3. Средства динамической проекции

Динамическая проекция даёт прямое сфокусированное, увеличенное и движущееся изображение. Она является разновидностью диапроекции.

В качестве динамических средств проекции применяют различные киноустановки (кинопроекция), видеотехнику и видеопроекционные устройства (мультимедиапроекторы). Кроме того, для этих целей могут использоваться видео или документ-камеры.

Кинематограф зародился в конце XIX века. Светочувствительную пленку шириной 35 мм с двусторонней перфорацией изобрёл в 1889 году американец Джордж Истмен. Родоначальником кино историки считают известного американского изобретателя Томас Альва Эдисона, который применил новую плёнку и создал собственный формат кадра 4:3 с шагом соответствующим четырём перфорациям. Применительно к пленке были сконструированы съёмочный («Кинотограф») и просмотровый («Кинетоскоп») аппараты. Публичная демонстрация кинетоскопа состоялась в 1893 году на Всемирной выставке в Чикаго. Другой американский изобретатель Чарльз Дженкинс в 1895 году усовершенствовал кинетоскоп, создав механизм ритмичной протяжки плёнки. Однако наиболее удачный механизм киноаппарата разработали в том же году во Франции братья Луи и Огюст Люмьеры. Они запатентовали своё изобретение, их аппаратура получила широкое распространение во всём мире и без существенных изменений продержалась многие десятилетия.

Сначала кино было чёрно-белым и немым. В 1928 году в России был изобретён аппарат для фотографической записи звука на киноплёнку и воспроизведения с неё (автор А.Ф. Шорин). В 1929 году Джордж Истмен и Томас Эдисон провели презентацию цветного кинематографа. В 50-х годах ХХ века кино становится широкоформатным.

Копии фильмов выполняются на киноплёнке определённой ширины. Основное распространение получила киноплёнка шириной 8, 16, 35, 65 и 70 мм. Старые киноленты были выполнены на очень горючей гибкой подложке из целлулоида. В настоящее время для кинолент применяется негорючая подложка из полиэстера (лавсана).

До начала массового внедрения видеотехники в практике кинолюбителей использовалась преимущественно плёнка шириной 8 мм. На такой ленте отсутствует канал звукового сопровождения.

В профессиональной съёмке наиболее широкое распространение получила киноплёнка шириной 16 и 35 мм. Звуковое сопровождение фильма (фонограмма) записывается на специальной боковой дорожке киноленты фотографическим или магнитным способом.

Кинофильмы для учебных целей чаще всего выполнены на 16 мм киноплёнке. Проекционный аппарат прокручивает за 1 минуту 11 метров плёнки. Демонстрация одной стандартной части учебного фильма (катушка емкостью 120 метров) занимает по продолжительности 10-11 минут. Иногда фильмы могут быть намотаны на бобину ёмкостью до 600 м. В этих случаях 4-5 частей фильма склеивают между собой для обеспечения непрерывности демонстрации фильма. Однако такая процедура чаще всего применяется при показе художественных фильмов.

Плёнка шириной 65 и 70 мм применяется в широкоформатном и стереоскопическом кино, для создания учебных фильмов она не используется.

В кинопроекционном аппарате содержатся элементы, характерные для диапроектора, – это источник света (кинопроекционная лампа) и объектив, образующие в совокупности осветительно-проекционную систему.

Схема осветительно-проекционной системы:

1 — источник света; 2 — отражатель; 3 — кадровое окно; 4 — обтюратор; 5 — проекционный объектив; 6 — экран.

Кроме того, аппарат имеет привод (электромотор), сопряженный с лентопротяжным механизмом. Специальное устройство – мальтийский механизм, или грейфер, – обеспечивает прерывистое (скачкообразное) продвижение ленты перед объективом. Для обеспечения чёткой работы лентопротяжного механизма по краям кинопленки предусмотрены прямоугольные отверстия, называемые перфорацией. Они служат для захвата и продвижения ленты зубчатым барабаном киноаппарата. В момент продвижения плёнки от одного кадра к другому световой поток прерывается специальной заслонкой – обтюратором, – вследствие чего для зрителя процесс смены кадра остаётся незаметным. Нормальной частотой смены кадров в кино считается 24 кадра/с, а для любительских фильмов – 16 кадров/с.

Конструктивно различают стационарные кинопроекционные установки для 35-, 65- и 70-мм фильмов, передвижные киноустановки облегченного типа для 35-мм фильмов, а также переносные узкоплёночные аппараты для 8-мм и 16-мм фильмов. Существуют разнообразные типы указанных аппаратов:

– 35-мм стационарные кинопроекторы «Мир», «Ксенон» и др.;

– 16-мм киноустановки «Украина», «Радуга», «Каштан», КПШ и др.;

– 8-мм портативные кинопроекторы «Русь», «Волна», «Луч».

Учитывая высокий уровень шумов, возникающий при работе механизма кинопроекционных аппаратов, их размещают, как правило, во вспомогательном помещении – киноаппаратной, или облицовывают стены аудитории специальным звукопоглощающим покрытием.

Кинопроектор «Луч–2» предназначен для демонстрации черно-белых и цветных 8-мм кинофильмов без звукового сопровождения или со звуковым сопровождением с помощью магнитофона и электрического синхронизатора «СЭЛ-1». Электропитание от сети 220 В, потребляемая мощность 150 Вт, мощность светового потока 70 лм, масса 5 кг. Кинопроектор обладает следующими преимуществами:

- плавное изменение частоты проекции от 12 до 26 кадров/с;

- обратный ход кинофильма;

- стоп-кадр;

- клавишное управление.

Механизм кинопроектора смонтирован на плато 1 и закрыт передней 2 и задней 3 крышками. На плато со стороны лентопротяжного тракта расположены: фильмовый канал 6; объективодержатель 4 с объективом 5; грейферный механизм, закрытый крышкой 7, с рукояткой покадровой проекции, снабженной стробоскопическим диском; диск 8 для совмещения кадра с кадровым окном; комбинированный зубчатый барабан 9; каретки с придерживающими роликами 10; откидной кронштейн 11 с фрикционами и осями 12 для бобин; лампа вспомогательного освещения под щитком 13 и винт 14 крепления задней крышки. При покадровой проекции на пути светового потока устанавливается теплофильтр.

Показ на экране увеличенных, последовательно и быстро сменяющихся

предварительно отснятых изображений с воспроизведением фонограммы

фильма называют звуковой кинопроекцией, а аппарат, осуществляющий

проекцию звукового кинофильма, - звуковым кинопроектором. Оптическая дорожка с записью фонограммы фильма, освещённая «читающей» лампой, попадает на фотоэлемент, преобразующий световые колебания звуковой частоты в электрические, которые через усилитель подводятся к громкоговорителям студии. Если на ленте нанесена магнитная фонограмма, то она преобразуется магнитной головкой, расположенной вблизи зубчатого барабана, протягивающего киноленту.

Для обеспечения звуковой кинопроекции используют киноустановку, включающую кинопроектор и другие устройства. Простейшая киноустановка состоит из кинопроектора, усилителя, громкоговорителя и экрана.

Схема звуковой кинопроекции

1 - подающая бобина; 3 - проекционно-осветительная система; 2, 6, - верхняя и нижняя петли; 4 - грейферный механизм; 5 - экран; 7 - звуковая лампа и микрообъектив; 8 - блок звукоусиления; 9 - гладкий барабан; 10 - приемная бобина

Фильм, перемотанный на "начало" (верх кадра находится внизу), с подающей катушки (бобины) кинопроектора равномерно разматывается тянущим зубчатым барабаном и, сделав петлю, поступает в фильмовый канал, в котором сделано прямоугольное кадровое окно, по размерам несколько меньше, чем кадр фильма. В фильмовом канале фильм протягивается прерывисто, перемещаясь скачкообразно на один кадр при помощи грейфера, связанного со специальным механизмом. В тот момент, когда фильм на короткое время останавливается в кадровом окне, осветительная система освещает кадр фильма и направляет свет в объектив, обеспечивающий увеличенную проекцию перевернутого кадра на экране. Чтобы на экране не было заметно смены кадров и изображение не получалось смазанным, в момент протягивания фильма через фильмовый канал доступ света к нему перекрывается обтюратором. Благодаря быстрой смене кадров, затемнения на экране бывают кратковременными и не замечаются зрителем. Кадры фильма, изображающие последовательные моменты, т. е. различные фазы движения объекта, поочередно следуют на экране один за другим и воспринимаются в целом, в виде общей картины движения. Объясняется это восприятие свойством человеческого глаза сохранять изображение увиденного предмета около 0,3 с после его исчезновения. После прохождения проекционной части фильм делает петлю и поступает в фотозвуковую часть (оптический звукоблок). Здесь при помощи задерживающего зубчатого барабана, прижимного и натяжного ролика фильм вращает гладкий барабан с тяжелым маховиком (стабилизатором), обеспечивающим равномерное движение фильма на гладком барабане. В том месте, где фильм прилегает к гладкому барабану, оптическая фонограмма при помощи читающей оптики просвечивается пучком света - читающим штрихом. Ширина гладкого барабана меньше, чем ширина фильма, поэтому он не касается фонограммы и свет свободно проходит сквозь фонограмму движущейся ленты. Далее он попадает на фотоэлемент, в котором световые колебания преобразуются в слабые электрические сигналы, которые поступают в усилитель, а затем в громкоговоритель, превращающий их в звуковые. Верхняя петля позволяет перейти от равномерного движения фильма к скачкообразному (в фильмовом канале), а нижняя петля - от скачкообразного к равномерному, предотвращая тем самым пленку от обрыва.

Фильмы можно разделить на художественные, хроникально-документальные, научно-популярные, научные, учебные, а также на любительские и телефильмы.

Учебное кино - один из видов научного кино, которое предназначается для демонстрации в ходе обучения и обеспечения наглядности при ознакомлении учащихся с явлениями и процессами, недоступными для непосредственного наблюдения. В некоторых учебных пособиях по ТСО учебное кино называют кинопособием. Кинопособия содержат позитивное фотографическое изображение движущихся объектов на кинопленке с зафиксированным (оптическим или магнитным способом) звуковым сопровождением, выполненное в соответствии с воспитательно-дидактическими целями и с учетом психолого-педагогических требований. Кинопособие или каждая из его частей имеет сюжетную часть и специальные участки в начале и конце, называемые ракордами. Каждый участок сюжетной части фильма состоит из трех элементов - видеоряда, фонограммы и перфорации. Видеоряд состоит из серии кадров отдельных снимков объекта демонстрации. Все кадры отделены один от другого межкадровой полосой. Расстояние между центрами смежных кадров называют шагом кадра, а расстояние между центрами перфорационных отверстий - шагом перфорации.

Учебные фильмы снимают по сценариям и предназначают для учебного процесса. Каждый учебный фильм должен соответствовать программе определенного курса и учебного заведения, для которого он снят, а также педагогическим требованиям и возрастным особенностям учащихся. Содержание учебного фильма доносят до учащихся с помощью выразительных средств кино, специальных видов съемок, мультипликации и т. п. Разновидностями учебного фильма являются:

- кино- или видеофрагмент - 3 - 5-минутный фильм, раскрывающий содержание одного из вопросов темы;

- киноколъцовка - небольшой (10-12-метровый) фильм, содержащий информацию о циклическом процессе, например рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания, или допускающий многократное повторение одних и тех же кадров и текста, например, при изучении иностранных языков; для демонстрации фильм склеивают в кольцо и показывают многократно до тех пор, пока учащиеся не усвоят суть процесса;

- кино- или видеокурс - кинопособие, состоящее из нескольких частей и охватывающее содержание раздела или целого курса;

– кино (видео) хрестоматия;

- ситуационный фильм.

Учебные фильмы бывают звуковые и немые, черно-белые и цветные. Они создаются в основном по такому учебному материалу, по которому использование других средств обучения и воспитания не дает нужного эффекта. Учебный кинофильм обладает специфическими особенностями, которые необходимо учитывать преподавателю при разработке методики его использования в учебно-воспитательной работе. Особенностями фильма являются информационная насыщенность, сильное эмоциональное воздействие на аудиторию, темп предъявления содержания на экран, законченность фильма как учебного пособия.

В идеопроекторы отображают на большом экране видеосигналы, формируемые видеомагнитофонами, проигрывателями видеодисков, аналоговыми видеокамерами, цифровыми фото- и видеокамерами, телевизионными приёмниками, персональными компьютерами и др.). Устройства позволяющие проецировать на экран статические и динамические сигналы от различных аудиовидео источников как отдельно, так в их совокупности и даже одновременно с несколькими источниками, получили название мультимедиапроекторы.

Проецируемое мультимедиапроекторами видеоизображение на большой экран более яркое, чем у оверхед-проекторов на ЖК-панели, что позволяет применять их в больших аудиториях и получать хорошую проекцию даже в освещённых помещениях. Во время работы проектор легко переключать с одного устройства на другое, что даёт возможность использовать одновременно видео и даже два компьютера.

Подключение мультимедиапроекторов к ПК

Для крепления мультимедиа проекторов используются различные устройства: стационарные, переносные, стойки-этажерки на колёсиках, подвесные подставки и др.

Документ-камера представляет собой сочетание специальной видеокамеры и световой системы, созданные для отображения на экране книг, распечаток, брошюр, трехмерных объектов, слайдов и других объектов размером от 32х24 мм и ниже до 360х270 мм, находящихся в помещении, где осуществляется их демонстрация. Её можно подключить к компьютеру. Она может работать как обычная видеокамера, если объект больше указанных размеров или его надо показать, не помещая на рабочую поверхность устройства. Для этого существует возможность направить свет и головку камеры на соответствующий объект. При этом можно демонстрировать объекты в интерактивном режиме. Эти устройства можно использовать в системах видеоконференций.

Выбор необходимого проекционного оборудования – непростая задача. Кроме учёта соотношения цены и качества, следует учитывать назначение и возможности использование такого оборудования, постоянное обновление выпускаемых моделей и другие параметры.

В настоящее время наблюдается стремительный прогресс в развитии кино, видео и телевизионной техники на базе компьютерных технологий. Следует ожидать, что в ближайшие 15–20 лет традиционные для ХХ века светотехнические приборы и кинотехника будут полностью вытеснены в учебном процессе и в быту современными видеопроекторами и электронным кинематографом.

Электронный кинематограф является альтернативой привычному для нас кино. Телевидение и электронный кинематограф становятся двумя важнейшими составляющими цифровой медиаиндустрии. Повышенный интерес создателей кинопродукции к данному техническому направлению обусловлен рядом несомненных достоинств электронного кинематографа, к которым относятся:

– стабильное улучшенное качество изображения и цветности;

– отсутствие помех в виде дрожания кадра и колебаний фокуса;

– минимальное влияние дефектов носителя (пыль, царапины, выцветание) на качество изображения;

– меньшая стоимость видеокопий фильмов на магнитной ленте или DVD-диске по сравнению с традиционными плёночными фильмокопиями (магнитная лента в 10 раз дешевле киноплёнки), а также существенно меньшие габариты и вес фильмокопий;

– расширение творческих возможностей создателей фильма за счет включения сложных спецэффектов и трюков, оперативного изменения отдельных сцен или сюжета и другое;

– возможность коррекции ошибок, создания цветовой раскраски, а также полуавтоматической реставрации кадров, переводимых с киноплёнки в электронный формат изображения;

– простота эксплуатации и длительная сохранность электронных фильмов при менее жёстких требованиях к условиям хранения по сравнению с плёночными фильмокопиями. Цена сохранения фильма в электронном виде в 8 раз ниже стоимости сохранения киноплёнки. Качество электронного кино, по сравнению с плёночным, со временем не ухудшается;

– возможность быстрого, а при необходимости одновременного, распространения электронной кинопродукции во всех частях мира путём передачи цифровых фильмов по линиям телекоммуникаций. Доставка киноматериалов в электронном виде в 4–5 раз дешевле доставки плёночных киноматериалов.

Электронное кино позволяет вести прямые трансляции общественно важных мероприятий, спортивных соревнований, концертов и театральных представлений, официальных встреч и приёмов, конференций и диспутов, учебных программ и другое. Проекторы электронного кинематографа без заметных затруднений могут быть установлены во многих помещениях, от сельских клубов до огромных городских залов. Размеры экранов, обеспечивающих высокое качество изображения, могут достигать 20-25 м в ширину при наличии проекторов достаточной мощности. В случае необходимости для получения сверхбольших изображений для массовых мероприятий можно совмещать работу нескольких видеопроекторов, что невозможно при плёночной кинопроекции.

К настоящему времени разработан весь комплекс технических средств электронного кинематографа высокой чёткости: телекамеры, видеокамеры, телекинодатчики, видеомагнитофоны, DVD-плееры, видеосерверы, видеомонтажные системы, видеопроекторы, аппаратура кинозаписи для изготовления цифровых копий кинофильмов и пр.