14.1
Technologie pro širokoúhlý film
Existuje řada technologií, které v průběhu let umožňovaly záznam a projekci širokoúhlého obrazu. Lidské oči mají vzhledem k binokulárnímu vidění daleko větší celkový zorný úhel v horizontálním směru než ve vertikálním směru. Širokoúhlá projekce tedy lidskému pozorovateli přináší věrnější obrazový zážitek. V následujících podkapitolách jsou zmíněny nejvýznamnější technologie pro snímání a zobrazování širokoúhlého filmu.
14.1.1
CinemaScope
Tento systém využívá 35mm film a pro vznik širokoúhlého obrazu tzv. anamorfózu, tedy zobrazení válcovou čočkou. Při snímání na film se obraz v horizontálním směru opticky deformuje (smršťuje). Je tedy možné zaznamenat širokoúhlý obraz na 35mm film a při správném nastavení optické soustavy lze využít celé užitečné plochy filmového políčka, a tedy maximálního možného rozlišení normovaného 35mm filmového pásu. Při projekci se využívá inverzní optické soustavy (anamorfotická předsádka, viz kapitolu 7), než která byla použita při expozici. Poměr stran takto promítaného obrazu je 1:2,35. Porovnání exponovaného filmu s anamorfózou a bez ní je na obr. 69.
Obr. 69. Obraz formátu 1:2,35 exponovaný na film šíře 35 mm s užitím anamorfózy (vlevo) a bez ní (vpravo)
14.1.2
Cinerama
Širokoúhlý obraz je exponován na tři samostatné 35mm filmové pásy. Tyto tři filmové pásy se při reprodukci promítají současně s malým překryvem. Každý z obrazů obsahuje scénu z jiné oblasti celkového širokoúhlého obrazu. Celkový poměr stran je 1:2,59. Celkový zorný úhel v horizontálním směru je 146°. Systém je nákladný a jeho výstavba v kinech je složitá. Promítací stroje musí být dokonale seřízené pro přesné zobrazování a vzájemně synchronizované. Při seřízení strojů jsou sousední obrazy ve vzájemném překryvu, který činí 2° zorného úhlu. V tomto místě dochází k difrakci světla a světelná energie se zde sčítá, čímž mohou být přechody mezi obrazy zvýrazněny, viz obr. 70. Snímání a projekce probíhaly se snímkovým kmitočtem 26 snímků za sekundu. Scény v jednotlivých dílech filmové kopie musí být stejně dlouhé (to činí komplikace v případě přetržení jednoho z filmů, kdy je nutné měnit délku u všech tří filmových kopií). Promítá se na zvláště zakřivenou promítací plochu, která má za cíl prostorové obklopení diváka obrazem. Díky využití tří projektorů nenastává problém s ostřením na tak zakřivenou promítací plochu. Zvuk byl umístěn na magnetickém nosiči šíře 35mm, kde se nacházelo 6 zvukových stop.
. Projekce filmu systémem Cinerama. Zdroj: [23]
14.1.3
VistaVision
Využívá standardní 35mm filmový pás, na který je obraz exponován horizontálně. Obrazové políčko tak není limitováno stranově, ale v rozsahu horní a dolní obrazové základny. Rozměr užitečné části obrazového pole je 18,3 × 36 mm. Na jedno obrazové pole ve formátu 1:1,5 připadá celkem 8 perforačních otvorů. Obvyklé bylo využití masky na standardní formát 1:1,85, tedy zúžení obrazu přidáním černé v horní a dolní části políčka. Zorný úhel obrazu snímaného VistaVision kamerou je 54°. Systém vyžadoval zcela jiné projektory umožňující pohyb pásu při projekci v horizontálním směru. Typickým nežádoucím artefaktem bylo tzv. vodorovné zapršení, kdy se běžná mechanická poškození jeví divákovi v horizontálním směru.
14.1.4
Todd-AO
Využívá 70mm filmový pás s rozměry užitečné části obrazového pole 22 × 48,59 mm (viz obr. 67). Formát obrazu je 1:2,2. Obraz je snímán kamerou s širokoúhlým objektivem se zorným úhlem až 128°, na což si filmaři v době nástupu této technologie dlouze zvykali (objektiv s takovým zorným úhlem byl totiž na tehdejší dobu nezvykle velký). Ve filmové kameře se natáčí na formát filmu šířky 65 mm. Jednalo se o formát, který měl stejnou plochu obrazového pole jako 70mm film, byla však redukována plocha, kterou na 70mm pozitivu zabírá zvuková stopa. Zvuková stopa na 70mm filmu je umístěna jak po stranách filmu (vždy po dvou kanálech), tak i na každé z vnitřních stran vedle perforačních otvorů (vždy po jednom kanálu). Celkově tak filmový pás nese 6 magnetických zvukových kanálů. Rozložení obrazového pole a prostoru pro zvukové kanály je tak symetrické. Výhodou užití tohoto formátu v praxi byl vznik univerzálních projektorů, které umožňovaly projekci obou formátů 35 mm a 70 mm. Před projekcí bylo třeba pouze vyměnit strhovač a filmovou dráhu. Ostatní transportní prvky mají dvojité ozubení, což přinášelo velkou konstrukční výhodu oproti ostatním technologiím. Původně se měly filmy ve formátu Todd-AO z důvodu uspokojivého subjektivního vjemu natáčet se snímkovým kmitočtem 30 fps (frames per second). Krátce po zavedení technologie se z důvodu kompatibility při přepisech filmu na ostatní filmové formáty natáčely další filmy při normovaném kmitočtu 24 fps.
Promítací sály pro tuto technologii byly konstruovány jako panoramatické. Promítací plocha je zakřivená, aby obklopovala diváka v horizontálním směru, viz obr. 71.
Obr. 71. Projekce 70mm filmového pásu fomátu Todd-AO s barevným posunem do červena v panoramatickém kině
Technologie IMAX je z principu podobná technologii VistaVision aplikované na 70mm film při zcela jiném technologickém principu. Obrazový záznam na filmovém formátu šířky 70 mm je exponován a promítán horizontálně, snímek tedy není omezen rozměrem filmového pásu ze stran, ale v horní a dolní obrazové základně (viz obr. 72). Díky využití velké obrazové plochy se dosahuje odhadovaného obrazového rozlišení 12 K až 18 K. To je zhruba 9× až 16× více obrazových informací, než u profesionální digitální projekce (v rozlišení 4 K). Jedná se tedy o nejkvalitnější obrazový záznam.
Obr. 72. Ilustrace filmového pásu IMAX
Filmový pás formátu IMAX (viz obr. 73) se při klasickém snímkovém kmitočtu 24 fps pohybuje v promítacím stroji rychlostí 1,7 metrů za sekundu. Verze IMAX HD má zdvojnásobený snímkový kmitočet (48 fps). Filmový pás se zde pohybuje rychlostí 3,5 metru za sekundu. Rozměry obrazového pole jsou 52,63 × 70,41 mm, z čehož plyne obrazový formát 1:1,43. Ten je srovnatelný s „edisonovským“ formátem 1:1,33 u 35mm filmu. Obrazový formát není sám o sobě širokoúhlý, projekce se však uskutečňuje na obrovské promítací ploše (běžně 20 metrů × 26 metrů) a zcela respektuje zorný úhel diváka. Obraz je tedy širokoúhlý „do všech směrů“. Na jedno obrazové pole připadá 15 otvorů děrování. Projekce při takto vysokých rychlostech vyžaduje jinou technologii než u klasických projektorů. Zároveň není možné rozumným způsobem snímat zvukovou stopu. Ta byla v počátcích dodávána na samostatné 35mm kopii či na 17,5mm magnetickém filmu. Dnes se zvuková stopa dodává na trojici CD nosičů a přehrávání zajišťuje počítač. Synchronizace zvukové stopy je závislá na počtu obrazových polí, při vystřihávání je tedy nutné vystřižené snímky nahradit černými obrazovými poli.
Obr. 73. Filmový pás formátu IMAX
Verze IMAX Dome je založena na snímání extra širokoúhlým objektivem (tzv. rybí oko) a následné promítání týmž objektivem na hemisférickou plochu. Verze IMAX 3D využívá dvojice projektorů pro projekci stereoskopického obrazu. Každý projektor promítá obraz určený pro jedno oko. Je zde využito polarizační 3D technologie. Verze IMAX Solido je obdobnou technologií a kombinací technologií IMAX 3D a IMAX HD. Snímky pro levé a pravé oko jsou umístěny na jednom filmovém pásu, na kterém je obraz s dvojnásobným snímkovým kmitočtem. Pro každé oko tak připadá právě 24 snímků za sekundu. Využívá se zde aktivní LCD technologie. Verze IMAX Digital využívá digitální projekci v rozlišení 2K při obrazovém formátu 1:1,90 a verze IMAX with Laser využívá digitální projekci laserovým projektorem v rozlišení 4K při stejném obrazovém formátu.
14.1.6
Porovnání technologií pro širokoúhlý film
V tabulce níže je uveden přehled základních parametrů vybraných technologií pro širokoúhlý film.
Tabulka 2. Přehledová tabulka vlastností technologií pro širokoúhlý film
Název | Formát obrazu | Velikost obrazového pole | Snímkový kmitočet | Formát zvuku |
CinemaScope | 1:2,35 | 18,3 × 23,2 mm | 24 | optický |
Cinerama | 1:2,59 | 3 × (25 × 28,35 mm) | 26 | magnetický (externí) |
VistaVision | 1:1,66 až 1:2,0 | 18,3 × 36 mm | 24 | optický (externí) |
Todd-AO | 1:2,2 | 22 × 48,59 mm | 24 | magnetický |
IMAX | 1:1,43 | 52,63 × 70,41 mm | 24 | CD (externí) |