Процесс получения изображения на киноплёнке

Для того чтобы получить видимое изображение, кинопленку после экспонирования подвергают химико-фотографической обработке, которая включает следующие операции: проявление, прерывание проявления (стоп-ванна), фиксирование, окончательная промывка, сушка.

Проявление. Галогениды серебра эмульсионного слоя, на которые действовал свет при экспонировании, в проявляющем растворе восстанавливаются до металлического серебра. Зерна галогенида серебра, на которые не действовал свет, не изменяются и почернения не дают.

Процесс проявления тщательно контролируется, строго выдерживается температурный режим, время проявления, рецептура проявляющего раствора.

При прерывании проявления в останавливающем растворе (стоп-ванна) из светочувствительного слоя кинопленки удаляются остатки проявителя. При фиксировании галогениды, не восстановленные в металлическое серебро, растворяются в фиксирующем растворе и удаляются из эмульсионного слоя кинопленки. После этого эмульсионный слой перестает быть чувствительным к свету.

Окончательная промывка преследует цель удаления из эмульсионного слоя кинопленки серебрянотиосульфатных компонентов и фиксирующего раствора.

После окончательной промывки негатив или позитив поступает в сушильный шкаф, где при определенной температуре высушивается, после чего сматывается в рулон.

Химико-фотографическая обработка кинопленок производится в проявочной машине. Процесс обработки кинопленок в проявочной машине контролируется соответствующими приборами.

С негатива кинофильма печатается позитивное изображение. Позитивным изображением называется фотографическое изображение с истинным распределением темных и светлых участков объекта киносъемки. С одного негатива можно отпечатать не более 100 позитивов, так как в процессе печати негатив изнашивается, и качество позитива ухудшается. С негатива обычно производят печать промежуточного позитива, а первичный негатив хранится на фильмоскладе.

Для массовой печати фильмокопий с промежуточного позитива печатают вторичные негативы-контратипы. Применение контратипов при печати фильмокопий позволяет сохранить негатив и ускорить процесс тиражирования фильмокопий.

Существует ряд способов печати позитива: 1) контактный способ при равномерном движении кинопленок; 2) контактный способ с прерывистым движением кинопленок; 3) оптический способ с прерывистым движением кинопленок. В процессе производства кинофильмов применяются все три способа печати позитива.

Контактный способ с прерывистым движением кинопленок (рис. 1) дает наилучшее качество позитива. При этом способе печати может быть получена фильмокопия с наибольшим разрешением. При контактном способе печати с равномерным движением кинопленок производительность процесса печати выше.

Негатив 1 и позитивная неэкспонированная кинопленка 2, сложенные вместе эмульсионными слоями, протягиваются через фильмовый канал 4 копировального аппарата механизмом прерывистого движения — грейферным механизмом 8. В момент остановки кинопленок за счет прижима их друг к другу в фильмовом канале обеспечивается нужный контакт между кинопленками. В этот момент обтюратор открывает доступ света в экспозиционное окно, кадр негатива просвечивается светом осветителя 5, 6, изображение с негатива экспонируется на позитивную кинопленку 2, на экспонированной пленке 3 появляется скрытое позитивное изображение.

При движении кинопленок в фильмовом канале обтюратор 7 закрывает доступ света в экспозиционное окно копировального аппарата. Контактный способ с прерывистым движением кинопленок применяется при печати позитива в масштабе 1:1.

Принципиальная схема оптического способа печати позитива с прерывистым движением кинопленок приведена на рис. 2. В этом способе в копировальном аппарате используют два лентопротяжных механизма, обеспечивающих синхронную протяжку негатива и неэкспонированной кинопленки. Кинопленки 1—3 протягиваются, как и в первом случае, прерывисто грейферными механизмами 8. При остановке кинопленок и открытом обтюраторе кадр негатива высвечивается осветителем и проецируется объективом 9 с определенным увеличением или уменьшением в экспозиционное окно второго фильмового канала 10 с заряженной в него позитивной кинопленкой. Она экспонируется. (На схеме: 4 — фильмовый канал; 5,6 — осветитель; 7 — обтюратор).

Оптический способ печати менее точный, чем контактный, но при печати позволяет изменять масштаб. Так, например, изготовляют 16-мм фильмокопии с 35-мм негатива.

Для получения цветной фильмокопии при киносъемке и печати позитива преимущественно пользуются цветофотографическими материалами — многослойными цветными кинопленками.

Согласно теории цветового зрения сетчатая оболочка глаза располагает тремя группами колбочек. Одна из групп чувствительна к синим лучам, вторая — к зеленым и третья — к красным лучам спектра. В зависимости от того, какая из групп возбуждена при рассматривании объекта, мы воспринимаем ту или иную окраску. Если все группы возбуждены в одинаковой степени, глаз воспринимает белый свет.

Многослойная цветная кинопленка (рис. 9) имеет семь слоев. Первый слой 1 бромосеребряный, несенсибилизированный, чувствителен к синим лучам спектра. Второй слой 2 ортохроматический, чувствителен к зеленым и синим лучам спектра; третий слой 3 панхроматический, чувствителен к красным и в некоторой мере к синим лучам спектра. Чтобы синие лучи при экспонировании кинопленки не проникали во второй и третий светочувствительные слои, между первым и вторым слоями наносят желтый фильтрующий слой 4, который задерживает синие лучи.

В результате верхний слой цветной кинопленки остается чувствительным только к синим лучам, средний слой к зеленым и нижний — к красным лучам спектра белого света. Подслой 5 и основа цветной кинопленки 6 имеет тот же состав, что и в черно-белой кинопленке. Нижний слой 7 противоореольный. Желтый фильтрующий и противоореольный слои обесцвечиваются в процессе химико-фотографической обработки.

 Белый свет состоит из трех цветов: синего, зеленого и красного. Синюю зону белого света составляет электромагнитное излучение с длиной волны от 360 до 490 нм, зеленую зону от 490 до 580 нм, красную зону от 580 до 760 нм. Синий, зеленый и красный цвета являются основными цветами спектра. При их сложении в определенной пропорции получают белый свет. При сложении двух основных цветов получают дополнительный цвет спектра: голубой, желтый или пурпурный (см. рис. 10). При их сложении в определенной пропорции получается черный цвет.

Желтый цвет является дополнительным до белого к синему (С + Ж = Б), пурпурный цвет дополнительным к зеленому (3 + П = Б), голубой цвет дополнительным к красному (К + Г = Б).

Сложение цветов можно проследить, пользуясь цветовым треугольником (рис. 10). Основные цвета спектра обозначены в треугольнике его вершинами, дополнительные — сторонами треугольника С + 3 = Г, 3 + К=Ж, К + С = П.

В каждом эмульсионном слое многослойной кинопленки имеется специальное вещество, называемое краскообразующей компонентой, которое после экспонирования в процессе цветного проявления образует в эмульсионных слоях определенный краситель в количестве, пропорциональном количеству восстановленного металлического серебра. В синечувствительном слое — желтый краситель, в зеленочувствительном слое — пурпурный краситель, в красночувствительном слое — голубой краситель.

Цветное изображение на позитивной многослойной цветной кинопленке получают способом вычитания из состава белого света тех или иных цветных лучей спектра. Этот способ называется субтрактивным. На рис. 11 показана упрощенная схема получения цветного позитива на цветной многослойной пленке.

В настоящее время наибольшее распространение получил способ цветной киносъемки на многослойных кинопленках с компонентами цветного проявления — способ образования красителей при цветном проявлении.

Данный способ прост и на стадии съемки и в процессе химико-фотографической обработки. От процесса получения черно-белого изображения он отличается только большим числом стадий процесса обработки. Цветное негативное изображение на многослойных кинопленках получают следующим образом. Киносъемку объекта проводят обычным способом с помощью киноаппарата. Экспонированную цветную негативную кинопленку подвергают химико-фотографической обработке.

Процесс обработки состоит из следующих основных стадий: цветного проявления, отбеливания, 1-го и 2-го фиксирования, окончательной промывки и сушки.

При экспонировании цветной многослойной кинопленки скрытое изображение объекта съемки образуется во всех трех его светочувствительных слоях (синечувствительном, зеленочувствительном и красночувствительном).

Природа скрытого изображения в цветных киноматериалах ничем не отличается от образования его в черно-белых светочувствительных слоях. Но в каждом слое образуется скрытое изображение только той части объекта съемки, которая отражает или излучает свет, соответствующий спектральной светочувствительности слоя.

Таким образом, в верхнем — синечувствительном — слое образуется скрытое изображение участков объекта съемки, излучающих свет с длиной волны 400—500 нм; в среднем — зеленочувствительном — с длиной волны 500—600 нм и в нижнем — красночувствительном с длиной волны 600—700 нм.

Процесс получения цветного позитива на цветной многослойной кинопленке относительно прост, но имеет ряд существенных недостатков. Цвета изображения на цветном позитиве в процессе эксплуатации фильмокопии выцветают. Процесс выцветания продолжается не только при проекции, но и при хранении фильмокопии (на фильмобазе). Изображение на фильмокопии приобретает красно-оранжевую окраску.

Цветная фильмокопия на многослойной кинопленке имеет цветосеребряную фонограмму, воспроизведение звука с которой требует согласования спектральных характеристик фонограммы, звукочитающей лампы и фотоприемника.

Гидротипный способ печати цветного позитива — это печатание изображений с помощью матриц, содержащих водорастворимые красители, которые во время контакта матрицы со специальной кинопленкой (бланк-фильмом) проникают в ее желатиновый слой и создают в нем цветное позитивное изображение.

Схема получения трех цветоделенных негативов с цветного многослойного позитива показана на рис. 12.

С трех цветоделенных черно-белых негативов производят печать со стороны основы на специальную галогенсеребряную кинопленку, называемую матричной пленкой. В результате дубящего проявления в светочувствительном слое матричной пленки образуется позитивное серебряное изображение с сильнозадубленной желатиной в местах образования серебра почернения. Чем большую экспозицию получил участок светочувствительного слоя, тем интенсивнее и на большую глубину происходит проявление. Затем пленку подвергают обработке в горячей воде; при этом незадубленная желатина растворяется и вымывается из слоя. На пленке остается сильнозадубленная желатина в местах экспонирования и проявления. Таким образом получается рельеф позитивного изображения — матрица. Участки рельефа различаются по высоте: там, где действовало большее количество света — высота рельефа больше.

Образовавшееся при проявлении серебро изображения растворяется в растворе отбеливателя, затем матрицу фиксируют, промывают и сушат. Так как имеется три цветоделенных негатива, то и получаются три цветоделенные матрицы.

Матрицы окрашивают в водных растворах красителей. Матрицу с синечувствительного негатива окрашивают в желтый цвет, с зеленочувствительного — в пурпурный и с красночувствительного — в голубой. Затем на специальной гидротипной машине, обеспечивающей точное совпадение контуров цветоделенных изображений, последовательно печатают цветные позитивные изображения с каждой матрицы на бланк-фильм, представляющий собой специальную кинопленку на безусадочной основе. На бланк-фильм обычным способом печатают также серебряную фонограмму фильма.

Гидротипный способ получения цветной фильмокопии более сложный, чем способ цветной многослойной кинопленки. Малейшее несовпадение контуров изображения при переносе красителей с матриц на бланк-фильм ухудшает резкость позитива: вокруг изображения получается цветная кайма. Однако качество цветопередачи получается лучше, а стоимость фильмокопии ниже, чем на многослойной пленке.

Запись звука

Звук — это колебание воздуха, вызывающее при воздействии на ухо человека слуховое ощущение. Звуковые колебания, так же как и любые другие колебания, характеризуются частотой колебаний, длиной волны, амплитудой колебаний и скоростью распространения, равной 340 м/с. Все системы записи звука основаны на преобразовании звуковых колебаний в другие виды колебаний: электрические, механические, световые. В зависимости от вида преобразования различают системы записи звука: магнитную, механическую и фотографическую. В кинотехнике применяется магнитная и фотографическая запись звука. Механическая запись применяется при производстве грампластинок.

Принципиальная схема магнитной записи звука дана на рис. 3. На обмотку 3 головки записи по линии микрофон — усилитель записи 2 поступает переменный ток звуковой частоты, возникающий в микрофоне под воздействием звукового давления действующего на мембрану микрофона 1. В головке записи 4 наводится переменный магнитный поток, часть его выходит за пределы сердечника в месте магнитного зазора 5 головки и называется магнитным потоком рассеяния 6. Магнитная лента 7, перемещаясь с постоянной скоростью и плотно прилегая к магнитному зазору, пересекается потоком рассеяния. При этом на ней образуется как бы магнитное изображение 8 записанного электрического сигнала.

Для записи звука на магнитную ленту в головках записи применяются кольцевые сердечники, выполненные из сплава, имеющего достаточно высокую магнитную проницаемость. Для записывающей головки сердечник выполнен из двух полуколец. Собранные из изолированных друг от друга пластин, они уменьшают влияние вихревых токов при записи. Это улучшает частотную характеристику на верхних частотах. Катушки головки намотаны медным проводом с соответствующим количеством витков. При работе головку помещают в корпус — экран, предохраняющий ее от влияния внешних магнитных полей.

Магнитная запись звука имеет ряд преимуществ: не требуется химико-фотографической обработки; благодаря возможности стирания записи звуконоситель может быть использован для записи многократно; обеспечивается достаточно высокий динамический и частотный диапазон записи.

Фотографическая запись звука производится на светочувствительную мелкозернистую кинопленку пишущим световым штрихом. Пишущий штрих представляет собой яркую световую полоску прямоугольной формы, которая, действуя на светочувствительный слой равномерно движущейся кинопленки, оставляет на ней фотографический след, соответствующий записываемому звуку. После химико-фотографической обработки кинопленки на ней появляется фотографическая фонограмма. На рис. 4 показана принципиальная схема фотографической записи звука, где в качестве светомодулятора используется зеркальный гальванометр.

Источник света — лампа накаливания 2, питаемая постоянным током, с линзовым конденсором 2 — равномерно освещает вырез-маску 3. В данной схеме вырез-маска имеет треугольную форму. Ахроматическая линза 4 проецирует изображение выреза маски через зеркальце гальванометра 5 и коллективную линзу 7 на механической щели 8 в виде светового пятна 9. Освещенный участок механической щели проецируется микрообъективом 10 на кинопленку 12 в уменьшенном виде. Это изображение и служит пишущим штрихом 11.

Звуковые колебания, поступающие в микрофон, преобразуются им в колебания электрического тока, которые поступают в обмотку зеркального гальванометра 6, предварительно усиленные усилителем записи. Зеркальце гальванометра начинает совершать крутильные колебания, при этом изображение выреза-маски перемещается по механической щели, изменяя засвечиваемый участок. В результате на кинопленке меняется длина пишущего штриха, т. е. звук будет записан в виде фонограммы переменной ширины (рис.5, а, б, г).

В случае постоянства длины пишущего штриха, при изменении его ширины или освещенности на кинопленке будет записана фонограмма переменной плотности (рис. 5, е).

Наибольшее применение получила фонограмма переменной ширины. Рисунок фонограммы зависит от формы выреза-маски.

Фотографическая фонограмма, как и магнитная, характеризуется частотным и динамическим диапазонами.

Частотный диапазон зависит в основном от двух величин — от скорости движения кинопленки перед пишущим штрихом и ширины пишущего штриха. Чем больше скорость движения кинопленки при записи, тем шире частотный диапазон. Чем уже пишущий штрих, тем шире частотный диапазон. Ширина пишущего штриха при фотографической записи фонограммы 35-мм кинофильма равна примерно 12 мкм. При таком штрихе и скорости движения кинопленки 456 мм/с частотный диапазон записи лежит в пределах от 50 до 12 000 Гц.

Динамический диапазон записи звука воспринимается на слух как разность уровней громкости самого громкого и самого тихого звуков; он меньше, чем при естественном звучании, и составляет 35— 40 дБ. При записи динамический диапазон определяется шириной звуковой дорожки, разностью амплитуд записи самого громкого и самого тихого звуков. Сужение динамического диапазона происходит из-за недостаточной ширины звуковой дорожки. Кроме того, самый тихий звук по громкости должен быть достаточным, чтобы не маскироваться шумом звуковоспроизводящего тракта киноустановки и шумом зрительного зала. Громкость самых громких звуков не должна вызывать раздражение у зрителей первых рядов зрительного зала.

Прозрачные участки на звуковой дорожке при эксплуатации фильма быстро загрязняются, на них появляются царапины. Загрязнение и царапины фонограммы воспроизводятся как шум. При малой амплитуде записи или во время пауз, когда на звуковой дорожке звук не записывается, специальная заслонка шумопонижения 1 (рис. 5, г) в звукозаписывающем аппарате закрывает кинопленку, на негативе получаются прозрачные участки звуковой дорожки. На позитиве эти участки звуковой дорожки будут непрозрачными. Такая фонограмма называется обесшумленной.

Фотографическая фонограмма обладает достаточно высокими частотным и динамическим диапазонами и обеспечивает высокое качество звукопередачи при демонстрировании кинофильмов. Фотографическая фонограмма относительно просто совмещается с изображением при монтаже кинофильма, ее видно. При производстве фильмокопий фонограмма печатается на кинопленку фотографическим путем вместе с изображением. Тогда как при производстве фильмокопий с магнитной фонограммой применяется электрическое копирование: на каждую фильмокопию электрическим путем переписывается фонограмма с оригинала.

Запись звука с помощью одного или нескольких микрофонов, соединенных параллельно, дает одну звуковую дорожку. Такая фонограмма называется одноканальной. При воспроизведении фонограммы источником звука является громкоговоритель, расположенный за экраном или сбоку от экрана. Поэтому зритель слышит звук, идущий все время из одного места — громкоговорителя, в то время как изображение звучащего объекта перемещается в пределах кадра. Это несоответствие обусловливает разрыв зрительного и звукового образов. Этот недостаток одноканальной записи особенно сильно ощущается при демонстрировании кинофильмов на широких экранах.

Для производства широкоформатных фильмов применяют звукозаписывающие системы с шестиканальной записью звука. Система имеет несколько микрофонов, работающих каждый на свой канал записи. В результате получается несколько фонограмм. Для широкоэкранных фильмов применяют систему двухканальной записи. На одной звуковой дорожке располагаются две фотографические фонограммы. Применение многоканальных систем записи и воспроизведения звука (стереофония) позволяет создать единый звукозрительный образ кинофильма.