Motion-Picture-Technologie

Geschichte

Die Motion-Picture-Fotografie basiert auf dem Phänomen, dass das menschliche Gehirn aus einer Abfolge von Standbildern, die mit einer Rate von mehr als 15 Bildern pro Sekunde belichtet werden, die Illusion einer kontinuierlichen Bewegung wahrnimmt. Obwohl bereits 1860 gestellte, sequenzielle Bilder aufgenommen wurden, gelang die sukzessive Fotografie tatsächlicher Bewegung erst 1877, als Eadweard Muybridge mit 12 gleichmäßig verteilten Kameras demonstrierte, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt alle vier Hufe eines galoppierenden Pferdes den Boden auf einmal verließen. In den Jahren 1877-78 entwickelte ein Mitarbeiter von Muybridge ein System von magnetischen Auslösern, um eine erweiterte Batterie von 24 Kameras auszulösen.

Die Muybridge-Bilder wurden weithin in Standbildern veröffentlicht. Sie wurden auch als Streifen für das beliebte Gesellschaftsspielzeug, das „Lebensrad“ des Zoetrops, eine rotierende Trommel, die aus gezeichneten oder gemalten Bildern die Illusion von Bewegung erzeugte, konfektioniert. Währenddessen projizierte Émile Reynaud in Frankreich gezeichnete Bildsequenzen auf eine Leinwand mit seinem Praxinoscope, bei dem drehbare Spiegel und eine „magische Laterne“ mit Öllampe auf einer zoetropähnlichen Trommel angebracht waren, und um 1880 projizierte Muybridge auf ähnliche Weise vergrößerte, beleuchtete Ansichten seiner Bewegungsfotografien mit dem Zoöpraxiscope, einer Adaption des Zoetrops.

Obwohl ein zeitgenössischer Beobachter von Muybridges Demonstration behauptete, „lebende, sich bewegende Tiere“ gesehen zu haben, fehlten solchen Geräten mehrere wesentliche Merkmale echter Bewegungsbilder. Das erste war ein Mechanismus, der es ermöglichte, mit einer einzigen Kamera in regelmäßigen, schnellen Abständen Sequenzaufnahmen zu machen, und das zweite war ein Medium, das in der Lage war, Bilder für mehr als die etwa eine Sekunde dauernde Bewegung zu speichern, die bei Trommeln, Rädern oder Scheiben möglich ist.

Eine Laufbildkamera muss in der Lage sein, das Medium schnell genug vorwärts zu bewegen, um mindestens 16 Einzelbelichtungen pro Sekunde zu ermöglichen und jedes Bild zu einem Vollstopp zu bringen, um ein scharfes Bild aufzunehmen. Die Haupttechnologie, die diese intermittierende Bewegung erzeugt, ist das Genfer Uhrwerk, in dem ein vierfach geschlitztes Sternrad, auch „Malteserkreuz“ genannt, die Spannung der Antriebsfeder in das Ticken von Zahnrädern umwandelt. 1882 setzte Étienne-Jules Marey ein ähnliches intermittierendes Uhrwerk“ in einer fotografischen Kanone“ ein, mit der Vögel im Flug geschossen“ wurden. Zwölf Schüsse pro Sekunde konnten auf eine runde Glasplatte aufgezeichnet werden. Marey steigerte später die Bildrate, allerdings für nicht mehr als etwa 30 Bilder, und verwendete statt des zerbrechlichen, sperrigen Glases Streifen aus sensibilisiertem Papier (1887) und papierkaschiertes Zelluloid (1889). Das transparente Material mit dem Handelsnamen Zelluloid wurde erstmals 1872 kommerziell hergestellt. Es wurde aus Kollodium, also in Alkohol gelöster und getrockneter Nitrocellulose (Schießbaumwolle) gewonnen. John Carbutt stellte 1888 den ersten kommerziell erfolgreichen fotografischen Zelluloidfilm her, der jedoch für den praktischen Einsatz zu steif war. 1889 entwickelte die Firma George Eastman einen Rollfilm aus Zelluloid, der mit einer fotografischen Emulsion beschichtet war und in der Kodak-Fotokamera eingesetzt wurde. Dieses robuste, flexible Medium konnte eine schnelle Abfolge zahlreicher Bilder transportieren und wurde schließlich für Kinofilme adaptiert.

Thomas Edison wird oft die Erfindung des Kinofilms im Jahr 1889 zugeschrieben. Die Behauptung ist jedoch umstritten, insbesondere weil Edison einen Assistenten, W.K.L. Dickson, mit dem Betrieb des Kinofilms betraute und allgemein, weil es mehrere plausible Vor-Edison-Anspruchsteller in England und Frankreich gibt. Tatsächlich kam ein Urteil des U.S. Supreme Court von 1902 zu dem Schluss, dass Edison den Kinofilm nicht erfunden, sondern nur die Entdeckungen anderer kombiniert hatte. Dennoch sind seine Systeme wichtig, weil sie sich kommerziell durchsetzten. Das Herzstück von Edisons Patentanspruch war die intermittierende Bewegung durch ein Malteserkreuz, das mit einem Shutter synchronisiert wurde. Die im Oktober 1892 vorgestellte Version von Edisons Kinetograph-Kamera verwendete das im Wesentlichen noch heute verwendete Format. Der Film, der von Eastman nach Edisons Vorgaben hergestellt wurde, war 35 Millimeter (mm) breit. Zwei Reihen von Zahnstangenlöchern mit jeweils vier Löchern pro Bild verliefen über die gesamte Länge des Films und dienten dem Vorschub des Films. Das Bild war 1 Zoll breit und 3/4 Zoll hoch.

Anfänglich wurden Edisons Kinofilme nicht projiziert. Jeweils ein Zuschauer konnte sich einen Film ansehen, indem er durch das Okular eines Guckkastens, des sogenannten Kinetoskops, schaute. Dieses Gerät war mechanisch vom Zoetrop abgeleitet, da der Film durch eine kontinuierliche Bewegung vorwärts bewegt wurde und die Handlung durch eine sehr kurze Belichtung „gestoppt“ wurde. Beim Zoetrop erzeugte ein Schlitz gegenüber dem Bild einen stroboskopischen Effekt; beim Kinetoskop bewegte sich der Film mit einer Geschwindigkeit von 40 Bildern pro Sekunde, und ein Schlitz in einem rotierenden Verschlußrad mit einem Durchmesser von 10 Zoll ermöglichte eine Belichtung von 6.000 Sekunden. Die Beleuchtung erfolgte durch eine Glühbirne, die direkt unter dem Film angebracht war. Der Film lief über Spulen. Seine Enden wurden zu einer Endlosschleife zusammengespleißt, die zunächst 25 bis 30 Fuß lang war, später aber auf fast 50 Fuß verlängert wurde. Ein Gleichstrommotor, der von einer Edison-Batterie angetrieben wurde, bewegte den Film mit gleichmäßiger Geschwindigkeit.

Das Kinetoskop begründete die Kinofilmindustrie, aber seine technischen Einschränkungen machten es für die Projektion ungeeignet. Filme können kontinuierlich laufen, wenn es nicht auf viel Licht ankommt, aber ein helles, vergrößertes Bild erfordert, dass jedes Bild wie bei der Kamera intermittierend angehalten und belichtet wird. Die Anpassung des Kameramechanismus an die Projektion scheint im Rückblick naheliegend, wurde aber in den Vereinigten Staaten durch Dickson vereitelt, der eine Bildrate festlegte, die weit über der lag, die für die Wahrnehmung einer kontinuierlichen Bewegung notwendig war.

Nach der Einführung des Kinetoskops in Paris stellten Auguste und Louis Lumière eine Kombination aus Kamera und Projektor her, die 1895 erstmals öffentlich vorgeführt wurde und den Namen cinématographe erhielt. Das Gerät verwendete eine dreieckige „exzentrische“ (intermittierende) Bewegung, die mit einer Klaue verbunden war, um in die Zahnradlöcher einzugreifen. Da der Film für zwei Drittel jedes Zyklus in der Blende stillstand, erlaubte die Geschwindigkeit von 16 Bildern pro Sekunde eine Belichtung von 1/25 Sekunde. Bei dieser langsameren Geschwindigkeit konnte das Publikum tatsächlich sehen, wie das Verschlussblatt über den Bildschirm fuhr, was ein „Flimmern“ erzeugte, das bei Edisons Bildern fehlte. Andererseits wog der handgekurbelte Cinématographe weniger als 20 Pfund (Edisons Kamera wog 100 Mal so viel). Die Lumière-Geräte konnten daher um die Welt reisen, um ihr Filmmaterial zu drehen und vorzuführen. Die ersten amerikanischen Projektoren mit intermittierender Bewegung wurden 1895 von Thomas Armat mit einem Pitman-Arm oder „Beater“-Werk aus einer französischen Kamera von 1893 entwickelt. Im folgenden Jahr stimmte Armat zu, dass Edison die Projektoren in großen Stückzahlen produzieren und als Edison Vitascopes vermarkten durfte. 1897 patentierte Armat den ersten Projektor mit Vierfach-Stern und Nocken (wie in der Edison-Kamera).

Eine Einschränkung der frühen Kinofilme war das Ausreißen der Ritzellöcher. Die endgültige Lösung dieses Problems war die Hinzufügung einer schlaffen Schleife zum Filmweg, die die Trägheit der Aufwickelspule bremste. Als diese sogenannte Latham-Schleife bei Kameras und Projektoren mit intermittierender Bewegung eingesetzt wurde, glich das Wachsen und Schrumpfen der Schleifen auf beiden Seiten des Verschlusses die Disparität zwischen der Stop-and-Go-Bewegung an der Blende und der kontinuierlichen Bewegung der Spulen aus.

Als die Kunst der Projektion etabliert wurde, erkannte man die Bedeutung eines hellen Bildes. Die Beleuchtung erfolgte durch Kohlebogenlampen, obwohl für kurze Vorführungen auch Flaschen mit Äther und Stöcke mit ungelöschtem Kalzium („Limelight“) verwendet wurden.