映写機

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歴史

映画やプロジェクターの開発のインスピレーションは、劇場、サーカス、マジックショーなどのさまざまな情報源にまでさかのぼることができます。もう一つの重要な要素は、視覚の持続という現象の理解でした。このプロセスは何百年も前から知られていましたが、ロジェが記事の中で基礎となる理論を紹介したのは19世紀初頭になってからでした。要するに、視覚の持続性とは、脳が実際に見られるよりもわずかに長く目で観察される画像を保持する現象です。映画は、視覚の持続性を利用して、動きの錯覚を作り出します。連続する静止フレームが表示されると、脳は画像を「接続」し、それらが動いているように見えます。

1800年代初頭、この原理に基づいた何百ものノベルティデバイスが導入されました。最も影響力のあるものには、ソーマトロープとフェナキストスコープが含まれます。ジョン・エアトン・パリ博士は、1825年にソーマトロープを発明したと一般に見なされています。この装置は、視覚の持続性を利用したシンプルなデザインのおもちゃでした。それは、両面に絵が描かれた小さな丸い板で構成されていました。オリジナルのおもちゃは、片側に鳥がいて、反対側にケージがありました。ボードは2本の紐で横に保持されており、回転させると鳥が檻の中にいるように見えました。

フェナキストスコープは、1832年にジョセフアントワーヌフェルディナンド高原によって導入されました。このおもちゃは、自由に回転できるように中心が固定されたディスクでした。ディスクの外縁には、連続した動きを描いたさまざまな画像が描かれています。写真は等間隔に配置され、それぞれに合わせてスリットがカットされました。おもちゃはユーザーと鏡の間に挟まれ、鏡に映った画像が見られました。視覚の持続性は、動きの錯覚を生み出しました。プラトーは、完全な錯覚のために画像間に休止期間が必要であることを最初に認識し、1秒あたり16枚の画像が最適な数であると判断しました。他の発明者は同様の装置を導入した。 1853年、バロン・フォン・ウチャティウスは、ランタンを追加することにより、突出したフェナキストスコープを発明しました。これは最も初期の既知の動画でした。

最も重要な初期の動画デバイスの1つは、1834年にWilliam George Homerによって発明されたZoetropeでした。このデバイスは、側面にスリットが入った回転ドラムでした。画像が入った一片の紙が内側に貼り付けられ、ドラムの上部が開いていました。ドラムを回転させると、画像が動いているように見えました。これは、これらすべてのアニメーション玩具の中で群を抜いて最も人気がありました。新しい画像を含む別の紙片を入れることで画像を変更できるという追加の利点がありました。アニメーション玩具の技術を進歩させた次の装置は、1868年に発明されたキネグラフでした。これは本質的に、連続した動きの図面または写真を備えたパラパラマンガでした。ページをめくると、動きの錯覚が生まれました。

1891年、トーマス・エジソンはキネトスコープと呼ばれるゾエトロープの機械化されたバージョンを発表しました。原則的には似ていますが、大きな変更がありました。デバイスは手で動かす代わりに、自動移動のためにモーターが取り付けられていました。また、単純な紙の画像の代わりに、写真が描かれたフィルムを利用しました。フィルムは、閉じたブースの壁に画像を投影する固定光源を通過しました。これらの動画を見るために人々が集まることがわかったとき、新しい産業が生まれました。 1895年、リュミエール兄弟のオーギュストとルイがシネマトグラフを発表しました。この装置は、写真を撮り、それをフィルムに加工し、画像を投影することができるカメラでした。 1896年に、彼らはキネトスコープに似たVitascopeを導入しました。主な違いは、画像をはるかに大きな画面に投影できることでした。

20世紀の間に、映写機の設計はより複雑で洗練されたものになりました。フィルムが光源を通過しやすくするために、スプールが追加されました。映画の長さは大幅に長くなり、1920年代までにサウンドが利用可能になりました。 1930年代に、カラー映画が導入されました。業界は1960年代に、1台のプロジェクターで長い映画を上映できるようにするプラッターの導入によって革命を起こしました。 1970年代から1980年代にかけて、デジタルサウンドが開発されました。今日、映写機は初期の映写機よりもはるかに印象的で機能的ですが、それらが機能する基本的な原理は同じままです。

デザイン

映写機は、スプールアセンブリ、ランプアセンブリ、レンズアセンブリ、オーディオアセンブリを含む4つの主要なセクションで構成されています。

LouisJeanLumiére。

オーギュスト・マリー・ルイス・リュミエールは、1862年10月19日、フランスのブザンソンで生まれました。彼の兄弟であるルイ・ジャンは1864年10月5日に生まれました。1894年、彼らはトーマス・エジソンのアイデアを拡張して、映画を投影する方法を探し始めました。 1889年、エジソンは印画紙のストリップを使用して映画を撮るキネトグラフを作成しました。エジソンは1893年にキネトスコープを製造し、1人で動画を見ることができました。リュミエール兄弟の目標は、エジソンのアイデアを改善し、より多くの観客のために映画フィルムを投影することでした。

ルイは、投影の問題がフィルムの連続的な動きを生み出すことであることに気づきました。彼は、ミシンの「押え金」機構を採用して、フィルムの小さな部分をレンズ全体にすばやく移動させ、各フレームを短時間静止させて露光できることに気づきました。このマシン、シネマトグラフは、フィルム上に画像のネガを作成し、ポジ画像を印刷して、毎秒12フレームの速度で結果を投影することができます。

リュミエール兄弟は、これらの映画を一般に公開するよう手配しました。 1895年12月28日、パリのグランドカフェは、投影された動画の最初の公開ショーを開催しました。正面から見た列車の接近は、パニックに陥って逃げようとした観客を怖がらせた。他の人は気を失った。

1948年6月6日、ルイはフランスのバンドールで83歳で亡くなりました。オーギュストは91歳まで生き、1954年4月10日、フランスのリヨンで亡くなりました。ルミエールは技術的創造性と成長の象徴です。彼らは、テクノロジーをより広い市場にもたらしたことで記憶されています。これは、世界中で人気のあるエンターテインメントの形態となった映画産業への貢献に見られる価値です。

スプールアセンブリ

スプールアセンブリの主な目的は、フィルムをプロジェクターに通すことです。モーションは連続しているように見えますが、実際には各フレームの後にわずかな一時停止があります。これにより、光が画像を通過して画面に投影されます。スプールアセンブリは、フィルムの保管と移動に関連するすべての部品で構成されています。プロジェクターの側面にあるプラッターは、直径約5フィート（152 cm）の最大4つの大きなディスクで構成され、1〜2フィート（30〜60.1 cm）の間隔で垂直に積み重ねられます。各ディスクは、フィルム全体の長さを保持するのに十分な大きさです。フィルムの1秒あたり24フレームが必要なため、2時間の映画は、伸ばすと2マイル（3.2 km）にもなることがあります。したがって、フィルムは、大皿に載せる前につなぎ合わせる必要がある多数のリールで映画館に提供されます。

プラッタの側面にあるペイアウトアセンブリは、フィルムをフィードディスクからランプとレンズアセンブリを介して受け取りディスクに戻します。フィルムの端には小さな穴があり、スプロケットと呼ばれる特殊なギアで保持できます。電気モーターがスプロケットを回転させ、フィルムがデバイスを通して引っ張られます。キャンバーと呼ばれるバネ仕掛けのローラーは、フィルムがスプロケットから滑り落ちるのを防ぐための張力を提供します。断続的なスプロケットは、フィルムを一度に1フレームずつ引っ張って、再び移動する前に一時停止するように開発されました。 1秒あたり24フレームを表示するようにタイミングが設定されています。フィルムはまた、レンズの前を通過するときに2本のバーの間に引き伸ばされ、レンズをしっかりと位置合わせします。プロジェクターの設計に応じて、フィルムはレンズの上または下にあるサウンドデコードシステムを通過します。

ランプアセンブリ

ランプアセンブリには、フィルム上の画像の照明に関連するすべての部品が含まれています。重要な要素は光源です。現代の映写機は、何千時間も明るく燃えるため、キセノン電球を使用しています。キセノン電球は、石英の外殻、陰極、および陽極で構成されています。電流を流すと、電球は明るく熱くなります。電球は、ランプハウスに取り付けられている放物面鏡の中央にあります。ミラーは光の焦点を合わせ、コンデンサーに反射します。コンデンサーは、光をさらに集束させ、メインレンズアセンブリに向ける2つのレンズで構成されています。セットアップ全体が光を強めるだけでなく、熱も強めます。そのため、フィルムがプロジェクター内を突然移動しなくなると、フィルムはすぐに溶けます。ほとんどのプロジェクターは、ランプによって生成される熱のために冷却システムを備えています。

レンズアセンブリ

次に、光はピクチャーヘッドとレンズアセンブリを通過します。このセクションの冒頭には、1秒間に24回回転する小さなプレートであるシャッターがあります。その動きは前進するフィルムと同期しているので、フレーム間の暗いスペースは見えません。シャッターが切れていないと、フィルムがちらつくように見えます。ちらつきをさらに減らすために、一部の映写機はダブルシャッターで設計されています。次に、光はアパーチャと呼ばれる小さな金属フレームを通過します。これにより、スプロケットの穴ではなく、画像のあるフィルムの部分にのみ光が当たるようになります。

フィルムを通過する光により、画像が投影されます。メインレンズは最初にこの画像に焦点を合わせます。ほとんどの映写機では、レンズを取り外して、映画ごとに交換することができます。利用可能なレンズには、主にフラットとシネマスコープの2種類があります。フラットレンズはコメディーやドラマに適していますが、CinemaScopeレンズはアクション映画用に設計されています。フラットレンズの長さは通常1.5〜1.8インチ（37〜45 mm）ですが、CinemaScopeレンズの長さは2.8〜3.3インチ（70〜85 mm）です。一部の映写機には、必要に応じて自動的に所定の位置に移動できる複数のレンズを含むタレットシステムがあります。

オーディオアセンブリ

オーディオアセンブリは、フィルムサウンドを提供するプロジェクターの一部です。光学式と磁気式の2種類の技術を使用できます。光学システムが最も一般的です。それらは、光源とフォトセルで構成されています。フィルムの片面には、透明な線が記録されています。線の幅は音の周波数によって異なります。光源を通過するときに、さまざまな量の光が通過します。フィルムの光源の反対側にあるフォトセルが、透過光を取り込みます。次に、この光はオーディオ信号に変換され、スピーカーに送信される前に増幅されます。磁気システムには、フィルムと直接接触するレコーダーヘッドがあります。次に、フィルム上の磁場の差がオーディオ信号に変換されます。磁気音響システムは、損傷しやすく、高価で、寿命が短いなどの欠点があるため、あまり使用されていません。

原材料

映写機の製造には多くの原材料が使用されています。アルミニウム合金と硬質プラスチックは、主にハウジング、スプロケット、ギア、その他の構造部品の製造に使用されます。電球にはキセノンガスを使用しています。キセノンはいわゆる不活性ガスであり、電流にさらされると大量の光を発生します。クォーツは、ガラスよりも高熱で構造を維持できるため、映写用電球の製造にも使用されます。映写機の製作に使用される他の材料には、ゴム、ステンレス鋼、およびガラスが含まれます。

製造
プロセス

スプーリングシステム、プロジェクターコンソール、オーディオリーダー、レンズなどの映写機の主要コンポーネントは、さまざまなメーカーによって製造されており、通常、映画館で現場で組み立てられます。

本体を作る

• 1映写機の本体は基本的に長方形の箱で、ランプハウス、レンズ、ピクチャーヘッド、オーディオヘッドが収納されています。それはコンベヤーベルトに積まれている鋼鉄から作られています。次に、シートは、ハウジングの所望の形状を備えたダイに配置されます。その後、油圧プレスが解放されます。パンチは鋼板をダイの形状に強制します。次に、本体を取り外し、調整可能なベースを取り付けます。このベースは、視野角を変更するために変更できます。

ピクチャーヘッドの作成

これらの部品はすべて別々に組み立てられてから、全体としてまとめられます。

• 2ピクチャーヘッドは、フィルムが移動するランプとレンズの間の領域です。そのハウジングは、ボディの製造と同様のパンチプレスプロセスで最初に鋼から形成されます。
• 3次に、一連のスプロケットとローラーパッドをフレーミング開口部の上下に手動でねじ込みます。断続的なスプロケットが開口部の下に配置されます。次に、このスプロケットはモーターに接続され、モーターは毎秒24フレームの頻度で開始および停止します。
• 4フィルムの反対側、開口部の反対側には、画像が投影されるときにフィルムを所定の位置に保持するための圧力を提供するフィルムゲートがあります。フィルムゲートもパンチプレスプロセスで形成されます。フィルムゲートの後ろにはシャッターブレードがあります。これは、扇風機のようなブレードを備えた小さな金属製のデバイスです。それは制御された速度で光凝縮器の前で回転します。動いているフィルムと同期しているので、フレーム間の暗いスペースは見えません。
• 5レンズタレットは絞りの前に配置されます。これは、レンズが配置される回転装置です。別のレンズが必要な場合は移動できます。
• 6ピクチャーヘッドフレームの片側には、フィルムをセットできるように開くことができるドアが取り付けられています。次に、別々の部品が組み立てられ、ピクチャーヘッド全体がメインプロジェクターハウジングにボルトで固定されます。

オーディオヘッドの作成

• 7オーディオヘッドは、ピクチャーヘッドとほぼ同じように構成されています。さまざまなスプロケットとフィルムローラーで構成されています。フィルムパスの片側に光源が取り付けられています。このデバイスは、特定の波長と強度で光を放射します。フィルムパスの反対側には、フィルムを通過する光の量を検出するフォトセルがあります。一連のアンプに接続され、劇場のスピーカーに配線されます。オーディオヘッドは、映写機のデザインに応じて、ピクチャーヘッドの上または下に配置できます。ピクチャーヘッドと同様に、プロジェクター本体にボルトで固定されています。

ランプハウスを作る

• 8ランプハウスは、フレームとキセノン電球で構成されています。キセノン電球の製造は難しいプロセスになる可能性があります。これらの電球は非常に多くの熱を発生する可能性があるため、外側のハウジングはガラスではなく石英で作られています。まず、石英管を加熱して空気を吹き込み、電球に必要な形状を作成します。金属陰極が一方の端に取り付けられ、陽極がもう一方の端に取り付けられています。石英エンベロープ内の空気はキセノンガスに置き換えられ、ユニット全体が真空シールされます。キセノンの希少性と構造の難しさにより、これらの電球は高価になり、それぞれ700ドルから2,000ドルの範囲で動作します。
• 9次に、電球をアルミニウムの放物線状の鏡の中央に取り付けます。次に、このアセンブリを手動で金属フレームに取り付けます。フレームには排気管といくつかのファンがあり、電球から発生する大量の熱を取り除くのに役立ちます。ワイヤー 映写機。アノードとカソードに手はんだ付けされ、電源ラインに接続されます。次に、ライトアセンブリをメインプロジェクションボディの上部に配置します。体内には、光の焦点を合わせて強めるのに役立つコンデンサーレンズがあります。

レンズを作る

• 10個のレンズはガラスから製造されています。各映写レンズは、実際には、さまざまな倍率を持つ多数の小さなガラスレンズで構成されています。各コンポーネントレンズについて、ガラスは最初にメーカーの仕様に合わせてカットされます。次に、ガラスを組立ラインに配置し、作業員が各部品を適切な厚さに研磨してから、特殊な反射防止コーティングで処理します。一眼レフシステムでは、最大7つのコンポーネントレンズを使用できます。
• 11次に、コンポーネントレンズに金属を取り付け、特定の間隔でレンズバレルに配置します。ガラスレンズ間の距離が画質に大きな影響を与えるため、これは専門の作業員によって行われる非常に正確なプロセスです。バレルの内側は、暗い無反射の素材でコーティングされています。次に、レンズをレンズタレットにねじ込むことにより、レンズをプロジェクター本体に取り付けます。

スプールアセンブリの作成

• 12スプールアセンブリは、頑丈な金属フレームの構築から始まります。典型的なフレームは、2本のフットバーを備えた背の高い柱で構成されています。各コンポーネントはコンベヤーベルト上に配置され、油圧パンチの下を通過します。このパンチには、頑丈な棒鋼から適切な寸法を切り取る鋭利な金属のこぎりが装備されています。次に、フットバーをメインピラーの下部に垂直に手動で溶接します。それらは、それらの間に約45度の角度があるように配置されます。より安定した構造を提供するために、より小さな金属パイプがフットバーの中間点で溶接されています。最後に、ゴム底の金属板がピラーとフットバーの底に溶接され、操作中の動きが最小限に抑えられます。
• 13別途、サポートアームと付属部品を組み立てます。スチールサポートアームの一端には、金属ベアリングが取り付けられています。このベアリングは自由に回転できます。サポートアームのもう一方の端には、サポートアームに穴が開けられ、電動ギアモーターが取り付けられています。モーターの端には、回転する小さなゴム製のホイールがあります。フィルムを動かすのは、プラッターの回転を生み出すこのホイールの動きです。
• 14次に、サポートアームアセンブリが設定された間隔でメインピラーに取り付けられます。アームは金属板に溶接され、金属板はボルトで固定されて支柱に固定されます。メインピラーの特定のポイントに、フィルムを保持してプロジェクターとの間でガイドするローラーが取り付けられています。プラッターの速度を監視するセンサーは、移動するフィルムの動きを同期させるために、各サポートアームの上の支柱にボルトで固定されています。電子ワイヤーは、足とメインピラーの間の接合部にあるコントロールボックスに送られます。
• 15次に、プラッターをサポートアームに配置します。プラッターは軽量アルミニウム合金で作られています。それらは金属の厚いシートから切り取ることができます。一般的な寸法は、直径5フィート（152 cm）、厚さ0.5インチ（1.3 cm）です。彼らはセンターピースを収容することができる中央に円形のカットを持っています。これは、入ってくるフィルムと出て行くフィルムを受け入れるローラーとテンションバーを備えた円形の装置です。また、プラッターの中央に直接穴が開けられているため、サポートアームのベアリングで保持および移動できます。

最終組み立て

• 16メインのプロジェクターコンソールとフィルムスプーリングシステムが映画館に届けられます。それらは電気ケーブルを介して接続されているため、高度に制御された動きでフィルムを動かします。その後、フィルムをロードしてムービーを表示する準備が整います。

品質管理

制作プロセスの各ステップで、動作する映写機が制作されていることを確認するために品質管理テストが行​​われます。各メーカーには、製造するプロジェクターの部分に特に関連する独自のテストがあります。これらのテストには、目視検査と物理的測定の両方が含まれます。たとえば、レンズメーカーは、コンピューター化されたレーザーキャリパーを使用して、製造された各レンズの厚さを測定します。ランプの製造業者は、光度、熱、消費電力など、製造されるランプのさまざまな特性を測定します。次に、メインプロジェクターのコンポーネントが組み立てられ、メーカーはサンプルムービーを実行して、すべての可動コンポーネントの調整とペーシングを行い、デバイスが正しく機能するかどうかを判断します。映写機が劇場に組み立てられた後でも、技術者は必要に応じて部品を常にチェックして調整します。

未来

映写機の未来は、今後数年間で劇的に変化するように見えます。電子記憶媒体の大幅な進歩により、映画を上映するためにフィルムを使用することはできません。実際、一部の企業は、コンピューターのハードドライブで映画を制作するシステムに取り組んでいます。このように保存された映画は、配布と表示にかかる費用がはるかに安くなることを約束します。映画館を運営する労働者が少なくなり、映画の画像がより鮮明で鮮明になります。現在、劇場は新技術の採用に躊躇していますが、コンピューター化されたデジタル映写機が映画フィルム映写機に取って代わるのは時間の問題です。

詳細情報

本

バークレー、S。映画のイメージ：フィルムからデジタルへ。 フォーカルプレス、1999年。

ケース、D。ポストプロダクションにおけるフィルムテクノロジー。 フォーカルプレス、1997年。

その他

Boegner、RayF。「キセノン電球について知りたいことすべて」 キセノン電球のWebページ。 2001年12月。。

Boegner、RayF。「ポストプロダクションにおけるフィルムテクノロジー」。 Scientific AmericanWebページ。 1998年。2001年12月。。

ハリガン。 映写レンズ。 米国特許6,317,268。 2001年11月13日。

ペリー ロマノフスキー