Кинорегистрация видео

Кинорегистра́ция ви́део (видеоза́пись на кинопле́нку, англ. kinescope) — способ записи и хранения телевизионного видеосигнала при помощи съёмки на киноплёнку изображения с кинескопа. До появления видеомагнитофонов в 1956 году и радиорелейных передающих линий была единственным способом сохранения телепрограмм и их международного распространения^[1]. Установка для кинорегистрации представляла собой киносъёмочный аппарат формата 16-мм или 35-мм, установленный на общем основании с видеомонитором и синхронизированный с его кадровой развёрткой. Некоторые телевизионные постановки сохранились до наших дней благодаря использованию этой технологии. В настоящее время перевод изображения, существующего в электронной форме, на киноплёнку осуществляется фильм-рекордером.

Установка для кинорегистрации телепередач фирмы «Маркони» в экспозиции Чешского национального музея техники

Историческая справка

Использование киноплёнки на телевидении началось в середине 1930-х годов, когда она применялась вместо чрезвычайно низкочувствительных телекамер в кинотелевизионных системах^[2]. Изображение, получаемое при этом на киноплёнке, ничем не отличалось от кинематографического и было пригодно для печати фильмокопий и телекинопроекции. Однако, сложность и низкая мобильность таких «камер» заставила отказаться от них, как только появились электронные камеры, пригодные для натурных съёмок. В это же время делались попытки приспособить киносъёмку с экрана кинескопа для демонстрации изображения на большом экране кинопроектором по аналогичной кинотелевизионной технологии «цвишенфильм». Качество получаемого изображения было неудовлетворительным из-за низкой разрешающей способности кинотелевизионных систем, устаревших уже к началу 1940-х. Тем не менее, кинорегистрация оставалась единственным способом сохранения телепрограмм до появления видеомагнитофонов. Ранняя киносъёмка с кинескопа проводилась с частотой 8 кадров в секунду и передавала движение обобщенно, что приводило к его прерывистости. В сентябре 1947 года Kodak представил своё устройство под торговым названием «Кинефото» (англ. Kinephoto)^[3]. Качество изображения и плавность движения удалось повысить, но всё равно получаемый фильм оставлял желать лучшего.

До появления видеозаписи и современных спутниковых систем телетрансляции кинорегистрация использовалась для архивирования и международного обмена телевизионными программами. Полученный с кинорегистратора фильм мог быть доставлен самолётом в другую страну или на другой континент и при помощи телекинопроектора передан по местной телесети. При трансляции в других странах киноплёнка служила в качестве преобразователя телевизионных стандартов разложения за счёт применения только двух почти совпадающих частот регистрации — 24 и 25 кадров в секунду. В этом случае телекинопроекция полученной плёнки могла осуществляться в любым стандарте, минуя проблемы интерполяции кадров и строк, присущие электронным преобразователям^[4]. С начала 1950-х годов кинорегистрация получила широкое распространение в США, поскольку в послевоенной Европе телевидение находилось в зачаточном состоянии. Так, в 1951 году американские национальные телесети NBC и CBS еженедельно выпускали более тысячи 16-мм копий телепрограмм для распространения в своих филиалах. В 1956 году только CBS выпускала уже более 2500 еженедельно^[5].

В 1954 году расход киноплёнки телевещателями превзошел её суммарный расход всеми киностудиями Голливуда.^[6][7] После строительства систем ретрансляции телевизионного вещания, позволявших передавать программы на большие расстояния, кинорегистрация всё равно была необходима для показа телепрограмм в других часовых поясах. Так, в США в 1952 году, через год после запуска радиорелейной трансляции, передавали телесигнал из Нью-Йорка на западное побережье в Лос-Анджелес, где он записывался на киноплёнку двумя аппаратами: на 35-мм негативную киноплёнку и резервная копия на 16-мм обращаемую. После лабораторной обработки киноплёнок записанные таким образом изображение и звук транслировались местными телесетями с трёхчасовой задержкой. Даже с появлением видеозаписи в стандарте Quadruplex кинорегистраторы применялись для параллельного видеомонтажа. Несовершенство поперечно-строчной видеозаписи позволяло осуществлять монтаж магнитной ленты только механическим путём: с «проявлением» магнитных дорожек специальным составом и последующей склейкой под микроскопом точно по границе между кадрами^[8]. Для точного монтажа видеозапись дублировалась на киноплёнке, которая монтировалась, и смонтированный фильм использовался, как основа для монтажа видеоленты.

В СССР киносъёмка с кинескопа впервые осуществлена Павлом Тагером в 1939 году^[9]. Советской промышленностью для кинорегистрации выпускались специальные киносъёмочные аппараты «Миг» 35КСТ для 35-мм киноплёнки и узкоплёночные 16КСБ^[10][11]. Грейферные механизмы этих аппаратов оснащались ускорителями, позволявшими повысить коэффициент обтюрации и регистрировать бо́льшую часть каждого телевизионного поля^[12]. Аппарат 35КСТ входил в установку кинорегистрации «С-971» с кинескопом 23ЛК10И и звукозаписывающим устройством 25Д-20^[13].

Технология

Для регистрации видеосигнала применялись специально приспособленные киносъёмочные аппараты, установленные на общем основании с телевизионным монитором. Киносъёмка в большинстве случаев велась на специальную мелкозернистую киноплёнку, предназначенную для съёмки изображения, даваемого люминофором. Для получения на киноплёнке позитивного изображения на экран кинескопа выводилось изображение, «обращённое» в негатив^[14]. В некоторых случаях для регистрации использовалась обращаемая киноплёнка, при этом изображение на кинескопе было позитивным. Оператор кинорегистратора имел возможность регулировки яркости и контраста изображения монитора, а также изменения кадрировки в некоторых пределах, хотя традиционный видоискатель в таких аппаратах отсутствовал. Для обеспечения возможности регистрации программ большой длительности кассеты 35-мм аппарата могли обладать ёмкостью до 2000 метров, обеспечивая возможность записи часовой телепрограммы без перезарядки^[15].

Способы синхронизации

Главная сложность киносъёмки с кинескопа заключается в том, что интервал между кадрами телевизионной развёртки составляет не более 1,6 миллисекунды, за который переместить киноплёнку на шаг кадра не способен ни один скачковый механизм. Особенности развёртки приводят к неполной регистрации изображения кадра, если выдержка, даваемая обтюратором, меньше его длительности. В то же время выдержка не может превышать время неподвижного положения киноплёнки, зависящее от быстроты её перемещения на шаг кадра. Для сокращения холостого интервала в кинорегистраторах применялись грейферные механизмы с ускорителями, основанные на неравномерном вращении ведущего вала механизма^[10][16]. Применение ускорителей было наиболее эффективным в узкоплёночных кинорегистраторах, благодаря малой перемещаемой массе киноплёнки и небольшим моментам инерции подвижных частей. 16-мм регистраторы обеспечивали время перемещения на шаг кадра не более 2 миллисекунд, лишь ненамного превосходящее длительность кадрового гасящего импульса^[17]. Кроме того, обтюратор такого аппарата располагался с таким расчётом, чтобы движение кромки его лопасти совпадало с направлением кадровой развёртки^[18]. Это уменьшало видимость искажений I рода, проявляющихся в виде полос на изображении^[19].

Фрагмент телеспектакля, записанный на киноплёнку

В СССР и Европе, где был принят стандарт разложения 625/50, кинорегистрация проводилась с частотой 25 кадров в секунду, соответствующей кадровой частоте видеосигнала. В этом случае самым простым был «полукадровый» способ кинорегистрации: на киноплёнку снималось только одно из двух полей каждого видеокадра^[17]. За время длительности пропущенного поля киноплёнка могла перемещаться обычным грейфером. Однако, при этом терялась половина строк, и полученное изображение обладало разрешающей способностью, вдвое меньшей, чем исходное. Наиболее выгоден был подобный способ при записи телепрограмм в американском стандарте разложения 525/60 с кадровой частотой 30 кадров в секунду. При киносъёмке с частотой 24 кадра в секунду пропускалось не каждое второе поле, а половина каждого третьего. Таким образом, на каждом кадре киноплёнки регистрировались чётное и нечётное поля, обеспечивая полноценную резкость^{[* 1]}. Большинство таких кинорегистраторов оснащалось механическим обтюратором с углом раскрытия 288°, что обеспечивало выдержку ровно в 1/30 секунды, равную длительности одного кадра^[20]. Закрытое состояние длилось 1/120 секунды и равнялось половине длительности поля. Ежесекундно из 60 полей телевизионного изображения регистрировались 48, соответствующие 24 кадрам в секунду. 12 потерянных полей приходились на время закрытия обтюратора и были неизбежной платой за время, необходимое для перемещения киноплёнки грейфером. Потеря части полей не проходила бесследно. Некоторые «половинки» регистрировались на киноплёнке не полностью или наоборот, с «перекрытием». Это приводило к появлению на изображении горизонтальных полос на стыке половин полей, то есть посередине. К тому же, эти полосы получались только на каждом втором кадре, что приводило к их заметному мерцанию с частотой 12 Герц. При запаздывании закрытия обтюратора получался переэкспонированный участок кадра, и на экране появлялась светлая полоса. При слишком раннем закрытии полоса выходила тёмной^[15]. Эффект устранялся ручной подгонкой размера лопасти обтюратора.

Развитием «полукадровой» технологии стало отображение на экране кинескопа пропущенного поля со значительно большей яркостью, что, в сочетании с использованием люминофоров с повышенным эффектом послесвечения, обеспечивало съёмку на один кадр обоих полей^[17]. Во время съемки менее яркого «рабочего» поля изображение «пропущенного» продолжало слабо светиться на малоинерционном люминофоре, таким образом, оба поля фиксировались с равной яркостью. Со временем эта технология заменила предыдущие в аппаратуре с 35-мм киноплёнкой, мало пригодной для грейферов с ускорителями^[21].

Ещё одним недостатком киносъёмки с кинескопа является очень узкий диапазон полутонов, воспроизводимых люминофором. В результате, используется ничтожная часть фотографической широты киноплёнки, и полученное изображение имеет очень грубую передачу градаций яркости. В наибольшей степени это заметно при регистрации цветного изображения. Частично свободными от этого недостатка были системы со специальной вакуумной камерой, в которой киноплёнка экспонировалась непосредственно электронным пучком^[17]. При этом диапазон полутонов не зависел от характеристик люминофора, и получаемое изображение полностью соответствовало качеству видеосигнала. Однако, этот способ требовал постоянной откачки воздуха, что усложняло и удорожало устройство.

Регистрация цветных телепрограмм

Регистрация цветного изображения связана с проблемами другого рода: использование цветного кинескопа с теневой маской значительно снижает резкость изображения, получаемого на киноплёнке. Чтобы устранить этот недостаток, были разработаны более совершенные методы пересъёмки цветного видео, применявшиеся для перевода цветных видеозаписей и телепрограмм на плёнку. «Кодак» запатентовал технологию «Тринископ», основанную на использовании трёх чёрно-белых кинескопов, одновременно снимавшихся на цветную многослойную киноплёнку через цветные светофильтры. На каждый из кинескопов выводились цветоделённые изображения красного, зелёного и синего цвета без использования масок, давая на киноплёнке качественное цветное изображение^[22].

Компания «Техниколор» использовала три киноплёнки, на каждую из которых снимался отдельный чёрно-белый кинескоп с цветоделённым изображением. В дальнейшем с полученных цветоделённых негативов изготавливались матрицы, предназначенные для печати цветного изображения гидротипным способом. Наиболее совершенной была технология «Видтроникс», также разработанная «Техниколором»: перевод цветной видеозаписи производился на одну цветную киноплёнку трёхкратной съёмкой изображения чёрно-белого кинескопа. Киноплёнка трижды проходила через киносъёмочный аппарат, снимая одну и ту же видеозапись через три цветных светофильтра. Точное совмещение достигалось тщательной синхронизацией всех трёх «прогонов»^[23].

Запись звукового сопровождения

При киносъёмке с экрана кинескопа возможна запись звукового сопровождения на ту же киноплёнку оптическим способом. Однако, чаще всего звук записывался отдельным магнитофоном, синхронизированным с киноплёнкой^[15]. В большинстве случаев для точной синхронизации использовались перфорированная магнитная лента и зубчатые барабаны в лентопротяжном механизме магнитофона. Такой способ использовался, например, в кинорегистраторах «Маркони», один из которых изображён на фотографии в начале статьи. Магнитная запись повышала качество звука и упрощала устройство кинорегистратора. В случае необходимости в дальнейшем на основе полученных изображения и фонограммы возможно изготовление совмещённых фильмокопий, однако для повторных трансляций по телевидению воспроизведение чаще всего велось с полученных исходных носителей — киноплёнки и магнитной ленты.

Кинорегистрация в фильмопроизводстве

Использование киносъёмки с экрана кинескопа значительно удешевляло и ускоряло производство телефильмов^[24]. Кроме того, упрощалась технология многокамерной съёмки, а монтажные переходы любой сложности мгновенно осуществлялись видеомикшером^[25]. В этом случае постановка кинокартины по технологии аналогична театральному спектаклю, а съёмочный период зависит только от количества площадок и может совпадать с экранным временем. С развитием телевидения появился даже отдельный жанр телепередач — телеспектакль, большинство из которых снималось телевизионными камерами с одновременной записью на киноплёнку. В СССР таким способом сняты телефильмы «Шантаж», «Тысяча душ», «Композиторы за роялем» и «США — опасность справа»^[26]. Однако, качество изображения, получаемого при помощи кинорегистраторов, было таким низким, что телекомпании находились в постоянном поиске альтернативных решений. Одним из них была съёмка телепередач сразу на киноплёнку многокамерным методом. Телевизионные передающие камеры полностью исключались из процесса производства, и изображение, сразу полученное на киноплёнке, обладало несравнимо более высоким качеством, чем записанное регистратором. Этот способ обладал единственным, но серьёзным недостатком: производство телепрограмм по кинотехнологии было более длительным, и программа не могла выйти в прямой эфир.

Другой способ, разработанный телесетью DuMont, назывался «Электроник-кам»^[англ.] (англ. Electronicam)^[27]. При многокамерной съёмке каждая передающая камера была сблокирована с отдельным киносъёмочным аппаратом. Телекамера и киноаппарат имели общий оптическим тракт с полупрозрачным зеркалом, направлявшим свет одновременно на мишень передающей трубки и на киноплёнку^[28]. Аналогичная конструкция впоследствии стала применяться в телевизи́рах. При этом изображение с телекамер могло передаваться в эфир, а снимаемое на киноплёнку после лабораторной обработки монтировалось и было пригодно для демонстрации в кинотеатрах. Для точного воспроизведения склеек прямого эфира применялась световая маркировка киноплёнки, обозначающая начало и конец переданного в эфир плана. В других вариантах запуск и останов киносъёмочного аппарата каждой камеры осуществлялся с режиссёрского пульта, синхронно с выбором передающей телекамеры^[29]. Это позволяло существенно экономить киноплёнку. Аналогичный принцип лежал в основе системы «Джемини», использовавшей комбинацию передающих камер и 16-мм киносъёмочных аппаратов с общим оптическим трактом^[30]. В оригинальном виде такие системы просуществовали недолго, уступив место видеомагнитофонам, но послужили основой для ряда технологий кинопроизводства. Оборудование «Электроник-кам» впоследствии использовалось для съёмки телефильмов многокамерным методом, в том числе в СССР^[29].

Другая технология, основанная на кинорегистрации видеосигнала, называлась «Электроновижн» (англ. Electronovision) и применялась для создания фильмов на киноплёнке, пригодных для проката в кинотеатрах, но снимаемых телевизионным оборудованием по электронной технологии. В 1960-х — начале 1970-х годов было снято несколько фильмов телевизионными камерами, использующими французский стандарт разложения на 819 строк, и специальных широкополосных видеомагнитофонов формата «Квадраплекс» с последующим переводом видеозаписи на киноплёнку кинорегистратором. Другая технология «Видтроникс», разработанная компанией «Техниколор», использовалась при производстве кинофильма «200 мотелей», снимавшегося телевизионными камерами стандарта PAL 625/50^[23]. Оба способа стали предшественниками цифрового кинематографа, получившего широкое распространение в настоящее время. Несмотря на альтернативные методы регистрации телепрограмм и появление видеозаписи, кинорегистраторы использовались до конца 1960-х годов, как наиболее надёжный и дешёвый, по сравнению с первыми видеомагнитофонами, способ сохранения видеосигнала. Например, телекомпания «Би-Би-Си» в течение 1967 года ежемесячно записывала на киноплёнку до 300 программ и поставила зарубежным партнёрам 1000 таких копий своих передач^[21].

См. также

• Киносъемочный аппарат
• Кинотелевизионная система
• Фильм-рекордер
• Видеомагнитофон
• Телекинопроектор

Примечания

1. Часть зарегистрированных полей состояла из одноимённых «половинок» соседних кадров, что не влияло на резкость