mmt-virtreal_red

1.1. Система обычного кинематографа

Эта система была единственной широко применяющейся на первых стадиях развития кинематографа. Она характеризуется использованием для съемки и демонстрирования фильмов перфорированной кинопленки шириной 35 мм и кадра с шагом 19 мм, или 4 перфорации. Для съемки и демонстрирования фильмов по этой используются аксиальносимметричные объективы. Изготовление фильмокопий производится способом контактной печати с негатива и, следовательно, масштаб изображения снятых объектов в негативе и позитиве всегда одинаков.

С 1895 по 1928 г. система существовала как немой кинематограф, а затем постепенно преобразовалась в систему обычного звукового. Основные изменения, связанные с появлением звука, заключались в уменьшении размеров кадра с 24×18 мм до 22×16 мм для размещения на кинопленке оптической или магнитной фонограммы, а также в увеличении частоты съемки и проекции с 16 до 24 кадр/с для повышения частоты мельканий экранного изображения и качества звучания. С тех пор номинальная частота съемки кинофильмов не изменилась, а количество каналов магнитной фонограммы увеличилось в 1960-х годах до четырех и шести для широкоэкранных и широкоформатных кинофильмов на 35-мм и 70-мм пленки соответственно.

В основе кинематографа и всех других техногенных способов, создающих ощущение непрерывного движения на экране, является

способность подсознания зрителей сохранять изображение в течении 0,05–0,06 секунды после его исчезновения. В кинематографе реализуется прерывистое движение перфорированной пленки с номинальной частотой 24 кадра в секунду. Упрошенная кинематическая схема профессионального проектора для демонстрирования 35-мм кинофильма показана на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Кинематическая схема кинопроектора

Здесь демонстрируемая часть кинофильма транспортируется с подающей 1 на приемную бобину 12 с помощью барабанов 3 и 11, зубчатые венцы которых зацепляют перфорационные отверстия кинопленки. Между барабанами 3 и 11 расположен фильмовый канал 5 с прижимной и кадровой рамкой, просвечиваемой источником света. Так как кинопленка транспортируется с постоянной скоростью, а в фильмовом канале 5 продергивается с частотой 24 кадра/с зубчатым барабаном 6 скачковым механизма, на входе фильмового ка-

нала 5 и выходе барабана 6 образуются петли 4 и 7 кинопленки. Между зубчатыми барабанами 6 и 11 расположен приемный узел звукового канала проектора с гладким барабаном 9 и успокаивающим маховиком. Края кинопленки выступают за пределы барабана 9 и контактируют с приемниками сигналов оптической или магнитной фонограммы фильма.

Из схемы рис. 1.1 следует, что считывание фонограммы и проецирование кадра производится на разных местах фильмокопии. Экспериментально установлено, что зритель воспринимает изображение и звук синхронно, если звук отстает или опережает изображение на крупном плане не более, чем на 0,05с, а на общих планах – на 0,1 с. Поэтому при копировании 35-мм кинофильма его фонограмму смещают относительно изображения на 20±0,5 кадра, что определяет длину участка кинопленки между кадровой рамкой и барабаном 9 проектора (приемниками сигналов фонограммы).

Устройство широко применяемого в кинематографе скачкового механизма продергивания пленки в кинопроекторах с 4-х лопастным мальтийским крестом иллюстрируется на рис. 1.2. Здесь на валу мальтийского креста 1 укреплен скачковый барабан 2, венцы которого, выполненные из твердого сплава и содержащие по 16 зубцов, входят в перфорационные отверстия 3 демонстрируемой фильмокопии 4. Мальтийский крест 1 поворачивается на четверть оборота, что со-

ответствует одному кадру (4 парам перфораций пленки и зубцов барабана 2),

Рис. 1.2. Скачковый механизм с зубчатым барабаном и 4-лопастным мальтийским крестом

каждый раз, когда палец 5 эксцентрика 6 проходит прорези 7 лопастей креста. Вращение эксцентрика осуществляется механизмом проектора через приводную шестерню 8. При работе проектора эта шестерня с эксцентриком 6 равномерно вращается, обеспечивая прерывистое движение мальтийского креста 1, зубчатого барабана 2 и фильмокопии 4 в кадровом окне 9.

На рис. 1.3 иллюстрируется 1/4 оборота эксцентрика 6 в виде изменения положения пальца 5 и риски Р на эксцентрике, в течение которого происходит одно перекрытие кадрового окна 9 обтюратором 10.

Рис. 1.3. Положения обтюратора и световой поток при кинопроекции

В механизме с 4-лопастным мальтийским крестом при проекции кинофильма с частотой 24 кадра/с вращения эксцентрика 6, продергивание каждого кадра в фильмовом канале происходит за 1/96 с. Остальное время кадр неподвижен. Световой поток, поступающий в кадровое окно проектора, дважды за каждый оборот эксцентрика перекрывается обтюратором 10, т.е. экран гасится.

Это исключает не только заметность смазов изображения на экране при кадросменах, но и увеличивает до минимально допустимой (48 Гц) частоту мельканий изображения на экране (смены освещенного и темного экрана). Частота таких перекрытий по критерию утомляемости зрителей при проекции кинофильмов должна быть не меньше так называемой критической частоты. Установлено, что при нормативной яркости экрана 25~50 кд/м2 эта частота составляет 48 Гц.

Таким образом, в обычном кинотеатре демонстрируется чередование черного экрана и кадров кинофильма, мелькающих на экране с критической по утомляемости зрения частотой.

1.2. Съемкаидемонстрированиестереоскопических фильмов

Любая система, стереокино основана на свойствах бинокулярного зрения, сущность которого в том, что каждый глаз видит любой предмет несколько под другим углом и с другой точки зрения. Складываясь в подсознании, отдельные изображения воспринимаются как одно объемное.

Для создания стереоскопического кинематографического изображения необходимо при съемке зафиксировать объект в виде отдельных изображений минимум с двух точек зрения, отличающихся приблизительно так, как отличаются точки зрения глаз человека.

При показе стереофильма необходимо обеспечить сепарацию изображений, т. е. раздельное восприятие каждым глазом только одного изображения, снятого для него с его точки зрения. Чистота сепарации и определяет главным образом полноту эффекта восприятия объемности изображения.

По принципам сепарации изображений применяемые методы можно разделить на две группы. К первой из них относятся методы, основанные на разделении изображений непосредственно у глаз каждого зрителя с помощью тех или иных индивидуальных устройств, например, специальных очков. Ко второй – растровые методы, при которых сепарация осуществляется за счет особых свойств проекционного экрана. К первой группе относятся следующие методы.

Метод стереоскопов. Изображения стерео-

пары проецируются на два отдельных экрана. Сепарация изображений достигается применением стереоскопа, установленного перед каждым зрителем, или при помощи специальных призменных очков для совмещения двух изображений стереопары. Из-за сложности и необходимости индивидуальной регулировки способ не нашел применения.

Метод цветных анаглифов заключается в одновременном проецировании на один экран

ДАТЫ ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ

1877 – Американский изобретатель немецкого происхождения Э. Берлинер получил патент на угольный микрофон 1878 – Американский изобретатель Т. Эдисон [12] запатенто-

вал первый в мире, выпускаемый серийно аппарат для воспроизведения механической звукозаписи на цилиндре из оловянной фольги – фонограф.

1888 – Э. Берлинер подает первую заявку на «граммофон с плоскими пластинками».

1891…1893 – Эдисон применил светочувствительную пленку шириной 35 мм на прозрачной основе с двухсторонней перфорацией и кадр шагом 19 мм, равным четырем перфорациям. Применительно к ней

Эдисон сконструировал аппарат «Кинотограф» для фотографирования с частотой до 60 кадров в секунду и просмотровый аппарат «Кинетоскоп» с встроенным фонографом, экспонировавшийся в 1893 г. на выставке в Чикаго. В этих аппаратах пленка двигалась непрерывно, и видеть изображение и слышать фоно-

грамму мог только один человек, так как кино не проецировалось, а рассматривалось через окуляр.

1893 – На заводах американской компании Victor Talking Machine налажено производство граммофонов и пластинок. 1895 – 28 декабря в Париже, в помещении «Гранд кафе» на бульваре Капуцинов, состоялся первый платный показ кинофильмов, снятых братьями Луи Жаном и Огюстом Люмьер на разработанной ими аппаратуре для съемки и публичного показа фильмов с прерывистым движением 35-мм пленки.

1897 – Немецким ученым К. Брауном изобретена электроннолучевая трубка (ЭЛТ).

1902 – В г. Спайсленде (штат Индиана, США) основана корпорация Draper, по настоящее время выпускающая широкий ассортимент проекционных экранов и штор затемнения.

1907 – Профессор Санкт-Петербургского Технологического института Б. Л. Розинг подал заявку на «Способ электрической передачи изображений» с использованием трубки Брауна в патентные ведомства России, Англии и Германии (соответствующие патенты были получены в 1908-1910).

1908 г. Возникновение Голливуда, центра кинематографии США, в пригороде Hollywood г. Лос-Анжелоса.

1911 – Розинг продемонстрировал первое в мире телевизионное устройство на усовершенствованной им трубке Брауна. Ассистировал профессору тогда студент Зворыкин В. К.

1916 – В США основано Общество киноинженеров SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers), междуна-

родная профессиональная организация, разрабатывающая и рекомендующая стандарты для кино и (с 1950) телевидения. 1926 – Американская фирма «Вестерн-Электрик» разрабатывает систему звукозаписи для кинематографа.

1927 – Студия «Уорнер Бразерс» выпустила художественный фильм «Певец джаза», первый с оптической фонограммой, содержащей кроме музыки и шумов, запись речи.

1928…1929 – Американская корпорация RCA (Radio Corporation of America) покупает фирму Victor Talking Machine и

организует там исследовательскую лабораторию и опытное производство по телевизионной тематике. Директором лаборатории стал Зворыкин, согласившись с предложением вице президента RCA Д. Сарнова, в прошлом эмигранта из России.

левого и правого изображений через соответствующие каждому из них цветные светофильтры, дополнительные по цвету друг к другу. Зритель смотрит на эти изображения через пассивные очки с такими же цветными светофильтрами, и правым глазом видит только правое изображение, а левым – только левое. Л. Люмьер в своем стереоскопическом театре (Париж, с 1935 по 1939 г.) применял именно этот метод сепарации изображений.

Использование светофильтров дополнительных цветов создает впечатление объемного изображения нейтрально-серого цвета, возникающего в подсознании зрителей в результате усреднения яркостей изображений, мелькающих с критической частотой. Анаглифный метод принципиально непригоден для показа цветных кинофильмов, что ограничивает его применение.

Фото 1.2. Активные ЖК-очки CrystalEyes

Метод активных очков. Сепарация достига-

ется использованием каждым зрителем специальных, работающих синхронно и синфазно с соответствующими обтюраторами проекционных аппаратов таким образом, что зритель, рассматривающий экран через свое индивидуальное устройство, поочередно ви-