3. Основные этапы развития техники кино и телевидения

История кинематографа началась более 100 лет назад, с появлением «движущихся фотографий», первооткрывателями которых считаются братья Люмьер, Огюст Луи Мари и Луи Жан. Они изобрели аппарат, который совместил в себе копировальный, съёмочный и проекционный процессы.

Но попытки проецировать на экран движущиеся картинки предпринимались с древних времён. Прообразом кинематографа можно считать знаменитые «театры теней»: световой поток, помещённый позади предмета, отбрасывал его тень - то есть проецировал - на экран.

Позже, на основе работ Питера Марка Роджета знаменитый английский физик Майкл Фарадей сконструировал в 1830 прибори «колесо Фарадея». Потом англичанин Хорнер создав в 1834 «зоотроп» с лентой рисунков на картоне. Эти аппараты стали зачатком современной мультипликации. Но для того, чтобы создать кинематограф необходимо было вместо рисунков использовать фотографию. Тут возникли тех. трудности: в 1845-м году ни технической, ни химической базы для этого не существовало.

После того как Этьен Маре в 1882 сконструировал «фотографическое ружье», он продолжил свои работы, превратив «хронофотограф с неподвижными пластинками» в «хронофотограф с подвижными пластинками» путем применения катушек плёнки фирмы «Истмен-Кодак Компани».

В 1888 Томас Эдисон сделал решающий шаг в развитии кинематографа, создав применяемую и в настоящее время 35-миллиметровую киноплёнку с четырьмя парами перфораций на каждый кадрик. В 1894 Томас Эдисон передает разработки кинематографа Уильяму Диксону. Под руководством Эдисона Диксон изобретает аппарат «кинетоскоп». Новое изобретение было запущено в серийное производство с расчетом на большой коммерческий успех. В 1894 году в Нью-Йорке на Бродвее открылся первый салон кинетоскопов, где каждый за 25 центов мог стать кинозрителем.

Слава изобретателя кинематографа вполне могла достаться инженеру Балтийского завода в Петербурге Иосифу Тимченко. В 1883-м году Тимченко удалось создать камеру, в которой использовалась перфорированная фотографическая плёнка, и параллельно проектор, при помощи которого отснятое изображение можно было проецировать на экран. Однако российское научное общество денег для работ по дальнейшему развитию не выделило. Попытки привлечь предпринимателей тоже не увенчались успехом. Так Россия упустила шанс войти в мировую историю как родина кинематографа, отдав эту честь братьям Люмьер. Их первый киносеанс 28 декабря 1985-го года в «Гранд кафе» на Бульваре Капуцинов произвёл фурор. Луи Люмьер, сконструировал хронофотограф, применив целлулоидную плёнку.

Изобретение быстро распространялось по Франции и Европе, а братья Люмьер не могли конкурировать с пришедшими в кинематограф новыми художниками. Сняв в 1898 году фильм «Страсти Иисусовы», Луи Люмьер заявил, что снимать кино - больше не его дело. Но до сегодняшнего времени во Франции ежегодно происходит церемония премии имени Луи Люмьера лучшим документальным фильмам.

Вскоре после рождения «аттракциона братьев Люмьер» кинематографом заинтересовался директор одного из парижских театров Жорж Мельес. Он первым оценил возможности кинематографа и стал снимать фильмы по сценариям, использовать многие специфические для кино трюки и спецэффекты, и в целом стал одним из главных основоположников кино как самостоятельного вида искусства. Один из наиболее известных фильмов Мельеса - «Путешествие на Луну» 1902.

В 1920-х в США начинает уже формироваться киноиндустрия, фильмы ставятся на поток, а режиссёров с главных ролей вытесняют продюсеры. Одними из наиболее успешных из продукции американского кинематографа в 1920-е стали комедии, особенно с участием Чарли Чаплина.

В Россию кинематограф пришел в 1896 году. Сначала он захватил Петербург, а затем Москву. Первый российский фильм в 1908 "Понизовая вольница" режиссера Владимира Ромашкова. Сюжет по мотивам народной песни о Стеньке Разине. Картина длится всего семь минут. Годом позже в России снимается первый отечественный фильм ужасов: "Вий" Василия Гончарова. До наших дней он не сохранился.

Российское кино до революции шло в основном по пути копирования западных образцов. Однако в 20-е годы советские режиссёры начинают сами активно экспериментировать. Пионерами советского документального кино становятся братья Давид и Михаил Кауфманы. Давид входит в историю кинематографа под псевдонимом Дзига Вертов, их работы «Человек с киноаппаратом» и «Киноглаз» становятся первыми шедеврами отечественной кинодокументалистики. В художественном кино ярко раскрывается талант Сергея Эйзенштейна, чьи находки в области постановочной съёмки вошли в золотой фонд мирового киноискусства.

Телевидение. Само слово телевидение впервые прозвучало 24 августа 1900 г. в докладе Константина Дмитриевича Перского на IV Международном электротехническом конгрессе в Париже, проводившемся в рамках Всемирной промышленной выставки.

Но технологии телевидения не были изобретены одним человеком за один раз, и докладу Перского предшествовали десятилетия опытов передачи изображения на расстояние. Один из первых проектов электрической передачи изображений был предложен изобретателем в области телеграфии Александром Бейном. К тому времени Майкл Фарадей открыл свойство бумаги, пропитанной специальным химическим составом, изменять свою окраску под действием электрического тока. Используя это свойство, телеграф стал «рисовать».

На Лондонской всемирной выставке в 1851 было показано два действующих образца аппаратов, передающих изображения. Один из них принадлежал переехавшему в Америку Бейну, который представил макет устройства для передачи заранее подготовленных рельефных изображений. Второй представленный на выставке аппарат был разработан Бекуэлом и запатентован им в Англии в 1848 году. Этот аппарат выгодно отличался тем, что для передачи изображения позволял использовать однопроводную телеграфную линию. Параллельно вовсю разворачивались работы по созданию будущего «чуда ХХ века» - телевидения, в основе которого лежит фотоэффект. Фотоэффект - испускание электронов веществом под действием света (или другого электромагнитного излучения).

Фотоэффект был объяснён в 1905 году Альбертом Эйнштейном на основе гипотезы Макса Планка о квантовой природе света. В работе Эйнштейна содержалась важная новая гипотеза, что свет и существует только в виде квантованных порций. А к тому времени (1880) Порфирий Иванович Бахметьев - «телефотограф» - теоретически обосновал первый из основополагающих принципов телевидения: разложение изображения на отдельные элементы для последовательной их передачи на расстояние. Итак, разложенное построчно изображение в первых передающих электронных телеграфических системах и фотоэффект – первые два кирпичика в здание будущего телевидения. Следующий «кирпичик» создал и заложил в фундамент Пауль Нипков, который изобрёл в 1884-м году сканирующий диск. Устройство представляет собой простой вращающийся диск с дырками, перед которым стоит объектив и проецирует на него изображение объекта. Каждое отверстие при движении образует горизонтальное отверстие, через которое проходит свет от определённого участка объекта и попадает на фотоприёмник.

Первая внестудийная съёмка принадлежит французам, они это сделали в 1934-м году. Выглядело это так: огромное количество ламп накаливания, гигантский неподвижный телепередатчик (камера) направлен на большое зеркало, за которым стоит ассистент режиссёра и "ловит" отражение актёра. Диск Нипкова вращается в камере, свет проходит сквозь отверстия, попадает на фотоэлемент, вызывает в его цепи сигналы, которые попадают в ламповый усилитель и отправляются по эфирному или кабельному каналу связи.

Благодаря диску Нипкова, в 1925 году шведскому инженеру Джону Бэрду удалось впервые добиться передачи распознаваемых человеческих лиц. Несколько позже им же была разработана и первая телесистема, способная передавать движущиеся изображения.

Эксперименты с использованием электронных лучей для передачи и приема изображения на определенные расстояния начали проводиться в начале 20-х гг. ХХ века. В результате в 1933 году американскому инженеру российского происхождения Владимиру Зворыкину удалось изобрести катодную трубку, являющуюся и по настоящее время главной частью большинства телевизоров.

В конце 1936 года в американской научно-исследовательской лаборатории RCA, возглавляемой Зворыкиным, был разработан первый электронный телевизор, пригодный для практического применения. Несколько позже, в 1939 году, RCA представила и первый телевизор, разработанный специально для массового производства. Первый телевизор на основе полупроводников был разработан в 1960 году фирмой Sony. В дальнейшем появились модели на основе микросхем. Теперь же существуют системы, когда вся электронная начинка телевизора заключена в одну единственную микросхему.  Единые стандарты (PAL и SECAM) появились и начали внедряться в 1967 году. SECAM - система аналогового цветного телевидения, разработка которой началась во Франции в конце 1950-х годов. Позже совместно с СССР была доработана и стала первым европейским стандартом цветного телевидения.

PAL - система аналогового цветного телевидения, которую разработал инженер немецкой компании «Telefunken» Вальтер Брух, и которая была принята в качестве стандарта телевизионного вещания в 1966-м году в Германии, Великобритании и ряде других стран Западной Европы. До появления и бурного развития цифрового телевидения PAL была самой распространённой в мире.

Первые регулярные телепередачи начались в 1936 году в Великобритании и Германии, в 1941 году в США. Однако массовое распространение в Европе телевещание получило лишь в 1950-е гг., в большинстве развивающихся стран собственные государственные и частные телекомпании возникли еще позднее, в 1960-х - начале 1970-х гг. К наиболее крупным телекомпаниям мира относятся: Си-Би-Эс, Эн-Би-Си, Эй-Би-Си - в США; Би-Би-Си, Ай-Ти-Ви - в Великобритании.

В Советском Союзе первый опытный сеанс телевещания состоялся 29 апреля 1931 года. В 1937 году был организован первый телецентр на улице Шаболовке, с 1938 года осуществлявший экспериментальное телевещание на основе электронных систем, а с 1939 года - регулярное телевещание (первой передачей стала демонстрация фильма об открытии 18-го съезда ВКП(б)). После перерыва, связанного с Великой Отечественной войной, телецентр на Шаболовке вновь начал трансляции передач 7 мая 1945 года, а 15 декабря того же года первым в Европе возобновил регулярное телевещание два раза в неделю.

В 1951 году, на базе Московского телецентра, создана Центральная студия телевидения, ведущая ежедневные передачи. В 1967-1970 годах введён в действие Технический телевизионный центр «Останкино».

В первой половине 1990-х годов началась реорганизация телевещания, появились первые автономные формы - общественное вещание и коммерческое вещание (существующее за счёт рекламы). В 1990 году образована Всероссийская государственная телевизионная и радиовещательная компания (ВГТРК). ВГТРК организовала телеканалы «Россия» (1991). В 1995 году, в результате реорганизации РГТРК «Останкино», 1-й канал телевидения был передан телекомпании ОРТ (Общественное российское телевидение).

Сегодня традиционное аналоговое телевидение практически исчерпало свои возможности. К 2015 году телевидение в России должно было полностью перейти на цифровой формат вещания, что увеличивает количество каналов в несколько раз. Уже сейчас многие российские компании выпускают цифровые передатчики, а также теле- и радиоприемники. Во многих регионах страны ведется строительство телевышек, поддерживающих цифровой формат.

П.с. - Стоит отметить, что вклад в цветное телевидение внес Джеймс Максвелл, определив RGB.

4. Виды звукозаписи. Синхронизация изображения и звука.

Аналоговая - запись звука на физический носитель таким образом, чтобы устройство воспроизведения воспроизводило колебания и создавало звуковые волны аналогичные тем, что были получены в процессе записи (граммофонные шеллаковые и виниловые пластинки).

Магнитная - для записи звука используется магнитная лента как носитель. Существует два типа магнитной записи:

1. Продольно-строчная система записи - лента движется вдоль блока неподвижных магнитных головок записи/воспроизведения. Перед блоком головок стоит стирающая головка, которая размагничивает ленту и удаляет предыдущую запись. В профессиональных студийных магнитофонах используется не две, а три головки: одна стирающая, вторая только для записи и третья только для воспроизведения.

2. Наклонно-строчная система записи - лента движется вдоль наклонённого по отношению к вертикальной оси барабана вращающихся магнитных головок. В этой системе запись осуществляется наклонно отдельными дорожками, что обеспечивает большую плотность, по сравнению с продольно-строчной системой записи. Точно такая же система применяется и для записи видеосигнала (изображения). Впервые для цифровой звуковой записи на магнитную ленту специальная головка появилась в 1982-м году – DASH (англ. Digital Audio Stationary Head, цифровая аудио стационарная головка), пятью годами позже были разработаны специальные компакт-кассеты - DAT (1987;англ. Digital audio tape, цифровая аудио кассета), а позже была разработана кассета DCC (1992, англ. Digital compact cassette, цифровая компакт-кассета). Однако, по мере появления иных носителей, таких, как компакт-диск, флэш-карты, встроенные в записывающее устройство микросхемы памяти, а также появление компьютерных программ редактирования звука использование магнитной ленты практически сошло на нет.

Разница аналоговых и цифровых систем заключается именно в принципах формирования и передачи сигнала оборудованием. Традиционное аналоговое представление сигналов основано на подобии (аналогичности) электрических сигналов (изменений тока и напряжения), представленным ими исходным сигналам, а также подобии форм электрических сигналов в различных точках усилительного или передающего тракта.

Под цифровой записью понимают перевод звука (и изображения) в числовой формат и сохранение информации в виде набора бит (битовой последовательности), который описывает воспроизведение тем или иным устройством. Цифровое представление электрических сигналов призвано внести в них избыточность, предохраняющую от воздействия паразитных помех. Для этого на несущий электрический сигнал накладываются серьёзные ограничения - его амплитуда может принимать только два предельных значения - 0 и 1. Вся зона возможных амплитуд в этом случае делится на три зоны: нижняя представляет нулевые значения, верхняя единичные, а промежуточная является запрещённой - внутрь неё могут попадать только помехи.

Для ещё большего повышения стойкости цифрового сигнала к помехам и искажениям применяется цифровое избыточное кодирование двух типов: проверочные (EDC — Error Detection Code, обнаруживающий ошибку код) и корректирующие (ECC — Error Correction Code, исправляющий ошибку код) коды. В качестве EDC популярен циклический избыточный код CRC (Cyclic Redundancy Check). Любое, даже незначительное повреждение кода CRC (а это может быть небольшая царапина на поверхности оптического диска) приводит к необратимым последствиям: вся информация, записанная на носитель, перестаёт быть понятной считывающему устройству. В этом отношении магнитная лента более надёжна: повреждения части магнитного слоя не приводит к потере всей записанной информации, в то время, как повреждение части оптического диска часто приводит к потере абсолютно всей записанной на диск информации.

Сам цифровой звук и относящиеся к нему вещи принято обозначать общим термином Digital Audio; аналоговая и цифровая части звуковой системы обозначаются терминами Analog Domain и Digital Domain. Для преобразования аналогового сигнала в цифровой и обратно применяются специальные устройства, которые именуются АЦП и ЦАП - Аналогово-Цифровой и Цифро-Аналоговый Преобразователи. Первый преобразует аналоговый сигнал в цифровое значение амплитуды, второй выполняет обратное преобразование.

Цифровое представление звука ценно прежде всего возможностью бесконечного хранения и тиражирования без потери качества, однако преобразование из аналоговой формы в цифровую и обратно все же неизбежно приводит к частичной его потере.

«Великий немой» заговорил в конце 20-х годов XX века, когда на киноплёнке стала печататься и звуковая оптическая дорожка. Но в течение почти двух десятилетий проводились эксперименты по озвучиванию изображения. Для этого, как мы уже знаем, речь актёров записывалась на граммофонную пластинку и воспроизводилась во время сеансов в кинотеатрах. Оптическая фонограмма сделала возможным точное попадание произнесённого слова в артикуляцию. Во время съёмки фильма на съёмочной площадке записывается рабочий звук, пусть даже высококачественный. Но в процессе создания фильма после съёмочного периода актёры, стоя перед микрофоном в звуковом павильоне смотрят на экран и говорят свой текст, стараясь попасть в артикуляцию героя.

Для съёмок в репортажной журналистике использовалась кинокамера, рассчитанная для использования киноплёнки шириной 16 миллиметров. Для записи звука в состав съёмочной группы приглашался звукооператор со специальным магнитофоном. Подобно радийным репортёрским профессиональным магнитофонам он записывал звук по всей ширине обычной магнитной ленты. Отличие от радийных магнитофонов состояло в том, что в этом магнитофоне было специальное гнездо, в которое подключался кабель, вторая колодка которого подключалась в аналогичное гнездо кинокамеры. Когда кинооператор нажимал на камере кнопку «Пуск», автоматически запускался и магнитофон. Таким образом, записанная речь по скорости точно совпадала с изображением человека, который произносил эту речь. Далее, на телевизионной студии киноплёнка отправлялась в проявку, а звукооператор в цехе звукозаписи переписывал звук со своего репортёрского магнитофона на магнитную ленту шириной 16 миллиметров и снабжённую перфорацией (хотя бы с одной стороны). И затем, в монтажной киноаппаратной на станок водружалась бобышка в проявленной киноплёнкой и бобышка с магнитной лентой такого же киноформата. На станке обе плёнки запускались одновременно, и далее по артикуляции, точности смыкания губ в совпадении с той или иной согласной буквой, точно также по отдельности на доли градуса вращая бобышки, монтажёр добивался точного совпадения речи и изображения.