Niedzielne fiszki: jak powstał format 16:9?

Przy okazji naszej ostatniej Topki Alexandretta przypomniała w wielkim skrócie historię powstania kinematografii. Powodowany ciekawością poszperałem wtedy trochę w poszukiwaniu informacji o technicznych stronach produkcji i wyświetlania filmów. Może tak jak ja zastanawialiście się kiedyś, dlaczego filmy są pokazywane na prostokątnym, a nie na przykład kwadratowym ekranie? Albo dlaczego jeszcze do niedawna telewizja i kino operowały zupełnie różnymi formatami obrazu? Skąd się biorą czarne pasy u dołu i na górze ekranu? I jak w ogóle powstał format 16:9?

Do końca XX wieku niemal wszystkie telewizory i monitory były wyposażone w prostokątne ekrany o proporcjach boków 4:3 (lub inaczej 1,33:1). Źródeł tego faktu należy szukać u zarania filmowych dziejów. Po opatentowaniu kinetoskopu Thomas Edison (a w zasadzie jego współpracownik William Dickson, bo Edisonowi lepiej od wynajdywania czegokolwiek wychodziło patentowanie cudzych osiągnięć) metodą prób i błędów ustalił, że optymalną szerokością filmowej klatki będzie ok. 1 cal, a dokładnie 24.89 mm. Taka wielkość dawała odpowiednią jakość i szczegółowość wyświetlanego obrazu. Po dodaniu do tego perforacji po obydwu stronach, które umożliwiają przesuwanie filmu, taśma została poszerzona do 35 mm (lub 1⅜ cala, jeśli jesteście hydraulikami i operujecie na idiotycznych jednostkach). W pionie klatka miała 18.67 mm, dzięki czemu na każdą przypadały 4 dziurki perforacyjne pozwalające przesuwać taśmę z odpowiednią prędkością. 24,89:18,67 to 1,33:1, czyli wspomniane już 4:3. Początkowo Edison korzystał z taśm firmy Kodak szerokości 70 mm, które cięto na pół. Obie firmy bardzo szybko zmonopolizowały rynek i standard 35 mm stał się powszechny, przyjęli go chociażby bracia Lumiere.

Problem pojawił się w momencie, kiedy nieistniejąca już wytwórnia Fox Film wymyśliła sposób na wygodne umieszczanie ścieżki dźwiękowej za pomocą paska magnetycznego bezpośrednio na taśmie pomiędzy perforacją a klatką filmową. Wcześniej dźwięk był odtwarzany z innych nośników synchronizowanych z obrazem, co było niezbyt wygodne i drogie. Rozwiązanie Foxa było genialne w swojej prostocie, ale wymyślił sobie, że obraz będzie naświetlany w niemal kwadratowej ramce (0.860 na 0.820 cala). Nic dziwnego, że się to nie przyjęło. Zamiast tego każda wytwórnia zaczęła kombinować z różnymi wielkościami klatek, co doprowadziło do strasznego chaosu w latach dwudziestych. Te wymiary mają bowiem wpływ zarówno na optykę kamer, jak i sprzętu do wyświetlania, które muszą być dostosowane do nośnika. Wreszcie, w 1932 roku sprawy uporządkowała Amerykańska Akademia Sztuki i Wiedzy Filmowej (ci od Oscarów) i ustaliła tak zwany “standard Akademii”. Klatka na 35 mm taśmie miała mieć wymiary 21.0 na 15.2 mm, czyli proporcje 1,375:1 – prawie 4:3, ale nie do końca. Filmy kinowe kręcone na takich nośnikach w telewizji są minimalnie przycinane na górze i dole, ale jest to praktycznie nie do zauważenia.

Upowszechnienie się telewizji za oceanem sprawiło, że oglądanie filmów w kinie przestało być atrakcyjne. Potrzeba było czegoś, co odróżni hollywoodzkie produkcje od telewizyjnych seriali. Tym czymś był obraz panoramiczny, który pozwala na pokazanie znacznie szerszych widoków. Jedną z pierwszych udanych prób było wprowadzenie systemu Cinerama, który opierał się na wykorzystaniu trzech zsynchronizowanych ze sobą projektorów wyświetlających obraz z trzech taśm na ogromny zakrzywiony ekran o szerokości 146°. Wykorzystywano też w nim siedmiokanałowy dźwięk. Efekt był oszałamiający, ale system był drogi i skomplikowany. Wymagał stosowania trzech sprzężonych ze sobą kamer do rejestrowania obrazu, co rodziło ogromne problemy z kompozycją scen.

Ważne jednak było stwierdzenie, że szeroki ekran to przyszłość kina. Wytwórnie po raz kolejny zaczęły eksperymentować. Najprostszą metodą była rejestracja obrazu w “normalny” sposób i maskowanie góry i dołu klatki czarnymi pasami, już na etapie wyświetlania. Tego typu rozwiązania stosowały m.in. Paramount i Universal w latach pięćdziesiątych. Każdy robił to inaczej i powstały w ten sposób różne standardy i formaty od 1,66:1 do 2,1:1, z których najbardziej popularny stał się 1,85:1. Był to jednak tylko półśrodek, który nie pozwalał na wykorzystanie całej powierzchni klatki, a powiększanie filmu bardzo uwydatniało ziarnistość obrazu i zmniejszało jego ostrość. Dopiero wykorzystanie soczewek anamorfotycznych do rejestracji pozwoliło ten problem przezwyciężyć. W skrócie polega to na deformacji obrazu w poziomie, żeby go “ścisnąć” podczas nagrywania, a następnie w czasie odtwarzania analogiczną metodą rozciągnąć. W ten sposób można rejestrować prostokątny, panoramiczny obraz na zbliżonej do kwadratu klatce bez znacznych strat w jakości. Wynalazek obrazu anamorfotycznego jest dużo starszy, ale w kinie upowszechnił się dzięki systemowi CinemaScope firmy 20th Century Fox, stosującemu proporcje 2,35:1 (co było wynikiem dwukrotnego zmniejszenia szerokości podczas anamorfozy, zmniejszenia dziurek perforacji taśmy, zminimalizowania odstępów pomiędzy klatkami oraz zostawienia miejsca na optyczną ścieżkę dźwiękową). Wielkość klatki w tym systemie to 21,95 na 18,6 mm.

Jak grzyby po deszczu wyrastały też inne podobne panoramiczne standardy, jak choćby VistaVision, który wykorzystywał tradycyjną optykę sferyczną, ale taśma była ustawiona poziomo, więc można było na niej łatwo uzyskać formaty między 1,66:1 a 2,00:1. Przy tym 1,85:1 uznawany był za złoty środek między standardem Akademii a 2,35:1, bo zbliżony jest do naturalnych proporcji, w jakich człowiek obserwuje świat oczami. Dodatkowo VistaVision pozwalał na rejestrację obrazu w bardzo wysokiej jakości, bo jedna klatka miała “szerokość” ośmiu a nie czterech dziurek perforacji (co oznaczało też dwukrotnie większe zużycie taśmy). System w zasadzie umarł, wyparty przez tańszych anamorfotycznych konkurentów, ale niespodziewanie okazał się bardzo przydatny przy nagrywaniu efektów specjalnych. Industrial Light and Magic wskrzesił go na potrzeby kręcenia “Gwiezdnych wojen” i używał nawet w XXI wieku.

Wspomniany format 1,85:1 przyjął się także w innych systemach i duża część filmów z lat 80 była kręcona właśnie w takich proporcjach obrazu. Oglądając je w telewizji, musieliśmy pogodzić się z czarnymi paskami na dole i górze ekranu, ale dodawało to nieco “kinowego wyglądu” tym produkcjom. Telewizory nadal niezmiennie korzystały z kineskopów w formacie 4:3, podobnie jak coraz bardziej powszechne monitory komputerowe. Tak, zanim wszyscy przeszliśmy na idiotyczne monitory panoramiczne, używaliśmy komfortowych, tradycyjnych ekranów zbliżonych do kwadratu. I nie żartuję – panoramy ujawniają swoje plusy dopiero przy dużych przekątnych, kiedy pozwalają na otwarcie dwóch okien obok siebie. Małe wyświetlacze marnują mnóstwo miejsca po bokach. Ale chyba zbaczam z tematu.

Oto bowiem nadeszły czasy telewizji high definition. Był to wymysł Japończyków, którzy chcieli czegoś więcej niż antyczny analogowy system NTSC. Co prawda telewizory z płaskimi kineskopami, pozwalającymi na wyświetlanie obrazu HD były ogromne i potwornie drogie, ale wielkimi krokami zbliżała się też era wyświetlaczy LCD. Opracowanie jednolitego standardu nadawania obrazu wysokiej rozdzielczości trwało latami, bo realia nie nadążały za postępem technologicznym. Zanim w Japonii udało się dojść do ładu z analogową wersją HDTV, reszta świata postawiła na system cyfrowy. Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) od pierwszej połowy lat 80 pracował nad stworzeniem jednego, ogólnoświatowego standardu dla telewizji HD. O dziwo prace te zakończyły się sukcesem, chociaż dopiero po latach negocjacji. Oczywiście temat był bardzo szeroki i dotyczył wielu technicznych detali, nas jednak interesuje dziś wyłącznie format obrazu. Na stole były różne warianty. Japończycy używali już u siebie 5:3, europejscy nadawcy proponowali 19:9, gdzieś w tle pojawiał się kinowy 1,85:1. Ostatecznie wygrali (a jakże) Amerykanie. Niejaki Kerns H. Powers, członek Society of Motion Picture and Television Engineers załatwił temat po inżyniersku. Wyciął z kartonu prostokąty o jednakowej powierzchni i proporcjach boków odpowiadających popularnym systemom wyświetlania obrazu, nałożył je na siebie i zauważył, że wszystkie mieszczą się w prostokącie o stosunku boków 1,77:1, a ich wspólna część to z kolei prostokąt o stosunku boków 1:78:1. Ostatecznie po prostu wyliczył średnią geometryczną prostokątów odpowiadających formatom 2,35:1 i 4:3 (najszerszego i najwęższego), co dało w przybliżeniu 1,77:1, czyli 16:9. Na początku lat 90 wszyscy – Japończycy, Amerykanie i Unia Europejska doszli do porozumienia, że będzie to nowy międzynarodowy standard. Upowszechnienie się formatu DVD, który natywnie wspierał wyłącznie takie proporcje, ugruntowało takie rozwiązanie. Co ciekawe, DVD to dzieło firmy Sony, która dziwnym trafem produkowała telewizory z ekranami w formacie 16:9, kiedy w Japonii nadawano jeszcze obraz 5:3 i nikt nie miał pewności, co przyniesie przyszłość. Przypadek?

Tak w skrócie przedstawia się historia powstania standardowego dziś formatu proporcji obrazu 16:9. To zadziwiające, że cały świat przestawił się na ten jeden format w ciągu zaledwie dziesięciu lat. Oczywiście nadal kręci się filmy różnymi nietypowymi kamerami, także na szerokich, 70 mm taśmach. Często proporcje obrazu zmieniają się nawet w trakcie trwania filmu, bo poszczególne ujęcia kręcone były innym sprzętem (zwróćcie na to uwagę oglądając chociażby filmy Marvela). Dziś wiele osób już nie pamięta, jak wiele problemów rozwiązała ta standaryzacja i jakiej wygody w związku z tym doświadczamy.

12

0