Motion-picture-technologie

Hoewel een toeschouwer van Muybridge’s demonstratie beweerde “levende, bewegende dieren” te hebben gezien, ontbrak het dergelijke apparaten aan een aantal essentiële kenmerken van echte bewegende beelden. Het eerste was een mechanisme dat het mogelijk maakte om met regelmatige, snelle tussenpozen opeenvolgende foto’s te maken in een enkele camera, en het tweede was een medium dat in staat was om beelden langer op te slaan dan de seconde of wat beweging die mogelijk is met trommels, wielen of schijven.

Een filmcamera moet in staat zijn om het medium snel genoeg voort te bewegen om ten minste 16 afzonderlijke belichtingen per seconde mogelijk te maken, en ook om elk frame volledig tot stilstand te brengen om een scherp beeld op te nemen. De belangrijkste technologie die deze intermitterende beweging mogelijk maakt, is het Geneefse uurwerk, waarin een sterwiel met vier gleuven, of “Maltezer kruis”, de spanning van de hoofdveer omzet in het tikken van tandwielen. In 1882 gebruikte Étienne-Jules Marey een soortgelijk “klokkentrein” intermitterend uurwerk in een fotografisch “kanon” dat werd gebruikt om vogels in de vlucht te “fotograferen”. Er konden twaalf opnamen per seconde worden gemaakt op een ronde glasplaat. Marey verhoogde later de beeldsnelheid, hoewel voor niet meer dan ongeveer 30 beelden, en gebruikte stroken lichtgevoelig papier (1887) en celluloid met een papieren drager (1889) in plaats van het fragiele, volumineuze glas. Het transparante materiaal met de handelsnaam celluloid werd voor het eerst commercieel vervaardigd in 1872. Het werd afgeleid van collodium, d.w.z. nitrocellulose (pistoolkatoen), opgelost in alcohol en gedroogd. John Carbutt vervaardigde de eerste commercieel succesvolle celluloid fotografische film in 1888, maar deze was te stijf voor handig gebruik. Tegen 1889 had het bedrijf George Eastman een rolfilm ontwikkeld van celluloid bedekt met een fotografische emulsie voor gebruik in zijn Kodak fotocamera. Dit stevige, flexibele medium kon een snelle opeenvolging van talrijke beelden vervoeren en werd uiteindelijk aangepast voor bewegende beelden.

Thomas Edison wordt vaak gecrediteerd voor de uitvinding van de bewegende film in 1889. Deze bewering is echter betwistbaar, met name omdat Edisons bewegende-filmwerkzaamheden werden toevertrouwd aan een assistent, W.K.L. Dickson, en in het algemeen omdat er in Engeland en Frankrijk verscheidene aannemelijke aannemers zijn die dateren van vóór Edison. In een uitspraak van het Amerikaanse Hooggerechtshof uit 1902 werd zelfs geconcludeerd dat Edison de bewegende film niet had uitgevonden, maar slechts de ontdekkingen van anderen had gecombineerd. Zijn systemen zijn niettemin belangrijk, omdat zij commercieel de overhand kregen. De kern van Edisons octrooiconclusie was de intermitterende beweging van een Maltezer kruis, gesynchroniseerd met een sluiter. De versie van Edisons Kinetograph-camera van oktober 1892 gebruikte het formaat dat in wezen nog steeds wordt gebruikt. De film, die door Eastman werd gemaakt volgens de specificaties van Edison, was 35 millimeter (mm) breed. Twee rijen tandwielgaten, elk met vier gaten per beeldje, liepen over de hele lengte van de film en werden gebruikt om de film vooruit te bewegen. Het beeld was 1 inch breed en 3/4 inch hoog.

De films van Edison werden aanvankelijk niet geprojecteerd. Eén toeschouwer tegelijk kon een film bekijken door het oculair van een kijkkast die bekend stond als de Kinetoscoop. Dit apparaat was mechanisch afgeleid van de zoötroop in die zin dat de film werd voortbewogen door een voortdurende beweging, en de actie werd “gestopt” door een zeer korte belichting. In de zoötroop veroorzaakte een spleet tegenover het beeld een stroboscopisch effect; in de kinetoscoop bewoog de film zich voort met een snelheid van 40 beelden per seconde, en een spleet in een draaiend sluiterwiel met een diameter van 10 inch veroorzaakte een belichting van 6.000 seconden. De verlichting werd verzorgd door een elektrische lamp die direct onder de film was geplaatst. De film liep over spoelen. De uiteinden werden aan elkaar gesplitst om een ononderbroken lus te vormen, die aanvankelijk 25 tot 30 voet lang was, maar later werd verlengd tot bijna 50 voet. Een gelijkstroommotor, aangedreven door een Edison-accu, bewoog de film in een gelijkmatig tempo.

De kinetoscoop lanceerde de filmindustrie, maar de technische beperkingen maakten hem ongeschikt voor projectie. Films kunnen continu lopen wanneer veel licht niet van cruciaal belang is, maar een helder, vergroot beeld vereist dat elk frame met tussenpozen wordt gearresteerd en belicht, zoals in de camera. De aanpassing van het cameramechanisme aan projectie lijkt achteraf voor de hand te liggen, maar werd in de Verenigde Staten gedwarsboomd door Dickson’s vaststelling van een beeldsnelheid die veel hoger lag dan nodig voor de waarneming van continue beweging.

Nadat de kinetoscoop in Parijs was geïntroduceerd, produceerden Auguste en Louis Lumière een combinatie van camera en projector, die in 1895 voor het eerst publiekelijk werd gedemonstreerd en de cinématographe werd genoemd. Het apparaat maakte gebruik van een driehoekige “excentrische” (intermitterende) beweging die verbonden was met een klauw om de tandwielgaten te grijpen. Aangezien de film tweederde van elke cyclus stilstond in het diafragma, maakte de snelheid van 16 beelden per seconde een belichting van 1/25 seconde mogelijk. Bij deze langzamere snelheid kon het publiek de sluiter over het scherm zien gaan, wat een “flikkering” veroorzaakte die bij Edisons opnamen ontbrak. Anderzijds woog de met de hand aangedreven cinématographe minder dan 20 pond (de camera van Edison woog 100 keer zoveel). De Lumière-eenheden konden dus de hele wereld rondreizen om hun opnamen te maken en te vertonen. De eerste Amerikaanse projectoren met intermitterende beweging werden ontworpen door Thomas Armat in 1895 met een Pitman arm of “beater” beweging afkomstig van een Franse camera uit 1893. Het jaar daarop stemde Armat ermee in dat Edison de projectoren in grote aantallen zou produceren en ze als Edison Vitascopes op de markt zou brengen. In 1897 patenteerde Armat de eerste projector met vier slots ster en nok (zoals in de Edison camera).

Een beperking van het vroege filmen van bewegende beelden was het scheuren van de tandwielgaten. De uiteindelijke oplossing voor dit probleem was de toevoeging aan het filmpad van een slappe-vormende lus die de traagheid van de take-up reel afremde. Toen deze zogenaamde Latham-lus werd toegepast op camera’s en projectoren met intermitterende beweging, zorgde het groeien en krimpen van de lussen aan weerszijden van de sluiter voor compensatie van het verschil tussen de stop-en-go beweging bij het diafragma en de continue beweging van de spoelen.

Toen de kunst van het projecteren zijn intrede deed, werd het belang van een helder schermbeeld ingezien. De verlichting werd verzorgd door kooldraadlampen, hoewel er ook flesjes ether en staafjes ongebluste kalk (“kalklicht”) werden gebruikt voor korte series.