Теперь, когда мы коротко познакомились с историей и теорией фотографии, которая является основной составной частью кинематографии, можно перейти непосредственно и к разбору истории и теории кино.
Человеческий глаз обладает важнейшей способностью „запоминать изображение\». Чтобы убедиться в этом, посмо­трите на какой-нибудь ярко освещенный предмет, например на снежный пейзаж или просто на окно, и закройте глаза. Вы заметите, что после того как закроете глаза, еще неко­торое время будете как бы видеть изображение пейзажа или окна. Установлено, что, при любом коротком световом воз­действии на сетчатку глаза, на ней всегда сохраняется изо­бражение виденного предмета в продолжение не менее одной десятой доли секунды.
Теперь, если вы посмотрите на движущийся предмет,— например, прыгающую со скакалкой девочку,—и будете часто мигать глазами, то вы не заметите никакого перерыва в дви­жениях девочки. За малую долю секунды, на которую закры­ваются ваши глаза, вследствие способности глаза „запоминать\», изображение предметов не успевает потухнуть—рассеяться, и потому создается впечатление непрерывного движения девочки, словно вы смотрите на нее, совершенно не закры­вая глаз.
На этом свойстве наших глаз и основана кинематография.
Киносъемочный аппарат представляет собой фотоаппарат, специально приспособленный для моментальной съемки не менее 16—20 снимков в секунду на скачками двигающейся пленке. При такой скорости съемки и последовательного движения пленки, снимаемый двигающийся предмет разла­гается на 16—20 снимков в последовательном порядке. Так, на первом снимке девочка стоит в спокойной положении, на втором — она уже чуть приподняла руки, в которых дер­жит скакалку, и немного присела, на третьем—руки подняты уже до уровня плеч, и так далее, до полного завершения скачка и всех при этом движениях девочки. Если теперь мы продемонстрируем кинопроекционным аппаратом этот кусок пленки с 16—20 кадрами (кадром называется отдельный сни­мок), то увидим на экране прыгающую со скакалкой девочку.
Кинопроекционный аппарат устроен почти так же, как и киносъемочный. Механизм его способен менять перед проек­ционным объективом по 16—20, иногда и более, кадров в секунду. А так как особое свойство нашего глаза заклю­чается в способности „запоминать\» изображение предмета, то при такой быстрой смене отдельных фотографий с раз­личными элементами разложенного на 16—20 кадров движе­ния девочки, мы не заметим передвижения кадров, и в наших глазах создастся впечатление непрерывного движения пред­мета: мы увидим прыгающую девочку.
Когда люди пришли к мысли о создании такого аппарата, при помощи которого можно было бы разлагать изображение движения на составные элементы и затем снова склады­вать изображение движущегося предмета, и был сконструиро­ван так называемый стробоскоп. Название „стробоскоп\» про­исходит из сочетания двух греческих слов: „стробос\»—вихрь и „скопео\» — смотри. Стробоскоп—это оптический прибор, дающий прерывистое периодическое освещение, благодаря чему можно сделать изображение тела, совершающего перио­дическое движение, неподвижным или движущимся медленно.

Теперь, когда мы коротко познакомились с историей и теорией фотографии, которая является основной составной частью кинематографии, можно перейти непосредственно и к разбору истории и теории кино.
Человеческий глаз обладает важнейшей способностью „запоминать изображение\». Чтобы убедиться в этом, посмо­трите на какой-нибудь ярко освещенный предмет, например на снежный пейзаж или просто на окно, и закройте глаза. Вы заметите, что после того как закроете глаза, еще неко­торое время будете как бы видеть изображение пейзажа или окна. Установлено, что, при любом коротком световом воз­действии на сетчатку глаза, на ней всегда сохраняется изо­бражение виденного предмета в продолжение не менее одной десятой доли секунды.
Теперь, если вы посмотрите на движущийся предмет,— например, прыгающую со скакалкой девочку,—и будете часто мигать глазами, то вы не заметите никакого перерыва в дви­жениях девочки. За малую долю секунды, на которую закры­ваются ваши глаза, вследствие способности глаза „запоминать\», изображение предметов не успевает потухнуть—рассеяться, и потому создается впечатление непрерывного движения девочки, словно вы смотрите на нее, совершенно не закры­вая глаз.
На этом свойстве наших глаз и основана кинематография.
Киносъемочный аппарат представляет собой фотоаппарат, специально приспособленный для моментальной съемки не менее 16—20 снимков в секунду на скачками двигающейся пленке. При такой скорости съемки и последовательного движения пленки, снимаемый двигающийся предмет разла­гается на 16—20 снимков в последовательном порядке. Так, на первом снимке девочка стоит в спокойной положении, на втором — она уже чуть приподняла руки, в которых дер­жит скакалку, и немного присела, на третьем—руки подняты уже до уровня плеч, и так далее, до полного завершения скачка и всех при этом движениях девочки. Если теперь мы продемонстрируем кинопроекционным аппаратом этот кусок пленки с 16—20 кадрами (кадром называется отдельный сни­мок), то увидим на экране прыгающую со скакалкой девочку.
Кинопроекционный аппарат устроен почти так же, как и киносъемочный. Механизм его способен менять перед проек­ционным объективом по 16—20, иногда и более, кадров в секунду. А так как особое свойство нашего глаза заклю­чается в способности „запоминать\» изображение предмета, то при такой быстрой смене отдельных фотографий с раз­личными элементами разложенного на 16—20 кадров движе­ния девочки, мы не заметим передвижения кадров, и в наших глазах создастся впечатление непрерывного движения пред­мета: мы увидим прыгающую девочку.
Когда люди пришли к мысли о создании такого аппарата, при помощи которого можно было бы разлагать изображение движения на составные элементы и затем снова склады­вать изображение движущегося предмета, и был сконструиро­ван так называемый стробоскоп. Название „стробоскоп\» про­исходит из сочетания двух греческих слов: „стробос\»—вихрь и „скопео\» — смотри. Стробоскоп—это оптический прибор, дающий прерывистое периодическое освещение, благодаря чему можно сделать изображение тела, совершающего перио­дическое движение, неподвижным или движущимся медленно.
Первый простейший стробоскоп состоял из двух картон­ных кругов, насаженных на общую ось на некотором расстоя­нии друг от друга. На одном из кругов было нарисовано несколько картинок, изображающих последовательное движе­ние предмета. На втором круге были вырезаны по количеству картинок длинные узкие щели так, чтобы каждая щель при­ходилась против картинки. Если мы по очереди посмотрим в каждую щель, то мы увидим лишь один момент в движе­нии предмета, а если мы быстро повернем круги, то перед нашими глазами, быстро пробегая одна за другой, картинки сольются в одно изображение двигающегося предмета (см. рис. 76). Этому изобретению насчитывается более ста лет. Позднее стробоскоп был усовершенствован: картонные круги заменились металлическим или тоже картонным цилиндром с узкими параллельными щелями по окружности. В этот цилиндр вкладывались бумажные полоски с изображением двигающегося предмета. И когда цилиндр начинали вращать, то сквозь щели было видно движение предмета (см. рис. 77).
 

 
Рис. 76. Первый простейший дисковый стробоскоп. Рис. 77. Цилиндрический стробоскоп.

На особенности нашего зрения основана и такая всем известная забавная игрушка, как „птичка в клетке\». Если вы на куске картона нарисуете с одной стороны клетку, а с другой—птичку и затем начнете быстро вращать кусок картона, приспособив его, скажем, на ось волчка, то вы уви­дите, что птичка сидит в клетке.
Можно, наконец, воспроизвести движение и таким обра­зом: на каждом листке тетради, желательно сделанной из тол­стой бумаги, рисуют один из моментов движения предмета. Затем тетрадь немного перегибают и листы ее быстро от­пускают. Поочереди перелистываясь, они показывают нам движение нарисованного предмета.
Но человеческие дерзания не знают предела. Вскоре чело­век захотел, чтобы движения предмета можно было заснимать и потом демонстрировать на экране одновременно многим зрителям. К этому времени уже был изобретен проекционный фонарь, далеко вперед шагнула техника фотографии. Соеди­нением этих двух аппаратов и принципов их работы и был изобретен кинематограф, название которого произошло от сочетания двух греческих слов: „кинематос\» — движение и „графо\» —пишу.
Кинематография начала развиваться в конце XIX столетия. Приоритет в этом принадлежит также русским ученым и изобретателям. Первый показ кинематографических картин был осуществлен 9 января 1894 года русскими изобретателями Н. А. Любимовым и И. А. Тимченко, за год с лишним рань­ше, чем во Франции, которой незаслуженно приписывалось первенство в этом деле.
Рассмотрим теперь подробнее устройство киносъемочного аппарата.
Схема киносъемочного аппарата показана на рис. 78. Вы видите, что в киносъемочном аппарате имеются все основные детали, которые имеет обыкновенный фотоаппарат. Здесь есть и объектив, и затвор, и кадровый ограничитель, и при­способление для передвижения пленки. Имеется также целый ряд и других, не видных на схематическом рисунке деталей, например диафрагмы, видоискателей и т. д.

Как же осуществляется самый процесс кинематографиче­ской съемки?

 
Рис. 78. Схема киносъемочного аппарата.

 

Световые лучи, исходящие от предмета, проходя через объектив (1), преломляются и, попадая в кадровую рамку (2), в которой находится кинопленка, запечатляют на ней поло­жение снимаемого предмета в ту долю секунды, при которой предмет занимает, скажем, начальное положение в своем дви­жении.
Проходит шестнадцатая или двадцатая доля секунды и обтюратор (3)—затвор киносъемочного аппарата, представляющий собой металлический диск с открытым сектором, поворачиваясь на оси, соединенной с помощью шестерен с вращающейся ручкой киносъемочного аппарата, постепенно закрывает доступ световых лучей к кинопленке. Когда обтю­ратор совершенно закроет собой кадр, эксцентрик-кривошип (4) своим шипом входит в прорезь „мальтийского креста\» (5) и, поворачивая его на четверть оборота, поворачивает и зубча­тый барабан (6), скрепленный на одной оси с „мальтийским крестом\». Поворачиваясь на четверть оборота, барабан с по­мощью зубцов тянет за перфорацию — отверстия кинопленку. Кинопленка устанавливается в кадровой рамке новым, неза­снятым местом. В это время шип выходит из мальтийского креста, значит пленка останавливается неподвижно, обтюратор снова открывает доступ световых лучей на нее, происходит фотосъемка нового кадра, и затем повторяется всё сначала.
Так при помощи этого несложного механизма, устройство которого было известно задолго до изобретения киносъемоч­ного аппарата, производится моментальная съемка дви­жущегося предмета, в результате которой движение полу­чается, разложенным на элементы. Это мы можем хорошо заметить после того, как кинопленка будет проявлена и зафиксирована, то-есть получен нормальный фотографический негатив, с которого впоследствии на такой же пленке делают путем копирования диапозитив—кинокартину.
Кинопленка делается из очень эластичного материала-целлулоида и покрывается светочувствительным слоем, как фотопластинка. Кинопленка представляет собой длинную узкую, в 35 мм шириной, полоску целлулоида с прямоуголь­ными поперечными отверстиями по обоим бортам. Отверстия эти называются перфорацией от латинского „перфораре\» — пробуравливать, пробивать отверстия в определенном порядке. Они расположе­ны в строго определенном порядке, с таким расчетом, чтобы на каждый кадр приходилось по четыре отверстия с каж­дой стороны (см. рис. 79).
Кассеты современных киносъемочных аппаратов вмещают в себя до 300 метров пленки, что обеспечивает непрерывную съемку движущихся предметов в тече­ние 10—15 минут. А так как наш глаз способен сохранять зрительное впечат­ление в течение примерно 0,1 доли секун­ды, то обычно киносъемка для установок немого кино производится со скоростью 16—20 кадров в секунду и с такой же скоростью демонстрируется, а для зву­кового кино съемку ведут со скоростью 24 кадров в секунду.

 

 

Рис. 79. Отрезок кино­пленки.

 

Современные киносъемочные и про­екционные аппараты устроены значи­тельно сложнее, чем тот, действие ко­торого описано выше. Современные ки­носъемочные аппараты имеют несколько сменяющихся объективов, позволяющих оператору, не сходя с места, снимать значительно отдаленные предметы с при­менением так называемого телеобъекти­ва, производить микросъемки. Когда „великий немой \»заговорил, то-есть кино стало звуковым, устройство его механиз­мов еще более усложнилось. Теперь уже начинает внедряться стереокино* (* Стерео — греческое „стереос\»—пространственный.) —объ­емное кино, уже не с плоским, а с объем­ным изображением, а такое кино при де­монстрировании цветных фильмов созда­ет полное впечатление действительности. Высокая светочувствительность со­временной фотографической эмульсии открыла совершенно новые перспективы перед кинематогра­фией. Теперь получена такая светочувствительность пленки, которая позволяет производить съемки с выдержкой в мил­лионные доли секунды. Есть уже киносъемочные аппараты, которые делают более 1000 снимков в секунду. При таких скоростях стало возможным заснимать полет пули, удар молнии, разрыв снаряда, самый быстрый полет насекомых и другие мгновенные явления. При нормальной скорости проек­ции такого фильма имеется возможность видеть подробно все мельчайшие движения, например крыльев при полете насекомого, завихривание воздуха при вращении пропеллера самолета, разрыв снаряда и т. д. Поэтому быструю киносъем­ку называют „лупой времени\».
Широко в науке применяется теперь и обратный процесс-замедленная киносъемка. Например, у горшка с высаженными в него семенами устанавливается киносъемочный аппарат, который при помощи автоматического устройства будет про­изводить съемку одного кадра в течение 6 — 8 часов. Через несколько недель на кинопленке будет заснят таким образом процесс роста растения. Просмотрев такой фильм, мы в течение нескольких минут сможем увидеть в ускоренном виде все процессы развития растения. Это имеет огромное познавательное значение для науки.
Мы познакомились вкратце с историей рождения и раз­вития кинематографии и теперь ясно представляем его огром­ное значение. Ведь ничто, кроме кино, не может так точно сохранить на десятилетия те жизненные процессы, которые мы пожелаем оставить для истории. А разве не интересно, например, сохранить и потом демонстрировать кинофильмы, заснятые в походах и на экскурсиях, на физкультурных соревнованиях по плаванию, по бегу, по прыжкам и т. д.? И всё это можно сделать, имея киносъемочный и кинопро­екционный аппараты. Но где же их взять, — спросите вы? Ведь киносъемочный аппарат стоит очень, очень дорого, да и промышленность наша выпускает такие аппараты пока еще не для широкого круга любителей.
Если присмотреться внимательнее и подробнее изучить устройство киноаппарата, то оказывается, что он не так уж сложен, как кажется на первый взгляд. Настойчивому школь­нику, умеющему владеть инструментом и обладающему на­выками слесарной обработки металла, не составит особых трудностей самому сделать киносъемочный и проекционный аппараты. Ниже мы предлагаем описание универсального киноаппарата, с помощью которого можно производить съем­ку и показ фильмов.