Tecnologia delle immagini in movimento

Anche se un osservatore contemporaneo della dimostrazione di Muybridge affermò di aver visto “animali vivi e in movimento”, tali dispositivi mancavano di diversi elementi essenziali per un vero film. Il primo era un meccanismo che permettesse di scattare fotografie in sequenza all’interno di una singola macchina fotografica a intervalli regolari e rapidi, e il secondo era un mezzo capace di immagazzinare immagini per più del secondo circa di movimento possibile da tamburi, ruote o dischi.

Una macchina fotografica per immagini in movimento deve essere in grado di far avanzare il mezzo abbastanza rapidamente da permettere almeno 16 esposizioni separate al secondo e di portare ogni fotogramma a un arresto completo per registrare un’immagine nitida. La principale tecnologia che crea questo movimento intermittente è il movimento dell’orologio di Ginevra, in cui una ruota a stella a quattro scanalature, o “croce di Malta”, converte la tensione della molla principale nel ticchettio degli ingranaggi dentati. Nel 1882 Étienne-Jules Marey impiegò un simile movimento intermittente a “treno d’orologeria” in una “pistola” fotografica usata per “sparare” agli uccelli in volo. Dodici colpi al secondo potevano essere registrati su una lastra di vetro circolare. Marey successivamente aumentò il frame rate, anche se per non più di circa 30 immagini, e impiegò strisce di carta sensibilizzata (1887) e celluloide supportata da carta (1889) invece del fragile e ingombrante vetro. Il materiale trasparente chiamato commercialmente celluloide fu prodotto per la prima volta nel 1872. Era derivato dal collodio, cioè dalla nitrocellulosa (cotone per pistole) sciolta in alcool ed essiccata. John Carbutt produsse la prima pellicola fotografica di celluloide di successo commerciale nel 1888, ma era troppo rigida per un uso conveniente. Nel 1889 la compagnia George Eastman aveva sviluppato una pellicola in rotolo di celluloide rivestita di emulsione fotografica da usare nella sua macchina fotografica Kodak. Questo mezzo robusto e flessibile poteva trasportare una rapida successione di numerose immagini e alla fine fu adattato per il cinema.

Thomas Edison è spesso accreditato con l’invenzione del cinema nel 1889. L’affermazione è tuttavia discutibile, in particolare perché le operazioni cinematografiche di Edison furono affidate a un assistente, W.K.L. Dickson, e in generale perché ci sono diversi plausibili pretendenti pre-Edison in Inghilterra e Francia. In effetti, una decisione della Corte Suprema degli Stati Uniti del 1902 concluse che Edison non aveva inventato il cinema ma aveva solo combinato le scoperte di altri. I suoi sistemi sono comunque importanti, perché prevalsero commercialmente. Il cuore della rivendicazione del brevetto di Edison era il movimento intermittente fornito da una croce di Malta sincronizzata con un otturatore. La versione dell’ottobre 1892 della cinepresa Kinetograph di Edison utilizzava il formato essenzialmente in uso ancora oggi. La pellicola, prodotta da Eastman secondo le specifiche di Edison, era larga 35 millimetri (mm). Due file di fori per le ruote dentate, ognuna con quattro fori per fotogramma, percorrevano la lunghezza della pellicola e venivano utilizzate per farla avanzare. L’immagine era larga 1 pollice per 3/4 di pollice di altezza.

All’inizio i film di Edison non venivano proiettati. Uno spettatore alla volta poteva guardare un film guardando attraverso l’oculare di una cabina per peep-show conosciuta come Kinetoscopio. Questo dispositivo era meccanicamente derivato dallo zoetropo in quanto la pellicola avanzava con un movimento continuo e l’azione veniva “fermata” da una brevissima esposizione. Nello zoetropo, una fessura di fronte all’immagine produceva un effetto stroboscopico; nel Kinetoscopio la pellicola viaggiava al ritmo di 40 fotogrammi al secondo, e una fessura in una ruota dell’otturatore rotante di 10 pollici di diametro permetteva un’esposizione di 6.000 secondi. L’illuminazione era fornita da una lampadina elettrica posizionata direttamente sotto la pellicola. La pellicola scorreva su delle bobine. Le sue estremità erano giuntate insieme per formare un anello continuo, che inizialmente era lungo da 25 a 30 piedi, ma più tardi fu allungato a quasi 50 piedi. Un motore a corrente continua alimentato da una batteria Edison muoveva la pellicola ad una velocità uniforme.

Il Kinetoscopio ha lanciato l’industria del cinema, ma i suoi limiti tecnici lo rendono inadatto alla proiezione. Le pellicole possono funzionare continuamente quando una grande quantità di luce non è cruciale, ma un’immagine luminosa e ingrandita richiede che ogni fotogramma sia arrestato ed esposto in modo intermittente come nella macchina fotografica. L’adattamento del meccanismo della cinepresa alla proiezione sembra ovvio a posteriori, ma fu frustrato negli Stati Uniti dalla fissazione da parte di Dickson di un frame rate ben al di sopra di quello necessario alla percezione del movimento continuo.

Dopo l’introduzione del Kinetoscopio a Parigi, Auguste e Louis Lumière produssero una combinazione cinepresa/proiettore, dimostrata per la prima volta pubblicamente nel 1895 e chiamata cinématographe. Il dispositivo utilizzava un movimento triangolare “eccentrico” (intermittente) collegato a un artiglio per agganciare i fori della ruota dentata. Poiché la pellicola era ferma nell’apertura per due terzi di ogni ciclo, la velocità di 16 fotogrammi al secondo permetteva un’esposizione di 1/25 di secondo. A questa velocità più lenta il pubblico poteva effettivamente vedere la lama dell’otturatore attraversare lo schermo, producendo uno “sfarfallio” che era stato assente nelle immagini di Edison. D’altra parte, il cinématographe a manovella pesava meno di 20 libbre (la telecamera di Edison pesava 100 volte tanto). Le unità Lumière potevano quindi viaggiare per il mondo per girare e proiettare i loro filmati. I primi proiettori americani con movimento intermittente furono ideati da Thomas Armat nel 1895 con un braccio Pitman o movimento “beater” preso da una cinepresa francese del 1893. L’anno successivo Armat accettò di permettere a Edison di produrre i proiettori in quantità e di commercializzarli come Edison Vitascopes. Nel 1897 Armat brevettò il primo proiettore con stella a quattro scanalature e camma (come nella cinepresa Edison).

Una limitazione delle prime riprese in movimento era lo strappo dei fori delle ruote dentate. La soluzione finale a questo problema fu l’aggiunta al percorso della pellicola di un anello di allentamento che limitava l’inerzia della bobina di ripresa. Quando questo cosiddetto anello di Latham fu applicato a macchine fotografiche e proiettori con movimento intermittente, la crescita e il restringimento degli anelli su entrambi i lati dell’otturatore regolavano la disparità tra il movimento stop-and-go all’apertura e il movimento continuo delle bobine.

Quando l’arte della proiezione fu stabilita, fu apprezzata l’importanza di un’immagine luminosa. L’illuminazione era fornita da lampade ad arco di carbonio, anche se fiaschi di etere e bastoncini di calcio non spalmato (“limelight”) erano usati per brevi corse.