映画カメラ

1845年、フランシス・ロナルズはキュー天文台で感光性カメラを開発した。感光面は時計仕掛けの機構によってカメラの絞りの横をゆっくりと移動し、 12時間または24時間連続記録を可能にした。ロナルズは自身のカメラを科学機器の継続的な変化を追跡するために使用し、それらは1世紀以上にわたって世界中の天文台で使用された。^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

1876年、ワーズワース・ドニソープと従兄弟のウィリアム・カー・クロフツは、ガラス板に連続写真を撮影し、後に紙フィルムのロールにプリントするカメラを提案した。1889年、彼はフィルムが連続的に動く動画カメラの特許を取得した。どちらの装置もキネシグラフと呼ばれた。^{[ 9 ]} 1878年6月、エドワード・マイブリッジは、スタンフォードのパロアルト・ストックファーム（現在のスタンフォード大学のキャンパス）の競馬場沿いに12台のカメラを設置し、連続写真を撮影した。スタンフォードのセントラル・パシフィック鉄道の技術専門家であるジョン・D・アイザックスが、カメラの電磁シャッターとトリップワイヤーシステムの設計に携わった。撮影対象は、黒い縦線のある白い背景の前に立った。各フレームは1/500秒露光され、各露光は1/25秒間隔で行われた。カメラは被写体（動物）が紐をパチンと鳴らすことで作動した。1878年6月までに、マイブリッジは競走馬のサリー・ガードナーを撮影することができた。1879年、マイブリッジは、撮影した写真のシーケンスを再生できる精巧なマジックランタンのアタッチメントを開発し、それをズープラクシスコープと名付けた。この頃から、彼は他の動物や人間を被写体として撮影し始めた。^{[ 10 ]}

1882年、フランスの科学者エティエンヌ＝ジュール・マレーは、毎秒12枚の画像を撮影できるクロノフォトグラフィー銃を開発しました。これは金属シャッターを使用してプレート上に動画像を撮影する最初の写真装置でした。 ^{[ 11 ]} 1888年頃、フランス人のルイ・ル・プランスは、レンズの数が異なる複数のカメラシステムを設計し、説明しました。試作機の1つには、リーズの工房で開発された16レンズシステムが含まれていました。最初の8つのレンズは、感光フィルム上の電磁シャッターによって高速で連続してトリガーされ、その後フィルムが前方に移動して、残りの8つのレンズがフィルム上で動作できるようにします。試行錯誤の末、彼は1888年にようやく単レンズカメラを開発することができ、それを使用して紙フィルムに一連の動画像を撮影しました。これには、ラウンドヘイ・ガーデン・シーンやリーズ橋を渡る交通などが含まれます。^{[ 12 ]}

もう一人の初期パイオニアは、イギリスの発明家ウィリアム・フリーズ＝グリーンでした。1887年、彼は油を塗って透明にした紙フィルムを使って動画を記録する実験を始めました。また、アレクサンダー・パークスの協力を得て作った実験的なセルロイドも試したと述べています。1889年、フリーズ＝グリーンは1秒間に最大10枚の写真を撮影できる動画カメラの特許を取得しました。1890年に作られた別のモデルでは、彼が穴を開けた新しいイーストマン・セルロイドフィルムのロールが使用されました。特許を取得したカメラの詳細なレポートは、1890年2月28日にブリティッシュ・フォトグラフィック・ニュースに掲載されました。 ^{[ 13 ]}彼は自分のカメラとそれを使って撮影したフィルムを何度も見せましたが、自分の映画を公に上映することはありませんでした。彼はまた、 1890 年 2 月にアメリカの発明家トーマス・エジソンに自身の発明の詳細を送った。^{[ 14 ]}マイブリッジとの会合の後、エジソンは、動く画像を撮影し再生する装置をそれぞれキネトグラフとキネトスコープと名付けた。そして、彼は最初の設計図を描いた。すでに蓄音機を発明していたエジソンは、「蓄音機が耳に対して行うように、動くものを記録して再生する装置を、安価で実用的かつ便利な形で、目に対して実験している」と記した。彼の最初の発明は、表面に螺旋状のパターンで画像が刻まれた円筒で、顕微鏡を通して見るものだった。^{[ 15 ]}

スコットランドの発明家でエジソンの従業員だったウィリアム・ケネディ・ローリー・ディクソンは、1891年にキネトグラフカメラを設計した。このカメラは電動モーターで駆動し、新しい穴あきフィルムで撮影することができた。フィルムをカメラ内で断続的に動かし、各フレームが完全に露光されるようにフィルムストリップを十分な時間停止させ、次のフレームに素早く（約1/460秒で）送り出すために、フィルムストリップに噛み合うスプロケットホイールは脱進ディスク機構によって駆動された。これは、次の世紀の映画撮影の基礎となる高速ストップアンドゴーフィルム移動のための最初の実用的なシステムだった。^{[ 16 ]} 1893年、オーギュストとルイ・リュミエールは、ミシン内部のものと似た断続機構を使用してフィルムを搬送することを提案したジョルジュ・ドゥメニーと協力した。 ^{[ 17 ]}リヨンのリュミエール工場の主任技師シャルル・モワソンは、彼らがシネマトグラフと名付けたカメラと映写機を組み合わせたシステムの設計と製造に協力した。^{[ 18 ]}目的は短い映像シーケンスを制作することだけだったので、フィルム容量は約 55 フィート (17 ～ 18 メートル) に制限された。カメラは当初印画紙を使用していたが、後にリュミエール兄弟はセルロイドフィルムに切り替え、ニューヨークのセルロイド製造会社から購入した。彼らはこれを独自の乳剤で覆い、細長く切って穴を開けた。^{[ 19 ]} 1894 年、ポーランドの発明家カジミエシュ・プロシンスキーは、映写機とカメラを一体化した装置を製作し、それをプレオグラフと名付けた。^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

ル・プランス、フリーズ＝グリーン、エジソン、リュミエール兄弟らの功績により、映画カメラは1890年代半ばまでに実用的なものとなった。アリ、ベル＆ハウエル、バート・エイカーズ、エクレール、ユージン・オーギュスタン・ロースト、ディクソン、ゴーモン、ライタックス、ミッチェル・カメラ、パテ・フレール、シュナイダー・クロイツナッハ、ユニバーサル・カメラ社など、映画カメラ製造のための最初の企業が次々と設立された。

エアロスコープは、1909年から1911年の間にポーランドの発明家カジミエシュ・プロシンスキによってイギリスで製造され、特許を取得しました。^{[ 25 ]}エアロスコープは、初めて成功した手持ち式フィルムカメラでした。当時のすべてのカメラのように、カメラマンはフィルムを送るためにクランクを回す必要がなかったので、カメラを両手で持ち、焦点をコントロールしてカメラを操作することができました。これにより、エアロスコープは、空中からの撮影や軍事目的など、困難な状況でも撮影することが可能になりました。^{[ 26 ]}最初のオールメタル製映画カメラは、1911年から1912年のベル＆ハウエル・スタンダードでした。^{[ 27 ]}

ミッチェルカメラは、フォックススタジオがミッチェルを買収した1929年頃から、ミッチェルが1970年代に閉鎖されるまで、ニュース映画やハリウッド映画の制作で使用された主要なカメラの1つでした。彼らの主なカメラはミッチェルスタンダードでした。 ^{[ 28 ]}パナビジョンカメラは、アナモルフィックワイドスクリーンプロセスにより1950年代に使用されました。 ^{[ 29 ]}第二次世界大戦中、フィールドフォトグラファーとして働く映画撮影者は、アメリカ人であればベル＆ハウエルアイモカメラを、ドイツ人であればアリアリフレックス35カメラを使用しました。アリフレックス35は、戦後、米陸軍写真センターを通じて米国に持ち帰られ、ミラー付き2枚羽根シャッターによりシングルレンズレフレックスビューイングが可能になったため人気を博しました。^{[ 30 ]}

電子動画の実験は、 1880年代のセレン太陽電池の使用と、その信号の有線伝送にまで遡ります。^{[ 31 ]}しかし、最初に広く使用されるようになったのは、ジョン・ロジー・ベアードによるベアードテレビジョンの発明後であり、真空管アンプによって太陽電池によって生成された信号を増幅することが可能になりました。ベアードは、ニプコー円盤を通して走査システムを使用して光の線を捉えました。初期の研究では、彼は捉えた画像を送信することに成功しましたが、画像は低品質で保存できませんでした。彼の研究は最終的にテレビ放送につながりました。^{[ 32 ]}最初の完全デジタル静止画カメラは、 1975年にニューヨーク州ロチェスターのイーストマン・コダックの従業員であるスティーブン・サッソンによって設計および製造されました。このカメラはCCDセンサーを使用しました。^{[ 33 ]}

デジタル映画カメラは、 1890年代以来標準であったアナログフィルムを使用して画像をキャプチャしません。デジタル技術では、太陽電池に代わる2つの一般的なイメージセンサー、 CCDセンサーとCMOSセンサーがあります。^{[ 34 ]}キャプチャされた画像は、さまざまな取得フォーマットを使用して、ハードドライブやフラッシュメモリなどのストレージメディアに記録されます。消費者向けに設計されたデジタル一眼レフカメラ（DSLR）も、一部の低予算のインディペンデント作品で使用されています。^{[ 35 ]} 2010年代以降、デジタル映画カメラは映画やテレビ番組の制作で使用されている映画業界で主流のカメラタイプになりましたが、アナログフィルムもまだ使用されています。^{[ 36 ]}

映画のアスペクト比は画像の形状であり、撮影に使用されたフィルムゲージ（例：35 mmまたは65 mm ）とは無関係です。アスペクト比は画像の幅を高さで割った値として表され、高さを単位とする比率として、例えば 1.78:1 のように表されます。音声付き映画の標準的なアスペクト比は、 1955 年にCinemaScopeの 2.55:1アナモルフィック アスペクト比が導入されるまで、アカデミー比の 1.37:1 でした。 ^{[ 53 ]}サイレント映画や、録音された音声トラックのない映画（サウンド・オン・ディスク方式を使用した映画など）は、1.33:1 のアスペクト比を使用していました。初期の音声付き映画は、1.18:1 のアスペクト比を使用していました。^{[ 54 ]}

アナモルフィックワイドスクリーン

米国では、最も一般的なアスペクト比は 1.85:1 (フラットと呼ばれる) と 2.40:1 (スコープと呼ばれる) です。^{[ 53 ]}これらの用語は、アカデミー比 1.37:1 とシネマスコープの 2.55:1 の違いから生じています。シネマスコープは、同じ画像領域で撮影されますが、球面レンズではなくアナモルフィックレンズを使用します。球面レンズは、アスペクト比の特徴を変えることなく、イメージング領域 (写真フィルムまたはイメージセンサー) に光を集中させますが、アナモルフィックレンズは、画像を一方向 (通常は水平方向、長辺) に 2 倍に圧縮します。この画像の圧縮は、ポストプロダクション中またはフィルムの投影時に引き伸ばされます。^{[ 55 ]}アナモルフィックシステムでは、同じイメージング領域でより多くの画像情報をキャプチャでき、ワイドスクリーンが可能になります。ワイドスクリーンを実現するもう 1 つの方法は、標準の 1.37:1 アスペクト比で撮影し、投影時に画像の上部と下部をマット処理することです。 ^{[ 53 ]}

複数のカメラ

複数のカメラを並べて設置し、同じ角度からシーンを撮影することで、1台のカメラでは撮影できないほど大きな画像を作り出すことができる。これは、『西部開拓史』のように継ぎ目のない映像を制作したり、『ナポレオン』のように複数の画像をコラージュしたりするために用いられる。

シネラマ方式では、3つのレンズを備えたカメラが3本のフィルムストリップに同時にシーンを撮影しました。^{[ 56 ]}その後、3台のプロジェクターからスクリーンに投影してシームレスな画像を作成し、4本目のフィルムストリップには7トラックの音声が記録されました。^{[ 57 ]}シネラマでは、標準的な35mm映画フィルム3本を使用し、毎秒24フレームで、アスペクト比は2.55:1でした。^{[ 58 ]}サークルビジョン360°は、円形に配置された9台のカメラを使用して360°の画像を撮影する同様の技術です。^{[ 59 ]}

初期の映画はすべて白黒で上映されることを前提に作られたという誤解があるが、これは間違いである。映画の黎明期から、手彩色、フィルム着色、調色、あるいはこれらのプロセスの組み合わせによって作られたカラーで映画が上映されていた。現存する硝酸塩フィルムプリント、現存する映画配給カタログ、さらには紙の資料からも、映画は白黒版とカラー版の両方で劇場で上映されていたことがわかる。映画の内容によっては、全編を通して複数の色を使用したり、白黒とカラーを組み合わせたりすることもあった。カラーはコメディよりもドラマ映画でより一般的であった。また、映画の製作予算が必ずしもカラーで上映されるかどうかを決定するわけではなかった。^{[ 60 ]}

自然な色

自然な色は、加法混色または減法混色のいずれかのシステムで実現できます。加法混色では、原色を混ぜると白色光が生成されますが、減法混色では、原色が混ざり合って光を遮断し、黒色が生成されます。^{[ 62 ]}フィンレイカラープロセスは加法混色システムで、カラーモザイクが下地の白黒画像に影響を与え、カラー画像を表示できるようにしました。^{[ 63 ]}テクニカラープロセス1のような他のシステムでは、ビームスプリッターを使用して、2つのカラーフィルター（赤と緑）を通してシーンを2本の白黒フィルムストリップに記録しました。その後、フィルムプロジェクターで交互に対応する赤と緑のフィルターを通して画像を投影し、色を表示できるようにしました。^{[ 64 ]}テクニカラープロセス4もビームスプリッターを使用して、3つのカラーフィルターを通して3本の白黒フィルムストリップに記録しましたが、投影プリントは染料転写プロセスで作成されました。^{[ 65 ]}最終的な発展はクロモジェニック写真であり、イーストマン・コダック社のコダクローム16mmリバーサルフィルムによって初めて広く普及しました。コダクロームは、感光性フィルム乳剤の異なる層を通して、1枚のフィルムストリップ（モノパックと呼ばれる）に自然な色を捉えました。^{[ 66 ]}デジタルシネマカメラでは、色を捉える戦略の1つとしてベイヤーフィルターの使用があり、これは赤、緑、青の感光領域を通してカメラのイメージセンサーに色を記録し、補間によって色をブレンドします。^{[ 67 ]}

より高音質な音声を実現するために、音声は通常、カメラとは別の機器で録音されます。^{[ 68 ]}これはダブルシステム録音と呼ばれます。撮影現場では、カメラオペレーターの操作でカメラが映像を記録し、音声はオーディオエンジニアがオーディオレコーダーで録音します。同期音声を実現するために、カチンコが使用されます。^{[ 69 ]}ポストプロダクションでは、オーディオトラック上のカチンコの音をカメラで撮影したカチンコの映像に合わせることで、オーディオトラックと映像トラックが同期されます。