После того как были созданы искусственные радиоактивные вещества, излучения которых глубоко проникают в любую среду, врачи нашли, что их можно применить и для лечения. Опыты показали, что мощный поток радиоактивных частиц способен останавливать рост злокачественных опухолей и даже убивать их клетки, вредные для человека. И вот в крупных клиниках появились новые замечательные аппараты — кобальтовые пушки, как называют их врачи.
Больного укладывают возле покрытой белой эмалевой краской «пушки», и врач направляет ее жерло туда, где в организме скрывается опухоль.
Кобальтовая пушка не стреляет снарядами. Но в ее сердцевине, в платиновой трубочке, запаяна крупинка радиоактивного кобальта. Этот кусочек металла непрерывно испускает поток невидимых глазу частиц огромной разрушительной силы.
Для того чтобы они не попали на здоровый участок тела, не поразили бы врача и управляющую «пушкой» сестру, трубочка с радиоактивным кобальтом надежно прикрыта толщей тяжелых свинцовых оболочек и ограждена целой системой затворов. Эти затворы пропускают в нужный момент тончайший поток радиоактивных частиц.
Фотоаппараты
Основной принцип работы всех фотографических аппаратов один. Его легко понять по схеме, изображенной на цветном рисунке вверху справа (стр. 512). Негативный материал (пленка или пластинка) помещен в светонепроницаемый корпус аппарата. Объектив создает уменьшенное изображение объекта съемки (на схеме — дерева). Когда открывается затвор, оно попадает на негативный материал и образует в его светочувствительном слое скрытое фотографическое изображение. При последующей химической обработке скрытое изображение проявляется и получается негативное изображение объекта съемки.
На цветном рисунке показаны различные фотоаппараты, выпускаемые промышленностью СССР. Слева нарисованы (сверху вниз): «Зоркий-4», «Зоркий-2С», «ФЭД-2», «Любитель»; справа — «Киев-4», «Ленинград», «Старт», «Смена», «Юность». В действительности наша промышленность выпускает несколько десятков разных типов фотоаппаратов общего назначения и много специальных. Зачем же так много разных моделей фотоаппаратов, если принцип их работы один и тот же? Разные аппараты существуют для разных видов работы, для разных условий съемки, для фотографов различной квалификации. Разные аппараты работают на разных видах и форматах негативных материалов. У них разные объективы и затворы, разные видоискатели, дальномеры, корпуса, различные вспомогательные приспособления.
Большинство современных фотоаппаратов работает на 35-миллиметровой пленке, позволяющей делать при одной зарядке 36 снимков формата 24x36 мм. Однако есть аппараты, снимающие на катушечную пленку (формат снимков 6x6 или 6х9 см). Это — «Любитель», «Спутник», «Москва», «Эстафета», «Салют». Есть и пластиночные камеры «ФК», снимающие на фотопластинки формата 13x18 и 18x24 см. Эти камеры более громоздки, и их нужно чаще перезаряжать, зато они дают более высокое качество снимков.
Пожалуй, самая важная часть любого фотоаппарата — объектив. От его качества зависит качество фотографии: ее резкость, четкость, отсутствие искажений. В центре нашего рисунка показан один из объективов, ниже — его разрез. Этот объектив («Юпитер-3») состоит из семи линз различной формы, изготовленных из разных сортов оптического стекла. Более простые объективы имеют от трех до шести линз. У них посредине воздушный промежуток, в котором размещается диафрагма. С ее помощью можно изменять количество света, проходящего через объектив.
Некоторые аппараты («Зоркий», «ФЭД-2», «Киев», «Ленинград», «Старт», «Зенит», «Салют» и др.) имеют сменные объективы. Если нужно охватить широкую сцену — внутренность помещения, панораму города, обширный пейзаж, — ставят так называемый широкоугольный объектив. Для аппаратов с форматом снимка 24х36 мм — это объектив с фокусным расстоянием 28 или 35 мм. Для съемки портретов применяют длиннофокусный объектив. Для аппаратов формата 24x36 мм — это объектив с фокусным расстоянием 85 или 135 мм. Для съемок особо удаленных объектов, к которым почему-либо не удается приблизиться, применяют телеобъективы с фокусным расстоянием от 300 до 1000 мм.
Для съемок небольших групп, средних пейзажей и других обычных объектов применяют объективы средних фокусных расстояний. Для формата 24x36 мм — это будет 40-50 мм, для форматов 6x6 и 6x9 см — 75 или 105 мм. Именно такая оптика ставится на аппаратах, не имеющих сменных объективов.
Затворы фотоаппаратов обычно бывают либо центральные, либо шторные. Центральный, или секторный, затвор показан на нашем рисунке вверху слева. Центральным он называется потому, что располагается в центре объектива, рядом с диафрагмой. Секторным — потому, что состоит из нескольких одинаковых секторов. На рисунке они для наглядности окрашены в синий, желтый и красный цвета. Такой затвор компактен и надежен в работе. Но он не позволяет получать выдержки короче, чем 1/500 сек.
Более универсален шторный, или щелевой, затвор. Он показан на схеме вверху справа в виде ленты на двух катушечках, установленной перед светочувствительным материалом. Эта лента делается из прорезиненной ткани. Величина выдержки регулируется путем изменения ширины щели. Этот затвор не связан с объективом и позволяет получать короткие выдержки (до 1/1500 сек.). Наиболее надежен и устойчив в работе затвор с металлическими шторками, применяемый в аппаратах «Киев» и «Салют».
В большинстве аппаратов имеется самоспуск затвора, позволяющий снимать самого себя. Нет самоспуска в фотоаппаратах «Смена», «Зенит-С», «ФЭД-2», а также в аппаратах «Зоркий-С», «Зоркий-ЗС» и «Зоркий-5».
Для моментальных съемок при слабом освещении применяется лампа-вспышка. Большинство фотоаппаратов имеет специальное приспособление, позволяющее включать вспышку одновременно с открыванием затвора. Приспособления для синхронизации вспышки не имеет только «Смена» (первая модель).
Для того чтобы «поймать» объект съемки, служит видоискатель. Глядя в него, фотограф видит, что должно получиться на снимке. Есть два основных типа видоискателей: зеркальный и галилеевский. Зеркальный видоискатель применен в аппаратах «Старт», «Любитель», «Спутник», «Зенит-С», «Салют». Он дает более крупное изображение объекта съемки, что облегчает компоновку снимка. Однако удобство пользования тем или иным типом видоискателя в основном зависит от навыка фотографа.
На большинстве аппаратов установлен галилеевский видоискатель. В более совершенных моделях («Киев») он объединен с дальномером, а в аппаратах «ФЭД-2», «Ленинград», «Зоркий» моделей ЗС, 4, 5 и 6 имеет еще наводку по глазу для близоруких и дальнозорких.
Корпуса большинства современных фотоаппаратов делаются из легкого металлического сплава. Только у самых простых аппаратов («Смена», «Любитель», «Спутник») корпуса, штампованные из пластмассы. При бережном обращении они могут служить много лет. Для зарядки пленкой снимается или откидывается задняя стенка корпуса либо его нижняя крышка.
Наиболее совершенные аппараты — «Киев-ЗА» и «Киев-4» — имеют в верхней части корпуса встроенный экспонометр. Это — прибор, позволяющий правильно определять условия экспозиции (диафрагму и выдержку).
Ознакомившись с основными свойствами различных фотоаппаратов, вы легче сможете выбрать подходящий для вас аппарат. При этом помните следующее:
1. Умелый и опытный фотограф может получать снимки хорошего качества любым аппаратом. Конечно, качество аппарата тоже играет роль, но гораздо важнее умение им пользоваться.
2. Начинающему фотографу нужен самый простой аппарат: «Смена», «Любитель», «Спутник». Работа с этими аппаратами требует меньше специальных знаний. Поэтому начинающие фотолюбители, как правило, получают с ними лучшие снимки, чем с более сложными.
3. Не переходите к более сложному аппарату до тех пор, пока не научитесь получать хорошие снимки с простым.
Ожившая фотография
Рассмотрите фотоснимок (рис. 1). На нем все точно так, как это было б тот миг, когда фотограф нажал на спуск своего аппарата. То же небо с летящим самолетом, то же тенистое дерево, те же люди под ним. Но неподвижен самолет, не колышется листва, и люди застыли, совсем как в сказочном сонном царстве. Каким же волшебством оживить это царство, как возвратить ему движение?
Фотография оживает в кино. Конечно, одну фотографию оживить нельзя. Для кино их нужно много. На рис. 2 показана часть киноленты. Здесь несколько картинок-кадров, и все они па первый взгляд одинаковые. Но присмотритесь внимательнее — и вы увидите, что картинки все-таки немножко разные.
Рассматривая их одну за другой, вы сможете проследить все движения изображенных предметов. А если сменять эти картинки быстро-быстро, с неуловимой для глаза скоростью? Вы уже не сможете уловить, когда одна картинка сменяется другой, и движение покажется вам непрерывным.
Киносъемочная камера 24 раза в секунду приоткрывает свой «глаз» и делает снимок. А потом пленка с этими снимками бежит в проекционном аппарате. Двадцать четыре снимка в секунду сменяют друг друга на экране.
Так кино возвращает людям, листьям, самолетам движение, застывшее в момент съемки. И зрителю кажется, что не было ни съемочного аппарата, ни пленки, ни маленьких кадров на ней. Ему кажется, будто действие происходит только сейчас, перед его глазами
Кинематограф родился немым. Он не говорил, не пел, не смеялся. Беззвучно скользили по экрану герои фильмов. Бесшумно, как по вате, скакали кони.. Блестя и играя на солнце, падали с круч молчаливые водопады. Это было очень странное зрелище. Недаром молодой кинематограф часто называли «Великий Немой».
Кино оставалось немым более тридцати лет. За эти годы в технике появились фотоэлементы, радиолампы, усилители электрических колебаний, громкоговорители — все необходимое для создания звукового кино. И тогда сразу много изобретателей в разных странах придумали звуковое кино.
У нас в СССР его изобрели одновременно два ученых — А. Ф. Шорин и П. Г. Тагер.
В деталях их системы различались, но сущность была одна. Звук записывался на кинопленку и печатался вместе с изображением. Кадрики изображения пришлось уменьшить и сдвинуть в сторону.
С одного края пленки освободили место для звукозаписи — звуковую дорожку. Она видна на рисунке 3, где показана схема записи звука по способу Шорина. Сначала звук с помощью микрофона превращают в электрические колебания. Затем через усилитель их подводят к очень чувствительному прибору — гальванометру.
Под действием колеблющегося тока ленточка гальванометра колеблется в магнитном поле и то больше, то меньше загораживает световой лучик, идущий от лампы к кинопленке. От этого и кинопленка освещается то больше, то меньше. Пленка бежит в аппарате, светлые места чередуются с темными. Потом звуковую пленку проявляют и печатают вместе с изображением. На звуковой дорожке видны черные и светлые зубчики. Это и есть записанный звук.
Как же заставить пленку зазвучать? Для этого в кинопроекционном аппарате тоже ставят лампу, а перед ней делают узкую щелочку (рис. 4). Тоненький луч попадает на звуковую дорожку, за которой находится электрический глаз — фотоэлемент. Этот прибор под действием света дает электрический ток. Когда на пленке попадается светлый зубчик, луч вспыхивает,
фотоэлемент дает больший ток. А набежит темный зубчик — закроет луч, как туча, и ток в фотоэлементе уменьшится. Так снова получаются электрические колебания. Их усиливают и подводят к громкоговорителям.
Актеры на экране заговорили, запели, зашаркали ногами, защебетали птицы, зашелестели листья, запыхтели паровозы — «Великий Немой» заговорил.
Все мы очень любим кино. Это самое массовое из искусств. Но кино не только искусство. Кинематография — крупная отрасль промышленности, оснащенная сложнейшей современной техникой. За всем тем, что мы видим на экране, скрывается напряженный труд большого коллектива, работа предприятия, оборудованного совершенными машинами и приборами.
Съемка кинофильма — это огромный труд. То, что пройдет на экране всего за несколько минут, снималось многие часы (см. цв. рис. и рис. 6). Но вот съемка кончена, погасли прожекторы, ушли актеры. Из киносъемочного аппарата вынимают светонепроницаемую кассету с отснятой кинопленкой. Вторую кассету с записанным звуком вынимают из аппарата в комнате звукозаписи, соединенной со съемочным павильоном проводами.
Кинопленки с заснятым изображением и записанным звуком должны быть проявлены. В цехе обработки пленки стоят большие и сложные проявочные машины (рис. 5). Увлекаемая вращающимися барабанами и роликами, пленка опускается на дно глубоких баков и снова выходит на поверхность. Сначала она попадает в бак с раствором проявителя, затем промывается водой и идет в бак с фиксажным раствором. После фиксажа пленка снова промывается в воде и попадает в сушильный шкаф. Высушенная пленка наматывается на приемную катушку машины. Путь цветной пленки еще сложнее.
Когда негативы изображения и звука проявлены, с них на копировальных аппаратах печатаются позитивы. Их тоже проявляют и передают в цех монтажа. Монтажницы к каждому куску пленки с изображением подбирают соответствующий звук и подкладывают пленки
так, чтобы звуки совпадали с движениями.
Эту работу делают на специальных звукомонтажных аппаратах.
Звукомонтажный аппарат — это кинотеатр для одного человека. Пленка с изображением бежит в проекционной головке аппарата перед яркой лампой. Монтажница смотрит на экранчик размером чуть больше почтовой открытки. А пленку со звуком помещают в звуковую часть аппарата. На кронштейне над аппаратом приделан громкоговоритель.
Под ногами у монтажницы две педали. Одна педаль — ход вперед. Нажмешь ее сильно — фильм побежит в аппарате быстро. Послабее нажмешь — движение замедляется. А если отпустить педаль, обе пленки совсем остановятся. Так легко рассмотреть картину во всех подробностях, чтобы все точно подогнать. А нужно какое-нибудь место повторить—монтажница нажимает педаль заднего хода. Обе пленки бегут назад. Добежали до нужного места— стоп, опять поехали вперед. Если звук начинает отставать от изображения, звуковую пленку укорачивают, вырезая кусочки на паузах между словами. А если звук забегает вперед, паузы увеличивают, вклеивая кусочки пленки.
Готовый фильм отправляют на кинокопировальную фабрику. Там со смонтированных негативов изображения и звука печатают копии на одну пленку и проявляют в проявочных машинах. Копий печатают много — несколько сотен. Их рассылают по всей стране, чтобы сразу в сотнях кинотеатров показать премьеру. И миллионы зрителей, затаив дыхание, ловят каждое слово, каждое движение актеров на экране.
Впечатление еще усиливается, если кинофильм цветной. Цвет в кино появился недавно. А сначала создали цветную фотографию. Массовое развитие цветного кино приходится уже на послевоенные годы. Теперь картина стала еще более жизненной, более правдоподобной; цветная, она живет, движется, говорит. Но все же она осталась картиной: зритель сидит в зале, а действие происходит в рамке на стене.
Эффект присутствия
А нельзя ли сделать так, чтобы зритель не смотрел со стороны, чтобы он чувствовал себя участником действия?
Чтобы решить этот вопрос, нужно было прежде всего определить, чего же именно недостает киноизображению. После долгих исследований многие ученые пришли к выводу, что киноизображению недостает объемности.
Одинаково ли мы видим обоими глазами? Или, точнее, видим ли мы правым и левым глазом одно и то же? Казалось бы, что вопрос этот странный. В самом деле, ведь мы видим только то, что находится перед нами, смотрим ли мы левым или правым глазом, или обоими вместе.
Но хотя оба наши глаза смотрят на одно и то же, видят они немного по-разному. Вот перед вами книга. Закройте левый глаз, а перед правым поставьте палец так, чтобы он пришелся против середины страницы. Теперь, не сдвигая пальца, откройте левый глаз, а правый закройте. Вы увидите, что палец как будто прыгнул вправо. В действительности книга и палец остались на прежних местах, но вам кажется, будто их взаимное расположение изменилось.
Значит, и левый, и правый глаз видят каждый по-своему, дают свою картину окружающего. Сливаясь воедино в нашем сознании, эти две картины создают впечатление объемности предметов, глубины пространства.
Человек слепой на один глаз плохо оценивает расстояния до различных предметов, не ощущает зрительно их выпуклости. Чтобы в этом убедиться, давайте пойдем в кино. Как же так, скажете вы, ведь мы смотрим на экран обоими глазами—как говорится, «глядим в оба»!
Это верно, но картина, которую вы смотрите, снята киноаппаратом, имеющим только один «стеклянный глаз» — объектив. Поэтому изображение на экране совершенно одинаково для правого и для левого глаза. Попробуйте закрывать их по очереди — картина на экране от этого не изменится.
Раньше кинематограф был «Великим Немым», потом заговорил и стал еще более великим. Но оказывается, что до сих пор у этого великана только один глаз! Что же нужно для того, чтобы создать объемный кинематограф?
Прежде всего, конечно, нужно на киноленте иметь для каждого глаза предназначенное ему изображение. Для этого киносъемочному аппарату дали второй «глаз» — второй объектив. Проекционный аппарат тоже получил два объектива для отбрасывания на экран двух изображений — «правого» и «левого».
Ну, а дальше? Ведь если на обычный экран отбросить сразу два разных изображения одной картины и смотреть на них одновременно обоими глазами, то получится каша. Каждый глаз должен видеть только то, что для него предназначено. Ему не должно мешать изображение, предназначенное для другого глаза.
Изобретатели по-разному пытались решить эту трудную задачу. Советский изобретатель С. П. Иванов предложил поставить перед экраном так называемый растр — нечто вроде веера из непрозрачных полос, разделенных промежутками.
Как действует растр Иванова? Представьте себе, что вы смотрите сквозь забор из редких планок. Видеть удается только в промежутках между планками. При этом то, что видит один глаз, закрыто для другого планкой, и наоборот. Если, скажем, поставить за забором зебру, то можно найти такое положение, при котором одним глазом увидишь ее белой, а другим — черной (рис. 7, 8, 9). А если поместить за забором киноэкран и сквозь щели отбрасывать на него два разных изображения двумя объективами, то можно добиться, чтобы каждый глаз увидел только предназначенное для него.
Казалось бы, задача решена. Но как же быть с самим растром? Ведь он тоже виден. Иванову удалось преодолеть и эту трудность. Он сделал свой растр из очень тонких полосок, шириной всего в 1-2 мм. Растр стоит перед самым экраном, и такие тоненькие полоски не видны сидящим в зале. Но тем не менее полоски-невидимки существуют и делают свое дело!
У первого большого экрана с таким растром полоски были сделаны из тонких проволочек. На раму, стоящую перед экраном, пришлось натянуть тридцать тысяч проволочек общей длиной 150 км. Общее натяжение всех этих проволочек составляло около 30 Т.
В феврале 1941 г. в Москве был открыт кинотеатр, работающий по методу С. П. Иванова. Прямо в зал с экрана тянулись ветви дерева, и каждому зрителю казалось, что ветка тянется именно к нему.
Дальнейшим усовершенствованием советской системы стереокино занялся целый коллектив.
Вскоре был изобретен более совершенный — линзовый растр. Он состоит из выпуклых прозрачных полосок — линз в форме горбылей (рис. 10).
Для каждого экрана нужно около двух тысяч таких полосок-линз, причем изготовлены они должны быть очень точно. Зато такой экран намного лучше, чем растр из проволочек. Изображение получается гораздо светлее, а зрителю легче найти правильное положение.
Так удалось «перекинуть мост» между экраном и зрительным залом. Живая картина как бы вышла из своей рамы навстречу зрителю.
Но есть и другой путь: не картину вынести в зал, а зрителя вовлечь в картину. Представьте себе, что вы сидите в классе. Вы ясно, отчетливо видите учителя, классную доску, передние парты. Краешком глаза вы видите также товарищей, сидящих справа и слева. Изображение их вырисовывается смутно, в общих чертах. И все же стоит одному из них сделать резкое движение — вы сразу это заметите.
Боковое зрение создает впечатление глубины окружающего пространства, ощущение вашего присутствия в нем. Значит, нужен такой большой киноэкран, который захватывал бы все поле зрения зрителей.