电影放映设备发展概况.doc
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1、电影放映设备发展概况96)?2一g纪念电影诞生一百周年映踌,娘一九九六年第=期电影放映设备是再现电影拷贝之画面和声音(有声电影出现后)的设备,是体现电影视昕效果的最终设备,它伴随着电影事业发展的全过程.电影放映设备通常包括放映机,扩音机,供电设备和银幕等.随着电影事业的发展.电影放映机种类日益增多.若按用途分类,有电影制片用放映机和影院放映用放映机两类.若细分,又可分为周定式,移动式,拷贝鉴定,双片道,分析,同步,背景合成,逐格,电视电影等多种放映机;按穿片方式和自动化程度,可分为自动穿片,半自动穿片,手动穿片,槽式穿片等放映机;按影片规格,可分为8ram,超8ram,875ram(中国特有,
2、现已淘汰),l6ram,35ram和70ram或多用途(两种以上规格影片通用)放映机.电影放映设备是集声,光,机,电技术于一体的产品.又是电影机械产品中量最大,面最广,符合规模生产的产品.放映设备的产生和发展是整个电影事业及其声,光,机,电,材料,制造工艺等领域的技术进步和它们综合应用的结果.在近百年的发展中,放映设备在输片机构,放映光源,镜头,音响,自动化程度,可靠性等诸多方面不断推陈出新,至使当今的放映设备无论在外观,性能,操作的简易方便性,多功能性等方面都是早期放映机所望尘莫及的.在放映设备各个发展阶段,美,英,法,德,意,日及原苏联等国家拥有较强实力,其产品代表着时代的特征下面分别阐述
3、放映设备在诸方面的发展概况.一,放映机的机械结构放映机的输片机构是放映机的机械核心.十字车间歇输片机构在本世纪初就已开始在放映机上使用,它由十字车和带销钉的凸轮组成,可使一个影片画面停留一定时间,并快速放映下一个画面.这种机构经历了无数挑战.至今仍在放映机上广为使用.l972年,美国斯克里普斯一克莱门斯公司研制生产了一种低惯性输片机构的放映机,问歇运动不使用十字车,抓片爪等机械装置,而是一个低惯性的伺服电机控制.它的最大特点是胶片可通过片门而高速连续饲片,倒片时不作问歇运动.速度可比放映速度快lO倍.1976年,美国无线电公司推出FR一35A型伺服控制的35ram放映机,采用伺服驱动的低惯性电
4、机操纵供收片齿轮和锥形旋转遮光器,输片系统上每个伺服控制机构都可以单独或共同编制程序,以提供多种工作方式.这样灵活的系统使该机既可直接在银幕上放映35ram影片或电视电影外.还可作为多用途制片和后期制片的一种工具.进入八十年代后.越来越多的高水平放映机,用微处理机控制的步进电机来控制影片的间歇运动,或通过电子控制的光学补偿方法进行画面扫描而影片可连续运动.现代化的电子调节控制有替代传统机械传动的趋势.早期放映机都采用齿轮传动,结构比较复杂.后广泛改用齿形皮带传动,大大简化了结构,减轻了机体重量.例如.捷克的Meo一5X电影放映机,输片齿轮由聚氨脂制成并以金属帘线加强的齿形皮带来传动,齿轮传动只
5、用于马尔蒂机构和遮光器.此外,机械结构上的改进还包括采用弧形片门和全封闭式一次性润滑的齿轮箱等.这方面的改进从未间断八十年代后期,放映机普遍采用积木式结影视技术构设计.放映机一般可分为机座,机头,灯箱,光学与磁性还音,片盒等数个组合部件.积术式组合结构不但可在生产过程中省去传送带上的焊接工序,还可对每个组件进行单独调整和检验,从而大大提高了产品质量.更可在日常维修保养或进行改装时方便地更换部件.如美国光学辐射公司推出的CenturyA型35ram放映机和马德里的瓦斯曼公司35mm放映机均为积术式组合结构.二,放映光源及其反光镜白炽钨丝灯是电影放映初期就使用的传统光源.数十年后,电影光源开始采用
6、亮度高,但很笨重的辉光灯(一种氢氧焰),以后便采用碳弧灯.早期的碳弧灯使用交流电,噪声大,效率低.后改为较好的碳棒,并用直流电,碳弧棒是竖直点燃,以便把焰口发的光集中起来.随着电动机在放映机上的采用,结束了手工调节碳棒的历史.约在1920年.反光镜弧光灯箱问世.碳精电报改成水平安置这种灯箱采用抛物线型反光镜,将光线近似于水平地反射至相应的大聚光镜上,通过适当的焦距,把光线集中在片窗.进入物镜.后来,抛物线型反光镜被球面反光镜代替,同时取消大聚光镜,从而比老式直放的弧光灯有了很大的改进.包芯高强度碳精棒是碳弧技术上的重大突破.它在钻空的捧心中填入碳和发焰材料(一般为稀土元素中铈族化合物)的混合物
7、.碳捧燃烧时,棒芯在极高温度下迅速喷射,形成焰El,产生很强很亮的白光,发光率大为提高.现代碳弧灯在设计上能保证自行正确调节弧隙.保证电源稳定,在放映过程中,无需放映员更多关注.这种光源的光强,光色与太阳光相似,并在使用寿命内保持一致,曾一度被认为是标准亮度光源五十年代卤素灯问世,它具有控制钨的蒸发一再生循环作用,体积小,发光效率高,使用寿命长,光邑好,且在寿命期内有光输出和色温恒定的特点,一跃成为电影放映的主要光源碘钨灯是用得最广,也是最早发展起来的?3?一种卤素灯,其发光效率为2428流明/瓦,色温2800K3200K,寿命2000小时左右溴钨灯比碘钨灯具有更高的色温(3200K以上),更
8、高的发光效率(高45),有取代碘钨灯的趋势.溴钨灯内可充入溴化碘,氯化碘,三氯化碘等物,以进一步提高性能.灯泡也采用硬玻璃1954年,蔡斯依康公司推出高压氙灯灯箱.与碳弧灯相比,氙灯具有色温高(5600K),寿命长(10001250小时),光色好,弧光稳定,保养工作量少,无烟无尘特点,且在触发开灯后可立即达到额定光输出,是一种较理想的放映光源早期的氙灯均垂直安装,要求有较大的弧隙,以避免电极腐蚀,提高使用寿命.随着材料和气体的改进,大弧隙已无必要,而小弧隙有利于光线集中1971年美国光学辐射公司推出水平安置氙灯系列,孤隙更加短小,这一改革被广为接受,已广泛应用于各类放映机上.金属卤素灯又称第三
9、代光源,于六十年代中期出现,它在传统的汞灯内充入金属卤化物,其光效明显地高于常用卤钨灯和氙灯(详见表1).用作放映光源的金属卤素灯主要有铟灯和锡灯.金属卤素灯具有光效高于氙灯的优点,但在亮度,光邑稳定性和瞬时启用等方面又不及氙灯,限制了其在放映光源中的应用和推广.表l三种电影放映光源特性比较放映机光源系统主要由灯源和反光镜(聚光镜)组成.大多数弧光灯都由椭圆形反光镜将弧光陷口发射出的光聚集在片窗,它为片门前的电影胶片提供足够照度,又不超过胶片热负荷的照明光.通常在反光镜上镀冷反光膜,反射所需的可见光,同时透射红外光线,以降低片门温度.热量一般可降45左右,美国斯特朗国际公司氤灯灯箱中的冷反光镜
10、,可透射的红外热量高达80.目前,金属冷反光镜作为玻璃?4?冷反光镜的换代产品已经越来越多地应用在放映光源系统中,这是由于金属冷反光镜具有加工方便,反光碗表面精度高,一致性好,重量轻,不易碎等特点.三,放映物镜放映镜头作为影像一摄影机印片机一放映影像这一图像链中的最后一个环节,对成像质量有很大作用.放映镜头的放大倍率很大,以保证其光学质量一定要佳:它必须传递最大的光量,均匀照射银幕,使放映影像的球差,场曲,像散和色差最小,以保证影像清晰,逼真.放映镜头根据其使用目的,在设计上要求:1,放映焦距要求成系列.一般焦距为50150mm,以5ram为一个变值档2,为尽可能利用放映光源,要求相对孔径大,
11、且镜头锥角越大,通光能力就越高,即f值越小,通光量就越大.至七十八十年代.16ram放映机已采用I:1.4,1:1.3,甚至1j1的镜头.35ram放映镜头为1:1.8焦距45(50)105(120)mm和1;2.0焦距80(90)130(140)mm两种系列产品.放映镜头总是以最大孔径工作,没有光闷调节的需要,光量调节通过调节光源电压或电流实现.在镜头结构方面,仍多为匹兹堡型或其他复杂型.但随着影院的小型化,放映距离的缩短,双高斯结构镜头经多年放映实践证明特别有效,它具有电影放映所要求的视场角和孔径值.双高斯透镜由四片会聚透镜和二片发散镜组成,发散透镜凹面相对.二片发散透镜原各与会聚透镜平面
12、相胶合,为解决放映光源的热效应可能导致的脱胶危害,在设计上有意将其分离.镜头的自动设计是电子计算机在光学设计中应用的一个重要方面.自动设计技术是五十年代初期提出来的,到六十年代这项技术得到了迅速发展,目前已被普遍采用.原西德ISSO光学机械公司在八十年代推出的新一代放映镜头具有非常高的解像力和透光系数,在传递画面反差与色彩方面也具有极一九九六年第:期好的性能,中心鉴别率在100线/ram,边缘在8O线/ram以上.新的CineluxUltraMC放映镜头系列为1:2,fr=50150ram;CineluxXenonMC特大透光率镜头为1:1.6,一45120ram.放映镜头将继续向小型,轻量,
13、广角,大孔径,高分辨率方向发展.四,银幕银幕是一种具有规定光学特性供放映用的光学反射或透射幕面.它有许多不同的类型,如按物理特性,有漫反射型(国际D型),反射角上集聚增益反射型(国际S型),入射角上集聚增益反射型(国际B型)和透射型(国际R型)四种;如按使用方式.有固定式,移动式银幕;如按声音传递特性,有无孔型和有孔型;如按材质,有布质,布基涂料,塑科,金属,玻璃珠,玻璃等多种.各类银幕特性见表2所示.表2放映银幕特性比较幕面增益(11)衰减锐度观看有度白色无光泽O.85慢适中>60垮璩720较慢适中z5./6o.玻璃珠快低l5.撩铝快高1橡铝透镜状735o适中适中z5.金属膜透镜状快高
14、3背面银幕快适中漫反射银幕通常采用布质,化纤织物,塑料膜等材料制成,或在其上涂布具有高漫反射特性的涂料(如氧化钡等)构成.它的特点是所有方向上亮度分配相同,即画面亮度,反差,彩色还原都是恒定的,但其技术指标较差.珍珠银幕(或称珠母色银幕)用白色聚氯乙烯薄膜作为幕基,涂有珠母色涂层,这种定向漫反射银幕可使反射方向上的亮度约增大1倍,平均增大1.5倍,正逐步替代漫反射银幕.涂铝银幕是在聚氯乙烯膜上喷涂含有铝粉的清漆,呈银灰包泽.它的方向性比珠母银幕强,在反射方向上亮度能增强到34倍,但可视区仅在相对于银幕中心角士30范围内.影视技术金属银幕是在幕基面上涂布一层金属粉.此种银幕在光学性能上与涂铝银幕
15、相似,但具有很坚固的表面和很好的均一性,可适用于立体电影.玻珠银幕是在幕基面上涂布一层透明玻璃微珠(直径为0.1O.3mm)构成.它把反射光最大限度地集中反射回放映机,而不受银幕顺斜和放映角度的影响,亮度系数高,但有效散射角小.美国Da一1te银幕公司是当今世界最大银幕制造商.其银幕产品被广为接受为标准产品.它将极薄的享有专利权的漫射涂层施加在透明的玻璃或丙烯酸幕基上,漫射涂层固化后,便与幕基永久性粘合成一体,不会剥落.五,电影还音系统二十年代最初的有声电影仅是一台唱机,通过齿轮简单地与放映机直接连接起来,再加上”无线电”式扩音机及喇叭,声音与画面很难同步.进入三十年代后,出现光还音.影片上的
16、光学声迹经声头部件扫描,声迹因透明度各异(变密式)或因宽度各异(变积式),使透光量起变化,光电管将此变成电阻或电流的变化,由此使音频信号变成了电信号.光电转换器件现已由硅光电池取代原光电管.五十年代,西尼拉玛系统在分离的35mm磁片上录有多路磁迹.接着在35mm和70mm发行正片上采用了磁性声带,标拳磁录还音开始进入影院.磁还音传输频带宽噪声低,失真小,还可即时还音,抹音,故发展迅速但光还音具有经济,简单,声遭耐用,便于批量生产的优点.七十年代,遭尔贝降嗓系统的应用克服了还音噪声高和传输频带窄的缺点,使光还音质量可与磁还音质量相媲美.道尔贝系统在应用中不断发展.1974年5月推出第一部道尔贝编
17、码单声道影片,在嘎蚋电影节上放映,引起了极大关注,同年u月SMPTE多伦多会上改用立体声录音道尔贝降噪系统的核心设备是矩阵?5?编码器和解码器.之后又推出可与数字声迹相媲美的道尔贝SR型(频谱录音)立体声.九十年代初又推出SR.D,一种既有SR型道尔贝光学立体声又有数字立体声的新形式.几种声带性能见表3所列.衰3声带性能比较期响I-k声带动态范围dB士3dB35ram学会标准光学声带8O4k35mm道尔贝立体声光学声带652016k35道尔凡SR立体声光学声带80822O16k70ram道尔贝立体声磁性声带2O2Ok典型彩院752014k人耳l202016kTHX声系统是影院全新的现代音响系统
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