|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Кінематограф. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Кінематограф, у тому вигляді, в якому він з'явився наприкінці XIX століття, став кінцевою точкою довгого шляху пошуків, яким у різний час йшло багато винахідників. У них у всіх була одна і та ж мрія - створити такий пристрій, який міг би сфотографувати, а потім відтворити рух. Завдання це виявилося дуже непростим. Навіть сьогодні непосвячена людина стане перед нею в безвихідь. Допустимо, хтось піднімає руку. У своєму русі знизу вгору рука проходить через безліч проміжних положень. Невже, щоб показати цей простий рух, треба зафіксувати їх усі? На щастя, у цьому немає потреби. Людське око має здатність схоплювати і зберігати протягом деякого часу (близько 1/14 секунди) отримане ним сприйняття, навіть після того, як картина, що викликала це сприйняття, зникла. Саме тому ми не бачимо при швидкому обертанні велосипедного колеса кожну його спицю (вони зливаються перед нашим поглядом у суцільне коло). Або інший приклад - якщо в темряві хтось швидко водить з боку в бік вугіллям, що горить, ми не можемо помітити, де в кожен даний момент знаходиться цей вугілляк, тому що всі його проміжні положення зливаються в нашому сприйнятті в одну вогненну смугу.
Виходить так, що при швидкому русі будь-якого об'єкта наше око не помічає всіх проміжних положень - на сітківці встигає зафіксуватися всього близько 14 моментальних зображень в секунду, і ці зображення зливаються між собою в картину, що рухається. У певному сенсі це недолік нашого ока, що заважає йому в деяких випадках правильно відображати дійсність. Але саме завдяки цьому недоліку нашому сприйняттю стали доступні такі видовищні мистецтва, як мультиплікація, кінематограф чи телебачення. Отже, для того щоб зафіксувати рух, зовсім немає необхідності відзначати кожне з проміжних положень об'єкта, що рухається. Досить робити кожну секунду всього 12-14 таких зображень, а потім прокручувати їх з такою ж швидкістю. Зі сказаного видно, що мистецтво кінематографа фактично складається з двох частин. Спочатку треба зафіксувати рух (для чого необхідно зробити серію моментальних знімків окремих його фаз), а потім треба зуміти спроектувати ці моментальні картини на екран таким чином, щоб глядач бачив перед собою зображення об'єкта, що рухається. І те, й інше вийшло не відразу. Знадобилися зусилля багатьох винахідників, перш ніж були вирішені всі труднощі, що виникли на цьому шляху. Перші досліди з проектування зображень були зроблені ще в давнину. У 1646 році німецький єзуїт Афанасіус Кірхер узагальнив у своїй роботі "Великі мистецтва світла і тіней" весь накопичений у цій галузі досвід та описав принцип дії магічного ліхтаря. Чарівний ліхтар служив для проектування через систему лінз на білу поверхню (екран) збільшеного зображення якогось невеликого предмета, найчастіше прозорої пластинки з нанесеним малюнком. (Кожному добре відомий принцип дії фільмоскопа – сучасного різновиду чарівного ліхтаря.) Магічний ліхтар можна вважати першим прообразом кінематографа, в якому ще немає передачі руху. Це мистецтво було освоєно лише у першій третині ХІХ століття. В 1833 професор практичної геометрії австрієць Симон Штампфер винайшов цікаву іграшку - стробоскоп. Цей прилад був два диски, що оберталися на одній спільній осі. На одному диску, як на циферблаті годинника, малювалися фігурки в різних фазах будь-якого процесу, що повторюється, наприклад, окремі положення крокуючої людини. Ще один диск, скріплений з першим, мав радіальні щілини, якими можна було бачити розташовані за ними картинки. При швидкому обертанні дисків глядач, котрий дивився у оглядове віконце, бачив послідовно на коротку мить кожну з картинок, але це розділений часом на окремі фази рух сприймалося їм як злитого образу, здійснює безперервне рух.
У 1853 році австрійський капітан-артилерист барон Франц фон Ухатиус вигадав проекційний стробоскоп - апарат для показу живих зображень, що поєднував у собі стробоскопічне коло Штампфера і чарівний ліхтар Кірхера. Значення його винаходу полягало в тому, що тепер можна було бачити картини, що рухаються на екрані. Створений Ухатиусом стробоскоп мав до 100 зображень, що з'являлися протягом 30 секунд, тобто за одну секунду змінювалися три-чотири зображення. Для кожного з них було влаштовано свій об'єктив. Джерело світла встановлювалося таким чином, що платівки з картинками, розташовані по краю колеса, одна за іншою проходили перед ним. Цей прилад отримав згодом стала вельми поширеною у багатьох країнах під назвою " живих картин " . У 1869 році американський винахідник Браун удосконалив проектор Ухатиуса, взявши як джерело світла потужну дугову електричну лампу. Великим недоліком проекційних стробоскопів була громіздкість. Місця вони займали багато, а на демонстрацію їхніх зображень витрачалося менше хвилини. Проте "живі картини" протягом кількох десятиліть залишалися улюбленим та популярним видовищем. Лише в останній чверті XIX століття їм на зміну прийшли досконаліші проектори, в яких використовувалася прозора целулоїдна плівка, намотана на барабан. У 1888 році француз Еміль Рейно створив "Оптичний театр", що являв собою апарат для проекції персонажів, що безперервно рухаються. Він мав такий пристрій. Персонажі було намальовано на плівці. Демонстратор обертав барабан за допомогою двох ручок. Зображення на плівці проходило повз ліхтар і проектувалося на похило дзеркало, яке вже відображало його на екран, що просвічується в театральному залі. Інший апарат одночасно проектував на екран мальовану декорацію, на тлі якої з'являлися персонажі з позами, що змінюються, намальовані на стрічці. Тривалість сеансу становила від 15 до 20 хвилин. "Оптичний театр" Рейно демонстрував не просто рух. Його герої розігрували пантоміми та сценки. Найдовша його плівка довжиною 36 м містила 500 зображень, що прокручувалися протягом 15 хвилин. Комедія Рейно "Навколо кабіни", створена в 1894 році, витримала 10 тисяч сеансів, що говорить про величезний інтерес сучасників до цього винаходу, який можна вважати прообразом сучасного. Отже, до кінця 80-х років XIX століття техніка проектування зображень досягла значних успіхів у передачі руху. Однак показати зображення було простіше, ніж відобразити його. Тепер подивимося, які досягнення були у цій другій галузі. Вперше ідею кінематографу розвинув Томас Дю Мон, який 1859 року отримав патент на багатооб'єктивну камеру, призначену для зйомки окремих фаз руху. Даючи опис дії свого швидкісного (або, як почали говорити пізніше, хронофотографічного) апарату, Дю Мон показав дуже тонке розуміння суті процесу, що відбувається. Головна ідея його конструкції полягала в наступному: 12 світлочутливих пластин, прикріплених до нескінченної стрічки, послідовно проходили за об'єктивом, зупиняючись перед ним на дуже короткий час. Одночасно із зупинкою стрічки затвор відкривався і пропускав світло на фотографічну платівку (завдання затвора - відкривати і закривати віконце об'єктива, залишаючи його відкритим лише певний час). Механізм стрічки був пов'язаний із затвором, так що зупинка плівки та відкривання затвора збігалися з математичною точністю. На жаль, насправді апарат Дю Мона далеко не відповідав своєму опису і знімати їм рух було неможливо. Але, незважаючи на це, Дю Мона справедливо вважають одним із предтеч кінематографа - міркування, висловлені в його патенті, були дуже глибокі, і він правильно описав принцип дії кінознімального апарату майбутнього. Однак для того, щоб його камера стала реальністю, Дю Мону не вистачало принаймні чотирьох речей. Насамперед світлочутливість сучасних йому фотопластинок була явно недостатньою для швидкісної зйомки. Для отримання хороших якісних знімків їх треба було піддавати дії світла протягом кількох секунд, у той час як при зйомці руху витримка (тобто час, що пластинка знаходиться під впливом світла) повинна була обчислюватися десятими та сотими частками секунди. По-друге, не було ще такого абсолютно необхідного для хронофотографічної зйомки пристрою, як моментальний автоматичний затвор, який дозволив би робити знімки з дуже короткою витримкою (поки витримка обчислювалася секундами, відкривати та закривати об'єктив можна було вручну, але при зйомці зі швидкістю 12- 14 кадрів за секунду це абсолютно неможливо). По-третє, сам спосіб зйомки на фотопластинках явно не підходив для хронофотографії; потрібен був новий носій для світлочутливого шару – фотоплівка, яку можна було промотувати з необхідною швидкістю. І, нарешті, ще винайшли сам механізм руху цієї плівки. З опису Дю Мона видно, що плівка повинна була не просто проходити за об'єктивом (що було б нескладно влаштувати), але робити короткі моментальні зупинки, причому в строго певний час, тобто рухатися стрибкоподібно. Винахід цього стрибкового механізму виявилося одним із найважчих завдань в історії створення кінематографа. У наступні десятиліття всі ці проблеми були вирішені одна за іншою. Річард Меддокс в 1871 розробив сухобромжелатиновий фотографічний процес (удосконаливши його в 1878), який давав можливість скоротити витримку при зйомці до 1/200 секунди. Це відкриття дозволило розпочати фотографування руху. Вважається, що початок хронофотографії поклали досліди американського фотографа Едуарда Мюйбріджа. Приводом для цього стала історія одного парі. У 1872 році мільйонер Стенфорд, великий аматор і знавець коней, посперечався зі своїми друзями, які не вірили, що скаковий кінь під час свого руху піднімає всі чотири ноги. Щоб запевнити їх у зворотному, Стенфорд запросив Мюйбриджа і доручив йому зняти всі фази руху коня. Завдання було далеко не просте. Щоб виконати доручення, Мюйбрідж встановив уздовж скакової доріжки кілька фотокамер, затвори яких з'єднав із протягнутими поперек доріжки нитками. Пробігаючи повз камеру, кінь рвав нитки і робив знімок. В результаті багатьох дослідів Мюйбридж вдалося отримати кілька вдалих фотографій, на яких були зняті окремі фази руху коня. Між іншим, виявилося, що Стенфорд має рацію - кінь дійсно при переході в галоп відштовхувався від землі всіма ногами і ніби злітав у повітря. Мільйонер виграв свою парі, а Мюйбридж продовжив розпочату справу і незабаром прославився на весь світ своїми чудовими знімками об'єктів, що рухаються. Пізніше, зробивши відповідний підбір, Мюйбридж наклеював фотографії на стробоскоп, обертаючи який можна було спостерігати, наприклад, акробата, що робить стрибок через голову, біг оленя, стрибка коней тощо.
Такі були перші кроки миттєвої фотографії. Недосконалість техніки створювала для любителів цього виду фотомистецтва безліч труднощів, адже зняти сам рух не можна було. Тодішні фотоапарати давали можливість знімати тільки той предмет, який знаходився безпосередньо перед об'єктивом, тобто рухався відомою лінією. Тільки в цьому випадку можна було розставити вздовж цієї лінії кілька фотокамер, як це робив Мюйбрідж, який іноді використовував до декількох десятків фотоапаратів. Ця обставина надзвичайно звужувала можливості хронофотографії У 1882 році французький фізіолог Етьєн Маре, який вивчав політ птахів і комах, придумав, як вийти з цієї скрути: він створив спеціальну фотографічну рушницю, що дозволяла зі значною швидкістю знімати окремі послідовні фази безперервного руху. У рушниці містився пересувний механізм, схожий на вартовий. При натисканні курка механізм починав обертати платівку, де за секунду робилося 12 знімків. Таким чином, Марій знімав політ птахів. Він був першим, хто вирішив проблему зйомки руху одним апаратом.
Зйомка на платівку була складною та трудомісткою справою. Тому великою подією в історії фотографії та значним кроком на шляху до створення кінематографу став винахід фотоплівки. Ще в 1877 році видатний польський фотограф Лев Варнерке (більша частина його життя пройшла в Росії та Англії) винайшов перший у світі роликовий фотоапарат з бромсрібною колоїдною паперовою стрічкою. У 1886 році французький фотограф Огюстін Пренс зібрав хронофотографічний апарат з 16 об'єктивами, пристосований для зйомки послідовних фаз руху. Тут вперше в історії хронофотографії було застосовано світлочутливу паперову стрічку, яка намотувалась на барабан так само, як це було у фотоапараті з роликами, проходила позаду об'єктива та намотувалась на інший барабан. 16 об'єктивів розташовувалися у чотири ряди, і кожен мав свій затвор. Пренс також вдалося здійснити проектування знятого зображення на екран. Стрічки для хронофотографічних апаратів (як пізніше і для кіноапаратів) готувалися точно так, як у звичайній фотографії, тобто спочатку отримували негатив (зображення зі зворотним розташуванням світла і тіні), а потім з нього на іншу стрічку друкували позитив. Але через те, що стрічка має велику довжину, сама технологія обробки досить сильно відрізнялася від звичайної фотографії. Пренс був першим, хто втілив у життя ідею кінематографа - він міг не тільки знімати рух, але й проектувати його на екран. Але вся його апаратура була дуже примітивною. Проекційний апарат мав також 16 об'єктивів. Для перемотування стрічки Пренс придумав прорізати по краю спеціальні отвори - перфорації, у які потрапляли зубчики колеса стрічкопротяжного механізму. Однак папір через свою грубу непрозору структуру був невідповідним матеріалом для фотографії. До того ж, при перемотуванні вона часто рвалася. Для фотоплівки був потрібен гнучкий, міцний і в той же час абсолютно прозорий матеріал. Саме такими властивостями володів целулоїд - одна з перших в історії пластмас, синтезована в 1868 американським хіміком Хайєтом. У 1884 році Джон Карбут став виготовляти целулоїдні фотопластинки, а з 1889 року Джордж Істмен став застосовувати у фотоапаратах гнучку целулоїдну фотоплівку. Після цього хронофотографія почала розвиватися швидкими темпами. 1888 року німецький фотограф Оттомар Аншютц винайшов моментальний шторний затвор, який міг знімати з витримкою до однієї тисячної секунди. Введення у практику цього затвора надзвичайно полегшило швидкісну зйомку. Тепер не було потреби створювати складні камери з 12-16 об'єктивами, а можна було обійтися лише одним. В 1888 Пренс отримав англійський патент на апарат з одним об'єктивом і паперовою стрічкою (він незабаром замінив її целулоїдної). Цей апарат робив від 10 до 12 зображень за секунду. У тому ж році Марей відмовився від рухомої жорсткої платівки і почав використовувати довгу паперову стрічку зі світлочутливим шаром, що дозволяла знімати окремі повільні рухи. У 1889 році Пренс створив проекційний апарат з одним об'єктивом та дуговою лампою. Отже, наприкінці 80-х майже всі труднощі, які стояли свого часу перед Дю Моном, були успішно вирішені. Залишалася остання - створення стрибкового механізму, оскільки рівномірний рух стрічки під час зйомки не давав якісного зображення руху. Перший в історії примітивний стрибковий механізм вигадали в Англії. Англійський фотограф Вільям Фрізе-Грін працював над тією ж проблемою, що Марей та Пренс. Подібно до них він спочатку застосовував паперову світлочутливу стрічку, яку постачав по краях перфорацією. Так як паперова стрічка рвалася, то у своєму хронофотографічному апараті в 1889 році Фрізе-Грін вперше застосував нещодавно перфоровану целулоїдну плівку. Тоді ж він включив у конструкцію апарату стрибковий механізм.
Плівка у Фрізе-Гріна надходила з барабана, що подає, на приймальний. Останній, за допомогою рукоятки, що обертається, приводився в безперервний рух. Плечо, що несе ролик, що обертається, отримувало рух за допомогою спірального кулачка і приймало положення, показане пунктирними лініями; при своєму русі воно тягнуло вниз плівку, яка потім залишалася нерухомою, поки ролик відходив під дією пружини. Одночасно з відходом плеча затвор відкривався за допомогою такого ж спірального кулачка. Останній був сконструйований на валу, що рухається рукою. Кожен оборот таким чином експонував окремий кадр плівки. Вже 1889 року Фрізе-Грін зняв у Гайд-парку свій перший фільм і продемонстрував його на фотографічному з'їзді в Таунн-холі. 1890 року відбулася публічна демонстрація його фільмів у Королівському фотографічному товаристві. Знімальна камера Фрізе-Гріна з перфорованою целулоїдною стрічкою мала всі елементи кінематографа, крім технічно досконалого стрибкового механізму переривчастого руху плівки. Однак його апарати були дуже складні і в цьому виді не могли набути широкого поширення. Більше того, поза Англією про його винахід майже нічого не було відомо. У середині 90-х років одразу кілька винахідників наблизилися до створення кінематографу. 1893 року створив свій кінетоскоп Едісон. Цей прилад був ящиком з окуляром, через який дивився глядач. В окуляр було видно матове скло, на яке знизу проектувалося зняте на плівку зображення. У тому ж році Едісон організував свою студію, в якій було знято перші на американському континенті фільми - коротенькі, на 20-30 секунд демонстрації. Довжина стрічки не перевищувала 15 м. У цій студії знімалися відомі танцівниці, акробати та дресовані тварини. У квітні 1894 року у Нью-Йорку на Бродвеї було відкрито перший салон кінетоскопів. Заплативши 25 центів за вхід, глядачі йшли вздовж ряду кінетоскопів і дивилися в окуляри, а службовець вмикав кінетоскопи один за одним. Незабаром Едісон зробив кінетоскоп автоматичним – автомат починав діяти після опускання в щілину монети номіналом 5 центів. Безперечно, кінетоскоп був видатним технічним досягненням. Але все ж таки це ще не був кінематограф. Стрибкового механізму він не мав. Тим часом головною частиною кінематографа, "серцем" кінознімального та кінопроекційного апарату був саме стрибковий механізм для швидкої, уривчастої зміни зображень. Винахід скоєного стрибкового механізму, який дозволив із встановленою частотою здійснювати одночасно швидке переривчасте пересування окремих рухомих зображень та їх миттєву зупинку, стало тією подією, яка й ознаменувала народження кінематографа. У 1893 році Марей створив новий хронофотографічний апарат із целулоїдною плівкою. Плівка тут рухалася уривчасто, роблячи миттєві зупинки з частотою 20 окремих знімків на секунду. Однак механізм уривчастого руху був вкрай примітивним. Він складався з електромагніту та притискних валиків. У момент спрацювання затвора валик притягувався та зупиняв плівку. Дія цього механізму була дуже грубою, тому апарат Муррея не можна вважати технічно задовільним. Проте того ж року Марей зняв кілька чудових фільмів про рух живих істот. У 1894 році Жорж Демені створив перший досконалий кіноапарат зі стрибковим механізмом. Цей стрибковий механізм був диском з "пальцем", що обертається за годинниковою стрілкою.
У 1895 році свій кінопроектор і кіноапарат запатентували брати Огюст і Луї Люм'єри, які застосували як стрибковий механізм грейфер ("вилку"). Влітку та восени того ж року вони зняли десять коротких фільмів по 16 м, які стали основою для комерційних сеансів кінця 1895 - початку 1896 років. У грудні 1895 року було відкрито перший кінотеатр у підвалі "Гран-кафе" на бульварі Капуцинів у Парижі. Якщо судити строго фактично, то грейфер - це єдиний оригінальний винахід Люм'єрів, до того ж не найвдаліший (вже в 1896 році грейфер був замінений на інший, більш досконалий стрибковий механізм - мальтійський хрест). Однак саме на їхній апарат випала найгучніша слава. Протягом першої половини 1896 кінематограф Люм'єров демонструвався у всіх європейських столицях і мав колосальний успіх.
У квітні 1896 року Віктор Контенсуза та Бюнцлі першими застосували в кіноапаратах чотирилопатевий мальтійський хрест - той тип стрибкового механізму, який переважає в сучасних кіноапаратах. Контенсуза мав невелике підприємство у Парижі та був досвідченим механіком. Він сконструював кілька кіноапаратів для знаменитої кінофірми Пате. Чотирьохлопатева мальтійська система складається з провідного диска, який має один палець (ексцентрик), та веденого диска, забезпеченого чотирма прорізами. Під час руху палець ведучого диска входить у проріз веденого диска і повертає його на 90 градусів. При цьому зубчастий барабан повертається на 1/4 оберту. Ведомий диск під час одного обороту робить чотири зупинки, причому тривалість зупинки втричі більше часу руху. Чотирьохлопатевий хрест пов'язаний зі стрибковим зубчастим барабаном, що пересуває плівку. Стояння кадру визначається часом, необхідним повороту провідного диска на 270 градусів. Після цього палець знову входить у наступний проріз чотирилопатевого хреста і знову повертає його на 1/4 обороту. Таким чином відбувається переривчасте рух плівки.
З самого появи кінематограф набув величезної популярності. Порівняльна дешевизна квитків та стрімке зростання мережі кінотеатрів висунули його на перше місце серед усіх загальнодоступних розваг. Ранній кінематограф був ще вельми недосконалим: картини сильно миготіли, зображення стрибало по екрану, часто воно було досить темно, але все ж таки публіка приходила від цих фільмів у захват і валом валила в кінотеатри. Комерційний успіх нового винаходу перевершив усі очікування. (Капітал однієї з перших кінофірм "Пате" всього за 14 років зріс у 30 разів - з 1 млн до 30 млн франків.) Автор: Рижов К.В.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Розумний пластир зробить ін'єкцію ▪ Стародавні люди труїлися важкими металами ▪ ТБ заважає немовлятам вчитися говорити ▪ Плівка вбирає піт і заряджає гаджет
▪ Електричні лічильники. Добірка статей ▪ стаття Працівник натхненний, ремісник на славу краси. Крилатий вислів ▪ стаття Проектуємо пристрої на мікроконтролерах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Приготування казеїнового клею. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page