Григорьев Григорий Борисович

Федоров Александр Сергеевич

Как кино служит человеку

А. С. ФЁДОРОВ кандидат технических наук и Г. Б. ГРИГОРЬЕВ

К ЧИТАТЕЛЮ

Ваши отзывы и пожелания о книжках «Научно-популярной библиотеки» просим направлять по адресу: Москва, Орликов пер., д. 3, Гостехиздат.

ВВЕДЕНИЕ

В зале медленно гаснут электрические лампы. Смолкает разноголосый говор сотен людей. Проходит несколько секунд, и яркий пучок света, пронизывая темноту, падает на большое полотно экрана. Раздаются звуки боевого марша. И уже проплывают над рубиновой звездой Кремлёвской башни воздушные корабли, проносится мощный паровоз «Иосиф Сталин», советские металлурги неутомимо загружают шихтой сталеплавильные печи, и движется по необъятным колхозным полям красавец комбайн. Начался киносеанс. На экране очередной номер популярного советского киножурнала «Новости дня».

Сотни тысяч зрителей ежедневно посещают кинотеатры нашей страны. В течение полутора-двух часов, не покидая своего города или села, они путешествуют по советской земле, вместе с героями кинофильмов борются с врагами, покоряют природу, переносятся в далёкие исторические времена, приоткрывают завесу будущего.

Вместе с книгой и радио, кино проникло всюду — в города, фабричные посёлки, колхозы.

Кино помогает людям овладевать специальностью, повышать свою квалификацию. Так, тысячи шофёров быстрее и лучше изучили автомашину благодаря специальному кинокурсу «Автомобиль». Колхозники учатся получать высокие урожаи по серии кинофильмов «Беседы агронома». На киноплёнку засняты редкие и сложные хирургические операции; просматривая такие картины, студенты медицинских институтов наглядно учатся своему делу.

Великие организаторы и вожди Советского государства Ленин и Сталин назвали киноискусство самым важным и самым массовым из искусств. За годы Советской власти кинематография выросла в нашей стране в крупную отрасль народного хозяйства. В СССР работает сейчас много первоклассных киностудий, выпускающих художественные, документальные, научно-популярные и учебные кинокартины. Созданы большие заводы и фабрики, производящие киноплёнку и киноаппаратуру. Сеть кинотеатров и кинопередвижек всё гуще и гуще покрывает карту нашей страны. К концу первой послевоенной сталинской пятилетки у нас будет 46 700 киноустановок.

Мастера советской кинематографии создали немало замечательных фильмов, рассказывающих о героическом прошлом нашей Родины, о вождях большевистской партии и Советского государства, о высоких моральных качествах советских людей, об их безграничной любви к Родине, беззаветной преданности партии Ленина — Сталина.

Проникнутое самыми передовыми и благородными идеями — идеями коммунизма — советское киноискусство поставлено на службу человеку, строящему новое общество. Могучая, сложная и постоянно совершенствуемая кинематографическая техника используется у нас для создания правдивых, высокохудожественных фильмов, служит науке и просвещению народа.

Но что такое кино? Какова история этого замечательного изобретения? Каким образом на экране кинотеатра «оживают» недвижные фотографии киноплёнки?

Как в кино рождается звук?

Обо всём этом рассказывается в нашей книжке.

I. КАК РОДИЛОСЬ КИНО

1. ЗАБЫТАЯ ИГРУШКА

Далеко в Азии, в Тувинской автономной области, на скалах сохранились древние рисунки. Тысячи лет назад люди высекли на камне изображения оленей, волка и других животных. На этих рисунках звери изображены как бы в движении: бегущие олени (рис. 1), прыгающая рысь.

И не только в далёкой Туве, но и в других местах нашей Родины, во многих странах мира были найдены подобные рисунки. Ещё в глубокой древности люди научились воспроизводить окружающую их жизнь в рисунках и слепках из глины (скульптурах). Художники всех времён и народов старались изобразить жизнь такой, какова она есть в действительности, то-есть в движении.

Но самая яркая, самая «живая» картина или скульптура могут запечатлеть только одно мгновение жизни. Так, скульптура, изображающая бегуна, передаёт один как бы застывший момент бега. А как заманчиво было бы получить движущиеся изображения.

Рис. 1. Тысячи лет назад были сделаны эти рисунки на скалах нынешней Тувинской автономной области.

Такие попытки делались давно. Более ста лет назад появилась любопытная игрушка — стробоскоп (рис. 2). Сделана она была очень просто. На небольшой оси укреплялись два картонных круга. На одном из них помещались рисунки какой-либо движущейся фигурки в различных последовательных положениях её движения; изображался, например, мальчик, прыгающий через верёвочку (рис. 3). Каждый последующий рисунок немного отличался от предыдущего, воспроизводил новый момент движения мальчика, новое положение верёвочки.

На втором круге делались длинные узкие щели. При этом каждая щель приходилась как раз против рисунка, помещённого на первом круге.

Рис. 2. Простейший стробоскоп — первый прибор, с помощью которого можно было наблюдать «ожившие» рисунки.

Если привести круги стробоскопа в движение и смотреть на вращающиеся рисунки со стороны круга со щелями, то наблюдателю кажется, что фигурка движется — мальчик взмахивает руками и ловко перепрыгивает через верёвочку.

В дальнейшем стробоскоп был усовершенствован. Картонные круги были заменены цилиндром с узкими параллельными щелями (рис. 4). В него вкладывалась полоска бумаги с изображением людей или животных в различные моменты их движения. При этом, как и в стробоскопе старого устройства, против каждой щели в стенке цилиндра приходился отдельный рисунок. Цилиндр устанавливался на вертикальную ось и мог быстро вращаться. Наблюдателю, смотрящему на рисунки сквозь щели вращающегося цилиндра, казалось, что изображения «оживали», люди и животные приходили в движение.

Рис. 3. Серия последовательных изображений прыгающего ребёнка, сделанная для стробоскопа.

Так, ещё задолго до изобретения кино простая игрушка позволила впервые получить движущиеся изображения.

2. ОБ ОДНОЙ ОСОБЕННОСТИ НАШЕГО ЗРЕНИЯ

Почему же неподвижные рисунки, помещённые на вращающемся круге стробоскопа, кажутся движущимися? Нехитрый опыт поможет нам ответить на этот вопрос.

Вечером, сидя вблизи горящей лампы, попробуйте на две-три минуты закрыть глаза. Затем откройте их на короткий момент, посмотрите прямо на свет и вновь закройте. На тёмном фоне закрытого века вы ясно увидите светлое изображение лампы. Этот опыт говорит о том, что увиденное исчезает из нашего сознания не сразу, а задерживается в нём на некоторое, правда очень короткое, время. Глаза уже закрыты, они не видят предмета, но его зрительное ощущение ещё живет в нашем сознании.

Если в темноте быстро вращать тлеющую лучину, возникает сплошной огненный круг.

Это интересное явление объясняется той же особенностью нашего зрения. Светящаяся точка — конец лучины — быстро перемещается по окружности. Зрительное ощущение от одного положения точки ещё не успело сгладиться, исчезнуть, как возникло новое ощущение от её соседнего положения. Зрительные ощущения отдельных положений вращающейся лучины складываются, и перед глазами возникает светящаяся окружность.

Можно сделать ещё и такой опыт. Нарисуйте на картонном квадратике клетку, а на обороте его — птичку. Укрепите этот квадратик на волчке и заставьте волчок быстро вращаться (рис. 5). Вы увидите, что два различных изображения сольются в одно, и птичка окажется внутри клетки. В этом случае, как и в предыдущих, рисунок с одной стороны вращающегося квадратика ещё не успевает исчезнуть из нашего сознания, как на его место накладывается рисунок второй стороны квадратика.

Таким образом мы воспринимаем два рисунка, как одно изображение.

Сохранение зрительных впечатлений объясняется сложными процессами, происходящими в наших органах зрения. Учёные установили, что человеческий глаз сохраняет зрительные впечатления в течение примерно 0,1 доли секунды. Значит, если промежуток времени, разделяющий два зрительных впечатления, не превышает 0,1 доли секунды, то эти впечатления сливаются одно с другим.

Рис. 4. Этот стробоскоп уже более совершенен. Картинные диски заменены в нём вращающимся барабаном с узкими щелями.

Именно благодаря этой особенности нашего зрения и «оживают» рисунки в стробоскопе. Когда мы смотрим на вращающийся круг или цилиндр этого прибора, наш глаз улавливает отдельные фигурки, быстро мелькающие сквозь щели. Однако промежутки времени между чередующимися изображениями настолько малы, что зрительное впечатление от одной фигурки ещё не исчезает, как глаз видит уже следующую фигурку. В результате мы видим непрерывное движение.

Рис. 5. При быстром вращении два рисунка сливаются в один.

Попробуйте замедлить вращение кругов стробоскопа, и впечатление непрерывности движения исчезнет. Наш глаз будет видеть каждое изображение фигурки отдельно. Вращайте круги быстрее, и нарисованные фигурки снова «оживут».

Описанные приборы, в сущности, не имеют ничего общего с современным кинематографом. Они лишь помогают нам понять ту особенность нашего зрения, которая позволяет воспринимать отдельные, быстро сменяющиеся рисунки, как процесс непрерывного движения изображённых на этих рисунках фигурок.

В основу кинематографии были положены два других важных изобретения XIX века — фотографический аппарат и проекционный фонарь. Необходимой частью этих аппаратов является увеличительное стекло, двояковыпуклая линза. С нею мы поэтому сначала и познакомимся.

3. СЕКРЕТ ДВОЯКОВЫПУКЛОЙ линзы

Кто не знает обычного увеличительного стекла, похожего на зёрнышко чечевицы. Если такое стекло — его называют также двояковыпуклой линзой — поместить между каким-либо предметом и глазом, то изображение предмета кажется наблюдателю увеличенным в несколько раз.

Рис. 6. Прямолинейный луч света, попав в другую среду — в воду, изменяет своё направление, преломляется.

В чём секрет такого увеличения? Чем объяснить, что предметы, если смотреть на них через двояковыпуклую линзу, кажутся нам больше своей действительной величины?

Чтобы хорошо понять причину этого явления, надо вспомнить о том, как распространяются лучи света.

Повседневные наблюдения убеждают нас в том, что свет распространяется прямолинейно. Вспомните, например, как иногда солнце, скрытое облаками, пронизывает их прямыми, ясно видимыми пучками лучей.

Но всегда ли лучи света прямолинейны? Оказывается, не всегда.

Проделайте, например, такой опыт.

В ставне, плотно прикрывающем окно вашей комнаты, сделайте небольшое отверстие. Луч света, пройдя сквозь это отверстие, «прочертит» в тёмной комнате прямолинейный след. Но поместите на пути луча банку с водой, и вы увидите, что луч, попав в воду, изменит своё направление, или, как говорят, преломится (рис. 6).

Таким образом, преломление световых лучей можно наблюдать тогда, когда они попадают в другую среду. Так, пока лучи идут в воздухе, они прямолинейны. Но как только на их пути встречается какая-то другая среда, например вода, свет преломляется.

Вот такое же преломление испытывает луч света и в том случае, когда он проходит через двояковыпуклое увеличительное стекло. При этом линза собирает световые лучи в узкий заострённый пучок (этим, кстати сказать, и объясняется то, что с помощью увеличительного стекла, собирающего лучи света в узкий пучок, можно на солнце поджечь папиросу, бумагу и пр.).

Но почему же линза увеличивает изображение предмета?

А вот почему. Посмотрите невооружённым глазом на какой-нибудь предмет, например на лист дерева. Лучи света отражаются от листа и сходятся в вашем глазу. Теперь поместите между глазом и листом двояковыпуклую линзу. Световые лучи, проходя через линзу, будут преломляться (рис. 7). Однако человеческому глазу они не кажутся ломаными. Наблюдатель по-прежнему ощущает прямолинейность лучей света. Он как бы продолжает их дальше, за линзу (см. пунктирные линии на рис. 7), и предмет, наблюдаемый через двояковыпуклую линзу, кажется наблюдателю увеличенным!

Ну, а что произойдёт, если лучи света, вместо того, чтобы попасть в глаз наблюдателя, будут продолжены дальше? После пересечения в одной точке, называемой фокусом линзы, лучи вновь разойдутся. Если на их пути поставить зеркало, мы увидим в нём увеличенное изображение того же листа (рис. 8). Однако оно представится нам уже в перевёрнутом виде. И это вполне понятно. Ведь после пересечения в фокусе линзы световые лучи идут дальше в том же прямолинейном направлении. Естественно, что при этом лучи от верхушки листа направляются вниз, а лучи, идущие от его основания, отразятся в верхней части зеркала.

Рис. 7. Проходя через линзу, световые лучи преломляются. Однако наблюдателю они не кажутся ломаными. Поэтому и предмет, наблюдаемый через двояковыпуклую линзу, кажется увеличенным.

Рис. 8. После пересечения в фокусе линзы световые лучи идут дальше, в том же прямолинейном направлении. Мы увидим в зеркале изображение того же листа, но в увеличенном и обратном виде.

Вот это свойство двояковыпуклой линзы — способность собирать лучи света в одной точке — и используется в фотографическом аппарате.

4. СВЕТ-ХУДОЖНИК

Поместите двояковыпуклую линзу в отверстие, сделанное в стенке небольшого ящика. Внутри ящика, на его противоположной стенке, появится перевёрнутое изображение того предмета, к которому обращена линза. Если сделать одну из стенок, например стенку с линзой, подвижной, то можно найти такое её положение, при котором изображение в ящике получится удивительно отчётливым.

Фотографический аппарат очень напоминает по своему устройству описанный ящик.

Существует много типов фотографических аппаратов; они отличаются друг от друга размерами, формой, устройством. Но общие принципы устройства и основные части у всех фотографических аппаратов примерно одинаковы. Каждый фотоаппарат состоит из светонепроницаемой коробки (рис. 9), так называемой камеры, на передней стенке которой находится двояковыпуклая линза или несколько линз, собранных в металлической трубке — оправе. При фотографировании трубка с линзами всегда направлена на снимаемый предмет — объект; поэтому она называется объективом. В заднюю стенку коробки вделано матовое стекло; на нём, как на экране, получается изображение снимаемого предмета.

С помощью специальных винтов объектив фотоаппарата может перемещаться, отодвигаясь от матового стекла или приближаясь к нему. Чтобы облегчить передвижение объектива, боковые стенки аппарата часто делаются в виде гармоники из тонкой кожи или плотной материи, непроницаемой для света.

Рис. 9. Простейшая схема устройства фотографического аппарата.

Как производится фотографирование? Прежде всего, передвигая переднюю стенку, аппарат наводят на фокус, то-есть получают на матовом стекле наиболее чёткое изображение снимаемого предмета.

Теперь задача состоит в том, чтобы «удержать» полученное световое изображение на долгое время. Это достигается с помощью светочувствительных пластинок.

Известно, что многие химические вещества видоизменяются под действием лучей света. Таковы, например, некоторые соединения серебра: бромистое серебро, хлористое серебро и другие. Такие вещества называются светочувствительными. Их-то и используют для изготовления фотографических пластинок.

Для этого на специальных фабриках светочувствительный слой, состоящий из солей серебра и связывающего вещества — желатина, наносится на стеклянную пластинку или тонкую плёнку из целлулоида. Полученные таким образом светочувствительные пластинки хранятся в темноте, а обрабатываются после фотографирования только при слабом красном свете, который не влияет на светочувствительный слой.

Современные фотографические пластинки и плёнки обладают очень высокой светочувствительностью. Достаточно несколько сотых или даже тысячных долей секунды, чтобы лучи света, идущие от снимаемого предмета, навсегда запечатлели его изображение на светочувствительном слое пластинки. Это позволяет сфотографировать даже падающий камень или летящий снаряд!

Светочувствительные пластинки помещаются в плоский светонепроницаемый ящичек — кассету. Когда наводка фотографического аппарата на фокус закончена, матовое стекло из аппарата вынимается, и на его место вставляется кассета с пластинкой. Объектив аппарата плотно закрывается особым колпачком или шторкой — затвором. Затем передняя стенка кассеты, обращённая к объективу, отодвигается, открывая пластинку, и фотоаппарат готов для съёмки.

После этого фотограф быстрым движением открывает на короткое время объектив и тут же закрывает его вновь. Снимок сделан.

Теперь можно задвинуть стенку кассеты обратно и вынуть кассету из аппарата. Она поступает в фотографическую лабораторию. Здесь, при красном свете, пластинка вынимается из кассеты и погружается в особый химический раствор — проявитель. В состав проявителя входят в определённых количествах различные химические вещества: метол, гидрохинон, поташ, сернистокислый натр и другие.

Под действием проявителя соли серебра, нанесённые на фотографическую пластинку, разлагаются; при этом особенно сильно разлагаются те места светочувствительного слоя, которые подверглись большему освещению. В течение нескольких минут эти места пластинки становятся тёмными, а иногда и совершенно чёрными.

Наоборот, соли серебра, находящиеся на неосвещённых частях фотографической пластинки, при проявлении не разлагаются. Эти участки по-прежнему остаются чувствительными к световым лучам. Поэтому проявленную пластинку нельзя сразу выносить на свет. Она будет неисправимо испорчена. Предварительно её необходимо обработать другим раствором — закрепителем, как говорят, закрепить.

В качестве закрепителя обычно применяется особое химическое вещество — гипосульфит, растворённое в воде.

Это вещество даёт с солями серебра хорошо растворимое химическое соединение, которое легко вымывается водой.

Таким образом, при закреплении фотографическая пластинка приобретает пёстрый, неоднородный вид. Её светлые, хорошо освещавшиеся при съёмке, участки становятся тёмными, а плохо освещённые участки — прозрачными.

Рис. 10. Так выглядит фотографический негатив.

Светочувствительная пластинка превратилась в так называемый негатив.

Расположение всех частей изображения, а также их освещённость на негативе противоположны снимаемому объекту. Иными словами, чем светлее какой-либо участок изображения на негативе, тем темнее этот участок объекта в действительности, и наоборот. Так же — правая часть снимаемого объекта становится на негативе левой, а левая — правой (рис. 10).

После закрепления негатив промывается проточной водой, чтобы удалить с него всякие остатки проявителя и закрепителя. Высушенный негатив готов для получения с него фотографических снимков — позитивов.

Для этого негатив вставляется в деревянную рамку, где к нему плотно прижимается бумага с нанесённым на неё светочувствительным слоем. Рамка выставляется на некоторое время на свет. При этом чёрные места негатива задержат лучи света, а светлые — беспрепятственно пропустят их к бумаге. Таким образом, свет оставит на бумаге свой отпечаток. После этого светочувствительную бумагу обрабатывают теми же растворами, которыми обрабатываются пластинки. Изображение на бумаге получается прямо противоположное тому, что было на негативе. Оно полностью соответствует снятому объекту (рис. 11).

Рис. 11. Позитивное изображение, отпечатанное с негатива, изображённого на предыдущем рисунке.

С одного и того же негатива можно отпечатать большое количество позитивов. Иногда позитивные изображения печатают не на бумаге, а на светочувствительной стеклянной пластинке или на целлулоидной плёнке. При этом получаются прозрачные позитивы; их-то и используют для проекционного фонаря и кинематографа. Такие позитивы демонстрируются на больших экранах — их может смотреть одновременно большое число зрителей.

Расскажем теперь, как это делается.

5. «ВОЛШЕБНЫЙ» ФОНАРЬ

Кого в наши дни удивит обычный проекционный фонарь? Он имеется почти в каждой школе, в каждом клубе. Да и во многих домах нередко можно встретить этот нехитрый аппарат. Однако ещё в прошлом столетии проекционный фонарь был мало известен и назывался «волшебным».

Рис. 12. Схема устройства проекционного фонаря.

Конечно, никакого волшебства в «волшебном» фонаре нет. Проекционный фонарь представляет собой довольно простой аппарат; он даёт на экране во много раз увеличенное изображение какого-либо предмета, рисунка или фотографического снимка.

Основной частью проекционного фонаря (рис. 12) является объектив — такая же, как и в фотографическом аппарате, двояковыпуклая линза или несколько линз, собранных в одной оправе. Объектив вставлен в стенку ящика, являющегося корпусом фонаря. Между объективом и источником света помещается диапозитив — прозрачная пластинка с изображённым на ней рисунком. Лучи света, проходя сквозь диапозитив, «переносят» его изображение в увеличенном виде на белое, натянутое на деревянную раму полотно — экран.

Современные проекционные фонари дают на экране изображения, увеличенные в сотни и даже тысячи раз.

Чтобы изображение на экране было хорошо и равномерно освещённым, нужен сильный источник света. Для этого применяются сильные электрические лампы. В аппаратах, рассчитанных на обслуживание больших аудиторий, лампы часто заменяются более мощным источником света — электрической дугой Петрова.

Однако и этого мало. Ведь лучи света от лампы распространяются во всех направлениях; при этом значительная часть их пропадает бесполезно. Поэтому, чтобы устранить потери света, позади лампы укрепляется вогнутое, сферическое зеркало. Оно отражает в сторону экрана ту часть световых лучей, которая падает на заднюю стенку проекционного фонаря.

Проекционные фонари применяются не только для демонстрации на экране прозрачных диапозитивов. С их помощью можно показывать большому числу зрителей многие физические и химические опыты. Широко распространены также аппараты, с помощью которых на экране показываются изображения и непрозрачных предметов, фотографий и рисунков из книг. Такие аппараты несколько отличаются по устройству от обычных проекционных фонарей и называются они эпидиаскопами.

Проекционный фонарь — действительно полезный аппарат. Однако у него есть один серьёзный недостаток — изображения на экране остаются неподвижными. Этот недостаток и устранён как раз в проекционном киноаппарате — особом аппарате, позволяющем получать на экране движущиеся изображения.

6. «ВЕЛИКИЙ НЕМОЙ»

Как же можно снимать движущиеся предметы, а затем воспроизводить их в движении на экране?

Рассмотрим сперва устройство и работу простейшего съёмочного киноаппарата.

Съёмка кинофильмов производится на прозрачной плёнке из гибкого материала — целлулоида, покрытого светочувствительным слоем. Плёнка режется в виде узкой длинной ленты шириной в 35 миллиметров.

Рис. 13. Киноплёнка с перфорацией.

Перед съёмкой рулон такой плёнки помещается в светонепроницаемую металлическую коробку — кассету. Кассеты современных киносъёмочных аппаратов вмещают в себя до 300 метров плёнки — количество, достаточное для непрерывной съёмки движущихся предметов в течение 10–15 минут.

При съёмке, при обработке заснятой киноплёнки и при демонстрации её в кинотеатре киноплёнка движется с определённой скоростью. Для этого плёнка снабжается так называемой перфорацией — двумя рядами отверстий, расположенных по боковым сторонам плёнки на строго одинаковом расстоянии друг от друга (рис. 13). Кассета с плёнкой вставляется в тёмную камеру съёмочного аппарата, очень похожую на камеру фотоаппарата.

Рис. 14. Простейшая схема киноаппарата, предназначенного для съёмки фильмов.

Камера аппарата для киносъёмки отличается от фотографической в основном тем, что имеет специальный механизм для передвижения плёнки (рис. 14).

Однако светочувствительная плёнка не может двигаться в киноаппарате непрерывно. Чтобы запечатлеть изображение предмета, она должна на какой-то, хотя бы на самый короткий, промежуток времени остановиться против объектива съёмочной камеры.

Рис. 15. Это нехитрое приспособление обеспечивает прерывистое движение киноплёнки. Барабан быстро поворачивается на четверть оборота, когда шайба делает полный оборот и шип входит в вырез мальтийского креста.

Простейшим приспособлением, обеспечивающим прерывистое движение киноплёнки, является сочетание так называемого мальтийского креста с зубчатым барабаном, известное в технике ещё задолго до изобретения кинематографа (рис. 15). В этом остроумном механизме шайба вращается непрерывно. Когда она сделает полный оборот и шип войдёт в вырез мальтийского креста, барабан быстро поворачивается на четверть оборота и передвигает плёнку на один снимок или, как его называют, кадр. В современных съёмочных и проекционных киноаппаратах для прерывистого передвижения плёнки применяются более сложные механизмы, называемые грейферами (см. рис. 14).

Как быстро движется при съёмках киноплёнка?

Мы уже знаем, что глаза человека сохраняют зрительные впечатления в течение примерно 0,1 доли секунды. Следовательно, чтобы получить на экране впечатление непрерывно движущегося изображения, нужно снимать на плёнке не менее 10 изображений в секунду.

Для установок немого кино принято производить съёмку со скоростью 16 отдельных снимков-кадров в секунду. Частота съёмки для звукового кинематографа ещё боль-шая — в секунду снимается 24 кадра.

Таким образом, шестнадцать раз за одну секунду движущаяся плёнка останавливается у объектива и снова приходит в движение. Во время перемещения плёнки объектив аппарата, конечно, должен быть закрыт. Световые лучи, идущие от снимаемого предмета, должны действовать на светочувствительный слой плёнки только в тот момент, когда плёнка стоит неподвижно; в противном случае изображения не получится. Для этого в киноаппаратах имеется специальное приспособление, закрывающее объектив в момент перемещения плёнки. Это приспособление называется обтюратором. Обычно это чёрный жестяной кружок с вырезанными частями (рис. 16). При киносъёмке обтюратор вращается; при этом скорость его вращения строго согласована со скоростью передвижения плёнки.

Рис. 16. Обтюратор.

Как же производится киносъёмка? Кинооператор, то-есть человек, производящий съёмку, устанавливает съёмочную камеру в нужном положении на особой подставке — штативе. Вслед за этим он производит наводку объектива на фокус. Кроме того, в специальное окошечко оператор рассматривает снимаемые предметы и выбирает нужное размещение изображения в кадре плёнки. После этого можно начинать съёмку. Кинооператор вращает ручку съёмочной камеры или включает специальный мотор, автоматически приводящий в движение все механизмы камеры: грейфер, обтюратор, барабаны для передвижения плёнки.

Специальный зубчатый барабан непрерывно извлекает плёнку из подающей кассеты (см. рис. 14). На короткую долю секунды плёнка останавливается против открытого объектива, при этом производится съёмка очередного снимка — кадра. Затем крыло обтюратора прикрывает объектив, и грейфер быстро передвигает плёнку вниз на величину одного кадра. После этого плёнка снова останавливается, обтюратор открывает объектив, производится съёмка нового кадра и т. д.

Отснятая плёнка подаётся зубчатым барабаном в так называемую приёмную кассету и по окончании съёмки вынимается вместе с этой кассетой из аппарата.

Так устроен и работает простейший съёмочный киноаппарат.

Рис. 17. Один из современных аппаратов для съёмки кинофильмов.

В настоящее время, однако, применяются аппараты во много раз более сложные (рис. 17). Они снабжаются целым набором объективов, позволяющих снимать предметы более или менее резко, удалённые от съёмочного аппарата на сотни метров и т. д.

После съёмки кассеты с плёнкой поступают в обработку.

В специальных проявочных машинах плёнка проявляется, закрепляется, промывается водой и сушится. Всё это делается так же, как и при обработке фотографической пластинки.

Отдельные куски отснятой и проявленной затем плёнки склеиваются друг с другом в определённой последовательности. Это производится в монтажных мастерских киностудий. Затем в нужных местах в плёнку вклеиваются куски другой плёнки с поясняющими надписями. Негатив будущего немого кинофильма готов.

Он поступает на копировальную фабрику, где с него делается несколько сотен отпечатков — позитивов, так называемых фильмокопий. Фильмокопии рассылаются по кинотеатрам.

Для демонстрации кинофильма на экране служит особый проекционный киноаппарат — кинопроектор. Это — проекционный фонарь, снабжённый механизмом для передвижения плёнки.

Оптическая система проектора, снабжённая сильным источником света, воспроизводит на экране изображение, заснятое на плёнке. В проекционном киноаппарате плёнка движется так же, как перемещалась она в съёмочной камере. Каждый кадр останавливается перед объективом на короткое время, затем обтюратор прикрывает объектив и один кадр почти мгновенно сменяется другим.

Смена кадров происходит столь быстро, что на экране мы наблюдаем лишь слабо заметное мигание света. Скорость движения плёнки при демонстрации кинокартины должна быть такой же, как и при съёмке. Если скорость плёнки увеличить, движение на экране будет неправдоподобно ускоренным, например, спокойно идущий человек вдруг побежит. Наоборот, при замедленном движении плёнки мы увидим на экране вялые, ленивые движения.

Долгое время после своего возникновения кинематограф имел большой недостаток. На экране показывались только движущиеся изображения, без звука. Поэтому кинематограф образно называли «Великим немым». Понадобились ещё годы упорного труда, чтобы «Великий немой» заговорил. О том, как это случилось, рассказано в следующей главе.

II. ГОВОРЯЩИЙ ЭКРАН

1. ФОНОГРАФ И ЕГО «РОДСТВЕННИКИ»

Семьдесят лет назад был изобретён первый аппарат, записывающий и воспроизводящий звук — фонограф. Фонограф имел простое устройство. На длинной металлической оси был закреплён гладкий цилиндр с натянутой на его поверхности оловянной бумагой — фольгой (рис. 18). Один конец оси имел винтовую нарезку. Когда цилиндр с помощью рукоятки вращался, ось ввинчивалась в гайку, закреплённую в стойке аппарата. В результате этого цилиндр, помимо вращательного движения, получал также и поступательное — вправо или влево. Перед цилиндром был укреплён небольшой металлический рупор, узкий конец которого был закрыт тонкой пластинкой из слюды — мембраной. В середине этой пластинки была вделана специально заточенная игла из весьма твёрдого материала — сапфира.

Мембрана с иглой прижималась к цилиндру. Когда цилиндр вращался, игла чертила на его мягкой поверхности — оловянной фольге — непрерывную винтовую линию. И вот, если перед фонографом производились звуки, слюдяная мембрана колебалась, и игла вдавливалась в фольгу уже не равномерно, а слабее и сильнее, образуя линию-канавку с рядом углублений и впадин. Так впервые была осуществлена механическая запись звука.

Рис. 18. Фонограф — первый прибор для записи и воспроизведения звука.

Записанный таким образом звук легко было воспроизвести. Для этого мембрана с иглой отодвигалась от цилиндра, и вращением ручки в обратную сторону цилиндр возвращался в первоначальное положение. Затем игла вновь вставлялась в проделанную ею бороздку, и цилиндр снова приводился во вращательное движение. Сапфировая игла, прыгая из одного углубления в другое, заставляла мембрану колебаться — из рупора слышались все звуки, записанные на фольге!

В дальнейшем фонограф был усовершенствован. Цилиндр, покрытый оловянной фольгой, был заменён диском с нанесённым на нём тонким слоем воска. Это улучшило качество записи и воспроизведения звука. Затем и восковые диски были заменены более удобными и долговечными пластинками из алюминия, целлулоида и эбонита. Изменился и внешний вид фонографа. Наш современник — патефон — есть не что иное, как усовершенствованный фонограф.

Вскоре после того как появился фонограф, были сделаны и попытки использования его для озвучания двигающихся изображений.

Был изобретён аппарат, состоящий из двух барабанов. На один из барабанов снимались фотографии, а на другой записывался звук.

Однако этот аппарат, названный кинетоскопом, был аппаратом только для индивидуального пользования. Он представлял собою небольшой ящик с сильным увеличительным стеклом. Зритель прикладывал свой глаз к увеличительному стеклу и опускал монету в специальное отверстие ящика. Механизм приходил в движение; барабаны вращались. Изображённые на одном из них фигурки двигались; одновременно раздавались звуки, записанные на другом барабане. Длительность «сеанса» в кинетоскопе не превышала 30 секунд.

В дальнейшем, когда уже появилось немое кино, изобретатели делали попытки использовать усовершенствованный звуковоспроизводящий аппарат — граммофон для озвучания кинофильмов. При этом изображение снималось на плёнку, а звук записывался на восковой или металлический диск. Но оказалось, что очень трудно одновременно воспроизводить на экране изображение и звук. Очень часто звук отставал от изображения или наоборот — опережал его. Нередко зрители первых звуковых кинофильмов громко смеялись или возмущались полному несоответствию между словами и действиями героев. Да и сама звукозапись оказывалась делом сложным. Актёры должны были находиться в непосредственной близости от рупора звукозаписывающего аппарата. Достаточно было кому-нибудь из них отвернуться в сторону, как звук голоса почти совсем не записывался на пластинку.

Всё это заставило искать новые, более совершенные способы озвучания кинематографа. И эти способы были найдены. Их подсказала новая, быстро развивающаяся отрасль науки и техники — электричество.

2. КАК ЗВУК ПЕРЕДАЁТСЯ ПО ПРОВОДАМ

Знаете ли вы, как устроен и работает обычный телефон?

Представьте себе два небольших магнита, удалённых друг от друга на значительное расстояние. На каждый из магнитов надета катушка с несколькими слоями тонкой изолированной проволоки. Обе катушки соединены между собой проводами. Вблизи магнитов закрепляются тонкие и упругие стальные пластинки — мембраны (рис. 19).

Если перед одной из мембран произвести звук, то звуковые колебания воздуха вызовут колебательные движения стальной мембраны. Она будет то приближаться к магниту, то удаляться от него. В результате этого в катушке, надетой на магнит, возникает переменное электрическое напряжение. По проводам, связывающим обе катушки, потечёт электрический ток, величина которого будет непрерывно меняться в зависимости от колебания стальной пластинки.

Проходя по катушке второго магнита, электрический ток будет в большей или меньшей степени подмагничивать его. При этом вторая мембрана будет сильнее или слабее притягиваться к магниту. Она будет в точности повторять колебания первой мембраны. Приложив к ней ухо, мы ясно услышим звуки, которые производятся у первой мембраны.

Рис. 19. Схема, поясняющая устройство телефона.

Рис. 20. Так устроен угольный микрофон — важнейшая деталь современного телефонного аппарата.

На этом явлении и основана работа телефона — аппарата, предназначенного для передачи звуков по проводам на большие расстояния.

Правда, современный телефонный аппарат имеет более сложное устройство. В нём описанное явление используется лишь для того, чтобы превращать колебания электрического тока в звуковые колебания. А для превращения звуковых колебаний в электрические в телефонном аппарате имеется специальный прибор — микрофон.

Существуют различные типы микрофонов. Вот как устроен один из них, так называемый угольный микрофон (рис. 20). Главной его деталью является тонкая круглая пластинка, сделанная из угля, — мембрана. Мембрана закреплена в специальной коробочке, изготовленной из пластмассы или металла. Внутри коробочки, почти касаясь мембраны, установлена угольная колодка, на которой сделано несколько углублений — вырезов. В эти вырезы насыпают мелкозернистый уголь.

Микрофон включается в электрическую цепь так, что мембрана соединяется с одним концом этой цепи, а угольная колодка с другим. Таким образом, угольный порошок является составным звеном электрической цепи. В эту же цепь включается источник постоянного электрического тока — батарея, а также телефонная трубка, воспроизводящая звуки.

Когда перед микрофоном раздаются какие-либо звуки, угольная мембрана колеблется и то сильнее, то слабее сжимает угольный порошок. В результате этого сопротивление прохождению электрического тока через микрофон то уменьшается, то возрастает. При этом в цепи соответственно изменяется сила тока.

Меняющийся по силе ток поступает в телефонную трубку. Магнит колеблет упругую стальную мембрану, и в трубке вновь рождаются произнесённые перед микрофоном звуки.

Таким образом, современный телефонный аппарат сочетает в себе микрофон, превращающий звуковые колебания в электрические, и электромагнитную телефонную трубку, в которой совершается обратный процесс — превращение колебаний электрического тока в звуковые.

Успешный опыт использования электрического тока для передачи звука на большие расстояния заставил исследователей поработать и над тем, чтобы применить электричество для записи звуковых колебаний.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ПОМОГАЕТ ЗАПИСЫВАТЬ ЗВУКИ

Если поместить железный стержень в катушку с намотанной на ней изолированной проволокой и пропустить через проволоку электрический ток, то железный стержень приобретает свойство притягивать стальные и железные изделия. Он становится, как говорят, электромагнитом. Его свойства ничем не отличаются от свойств естественного магнита. Он может намагничивать стальные изделия. Будучи подвешен на нитке, электромагнит, как и магнитная стрелка, приобретает строго определённое положение: одним концом он показывает на север, а другим на юг. Однако достаточно прекратить подачу электрического тока в обмотку электромагнита, и железный сердечник быстро потеряет свои магнитные свойства.

Рис. 21. Схема простейшего аппарата, предназначенного для электромагнитной записи звука на стальную проволоку.

В отличие от железа, сталь, будучи намагничена, сохраняет свои магнитные свойства долго. Этим качеством стали и воспользовались для звукозаписи. Уже в течение нескольких десятилетий существуют простые и вместе с тем оригинально устроенные аппараты, позволяющие записывать звук на длинную стальную ленту или проволоку.

Вот как устроен и действует один из таких аппаратов (рис. 21).

Намотанная на катушке стальная лента или проволока с помощью часового механизма или электрического моторчика перематывается на другую катушку. В непосредственной близости от движущейся ленты находится электромагнит; обмотка его включена в электрическую цепь, состоящую из батареи постоянного тока и микрофона.

Если перед микрофоном произносятся звуки, электрический ток в цепи будет всё время изменяться. В результате этого железный стержень, в такт с изменениями тока, будет намагничиваться сильнее или слабее. Непрерывно двигаясь возле электромагнита, стальная лента также станет намагничиваться. При этом намагничивание не будет постоянным. Отдельные участки ленты будут намагничены в большей степени, так как они двигались возле электромагнита в момент, когда по его обмотке проходил сильный ток; другие участки ленты будут намагничены в меньшей степени — они проходили около электромагнита, когда по его обмотке шёл слабый ток.

Если теперь заменить микрофон телефонной трубкой и, перемотав ленту в прежнее положение, снова заставить её двигаться перед электромагнитом, будет происходить обратное явление. Под действием различно намагниченных участков движущейся ленты железный стержень сам будет намагничиваться то сильно, то слабо. В его обмотке возникнет непрерывно изменяющийся электрический ток. Этот ток приведёт в колебательное движение мембрану телефонной трубки. Так воспроизводятся звуки, записанные на стальной ленте.

Вот такую звуковую запись — на стальной проволоке — и попытались использовать для озвучивания кинофильмов. Чтобы звук совпадал с происходящим на экране, было предложено вделывать проволоку с записанным на ней звуком в край киноленты. Нетрудно понять, что такое «озвучание» кинофильмов было делом трудным и технически мало осуществимым. Поэтому описанный способ не получил в кинематографии сколько-нибудь значительного распространения.

Следующим этапом в развитии звукозаписи явились попытки записывать звук… светом. Делается это так. В электрическую цепь, состоящую из источника тока и микрофона, включается электрическая дуга. Если теперь перед микрофоном произносить звуки, то, как всегда, ток в цепи начнёт непрерывно меняться, пульсировать. Благодаря этому будет меняться и яркость свечения электрической дуги. С помощью линзы свет дуги собирается в узкий луч и направляется на светочувствительный слой движущейся киноленты. После проявления ленты нетрудно убедиться, что полоска, вычерченная лучом света, не будет иметь всюду одинаковую плотность. На ней будут чередоваться светлые и тёмные участки, соответствующие изменениям в яркости свечения дуги, которые в свою очередь вызваны колебаниями мембраны микрофона.

Таким образом, и в этом случае электричество помогло нам записать звук на плёнку.

Как же вновь воспроизвести записанный таким путём звук? Как превратить чёрные и светлые полосы на плёнке в звуковые колебания?

Уже давно учёные установили интересное свойство одного химического элемента — селена. Под действием света кристаллический селен меняет своё электрическое сопротивление: чем сильнее он освещается, тем меньшим становится его сопротивление. Это свойство селена и даёт возможность воспроизводить звуки, записанные на киноленте в виде светлых и чёрных полосок.

В самом деле, включим пластинку селена в цепь, состоящую из электрической батареи и телефонной трубки, и направим на эту пластинку узкий пучок света. Если теперь на пути светового пучка поместить движущуюся плёнку с записанными на ней звуками, то на селен будет падать то большее, то меньшее количество света — в зависимости от того, прозрачный или тёмный участок плёнки будет преграждать путь светового пучка. В соответствии с этим электрическое сопротивление селена будет непрерывно изменяться, ток в цепи начнёт пульсировать; а это приведёт в колебательное движение мембрану телефона: наше ухо ясно услышит звуки, записанные на плёнку!

С тех пор как впервые был проделан описанный опыт, прошло полстолетия. После этого было предложено много и других аппаратов для записи и воспроизведения звука с помощью электричества. Однако все эти аппараты, изготовленные в течение первых двух десятилетий нашего века, не давали ни хорошей записи, ни хорошего воспроизведения звука. Причина была в том, что ни микрофон, ни электрическая дуга не отличали звуки, близкие по силе и высоте. Поэтому при звукозаписи на светочувствительной плёнке получались искажения. Эти искажения усиливались ещё больше в процессе фотографической обработки плёнки.

Искажался звук и при его воспроизведении с киноплёнки Телефонная трубка была далеко не совершенным прибором. Изменения тока в ней, вызванные переменным освещением селеновой пластинки, были совсем незначительными. Звуки были слабыми, неотчётливыми. Да и сама селеновая пластинка не годилась для хорошего воспроизведения звука. Дело в том, что если селеновое сопротивление подвергается воздействию светового пучка, сила которого изменяется очень быстро, скажем, тысячу раз в секунду, то селен просто не успевает «отвечать» на такие быстрые изменения света. А это влечёт за собой грубые искажения звука.

Поэтому понадобилось ещё почти два десятилетия напряжённой работы в различных областях науки и техники для того, чтобы найти, наконец, высококачественный способ записи и воспроизведения звука в кинематографе.

В конце прошлого века выдающийся русский учёный А. С. Попов впервые осуществил передачу электрических сигналов на далёкие расстояния без проводов. Это замечательное открытие вызвало к жизни новую отрасль техники — радиотехнику.

Радиотехника и решила судьбу звукового кино.

Появились совершенно новые аппараты для усиления электрических колебаний, а также для превращения звуковых колебаний в электрические и обратно. Это были усилители, состоящие из радиоламп и трансформаторов, усовершенствованные микрофоны и громкоговорители, позволяющие усиливать звуки во много раз.

И вот теперь, с помощью этих новых приборов, стало уже возможным как записывать на плёнку очень слабые звуки, так и восстанавливать эти звуки с той громкостью, какая была необходима для больших помещений.

Однако одно было ещё несовершенным при воспроизведении звука. Необходимо было заменить селеновое сопротивление чем-то другим, каким-то новым приспособлением, которое обладало бы свойством мгновенно «отвечать» на малейшие изменения светового потока.

Такое приспособление было вскоре найдено.

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЛАЗ

В конце прошлого века выдающимся русским физиком, профессором Московского университета, А. Г. Столетовым было впервые изучено новое необычайное явление. Вот в чём оно заключалось.

Поместите на небольшом расстоянии друг от друга полированную пластинку из цинка и металлическую сетку; соедините их с очень чувствительным электроизмерительным прибором — гальванометром (рис. 22). И вот, стоит вам теперь осветить цинковую пластинку электрической дугой, как стрелка гальванометра мгновенно отклонится, показывая, что в цепи возник электрический ток.

Рис. 22. Свет электрической дуги, направленный на цинковую пластинку, мгновенно вызывает появление электрического тока в цепи.

Поместите между металлической сеткой и гальванометром электрическую батарею, соединив её отрицательный полюс с цинком, а положительный — с медной сеткой. Стрелка гальванометра при этом останется неподвижной: между цинковой пластинкой и сеткой находится воздушный промежуток, и электрическая цепь, таким образом, разомкнута. Однако как только свет электрической дуги упадёт на пластинку из цинка, стрелка гальванометра отклонится! При этом в цепи появится ток значительно больший, чем в первом случае, без батареи. Воздушный промежуток, освещённый электрической дугой, уже не является препятствием для электрического тока.

Причина этого интересного явления вскоре была установлена. Оказалось, что под действием света, особенно его ультрафиолетовых лучей, из цинковой пластинки непрерывно вырываются отрицательные заряженные электрические частички — электроны, которые переносятся затем на металлическую сетку. Возникающий при этом ток был назван фотоэлектрическим, то-есть током, полученным в результате воздействия света (свет по-гречески называется «фотос»).

Фотоэлектрическое явление было использовано учёными для создания новых замечательных приборов — фотоэлементов.

Вот эти-то приборы и дали возможность строить такие аппараты и установки, которые действуют под влиянием света практически мгновенно!

Кроме того; современные фотоэлементы отличаются также и исключительной чувствительностью к свету. Они «чувствуют» даже свет самых слабых звёзд (подробнее о фотоэлементах и их применении см. книжку в «Научно-популярной библиотеке» Гостехиздата — В. А. Мезенцев «Электрический глаз»).

Замечательный прибор фотоэлемент является необходимейшей деталью современной звуковой киноустановки. Усилительные устройства и фотоэлементы дали, наконец, возможность заговорить «Великому немому» громко и отчётливо!

Однако на пути практического развития и освоения звукового кино стояли ещё большие трудности. Огромную роль в их успешном преодолении сыграли советские учёные А. Ф. Шорин и П. Г. Тагер, а также В. Д. Охотников.

Как же записываются и воспроизводятся звуки в кино?

5. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ЗАПИСИ ЗВУКА НА КИНОПЛЁНКУ

Пользуются широкой известностью две системы записи звука. Обе они разработаны представителями советской кинематографии — проф. П. Г. Тагером и проф. А. Ф. Шориным.

По способу проф. Тагера звукозапись производится следующим образом (рис. 23).

Рис. 23.Упрощенная схема записи звука на плёнку по способу проф. П. Г. Тагера.

Записываемые звуки улавливаются мембраной микрофона и превращаются в колебания электрического тока. Пройдя усилительное устройство, этот ток усиливается в сотни тысяч раз и попадает в так называемый модулятор света. Это — прибор, превращающий колебания электрического тока в световые колебания. Он представляет собою небольшой сосуд, наполненный особой жидкостью — нитробензолом; в неё помещены пластинки — электроды, к которым и подведены провода от усилителя. Нитробензол обладает замечательной особенностью изменять свои светопреломляющие свойства в зависимости от изменения силы электрического тока, идущего от усилителя к электродам модулятора.

Модулятор стоит на пути световых лучей, направляемых от спокойно горящей электрической лампочки через щель и объектив к непрерывно движущейся светочувствительной плёнке, на которой должен быть записан звук.

Проходя в нитробензоле между электродами модулятора, свет под влиянием меняющегося электрического тока будет то ярче, то слабее. Поэтому, падая за модулятором на движущуюся киноплёнку, он окажет различное химическое воздействие на её светочувствительный слой. Звуковые колебания будут сфотографированы.

На плёнке, между снимками-кадрами и перфорацией, появится узкая «звуковая дорожка», или фонограмма.

Она будет состоять из параллельных чёрточек, одинаковых по высоте, но отличающихся шириной и степенью прозрачности (рис. 24).

Система Тагера называется интенсивной, или тоновой.

Рис. 24. Так выглядит «звуковая дорожка» (слева), записанная на плёнку по способу проф. П. Г. Тагера.

Ещё более простой модулятор света был предложен заслуженным деятелем науки и техники В. Д. Охотниковым совместно с А. Машковичем в 1929 году. По своему устройству этот модулятор походит на обычную электрическую лампочку накаливания (более подробно об этом, а также вообще о различных способах записи звука см. брошюру «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата — В. Д. Охотников «В мире застывших звуков»).

После того как процесс звукозаписи закончен, плёнка подвергается такой же обработке, как и любая негативная киноплёнка с отснятыми на ней кадрами. В результате получается негатив фонограммы. При изготовлении позитива кинокартины на одной и той же позитивной плёнке печатается сначала зрительный ряд (изображение), а потом фонограмма.

Способ звукозаписи, разработанный проф. А. Ф. Шориным отличается от описанного также устройством модулятора света. В аппарате Шорина использован в качестве модулятора так называемый струнный гальванометр.

Вот как записывается звук по способу проф. Шорина (рис. 25). Световые лучи от небольшой электрической лампочки, пройдя через узкую щель и специальный объектив, падают в виде узенькой полоски на непрерывно движущуюся светочувствительную плёнку. На пути лучей, как и в аппарате Тагера, установлен модулятор света. Но здесь он представляет собой магнит с натянутой между его полюсами нитью из дюралюминия. Через эту нить и пропускается усиленный электрический ток, идущий от микрофона.

Так как сила электрического тока, проходящего через нить, всё время изменяется, благодаря звуковым колебаниям, то в такт этим изменениям нить приходит в колебательное движение. Она начнёт выгибаться то сильнее, то слабее.

Рис. 25. Упрощённая схема записи звука на плёнку по способу проф. А. Ф. Шорина.

Рис. 26. Фонограмма, записанная на плёнку по способу проф. А. Ф. Шорина.

Аппарат Шорина устроен таким образом, что когда нить находится в спокойном состоянии, тень от неё покрывает половину световой щели, сквозь которую освещается плёнка. Во время работы аппарата, когда нить приходит в колебательное движение, она перекрывает световую щель то в большей, то в меньшей степени. В соответствии с этим и плёнка освещается то сильнее, то слабее. Таким образом, на её светочувствительном слое окажутся записанными малейшие изменения электрического тока, вызванные колебаниями звука перед микрофоном.

«Звуковая дорожка», записанная по способу проф. Шорина, состоит из прозрачных и зачернённых частей, образующих между собой зубчатую границу (рис. 26).

Так записывается звук на киноплёнку.

Надо сказать, что теперь применяемые в практике звукозаписывающие аппараты отличаются ещё более сложным устройством. Над их совершенствованием работали десятки специалистов во всех странах мира. Но в основе всех этих аппаратов лежат устройства, разработанные нашими советскими учёными: профессорами Тагером, Шориным и заслуженным деятелем науки и техники Охотниковым.

В заключение следует ещё рассказать о том, что скорость движения плёнки при съёмке (а также и при демонстрации) звуковых фильмов примерно в 1,5 раза больше, чем скорость плёнки в немом киноаппарате.

Чем вызвано такое повышение скорости плёнки в звуковом кинематографе?

Это необходимо для того, чтобы обеспечить доброкачественные запись и воспроизведение звука. Действительно, наиболее высокие звуки, которые бывает необходимо записать на плёнку, имеют около 10 тысяч колебаний в секунду. При принятой в звуковом кино скорости движения плёнки на одно колебание приходится всего 0,045 мм длины «звуковой дорожки». Это очень небольшая величина.

И если бы плёнка двигалась медленнее, эта величина стала бы ещё меньше, и изображения отдельных звуковых колебаний на плёнке просто слились бы. В этом случае хорошего воспроизведения звука не удалось бы получить.

6. ДЕМОНСТРАЦИЯ ЗВУКОВОГО ФИЛЬМА

Аппарат для демонстрации звукового кинофильма состоит из двух частей. Одна его часть, предназначенная для показа изображения на экране, практически ничем существенным не отличается от кинопроектора для немых фильмов. Она обеспечивает только несколько большую скорость движения плёнки — 24 кадра в секунду вместо 16.

Вторая часть проектора — она называется звуковым блоком — служит для воспроизведения звука. Обычно звуковой блок монтируется непосредственно на проекционном аппарате и, таким образом, звуковой кинопроектор представляет собою одно целое.

Как устроен звуковой блок современного кинопроекционного аппарата, видно из рисунка 27. Мы уже знаем, что при демонстрации кинофильма плёнка не движется равномерно. Она перемещается скачками, останавливаясь на короткие доли секунды перед окном объектива и снова быстро перемещаясь. Однако в звуковом блоке плёнка должна двигаться равномерно. В противном случае никакого звука мы не услышим; из громкоговорителя будет раздаваться только беспорядочный треск.

Для этого в звуковом кинопроекторе имеется специальное устройство — так называемый фильтр, или стабилизатор.

Стабилизаторы применяются разных систем. Их основной деталью является массивный металлический маховик — барабан, сидящий на свободной оси. Миновав объектив кинопроектора, плёнка попадает на барабан стабилизатора и заставляет его вращаться. Таким образом, в этом случае плёнка является как бы своеобразным приводным ремнём.

Рис. 27. Схема воспроизведения звука, записанного на киноплёнку.

Барабан стабилизатора иногда снабжается зубчиками. Однако это не обязательно. Чаще всего такие барабаны делаются гладкими, а плёнка прижимается к ним с помощью специального ролика.

Барабан стабилизатора вращается равномерно и полностью устраняет неравномерность движения плёнки в звуковом блоке.

Небольшая, но яркая электрическая лампочка-осветитель бросает через узкую щель и микрообъектив пучок света на плёнку. Микрообъектив превращает его в тонкую световую «чёрточку». Эта чёрточка, называемая «читающим штрихом», просвечивает фонограмму движущейся плёнки и падает на фотоэлемент, возбуждая в нём электрический ток. Мы уже знаем, что этот ток будет менять свою силу в зависимости от яркости светового луча, падающего на фотоэлемент.

Рис. 28. Современная звуковая кинопроекционная установка, выпускаемая нашей промышленностью.

Применяющиеся в современных звуковых кинопроекционных аппаратах, фотоэлементы представляют собою очень миниатюрные электрические приборы, размер которых не превышает спичечной коробки.

Возникающие в фотоэлементе электрические токи направляются в усилитель, а оттуда — в громкоговоритель, превращающий колебания электрического тока в звуковые. Так устроена и работает современная звуковая киноустановка (рис. 28).

III. КИНО И НАУКА

1. ПУТЕШЕСТВИЕ В НЕВИДИМЫЙ МИР

Взгляните на каплю воды. Ничего особенного вы в ней не увидите. Но посмотрите на ту же каплю через микроскоп. Перед вами откроется огромный невидимый ранее мир (рис. 29).

Как показать этот мир большому числу людей, скажем, слушателям какой-либо лекции? Микроскоп для этой цели слишком неудобен. Ведь в него может смотреть лишь один человек. Сколько же потребуется времени, чтобы каждый из присутствующих на лекции хорошенько познакомился с жизнью в капле воды!

Не годится для этого и проекционный фонарь. С его помощью на экране показываются только неподвижные картины.

Рис. 29. Капля воды, увеличенная под микроскопом.

Представьте себе, что преподаватель или лектор хочет рассказать о фагоцитозе — замечательном открытии великого русского учёного И. И. Мечникова. Фагоцитоз — это очень важное и интересное явление, происходящее в организме человека. Когда, например, человек занозил руку, в его организм вместе с занозой проникают микробы. Они могут принести вред человеческому организму. Тогда из ближайших кровеносных сосудов к занозе устремляются крохотные тельца, находящиеся в крови, — лейкоциты. Они бросаются в бой с вредными микробами и уничтожают их. Этот процесс и называется фагоцитозом.

Представить себе мысленно борьбу лейкоцитов с микробами трудно. Чтобы понять сущность этого явления, надо видеть его воочию каждому слушателю лекции. Но как это сделать? Ведь здесь не помогут ни микроскоп, ни проекционный фонарь.

Ну, а если лектор желает показать слушателям возбудителей заболеваний? Тут уже не может быть и речи о микроскопе. Ведь из-за опасности заражения многие из микробов нельзя принести в лекционный зал в живом виде.

А сколько есть труднодоступных, невидимых простым глазом явлений, которых подолгу дожидается учёный, не отводя глаз от микроскопа! Таковы, например, рост и деление клеток и т. д.

Как наглядно рассказать обо всех этих интересных явлениях широкой аудитории?

Во всех этих случаях на помощь приходит кино. На плёнку можно заснять всё то, что видел учёный в микроскопе в течение долгих дней. Благодаря кино самые сложные исследования учёных стали доступными каждому. И теперь нередко на научных собраниях и съездах, на популярных лекциях учёные подтверждают свои слова показом фильмов.

Каким же образом можно заснять на киноплёнку что-либо невидимое глазу, например микробов? Для этого объединяются в одну установку киносъёмочный аппарат и микроскоп (рис. 30).

При этом учитывается, что каждый, самый незначительный толчок установки вызывает какой-то сдвиг наблюдаемого предмета; этот сдвиг увеличивается микроскопом в сотни, а иногда и в тысячи раз и даёт огромное искажение. Поэтому микрокиноустановку изолируют от всяких толчков, помещая её на большом массивном фундаменте. Этот фундамент делается из железобетона и углубляется в землю на несколько метров.

Рис. 30. С помощью этого аппарата производится микрокиносъёмка.

Как киноаппарат, так и микроскоп, применяемые для микросъемки, ничем существенным не отличаются от обычной киносъёмочной камеры и обычного микроскопа.

Правда, микрокиноустановку часто соединяют ещё и с другими специальными устройствами, позволяющими ускорять или замедлять съёмку. Об этом будет рассказано позже.

Чтобы ясно видеть микроорганизмы и хорошо заснять их на плёнку, необходимо ярко освещать небольшое стёклышко на столике микроскопа. Для этой цели применяются либо угольные дуговые лампы, либо так называемые точечные лампы, яркий свет которых сосредоточен в одной крохотной точке. Такие лампы дают очень сильный свет.

Когда с помощью микрокиноустановки снимается какой-либо жидкий объект, например капля воды или крови, то горизонтальное размещение всей установки препятствует удачной съёмке — стёклышко с наблюдаемым объектом стоит вертикально и капля жидкости будет постепенно стекать с него. В этом случае установку для съёмки микроорганизмов ставят так, чтобы микроскоп и киноаппарат стояли вертикально.

В некоторых научно-популярных фильмах можно видеть, как растёт живая ткань, из которой состоит тело человека, как растут и делятся клетки. Для съёмки этих исключительно медленно происходящих процессов требуются уже специальные приспособления. В самом деле, ведь обычная кинокамера снимает, как известно, не более 24 кадров в секунду. Процесс же деления клетки длится иногда долгими часами. И если мы будем снимать такой процесс обычным, знакомым нам аппаратом, мы потратим на это десятки тысяч метров плёнки. Кроме того, просмотр такого фильма занял бы столько же времени, сколько и его съёмка. И самое главное — вряд ли при этом зрители уловили бы что-нибудь своими глазами. Ведь это было бы равносильно тому же, чтобы стараться, например, увидеть, как передвигается часовая стрелка или как раскрывается цветок! Поэтому все медленно протекающие процессы и явления не снимаются на киноплёнку обычным путём. Для этого применяется одно замечательное приспособление. Его называют «счётчик времени».

2. «СЧЁТЧИК ВРЕМЕНИ»

В окружающем нас мире есть много явлений, которые хорошо были изучены только с помощью кино.

Можно ли, например, увидеть, как растёт трава?

Конечно, при помощи последовательных наблюдений, фотографирования или зарисовок можно довольно ясно представить себе этот процесс. Но увидеть его возможно только при помощи киносъёмки.

Таких явлений, которые не поддаются непосредственному наблюдению, очень много. Так, медленно набухает и выпускает корни и стебель семя в почве, медленно делится клетка в живом организме, медленно заживает рана и т. д.

И всё это можно ясно увидеть в кино!

Как это делается?

Обычная киносъёмка звуковых фильмов производится со скоростью 24 кадра в секунду. Готовый кинофильм демонстрируется на экране с такой же быстротой. Но если снимать в одну секунду не 24 кадра, а только один, а демонстрировать плёнку на экране с обычной скоростью, то движение покажется нам ускоренным в 24 раза!

Возьмём, например, цветок тюльпан; известно, что он расцветает в течение пяти часов, то-есть за 300 минут или за 18 тысяч секунд. Если киноаппарат будет снимать распускание этого цветка с обычной скоростью, то понадобится сделать 24X18000=432000 кадров. Получится кинолента длиной свыше восьми километров! Показ такой киноленты на экране, при обычной скорости демонстрирования фильмов, займёт те же пять часов. Поэтому естественно, что и на экране мы не уловим процесса постепенного раскрывания лепестков цветка.

Ну, а если мы будем снимать только один кадр в минуту? Тогда весь процесс расцветания тюльпана «уложится» в 300 кадров. На экране мы увидим этот коротенький фильм за 300:24= 12,5 секунды. Иными словами, тюльпан на экране расцветёт не за пять часов, а всего за 12,5 секунды. Благодаря такому уплотнению времени очень медленное, невидимое движение становится на экране видимым!

Так кино пришло на помощь науке и дало возможность наблюдать воочию очень медленные процессы и явления, происходящие вокруг нас.

Такая замедленная киносъёмка носит название цейтраферной съёмки. Аппарат, позволяющий осуществлять эту съёмку, называется «счётчиком времени», или цейтрафером. В этом аппарате соединены между собою съёмочная камера, часовой механизм и электрический мотор. Особый регулятор позволяет увеличивать или уменьшать промежутки времени между съёмками каждого кадра. Каждый раз, когда часы отмечают время съёмки, автоматически включается освещение, мотор приводит в движение съёмочную камеру и на негативной плёнке, скрытой в глубине аппарата, запечатлевается ещё один снимок. Заканчивается съёмка очередного кадра — выключается мотор и гаснет яркий свет электрической лампы. Установка «отдыхает» до тех пор, пока подойдёт время съёмки нового кадра.

Бывают случаи, когда при цейтраферной съёмке в течение часа или даже целых суток снимается всего один кадр.

3. СКОРОСТНАЯ КИНОСЪЁМКА

Однако кроме явлений, протекающих крайне медленно, есть и такие, которые совершаются, наоборот, очень быстро. К их числу относится, например, полёт снаряда и пули. С большой быстротой протекают и некоторые химические реакции. Подобные явления и процессы также нельзя увидеть невооружённым глазом.

Как заснять их на киноплёнку? Оказывается, очень просто. Надо проделать обратное цейтраферной съёмке, т. е. надо ускорить частоту съёмки, а показывать фильм с обычной скоростью. Так, например, если снимать в секунду не 24, а, скажем, 240 кадров, а потом демонстрировать этот фильм с обычной скоростью, то мы увидим движение замедленным в 10 раз. И чем большее количество кадров в секунду заснимет киноаппарат, тем более медленными предстанут на экране заснятые процессы и явления.

Современные скоростные киносъёмочные аппараты могут производить съёмку со скоростью нескольких тысяч кадров в секунду. Такие аппараты называют рапидаппаратами, или «лупой времени». При съёмке со скоростью 1 500 кадров в секунду плёнка мчится внутри аппарата с быстротой курьерского поезда, делающего свыше 100 километров в час! А иногда приходится производить киносъёмку и с ещё большей скоростью. Насколько же точны и совершенны должны быть мельчайшие детали рапидаппарата!

Скоростная киносъёмка широко применяется для научного исследования сверхбыстрых процессов и явлений. Так, ещё совсем недавно полёт пули был недоступен нашему глазу. Мы могли наблюдать только разрушительные последствия действия пули. Вот рассыпается стекло, пробитое этим маленьким кусочком свинца, но летящая пуля так и осталась неуловимой для человеческого глаза.

Полёт пули был заснят с помощью киноаппарата, могущего снимать со скоростью 3,5 тысячи кадров в секунду. А затем плёнка демонстрировалась с обычной скоростью. Таким образом полёт пули оказался замедленным на экране почти в 150 раз. И глаз человека увидел совсем неожиданное. Вот, слегка вращаясь вокруг своей оси, пуля медленно проплывает по экрану, окружённая пороховыми газами. Вот она приближается к стеклу. Но что это? Пуля ещё не коснулась гладкой поверхности стекла, как оно уже начинает выгибаться. Вслед за этим в стекле образовывается круглое отверстие, маленький стеклянный кружок отлетает далеко в сторону. В это отверстие плавно и спокойно проходит пуля. И когда она уже удалилась от стекла, последнее рассыпается на мелкие куски.

Что же произошло? Почему в стекле появилось отверстие и отчего стекло рассыпалось, если пуля его совсем не касалась? Скоростная съёмка даёт точные ответы на все эти вопросы. Оказывается, отверстие в стекле проделала волна воздуха, сжатого быстро движущейся пулей, а окончательно разрушили стекло завихрения воздуха, образовавшиеся позади пули. Таким образом не пуля, а воздух разбил стекло!

При помощи высокочастотной киносъёмки учёные исследуют процессы взрыва горных пород, изучают работу различных быстро двигающихся механизмов, испытывают наиболее ответственные детали самолётов, наблюдают процессы кристаллизации веществ и многие другие явления в природе и в технике.

4. РЕНТГЕНОВЫ ЛУЧИ И КИНО

Мало кто не знает теперь о рентгеновых лучах. Эти невидимые глазу лучи проникают через непрозрачные тела и делают их как бы прозрачными. Если направить такие лучи через тело человека, то станут видны его внутренние органы, а у раненого — и застрявшие в теле пуля или осколок. Всё это врач наблюдает на особом экране. При помощи рентгеновых лучей можно производить и фотографирование внутренних органов человека и различных тканей его тела.

Несколько лет назад в Москве учёные-рентгенологи и кинооператоры произвели киносъёмку при помощи рентгеновых лучей. Опыт прошёл успешно. Таким образом, стало возможным заснять на киноплёнку такие скрытые от невооружённого глаза процессы, как поток питательных веществ в прорастающем семени, структурные изменения внутри слитка металла и т. д.

Нет сомнений, что в дальнейшем учёные объединят аппарат для рентгеновской киносъёмки с цейтрафером и рапидкамерой и проникнут ещё глубже в скрытые от нашего глаза процессы и явления.

Мы рассказали только о некоторых примерах применения кино для научного исследования. Киноаппарат стал сейчас необходимой принадлежностью каждого научного института, каждой научной экспедиции. Человек, вооружённый этим аппаратом, поднимается на самолётах и стратостатах, он сопровождает советских учёных в их экспедициях в Арктику, в тайгу, в малоисследованные горы и пустыни Средней Азии.

Стеклянный глаз киноаппарата проникает всюду — и в глубины моря и внутрь стального слитка.

IV. КИНО НА СЛУЖБЕ ПРОСВЕЩЕНИЯ

1. ШКОЛЬНЫЙ ЭКРАН

Каждый педагог стремится к тому, чтобы учащийся как можно лучше и быстрее воспринимал сообщаемые ему знания. Известно, что знания воспринимаются хорошо и быстро тогда, когда учащийся получает отчётливое и ясное представление о новом предмете или научном законе.

Хорошие педагоги всегда стараются оживить свои уроки. Они передают свои знания не только при помощи словесного объяснения, но и путём показа учащимся того, о чём шла речь на уроке. Каждый из нас на собственном опыте знает, как оживляется урок, когда учитель или лектор приносит с собой хорошую географическую карту, картины или производит научный опыт. Всё это помогает слушателям получить наиболее полное и точное представление о том, что рассказал лектор. Наглядные пособия давно получили самое широкое распространение в начальной, средней и высшей школах.

В последние годы на помощь учителю и лектору пришёл новый могучий помощник — кинематограф. Школьный экран быстро завоевал себе всеобщую любовь преподавателей и учащихся. Опыт показал, что лекция, проведённая с помощью кино, быстрее и лучше усваивается слушателями. Это и понятно: ведь зрительные ощущения являются одним из главных средств восприятия окружающего нас мира. В самом деле, что легче — вспомнить внешность знакомого человека или его голос? Каждый знает, что легче представить себе человека.

Особенно большую роль играет кино при изучении таких наук, как география, ботаника, зоология и другие. Здесь кино оказывает учителю большую помощь. Без особого труда оно мгновенно переносит учащихся в то место, о котором только что говорил преподаватель географии, или показывает им невиданных животных, о которых рассказал учитель зоологии.

Для учебных фильмов выбирают такие темы, которые наиболее трудно передать другими педагогическими средствами. Именно поэтому в школах чаще всего демонстрируются фильмы по географии и биологии, фильмы, в которых широко использованы специальные методы киносъёмки: микросъёмка, рапидная и цейтраферная съёмки и другие методы, о которых мы рассказывали в предыдущей главе.

Однако в учебных фильмах, особенно в фильмах для высшей школы, весьма широко применяется и ещё один вид киносъёмки. С ним мы сейчас и познакомимся.

2. «ОЖИВАЮЩИЕ» РИСУНКИ

Как дать учащемуся наиболее ясное и правильное представление о совершенно незнакомой ему машине? Как объяснить ему устройство сложного механизма и взаимодействие его частей?

Обыкновенно преподаватель показывает рисунки, чертежи и делает по ним объяснения. Но неподвижный чертёж даёт нам лишь отдалённое представление о машине и уж никак не воспроизводит её движения.

Вот тут-то кино и оказывает неоценимую услугу преподавателю. На экране оказывается возможным изобразить машину, «разрезанную» в любом направлении, и показать взаимодействие её частей. При этом машина может быть показана в непрерывном или прерывающемся движении, в зависимости от того, как это требуется для лучшего усвоения её устройства.

Это достигается при помощи особого метода киносъёмки — мультипликации.

Мультипликация применяется не только в научной кинематографии, но и в художественной. Многие из вас не раз, конечно, видели весёлые мультипликационные фильмы, в которых показываются забавные рисованные зверьки и человечки. Они ходят по экрану, комично прыгают, говорят и даже поют.

Как же снимается такой мультипликационный фильм? Почему «оживают» на экране смешные фигурки невиданных животных?

Метод мультипликации является, пожалуй, самым старым в кинематографии. Вспомните старинную игрушку — стробоскоп. Неподвижные рисунки, размещённые на его кружке, приходили в движение, как только кружок начинал вращаться. На этом же явлении основана и современная мультипликация.

Чтобы зритель мог увидеть на экране движущуюся фигурку, художник должен прежде всего нарисовать множество изображений этой фигурки в различных позах. Затем эти все изображения последовательно снимаются на киноплёнку. Чтобы заставить, например, нарисованного человечка совершить всего лишь минутную прогулку по экрану, требуется нарисовать около полутора тысяч отдельных рисунков фигурки человечка в различных позах! Ведь каждую секунду на экране мелькает 24 кадра, 24 отдельных рисунка, изображающих последовательные движения человечка. Какую же колоссальную кропотливую работу должен проделать художник целого мультипликационного фильма!

Однако, к счастью, эту работу удаётся значительно упростить. Ведь в каждом движении есть много положений, которые повторяются. Возьмём, к примеру, того же прогуливающегося человечка. Он совершает определённые движения рук, ног и туловища, которые художник раскладывает, допустим, на 16 отдельных рисунков — фаз (рис. 31). Затем эти движения снова повторяются. Нужно ли в таком случае рисовать все полторы тысячи рисунков, чтобы впоследствии получить на экране ходьбу человечка? Конечно, нет. Нужно нарисовать только 16 рисунков и при съёмке на плёнку располагать их таким образом, чтобы периодические движения фигурки повторялись.

Кроме того, существует ещё много приёмов, облегчающих работу художника-мультипликатора. Так, каждый последующий рисунок художник обычно не рисует вновь, а копирует его с предыдущего, внося при этом лишь необходимые изменения. Для этого применяется обыкновенная прозрачная бумага. Она кладётся на рисунок. Художник обводит карандашом те части рисунка, которые остаются неизменными. А дорисовывает он лишь те детали изображения, положение которых должно быть изменено.

Рис. 31. Схема ходьбы человека, разложенная на 16 фаз.

Рис. 32. Специальный станок, предназначенный для съёмки мультипликационных фильмов.

Рисунки, сделанные на прозрачной бумаге, копируются затем тушью на листы тонкого прозрачного целлулоида и раскрашиваются. Потом эти листы вставляются в так называемый мультипликационный станок, оборудованный киносъёмочной камерой (рис. 32), и рисунок, изображённый на листе целлулоида, переснимается на киноплёнку.

Чтобы ещё больше упростить работу над мультипликационным фильмом, каждый рисунок составляют обычно из нескольких слоёв целлулоидных листов. На одном листе рисуют фон (например, пейзаж или стены комнаты); на другом — отдельные предметы или фигурки, которые значительное время останутся неподвижными; на третьем листе целлулоида изображается очередное положение движущейся фигурки. Прозрачность целлулоида позволяет совмещать эти три рисунка в один. Закончив съёмку очередного кадра, заменяют только один, третий лист целлулоида, сохраняя два первых, на которых нанесены не меняющиеся для съёмки следующего кадра изображения.

Так, кадр за кадром, снимается мультипликационный художественный фильм.

Точно так же изготовляется мультипликация и для научного фильма. Художник делает рисунки, например, отдельных моментов движения машины. Затем каждый из этих рисунков помещается на стол мультипликационного станка и переснимается на плёнку. При демонстрации фильма зритель получает впечатление непрерывного движения отдельных деталей машин. Он видит машину изнутри, и прекрасно усваивает взаимодействие всех её частей.

3. КАК БЫЛА СНЯТА ВСЕЛЕННАЯ

Однако и мультипликация не исчерпывает всех приёмов, которыми располагает современное учебное кино.

Бывает так, что мультипликация не может достаточно наглядно воспроизвести те или иные предметы или явления. Так, например, случилось, когда попробовали изобразить на экране строение Вселенной.

Для съёмки такого астрономического фильма пришлось применить так называемый комбинированный метод. Одним из наиболее распространённых видов комбинированных съёмок является макетная съёмка.

Чем же отличается макетная съёмка от мультипликационной?

При мультипликационной съёмке снимаются чертежи или рисунки. При макетной же съёмке объектами служат макеты, модели.

Макетная съёмка производится следующим образом. Прежде всего художник делает рисунок, так называемый эскиз макета, а также чертёж к этому эскизу. Эскиз даёт представление о том, как будет выглядеть будущий макет. Чертёж к эскизу макета показывает, как будет размещён макет в съёмочном павильоне, где будет находиться осветительная аппаратура, весь ли макет или только часть его попадёт в кадр, где будет поставлен киносъёмочный аппарат и т. д.

На рисунке 33 показан кадр из научно-популярного астрономического фильма. С помощью фона макета и применённых при съёмке специальных кинематографических средств удалось показать часть солнечной системы. Это было достигнуто, прежде всего, благодаря тому, что соотношение отдельных частей макета и их масштаб были тщательно и точно рассчитаны. Все модели планет сделаны в строгом соответствии с размерами тех небесных тел, которые они воспроизводят. Вращение моделей вокруг собственной оси и в пространстве также соответствует действительности. Кроме того, вся их конструкция сделана так, что на экране совершенно не заметны соединительные механизмы, оси, нити и весь скелет, на котором держится макет. Зато ярко и отчётливо видны сами планеты. Достигается это применением тёмного фона и специального освещения макета.

Рис. 33. Кадр из научно-популярного астрономического фильма.

Фон для съёмок макета Вселенной был изготовлен из чёрного бархата, хорошо поглощающего свет. Кроме того, пучки света из осветительных приборов были направлены только, на шары-модели, а фон и соединительные конструкции были затемнены. На экране получилось так, словно шары — небесные светила — действительно «висят» в пространстве Вселенной.

Этот пример даёт представление о макетной съёмке. Остаётся ответить на вопрос: как же вращаются шары?

Иначе говоря, как макет показывается на экране в движении?

Ответить на это нетрудно.

Большей частью макетные съёмки производятся так же, как и мультипликационные — по кадрам. Снимут один кадр, остановят аппарат, произведут на макете необходимые перемещения и опять снимут один кадр. После этого снова остановят аппарат, снова сделают перестановку и т. д. А на экране получится непрерывное движение, как и в мультипликационном фильме.

Иногда макет снабжается специальным механизмом, который приводит его в непрерывное движение.

В этом случае съёмку можно осуществлять непрерывно. Такой механизм был использован при съёмке научно-популярных фильмов: «Большая Вселенная», «Метеориты» и другие.

Так делаются современные учебные и научно-популярные фильмы.

В заключение мы расскажем ещё об одном виде учебных фильмов — о фильмах, помогающих овладевать профессией.

4. КИНО И ОВЛАДЕНИЕ ПРОФЕССИЕЙ

При помощи кино облегчается и ускоряется приобретение людьми трудовых навыков, освоение профессии. Советский академик Е. А. Чудаков ещё в довоенные годы предложил создать специальный кинокурс «Автомобиль». Это предложение было принято и осуществлено. Тысячи людей, овладевших искусством вождения автомобиля, использовали этот кинокурс как учебное пособие.

Кинокурс «Автомобиль» состоит из 7 больших разделов, разбитых на 148 частей.

Преподаватели, использовавшие этот курс для подготовки шофёров, обратили внимание на то, что учащиеся гораздо полнее, глубже и быстрее постигают механизм автомобиля, когда урок сопровождается демонстрацией кинофильма, а не показом деталей автомобиля в натуре!

Теперь при помощи кино производится подготовка и переподготовка десятков тысяч квалифицированных работников различных профессий в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве.

Кинопособие имеет большие преимущества. Если первый просмотр киноурока не привёл к полному усвоению материала, можно фильм продемонстрировать на экране вторично. Самые сокровенные, скрытые в глубине машины детали и их сочленения открываются во время киноурока в действующем виде. Огромная сила наглядности киноурока помогает учащимся глубоко проникнуть в изучаемый механизм, хорошо понять его устройство и научиться управлять им.

Большую помощь оказывают учебные кинофильмы и советским крестьянам.

Теперь создаются уже не отдельные, разрозненные сельскохозяйственные фильмы, а целые серии учебнопропагандистских кинокартин.

Серия кинофильмов «Беседы агронома» представляет собою целый курс научных и практических знаний по основам земледелия.

Эта серия состоит из 28 фильмов, которые популярно расскажут колхозникам о научных основах земледелия, покажут тесную связь практики сельского хозяйства с наукой.

Уже демонстрируются на колхозных экранах отдельные фильмы этой серии: «О сроках весеннего сева», «Хранение и подготовка семян к посеву», «Основы травопольной системы земледелия», «Незримые помощники», «Борьба с потерями при уборке зерновых» и другие.

В фильмах серии «Беседы агронома», как и в других сельскохозяйственных картинах, широко используются все специальные виды киносъёмки. Благодаря этому колхозный зритель проникает в скрытые от невооружённого глаза процессы, расширяет свой кругозор и по-новому, более широко осмысливает свою роль — почётную роль деятеля социалистического земледелия, призванного неустанно преобразовывать природу.

Уже приступлено к созданию и других серий массовых сельскохозяйственных фильмов.

Колхозный кинозритель знает и любит эти фильмы. Недаром колхозники называют кино своим колхозным университетом. Кинофильмы помогают им в борьбе за высокие урожаи.

Но не только работникам промышленности и сельского хозяйства помогает кино при овладении специальностью. Кинопособия всё шире внедряются и в практику работы советской высшей школы. Возьмём, к примеру, подготовку наших врачей. Студенты медицинских институтов должны присутствовать при хирургических операциях, наблюдать больных в клиниках. И здесь кино приходит на помощь.

Самые сложные, редчайшие операции, совершаемые наиболее выдающимися советскими хирургами, снимаются на киноплёнку и демонстрируются как учебное пособие в десятках медицинских вузов страны. Так были засняты сложнейшие операции знаменитых советских хирургов: Бурденко (операция в области головного мозга), Юдина (создание искусственного пищевода), Филатова (пересадка роговицы и возвращение зрения) и других. Таким путём большое искусство замечательных деятелей медицинской науки передаётся будущим врачам.

Подобных примеров можно привести множество. Кино помогает углублять знания и быстрее постигнуть их. А потом, на протяжении всей жизни, специалисты совершенствуют, углубляют свои знания и в этом им часто также помогает научный кинофильм.

Так производятся и используются в нашей стране научные и учебные кинофильмы. Эта важная отрасль кинопроизводства расширяется с каждым годом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы рассказали о замечательном изобретении — кинематографе — и о том, где и как это изобретение применяется в наши дни.

Кино поставлено в Советской стране на службу науке, культуре, народному просвещению широчайших масс трудящихся. И этим наше советское кино резко отличается от кино буржуазных стран. Современные фильмы, выпускаемые капиталистическими кинофабриками, особенно американскими — это средство наживы и орудие затемнения сознания народа. В своём подавляющем большинстве это мрачные, человеконенавистнические кинокартины, показывающие разложение человеческой личности, её морали. Это фильмы об убийствах и отравлениях, о разврате и сумасшедших. Предательство и эгоизм, алчность и лицемерие, ложь и клевету — всю эту страшную духовную отраву пропагандируют в настоящее время американские кинофильмы.

В нашем социалистическом государстве с каждым годом растут возможности всестороннего ещё более широкого использования кино во всех областях науки и культуры.

Растёт и совершенствуется техника советского кино. Уже сейчас, благодаря замечательным достижениям науки, полностью разработаны и освоены разнообразные методы цветной киносъёмки; на фабриках налажено производство специальной плёнки для цветных кинофильмов.

Обычными, описанными выше киносъёмочными аппаратами производятся съёмки цветных художественных, научно-популярных, документальных и учебных кинокартин. Работники научной кинематографии осуществили постановку интересных цветных фильмов: «Повесть из жизни растений» (по К. А. Тимирязеву), «В мире кристаллов» и другие. В этих фильмах нашли широкое применение различные средства научного кино, осуществлены сложнейшие цветные съёмки под микроскопом, использованы цейтраферные съёмки, цветная мультипликация и другие методы киносъёмки.

Большим достижением советской науки является стереоскопическое (объёмное) безочковое кино, изобретённое молодым советским инженером С. М. Ивановым, ныне лауреатом Сталинской премии.

В течение многих лет учёные и инженеры стремились к тому, чтобы добиться на плоскости экрана рельефного (объёмного) изображения. Раньше впечатление объёмности вызывалось у зрителей при помощи специальных очков. Однако этот способ стереоскопического кино является не только неудобным для зрителей, но и неудовлетворительным по качеству получаемого впечатления.

В советском стереоскопическом кино впечатление объёмности достигается без применения очков.

Осуществляется также сочетание радио и кино в телевидении. Московский и Ленинградский телецентры передают на расстояние художественные, документальные и научные кинофильмы.

Сказанным в этой брошюре не исчерпываются достижения науки и техники в области кинематографии. Советские киноинженеры ведут интереснейшие научно-исследовательские работы в области комбинированных съёмок, по созданию лучших сортов киноплёнки, конструируют новые типы киносъемочных и звукозаписывающих аппаратов, разрабатывают новые методы киносъёмок. В Советском Союзе созданы все условия для того, чтобы всё больше и шире использовать кино в интересах культуры и прогресса.

Можно быть уверенным в том, что ближайшее будущее принесёт советскому кино много новых достижений.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ «ГОСТЕХИЗДАТ»

Москва, Орликов пер., 3

ГОТОВЯТСЯ К ПЕЧАТИ:

1. Проф. Р. В. Куницкий, Было ли начало мира?

2. Л. П. Лисовский и А. Е. Саломонович, Трение в природе и технике.

3. А. С. Фёдоров, Огненный воздух.

4. Проф. Н. А. Валюс, Как видит глаз.

5. В. Д. Охотников, Магниты.

6. Г. Н. Берман, Счёт и число; второе издание.

7. Е. П. Заварицкая, Вулканы; второе издание.

И другие.

Цена 90 кол.

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА = ГОСТЕХИЗДАТА =

1. Проф. М. Ф. СУББОТИН. Происхождение и возраст Земли.

2. Проф. И. Ф. ПОЛАК. Как устроена Вселенная.

3. Проф. В. Г. БОГОРОВ. Подводный мир.

4. Проф. Б. А. ВОРОНЦОВ-ВЕЛЬЯМИНОВ, Происхождение небесных тел.

5. Проф. А. А. МИХАЙЛОВ, Солнечные и лунные затмения.

6. Проф. В. В. ЛУНКЕВИЧ. Земля в мировом пространстве.

7. Г. П. ГОРШКОВ, Землетрясения.

8. А. А. МАЛИНОВСКИЙ, Строение и жизнь человеческого тела.

9. Проф. И. С. СТЕКОЛЬНИКОВ, Молния и гром.

10. Е. П. ЗАВАРИЦКАЯ, Вулканы.

11. Проф. Б. Л. ДЗЕРДЗЕЕВСКИЙ, Воздушный океан.

12. Проф. А. И. ЛЕБЕДИНСКИЙ, В мире звёзд.

13. Акад. В. А. ОБРУЧЕВ, Происхождение гор и материков.

14. Проф. К. Ф. ОГОРОДНИКОВ. На чём Земля держится.

16. Проф. В. Л. ГИНЗБУРГ. Атомное ядро и его энергия.

16. Проф. Р. В. КУНИЦКИЙ, День и ночь. Времена года.

17. С. М. ИЛЬЯШЕНКО, Быстрее звука.

18. Проф. И. Ф. ПОЛАК, Время и календарь.

19. Проф. В. А. ДОРФМАН. Мир живой и неживой.

20. Г. Н. БЕРМАН, Счёт и число.

21. Проф. В. В. ЕФИМОВ, Сон и сновидения.

22. С. В. АЛЬТШУЛЕР, Меченые атомы.

23. Проф. Г. С. ГОРЕЛИК и М. Л. ЛЕВИН, Радиолокация.

24. В. Д. ОХОТНИКОВ, В мире застывших звуков.

25. Ю. М. КУШНИР, Окно в невидимое.

26. Проф. В. Г. БОГОРОВ, Моря и океаны.

27. В. В. ФЕДЫНСКИЙ и И. С. АСТАПОВИЧ. Малые тела Вселенной.

28. Б. Н. СУСЛОВ, Звук и слух.

29. Проф. А. И. Китайгородский. Строение вещества.

30. В. А. Мезенцев, Электрический глаз.

Content

Григорьев Григорий Борисович и др Как кино служит человеку

ВВЕДЕНИЕ

I. КАК РОДИЛОСЬ КИНО

II. ГОВОРЯЩИЙ ЭКРАН

III. КИНО И НАУКА

IV. КИНО НА СЛУЖБЕ ПРОСВЕЩЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ