Tradycyjne metody i formaty zapisu oraz obróbki obrazu i dźwięku w filmie (Rozdział 1/3)

Dźwięk i obraz są jednymi z podstawowych elementów otaczającej nas rzeczywistości. Towarzyszą większości z nas od urodzenia, ułatwiając kontakt z otoczeniem i normalną egzystencję. Bez nich nasze życie stałoby się nieporównanie bardziej ubogie i skomplikowane.

Od kiedy tylko człowiek rozpoczął swą drogę ku cywilizacji, najważniejszą rzeczą w nawiązaniu i podtrzymywaniu więzi społecznych stała się komunikacja międzyludzka. To właśnie obrazy i dźwięki są jej filarami. Ich natura od wieków pochłania pokolenia ludzi nauki i techniki, a badania nad nimi dały początek wielu twórczym , olśniewającym wynalazkom, obecnym do teraz wokół nas. Wynalazcy kinematografu, pierwszego odbiornika radiowego lub transmisji telewizyjnej przed dokonaniem odkrycia musieli postarać się zrozumieć ideę zjawisk akustycznych i optycznych. Także my, jako użytkownicy dzisiejszych mediów oraz przede wszystkim, jako widzący i słyszący ludzie powinniśmy mieć chociaż ogólne pojęcie na ich temat. Czym więc jest dźwięk i obraz? Co sprawia, że słyszymy i widzimy?

Istota dźwięku i obrazu.

Z dźwiękiem wiąże się nierozerwalnie pojęcie fal mechanicznych. Do ich powstania konieczny jest ośrodek materialny z występującymi w nim cząsteczkami, np. woda, powietrze. Gdy ośrodkiem , w którym powstają fale jest powietrze mamy do czynienia ze szczególnym ich rodzajem, tzw. falami akustycznymi. Powietrze jest ośrodkiem sprężystym, czyli mówiąc obrazowo powraca do pierwotnego stanu po usunięciu oddziałujących na niego sił. W momencie zakłócenia panującej w nim równowagi cząsteczek powstają specyficzne fale mechaniczne zwane falami dźwiękowymi, falami akustycznymi lub po prostu dźwiękami [1].

Natomiast do zrozumienia istoty obrazu konieczne jest zapoznanie się z zasadami postrzegania otaczającej rzeczywistości przez ludzkie oko. Aby móc widzieć obraz, konieczne są trzy niezbędne elementy: światło, obiekt i obserwator. Rzeczywistość , którą widzimy jest wynikiem odbicia światła od powierzchni obserwowanych przedmiotów, odebrania tak powstałych bodźców świetlnych przez oko, analizie otrzymanego sygnału przez mózg człowieka i interpretacji jako obraz. Mówiąc inaczej obraz jest subiektywną interpretacją odbitego od rzeczywistości światła [2].

Obraz i dźwięk składa się z ogromnej ilości części składowych, które dopiero razem dają czytelny przekaz zrozumiały dla naszych zmysłów. Człowiek odbiera niezwykle złożony świat całościowo, co jednak powoduje, że jego postrzeganie nie jest doskonałe. Percepcja otoczenia ma wyraźnie określone granice, wyznaczone głównie przez fizyczne możliwości narządów wzroku i słuchu. Czasami może to być przeszkodą, często jednak wpływa na rozwój nauki i techniki, umożliwiając nowe odkrycia.

To właśnie fizyczne ograniczenie oka i ucha spowodowały burzliwy rozwój współczesnych środków masowego przekazu. Dzięki inteligentnemu oszukaniu ludzkich zmysłów możemy zapisywać, przenosić na odległość i odtwarzać otaczającą nas rzeczywistość. Spowodowało to sytuację, kiedy dźwięk i obraz stał się podstawą niezbędną do funkcjonowania najbardziej obecnie popularnych mediów. Wiadomo jakie miejsce wśród nich ma film; nie bez przyczyny ubiegły, dwudziesty wiek nazwano stuleciem dziesiątej Muzy.

Omówię teraz dwie powszechnie do dziś stosowane dla potrzeb filmu metody zapisu i obróbki sygnału wizyjnego i dźwiękowego, czyli inaczej mówiąc techniki fizycznego, ciągłego przepisywania otaczających nas obrazów i fal dźwiękowych na nośniki : optyczny i magnetyczny.
Dlaczego akcentuję tę ciągłość, fizyczne przypisanie do medium taśmy? Otóż to co widzimy i słyszymy charakteryzuje się zazwyczaj płynną, ciągłą, analogową zmianą pomiędzy poszczególnymi stanami. „Analogowość” to główna własność zjawisk fizycznych; można powiedzieć, że świat w którym żyjemy jest analogowy. Analogowy znaczy po prostu opisujący rzeczywistość w sposób ciągły, starający się zachować na nośniku jej regularną, materialną kopię symbolizującą fizyczny charakter[3] . Tak więc przymiotnik analogowy jest z definicji przeciwstawny cyfrowemu, którego wkraczanie w otaczający nas świat mediów (a konkretnie filmu) jest głównym przedmiotem niniejszej pracy.

Dwie niżej przedstawione, tradycyjne metody i formaty są właśnie (akcentuję tu opozycję do innych, które przedstawię w kolejnych rozdziałach) analogowe.

Zapis i obróbka optyczna (obrazu i dźwięku).

Obraz optyczny pochodzący z kamery filmowej można zarejestrować dzięki emulsji fotograficznej. Jest ona substancją światłoczułą, uzyskiwaną przez strącenie drobnych kryształków halogenków srebra (najczęściej bromków, chlorków, jodków) w wodnym roztworze żelatyny, który przechodzi skomplikowany proces dojrzewania.

Właściwości emulsji fotograficznej.

O właściwościach emulsji fotograficznej decyduje wielkość, kształt i zakłócenia w budowie krystalicznej ziaren oraz ich ilość. Parametry te wpływają natomiast na światłoczułość, barwoczułość, kontrastowość, ziarnistość oraz zdolność rozdzielczą materiału fotograficznego [4]. Materiał fotograficzny do rejestracji obrazów o podłożu przezroczystym w postaci cienkiej i sprężystej błony to błona fotograficzna (taśma światłoczuła). Składa się ona z kilku warstw. Najważniejsza jest warstwa światłoczuła (emulsja fotograficzna) i podłoże (najlepiej niepalne i odporne na zniszczenie podłoże poliestrowe). W materiałach barwnych w skład warstwy światłoczułej wchodzą trzy poziomy emulsji czułych na różny rodzaj barw (od góry: niebieskoczuła, zielonoczuła i czerwonoczuła) zawierające barwniki subtraktywnych kolorów podstawowych (żółty, magenta i cyjan) rozdzielone warstwami filtrującymi. Poza tym możemy spotkać także warstwy ochronne, antyodblaskowe i inne.

Błony fotograficzne można podzielić na:

  •  negatywowe – do bezpośredniego wykonywania zdjęć,
  • pozytywowe – do kopiowania obrazów negatywowych,
  • odwracalne – na których obraz pozytywowy powstaje bezpośrednio na materiale zdjęciowym jak to ma miejsce np. w slajdach.

W kinematografii i czasem w telewizji dla potrzeb produkcji filmowej materiałem światłoczułym jest taśma filmowa – błona do zapisu ruchomych obrazów i dźwięku. Pod względem zastosowania wyróżnia się taśmy filmowe:

  • zdjęciowe (zwykle negatywowe) , do rejestracji obrazów bezpośrednio z natury,
  • pozytywowe – o większym współczynniku kontrastowości i niższej światłoczułości do otrzymywania kopii eksploatacyjnych,
  • duppozytywowe i dupnegatywowe – do kopiowania obrazu w pośrednich stadiach produkcji filmu.

Taśma filmowa.

Zwykle taśma filmowa składa się z prostokątnych klatek z obrazem i wzdłużnej perforacji znajdującej się na jednym lub obu brzegach taśmy umożliwiającej jej przesuwanie w kamerze lub projektorze. Ponadto niekiedy taśma filmowa (np. pozytywowa) ma jedną (mono) lub dwie (stereo) ścieżki z optycznie zapisanym dźwiękiem. Do zapisu dźwięku metodą optyczną służy specjalny rodzaj taśmy o bardzo dużej kontrastowości, rozdzielczości i posiadający stopaż; jest to tak zwany negatyw tonu. Można z niej następnie przekopiować dźwięk na pozytyw filmu. Aby odczytać zapisany na taśmie optycznej dźwięk konieczny jest jej jednostajny ruch. W okienku projekcyjnym projektora ruch ten jest skokowy. Z uwagi na to ścieżka dźwiękowa przesunięta jest w stosunku do odpowiadającego mu obrazu zazwyczaj o 20 klatek. Pozwala to na jej odczytywanie z miejsca, gdzie ruch taśmy jest już jednostajny.

Obróbka obrazu fotograficznego.

Obraz fotograficzny występuje zwykle w dwóch postaciach: obrazu utajonego i widzialnego. Obraz widzialny powstaje w wyniku obróbki fotograficznej, na którą zazwyczaj składa się:

  • Ekspozycja – naświetlenie emulsji powodujące zachodzenie w niej reakcji fotochemicznych prowadzących do powstania obrazu utajonego.
  • Wywołanie – czyli redukcja napromieniowanych halogenków srebra do srebra metalicznego dzięki zawartym w wywoływaczu organicznym substancjom wywołującym.
  • Kąpiel pośrednia – zatrzymanie procesu wywoływania po pojawieniu się obrazu fotograficznego.
  • Utrwalenie – w trakcie którego za pomocą utrwalacza (najczęściej wodnego roztworu amonu lub tiosiarczanu sodu) nie wywołane, w dalszym ciągu światłoczułe halogenki srebra są zamieniane na rozpuszczalne w wodzie sole kompleksowe srebra.
  • Kąpiel końcowa – dokładne rozpuszczenie w wodzie soli kompleksowych srebra powstałych w wyniku utrwalania.
  • Suszenie – pozbawienie materiału wilgoci działaniem odpowiednio dobranej temperatury.

W wyniku obróbki fotograficznej możemy uzyskać obraz negatywowy, który jest odwróconym obrazem rzeczywistym, tzn. jasnym miejscom fotografowanego obiektu odpowiadają miejsca ciemne obrazu, a ciemnym – jasne (w przypadku fotografii barwnej dodatkowo barwa oryginalna zamieniana jest na barwę dopełniającą). Negatyw filmowy wykonuje się zwykle na materiale przezroczystym, ponieważ rzutując światło przez negatyw możemy otrzymać obraz pozytywowy – reprezentujący odcienie i barwy zapisanego obrazu. Pozytyw należy poddać analogicznej obróbce fotograficznej jak negatyw, mogącej czasem różnić się jedynie drobnymi detalami.

Formaty filmowe.

To, jakiej jakości będzie zapisany na taśmie filmowej obraz nie zależy wyłącznie od jej wewnętrznej struktury i kompozytów z jakich ją wykonano, ale także od stosowanego formatu filmowego. To on w znacznym stopniu determinuje proporcje ekranu i rozdzielczość (czyli parametr decydujący o ostrości i przejrzystości ) oglądanych na nim obrazów. Format filmowy określany jest zwykle przez dwa parametry: szerokość stosowanej taśmy (format taśmy) i format ekranu.

Taśma filmowa o szerokości 35 mm używana jest od początków kina. Była stosowana w pierwszych „kinetografach” Edisona i w „kinematografach” braci Lumiere. Do dziś jest najpopularniejszym formatem taśmy stosowanym w profesjonalnej produkcji filmowej. Można powiedzieć, że to niemal paradoks, biorąc pod uwagę zachodzące na przestrzeni XX wieku ogromne przeobrażenia sprzętu filmowego, że celuloidowa taśma filmowa 35 mm pozostawała zawsze powszechnie akceptowanym standardem.

Inną, dużo mniej popularną szerokością taśmy filmowej jest 16 mm. Z uwagi na prawie dwa razy mniejszą powierzchnię zapisu uzyskiwany na niej obraz jest dużo gorszej jakości, jednak w zupełności wystarczającej do celów amatorskich i półprofesjonalnych . W roku 1923 firma Kodak wprowadziła nowy format właśnie z myślą o twórcach nieprofesjonalnych. Do tej pory do celów amatorskich używano taśmy 17,5 mm z jednostronną perforacją. Po prostu przecinano na połowę taśmę 35 mm uzyskując w ten sposób materiał podwójnej długości. Format 16 mm wprowadzono przede wszystkim ze względu na chęć kontroli rynku amatorskiego przez producentów taśmy.

Kilka razy w dziejach kina próbowano wprowadzić nowe formaty szerokości taśmy, z których warto wspomnieć np. szeroką taśmę braci Lumiere (75 mm, 1900 rok), Panoramica (70 mm, 1914), Natural Vision (63, 5 mm, 1024), Magnafilm (56 mm, 1930). Żaden jednak nie przetrwał dłużej niż rok. [5]

Formaty ekranu.

Projekcja obrazu zapisanego na taśmie 35 mm jest możliwa w wielu formatach ekranu. Standardowy format to ekran o stosunku boków 3:4. Taki sam stosunek boków ma obraz zapisany w jednej klatce na taśmie filmowej. Uzyskanie szerokoekranowej (czyli panoramicznej) projekcji, o proporcjach ekranu większych niż 1:1,6 na popularnej 35 możliwe jest dzięki tzw. systemowi anamorfotycznemu, wykorzystującemu zjawisko anamorfozy optycznej [6]. System ten wynalazł Henri Chretien w roku 1928. Pierwotnie miał zastosowanie w przyrządach peryskopowych używanych w czołgach. Dzięki specjalnemu obiektywowi obraz może być ściśnięty do wąskiej postaci możliwej do zapisania na taśmie filmowej np. 35 mm. Używając obiektywu projektora możemy rozciągnąć tak zapisany obraz i uzyskać w efekcie jego dużo szerszą niż normalnie projekcję na ekranie. W porównaniu ze standardowym obraz na taśmie poszerzył zawarte w nim pole horyzontalne. Wertykalnie pozostawał bez zmian. Zastosowanie panoramy ma na celu dostosowanie proporcji oglądanego obrazu do naturalnych proporcji widzenia oka ludzkiego. Pierwszym systemem wykorzystującym to zjawisko był opracowany w roku 1953 w 20th CenturyFox system CinemaScope. Pozwalał on zyskać maksymalne proporcje ekranu w stosunku 1:2,66.

Obecnie w kinach stosuje się projekcję z taśmy 35 mm w systemie normalnym 1:1,37 , panoramicznym 1:2,35 oraz systemie opartym na kaszetowaniu, w którym zmianę proporcji boków uzyskuje się przez zastosowanie odpowiedniej maski (ramki) zakładanej na obiektyw mającej na celu obcięcie góry i dołu obrazu. Wyróżniamy kaszetę 1:1,37 (europejską) i 1:1,85 (amerykańską). Jednak to co widzimy w kinie zależy głównie od kinooperatora. Czasem, gdy odpowiednie obiektywy lub kaszety nie są dostępne, może on używając dostępnych części wyświetlić przycięty po bokach lub z dołu i góry obraz, inny niż pierwotnie zamierzony przez twórców. [7]

Skutkiem mającego miejsce w latach pięćdziesiątych rozkwitu telewizji była prawdziwa wojna rozgrywana na wielu frontach technicznych rozwiązań mających na celu wyróżnienie kina w stosunku do telewizji. Był to czas nowych technicznych form realizacji i projekcji filmów, w celu jeszcze większego zbliżenia technicznych form realizacji i projekcji filmów , w celu jeszcze większego zbliżenia widowni do akcji filmu przede wszystkim dzięki szerokoekranowym, panoramicznym formatom obrazu z przestrzennym dźwiękiem. Na przestrzeni lat powstało wiele różnych standardów panoramicznych wykorzystujących bądź zjawisko anamorfozy optycznej lub kilka taśm 35 mm wyświetlanych jednocześnie, bądź też taśmy szersze niż 35 mm. Pojawiły się w tym czasie m.in. ToodAO (proporcje ekranu 1:2,21, negatyw 65 mm, pozytyw 70 mm, 1955 rok), Super Technirama (1:2,21, negatyw 35 mm z zapisem horyzontalnym, pozytyw 70 mm, 1957 i 1959) i wiele innych.

Jednym z pierwszych i chyba najbardziej efektownych była „Cinerama” wynaleziona przez Freda Wallera. 30 września 1952 roku w Broadway Theater w Nowym Jorku odbyła się premiera filmu pt. „This is Cinerama” prezentująca możliwości tego systemu. Zespół pięciu inżynierów kinooperatorów obsługiwał trzy sprzężone ze sobą projektory 35 mm , zestawione w taki sposób, że obraz z nich uzyskiwany łączył się nakładając na brzegach, tworząc w ten sposób zakrzywiony na 146 stopni jeden ekran o proporcjach 1:2,65. W systemie tym zrezygnowano także z dźwięku zapisywanego optycznie na rzecz taśmy magnetycznej z siedmiościeżkowym zapisem dźwięku opracowanym przez Hazarda E. Reevesa i Waltera Hicksa. Kina wyposażone w system Cinerama miały zestaw 5 głównych głośników ukrytych za ekranem i dodatkowe dwa kanały dźwięku surround po prawej i lewej stronie widowni. Ze względu na wysokie koszty produkcji filmów i wyposażenia kin w systemie tym prezentowano głównie specjalnie przygotowane filmy dokumentalne i składanki podróżnicze w nielicznych kinach największych miast świata. Powstało bardzo niewiele filmów fabularnych opartych na tym systemie, np. „Jak zdobywano Dziki Zachód” z roku 1962.

Jednym z nielicznych formatów wielko ekranowych stosowanych dziś w specjalnych kinach jest „Imax”. Używa on taśmy 70 mm w zapisie horyzontalnym , co oznacza, że potencjalna szerokość klatki filmowej nie jest niczym ograniczona. Miał on swoją premierę w roku 1970. W roku 1999 było zaledwie 180 kin w 25 krajach świata używających tego standardu, jednak z uwagi na swoją unikatowość jest całkiem popularny, przez 29 lat istnienia filmy w tym systemie widziało ponad 500 milionów ludzi na całym świecie. Dzięki zapisowi horyzontalnemu na taśmie projekcyjnej 70 mm, specjalnie dla niego przygotowanemu systemowi dźwiękowemu oraz od niedawna także technice projekcji trójwymiarowej zapewnia nie spotykane nigdzie indziej wrażenia z odbioru filmu. Główną wadą jest to, że wyświetlane filmy muszą być specjalnie dla niego przygotowane. W związku z tym przeważają , tak jak w jego poprzedniczce – „Cineramie”, filmy dokumentalne i krótkie (do 45 min.) fabuły. Koszt taśmy i sprzętu projekcyjnego, a także ogromne rozmiary kamery filmowej powodować będą, że „Imax” zawsze pozostanie systemem „niezwykłym” w podwójnym tego słowa znaczeniu. [8,9]

Można poczynić spostrzeżenie, że – niezależnie od obranego standardu – użycie taśmy dla potrzeb filmu, czyli rejestrowanie obrazu i dźwięku na materiale światłoczułym oraz jego obróbka laboratoryjna są procesami tyleż skomplikowanymi, co i bardzo kosztownymi.

Zapis i obróbka magnetyczna (obrazu i dźwięku).

Dźwięk lub obraz zamieniony na sygnał elektryczny można zapisać w procesie tzw. rejestracji magnetycznej . Polega on na utrwaleniu informacji w postaci śladu magnetycznego (ścieżki) na nośniku magnetycznym w celu przechowywania i późniejszego wielokrotnego odtwarzania . Sygnałowi elektrycznemu odpowiadają zmiany pola magnetycznego. Możliwe jest zapisanie tych zmian na nośniku (np. taśmie) za pomocą głowicy magnetycznej, która jest przetwornikiem sygnału elektrycznego na sygnał magnetyczny. Dzięki niej cząstki magnetyczne nośnika ulegają lokalnemu namagnesowaniu w zależności od chwilowego natężenia pola magnetycznego wywołanego sygnałem elektrycznym. Mówiąc inaczej zmiany stopnia namagnesowania zarejestrowane na nośniku umożliwiają zapis sygnału.

Odczytanie wiadomości jest procesem odwrotnym do zapisu. Namagnesowany nośnik (taśma) przesuwa się przed głowicą w tym samym kierunku i z tą samą prędkością jak przy nagrywaniu. Powoduje to zmiany strumienia magnetycznego w głowicy, które przetwarzane są na napięcie elektryczne. Uzyskane napięcie jest sygnałem , który może być następnie wzmocniony i odtworzony w głośnikach lub na ekranie. W zapisie analogowym nośnikiem jest na ogół taśma magnetyczna.

Taśmą magnetyczną jest zwykle cienka wstęga zawierająca materiał magnetyczny. Dzięki rejestracji magnetycznej możliwe jest zapisywanie i odtwarzanie z niej sygnałów elektrycznych stanowiących przetworzone dźwięki, obrazy lub dane komputerowe.

Nowoczesna taśma magnetyczna składa się z kilku warstw, z których najważniejsze to:

  • podłoże – które decyduje o właściwościach mechanicznych taśmy, zbudowane jest z materiału zapewniającego odpowiednią elastyczność i wytrzymałość na zerwanie (jest nim zazwyczaj folia poliestrowa),
  • warstwa magnetyczna (tzw. warstwa czynna) – zawierająca cząstki magnetyczne w kształcie igieł, równomiernie rozmieszczone w materiale wiążącym (spoiwie) ; cząsteczkom tym w procesie produkcji nadaje się odpowiedni kierunek (orientację) w zależności od stosowanego systemu zapisu – wzdłuż lub w poprzek taśmy,
  • warstwy dodatkowe – np. kobaltowa – wzmacniająca siłę zapisywanego sygnału, węglowa – zwiększająca odporność taśmy na zniszczenie oraz różne środki poślizgowe – mające na celu zmniejszenie tarcia taśmy w kontakcie z głowicami. [10]

Istnieje wiele różnych klasyfikacji taśm magnetycznych. Można podzielić je ze względu na:

  • rodzaj zapisywanych sygnałów: taśmy foniczne ( do zapisu dźwięku) i wizyjne (zapis obrazu),
  • sposób przechowywania: szpulowe i kasetowe,
  • zastosowanie: amatorskie i profesjonalne,
  • itd.

Bardzo ważnym czynnikiem decydującym o jakości taśmy jest rodzaj zastosowanego materiału magnetycznego. Najbardziej popularne i najstarsze są taśmy o podłożu żelazowym. Inny rodzaj to taśmy chromowe – zalecane do zastosowań HiFi ze względu na lepsze parametry. Najdoskonalsze taśmy to taśmy metaliczne o cząstkach z czystego metalu (np. żelaza, niklu, kobaltu) zapewniające najlepszą dynamikę i jakość zapisanego sygnału. [11]

W zależności od zastosowań taśmy magnetyczne mają znormalizowaną szerokość i grubość. Urządzeniem do zapisu i odczytywania dźwięku przetworzonego na sygnał elektryczny jest magnetofon. Sygnał doprowadzony najczęściej z mikrofonu, odbiornika radiowego lub innego źródła sygnału (np. innego magnetofonu) zapisany zostaje na taśmie magnetycznej w procesie rejestracji magnetycznej. Zasadniczą częścią magnetofonu jest zespół głowic.

W profesjonalnych magnetofonach stosowanych w produkcji filmowej (takie jak np. legendarna Nagra) używa się zwykle czterech głowic:

  • głowica kasująca – przywracająca pierwotny stan nośnikowi magnetycznemu; oznacza to, że poprzednie nagranie, o ile istniało zostanie skasowane poprzez nadanie cząstkom magnetycznym taśmy równomiernej, odpowiednio sformatowanej orientacji,
  • głowica zapisująca – gdzie cząstki magnetyczne nośnika ulegają lokalnemu namagnesowaniu w zależności od chwilowego natężenia pola magnetycznego wywołanego sygnałem elektrycznym pochodzącym np. z mikrofonu,
  • głowica synchronizująca – wytwarzająca impuls synchronizacyjny rejestrowany na skraju lub w środkowej części taśmy nagrywającej, poza obszarem zarezerwowanym dla zapisu sygnału; głowica synchronizująca jest zwykle położona pod innym kątem w stosunku do reszty głowic uniemożliwiając wzajemne nakładanie na siebie ścieżki dźwiękowej i sygnału synchronizacyjnego,
  • głowica odczytująca – działająca na zasadzie odwrotnej do głowicy zapisującej – zamienia zapisany na nośniku sygnał magnetyczny w sygnał elektryczny możliwy do odtworzenia w postaci dźwięku np. przez głośniki; położenie głowicy odczytującej za głowicą zapisującą ma tę zaletę, że umożliwia osobie rejestrującej dźwięk kontrolę zapisu zaraz po nagraniu; dlatego operator dźwięku zwykle w swoich słuchawkach słyszy zapis z taśmy, a nie dźwięk pochodzący z mikrofonu.

Każdy magnetofon cechuje kilka parametrów decydujących o jego klasie. Najważniejsze z nich to pasmo przenoszenia, czyli zakres częstotliwości zapisu i odczytu, dynamika, określająca stosunek wartości sygnału maksymalnego do minimalnego, poziom szumów, rodzaj używanej taśmy magnetycznej, nierównomierność jej przesuwu i inne.

Magnetofony można podzielić ze względu na wiele różnych kryteriów. Możemy spotkać magnetofony monofoniczne i stereofoniczne (wielościeżkowe), szpulowe i kasetowe, sieciowe i bateryjne, amatorskie i profesjonalne. Można powiedzieć , że rynek magnetofonów jest w dużym stopniu znormalizowany. Najbardziej popularne są magnetofony kasetowe wykorzystujące taśmę o szerokości 3,81 mm i magnetofony szpulowe, głównie do zastosowań profesjonalnych z taśmą o szerokości 6,3 mm.

Pierwszy magnetofon zaprezentowano na Wystawie Radiotechniki w Berlinie w roku 1935. Było to urządzenie opatentowane pod nazwą Magnetophone , rejestrujące dźwięk na taśmie papierowej pokrytej warstwą magnetyczną. Najpopularniejszym magnetofonem do zastosowań w filmie była Nagra skonstruowana przez Polaka mieszkającego w Szwajcarii – Stefana Kudelskiego. Produkowane przez niego od roku 1951 magnetofony (szczególnie nagra III i Nagra IV) dzięki wysokiej jakości nagrywanego dźwięku i niezawodności zrewolucjonizowały radio, przemysł filmowy, a potem telewizję. Największe rozgłośnie radiowe, stacje telewizyjne, studia filmowe w Europie, USA i na całym świecie używały i często do dziś używają sprzętu Kudelskiego. Światowy rozgłos w przemyśle filmowym Nagra uzyskała w roku 1961 dzięki zastosowaniu unikatowego systemu stabilizacji prędkości przesuwu taśmy pod nazwą NeoPilotone, za który Kudelski otrzymał wiele nagród i wyróżnień m.in. cztery Oskary.

Podobnie jak dźwięk, także i obraz można zapisać na taśmie magnetycznej. Urządzeniem do zapisu i odczytu z taśmy magnetycznej sygnału wizyjnego i towarzyszącemu mu sygnału fonicznego jest magnetowid. Jego budowa i sposób działania podobne są do magnetofonu. Zwykle jednak jest on bardziej skomplikowany i w wysokim stopniu zautomatyzowany. Najważniejszą częścią magnetowidu jest zespół głowic wizyjnych i fonicznych, zarówno kasujących jak i zapisująco – odczytujących, decydujących w głównej mierze o klasie i jakości otrzymanego obrazu.
Stosowane są różne technologie zapisu. Najbardziej popularny jest zapis ukośny, zwany także helikalnym. Opracowano go w roku 1959 w japońskiej firmie Toshiba. Ścieżka obrazu składa się z ukośnie zapisanych sygnałów wizji znajdujących się w środkowej części taśmy magnetycznej. Marginesy pozostawione na brzegach taśmy służą do wzdłużnego (jak w magnetofonie) zapisu dźwięku i sygnału synchronizacji. Elementem zapisującym jest walec ze szczeliną, w której znajduje się wirujący dysk z głowicami ustawiony zwykle pod pewnym kątem względem taśmy. [12]

Połączeniem magnetowidu z kamerą wizyjną jest kamera wideo zwana także kamwidem. Łączy w jednej obudowie niemal wszystkie właściwości obu wcześniej opisanych urządzeń.

Pierwsze urządzenie do magnetycznego zapisu i odczytu sygnałów wizyjnych powstało w roku 1953 w USA. Wykorzystano w nim zapis wzdłużny z dwoma nieruchomymi głowicami magnetycznymi. Powodowało to, że taśma magnetyczna musiała poruszać się z zawrotną prędkością 6 m/s, aby zapisać obraz o odpowiedniej jakości. Pierwszy magnetowid spełniający wymagania telewizji skonstruowano w roku 1956 w amerykańskiej firmie Ampex. Zastosowano w nim czterogłowicowy zapis poprzeczny, tzn. sygnał wizyjny zapisywany był prostopadle do krawędzi taśmy. Dzięki temu zmniejszono prędkość przesuwu do 38, 1 cm/s. Natomiast pierwszy magnetowid kasetowy powszechnego użytku powstał w roku 1970 w firmie Philips pod nazwą VCR (ang. Video Cassette Recorder), która szybko stała się standardowym określeniem tego typu urządzeń.

Dużą wadą kolejnych magnetowidów było stosowanie kompletnie różnych, nie współpracujących ze sobą systemów. Każdy z nich charakteryzował się zazwyczaj inaczej znormalizowanymi podstawowymi parametrami zapisu sygnałów: wizyjnego i fonicznego, oraz używał innego rodzaju taśmy i kasety, co uniemożliwiało ich wymianę między magnetowidami różnych systemów. W roku 1971pojawił się Umatic opracowany przez firmę Sony i JVC, następnie Betamax (1975, Sony), VHS (1976, JVC), SVR (1978, Grundig), V2000 (1979, Grundig i Philips), Betacam (1981, Sony), Video 8 (1983, koprodukcja japońskich firm Sony, Hitachi, JVS, Matsushita pod egidą IEC – Międzynarodowego Komitetu Normalizacyjnego).[13,14]

W wyniku długoletniej wojny standardów skutecznie hamującej szybki rozwój nowego medium najbardziej popularnymi systemami powszechnego użytku stały się w końcu:

  • VHS (ang. Video Home System) pozwalający na zapis obrazu z rozdzielczością poziomą ok. 240 linii i dźwiękiem monofonicznym na taśmie o szerokości 12,7 mm (1/2”) ze standardową prędkością przesuwu (SP – Standard Play) 23,39 mm/s. Co jakiś czas pojawiało się kolejne ulepszenie tego systemu, np. „HiFi Sound” – umożliwiające stereofoniczny zapis dźwięku, LP (Long Play) lub SLP (Super Long Play) – wolniejszy przesuw taśmy, VHSC mniejsze kasety z myślą o posiadaczach kamer wideo oraz SVHS – zapewniający większą rozdzielczość obrazu (ok. 400 linii).
  • Video 8 – system rejestrujący obraz na taśmie o szerokości 8 mm ze standardową prędkością przesuwu ok. 20 mm/s. Mimo węższej szerokości taśmy i dużo mniejszej kasecie system Video8, a szczególnie jego młodszy brat Hi8 zapewnia dużo lepszą jakość obrazu (ponad 400 linii) i dźwięku niż VHS.

Na polu zastosowań profesjonalnych powszechne zastosowanie znalazły:

  • Umatic – o rozdzielczości poziomej obrazu ok. 300 linii i prędkości przesuwu taśmy 95,3 mm/s (SPsystem professional , ostatnia generacja rozwoju, po LB –„wąskie pasmo” i HB – „szerokie pasmo”.
  • Betacam – o studyjnej rozdzielczości w zależności od sygnału wizyjnego 525 lub 625 linii i prędkości przesuwu taśmy 101.5 mm/s. Rozwinięciem standardu Betacam jest Betacam SP, czyli pierwszy magnetowidowy zapis oferujący pełny zapis komponentowy, co umożliwiło powstanie camcordera. Rozróżnia się dodatkowo klasy BTC: Broadcast (do pracy w TV, antenowo), Professional (prod. nieantenowa lub lokalna) i User (nieantenowa, gł. kasety).

Standard Umatic został dziś wyparty prawie całkowicie przez Betacam.

W okresie kiedy wideo zaczęło ugruntowywać swą pozycję rynkową, czyli pod koniec lat siedemdziesiątych, trwała zaciekła walka pomiędzy firmami produkującymi sprzęt wideo. Jedną z bitew tej wojny była walka systemu Betamax opracowanego przez Sony z VHS firmy JVC.

Pierwsze taśmy Betamax, chociaż technologicznie lepsze od VHS, miały maksymalny czas nagrania zaledwie jedną godzinę, co nie wystarczało, aby zapisać na nich film lub nawet mecz piłkarski. VHS postawił na długość taśmy, dając swoim użytkownikom do 180 min. nagrania i było to ugruntowanie mocnej pozycji tego systemu. Drugie posunięcie firmy JVC polegało na udostępnieniu dokumentacji nowej technologii innym producentom za bardzo niewielkie honorarium. Nagle magnetowidy VHS stały się powszechnie dostępne na rynku, co spowodowało, że w wypożyczalniach kaset wideo zaczęły dominować filmy w standardzie VHS. Dzięki temu klienci nabrali przekonania , że Betamax musi być gorsza skoro producenci postawili na VHS. Spowodowało to przekroczenie progu akceptacji. Do roku 1983 w USA sprzedawano co roku mniej więcej tyle samo kaset jednego i drugiego standardu (po kilka milionów sztuk), w roku 1983 sprzedaż wyniosła ponad 9,5 mln. taśm VHS, co stanowiło wzrost o ponad połowę w stosunku do roku poprzedniego. W roku 1984 poziom sprzedaży taśm ze znaczkiem VHS osiągnął 22 mln., w 1985 roku – 52 mln., a w kolejnych latach 84 i 110 mln. I tak VHS stał się standardem na następnych kilkanaście lat. [15,16]
Przejdź do kolejnego rozdziału »

 


Przypisy do rozdziału:

[1] Echrenfeucht J.: Fizyka. WSiP, Warszawa 1974
[2] Franek K.: Intermedium ; Cyfrowa przyszłość filmu i telewizji . WKiŁ ,Warszawa 2000 , str.25
[3] Ibidem, str. 33
[4] Agfa-Gevaert AG; http://www.agfa.com.pl
[5] Ostrowski W. : Kinotechnika. WAF Warszawa 1959 str. 82
[6] Anamorfoza optyczna jest to operacja liniowego zniekształcenia obrazu, tzn. zwężenia go lub rozszerzenia poprzez użycie specjalnych nakładek anamorfotycznych, (tzw. anamorfotów). Obraz tak zapisany można odtworzyć w sposób pokazujący naturalne proporcje także przy zastosowaniu odpowiednich anamorfotów.
[7] Op.cit. (Intermedium) str.94
[8] The American WideScreen Museum – Broken Anvil Institute; http://www.mar-digital.com.pl
[9] Op. Cit. : (Franek K. Intermedium) str.37 – 43
[10] Sony Corporation – Media Technology; http://www.sony.com
[11] Ibidem
[12] Zabłocki M.: Filmujemy na video. WKŁ, Warszawa 1989
[13] Rossano A.: Inside Softimage 3D. New Riders, USA 1998
[14] Op.cit. (Sony Corporation – Media Technology)
[15] Gates B.: Droga ku przyszłości. Studio Emka, Warszawa 1997
[16] Op. Cit. : (Franek K. Intermedium) str.51-58

 


Skrócony spis treści:

Obszary zastosowania technologii cyfrowej w produkcji i eksploatacji filmu (Wstęp i pełny spis treści)
Rozdział 1: Tradycyjne metody (i formaty) zapisu oraz obróbki obrazu i dźwięku w filmie
Rozdział 2: Istota i wykorzystanie technologii cyfrowej dla potrzeb produkcji filmu
Rozdział 3: Nowoczesne – digitalne – sposoby eksploatacji utworów audiowizualnych
Zakończenie, notka od autora i bibliografia

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *