CINE: Principio de Funcionamiento

El principio básico

En la Fig. 1 se puede apreciar el principio de funcionamiento más básico posible de un proyector de cine. Se trata de un conjunto de imágenes fijas de distintos momentos de un movimiento (llamadas fotogramas en español y frames en inglés) y mostradas de manera rápida, una a continuación de la otra. El ser humano percibe esta sucesión de imágenes fijas como un movimiento contínuo. Independientemente de que este fenómeno sea causado por la persistencia de la visión, por el cerebro, o por ambos, lo iimportante es que el movimiento de una escena se puede ver de esta manera. Este fenómeno se suele llamar la “ilusión del movimiento”.

Fig. 1 – El principio de la ilusión del movimiento del cine

El proyector de películas de cine

En la Fig.2 se han representado algunas partes de un proyector elemental de películas de cine.  La única fuerza motriz es un motor eléctrico que gira a velocidad constante, lo que hace que los piñones superior e inferior, que son accionados por él, también giren a velocidad constante. Dichos piñones engranan sobre los orificios laterales de la película, haciendo que esta corra desde el carretel superior hacia el carretel inferior tambien a velocidad constante. Sobre la película están grabados los fotogramas compuestos por las imágenes fijas, como en el caso de la Fig.1.

Fig.2 – Esquema básico de un proyector de películas de cine

Una lámpara, ayudada por un espejo curvo, ubicado detrás de ella, provee un haz de luz, concentrado por medio de una lente convergente, que atraviesa una ventana que coincide con el tamaño de los fotogramas, proyectándolos por medio del lente sobre la pantalla.

Pero resulta que si los fotogramas pasaran por la ventana a velocidad constante, la sensación de movimiento no existiría. Para que exista, cada fotograma debe permanecer un cierto tiempo muy breve en la ventana y después correrse de ella mediante un saltito rápido, dando lugar a que aparezca el siguiente fotograma tambien mediante un saltito, como ocurría en el ejemplo de la Fig.1. Para lograr esto, con la película corriendo de un carretel a otro a velocidad constante, se dejan dos rulos en la película y mediante un mecanismo que produzca los saltitos se va haciendo que ellos ocurran. La velocidad media seguirá siendo constante en toda la película, ya que la detención sobre cada fotograma será compensada por la mayor rapidez de los saltitos. El tamaño medio de los rulos tambien permanecerá constante, a pesar de que instantaneamente estos irán cambiando de tamaño, achicándose durante los saltitos y agrandándose durante las detenciones el de arriba y al revés el de abajo.

Esto se logra mediante una leva, accionada a velocidad contante a partir del mismo motor eléctrico del esquema, no representada en la Fig.2, pero que puede apreciarse esquematicamente en las Figura 3, 4 y 5, llamada garra, uña o pico de avance (claw advance, en inglés).

Cuando la película pega el saltito, hay un cambio de fotograma, pasando de un fotograma que estaba quieto, al siguiente fotograma, que también permanecerá quieto cierto tiempo. Pero ese movimiento de cambio de fotogramas produce manchas en la imagen, si no se toman recaudos adicionales a los vistos hasta ahora. Obsérvese con atención la Fig. 1 y podrán apreciarse las manchas negras difusas.

Si mediante el obturador giratorio se interrumpe el haz de luz durante el cambio de fotograma, no se verán más las manchas, pero se produce en forma notoria y molesta un parpadeo (flicker, en inglés) cada vez que se interrumpe el haz de luz y vuelve a restablecerse, resultando igual o peor el remedio que la enfermedad.

Veamos como se soluciona el problema: los fotogramas se suceden con una frecuencia de 24 fotogramas por segundo, mediante la acción del pico de avance. El período de tiempo que demora el fotograma para ser reemplazado por otro es mucho menor que el tiempo que permanece quieto. Si solo se cortara el haz de luz durante el tiempo de cambio de fotogramas, se estaría haciendo también con una frecuencia de 24 cortes por segundo. Entonces lo que se hace es realizar interrupciones del haz también mientras el fotograma está quieto, produciéndose un flash de imagen proyectada entre corte y corte. Actualmente se realizan 3 interrupciones del haz de luz para cada fotograma, incluído el de cambio de fotograma. Esto significa que la frecuencia de las interrupciones del haz y los flashes tendrán una frecuencia de 72 por segundo (24x3) cada uno de ellos. Esto, si bien baja la iluminación de la pantalla en valor medio o promedio, produce un efecto tal que el espectador no nota el parpadeo, ya que la rápida ocurrencia de cortes y flashes intercalados de forma igualitaria, crea una situación de simetría entre ambas cosas, que no se percibe.

El obturador giratorio (rotating shutter, en inglés) es quien se encarga de interrumpir el haz de luz, por medio de sus aspas, como muestran las Figuras 3, 4 y 5, para lo cual debe realizar 1 y ½ vueltas para cada fotograma. Estas tres situaciones, mostradas en las Figuras 3, 4 y 5, son parte de las seis que se producirán en cada fotograma, que serán 3 interrupciones y 3 flashes de fotograma.

 

                                                                       Fig.3 – Haz de luz pasando libremente por la ventana

                                                                    Fig. 4 – Haz de luz interrumpido por el obturador giratorio

Fig. 5 – Haz de luz vuelve a ser dejado pasar por el obturador giratorio, después

de la interrupción

La filmación de una película de cine

Capturar una imagen en movimiento es posiblemente la parte más importante de la producción de una película. Para realizar esto, una cámara debe tomar una serie de imágenes en una rápida sucesión. El lente de la cámara recibe la luz reflejada en la escena y la dirige hacia la película de la cámara. Un obturador giratorio, que también posee la cámara, abre y cierra el paso de la luz 24 veces por segundo. Cada vez que abre, la luz pasa a través del lente y “ataca” la película.

El pico de avance mueve la película en perfecta sincronización con el obturador, a razón de 24 veces por segundo.

La película grava las imágenes solo en los lugares expuestos a la luz. Está revestida con compuestos  químicos que son sensibles a la luz, de modo que cuando son alcanzados por ella, su composición química cambia, produciendo una grabación de la imagen. Las películas son después bañadas varias veces en otras sustancias químicas que fijan las imágenes, haciendo que sean permanentes, lo que se denomina el revelado.

Para  controlar la cantidad de luz que la película recibe, el lente está provisto de un diafragma, que puede abrirse o cerrarse tapándolo parcialmente. Cuando se filma una escena muy brillante, el diafragma estaría muy cerrado, tapando gran parte del lente y reduciendo la cantidad de luz que recibe. Cuando se filma una escena muy oscura, el diafragma estaría parcialmente o totalmente abierto, de modo que el lente reciba toda la luz posible. El diafragma nunca tapará completamente el lente, porque en ese caso no se recibiría ninguna imagen.

Grabación digital

Las nuevas tecnologías están cambiando la forma en que las cámaras graban las imágenes. Algunas nuevas cámaras son “digitales”: En lugar de grabar imágenes visibles sobre películas de celuloide, la cámara transforma electrónicamente las imágenes en datos digitales binarios. Estos datos pueden entonces ser almacenados sobre cintas magnéticas de videotape, o en un disco rígido, de manera similar a como una computadora almacena documentos y archivos. Esto permite gran flexibilidad, ya que una vez cargados los datos en una computadora es fácil cambiar el orden de las escenas o producir efectos especiales.

Proyectores de luz digitales

Las imágenes digitales son proyectadas usando proyectores de luz digitales. El proyector lee los datos y los muestra como una serie de fotogramas por medio de una disposición electrónica de espejos microscópicos. Una potente luz ilumina dicha disposición, reflejando una imagen sobre la pantalla. Para crear la imagen, la computadora ajusta individualmente la orientación de cada uno de los espejos microscópicos, haciendo a cada espejo reflejar más o menos luz sobre la pantalla. Esto produce las variaciones de luz y oscuridad de cada imagen. Estas imágenes, proyectadas en secuencia producen la ilusión de movimiento. (Fig.6)

Fig.6 – Proyectores de luz digitales

El sonido óptico de las películas de cine

Después de salir de la ventana de proyección de imágenes, la película pasa por  el dispositivo de reproducción del sonido. La banda sonora es una tira larga y delgada que corre al lado de los fotogramas de la película. Una célula fotoeléctrica lee la luz originada en una lámpara independiente que atraviesa la banda sonora y genera una tensión eléctrica con la misma forma de onda que tenía el sonido original.

Fig. 7 – El proyector con reproducción de Imagen y sonido

La parte de la banda sonora correspondiente a cada fotograma va adelantada entre unos 18 a 26 fotogramas. No podrían ir juntos, ya que la reproducción del sonido no se puede realizar mientras la película se encuentra dando saltos, al pasar por la ventana de imágenes. La lectura del sonido de la banda sonora debe ser realizada en la parte en que la película se mueve de manera contínua a velocidad constante. Ver la ubicación del dispositivo de reproducción del sonido en la Fig. 7 y el detalle del miismo en la Fig.8

Fig.8- Reproducción del sonido de la banda sonora

Aquí hemos hablado de sonido óptico, para diferenciarlo del sonido magnético, que también fue utilizado en el pasado. En 1964, trabajando como operador de LV81, Canal 12 de TV de Córdoba, Argentina, tuve que operar proyectores con sonido óptico, como hemos descripto y también con sonido magnético, donde el sonido era obtenido de una cinta magnética que corría en carreteles separados de los carreteles de imagen.