Krótka historia kinematografu, część 2.

Druga część mojej Krótkiej Historii Kinematografu i to co w technice kinowej wydarzyło się od lat 80-tych do dzisiaj.

 

zobacz:  Krótka Historia Kinematografu

 

Lata 80-te przyniosły duże zmiany w technologii kinowej.

To czas między innymi takich wizjonerów kina jak Steven Spielberg, Robert Zemeckis  James Cameron  czy  takich filmów jak „Indiana Jones”, „Aliens”, kolejnych części „Gwiezdnych Wojen”.

Hollywood które nadaje ton współczesnemu kinu zmieniło się za sprawą nowych twarzy i nowej narracji  filmowej.

To był według mnie czas dwóch dużych przełomów technologicznych.

Powstania multipleksów w USA i wejścia dźwięku wielokanałowego za sprawą firmy Dolby.

Natomiast koniec lat 90-tych to początek cyfryzacji kina, które ponad dziesięć lat później ostateczne zakończyło żywot analogowej taśmy 35 mm.

Ewolucja dźwięku.

A co działo się w tym czasie z dźwiękiem kinowym?

Po pierwsze rozwój elektroakustyki i zapisu magnetycznego spowodował że na taśmę filmową wprowadzono magnetyczne ścieżki  tak by można było zapisać więcej niż jeden kanał dźwiękowy ze znacznie lepszą jakością i dynamiką.

W latach 70-tych gdy upowszechniły się już systemy kinowe z magnetycznym torem audio, Dolby Laboratories, wprowadziły nowy standard służący do strojenia kin i nagrywania ścieżek dźwiękowych.

Stosowanie  systemów audio o znacznie szerszym zakresie częstotliwościowym i wysokiej skuteczności głośników spowodowało, że podczas realizacji  poszerzono również  zakres dynamiczny i dodano  korekcję charakterystyki dla sal, by dźwięk był naprawdę bliski oryginałowi.

Duże studia filmowe takie jak 20 Century Fox swoje największe tytuły produkowały w wersjach na kopi 70 mm ze stereofonicznymi magnetycznymi ścieżkami dźwiękowymi.

Jednak zarówno aparatura odtwarzająca w kinach jak i koszty kopii 70 mm były bardzo wysokie i nieliczne kina mogły sobie na taki system pozwolić.

pod koniec lat 70-tych, Dolby  dokonało przełomu, wprowadzając  nowy sposób zapisywania wielokanałowego dźwięku w istniejącą optyczną ścieżkę dźwiękową.

Wszystko było oparte na matrycy fazowej pozwalającej w dwóch ścieżkach optycznych zapisać 4 sygnały dla kanałów lewego, centralnego, prawego i kanałów efektowych -surround.

Co istotne zapis ten był kompatybilny ze starszymi systemami odczytu mono, więc kina niedysponujące aparaturą Dolby, mogły bez przeszkód korzystać z tych samych kopii 35 mm.

Dolby w sprytny sposób zaadaptowało  technologię matrycowego kodowania stosowaną już od początku lat 70-tych do zapisu kwadrofonicznych nagrań.

W latach  90-tych nastała era cyfrowych ścieżek dźwiękowych, wprowadzona a jakże przez firmę Dolby pod nazwą Dolby Digital a jednym z pierwszych filmów zrealizowanych w tej technologi i był „Park Jurajski”.

Sygnał cyfrowy zapisano w kopii filmowej pomiędzy otworami perforacji a do projektora dokładano system odczytu optycznego Red Led.

System miał jednak pewne ograniczenie polegające na dość dużej kompresji sygnału.

Z oryginalnego sygnału PCM o rozdzielczości  5 Mb/s, był  kompresowany do 384 kbps lub 448 kbps dla dźwięku 5.1.

Niedługo potem, firma DTS wprowadziła nowy format zapisu cyfrowego.

DTS dysponował znacznie mniejszą kompresją danych niż ten w systemie Dolby.

Tu dźwięk zapisany był na płycie CD dostarczanej wraz kopią filmową do kina.

Do obu firm dołączyła firma Sony z systemem SDDS w którym zamiast jednego kanału centralne  były dwa kanały centralny lewy i centralny prawy. 

 

Od prawej ,wielokanałowa optyczna ścieżka dźwiękowa w Dolby SR ,

pomiędzy perforacją ścieżka Dolby Digital , niebieska ścieżka SDDS Sony,

oraz ścieżka synchronizacji dla DTS.

Teraz na chwilę powróćmy do początku lat 80-tych i jednego z największych wizjonerów kina Georga Lukasa.

George Lucas gdy wprowadzał kolejną część Gwiezdnych Wojen (Powrót Jedi), zorientował się, że w różnych kinach film brzmi inaczej.

Poprosił  inżyniera ze swojego studia  Tomlinsona Holmana, by coś z tym zrobił.

Holman odkrył, że większość  głośników kinowych nie ma odpowiedniej mocy i dynamiki by przenosić współczesne ścieżki filmowe.

Mało tego były konstruowane tak by dać maksymalną skuteczność w połączeniu ze wzmacniaczami dysponującymi małą mocą.

Ponieważ technika  poszła naprzód i można już było stosować wzmacniacze o nieporównywalnie większych mocach, pomyślał czemu nie  zastosować głośników o znacznie lepszej  odpowiedzi basowej, mniejszych zniekształceniach  przy wysokich poziomach ciśnienia akustycznego.

Dodatkowo przez zastosowanie większych wydajniejszych driverów można zyskać bardziej  jednolite pokrycie akustyczne sali dla wysokich częstotliwości.

Zaczęto stosować tranzystorowe końcówki mocy oddzielne dla każdego kanału, oraz duże dwu, trzy drożne zestawy głośników zaekranowych z mocnymi sekcjami średnio-wysokotonowymi i oddzielnymi głośnikami basowymi.

Teraz nagłośnienie kina zaczęło  przypominać swoimi parametrami,  zestawy estradowe stosowane do nagłośniania koncertów.

George Lukas stworzył nowy standard dźwiękowy THX, który uwzględnia wszystkie aspekty akustyki, od procesora Dolby po uszy słuchacza. Zresztą do dzisiaj wyznacza punkt odniesienia dla dobrego jakościowo dźwięku, zarówno producentom filmowym jak i właścicielom kin.

Warto dodać że standard  THX opisywał w zasadzie wszystkie aspekty projekcji.

Zarówno dźwięk ale również i  jakość obrazu , proporcje sali kinowej oraz jej geometrię tak by w konsekwencji zapewnić jak najlepszy pokaz filmu.

 

Lata 80-te.

Lata 80-te to dla branży kinowej również nowa idea związana z budową kin.

Powstanie kin wielo-salowych, Multipleksów.

Hollywood produkowało już tak dużą ilość filmów, że nie mieściły się w istniejących salach kinowych  i trzeba było zdejmować  je po dwóch czy trzech tygodniach od premiery, by zrobić miejsce dla kolejnych.

Zmniejszało to zarówno zyski wytwórni jak i właścicieli  kin.

Koncepcja budowy kilku czy kilkunastu sal w jednym obiekcie minimalizowała koszty obsługi maksymalizując zysk.

Trzeba wiedzieć, że współczesny biznes kinowy oparty jest na zysku z barów z popcornem.

To tam generuje się głównie profit dla tego biznesu  bo wpływy z biletów pokrywają tylko koszty stałe kina.

Tak więc mając kilka czy kilkanaście sal i seanse średnio co kwadrans, bary pracują na okrągło maksymalizując zyski.

Pierwszym  kinem wielo-salowym z prawdziwego zdarzenia był otwarty w 1979 roku  18-ekranowy Cineplex, w Toronto’s Eaton Center .

Za tym oczywiście musiały iść zmiany związane z obsługą tak dużych kompleksów z wieloma salami.

By zminimalizować obsługę techniczną która była relatywnie najdroższa, wprowadzono podajniki talerzowe zwane platterami. Platter umożliwiał odtwarzanie całego filmu z jednej szpuli w przeciwieństwie do tradycyjnych kin gdzie potrzebne były dwa projektory odgrywające na przemian film z 20 minutowych rolek.

Projekcja nie absorbowała wiec tak dużo uwagi i czasu operatora, a ten mógł zajmować się obsługą pozostałych projektorów.

 

Typowe stanowisko projekcyjne w multipleksie , na pierwszym planie podajnik filmowy czyli platter.

Tak wyglądała głowica współczesnego  analogowego projektora 35 mm,  która odpowiadała za wyświetlanie obrazu na ekranie.

Do tego dołożono systemy automatyki projekcji które w konsekwencji spowodowały że takim 18 salowym kinem mógł zarządzać jeden kinooperator.

Kino cyfrowe.

Dotrwaliśmy do końcówki lat 90-tych i debiutu Kina Cyfrowego  jakim były projekcje nowej serii Gwiezdnych Wojen „Mroczne Widmo”  i filmu „Toy Story 2”.

George Lukas nową sagę zrobił częściowo za pomocą kamer cyfrowych w technologii Full HD.

Chciał by również projekcje odbywały się z projektorów cyfrowych i udało się to 23 października 1999 roku w dwóch  kinach w Los Angeles i Nowym Yorku. Kina były wyposażone w projektory cyfrowe firmy Christie jeszcze bez certyfikacji DCI, pracujące w technologii DLP opracowanej przez firmę Texas Instruments.

Studia i inżynierowie pracujący dla przemysłu kinowego nie chcieli powtórzyć sytuacji z lat 30-tych kiedy był duży problem ze standaryzacją techniki dźwiękowej.

Powołali więc w 2002 roku, komisję techniczną DCI( Digital Cinema Initiatives) w której zasiadali ludzie z największych Hollywoodzkich studiów filmowych, by opracować jednolity standard dla projekcji cyfrowych.

20 lipca 2005 roku opublikowano  wreszcie zbiór norm i standardów dla kina cyfrowego okreslany jako DCI Specification, przyjęty przez całą światową branżę filmową.

Co ciekawe wiele z technologicznych rozwiązań zaimplementowano z systemów stosowanych w  telewizji jak choćby standardy transmisji sygnału do projektora (link HD-SDI) , rozdzielczości  2K która jest rozwinięciem typowego broadcastowego Full HD, po sposoby kompresji obrazu.

Najpierw obraz zapisywano w kodeku MPEG potem JPEG 2000 który jest obecnie używany jako standard w kinie cyfrowym.

Opracowano sposoby zabezpieczenia kopii przed nielegalnym kopiowaniem polegającym z jednej strony na zaszyfrowaniu danych z obrazem i dźwiękiem z drugiej na dodaniu elektronicznego znaku wodnego w obrazie, identyfikującego konkretne kino oraz datę wykonania nielegalnej kopii.

Projektor cyfrowy umożliwił w końcu projekcje 3D wysokiej jakości, dając dodatkową funkcjonalność  jakiej nie miały wcześniej projektory 35 mm.

Choć  wypada  wspomnieć kino  IMAX , które jako pierwsze pokazywały przyzwoitej jakości filmy 3D jeszcze na analogowej taśmie 70mm.

IMAX to oddzielna kwestia bo to zupełnie inny standard wielkości klatki filmowej, ekranu jak i budowy sali kinowej.

IMAX stosował o wiele większą klatkę niż w przypadku filmu 35 mm.

Większa klatka filmowa zresztą kadrowana wzdłuż 70 mm taśmy filmowej a nie  w poprzek jak w standardowej taśmie 35mm,  dawała znacznie ostrzejszy i bardziej szczegółowy obraz zresztą popatrzcie na porównanie obu standardów poniżej.

Do kręcenia filmów zarówno wcześniej na taśmie analogowej jak i obecnie używa się specjalnych kamer. 

Choć dzisiejszy IMAX wraz z przeobrażeniem całej branży filmowej również stał się całkowicie cyfrowy.

Obecnie standardem w IMAX są projektory laserowe 4K lecz pracujące dualnie w konsekwencji dając super rozdzielczy obraz wyświetlany  z częstotliwością 60 kl/s.

Imax stosuje oddzielny standard zapisu i kompresji cyfrowego filmu jak i specjalnych kamer ARRI Alexa 65 do kręcenia filmów.

Wracając do tradycyjnego kina.

Przełomem w upowszechnieniu kina cyfrowego, był film „Avatar” Jamesa Camerona który w wersji 3D można było wyświetlać tylko z projektorów cyfrowych.

James Cameron to kolejny po Zemeckisie i Lucasie, wielki wizjoner kina.

Do projektu filmu „Avatar”, którego produkcja z przerwami  trwała pięć lat, Cameron i jego technicy stworzyli nową technologię kręcenia filmu 3D.

Zastosowali przełomowe rozwiązania technologiczne i zupełnie nowe kamery cyfrowe Sony.

Ale to temat na zupełnie inną opowieść.

Przy okazji tej produkcji na długo przed premierą, rozpędzono  machinę promocyjną i reklamową  i tak „nakręcono” oczekiwania branży, że lawinowo, ruszyła sprzedaż i  instalowanie projektorów cyfrowych na całym świecie.

Dość powiedzieć, że w ostatnich tygodniach przed wejściem filmu produkcja ówczesnych fabryk projektorów cyfrowych wyprzedana była na ponad pół roku do przodu.

po „Avatarze” nie było już odwrotu.

„Rubikon” został przekroczony i nasycenie kin projektorami cyfrowymi osiągnęło taki poziom, że obwieszczono kres technologii analogowej.

Studia dały jeszcze 3 lata na konwersję do cyfrowego kina by ostatecznie w 2012 roku zaprzestać produkcji analogowych kopii 35 mm.

Obecnie tak wygląda stanowisko projekcyjne dla kina cyfrowego.

Dlaczego analogowe kino zniknęło bezpowrotnie?

Zapytacie dlaczego tak się stało ?

Z chęci zysku studiów filmowych i z potrzeby kontroli nad wyświetlanymi filmami.

Oczywiście aspekt jakościowy choćby związany z tym, że kopia cyfrowa się nie zużywa z każdym seansem. Natomiast jakość kolorów, ostrość czy stabilność obrazu, nie mówiąc o dźwięku jest znacznie lepsza niż z taśmy 35 mm.

Ale to ewidentny zysk i kontrola nad filmem jaką za pomocą tej technologii uzyskały studia filmowe, był głównym czynnikiem sprawczym.

To zupełne przeciwieństwo rynku audio gdzie płyta CD i plik cyfrowy w konsekwencji znacznie ograniczył wpływy dla dużych wytwórni płytowych.

Wracając do filmu cyfrowego to koszty dystrybucji kopii cyfrowej  były o rząd wielkości niższe niż w przypadku analogowej  taśmy 35 mm.

Dla przykładu koszt zrobienia kopi analogowego filmu 35 mm to ok 1000$.

Koszt dystrybucyjnego dysku HDD za pomocą którego przesyła się film to 150 $

W przypadku kopii 35 mm,  musiało być wyprodukowanych tyle kopii ile było ekranów na których film miał być wyświetlany.

Dodatkowo kopię cyfrową na dysku twardym, można było wysłać z kina do kina jeszcze bardziej obniżając koszt dystrybucji.

W przypadku kopii cyfrowej cała operacja zajmuje 40 minut i sprowadza się do zgrania filmu na serwer i wysyłania dysku HDD do następnego kina.

Druga sprawa to kontrola nad filmem poprzez wprowadzenie jego szyfrowania.

Jeśli nie dysponujesz swoistym PIN-em do odkodowania filmu, nie będziesz mógł go odtworzyć.

Na przykład można zapisać w kopii cyfrowej, że aktywność filmu  jest  7-mio dniowa.

Chcesz grać dalej musisz mieć nowy PIN czyli nowy klucz KDM.

Nie zapłacisz dystrybutorowi za ostatni tydzień wyświetlania hitu, nie dostaniesz nowego klucza KDM na następny tydzień i filmu nie wyświetlisz.

Tak działo się w przypadku wspomnianego wyżej 'Avatara”.

Dzisiaj większość dystrybucji do Multipleksów, realizowana jest nie za pomocą dysków twardych tylko szerokopasmowego internetu, więc nie potrzeba do niej żadnych fizycznych nośników.

W przyszłości prawdopodobnie znikną lokalni dystrybutorzy i kopie będzie można zamówić bezpośrednio w studiach filmowych poprzez internet.

Czas na dygresję.

I znowu , odbiegnę nieco od tematu.

Pamiętacie co napisałem tydzień temu w pierwszej części mojej historii o lampach elektronowych stosowanych w sprzęcie wojskowym?

W okresie zimnej wojny również Amerykanie nie próżnowali.

Dzięki pracom finansowanym przez Pentagon powstał Internet.

Ale zanim zwykli ludzie zaczęli go używać, na początku był projektem militarnym agencji ARPA zleconym kilku uniwersytetom w USA.

Zamysł był taki by była to rozproszona sieć informatyczna dla wojska, bez centralnego zarządzania.

Amerykanie tak jak Sowieci przewidywali że globalny konflikt będzie wiązał się z atakiem na infrastrukturę informatyczną i komunikacyjną.

Rozproszenie sieci powodowało, że była ona mniej narażona na atak.

Co ciekawe projekt cały czas ewoluował by w pierwszej połowie lat 80-tych wprowadzić protokoły transmisji (TCP/IP).

Wtedy były to jeszcze wojskowe protokoły transmisji, ale dzisiaj stosowane są powszechnie w telekomunikacji i informatyce.

Pierwszymi użytkownikami sieci internetowej były wyższe uczelnie bo „jajogłowi” szybko zorientowali się jak wielki potencjał w dostępie  i wymianie informacji, daje taka sieć.

Dlaczego o tym piszę bo to właśnie ta technologia i standardy opracowane pierwotnie do zastosowań militarnych, dzisiaj są zastosowane do zarządzania całą techniką projekcyjną we współczesnym kinie.

Czy wiecie że cała komunikacja zewnętrzna i wewnętrzna pomiędzy projektorem, serwerem z filmem i procesorem dźwięku, a także sterowanie nimi, wykorzystuje właśnie protokoły TCP/IP.

Wykorzystuje też zaawansowane protokoły szyfrowania których geneza tkwi w przemyśle militarnym i pierwotnie stosowana była do szyfrowania łączności.

Tak, dzisiejsze kino i technologie w nim stosowane to w większej części informatyka i bardzo zaawansowana elektronika.

Układy dekodujące i procesujące obraz wyposażone w bardzo szybkie mikroprocesory, czy Chip wizyjny DMD firmy Texas Instruments  będący procesorem obrazu, oparty o rozwiązania nano-technologiczne.

Dla przykładu, strumień danych dla obrazu w najnowszej wersji standardu zapisu SMPTE  to 245 Mbit/s, natomiast dźwięk  to maksymalnie 12 kanałów  które są  zapisywane bezstratnie w pliku PCM.  24bit/96 kHz

Teraźniejszość.

Obecnie możecie oglądać niezwykle dobry jakościowo obraz z projektorów laserowych, gdzie źródłem światła jest klaster diod generujących spolaryzowane niebieskie światło laserowe.(jak to działa napiszę następnym razem) 

Laserowy projektor cyfrowy firmy Barco.

A przyszłość prawdopodobnie należy do ekranów aktywnych. To ekrany przypominające te telewizyjne lecz o wielkości 10 -12 metrów. Z jakością obrazu nieosiągalną dla najnowszych projektorów cyfrowych. Pierwsze już nawet działają w Europie i produkuje je Samsung.

Dzisiejszy dźwięk ewoluuje w kierunku jeszcze większego realizmu i idealnej reprodukcji przestrzennej poprzez systemy „immersive” choćby takie jak Dolby Atmos.

W systemie Atmos, dźwięk traktuje się jak obiekt a nie kierunek, więc umiejscawianie poszczególnych efektów dźwiękowych w przestrzeni sali kinowej jest niejako namacalne i bardzo konkretne.

głośniki zaekranowe dla systemu Atmos , w tym przypadku jest to HPS 4000 oparty na 4 – ro drożnych zestawach tubowych.

Firma Dolby, stworzyła ten nowy standard  „wpompowując” w jego promocję, niesamowite środki sięgające już setek milionów dolarów.

Nie bez powodu, bo dzisiaj możecie kupić już nawet smartfona z implementacją Atmos.

A od każdego znaczka Atmos, Dolby ma płaconą licencję.

Dzisiaj gdy technologie projekcyjne i dźwiękowe stosowane w kinie i  na rynku konsumenckim, dzieli mała różnica, większość z nich możecie z łatwością zastosować w domu.

Nie zapominajcie jednak, że wspólnego z innymi widzami, przeżywania opowieści filmowej na dużym ekranie, nie zastąpi wam domowa wersja kina. Należy także pamiętać o wszystkich ,inżynierach, konstruktorach i wizjonerach, dzięki którym cieszymy się  dzisiaj tak dobrym jakościowo obrazem i dźwiękiem kinowym.

I wszystko po to byśmy mieli na wyciągniecie ręki najprostszą formę rozrywki i sztuki, jaką jest film.

Do którego oglądania w kinie, bardzo was zachęcam.  

 

 

tekst: Robert Bajkowski

Jeśli podoba się wam ten artykuł za jakiś czas dokładnie opiszę jak działa projektor filmowy, jak zmieniała się technologia systemów dźwiękowych i dlaczego w kinie powinni wam po zakończonym seansie oddać połowę kasy za bilet :-).

Przeczytajcie również:

Audiofilski dźwięk w kinie.

Co w kinie piszczy.