Kamera filmowa

Kamera filmowa
Kamera filmowa to urządzenie o działaniu zbliżonym do aparatu fotograficznego. Ciężka, kosztowna, profesjonalna odmiana kamery. Kamera filmowa wykonuje sekwencję wysokiej jakości zdjęć w bardzo krótkich odstępach czasu i rejestruje je na taśmie filmowej.

1845 Interesującym prekursorem kamery filmowej była maszyna skonstruowana przez Francisa Ronaldsa w Obserwatorium Kew w 1845 roku. Światłoczuła powierzchnia była powoli przeciągana przez przysłonę kamery za pomocą mechanizmu zegarowego, aby umożliwić ciągłe nagrywanie w okresie 12 lub 24 godzin. Ronalds zastosował swoje kamery do śledzenia ciągłych zmian instrumentów naukowych (1).

1. Kamera do obserwacji instrumentów naukowych Francisa Ronaldsa

1876 Brytyjski wynalazca Wordsworth Donisthorpe zaproponował aparat do robienia serii zdjęć na szklanych płytkach, które następnie były drukowane na rolce papierowej folii. Złożył wniosek patentowy na kamerę filmową, którą nazwał „kinezygrafem”. Urządzenie wykonywało serie zdjęć fotograficznych w równych odstępach czasu w celu zarejestrowania zmian zachodzących w fotografowanym obiekcie lub jego ruchu, a także za pomocą serii zdjęć wykonanych w ten sposób dowolnego poruszającego się obiektu, aby dać oku prezentację obiektu w ciągłym ruchu.

1877 Eadweard Muybridge wykonał serię zdjęć galopującego konia (2), aby zbadać ruch jego kończyn. W ten sposób powstał prekursor ruchomych obrazów.

2. Eadweard Muybridge i jego zapis filmowy ruchu konia

1882 Pistolet chronofotograficzny (3) został skonstruowany w 1882 roku przez Étienne-Jules'a Mareya. Mógł on wykonywać dwanaście zdjęć na sekundę i był pierwszym urządzeniem, który rejestrował ruchome obrazy na tej samej płycie chronomatograficznej za pomocą metalowej migawki.

3. Kamera wynaleziona przez Etienne-Jules Mareya

1887 Hannibal Goodwin wynajduje celuloidowy film fotograficzny, czyli metodę tworzenia przezroczystej, giętkiej kliszy filmowej z nitrocelulozowej bazy filmowej, która została wykorzystana w kinetoskopie Thomasa Edisona.

1888 Ważną pionierską konstrukcją była kamera filmowa zaprojektowana w Anglii przez Francuza Louisa Le Prince’a. Początkowo zbudował on szesnastoobiektywową kamerę w swoim warsztacie w Leeds. Pierwsze osiem obiektywów w krótkich odstępach czasu naświetlało światłoczuły film przez migawkę. Film był następnie przesuwany do przodu, umożliwiając kolejnym ośmiu obiektywom rejestrowanie obrazu na filmie. Po wielu próbach i błędach Le Prince’owi udało się w końcu opracować kamerę jednoobiektywową, której używał do nagrywania sekwencji ruchomych obrazów na papierowej folii (4). To właśnie tą kamerą sfilmowano krótką, zaledwie dwusekundową scenę zatytułowaną „Roundhay Garden Scene”. Ta zrealizowana na papierze fotograficznym Eastmana produkcja jest najstarszym znanym przykładem materiału filmowego.

4. Kamera Louis'a Le Prince'a

lata 80.–90. XIX wieku Na przełomie tych dekad XIX wieku brytyjscy wynalazcy William Friese-Greene i Alexander Parkes połączyli technikę rejestracji ruchu najpierw z filmem papierowym, a następnie celuloidową taśmą rolkową produkowaną przez Eastman Kodak Company w USA. W 1889 roku Friese-Greene opatentował kamerę filmową, która była w stanie wykonać do dziesięciu zdjęć na sekundę. Inny model, zbudowany w 1890 roku, wykorzystywał rolki folii celuloidowej Eastman, którą perforował. Szkot William Kennedy Laurie Dickson, który, według dostępnych informacji, zapoznał się z wynalazkiem Friese-Greene’a, nawiązał współpracę z Thomasem Edisonem w celu stworzenia zasilanej elektrycznie kamery kinematograficznej.

1894-1908 Polak Kazimierz Prószyński konstruuje pleograf, który był zarówno kamerą, jak i projektorem filmowym. Kilkanaście lat później, w 1908 roku, Polak wynalazł również aeroskop, pionierską ręczną kamerę filmową. Operator nie musiał obracać korbą, aby przesunąć film do przodu, jak we wszystkich kamerach w tamtym czasie, więc mógł obsługiwać kamerę obiema rękami, trzymając kamerę i kontrolując ostrość.

1895 Charles Moisson wynajduje kamerę Lumière Domitor dla firmy należącej do braci Auguste’a i Louisa Lumière (5) w Lyonie we Francji. Kamera wykorzystywała papierowy film o szerokości 35 milimetrów, ale w 1895 roku bracia Lumière przeszli na film celuloidowy, który kupili od nowojorskiej firmy Celluloid Manufacturing Co. Pokryli ją własną emulsją Etiquettebleue, pocięli na paski i perforowali. Dzięki pracom Le Prince’a, Friese-Greene’a, Edisona i braci Lumière kamera filmowa stała się praktyczną rzeczywistością w połowie lat dziewięćdziesiątych XIX wieku. Wkrótce powstały pierwsze firmy produkujące kamery filmowe.

5. Bracia Lumière

1911-12 Pierwsza całkowicie metalowa kamera filmowa - urządzenie Bell & Howell Standard.

1921 Do użytku wchodzi kompaktowa 35 mm kamera filmowa Kinamo (6). Dwa lata później dodano do niej silnik sprężynowy, aby umożliwić wygodne filmowanie z ręki. Była używana m.in. przez Jorisa Ivensa i innych twórców filmów awangardowych i dokumentalnych.

  6. Przenośna kamera Kinamo

1923 Firma Eastman Kodak wprowadza na rynek taśmę filmową 16 mm jako tańszą alternatywę dla taśmy 35 mm. Początkowo uważane za gorszej jakości niż 35 mm, kamery 16 mm były produkowane aż do końca XX wieku m.in. przez takie firmy jak Bolex, Arri i Aaton.

1927-81 Pierwsza próba bezpośredniego nagrywania wideo została przeprowadzona przez Johna Logie Bairda, który stworzył oparty na dyskach system Phonovision. Eksperymenty z wykorzystaniem po raz pierwszy taśmy do nagrywania sygnału wideo miały miejsce w 1951 r. Pierwszym, znanym, komercyjnie dostępnym systemem tego typu była taśma wideo Quadruplex wyprodukowana przez Ampex w 1956 r. Pionierskimi systemami nagrywania zaprojektowanymi jako mobilne były systemy Portapak, zastosowane w urządzeniu Sony DV-2400 w 1967 roku. Następnie w 1981 roku pojawił się system Betacam, w którym magnetofon został wbudowany w kamerę.

1930 W pełni elektroniczne konstrukcje wyparły mechaniczny system nagrywania wideo w latach trzydziestych XX wieku. Ważnym przełomem było zbudowanie przez Władimira Zworykina, rosyjsko-amerykańskiego inżyniera pracującego dla RCA, ikonoskopu, pierwszej praktycznej lampy wideo używanej we wczesnych kamerach telewizyjnych (7).

Lampa ta składała się z bańki próżniowej, w której znajduje się światłoczuła mozaika, którą była płytka z miki, na której osadzone były (izolowane elektrycznie od siebie) cząstki (tzw. ziarna) srebra pokryte warstwą cezu, dzięki któremu każda z tych cząstek stanowi element fotoelektryczny. Tylna strona płytki mikowej pokryta jest warstwą srebra, stanowiącą elektrodę sygnałową. Lampa ta zawiera również działo elektronowe ustawione pod pewnym kątem w stosunku do powierzchni mozaiki. W lampie tej obraz optyczny rzutowany na mozaikę (warstwę światłoczułą) wybija z niej elektrony, powodując powstanie równoważnego obrazu potencjałowego. Wybieranie poszczególnych elementów tego obrazu odbywa się za pomocą strumienia elektronów, uzyskiwanych z działa elektronowego. Kamery oparte na tym wynalazku pozostały w powszechnym użyciu aż do lat 80. XX wieku, kiedy to kamery oparte na półprzewodnikowych czujnikach obrazu, takich jak CCD, a później CMOS, wyeliminowały typowe problemy związane z technologiami lampowymi, takie jak wypalanie obrazu i smużenie.

7. Władimir Zworykin z ikonoskopem

lata 30.–40. XX wieku Brytyjska firma EMI opracowuje kamery Emitron i Super Emitron. Emitron był podobny do ikonoskopu, ale miał lepszą czułość na światło. Super Emitron, który był połączeniem Emitronu i Image Orthicon (inny rodzaj lampy), był jeszcze bardziej czuły i zapewniał lepszą jakość obrazu. Opracowana przez RCA lampa Image Orthicon zapewniała lepszą jakość obrazu i była szeroko stosowana w studiach telewizyjnych przez wiele lat.

1938 Eastman Kodak prezentuje kamerę Kodak Eight Model 20, pierwszy w historii ośmio-milimetrowy model kamery filmowej.

1957 Clairmont Camera projektuje kamerę 65 mm do zdjęć Todd-AO (8).

8. Kamera Todd-AO podczas zdjęć do filmu „Kleopatra”

1969 Philips opracowuje kamerę Norelco PC-60, pierwszą przenośną kamerę kolorową.

1969-93 Za pierwszy półprzewodnikowy czujnik obrazu uznaje się urządzenie skonstruowane w Bell Labs w 1969 r. (9) w oparciu na technologii kondensatorów MOS. Czujnik z aktywnymi pikselami NMOS został później opracowany w firmie Olympus w 1985 r., co doprowadziło do opracowania czujnika z aktywnymi pikselami CMOS w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w 1993 r.

9. Konstruktorzy z Bell Labs demonstrują eksperymentalną kamerę telewizyjną
opartą na technologii CCD

1972 Praktyczne cyfrowe kamery wideo stały się możliwe dzięki postępom w kompresji wideo. Najważniejszym algorytmem kompresji była w tamtym czasie dyskretna transformata kosinusowa (DCT), technika kompresji stratnej, która została po raz pierwszy zaproponowana w 1972 r. W kolejnych latach standardy kompresji wideo oparte na DCT, takie jak H.26x i MPEG wprowadzony od 1988 roku, pozwoliły na rozwój technik wideo.

1975-81 Sony udostępnia Betamovie, pierwszą amatorską kamerę na taśmie Beta, a później Betacam, pierwszy przenośny magnetowid.

1982 Sony prezentuje kamerę CCD-1, pierwszą z sensorem CCD

1983-85 Najpierw pojawia się Sony Betamovie BMC-100P (10), pierwszy konsumencki kamkorder. Nagrywał on na taśmy Betamax, które były mniejszymi wersjami profesjonalnych taśm Betacam używanych w studiach telewizyjnych. Betamovie była znaczącym osiągnięciem, ponieważ umożliwiła konsumentom nagrywanie i odtwarzanie wideo za pomocą jednego urządzenia.

W 1984 r. premierę miał JVC GR-C1. Wyróżniał się kompaktową konstrukcją i wykorzystaniem pełnowymiarowych taśm VHS, które można było odtwarzać na dowolnym magnetowidzie VHS. Udostępniło to technikę nagrywania wideo szerokiej publiczności. GR-C1 był znany z tego, że wystąpił w filmie „Powrót do przyszłości” z 1985 roku. I w końcu wprowadzony rok później Sony Handycam CCD-V8, który wykorzystywał taśmy wideo 8 mm, które były mniejsze niż taśmy VHS i Betamax, umożliwiła jeszcze bardziej kompaktową i lekką konstrukcję, dzięki czemu kamera była przenośna i wygodna.

 10. Sony Betamovie BMC-100P

1995 Pierwszym fotograficznym aparatem cyfrowym z możliwością nagrywania wideo był Ricoh RDC-1. Mógł nagrywać wideo w rozdzielczości 768×480 pikseli, a długość wideo była ograniczona pojemnością karty pamięci.

Klasyfikacja kamer filmowych 

Kamery filmowe można dzielić na kategorie i klasyfikować na wiele sposobów Oto niektóre z nich: 

1. Klasyfikacja kamer filmowych według technologii rejestracji obrazu

  • Kamery cyfrowe - są to kamery, które zapisują obraz na nośnikach cyfrowych, takich jak karty pamięci lub dyski twarde. Są to obecnie najpopularniejsze kamery filmowe, które oferują wiele zalet w stosunku do kamer analogowych, takich jak lepsza jakość obrazu, większa elastyczność i niższe koszty eksploatacji.
  • Kamery analogowe - są to kamery, które zapisują obraz na taśmie filmowej 8 mm, 16 mm, 35 mm, 65 mm, 70 mm itd. Są to najstarsze kamery filmowe, które nadal są wykorzystywane w niektórych zastosowaniach, takich jak filmowanie wydarzeń sportowych lub dokumentalnych. 

2. Klasyfikacja według typu układu optycznego:

  • Kamery jednoobiektywowe,
  • Kamery wieloobiektywowe,
  • Kamery z wymiennymi obiektywami. 

3. Klasyfikacja według przeznaczenia:

  • Kamery studyjne,
  • Kamery reporterskie,
  • Kamery specjalnego przeznaczenia (podwodne, szybkoklatkowe, do filmowania sportów ekstremalnych lub kamery 360 stopni. itp.). 

4. Klasyfikacja kamer według wydajności:

  • Kamery profesjonalne - są przeznaczone do profesjonalnego użytku w produkcji filmowej. Oferują najwyższą jakość obrazu i najszerszy zakres funkcji.
  • Kamery półprofesjonalne - są  przeznaczone do użytku przez bardziej zaawansowanych amatorów i profesjonalistów. Oferują wyższą jakość obrazu niż kamery konsumenckie, ale nie są tak zaawansowane jak kamery profesjonalne.
  • Kamery konsumenckie - są przeznaczone do użytku przez amatorów i użytkowników domowych. Oferują podstawową jakość obrazu i podstawowe funkcje. 

M.U.