На большинстве копий для театрального показа импульс POP удаляется лабораторией, чтобы избежать его случайного воспроизведения во время показа. EBU лидер (Европейский вещательный союз) очень похож на SMPTE лидер, но имеет некоторые незначительные графические отличия.

Сферическая

Большинство кинообъективов относятся к сферическому типу. Сферические объективы не искажают изображение преднамеренно. Используемые как самостоятельно для стандартной и кадрированной широкоэкранной проекции, так и в сочетании с анаморфотным адаптером для анаморфной широкоэкранной проекции, сферические объективы являются наиболее распространенным и универсальным типом объективов для проекции.

Аномафные

Для аномаморфной съёмки используются только специальные линзы и не требуется каких-либо других модификаций камеры, проектора и промежуточного оборудования. Изображение, предназначенное для широкого экрана, сжимается оптически с помощью дополнительных цилиндрических элементов внутри объектива, так что, когда сжатое изображение проецируется на плёнку, оно соответствует стандартному размеру кадра камеры. На проекторе соответствующая линза восстанавливает широкое соотношение сторон для отображения на экране. Аномаморфный элемент может быть насадкой для существующих сферических линз. Некоторые аномаморфные форматы использовали более квадратное соотношение сторон (1,18:1 против Academy 1,375:1) на плёнке, чтобы разместить больше магнитных и/или оптических дорожек. Различные аномаморфные реализации продавались под разными торговыми марками, включая CinemaScope, Panavision и Superscope, в то время как Technirama использовала несколько иную аномаморфную технику, применяя вертикальное расширение плёнки вместо горизонтального сжатия. Крупноформатные аномаморфные процессы включали Ultra Panavision и MGM Camera 65 (которая в начале 60-х годов была переименована в Ultra Panavision 70). В кинопроекции аномаморфную съёмку иногда называют "scope", вероятно, в отсылке к CinemaScope.

Рыбий глаз с куполом

Метод проекции IMAX dome (называемый "OMNIMAX") использует 70-мм пленку, идущую поперек проектора, чтобы максимально увеличить площадь изображения, и экстремально широкоугольные объективы для получения почти полусферического изображения. Поле зрения наклонено, как и полусфера проекции, поэтому зритель может видеть часть земли на переднем плане. Из-за большой площади изображения яркость картинки ниже, чем при проекции на плоский экран, но эффект погружения весьма убедителен. Хотя количество кинотеатров, способных демонстрировать этот формат, невелико, регулярно создаются фильмы о природе, путешествиях, науке и истории, которые можно посмотреть в большинстве крупных городов. Эти купольные кинотеатры обычно располагаются в крупных и благополучных музеях науки и техники.

Широкий и глубокий плоский экран

В системе IMAX с плоским экраном используется крупноформатная пленка, широкий и глубокий экран, а также близко расположенные и достаточно крутые ряды сидений, расположенные как в стадионе. Это создает эффект большего заполнения поля зрения по сравнению с обычными широкоэкранными системами. Как и в случае с IMAX dome, такие кинотеатры можно найти в крупных городах, но, в отличие от системы купола, существующие кинофильмы можно практично адаптировать для показа в этом формате. Кроме того, геометрия кинотеатра и экрана позволяет легче интегрировать их в новый, но в остальном стандартный многозальный кинокомплекс, чем это возможно с кинотеатром купольного типа.

Камеры и проекторы

Одна из разработок широкоэкранного кино в 1950-х годах использовала неанаморфную проекцию, но применяла три синхронизированных проектора, расположенных рядом друг с другом. Эта система, получившая название «Кинерама», проецировала изображения на чрезвычайно широкий, изогнутый экран. Говорили, что между изображениями видны стыки, но почти полное заполнение поля зрения компенсировало этот недостаток. Система имела некоторый коммерческий успех в качестве ограниченного показа (только в крупных городах) технологии в фильме «This is Cinerama», однако единственным запоминающимся художественным фильмом, снятым специально для этой системы, стала картина «Как был завоёван Запад», которую в основном видели в переиздании Cinemascope. Несмотря на то, что «Кинерама» не стала ни техническим, ни коммерческим успехом, её бизнес-модель сохранилась и используется в производстве документальных фильмов, ограниченном прокате и длительных показах фильмов IMAX в купольных кинотеатрах.

Трехмерная

Для ознакомления с техниками, используемыми для отображения изображений с эффектом трехмерности (3D), обратитесь к статье о 3D-фильмах для информации об истории кино и к статье о стереоскопии для получения технических сведений.