Кинопроектор с равномерным движением пленки. Пленка для кинопроектора
Эффект пленочного кинопроектора в цифровых видеотехнологиях / Хабр
Увлекаясь фотосъемкой и видеомонтажем в один прекрасный момент я подумал, — получаемая картинка слишком реалистична и совсем не похожа на «кино». Порывшись в интернете, решений этой задачи легким путем найдено не было, кроме эффектов добавления всяких пылинок, черточек, волосков и потертостей, как на пленке. Кроме того, просмотр последних фильмов в формате FullHD, с его уж очень реалистичной и живой картинкой, так же лишал этой киношной волшебности. Пришлось отправиться в экспедицию и проводить раскопки — исследование предметной области. Раз уж мы не получаем этот эффект киношной волшебности, давайте тогда сравним наши домашние, цифровые технологии и технологии аналоговой кинопроекции.
Определенно понятно, что все дело в частоте кадров видеоматериала. Частота в видео/кино -это количество проигрываемых кадров в секунду. Чем больше кадров проигрывается в секунду, тем более живым и реалистичным получается изображение на экране. Ну, и, соответственно, наоборот, в разумных пределах, т.к. если частота, например, 1 к/с — то это больше похоже на слайдшоу.
Итак, что мы имеем? Цифровые зеркальные камеры записывают видео порядка 30 к/с, а (как-то так исторически сложилось) в кинотеатре это число равно 24. «Так вот оно решение!», — подумал я и побежал переделывать свой ролик из 30 в 24 к/с. Но не тут-то было! Конечно, разница была заметна, но это не было похоже на кино. Даже была предпринята попытка порезки видео на отдельные и статичные кадры-картинки (чтобы все было честно, чтобы все было как на плёнке — 1 кадр и таких кадров 24 на одну секунду), и их обратная склейка в видео — не похоже на кино и все тут! Копаем дальше.
Теперь заглянем в пленочный кинопроектор глубже. Пленочный кинопроектор — механическое устройство, в котором перелистываются кадры, а свет от мощной лампы, проходя через кадр плёнки и систему линз, создает изображение на экране. Устройство, нужно сказать, очень интересное, и, как и обычно — не очень сложное. Особенностью кинопроектора является устройство — обтюратор. Обтюратор преграждает световой поток во время смены кадра при протяжке киноленты, чтобы исключить смазывание изображения на экране. Получается так, что свет проходит через позитив (кадр плёнки) непосредственно в момент его неподвижности и фиксации (позитива). Что имеем? Кадр зафиксирован — через него идет свет, происходит смена кадра — обтюратор перекрывает свет. Обычно, обтюратор — вращающийся перед лампой проектора диск с прорезями, через которые и пропускается/перекрывается свет.
Пробуем применить на практике полученные знания. Для этого опять нарезаем видео на изображения и вставляем между ними изображения с темнотой (т.е. моменты, когда происходит смена кадра и перекрывается свет).
Выходит, что наша «схема № 1» имеет вид: 1 кадр + темнота + 2 кадр + темнота +… ну и так далее. Т.е. за секунду у нас проигрывается 48 отдельных изображений.
Результат: все мерцает, общее изображения непонятно, неприятно смотреть. Продолжаем копать предметную область дальше.
Оказывается, в кинематорграфе есть некоторая хитрость. Для того, чтобы уменьшить мерцание фильма при смене кадра, используется обтюратор с дополнительной лопастью (открытая + закрытая секции), такая лопасть называется холостой. Как Вы могли догадаться — при нахождении обтюратора в холостой зоне смена кадра не происходит. Это позволяет создать частоту мерцания проектора 48 герц, но проигрывать всё те же 24 кадра в секунду. Применяем на практике.
Теперь наша «схема № 2» имеет вид: 1 кадр + темнота + 1 кадр + темнота + 2 кадр + темнота + 2 кадр + темнота + 3 кадр +… ну и так далее. За секунду проигрывается 96 изображений.
Результат: Мерцает меньше, картинку можно различить, но просмотр такого видео будет совсем непродолжительным из-за неприятного мерцания. Копаем дальше.
У кинопроекторов есть одна постоянная, называется она — коэффициент обтюрации. Коэффициент обтюрации показывает отношение длительности открытой области обтюратора к периоду смены кадра в проекторе. Например, у советского кинопроектора 23КПК коэффициент обтюрации равен 0.57, т.е. за время жизни одного кадра длительность его освещения составляет 57% от общего времени жизни этого кадра. Кроме того, форма обтюраторов бывает разной: как ровные, вырезанные секции из диска от центра по прямой (как если бы было похоже на значок BMW), так и со всякими кривыми вырезами или прорезями.
Стоит так же отметить, что перекрытие светового потока дисковым обтюратором с прямыми вырезами от центра (да и вообще любым другим обтюратором) происходит не сразу, и не мгновенно, и не ровно сверху вниз, а по прямой от радиуса диска при его вращении. Так же происходит открытие обтюратором, не сразу, и не ровно сверху вниз. Еще, как мы знаем — у света очень большая скорость (а скорость открытия/закрытия обтюратором светового потока по сравнению со скоростью света — ничтожно мала), а значит работа обтюратора полностью отражается на киноэкране, хоть нам это и не заметно.
Вывод изображения на монитор так же происходит покадрово, с определенной и конкретной частотой. Конечно, создание имитации эффекта кинопроектора в цифровых технологиях представляется возможным при работе с изображениями на высокой частоте. Например (вернемся к нашей «схеме № 2»), проигрывая 400 изображений для отработки только одного цикла (1 кадр + темнота + 1 кадр + темнота), 120 из которых показывается кадр, затем в 80 изображений — аккуратная прорисовка имитации дискового обтюратора — закрытие и открытие изображения кадра, потом опять 120 картинок показываем кадр, и закрываем цикл — 80 изображений работы обтюратора на закрытие данного кадра и открытие кадра уже следующего. И это только цикл жизни первого кадра, как если бы это был аналоговый проектор. Для одной секунды видео потребуется отрисовка 9600 таких цифровых изображений.
Мой 4-х ядерный ПК стал странно работать уже при проигрывании 250-300 цифровых изображений в секунду. А если добавить сюда еще время отклика монитора (минимальное время за которое пиксель поменяет свою яркость), которое имеет свойство быть разным у разных моделей, чтобы задача была решена для большинства мониторов? Решение задачи в универсальном виде скорее всего возможно, но скорее всего того не стоит.
Достаточно интересный результат имеет «схема № 3» вида: 1 кадр + 1 кадр + темнота + 1 кадр + 1 кадр + темнота + 2 кадр + 2 кадр + темнота + 2 кадр + 2 кадр + темнота. Что позволило еще сократить мерцание и повысить яркость видеопотока (и имитировать работу мгновенного обтюратора с коэффициентом 0.66). Но при этом количество изображений проигрываемых за секунду стало равняться 144. До эффекта кино еще далеко из-за его резкости при смене и заметности для глаза при восприятии.
Вот такая она — механическая технология аналоговой кинопроекции, эффект которой не так уж и просто имитировать на технологиях цифровых.
Всем спасибо. Область очень интересная, как и ее история, советую.
Материалы:Обтюратор — ВикипедияКинопроектор — Википедия
habr.com
Узел перемотки пленки кинопроектора
О П И С A Н И E 497554
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.01.63 (21) 812489/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 30.12.75. Бюллетень № 48
Дата опубликования описания 06.03,76 (51) М. Кл. G ОЗЬ 23/12
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 778.552/553:
: 778.533.5 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. Д. Бодров, В. В. Петров и И. М. Фонарь (71) Заявитель (54) УЗЕЛ ПЕРЕМОТКИ ПЛЕНКИ КИНОПРОЕКТОРА
Известны кинопроекторы с узлом перемотки кинопленки, обеспечивающим непрерывную демонстрацию кинофильмов без перемотки пленки после окончания демонстрации каждой части. Подобные узлы перемотки содержат две кассеты, соединенные с двигателями, служащими для перемотки пленки с одной кассеты на другую после окончания демонстрации кинофильма.
Описываемый узел перемотки пленки кинопроектора обеспечивает непрерывную демонстрацию кинофильмов без перемотки пленки между сеансами и без перекладывания рулона пленки из одной кассеты в другую, что достигнуто соединением кассет с двигателямп посредством муфт одностороннего действия, снабженных храповым механизмом и использованием электромагнитных толкателей кассет, подключенных к цепи питания двигатеJI P.É.
Схематическое изображение предлагаемого узла перемотки кинопленки приведено,на чертеже.
Узел перемотки пленки снабжен двумя одинаковыми по конструкции кассетами 1 и 2, которые поочередно используются для наматывания и разматывания кинопленки 3. Кассеты
1 и 2 соединены посредством муфт 4 и 5 одностороннего действия и гибких передач 6 и
7 с двигателями 8 и 9. С помощью переключателя 10 к источнику питающего .напряжения, не псказанному на чертеже, подключается двигатель той из кассет, которая в данный момент используется для намотки пленки.
5 Около каждой кассеты установлено по электромагнитному толкателю 11 и 12, служащему для преодолевания инерции диска кассеты с установленным на нем рулоном 13 пленки.
Цепи питания электромагнитных толкате10 лей 11 и 12 подключены параллельно к цепям питания двигателей 8 и 9. При подготовке к демонстрации фильма кинопленку перематывают целиком или частично на обод 14 началом в середину рулона. Рулон 13 вместе с
15 ободом 14 укладывают в любую кассету.
После укладки рулона обод освобождают и устанавливают в свободную кассету. Из cepe,/Bi û рулона вынимают несколько витков плепки и заряжают тракт проекционной го20 ловки 15 и свободную от пленки кассету. Затем переключателем 10 включают двигатель свободной кассеты, a которую будет наматываться пленка, подключенный к этому двигателю электромагнитный толкатель и двига25 тель кинопроектора.
При демонстрации фильма пленка 3, выходящая из тракта проекционной головки 15, наматывается на обод 14, одновременно сматываясь со свободно вращающегося рулона, 30 установленного во второй кассете, двигатель
497554
Q+"
Составитель Г. Фридолин
Техред 3. Тараненко
Редактор Н. Коган
Корректоры: В. Петрова и О. Данишева
Заказ 371/12. Изд. № 2105 Тираж 529 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 которой отключен от источника питающего напряжения. После окончания демонстрации фильма цикл повторяется, причем рулон пленки,не перекладывается из одной кассеты в другую. Из заполненной пленкой кассеты вынимают обод 14 и укладывают его в освободившуюся кассету, вынув несколько витков из середины продемонстрированного рулона, производят перезарядку киноленты, которая таким образом остается в данном кинопроекторе в продолжении всего времени ее использования в кинотеатре.
При очередной демонстрации двух кинофильмов их размещают в двух кинопроекторах.
Для проверки технического состояния киноленты производят ее перемотку из одной кассеты в другую. Так как кинопленка постоянно находится в узле перемотки, в кассетах могут быть установлены приспособления для увлажнения пленки.
Предмет изобретения
Узел перемотки пленки кинопроектора, обеспечивающий непрерывную демонстрацию кинофильмов без перемотки пленки после окончания демонстрации каждой части, со10 держащий две кассеты, соединенные с двигателями, отличающийся тем, что, с целью демонстрации кинофильмов без перемотки кинопленки между сеансами и без перекладывания рулона пленки из одной кассе15 ты в другую, в нем соединение кассет с двигателями произведено посредством муфт одностороннего действия и применены электромагнитные толкатели кассет, подключенные параллельно к цепи питания двигателей.
www.findpatent.ru
Кинопроектор с равномерным движением пленки
Класс 57а, 34,, СССР № 69865
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ
А. Н. Гольдштейн
Кинопроектор с равномерным движением пленки
Заявлено 12 декабря 1946 года в Министерство кинематографии СССР за Ко 1093 (350061) Опубликовано 31 декабря 1947 года
Известны кинопроекторы с равномерным движением пленки, в которых компенсация движения изображения осуществляется за счет перемещения рамки в направлении, противоположном движению пленки.
Рамка получает движение от кулака, на поверхность которого она опирается пятой своего хвостовика.
Предметом настоящего изобретения является подобный проектор, имеющий ту отличительную особенность, что с целью обеспечения плавного изменения коэфициента передачи линейного смещения хвостовику, что необходимо для компенса; ции изменения шага пленки вследствие ее усадки, с кулаком взаимодействует поворотный на неподвижной оси рычаг, на свободный конец которого опирается поддерживающий пяту хвостовика рамки вто"uA рычаг, поворотный на оси, пара.г1лельной оси первого рычага и перемещаемой относительно последней.
На фиг. 1 показана принципиальная схема проектора; на фиг. 2— схема привода барабана, а на фиг. 3 — схема устройства передачи движения на хвостовик рамки.
Проектор состоит из трех зубчатых барабанов 1, 2 и 8 (фиг. 1), вращающихся с равномерной скоростью и протягивающих фильм 6 между салазками 5. Барабан 2 и салазки 5 расположены на рамке 4, перемещающейся по вертикали. Нижняя часть рамки 4 несет хвостовик 7, пятой которого рамка упирается в кулак 8. Профиль кулака 8 представляет собою часть архимедовой спирали с шагом, равным кадровому шагу фильма Концы отрезка спирали соединены плавной кривой сопряжения. Постоянный прижим рамки 4 с хвостовиком 7 к кулаку 8 осуществляется системой пружин, не показанных на чертеже. Кулак 8 вращается равномерно, совершая один оборот за время проекции одного кадра, включая остановку.
Принцип работы проектора заключается в том, что в то время, когда хвостовик 7 скользит по спиральной части кулака 8, рамка 4 перемещается вверх со скоростью, равной скорости перемещения вниз фильма б в салазках 5, т. е. результирующая скорость фильма будет равна нулю, и фильм может быть спроектирован
441
plо 69865 на экран. Во время скольжения хвостовика 7 по сопрягающей кривой кулака 8 рамка 4 перемещается вниз, и объектив перекрывается обтюратором. Рамка, ограничивающая кадр, должна быть укреплена на неподвижной части проектора.
Механизм смещения кадра осуществлен следующим образом. Кулак 8 заключен в коробку, верхняя крышка 9 которой имеет круглое отверстие. В это отверстие свободно входит втулка 10, на нижнем конце которой закреплено стопорное кольцо 11. Хвостовик 7 пропущен через втулку 10 так, что в его продольный паз 12 свободно проходит шпилька 18 втулки 10. Таким образом при повороте втулки 10 будет одновременно поворачиваться и ввинчиваться в рамку 4 хвостовик 7, в результате чего достигается смещение кадра.
Передача движения на барабан 2 осуществляется системой шестерен.
Барабан 2 сидит на валу 16, связанном посредством конических шестерен 17 и 18 с валом 19 (фиг. 2), нижняя часть которого имеет фигурное сечение и входит в отверстие такого же сечения вала 20. Последний связан с механизмом проектора и, вращаясь, передает движение на вал 1б. Такое устройство позволяет .при вращении вала 20 получать вра,щение вала 19 и одновременное перемещение его по вертикали, передаваемое на систему шестерен 18, 17 и 1б.
Для компенсации изменения шага пленки вследствие ее усадки хвостовик 7 упирается не непосредственно в кулак 8, а через систему рычагов 21 и 22. Рычаг 21 выполнен поворотным на неподвижной оси, и на его свободный конец опирается поддерживающий пяту хвостовика 7 рычаг 22 (фиг. 3), поворотный на оси, параллельной оси рычага 21 и перемещаемой относительно послед,ней в продольном направлении.
Предмет изобретения
Кинопроектор с равномерным движением пленки, в котором компенсация движения изображения осуществляется за счет обратного последнему перемещения рамки, опирающейся пятой своего хвостовика на поверхность кулака, о т л и ч а юшийся тем, что с кулаком 8 взаимодействует поворотный на неподвижной оси рычаг 21, на свободный конец которого опирается поддерживающий пяту хвостовика 7 рамки рычаг 22, поворотный на оси, параллельной оси рычага 21 и перемещаемой относительно последней с целью обеспечения плавного изменения коэфициента передачи линейного смещения кулаком 8 хвостовику 7, необходимого для компенсации изменения шага пленки вследствие ее усадки.
www.findpatent.ru
