С.Рожков

Системы стереокинематографа, применявшиеся в СССР

 

За два года до официального дня рождения кино, в 1893 году Уильям Диксон, сотрудник лаборатории Томаса Эдисона, сконструировал, изготовил и запатентовал первый стереокиносъёмочный аппарат. В 1903 году братья Люмьер  по анаглифному способу [1] продемонстри­ровали стереоримейк одного из своих самых первых фильмов – «Прибытие поезда». Зрители, увидев в трёхмерном пространстве несущийся на них поезд,  в ужасе вскакивали со своих мест и, расталкивая друг друга, бросались к выходу.

Появившись на свет задолго  до прихода в кино звука и цвета, стереокино до сих пор остаётся для зрителей экзотическим зрелищем, а для большинства создателей фильмов – малопочитаемой ветвью кинематографа или несерьезной киноигрушкой. Но, как бы то ни было, очень многие энтузиасты, верящие в будущее объёмного кинематографа, внесли свой вклад в его развитие. Благодаря их поискам и находкам, пусть не всегда удачным, стереофильмы сумели посмотреть сотни миллионов зрителей.

Стереокино своим рождением обязано и «движущейся фотографии», как вначале называли кинематограф, и достижениям в области стереофотографии. В середине XIX века был создан стереофотоап­парат, появились различные виды стереоскопов, предложены очковые методы (аддитивный и субтрактивный) цветных анаглифов. В конце века уже были известны очковый поляризационный и безочковый автостереоскопический (растровый) методы рассматривания стереопар.

 

В нашей стране работы в области стереокино начались в 20-е годы. Начиная с середины 30-х годов основные научные исследования в этом направлении проводились во Всесоюзном научно-исследовательском кинофотоинтитуте (НИКФИ). В течение многих лет изучались вопросы восприятия стереоизображений, разрабатывались требования к параметрам стереопары на киноплёнке и условиям стереокинопоказа. Всё это время шёл поиск ответов на серию вопросов. На одной или двух плёнках размещать кадры стереопары? Если на одной, то каким образом? Как обеспечить надежную и удобную сепарацию изображений для левого и правого глаза? Как добиться комфортности восприятия стереоизображения в кинозале? Исследованиям было посвящено не одно десятилетие.

В этой статье рассмотрены этапы развития отечественного стереокино, каждый из которых соответствовал периоду применения определённой системы стереокинематографа, главными отличительными признаками которой были размеры кадров стереопары и их взаимное расположение. Таких систем, не считая экспериментальных, и применённых для съёмки фильмов в нашей стране, было семь.

В 1940 году в Москве, в малом зале кинотеатра «Художественный» началась демонстрация фильма «Выходной день в Москве» (режиссёр Александр Птушко, оператор Николай Ренков).

Съёмка этого фильма производилась созданным в НИКФИ двухобъективным аппаратом (рис. 1), протягивающим две стандартные киноплёнки шириной 35 мм (конструктор Василий Омелин). Кадр стереопары по соотношению сторон и размерам не отличался от стандартного кинокадра. Фильм снимался как чёрно-белый, но чуть позже к нему были досняты цветные эпизоды, авторами которых были режиссёр Николай Экк и оператор Федор Проворов. Для съёмки в цвете была сконструирована установка из двух кинокамер (рис. 2), каждая из которых фиксировала изображение через красный, синий и зелёный фильтры на трёх чёрно-белых плёнках (такой принцип цветной киносъёмки плоскостных фильмов применялся в системе «Техниколор»). Исходный материал этих эпизодов представлял собой комплект из шести цветоделённых чёрно-белых негативов. Проекция осуществлялась в поляризованном свете на просветный недеполяризующий экран (стеклянный, матированный) двумя синхронно работающими кинопроекторами. Зрители наблюдали объёмное изображение в поляризационных очках. Основным автором этой системы был Николай Валюс.

 

Рис.1 Киносъёмочный аппарат НИКФИ для стереосъёмки на две плёнки (1939 год)

Рис.2 Установка из двух синхронизированных аппаратов ЦКС-1 для цветной стереокиносъёмки

В феврале 1941 года премьерой стереофильма «Концерт» (режиссёр Александр Андриевский, оператор Дмитрий Суренский) открылся специально переоборудованный московский кинотеатр «Москва». Система съёмки и безочкового стереокинопоказа была предложена Семёном Ивановым. Кадры стереопары, каждый  высотой 15 и шириной 11 мм, размещались на одной плёнке рядом (горизонтальная стереопара) в пределах стандартного шага (рис. 3). Для съёмки использовался один объектив с двухзеркальной стереонасадкой.  Фонограмма располагалась между кадрами стереопары. Проекция осуществлялась по безочковому способу. Размеры стереоэкрана с перспективным щелевым проволочным растром [2] составляли 5 м по высоте и 3 м по ширине (рис. 4). Экран был сконструирован и изготовлен под руководством инженера Бориса Иванова. «Москва» стал первым в мире коммерческим кинотеатром, в котором объёмно-пространственное киноизображение воспринималось без стереоочков.

 

 

В 1947 году в Москве открылся кинотеатр «Стереокино» (рис. 5) со светосильным линзо-растровым стереоэкраном с размерами 3,1×3 м. Демонстрировался фильм «Робинзон Крузо» (режиссёр А. Андриевский, оператор Д. Суренский), снятый по третьей системе, в которой стереопара располагается симметрично на специально изготавливаемой нестандартной 35-мм плёнке с шагом перфораций 19 мм (рис. 6). Этот способ позволил увеличить ширину кадров, которые стали практически квадратными (ширина 15,5 мм, высота 15 мм). Фонограмма размещалась, как и в предыдущей системе, между кадрами стереопары.

 

 

В четвертой отечественной системе (1948 год) размер кадров стереопары, также расположенных рядом, но на стандартной киноплёнке, был уменьшен до 10,3×10 мм, а фонограмма заняла своё стандартное положение (рис. 7).  Некоторая потеря качества  компенсировалась возможностью использования при производстве стереофильмов стандартного оборудования и обычных технологических процессов.

 

 

Существенного улучшения качества стереоизображения удалось добиться уже в 1952 году благодаря переходу на вертикальную стереопару [1] и удвоенный (38 мм) шаг продёргивания плёнки. Кадры стереопары с размерами 22×16 мм размещались друг над другом (рис. 8). Эту систему предложили сотрудники НИКФИ Андрей Болтянский и Наум Бернштейн. Для съёмок был разработан стереокиносъёмочный аппарат ПСК-6 (рис. 9), оснащённый оригинальными сменными стереообъективами различного фокусного расстояния и призменными насадками, изменяющими базис съёмки в диапазоне от 38 до 130 мм. В стереокинотеатрах Москвы, Ленинграда, Киева, Астрахани, Одессы, Алма-Аты [2] были установлены растровые экраны с размерами 4×3 м. Качественное и эффектное стереоизображение, привлекающее кинозрителей, обеспечило успешную эксплуатацию этой системы на протяжении более десяти лет.

 

 

Несмотря на определённый успех безочкового стереокино, широкому его развитию мешал ряд факторов, в том числе ограниченные размеры экранного изображения и существенно отличающийся от стандартного технологический процесс производства (из-за удвоения скорости хода плёнки пришлось использовать нестандартное оборудование) в процессах озвучивания и демонстрирования стереофильмов.

После появления широкоэкранных фильмов (первый отечественный – «Илья Муромец» – снят в 1956 году) была предпринята попытка увеличить линейные размеры экрана и угловые размеры воспринимаемого стереоизображения. Для решения этой задачи пришлось отказаться и от размещения кадров стереопары на одной плёнке, и от безочковой стереопроекции, так как на технико-технологической базе тех лет изготовить линзо-растровый экран больших размеров было невозможно. Работы НИКФИ, начатые в этом направлении, закончились в 1959 году разработкой системы стереоскопического широкоэкранного кинематографа. Кадры стереопары, расположенные на двух стандартных 35-мм плёнках, анаморфированы по ширине с коэффициентом 0,5 (рис. 10). В 1962 году на киностудии «Мосфильм» режиссёр Владимир Немоляев и оператор Семён Галадж по этой системе сняли фильм «Вечер в Москве». Для его демонстрации был переоборудован зал кинотеатра «Рекорд», расположенного под трибунами московского стадиона в Лужниках. Стереопроекция велась двумя синхронно работающими кинопроекторами в поляризованном свете. Зрители смотрели этот фильм в поляризационных стереоочках.

 

 

К началу 60-х годов в нашей стране было освоено производство широкоформатных фильмов, и в 1963 году сотрудники НИКФИ Андрей Болтянский и Нина Овсянникова предложили систему «Стерео-70». Кадры стереопары были расположены рядом на 65/70-мм киноплёнке в пределах площади стандартного широкоформатного кадра (рис. 11). Такой принцип позволял максимально использовать техническую базу широкоформатного кинематографа. Московским конструкторским бюро киноаппаратуры (МКБК) в течение ряда лет были разработаны аппараты для павильонных и комбинированных стереосъёмок, малогабаритные  камеры для съёмок с рук и с легких штативов, бокс для подводных стереосъёмок. Первыми полнометражными фильмами, снятыми по системе «Стерео-70», были «Нет и да» (1967 год, режиссёр Аркадий Кольцатый, оператор Константин Новиков) и «Таинственный монах» (1968 год, режиссёр Аркадий Кольцатый, оператор Пётр Терпсихоров). Второй из этих фильмов только в стереоварианте  (фильмы «Стерео-70» выпускались в прокат и в обычном плоскостном формате на 35-мм плёнке) просмотрели около 40 миллионов человек.

 

 

Технические средства системы постоянно совершенствовались. Линейка стереообъективов была доведена до диапазона 23 ÷ 250 мм (Ленинградское ЦКБК и Опытное производство НИКФИ), под совместным руководством НИКФИ и Научно-творческого центра «Стереокино» были разработаны новые аппараты для синхронных, комбинированных и подводных съёмок и легкий аппарат для съёмок с рук (рис. 12), оснащенный телевизиром. Аппараты для съёмок с рук по весу лишь незначительно превосходят 35-мм аппараты и позволяют вести съёмку с использованием устройства Steadicam.

 

 

Основным достоинством системы «Стерео-70» стало сочетание удобства проведения стереосъёмки (наличие бинокулярной лупы, возможность быстрой и правильной установки стереопараметров без каких-либо специальных таблиц и калькуляторов) с высоким качеством стереокиноизображения.

Более чем за три десятилетия фильмы, снятые по этой системе, увидели десятки миллионов зрителей СССР, Франции, Польши, Болгарии, Германии, Финляндии, Ирана, Вьетнама. В общей сложности стереофильмы демонстрировались примерно в ста городах, причем там, где численность населения была невелика, для стереокинопоказа переоборудовались залы небольшой вместимости, оснащённые 35-мм кинопроекторами. Для таких киноустановок печатались 35-мм фильмокопии в формате «Стерео‑35А» с анаморфированными изображениями стереопары (рис. 13). Этот формат использовался также для просмотра и монтажа рабочих материалов стереофильма.

 

 

Высокое качество стереоизображения фильмов, снятых по системе «Стерео-70», было отмечено многими зарубежными специалистами, и в 1990 году Академия кинематографических искусств и наук США удостоила работы НИКФИ в области стереокино наградой «Оскар» в номинации «За техническое достижение».

К концу ХХ века технический прогресс в кинематографе произвёл коррективы в направления дальнейшего развития. Улучшение характеристик киноплёнок, съёмочной и проекционной оптики позволили настолько сблизить качество широкоэкранного и широкоформатного киноизображений, что зритель перестал замечать разницу в их качестве, вследствие чего на первое место выдвинулись экономические факторы. И за рубежом, и у нас производство широкоформатных фильмов со стандартным шагом, равным пяти перфорациям, постепенно было свёрнуто. В мире осталось всего несколько лабораторий, где ещё можно обработать широкоформатную плёнку и отпечатать 70-мм копию фильма. В нашей стране уже нет ни одной такой лаборатории. Поэтому система «Стерео-70» теперь может быть востребована только для съёмки с последующим переводом в цифровые форматы  и изготовлением цифровых копий или копий на плёнке с увеличенными размерами кадров стереопары для демонстрирования на сверхбольших экранах (например, в кинотеатрах IMAX -3D).

Интересно, что судьбы многих идей и разработок в области стереокино, родившихся в разных странах, оказывались очень несхожими. По двухплёночному методу в обычном формате у нас был снят только один фильм («Выходной день в Москве», 1940 г.), а в США в начале 50-х годов их появилось более ста. После появления «Стерео-70» в США проводились эксперименты со стереосъёмками на широкую плёнку с похожим размещением стереопары, но вскоре были прекращены. Однако некоторые стереофильмы, снятые ранее двухплёночным методом, были впоследствии выпущены в прокат на 70-мм плёнке в формате, аналогичном «Стерео-70».

Удалось найти свидетельство тому, что в НИКФИ в 1954 году рассматривался вариант системы с расположением кадров стереопары на 35-мм киноплёнке друг над другом в пределах стандартного шага, однако до практического воплощения этой идеи дело не дошло. Такой вариант (рис. 14) чуть позже реализовал венгр Феликс Бодроши.  В 1957 году в Будапеште, в кинотеатре «Толди», демонстрировались стереофильмы, снятые по его методу.  Своё второе  рождение такая стереопара обрела в 1965 году в США, где этот принцип был реализован в нескольких похожих системах и применялся почти до конца века.

 

Рис.14 Вертикальная стереопара Ф.Бодроши

К началу 70-х годов в НИКФИ была разработана и экспериментально проверена технология съёмки стереофильмов в формате «2×5/70» для демонстрирования на больших экранах. Лентопротяжный механизм аппарата 70 С-2 протягивал две широкоформатные плёнки со стандартным пятиперфорационным шагом. Для стереопроекции применялись два синхронно работающих кинопроектора. В процессе производства стереофильмов предусматривалось использование, без каких-либо изменений, технологии широкоформатного кинематографа. Как раз тогда приехавшие к нам канадские специалисты Колин Лоу и Эрнст МакНабб познакомились с работами НИКФИ и с нашим участием сняли в этом формате небольшой стереоролик. Именно эти канадцы стали авторами системы IMAX-3D (стереоформат «2×15/70» ― две широкоформатные плёнки с шагом кадра 15 перфораций и с горизонтальным направлением хода плёнки при съёмке и проекции) [1]. Первый стереофильм в этом формате был снят в 1985 году. Не исключено, что появлению данной системы немало способствовал упомянутый визит ее авторов в Москву и снятый ими упомянутый стереоролик. Сейчас кинотеатров IMAX-3D в мире более двухсот, один из них действует в Москве.

В силу различных обстоятельств аппарат 70С-2 для съёмок больше не использовался, а стереофильмы в формате  «2×70» снимает (правда, не одним, а двумя аппаратами) студия Диснея. Демонстрируются они в парках «Диснейленд» и пользуются большим успехом.

Анализируя этапы развития стереокино, можно заметить, что совершенствование техники и технологии производства стереофильмов всегда было увязано с путями развития традиционных (плоскостных) видов кинематографа. Приход цвета в кино привел к переходу от анаглифного к поляризационному способу, появление широкого формата позволило создать системы стереокино с использованием широкой плёнки. Но прошло более века, в разных странах сняты сотни стереофильмов, а единого направления развития трёхмерного кинематографа нет, как нет и международных стандартов, регла­мен­тирующих параметры стереосъёмки и демонстрирования стереофильмов.

Несмотря на серьезные достижения, стереокинематограф пока так и не сумел занять своего чётко обозначенного места в мировом кинопроцессе. Среди причин называют действительно существующую проблему удобной и качественной сепарации изображений для левого и правого глаза. Не все зрители принимают очковый способ, особенно те из них, кому приходится надевать поляризационные очки поверх собственных, корригирующих. Сегодня нет безочковых способов сепарации, обеспечивающих комфортные условия восприятия качественного стереоизображения с достаточно большими линейными и угловыми размерами. А для малых экранов возрождать уникальную и весьма сложную, полувековой давности, технологию изготовления растровых экранов смысла нет — это доказывает факт, о котором сегодня мало кто помнит. В малом зале московского кинотеатра «Октябрь», построенного в 1967 году, было установлено два экрана: стационарный растровый, с размерами 4×3 м,  и убирающийся недеполяризующий (с металлизированной поверхностью) с размерами при стереопроекции 7×5,2 м. Решался вопрос: какой вид показа предпочтет зритель. Первый полнометражный фильм «Нет и да», снятый по системе «Стерео-70», на разных сеансах демонстрировался либо по очковому, либо по безочковому способу. Совокупность таких факторов, как увеличенные размеры экранного изображения, более ярко выраженный эффект стереоскопичности и отсутствие необходимости фиксировать положение головы в ограниченной зоне стереовидения, сыграла решающую роль. Зрители предпочли очки.

Сегодня мы являемся свидетелями бурного развития цифровых технологий в кино и резкого повышения интереса к стереокиноизображению [4]. С одной стороны, можно полагать, что это очередной «стереобум», который, как уже не раз бывало, постепенно сойдет на нет. Но данный интерес однозначно связан с обязательным применением цифровых методов, которые упрощают решение проблем, связанных с отсутствующими сегодня едиными стандартами[6]. Поэтому есть основания предполагать, что третье измерение в мировом кинематографе займет свое прочное постоянное место.

2006 г.

 

 

 Литература

С.Н. Рожков, Н.А. Овсянникова. Стереоскопия в кино-, фото-, видеотехнике. Терминологический словарь. М.: Парадиз, 2003.

С.М. Проворнов. Основы кинотехники. Конспект лекций. Л.: Ленинградский ин-т киноинженеров, 1975.

С.Н. Рожков. Стереоскопический кинематограф в цифровом формате// Сборник докладов научно-практической конференции «Современные технологии кинематографа» (апрель 2006 г.). СПбГУКиТ, 2006.

А.С. Мелкумов. Стереосъёмка кукольной анимации цифровым аппаратом // Техника и технологии кино, 2006, № 03 (05).

И.Б. Гордийчук, В.Г. Пелль. Справочник кинооператора. М.: Искусство, 1979.

www.digitalcinema.ru.