К Году российского кино

Версия для печати
 

… сегодня надо думать не только о том, как освещает текущая пресса современный кинопроцесс, сколько фильмов появляется на экране и в каких залах они будут демонстрироваться, но и о том, какое поколение с каким культурным уровнем и духовным потенциалом придет на смену… А эффективным инструментом в этом является наука, которая, как известно, прокладывает путь в будущее. Сегодня необходимо сделать все возможное, чтобы помочь отечественной кинонауке поднять эффективность исследований и еще шире внедрить ее результаты в современный кинематограф и современную культуру.

Л.А. Акилов,
заместитель начальника Управления региональной политики и проката в сфере киновидеопредпринимательства и проката Госкино России
(Из Постановления коллегии Госкино России № 20 от 9 февраля 2000 г. Об итогах работы научных и научно-технических организаций в 1997-1999 годах и о направлениях их деятельности в 2000 году).[1]
 

2016 год согласно указу Президента Российской Федерации В.В. Путина от 7 октября 2015 г. № 503 объявлен Годом российского кино.[2]

Принятая в связи с этим комплексная государственная программа направлена на привлечение внимания общества к российскому кинематографу, реализацию мероприятий, направленных на развитие отечественного кинематографа и укрепления его позиций на международной арене.

Благодаря определенным мероприятиям программы планируется повысить уровень и значение отечественного кино, увеличить производство национальных фильмов, провести модернизацию киностудий, осуществить продвижение киноискусства в регионы.

Художественная ценность и техническое качество кинофильмов, экономические показатели его производства во многом зависят от состава и эксплуатационно-технических свойств используемой техники, в частности от одного из наиболее важных элементов кинематографической системы – киносъемочного аппарата.

До появления современных электронных видеокамер кинокамеры были единственным средством, позволявшим производить запись движущегося изображения для его последующего воспроизведения кинопроектором на экране.

Совершенствование киносъемочных аппаратов и создание новых способствовало развитию киноискусства, появлению новых технологий в кинематографе.

В нашей публикации мы обращаемся к истории развития отечественного киносъемочного оборудования и представляем документы о научных разработках Московского конструкторского бюро киноаппаратуры (МКБК) по созданию и усовершенствованию профессиональной киносъемочной аппаратуры в 1970-е – 1980-е гг. (фонд № 261 «Московское конструкторское бюро киноаппаратуры (МКБК»), а также документы, свидетельствующие о проблемах и совершенствовании специальной киноаппаратуры и разработках в этой области, проводимые НИКФИ в 1980 г. (фонд № 346 – Личный фонд Ю.П. Похитонова – разработчика аппаратурно-технологического комплекса для проведения специальных видов киносъемок). Кроме этого, в публикацию включены документы фонда № 24 «Федерация космонавтики СССР», повествующие о первой киносъемке в космосе, проведенной космонавтом Г.С. Титовым в августе 1961 г.

Проведенный специалистами предприятий и киностудий в 1950-е годы анализ состояния отечественной киноаппаратуры показал, что в эксплуатации находилось значительное количество устаревшего оборудования, не соответствующего требованиям кинопроизводства, а разработка новых его видов осуществлялась медленно.

Для дальнейшего развития кинематографа требовалось принятие мер по разработке новых решений производства современной киносъемочной аппаратуры.

Г.С. Титов с киноаппаратом «Конвас-Автомат» на практических занятиях по кино-фотоподготовке. РГАНТДГ.С. Титов с киноаппаратом «Конвас-Автомат» на практических занятиях по кино-фотоподготовке.
РГАНТД. Арх. № 0-4518.

Г.С. Титов с киноаппаратом «Конвас-Автомат» на практических занятиях по кино-фотоподготовке.
РГАНТД. Арх. № 0-4518.

В связи с этим в 1954 г. Советом Министров СССР было принято решение о создании в Москве Конструкторского бюро киноаппаратуры (МКБК) – специализированного предприятия по разработке съемочной и проекционной техники, а в Ленинграде Центрального конструкторского бюро киноаппаратуры (Ленинградское ЦКБ) для разработки проявочных машин, копировальных аппаратов, звукозаписывающих и звуковоспроизводящих аппаратов также другого оборудования, необходимого для проведения киносъемок.

Создание конструкторских бюро явилось началом нового этапа в развитии отечественной киносъемочной аппаратуры и позволило значительно расширить объем разработок новых ее видов.

Одной из основных задач, поставленных перед МКБК, явилась разработка всех видов отечественной профессиональной киносъемочной аппаратуры, что значительно расширило бы объем ее новых видов и способствовало бы дальнейшему развитию этой отрасли.

МКБК проводились научные исследования с целью повышения технических характеристик аппаратуры, расширения ее эксплуатационных возможностей, разработке новых моделей аппаратов.

Наиболее распространенным в это время среди отечественных киносъемочных аппаратов был пришедший в 1954 году на смену ручной камере «КС-50Б» «Конвас-автомат» (1КСР), название которого составлено из фамилии и имени конструктора Василия Константинова.[3] «Конвас-автомат», как наиболее надежный и универсальный киносъемочный аппарат, был самым используемым в кинематографе.

Универсальность его состояла в наличии сопряженного визира[4] сквозной наводки с зеркальным обтюратором[5], до этого не применявшемся в отечественных ручных кинокамерах, а также быстросменных кассетах магазинного типа. «Конвас-автомат» использовался при всех видах съемок, особенно на натуре. Его компактность, модульная конструкция и совершенный видоискатель сделали его наиболее распространенной моделью того времени, производство которой осуществлялось на Московском заводе киноаппаратуры («Москинап») и на Красногорском механическом заводе.

Первая в истории космическая киносъемка во время орбитального 25-часового полета на корабле "Восток-2" была осуществлена космонавтом Г.С. Титовым кинокамерой «Конвас-автомат» через иллюминатор на высоте 244 км в августе 1961 года.

Цветные фотографии Земли из космоса были отпечатаны с 35-мм кинопленки камеры «Конвас-автомат» и занесены в «Дело о рекордах космического полета гражданина СССР Германа Степановича Титова на космическом корабле-спутнике «Восток-2» 6-7 августа 1961 года».

Вид горизонта на освещенной стороне Земли. РГАНТДВид горизонта на освещенной стороне Земли.
РГАНТД. Ф. 24. Оп. 1. Д. 3. Л. 17.

Вид горизонта на освещенной стороне Земли.
РГАНТД. Ф. 24. Оп. 1. Д. 3. Л. 17.
Вид горизонта на освещенной стороне Земли. РГАНТДВид горизонта на освещенной стороне Земли.
РГАНТД. Ф. 24. Оп. 1. Д. 3. Л. 18.

Вид горизонта на освещенной стороне Земли.
РГАНТД. Ф. 24. Оп. 1. Д. 3. Л. 18.
Снимок через оптический ориентатор. РГАНТДСнимок через оптический ориентатор.
РГАНТД. Ф. 24. Оп. 1. Д. 3. Л. 19.

Снимок через оптический ориентатор.
РГАНТД. Ф. 24. Оп. 1. Д. 3. Л. 19.

Позднее в своих воспоминаниях о полете Г.С. Титов писал: «Все время поблизости от меня в кабине плавала ручная кинокамера, которую я захватил с собой в полет, чтобы запечатлеть всю красоту, открывающуюся человеческому взору на орбите. Это был обычный репортерский киноаппарат «Конвас», заряженный цветной пленкой. Я сделал им несколько снимков горизонта при входе в тень Земли и при выходе из нее на Солнце. Снимал и звездное небо. Дважды я видел Луну. Она была на ущербе, острый серпик ее такой же, каким мы его видим с Земли. Создавалось впечатление, будто корабль стоит на месте, а Луна быстро, рожками вперед проплывает мимо иллюминатора». (Г.С. Титов. 700 000 километров в космосе. Рассказ летчика-космонавта СССР. М., 1961, стр. 107).

Киносъемка Г.С. Титова на корабле «Восток-2» послужила дальнейшему развитию космической киносъемки и открыла новую страницу в истории мировой кинематографии. Это потребовало развития новых технологий.[6]

В конце 1950-х гг. конструкторы МКБК разработали линейку 35-мм кинокамер: синхронную студийную СК-1, натурную штативную 1КСН и специальную для скоростных и комбинированных съемок lKCK.

Эти аппараты, хотя и не имели системы зеркального визирования, но обладали технологичностью конструкции и высокой эксплуатационной надежностью.

В дальнейшем, уже имея необходимый опыт в создании киносъемочной аппаратуры, МКБК разработало ряд новых оригинальных моделей съемочных камер с наличием зеркальных обтюраторов и с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Среди них ручной аппарат «Спутник» (модель 5КСР), предназначенный для производства хроникально-документальных фильмов, который в отличие от аппарата «Конвас-автомат» имел пониженный уровень звука и был оснащен специальной системой управления объективами, что позволяло оператору управлять киносъемочной оптикой, не отрывая рук от рукоятки аппарата.

В 1962 г. был выпущен, разработанный МКБК, новый синхронный павильонный аппарат «Мир» (модель ЗКСС), оснащенный индивидуальным электроприводом кассеты, встроенным кадроотметчиком, системами параллаксного[7] и беспараллаксного визирования. В этом аппарате был использован ряд новых технических решений. В дальнейшем на его основе была разработана модель ЗКСС-М, на базе которой в 1971 г. МКБК при участии НИКФИ[8] создало кинотелевизионный аппарат ЗКСС-У.

Штативная синхронная 35-ммкамера «Эра», серийное производство которой началось в 1964 г., обеспечивала синхронные съемки на натуре для документального кино. Этой камерой снимались все государственные мероприятия, в том числе партийные съезды. Модернизация аппарата в дальнейшем позволила значительно снизить уровень его звука и повысить эксплуатационную надежность.

В 1960-е годы в МКБК был разработан 16-мм ручной узкопленочный аппарат «Кинор» (16СХ), оснащенный сопряженным визиром с зеркальным обтюратором и поворотной лупой сквозной наводки, по техническим характеристикам он превосходил все зарубежные аналоги.

Новые аппараты МКБК отличались высокой эксплуатационной надежностью и соответствовали требованиям кинопроизводства того периода.

В эти годы осуществлялось внедрение новых систем кинематографа – широкоэкранный, широкоформатный, стереоскопический, что требовало разработки соответствующих аппаратов.

В связи с этим с 1964 г. по 1974 г. МКБК совместно с НИКФИ разработали киноаппараты для производства стереоскопических фильмов по системе «Стерео-70»: студийный 70СК-Д и для съемок на натуре 1СШН-Д.

В 1974 г. МКБК была создана 35-мм скоростная камера «Темп», имеющая зеркальный обтюратор, диапазон скоростей до 150 кадров в секунду, постоянную экспозицию при плавном изменении скорости съемки. Этой камерой были сняты многие художественные, научно-популярные и спортивные кинофильмы, в том числе «Хоккей против хоккея» и кинолетопись «Олимпиада-80».

Кроме этого была проведена большая работа, направленная на повышение технических и эксплуатационных характеристик киносъемочной аппаратуры, в результате которой был значительно снижен уровень звука в различных типах киносъемочной аппаратуры: уровень звука аппарата «Конвас-автомат» был доведен до 55 дБА; штативного натурного аппарата «Эра» модели 2КОС – до 36 дБА (в то время это было значительным достижением и превышало характеристики зарубежных моделей); синхронной павильонной аппаратуры – до 26 дБА.

«Конвас-автомат». 1КСР-1М. РГАНТД«Конвас-автомат». 1КСР-1М.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 61.

«Конвас-автомат». 1КСР-1М.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 61.

В 1970 г. было выпущено две новые разновидности аппарата «Конвас-автомат»: 1КСР-1М, основное назначение – хроникально-документальное кино, и 1КСР-2М, модель с одним объективодержателем, рассчитанным на работу с тяжёлой оптикой, главным образом вариообъективами и анаморфотной (широкоэкранной). С 1970-х по конец 1990-х годов 1КСР-2М был основной камерой для съемок художественных фильмов.

Московскую Олимпиаду 1980 года киностудии кинохроники почти целиком снимали аппаратами «Конвас-автомат».

Любая из трех существовавших моделей аппарата «Конвас-автомат» была пригодна для съемок фильмов как обычного формата, так и широкоэкранных. Для этого в комплекте имелись две сменные рамки с кадровым окном соответствующих размеров. При съемке широкоэкранных фильмов обычная лупа сквозной наводки заменялась специальной дезанаморфотной, дающей неискаженное изображение. Просуществовав более тридцати лет, «Конвас-автомат» так и не приобрел встроенного экспонометрического устройства[9].

В 1982 г. в МКБК разработало синхронный штативно-плечевой аппарат «Кинор-35С» модели 5КСН для синхронных съемок обычных, кашетированных и широкоэкранных кинофильмов на стандартной перфорированной 35-мм кинопленке. Аппарат отличался широкими функциональными возможностями, низким уровнем шума – 29 дБ при массе 15 кг, был оснащен сопряженным визиром с зеркальным обтюратором, встроенным экспонометрическим устройством, а также полуторными кассетами большой емкости (до 300 метров), позволявшими снимать длинные диалоговые сцены.

После модернизации камеры «Кинор-35С» модели 5КСН в 1984 г. появился аппарат «Кинор-35Н» облегченной конструкции массой 11,5 кг и с уровнем шума 32 дБ, предназначенный для натурных съемок.

«Кинор-35С». РГАНТД«Кинор-35С».
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 58.

«Кинор-35С».
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 58.
«Кинор-35Н». РГАНТД«Кинор-35Н».
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 57.

«Кинор-35Н».
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 57.

Главной задачей, которая ставилась при разработке камеры, было снижение уровня звука работающего аппарата, чтобы сделать его пригодным для синхронных съемок. Это было достигнуто, благодаря конструкции грейфера, изоляции отдельных плат механизма от корпуса амортизаторами, применению зубчатых передаточных ремней и индивидуальных электроприводов кассет. В дальнейшем на основе этих моделей создавали новые конструкции.

Кроме киносъемочных аппаратов МКБК разрабатывало вспомогательное операторское оборудование: опорные средства для кинокамер, штативы хроникальные, студийные и гидравлические, операторские краны с ручными, электромеханическими и гидравлическими системами управления, всевозможные операторские тележки, стабилизирующие устройства и др.

В зависимости от назначения профессиональная киносъемочная аппаратура делится на две группы: общего назначения и специальную.

Одновременно с аппаратами общего назначения в МКБК, а также и в НИКФИ разрабатывались и специальные киносъемочные аппараты.

Но наиболее распространенными в практике работы кинооператоров являются киносъемочные аппараты общего назначения, служащие для выполнения обычных киносъемок в художественном, научно-популярном, хроникальном кинематографе при проведении киносьемок в павильонах, на натурных площадках, в интерьерах, на натуре. В связи этим их разработка осуществляется с учетом определенных требований: они должны быть удобны в работе, обладать малыми массой и габаритными размерами, низким уровнем звука, высокой надежностью. Качество киносъемочного аппарата, использованного при киносъемках, влияет на художественную ценность снятого фильма.

Именно эти задачи и стояли перед разработчиками МКБК в рассматриваемый период (1970-е – 1980-е гг).

К середине 1970-х годов профессиональная киносъемочная аппаратура, разработанная и выпущенная отечественной промышленностью, была представлена значительным числом моделей для всех видов киносъемок, на всех форматах кинопленки, применяемых в профессиональном кинематографе. Наблюдалось создание большого количества разнотипных и однотипных аппаратов с ограниченными технологическими возможностями, отвечавшими иногда только потребностям одного конкретного заказчика (киностудии). Это приводило к большому многообразию отечественной киносъемочной аппаратуры, к появлению различных моделей аналогичного или близкого назначения, к отсутствию базовых конструкций, создавало затруднения в производстве и эксплуатации аппаратуры.

Такое положение было связано с тем, что длительное время не проводились работы по научному прогнозированию дальнейшего развития киносъемочной аппаратуры, анализу и обобщению требований эксплуатации, выявлению оптимального ряда аппаратуры.

Учитывая создавшуюся обстановку, Госкино СССР впервые поставило в 1974 г. перед предприятиями, занимающимися разработкой киносъемочной аппаратуры, задачу провести комплексную научно-исследовательскую работу по теме: «Разработка принципов построения унифицированного ряда киносъемочных аппаратов для профессионального кинематографа».

В числе организаций, работавших над поставленной задачей, было и МКБК, которое совместно с организациями-соисполнителями провело большую работу по всем направлениям этой проблемы.

Для выполнения поставленного задания необходимо было решить следующие вопросы:

  • изучить современное состояние и тенденции развития киносъемочной аппаратуры в СССР и за рубежом, степень ее использования и техническое состояние на киностудиях;

  • разработать предварительные технические требования на оптимальный ряд профессиональных 35-мм киносъемочных аппаратов;

  • исследовать условия эксплуатации киносъемочных аппаратов на киностудиях страны в целях уточнения ряда параметров (необходимости обратного хода аппарата, переменного угла раскрытия обтюратора, киносъемок с нестандартной частотой, требуемого комплекта киносъемочных объективов и т.п.).

В процессе исследований МКБК было выявлено, что в последние годы в связи с возросшими техническими возможностями киностудий возросли и творческие возможности кинематографистов. Чаще стали производиться съемки на натуре, в естественных условиях, без декораций, с различного вида транспорта, когда тяжелая техника становилась неудобной. Для расширения творческих возможностей оператора в условиях павильона также требовалась облегченная киносъемочная аппаратура.

В отдельных случаях производителями предпринимались попытки создания аппаратов, которые за счет снижения массы и габаритов были удобны в процессе использования. В это время активно используется портативная съемочная аппаратура плечевого типа, имеющая массу 10-15 кг и низкий уровень шума.

По результатам работы в 1977 г. МКБК совместно с соисполнителями были подготовлены предварительные технические требования на оптимальный ряд профессиональных 35-мм киносъемочных аппаратов общего назначения, в которых были обозначены основные параметры аппаратов и их типы: штативные павильонные, штативные натурные, ручные плечевые, ручные облегченные.

Результаты исследований МКБК, проведенных по решению поставленной Госкино СССР задачи, были изложены в научном отчете «Разработка принципов построения унифицированного ряда киносъемочной аппаратуры для профессионального кинематографа» за 1977 г., материалы которого представлены в публикации (Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 18, 19, 20, 21).

В отчете дан краткий обзор существующей отечественной и зарубежной киносъемочной аппаратуры, обоснован выбор направления исследования, изложен материал по разработке и исследованию функциональных элементов макетных образцов киносъемочных аппаратов.

Отчет содержит описание созданного в процессе исследования стендового оборудования, электронно-измерительной аппаратуры, применяемых в работе, и описания разработанных методик проведения испытаний.

Из материалов отчета в публикацию вошли: введение; фрагменты раздела 9 «Исследование причин нестабильности времени экспозиции киносъемочной аппаратуры. Разработка аппаратурного метода контроля» и раздела 13 «Работы, проведенные с макетом 35РКЛ»; раздел 16 «Выводы и предложения».

Во введении отчета дано обоснование темы, рассмотрены задачи исследования. В материалах раздела 9 «Исследование причин нестабильности времени экспозиции киносъемочной аппаратуры. Разработка аппаратурного метода контроля», включенных в публикацию, рассмотрены методы контроля нестабильности времени экспозиции, причины неравномерности хода киноаппарата, дан обзор существующих методов контроля неравномерности хода киноаппарата и представлены методы контроля неравномерности хода киноаппарата, разработанные в МКБК. В публикацию включен также материал раздела по методу визуального наблюдения на экране осциллографа[10].

Из теоретического материала раздела 13 «Работы, проведенные с макетом 35РКЛ» в публикацию вошли подразделы: 13.1. «Выбор и расчет основных элементов макета 35РКЛ»; 13.5. «Предложение по настройке аппарата по акустическим характеристикам»; 13.6. «Выводы и рекомендации».

Макет киносъемочного аппарата 35РКЛ. РГАНТДМакет киносъемочного аппарата 35РКЛ.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 20. Л. 71.

Макет киносъемочного аппарата 35РКЛ.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 20. Л. 71.

Раздел содержит материал об исследовании непосредственно в аппарате 35РКЛ установленных новых элементов с целью определения практических рекомендаций по снижению уровня шума киносъемочных аппаратов.

Макет был предназначен для репортажных синхронных съемок в условиях естественного интерьера на 35 черно-белую и цветную кинопленки.

Макет аппарата мог использоваться для съемок фильмов с нормальным форматом и с широкоэкранным форматом с аноморфированным[11] изображением при наличии аноморфированой оптики.

В разделе даны основные технические данные макета, представлены результаты полученные в процессе испытаний виброизоляции механизма аппарата и испытаний на шумность зубчатых колес, изготовленных из различных материалов; рассмотрены методики испытаний; определены выводы и рекомендации, полученные по результатам исследования.

В разделе 16 «Выводы и предложения» изложены результаты проведенного научного исследования по заданной теме, отмечены работы необходимые для дальнейшего осуществления опытно-конструкторских работ, а также определены организационные и технологические вопросы, требующие решения для выполнения поставленных задач.

Технико-эксплуатационные показатели киносъемочной аппаратуры зависят от принятых технических конструктивных решений различных узлов и механизмов, а также от состояния и уровня технологических процессов изготовления элементов и узлов киносъемочных аппаратов.

Совершенствование качества киносъемочных аппаратов способствовало повышению качества выпускаемой кинопродукции, расширению творческих возможностей съемочных групп, улучшению экономических показателей при производстве и эксплуатации аппаратов.

На протяжении нескольких лет, начиная с 1986 г., МКБК работало над комплексом исследований, направленных на повышение эксплуатационных характеристик киносъемочной аппаратуры в области:

  • снижения шума аппаратов, приборов;

  • улучшения качества изображения, получаемого на негативе при съемке, одного из важных технических показателей работы киносъемочного аппарата;

  • создания новых элементов конструкций и технологических процессов, обеспечивающих повышение эксплуатационных характеристик эргономики, надежности, качества и т.п.

Одним из таких исследований явилась работа по теме «Исследования, направленные на повышение эксплуатационных характеристик киносъемочной аппаратуры в части уровня звука, качества изображения и надежности», проводимая МКБК в течение нескольких лет.

Наиболее важной задачей в снижении шума киносъемочного аппарата являлась разработка и исследование элементов, из которых он состоял.

Любой киносъемочный аппарат состоит из следующих узлов и элементов: грейферного механизма[12]; обтюраторного механизма[13]; элементов передачи движения в опорах; элементов лентопротяжного тракта, в том числе определяющих положение ленты в зоне ф/канала; несущей платы механизма аппарат; двигателя электропривода; несущей платы механизма кассеты; элементов крепления объектива и лупы; корпусных деталей; элементов димпфирования вибраций и звукоизоляции. Перечисленные составные части аппарата прямо или косвенно влияют на его габариты, массу и шумность.

Задачи проведенного исследования потребовали для разработки новой киноаппаратуры создания нового исследовательского нестандартного оборудования в виде специальных стендов и макетов, а также разработки некоторых новых методик расчетов основных параметров элементов киносъемочных аппаратов.

На основании проведенного анализа конструкций и параметров отечественных и зарубежных киносъемочных аппаратов было установленно, что самой актуальной и труднорешаемой проблемой являлись массово-шумовые характеристики аппаратов, что и определило основные направления научно-исследовательских работ МКБК в рассматриваемый период.

Одним из основных источников вибрации и шума во многих механизмах являлась неуровновешенность вращающихся деталей. МКБК было проведено много исследований в поисках технических решений, обеспечивающих достижение низкого уровня шума механизмов.

По результатам научно-исследовательской работы были обоснованы рекомендации по параметрам базовых моделей киносъемочных аппаратов и технические предложения по их реализации при дальнейшем проведении ОКР.

В научных отчетах по вышеуказанной теме за 1986 г. и 1988 г., материалы которых вошли в публикацию, представлены результаты теоретических экспериментальных исследований комплекса работ, способствующих повышению надежности и качества выпускаемой аппаратуры. Кроме этого, в отчетах изложены методики исследований, технологические процессы и рекомендации по их дальнейшему использованию.

Важное значение для достижения высокого качества аппаратуры имело состояние вопроса диагностики контроля параметров киносъемочных аппаратов, как на этапе их сборки, так и в процессе их эксплуатации.

С решением вопросов в этой области можно ознакомиться в представленном в публикации материале отчета за 1986 год, где представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований комплекса работ, направленных на повышение надежности качества выпускаемой конструкторским бюро продукции.

В публикацию вошли: отдельные фрагменты раздела 2. «Разработка и исследование методики диагностического контроля виброакустического состояния киносъемочной аппаратуры» и раздела 3. «Исследования, направленные на создание встроенных устройств контроля параметров киносъемочной аппаратуры в составе аппарата» (Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 33).

Отчет МКБК по этой же теме за 1988 г., содержащий результаты работ, способствующих повышению эксплуатационных характеристик киносъемочных аппаратов, представлен в публикации разделом 2. «Исследования, направленные на поиск новых конструктивных решений в ручном киносъемочном аппарате 1КСР-2М с целью улучшения его технических характеристик» (Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 38).

Раздел содержит материал о проведенных исследованиях и создании экспериментального образца аппарата модели 1КСР-5М.

Особый интерес представляют включенные в публикацию материалы заключительного научного отчета МКБК по теме: «Анализ эргономического[14] уровня современной киносъемочной аппаратуры» за 1987 г. (Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37).

Уровень эстетических и эргономических характеристик отечественных профессиональных киносъемочных аппаратов требовало дальнейшего исследования и усовершенствования.

МКБК впервые была осуществлена работа по определению эргономических показателей оценки решений, разработана их структура и методика оценки профессиональной киносъемочной аппаратуры.

Целью работы явилось проведение анализа эргономического уровня современной отечественной и зарубежной киносъемочной аппаратуры для определения оптимальных решений проблемы, направленных на создание новой техники. Это позволило определить основные эргономические требования к проектированию новой аппаратуры и ее модернизации, что улучшило условия работы оператора во время съемочного процесса, способствовало бы удобству в работе, комфортности, а также придало аппаратам эстетический внешний вид, повысило бы творческие возможности операторов.

Результаты по данной научно-исследовательской работе планировалось использовать в последующих опытно-конструкторских работах в области разработки новых киносъемочных аппаратов.

Объектом исследования явилась киносъемочная аппаратура, используемая при съемках документальных, художественных и хроникально-документальных фильмов, ручная, плечевая, штативно-плечевая.

Изучение результатов оценок, проведенных ранее другими предприятиями, показало отсутствие эргономической проработки на предпроектных этапах разработки аппаратуры, а также недостаточность или отсутствие полностью эргономической оценки решений аппаратов на основных ее этапах.

В результате проведенного исследования был выявлен перечень основных эргономических требований, необходимых для оценки уровня аппаратуры, разработаны структура и методика оценки профессиональной киносъемочной аппаратуры.

Результаты исследования позволили выявить направления повышения качества выпускаемой аппаратуры на примере 9 КСН и 7 КРС.

Разработанные в процессе исследования методы соматографии[15] и пространственного проектирования дали возможность в дальнейшем проводить качественную эргономическую проработку проектируемых аппаратов.

Проделанная работа явилась отправным этапом для проведения предпроектных, инженерных и технологических проработок в этой области.

В публикацию вошли следующие материалы отчета: введение; подразделы раздела 1. «Основная часть» 1.1. «Выбор направления исследования. Предварительный анализ киносъемочной аппаратуры», 1.3. «Оценка эргономического уровня киносъемочной аппаратуры»; заключение.

О проблемах специальных видов киносъемки рассматриваемого периода рассказывают включенные в публикацию материалы личного фонда Ю.П. Похитонова: Отчет Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательского кинофотоинститута (НИКФИ) за 1980 г. по теме «Разработка предложений по созданию аппаратуры и технологии специальных видов киносъемок», руководителем которой являлся Ю.П. Похитонов, и приложение к отчету: «Методика динамической киносъемки изображения, получаемого сканирующим электронным микроскопом» (РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149).

В отчете рассмотрены вопросы технической оснащенности киностудий научно-популярных фильмов аппаратурой для производства специальных видов киносъемок.

Одной из основных проблем низкого качества отснятого материала при создании фильмов, а также появления брака, перерасхода кинопленки и т.д. авторы отчета считают наличие устаревшего оборудования на киностудиях. Причиной этого является осуществление производства необходимого оборудования (как для киностудий, так и для НИИ) только по заказам отдельных ведомств и отсутствие координационного центра по разработке кинооборудования для проведения научных исследований.

Киностудии, осуществляющие специальные киносъемки, оснащены устаревшим, часто самодельным оборудованием.

В отчете также отмечено, что решение проблем специального оборудования состоит не только в разработке новых ее видов, но и в модернизации существующих.

Авторами рассмотрены пути решения этих проблем и определены конкретные предложения по усовершенствованию киноаппаратуры и технологии специальных видов киносъемки, с некоторыми из которых знакомит наша публикация.

Наиболее используемыми киностудиями при создании научно-популярных фильмов отмечены следующие виды специальных киносъемок: макрокиносъемка, микрокиносъемка, цейтраферная киносъемка[16].

Поскольку, выпускаемые промышленностью установки для микросъемки не соответствовали требованиям профессионального кинематографа, авторы отчета предлагали вести ее разработку по модульной схеме. Технология этого процесса изложена в подразделе 2.2. «Предложения по разработке микрокиноустановки с учетом профессиональных требований кинематографа».

Раздел 3 знакомит с назначением и составом цейтраферного устройства, используемого в покадровой киносъемке.

В разделе 4 отчета на основе проведенного анализа помещений студий ЦНФ, Киевнаучфильм, Леннаучфильм изложены общие требования к павильонам цехов, предназначенным для специальных видов киносъемок, и дан перечень аппаратуры, необходимой для проведения определенных видов специальной киносъемки: микрокиносъемки, киносъемки в поляризованном свете, киносъемки в ИФК и УФ лучах, киносъемки с изменением масштаба времени и др.

Определяя применение специальных видов киносъемок для студий по производству научно-популярных фильмов, как одно из главных условий успешной работы, авторы в разделе «Выводы» излагают ряд необходимых для достижения этого организационных мер.

Большой интерес представляет предлагаемая в публикации «Методика динамической киносъемки изображения, получаемого сканирующим электронным микроскопом», разработанная Ю.П. Похитоновым (приложение к отчету).

Подчеркивая преимущества сканирующего электронного микроскопа, автор отмечает, что у него высокое разрешение и глубина резкости в сотни раз больше, чем у светового микроскопа, что позволит широко применять микроскоп в создании научно-популярных и учебных фильмах.

В документе рассмотрен принцип действия сканирующего электронного микроскопа и изложены методы его применения.

Киносъемочная аппаратура постоянно совершенствуется. Открытия и новые возможности способствуют разработки моделей аппаратов с хорошим качеством изображения и звука. Многие из киноаппаратов, о которых мы рассказали, – это уже ретроаппаратура.

Но, в истории отечественного кинематографа навсегда останутся кинокамеры «Конвас-автомат», «Кинор» и др., благодаря которым было создано так много любимых нами фильмов. И мы бережно храним эту историю…

Теперь, когда появилось новое поколение киносъемочной аппаратуры, аппараты, с материалами о которых мы вас познакомили в нашей публикации, можно увидеть только в качестве экспонатов на выставках в Москве в Государственном центральном музее кино, который в 2017 году разместится на ВДНХ в павильоне № 36 после завершения его реконструкции, или в Санкт-Петербурге в Музее отечественной киноаппаратуры, работающем на базе Санкт-Петербургского государственного университета кино и телевидения, а также и в других музеях.

Для иллюстраций публикации использован фотоматериал научных отчетов МКБК, документов личного фонда Ю.П. Похитонова, с изображением киносъемочной аппаратуры и др., а также фотодокументы РГАНТД.

При подготовке публикации использованы ресурсы: информация из публикуемых документов; энциклопедические издания и словари; интернет-ресурсы.

Текст публикуемых документов приведен в соответствие с современными правилами орфографии и пунктуации.

С полным текстом отчетов, материалы которых были представлены в публикации, можно ознакомиться в читальном зале РГАНТД.

Информация о работе читального зала: http://rgantd.ru/chitalnyi-zal.shtml

 
Публикацию подготовила Н. Новикова.
Набор текста И. Макаревич.
Сканирование фото А. Манаков.

№ 1

Из отчета о научно-исследовательской работе по теме:
«Разработка принципов построения унифицированного ряда киносъемочной
аппаратуры для профессионального кинематографа».

 
Москва, 1977 г.

Раздел 2. Введение

Существующий парк киносъемочной техники на киностудиях страны в настоящее время насчитывает большое количество аппаратов различного назначения и для различных форматов пленки.

За период с 1955 года, когда было создано специализированное Конструкторское Бюро, было разработано около пятидесяти моделей киносъемочных аппаратов. Работы по созданию киносъемочных аппаратов велись также в НИКФИ, киностудиями имени А. Довженко, имени М. Горького, ЦСДФ[17] и Ленфильм. Отдельные модели получили высокую оценку кинооператоров.

В период бурного развития кинематографии в нашей стране постоянно возрастал поиск новых художественно выразительных качеств, технических параметров кинофильма и экономических показателей его производства, которые в значительной степени зависят от состава используемой техники, в частности, одного из важнейших элементов – киносъемочного аппарата. Поисковый характер развития кинематографа с годами предъявлял все новые требования к киноаппарату, а, следовательно, не мог не влиять на его технические параметры. В определенной степени номенклатура киносъемочной техники обязана именно вышеназванной связи, и, частично, именно этим можно объяснить большое количество разнотипных, а иногда и однотипных киносъемочных аппаратов. Эти причины носят объективный характер.

Но нельзя считать нормальным имевшееся увеличение - создание аппаратов с ограниченными технологическими возможностями, зачастую для удовлетворения индивидуальных потребностей конкретных заказчиков (киностудий). Это также приводило к большому количеству отечественной киносъемочной аппаратуры, к появлению моделей близкого назначения, к отсутствию базовых конструкций.

Примером сказанного может служить даже краткий перечень следующих типов аппаратуры, разработанных МКБК:

  • ручные киносъемочные камеры – 1КСР-2М; 5 КСР; 1КР; 1КСР;

  • натурные киносъемочные камеры – 1КОС; 2КОС; 3КСХ-М; 4КСН; 5 мини СК;

  • павильонные киносъемочные камеры – 3КСС; УС-2М; СК-1; УС-3.

Естественно, такое положение вещей имело отрицательные последствия в прошлом, имеет место и в настоящее время, а именно: распыление конструкторских сил; малую серийность при производстве; низкую технологическую оснащенность; повышенную трудоемкость, отсутствие унификации, удорожание ремонта при эксплуатации.

Основные технические показатели отечественной киносъемочной аппаратуры на отдельных этапах ее развития находились в основном на уровне показателей аппаратов известных зарубежных фирм, а по некоторым важным параметрам (шум, вес) превосходили лучшие зарубежные образцы. Например – известный ручной киносъемочный аппарат Конвас-автомат[18].

Но в настоящее время создалось серьезное отставание в практике создания киносъемочной аппаратуры от зарубежных образцов по важнейшим показателям – по уровню шума портативной аппаратуры и по массе – для аппаратуры павильонного типа.

Современная отечественная широко известная киносъемочная аппаратура имеет следующие показатели по массе и шуму:

киносъемочный аппарат
уровень шума
масса
Дружба
26 дбА
65 кг
Мир (3-КСС)
39 дбА
65 кг
Мир (3-КСС-М)
26 дбА
65 кг
Эра (1КОС)
45 дбА
25 кг
Эра (2КОС)
36 дбА
26 кг
Родина (3КСХ-М)
55 дбА
17,5 кг

Современная зарубежная аппаратура имеет следующие показатели по массе и шуму:

киносъемочный аппарат
уровень шума
масса
«Аррифлекс 35ВL» (ФРГ)
26 дбА (с защитным стеклом)
12 кг
«Панафлекс» (США)
26-28 дбА
11,34 кг
«XR-35» (США)
26-28 дбА
42 кг

То есть, в последних отмечается значительное уменьшение весовых характеристик при весьма низком уровне шума.

В последние годы, в связи с возросшими техническими возможностями, киностудии страны оснащались различными мобильными средствами, что предопределило и творческие возможности кинематографистов. Чаще стали производиться съемки на натуре, в естественных условиях без декораций, а также с различного вида транспорта и т.д. Естественно, тяжелая киносъемочная техника становится неудобной. Одновременно можно заметить, что легкие киносъемочные аппараты расширяют творческие возможности оператора и в условиях павильона.

В последнее время отдельные фирмы предпринимают попытки создания универсальных моделей аппаратов, которые легко могут быть трансформированы в процессе эксплуатации, применительно к условиям использования. Получает распространение портативная съемочная аппаратура плечевого типа, имеющая массу 10–15 кг при достаточно низком уровне шума.

Рассматривая тенденции развития киносъемочной аппаратуры, можно отметить стремление к снижению массы аппаратов, габаритов, улучшению отдельных качественных показателей (точность транспортирования кинопленки, светосила), повышению надежности, оснащению аппаратов встроенными вспомогательными устройствами (экспонометрами, устройствами телевидения, системами дистанционного управления объективом, устройствами кодирования на киноленте служебной информации, электронными счетчиками кадров и т.д.).

Общие недостатки отечественных киносъемочных аппаратов для профессионального кинематографа характеризуются по следующим признакам:

    а) Павильонные и натурные киносъемочные аппараты:

    • большая масса;

    • большие габариты.

    б) Ручные и натурные киносъемочные аппараты:

    • невысокие точностные характеристики (неустойчивость изображения, отклонения от частоты кадросмен).

    в) Все киносъемочные аппараты:

    • недостаточное оснащение вспомогательными системами и устройствами, расширяющими технические возможности при эксплуатации;

    • слабая или отсутствующая унификация основных частей, узлов и деталей.

Работы по улучшению характеристик киносъемочной аппаратуры и их отдельных элементов проводились и ранее, однако эти работы велись без достаточного анализа отдельных функциональных элементов по их шумовым, точностным и др. характеристикам.

В настоящее время, по существу впервые, была поставлена расширенная программа работ по созданию унифицированного ряда профессиональных киносъемочных аппаратов общего назначения, определению технических параметров и комплектности каждого из аппаратов ряда. Эта работа проводилась с привлечением специализированных институтов и ведущих киностудий страны.

По существу решаемых вопросов НИР имела два главных направления:

  1. Определение оптимального номенклатурного ряда киносъемочных аппаратов с точки зрения потребностей кинематографа с определением их основных технических параметров.

  2. Определение оптимального номенклатурного ряда киносъемочных аппаратов с точки зрения максимальной унификации как аппаратов ряда, так и устройств, составляющих конструкцию этих аппаратов (в том числе и вспомогательных), исходя из возможностей производства.

Вопросы по п. 1 главным образом решались организациями ГОСКИНО[19] - ЛИКИ[20], НИКФИ, киностудией имени А. Довженко с участием киностудий Мосфильм, Ленфильм и МКБК. Вопросы по п. 2 решались МКБК с участием названных организаций ГОСКИНО.

Соответственно материал по п. 1 НИР подробно изложен в отчетах ЛИКИ и НИКФИ, где определены и обоснованы требования к каждой модели ряда.

Работа, проводимая в МКБК, строилась на основании предварительных технических требований к разработанному организациями ГОСКИНО (с участием МКБК) оптимальному номенклатурному ряду базовых моделей киносъемочных аппаратов общего назначения.

Рис. 21. Структура работ по созданию базовых моделей профессиональной киносъемочной аппаратуры для 35  мм пленки. РГАНТДРис. 21. Структура работ по созданию базовых моделей профессиональной киносъемочной аппаратуры для 35 мм пленки.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 18. Л. 18. Подлинник. Машинопись.

Рис. 21. Структура работ по созданию базовых моделей профессиональной киносъемочной аппаратуры для 35 мм пленки.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 18. Л. 18. Подлинник. Машинопись.

На основании указанных технических требований была разработана «Структура работ по созданию базовых моделей профессиональной киносъемочной аппаратуры для 35 мм пленки» (рис. 21) и структурная схема НИР «Разработка принципов построения унифицированного ряда киносъемочных аппаратов для профессионального кинематографа», предусматривающих поиск технических решений и средств, обеспечивающих технические требования и способствующих повышению параметров киносъемочной аппаратуры, в том числе: снижение шума; уменьшение габаритов; уменьшение массы; расширение технологических возможностей; повышение точностных параметров; повышение оснащенности аппаратуры вспомогательными устройствами.

Основные направления проводимых работ по снижению шума:

  • определение необходимой точности изготовления деталей и узлов с целью уменьшения генерируемых ими вибраций;

  • выбор наиболее оптимальных конструкционных материалов для звукоизоляции;

  • разработка элементов передач движения из малошумных материалов, определение возможностей использования зубчато-ременных передач;

  • разработка структуры киносъемочного аппарата, обеспечивающей наилучшую виброизоляцию;

  • разработка систем виброизоляции.

Основные направления проводимых работ для уменьшения габаритов киносъемочных аппаратов:

  • выбор грейферного механизма, обеспечивающего необходимую точность, частоту съемки и возможность использования обтюратора небольшого диаметра с углом раскрытия ≥180°;

  • разработка схемного решения конструкции аппарата, позволяющего использовать двигатели малой мощности, а, следовательно, и небольших габаритов.

Основные направления проводимых работ для повышения точностных параметров:

  • разработка элементов конструкции, плохо поддающихся балансировке, с минимальным небалансом масс (грейферный механизм, обтюратор);

  • исследование систем стабилизации скорости движения механизма, разработка методики расчета эл. приводов, обеспечивающих требуемую стабилизацию.

Основные направления проводимых работ для повышения оснащенности киносъемочных аппаратов вспомогательными устройствами:

  • разработка систем экспонометрии[21];

  • разработка оптического перехода для телевизионной системы визирования (выход на ТВ канал);

  • разработка электронного счетчика кадров с памятью при включении аппарата.

Одновременно решались вопросы подготовки производства, обеспечения разработки и изготовления киносъемочных аппаратов техническими нормативными документами, контроля параметров киносъемочной аппаратуры перспективными аппаратурными способами, технологии изготовления деталей и сборки узлов.

<…>

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 18. Л. 11 – 17. Подлинник. Машинопись.

 

Раздел 9. Исследование причин нестабильности времени экспозиции киносъемочной аппаратуры.
Разработка аппаратурного метода контроля.

9.1. Введение

Обеспечение высокого качества продукции – одна из важнейших задач современного общественного производства.

Управление качеством продукции – это установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества продукции при ее разработке, производстве и эксплуатации или потреблении, осуществляемое путем систематического контроля качества и целенаправленного воздействия на влияющие не него условия и факторы.

В кинематографии задача обеспечения высокого качества изделий имеет свою особенность, заключающуюся в том, что конечным продуктом является информация в виде кинофильма, производство которого сочетает в себе, с одной стороны, искусство, творчество, а с другой стороны – технику и тонкую химическую технологию.

Качество кинопоказа играет немаловажную роль в оценке зрителями художественных достоинств кинофильма. Низкая или избыточная яркость экрана, нерезкость, «мигание» и неустойчивость изображения, так же как помехи и искажения звукосопровождения, вызывают раздражение и утомляют зрителей.

Одно из важнейших требований, предъявляемых к техническому качеству фильма при проекции на экран – это «мигание» изображения, которое в основном определяется неравномерностью хода (нестабильностью времени экспозиции) киносъемочного аппарата, качеством кинопленки и ее химико-фотографической обработки.

Выпускаемая нашей промышленностью киносъемочная аппаратура при соблюдении нормальных режимов работы обеспечивает вполне удовлетворительную съемку кинофильмов. Однако неоднократные обследования киноаппаратов показали, что качество регулировок отдельных их звеньев, а также режимы их эксплуатации далеко не соответствуют оптимальным. К такому положению зачастую приводит отсутствие точных измерительных средств, быстродействующей (покадровой) регистрирующей аппаратуры, а также несовершенные методы контроля и регулировки киноаппаратов.

Для оценки качества работы киносъемочного аппарата желательно выделить из общей величины мелькания изображения составляющую, обусловленную только неравномерностью хода киноаппарата, и установить технически обоснованную норму на неравномерность хода, которая на этапах разработки и изготовления киноаппарата могла бы оперативно проверяться для контроля качества сборки. Однако в настоящее время проводить подобный контроль не представляется возможным из-за отсутствия измерительных средств.

Киносъемочный аппарат является первичным звеном, вносящим основную составляющую в мелькание изображения. Эта составляющая, которая уже ничем не может быть исправлена, будет присутствовать во всем технологическом процессе производства кинофильма. Поэтому на киноаппарат устанавливают достаточно жесткие требования по нестабильности времени экспозиции (неравномерность хода) не более 2%.

Необходимо отметить, что контроль нестабильности времени экспозиции проводится только на последней стадии сборки киноаппарата (после его изготовления), что является неудобным для целей разработки и неизбежной в процессе производства доработки киноаппарата.

Проблемы, связанные с расчетом и проектированием различных узлов киноаппарата, достаточно широко совещены в трудах советских ученых Проворнова С.М.[22], Пуссэта Л.А.[23], Мелик-Степаняна[24], выполненных в последнее время работах Тырсы И.П.[25], Лормана Ш.А.[26] и др., а также в публикациях зарубежных ученых (Вейзе и др.). В то же время исследованию динамики процесса прерывистого транспортирования киноленты посвящено сравнительно небольшое количество работ.

Широкое использование электродвигателей постоянного тока в электроприводах киносъемочной аппаратуры обусловило создание различных типов киносъемочных аппаратов как в Советском Союзе, так и в развитых капиталистических странах.

Многообразие возможных конструкций электроприводов, схемных решений, возможных режимов работы электродвигателей постоянного тока обусловило и различные подходы к методам исследования электроприводов киноаппаратов и самих киноаппаратов. В опубликованных работах имеется обширный материал, касающийся теории, расчета и проектирования, стабилизации средней скорости вращения и ряда других параметров электроприводов с двигателями постоянного тока. Однако вопрос нестабильности мгновенной скорости вращения освещен недостаточно.

Исследованию нестабильности мгновенной скорости вращения роторов электродвигателей постоянного тока посвящены работы советских ученых: Куракина А.С.[27], Анненкова В.Б.[28], Юферова Ф.М.[29], Лодочникова Э.А.[30] и др. Исследования нестабильности мгновенной скорости вращения электродвигателей различных типов в основном проводятся на основе изучения физики возникновения переменных сил, раскачивающих ротор при его вращении, и разработки методов устранения или значительного ослабления этих сил.

Вопросам исследования нестабильности мгновенной скорости вращения электроприводов в составе киносъемочного аппарата до настоящего времени посвящено небольшое количество публикаций, и поэтому имеется настоятельная необходимость проведения целого комплекса исследований по этой проблеме, так как неравномерность хода является одним из доминирующих показателей киносъемочного аппарата.

 

9.2. Методы контроля нестабильности времени экспозиции

Проверка мелькания изображения в СССР и за рубежом обычно выполняется съемкой испытательной таблицы, состоящей из нейтрально-серых полей, имеющих коэффициенты отражения света от 0,2 до 0,8. Контроль снятых проб осуществляется просмотром на экране или измерением оптической плотности при помощи денситометра.

Глаз человека различает какой-либо объект на фоне одинакового с ним цвета, если отношение разности яркостей фона и объекта к яркости фона не ниже определенной величины, называемой пороговым контрастом. В пределах яркостей фона 1 – 100 асб для среднего глаза пороговый контраст мало изменяется и составляет 2%. При уменьшении яркости фона ниже 1 асб пороговый контраст увеличивается, достигая при яркости фона 0,1 асб примерно 3,5%.

Рис. 9.1 График зависимости величины порогового контраста от частоты мельканий (время освещения равно времени затемнения). РГАНТДРис. 9.1 График зависимости величины порогового контраста от частоты мельканий (время освещения равно времени затемнения).
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 201.

Рис. 9.1 График зависимости величины порогового контраста от частоты мельканий (время освещения равно времени затемнения).
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 201.

Величина порогового контраста изменяется в зависимости от частоты переменной яркости, воздействующей на глаз человека (рис. 9.1). Минимальная частота мельканий, при которой глаз вследствие инерционности зрительного ощущения не замечает изменений яркости, называется критической частотой мелькания fкр. При частоте fкр величина порогового контраста равна 100%.

Исследования ученых показали, что критическая частота мельканий зависит от мелькающей яркости и соотношения времени освещений и затенений. Для определения критической частоты мельканий при условии, что периоды всех затемнений и освещений равны, Айвсом была предложена следующая формула: fкр = 12,4 lg В + 29,4, где В – яркость, асб.

Необходимо отметить, что при неравенстве времени последовательных освещений и затемнений критическая частота мельканий повышается.

При проверках нестабильности времени экспозиции киносъемочных аппаратов принято, что допустимый разброс оптической плотности одного и того же поля на различных кадрах не должен превышать 0,02.

Методы оперативной оценки неравномерности хода аппарата постоянно находятся в центре внимания различных конструкторских и исследовательских организаций кинопромышленности. С 1 июля 1977 года введен в действии ОСТ 3-3039-75 «Аппараты киносъемочные. Методы контроля нестабильности времени экспозиции». Стандарт распространяется на профессиональные киносъемочные аппараты и устанавливает методы контроля неравномерности хода киноаппарата, которые сводятся к следующему.

Из аппарата вынимают объектив и на его место устанавливают оптический датчик. К датчику подключают частотомер. Аппарат заряжают кинопленкой и включают. Частотомер настраивают на измерение длительности импульсов. Время индикации устанавливают в пределах от 0,5 до 2 сек и проводят измерения, фиксируя при этом максимальную и минимальную длительность импульса А на частотах съемки, указанных в технической документации на аппарат.

Неравномерность хода киноаппарата в процентах определяют по формуле:


РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 202.

Недостаток данной методики – отсутствие возможности контроля неравномерности хода в каждом кадре, поскольку максимальная частота измерения (цикличность) при помощи электронного частотомера ограничивается временем индикации цифрового отсчета. Так, например, при скорости съемки v к = 24 кадр/сек и более можно контролировать только 1–3 кадра в секунду. Остальная информация не обрабатывается и не регистрируется. В связи с этим оценку неравномерности хода аппарата по данной методике следует считать приближенной.

Рис. 9.2 – 9.3 Схема временной последовательности мелькания изображения, возникающего у киносъемочных аппаратов. РГАНТДРис. 9.2 – 9.3 Схема временной последовательности мелькания изображения, возникающего у киносъемочных аппаратов.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 204.

Рис. 9.2 – 9.3 Схема временной последовательности мелькания изображения, возникающего у киносъемочных аппаратов.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 204.

Следует отметить, что неравномерность хода аппарата носит случайный характер и подчиняется закону распределения случайных ошибок. Поскольку речь идет о случайных величинах ошибок, то максимальная и минимальная величины ошибок не должны являться критериями оценки неравномерности хода аппарата. Целесообразно характеризовать неравномерность хода среднеквадратической ошибкой среднего значения скорости вращения вала обтюратора.

В рамках работ Нгуен Эн Вина по вопросу динамических свойств органов зрения человека в процессе восприятия движущихся объектов были проведены исследования о физиологическом воздействии мелькания изображения. При этом оказалось, что субъективный фактор, оказывающий влияние на воспроизведение изображения, зависит не столько от абсолютной величины мелькания изображения, сколько от значения скорости изменения нестабильности времени экспозиции во времени.

Временная последовательность мелькания изображения, которая возникает у киносъемочных аппаратов, изображена на рис. 9.2 – 9.3. При быстром последовательном перемещении кадров со скоростью 24 к/сек мелькание изображения обнаруживается как таковое, но величина его не всегда может быть ощутима глазом.

Несмотря на то, что оценка нестабильности времени экспозиции по формуле (9.2) является целесообразной и в основе своей правильной, на практике имеются случаи, когда данная методика не отражает фактического восприятия глазом мелькания изображения. Это относится, например, к случаю, когда появляется неожиданное перемещение эталонного среднего положения во времени (рис. 9.3 а), или в случае периодического перемещения среднего положения с частотой долей герца (рис. 9.3 б; подобные отклонения от среднего положения вызываются главным образом изменением свойств скольжения кинопленки и различными усадками пленки).

Вследствие этих отклонений от среднего положения, которых никогда невозможно полностью избежать и которые обусловлены систематическими ошибками, получаются необычайно большие значения нестабильностей времени экспозиции, которые вызываются увеличенным отклонением от среднего положения. Исследования, однако, показали, что изображенные на рис. 9.3 отклонения величины времени экспозиции от среднего положения по своему субъективному воздействию несущественны. Скачок среднего положения (рис. 9.3 а) как единичный процесс почти никакого отрицательного воздействия не вызывает. Медленные изменения среднего положения (рис. 9.3 б) также практически не ощущаются.

Учитывая, что нестабильность времени экспозиции киносъемочного аппарата, как правило, носит случайный характер и близка к распределению ошибок по Гауссу, можно предложить для оценки нестабильности времени экспозиции следующее выражение:


РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 205.
 

9.3. Причины неравномерности хода киноаппарата.

Основные причины неравномерности хода киноаппарата можно разделить на две группы. Первая группа – причины, обусловленные свойствами работы механизма аппарата, вторая – причины, связанные с режимом работы электропривода аппарата.

  1. В механизме аппарата источниками неравномерности хода являются: неточность изготовления кинематических передач, разбалансировка вала обтюратора, пульсирующее изменение нагрузки на валу электродвигателя и т.п.

  2. Применение импульсных стабилизаторов в современных киносъемочных аппаратах в ряде случаев является главной причиной неравномерности хода, неустойчивости изображения, повышенного уровня шума аппарата из-за работы электродвигателя в режиме прерывистых токов, а, следовательно, прерывистых вращающих моментов. Такой режим работы электропривода, кроме того, вызывает вибрацию корпуса аппарата, стуки в шестеренчатых передачах, которые отсутствуют, если двигатель работает в режиме непрерывных токов.

В настоящей работе рассматриваются причины неравномерности хода киноаппарата только второй группы, связанные с режимом работы электропривода аппарата.

Для выполнения условий эквивалентности импульсного и непрерывного режимов работы электроприводов необходимо выбирать частоты переключения импульсов в цепи питания двигателя не менее 1000 Гц. Практически в современных электроприводах реализованы частоты переключения 60 ÷ 500 Гц, что, как показало исследование киносъемочных аппаратов 16СХ-М, 1КР-М, 1СКЛ, оказывается недостаточным.

Для оценки неравномерности хода киноаппарата необходимо измерять не только изменение скорости вращения от кадра к кадру, но и проводить измерение величины колебаний угловой скорости в пределах одного оборота. Выше уже отмечалось, что в настоящее время подобная измерительная аппаратура пока серийно не выпускается.

Надежная «диагностика» причин неравномерности хода позволяет оценивать вклад каждого из элементов киноаппарата в общую величину мелькания изображения, позволяет вырабатывать рекомендации по устранению дефектов конкретного узла или элемента киносъемочного аппарата. Именно поэтому возникает необходимость в разработке новых методов контроля неравномерности хода аппарата, по которым оперативно и с большой точностью можно будет определять среднеквадратическую погрешность неравномерности хода и ожидаемый уровень шума аппарата.

 

9.4. Обзор существующих методов контроля неравномерности хода киноаппарата

Разработка, производство и эксплуатация качественных электроприводов для киносъемочной аппаратуры немыслимы без соответствующей измерительной аппаратуры.

При испытании электроприводов необходима измерительная аппаратура двух типов:

1) для измерения электрических величин (тока, напряжения, мощности);

2) для измерения неэлектрических величин (вращающего момента и скорости вращения).

Аппаратура первого типа (электроизмерительные приборы) отработана достаточно хорошо. Она стандартизирована, подвергается метрологическому контролю и выпускается специализированными предприятиями.

С аппаратурой для измерения неэлектрических величин дело обстоит значительно хуже. Номенклатура приборов, выпускаемых централизованно, невелика. Аппаратура не стандартизирована и порой не подвергается квалифицированному метрологическому контролю.

В подавляющем большинстве случаев каждый завод, каждая проектно-конструкторская организация изготовляют аппаратуру для измерения неэлектрических величин (особенно вращающих моментов) самостоятельно. На проектирование и изготовление такой нестандартной аппаратуры затрачиваются большие средства, а точность измерений, как правило, не гарантируется. Иногда в основу разрабатываемого прибора закладываются несовершенные методы измерения.

В настоящее время в связи с непрерывным повышением требований, предъявляемых к электроприводам киносъемочных аппаратов, значительно возрастают требования и к соответствующей измерительной аппаратуре. Специалистов, занимающихся разработкой, испытанием или использованием электроприводов киноаппаратов, интересуют предельные возможности того или иного метода измерения. При этом применение микродвигателей в новых областях техники кино и телевидения порождают специфичные требования к измерительной аппаратуре. Так, например, при использовании микродвигателей для магнитной видеозаписи возникает необходимость измерять нестабильность их скорости вращения, определяя малейшие отклонения мгновенной скорости от средней (имеющие порядок 10-3 ÷ 10-5).

Увеличение ежегодного выпуска серийных электроприводов для киносъемочной аппаратуры, совершенствование схем автоматического регулирования сопровождаются разработкой новых, более прогрессивных методов измерения, созданием быстродействующей измерительной аппаратуры. В этом смысле значительный интерес представляют динамические методы измерения неэлектрических величин.

<…>

9.5. Методы контроля неравномерности хода киноаппарата, разработанные в МКБК

В настоящей работе предложен ряд новых методов контроля неравномерности хода киноаппарата.

Первый метод – метод визуального наблюдения на экране осциллографа сигнала оптического датчика, установленного в аппарат вместо объектива.

Второй метод – метод селекции по времени импульсов, соответствующих моменту окончания экспозиции в каждом кадре, и регистрации результатов измерения в 32 последовательных кадрах на цифровом табло.

Третий метод – метод подсчета числе периодов известной частоты кварцевого генератора за измеряемый отрезок времени с записью на быстродействующем самописце (максимальная скорость записи – не менее 200 к/сек).

Оперативная, быстрая и точная оценка неравномерности хода киноаппарата в производственных условиях возможна только при использовании цифровых измерителей малых неравномерностей хода (второй и третий методы).

Внедрение цифровой техники в практику измерения малых неравномерностей хода обусловлено такими ее достоинствами, как высокая точность измерений, высокое быстродействие, исключение субъективной погрешности отсчета, удобство использования результата измерений для дальнейшей обработки, простота автоматизации процесса.

Поскольку до настоящего времени приборы и устройства для измерений нестабильности мгновенной скорости вращения промышленностью не выпускаются, в основу создаваемой на разных киностудиях для этих целей нестандартной аппаратуры закладывают различные принципы работы. Это не позволяет по экспериментальным данным проводить объективное сравнение киноаппаратов с точки зрения неравномерности хода.

Вследствие этого особенно возрастает значение количественной оценки влияния механических и электромагнитных возмущений на характер движения вала электропривода, выполненной аналитическим путем.

 
9.5.1. Метод визуального наблюдения на экране осциллографа
Рис. 9.4. Блок-схема измерений по методу визуального наблюдения на экране осциллографа. РГАНТДРис. 9.4. Блок-схема измерений по методу визуального наблюдения на экране осциллографа.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19 Л. 219.

Рис. 9.4. Блок-схема измерений по методу визуального наблюдения на экране осциллографа.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19 Л. 219.

Данный метод удобен, прост, позволяет оперативно оценивать нестабильность исследуемого объекта. Недостаток метода – отсутствие регистрации измерений.

Блок-схема измерений по данному методу показана на рис. 9.4. Внутри оптического датчика OD-1, установленного в киноаппарат вместо объектива, размещены источник излучения и фотоприемник. Последний реагирует на изменение освещенности отраженного от кинопленки пучка света, преобразуя световые импульсы в электрические. Длительность импульсов пропорциональна времени экспонирования кинопленки в кадре, форма импульсов – прямоугольная.

При измерениях неравномерности хода осциллограф С1-49 (или С1-34) устанавливают в режиме ждущей синхронизации. Длительность развертки выбирают такой, чтобы при положении переключателя множителя в «1» импульсный сигнал от датчика OD-1, соответствующий времени открытия кадрового окна, занимал по горизонтали 10 клеток. Затем переключатель множителя устанавливают в положение «0,2» и визуально наблюдают стабильность положения заднего фронта импульса на экране осциллографа. Масштаб одной клетки на экране по отношению к длительности исследуемого импульса при этом составляет 2%.

<…>

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 19. Л. 197– 208, 216 – 219. Подлинник. Машинопись.

 

Раздел 13. Работы, проведенные с макетом 35РКЛ

В соответствии с программой НИР – НГ2-640-76 в МКБК продолжены исследования, целью которых является выработка практических. Для решения поставленной задачи в МКБК были разработаны и изготовлены два макета 35РКЛ, отличающиеся тем, что грейферно-обтюраторный механизм одного аппарата выполнен на подшипниках качения, а другого – на подшипниках скольжения. Созданию макетов предшествовала работа по выбору и расчету: грейферного механизма; схемы виброизоляции; кинематической схемы и приводного двигателя.

Испытания макетов проводились по следующим направлениям:

  1. Исследование схемы виброизоляции механизма аппарата, осуществляемой виброизоляторами переменной жесткости;

  2. Определение влияния на шумность механизма аппарата зубчатых колес, изготовленных из различных материалов;

  3. Исследование грейферного механизма в совокупности с выбранным фильмовым каналом в части определения горизонтальной и вертикальной устойчивости, «дыхания» и т.д., а также влияние на шумность аппарата зазора между зубом грейфера и межперфорационной перемычкой на захвате;

  4. Исследование опор качения и скольжения по уровню шума, потребляемой мощности и определение допустимой отрицательной температуры, при которой аппарат сохраняет работоспособность;

  5. Проверка выбранных конструктивных решений макета киносъемочного аппарата: организация фильмового канала при стыковке кассет, надежность фиксации кассеты на корпусе и некоторые технологические решения.

Результаты данных исследований должны быть учтены для выдачи рекомендаций на базовые модели киносъемочных аппаратов.

 

13.1. Выбор и расчет основных элементов макета 35РКЛ.

13.1.1. Введение

В настоящее время к профессиональной киносъемочной аппаратуре предъявляются требования, как по уровню шума, так и по массогабаритным характеристикам.

В многочисленных работах НИКФИ и МКБК проведен анализ причин возникновения шума в киносъемочных аппаратах, определены источники шума и их спектральный характер. Разработаны некоторые общие рекомендации о целесообразных путях конструирования киносъемочных аппаратов.

При разработке макета 35РКЛ, учитывая опыт НИКФИ, МКБК, наряду со способами виброизоляции и звукоизоляции, основное внимание уделялось уменьшению источников виброизлучений, т.е. созданию бесшумной конструкции. В частности, введены: элементы балансировки грейферного механизма; регулировка зазора на захвате зубом грейфера пленки; предусмотрена возможность отрыва объектива от фильмового канала; произведен «отрыв» фильмового канала от корпуса; новые полимерные материалы для зубчатых колес; зубчато-ременные передачи.

<…>

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 20. Л. 3 – 5. Подлинник. Машинопись.

13.5. Предложение по настройке аппарата по акустическим характеристикам.

Поскольку киносъемочный аппарат представлен как совокупность функционально законченных узлов, то шумность аппарата в целом есть функция каждого составного элемента. Поэтому необходимо настраивать каждый узел по уровню шума.

Практически это можно представить следующим образом:

Проверка на шумность грейферно-обтюраторного узла.

Узел устанавливается на приспособление в шумовой камере. По методике ОСТ3-3391-76 определяется и записывается уровень звука LкА. Далее определяется источник шума и причина возникновения шума.

Провести дополнительные измерения при изменении: зазоров в сопряжениях, балансировки отдельных звеньев. Кроме того, если конструкция узла позволяет, провести исследования по влиянию на шумность отдельных элементов узла. Главная задача данного этапа – получение минимального уровня шума узла.

 
13.5.1. Проверка на шумность механизма непрерывного транспортирования пленки

Механизм установить в акустическую камеру и при помощи забоксированного двигателя привести механизм в действие. Записать уровень звука и спектр излучаемых частот. Источниками шума в данном случае являются зубчатый барабан при взаимодействии с пленкой, зубчато-ременная передача, шарикоподшипники и т.д.

Определить уровень шума каждой составляющей механизма и возможные причины. Провести работы по получению минимального уровня шума.

 
13.5.2. Проверка на шумность киносъемочного аппарата в целом

Если предварительно отлажены по уровню шума грейферно-обтюраторный узел и лентопротяжный тракт, то основной шум всего аппарата определяется взаимодействием зуба грейфера с пленкой, шумом петель, положением рулона пленки и т.д.

Уменьшения шума от взаимодействия зуба грейфера с пленкой можно добиться, изменяя зазор на входе.

Поскольку шум петель высокочастотный, то уменьшается он подбором звукоизоляционных материалов и герметизацией полости петель кассеты. Кроме того, необходимо обратить внимание на герметичность объективов и лупы, а также место соприкасания последних с корпусом.

Аналогично определить источники, причины возникновения шума и провести работы по получению минимального шума.

 
13.5.3. Заключение
  1. Осуществление сборки по узлам и выполнение предъявляемых к ним требований позволит повысить качество киносъемочных аппаратов в целом и облегчит задачу унификации элементов киносъемочных аппаратов.

  2. Реализация предлагаемых требований возможна только при непосредственной связи расчетчика, конструктора, технолога и исследователя, что необходимо при создании новых киносъемочных аппаратов и их элементов.

 

13.6. Выводы и рекомендации

По результатам расчета и исследованиям макета 35РКЛ можно сделать следующие выводы.

13.6.1. Предложенная схема виброизоляции грейферно-обтюраторного узла, фильмового канала и механизма кассеты от внешнего корпуса с учетом метода расчета необходимой жесткости подвеса, исходя из допустимых отклонений подвижной системы, экспериментальные исследования виброизоляции подтвердили высокую эффективность схемы.

Кроме того, расчеты и предварительные результаты испытаний подтверждают возможность «отрыва» объектива от фильмового канала, что обеспечивает уменьшение уровня шума при сохранении качества съемочного материала. Причем, с учетом температурных изменений условий эксплуатации аппаратов коллектив должен быть расположен на плате фильмового канала.

Поэтому для базовых моделей киносъемочных аппаратов рекомендуется схема виброизоляции и метод расчета, осуществленные в макете 35РКЛ.

Организация «отрыва» объектива может быть рекомендована после проведения дополнительных испытаний.

13.6.2. Предложенный самоцентрирующий виброизолятор с переменной жесткостью обеспечивает необходимую жесткость как в осевом, так и в радиальном направлениях.

Виброизолятор рекомендуется для развязки грейферно-обтюраторного узла в базовых моделях.

13.6.3. Применение зубчатых колес из материалов ПФМ, СКУ-7Л, полиуретана с твердостью по Шору 92…100 ед. позволяет получить минимальный уровень шума в сравнении с известными материалами.

Поскольку материалы обладают различной твердостью, то применение их целесообразно в парах, обеспечивающих передачу требуемого момента. Так, в паре для связи механизма с кассетой рекомендуется материал СКУ-7Л, а в обтюраторной паре механизма – материал ПФМ и полиуретан с твердостью 92…100 ед.

13.6.4. Исследования опор механизма показали, что минимальный уровень шума шарикоподшипников достигается при осевом зазоре 0,002…0,005 мм. Осевой натяг выбирается исходя из необходимой точности узла, где установлены шарикоподшипники, и действующих нагрузок.

Применение шарикоподшипников позволяет увеличить КПД механизма и повысить допустимую отрицательную температуру. Уровень звука Lк аппарата с пленкой на шарикоподшипниках примерно больше на 3 ÷ 5 дб «А», чем уровень звука аппарата на подшипниках скольжения. Следовательно, выбор той или иной опоры определяется требованиями, предъявляемыми к аппарату по потребляемой мощности и рабочим отрицательным температурам.

13.6.5. Исследования влияния зазора на захвате между зубом грейфера и межперфорационной перемычкой на шумность показали, что зазор должен быть в пределах 0,05…0,1 мм. Уменьшение шума от пленки (в высокочастотном спектре) может быть достигнуто за счет герметизации аппарата и звукоизоляцией.

13.6.6. Работы, проведенные с макетом аппарата 35РКЛ, показали, что проектирование аппаратов по функционально законченным узлам является перспективным и позволит повысить качество сборки, уменьшить время в процессе настройки аппаратов. При этом необходимо обеспечить процесс сборки технологическим оборудованием и приспособлениями.

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 20. Л. 132 – 135.Подлинник. Машинопись.

 

 Раздел 16. Выводы и предложения.

  1. Научно-исследовательская работа проводилась на основании разработанной программы и структуры НИР, совместно с организациями ГОСКИНО СССР, НИКФИ, ЛИКИ, киностудией имени А. Довженко с привлечением организаций: киностудии имени М. Горького, киностудии Мосфильм, киностудии Ленфильм, МИИГАиК[31], КТНИП, ИНЭСС, ЦНИИМ[32], ЦКБ «Геофизика».

  2. Результаты проведения НИР:

    а) определен оптимальный ряд базовых моделей киносъемочных аппаратов общего назначения;

    б) определены основные технические характеристики, которым должны удовлетворять базовые модели ряда;

    в) определен основной состав вспомогательных устройств для базовых моделей ряда;

    г) определена структурная схема малошумного киносъемочного аппарата и ее основные инженерные решения;

    д) определены основные технические решения по элементам конструкции базовых моделей киносъемочных аппаратов, в том числе:

    • разработан эффективный управляемый самоцентрируемый виброизолятор с переменной жесткостью, на основе которого разработан виброгасящий подвес платы механизма и определены принципы инженерных решений при конструировании;

    • разработаны и исследованы зубчатые колеса с венцом из специальных материалов, позволяющих значительно снизить уровень шумности зубчатых передач;

    • разработано и изготовлено специальное оборудование к зуборезному станку для нарезания зубчатых колес из эластичных материалов;

    • освоена технология изготовления зубчатых колес с венцом из эластичных материалов;

    • определены основные параметры и возможности передач с использованием зубчатых ремней;

    • определены звукоизоляционные характеристики различных материалов для конструкций боксов и корпусов киносъемочных аппаратов;

    • проведен анализ известных грейферных механизмов, разработана кинематическая схема нового грейферного механизма, расчетно-теоретические данные которого позволяют рекомендовать его к использованию в базовых моделях;

    • разработана и испытана конструкция узла стыковки кассеты с аппаратом, обеспечивающая быструю смену кассет и надежность работы узла в эксплуатации.

    • определено конструкторское решение виброизоляции опор валов киносъемочных аппаратов.

    • получены предварительные положительные результаты расчета и исследования системы «отрыва» объектива и лупы от механизма аппарата.

    е) разработаны принципиальные схемы, изготовлены и испытаны макеты и образцы вспомогательных устройств, в том числе:

    • разработаны три варианта экспонометрических устройств, два из которых могут быть рекомендованы в базовые модели;

    • разработана схема оптического перехода на телевизионный тракт с улучшенными параметрами;

    • разработан и испытан макет электронного счетчика кадров, сохраняющий информацию более 1000 часов после выключения аппарата. Может быть рекомендован для оснащения базовых моделей, как во встроенном, так и в навесном вариантах.

    ж) разработано техническое предложение создания унифицированного ряда киносъемочных аппаратов.

  3. Для уточнения отдельных инженерных вопросов целесообразно в период проведения ОКР сделать следующие работы:

    а) разработать, изготовить и испытать новые оправы объективов с улучшенными акустическими параметрами;

    б) разработать, изготовить и испытать макет грейферного механизма;

    в) разработать, изготовить и испытать макет конструкции легкого бокса в соответствии с техническим предложением;

    г) разработать, изготовить и испытать макет виброизоляционного акустического подвеса киноаппарата в боксе.

  4. Для выполнения поставленных задач разработок и производства малогабаритных, легких и малошумных киноаппаратов потребуется решение определенных организационных и технологических вопросов, в том числе:

    а) повышение общей культуры производства;

    б) освоение новых технологий;

    в) повышение качества изготовления деталей и узлов;

    г) тщательный технический контроль каждой детали аппарата и паспортизация ответственных деталей и узлов;

    д) настройка отдельных узлов по шумности, точности и моментам сопротивления;

    е) обязательное оснащение всех ответственных процессов изготовления деталей и сборки точным оборудованием (приспособлениями);

    ж) необходимо рассмотреть вопрос внедрения в производство приборов и приспособлений, разработанных в период НИР, для проверки отдельных параметров киносъемочного аппарата (устройство проверки нестабильности времени экспозиции, стационарные блоки электроприводов для настройки аппарата).

    Указанные мероприятия вызовут некоторое повышение трудозатрат, но без них производство базовых моделей не представляется возможным.

  5. Художественная и эргономическая разработки базовых моделей должны проводиться с привлечением высококвалифицированных специалистов дизайна и опытных операторов киностудии.

  6. В данной работе рассмотрено использование двигателей типа ДПР в устройстве автономной подмотки киноленты для кассет 150 м и 300 м.

    Двигатели типа ДПР имеют малые габариты, но достаточно высокий уровень «шумности» (36–45 дб «А») и большие обороты вала (4000–6000 об/мин). Это приводит к сложной неоптимальной конструкции электропривода, из-за необходимости использования виброизоляционного устройства, средств звукоизоляции, применению редуктора, соответственно к увеличению габаритов и массы кассет.

    Использование двигателей ДПР обусловлено отсутствием в настоящее время специальных малогабаритных и малошумных (≤ 30 дб «А») двигателей, имеющих крутящий момент ~ 2 кг.см и скорость вала ~ 1500 об/мин.

    В период проведения работ проработан вопрос использования в качестве подмоточных двигателей моментных датчиков типа «ДМ», параметры которого близки к требуемым, но в приобретении которых МКБК было отказано заводом-изготовителем.

    Необходимо в соответствующих инстанциях поставить вопрос о разработке и изготовлении специальных малогабаритных малошумных подмоточных двигателей, для использования в автономных подмоточных электроприводах кассет, так как применение известных двигателей типа ДПР или ДПМ является неперспективным.

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 20. Л. 189 – 192. Подлинник. Машинопись.


№ 2

Из Отчета о научно-исследовательской работе по теме:
«Исследования, направленные на повышение эксплуатационных характеристик киносъемочной аппаратуры
в части уровня звука, качества изображения и надежности».

 
Москва, 1986 г.

Раздел 2. Разработка и исследование методики диагностического контроля виброакустического состояния киносъемочной аппаратуры

2.1. Введение

Разработка и создание малошумной киносъемочной аппаратуры для синхронных съемок является одной из важнейших проблем развития кинотехники. Решение ее не может быть успешным без развития современных методов и средств виброакустической диагностики, позволяющих выявлять отдельные источники повышенной виброакустической активности механизма киносъемочного аппарата.

Упругие колебания, возбуждающиеся в конструкции аппарата, возникают непосредственно в результате взаимодействия деталей механизма, соединенных в кинематические пары, а поэтому содержат в себе информацию о состоянии пар и возникающих в них нагрузках, которые недоступны для прямого их измерения.

Основная задача диагностики – это получение достоверной информации о техническом состоянии кинематических пар механизма и лентопротяжного тракта киносъемочных аппаратов. К таким кинематическим парам в киносъемочных аппаратах могут быть отнесены: зуб грейфера и кинопленка; зуб контргрейфера и кинопленка; зубья зубчатого барабана и кинопленка; звенья грейферного механизма (кулисы, шатуны, направляющие и т.п.); в системах передач – это зубчатые колеса и зубчатые ремни.

Таким образом, даже эти перечисленные кинематические пары, являющиеся причинами возникновения шума и вибраций в киносъемочном аппарате, могут показать, насколько необходима разработка систем и устройств диагностического контроля при создании малошумной киносъемочной техники и в процессе ее изготовления в условиях производства.

Основной целью данной работы является разработка методики оценки виброакустических параметров составных частей механизмов и узлов киносъемочных аппаратов в условиях серийного производства.

 
2.2. Обоснование метода диагностического контроля виброакустического состояния киносъемочных аппаратов.

Решение задач диагностического контроля в киносъемочных аппаратах требует рассмотрения работы механизма аппарата и его основных элементов по степеням свободы, которые связаны с наличием зазоров в кинематических парах. В данном случае относительное движение деталей, соединенных в кинематическую пару, следует рассматривать изолированно от движения других элементов механизма и концентрировать внимание только на одной стороне этого относительного движения – на процессе соударения деталей. Поэтому механизм киносъемочного аппарата с точки зрения виброакустической диагностики целесообразно рассматривать как систему, состоящую из отдельных функциональных узлов, которые характеризуются своими диагностическими параметрами. К таким параметрам прежде всего следует отнести амплитуду ударного импульса, характеризующегося интенсивностью взаимодействия деталей в кинематической паре, и величину сдвига по времени (фазу) относительно опорного синхроимпульса цикла работы механизма.

Интенсивность динамического процесса взаимодействия деталей в кинематических парах в киносъемочных аппаратах будет определяться:

  • люфтами в сочленениях;

  • дисбалансом в узлах;

  • несоосностью и неперпендикулярностью в соединениях;

  • кинематическим взаимодействием зубчатых пар;

  • характером виброакустической активности в подшипниковых узлах;

  • ударным взаимодействием элементов грейферного механизма с пленкой и т.д.

В связи с вышеизложенным для целей диагностического контроля виброакустического состояния киносъемочных аппаратов в условиях серийного производства необходимо применение метода, основанного на измерении параметров временной характеристики диагностического сигнала, отображающей процесс диагностического взаимодействия деталей в кинематической паре.

Для исследования процессов динамики взаимодействия грейферного механизма с кинопленкой в МКБК был разработан метод, основанный на выделении огибающей виброакустического сигнала, и изготовлено устройство, реализующее данный метод.

Однако, в связи с тем, что основным требованием, предъявляемым к системам диагностики в условиях серийного производства, является их быстродействие и оперативность, непосредственное применение этого устройства для контроля работы кинематических пар механизма в данных условиях неприемлемо. Кроме того, являющийся необходимым в киносъемочном аппарате механизм прерывистого транспортирования кинопленки характеризуется динамическими процессами взаимодействия зуба грейфера и контргрейфера с межперфорационной перемычкой кинопленки. При этом в процессе транспортирования кинопленки зуб грейфера многократно взаимодействует с межперфорационной перемычкой, что затрудняет измерение амплитуды ударного импульса, например, в начале транспортирования, с которым связан такой важный параметр грейферного механизма, как зазор на захвате, так как последующие импульсы от повторного взаимодействия представляют собой помеху для первоначального импульса.

Разработанный в МКБК способ диагностики механизмов в данном случае может быть использован там, где за один цикл работы механизма происходит не более одного взаимодействия деталей исследуемой кинематической пары.

Для устранения указанных недостатков с целью возможности применения в серийном производстве предлагается метод виброакустической диагностики киносъемочных аппаратов, основанный на временном анализе огибающей, несущей в себе информацию о состоянии кинематических пар, путем выделения информации об отдельных фазах цикла взаимодействия деталей в исследуемой кинематической паре с последующим измерением ее амплитуды. На основании этого метода в МКБК разработана методика диагностического контроля виброакустического состояния киносъемочной техники.

<…>

 
2.5. Анализ и обобщение результатов исследований

Анализ результатов экспериментальных исследований показал, что выбранная методика и схема прибора позволяют качественно оценить виброакустические параметры узлов и механизмов киносъемочных аппаратов. Однако процесс диагностического контроля не исключает этапа анализа полученных результатов, что для условий серийного производства является практически неприемлемым. Исключить данный недостаток можно путем создания специальных функциональных преобразователей обработки первичной информации с учетом технологических параметров, влияющих на виброакустическое состояние механизма, что требует теоретических исследований.

Учитывая вышеизложенное, а также сложность аппаратурной реализации систем диагностирования для условий производства, целесообразно использовать разработанную методику для проведения исследовательских работ при выявлении причин повышенного виброакустического состояния узлов и механизмов.

В процессе работы выявлены специфические особенности применения данного метода, в частности:

  • более высокая точность измерения обеспечивается при установке вибродатчика с минимальным расстоянием от диагностируемого источника вибраций и шума;

  • при работе киносъемочного аппарата с пленкой и невозможности установки вибродатчика вблизи источника вибрации (шума) (как, например, в киносъемочных аппаратах 7КСР, Aäton-35), необходимо, с целью повышения точности выбора несущей частоты и, соответственно, точности диагноза, сопоставлять спектры вибраций при работе аппарата с пленкой и без пленки, определяя тем самым частоту несущей;

  • при работе с боксированными киносъемочными аппаратами (например, типа 5КСН) возможна проверка работы грейферных механизмов с кинопленкой непосредственно по акустическому излучению;

  • для систем типа зубчатых барабанов необходимо применение спектрального анализа вибраций огибающей. Для этих целей целесообразно дополнить существующую систему диагностики вторым анализатором спектра, настройка фильтра которого будет соответствовать значению частоты зацепления зубьев в зубчатом барабане. В данном случае можно рекомендовать применение узкополосного анализатора типа 2120;

  • точность измерения в системе диагностического контроля повышается в случае, если частота несущей находится в высокочастотной части спектра вибраций или шума.

 
2.6. Выводы и рекомендации
  1. Принципиально доказано работоспособность устройства диагностического контроля киносъемочных аппаратов.

  2. Разработана методика проведения диагностики таких узлов киносъемочного аппарата, как грейферный механизм (с пленкой и без пленки) и зубчатые барабаны, по их взаимодействию с кинопленкой.

  3. Разработан и изготовлен макет диагностического устройства и сформулированы исходные требования на нестандартное оборудование.

  4. С целью обеспечения большей точности и оперативности диагностирования киносъемочной техники необходимо дополнительно провести следующие работы по усовершенствованию существующей системы диагностического контроля:

    • проработать вопрос расширения динамического диапазона выходного усилителя;

    • обеспечить дискретную регулировку длительности стробирующего импульса;

    • разработать устройство опорного сигнала с возможностью юстировки его выходного сигнала по фазе относительно начала транспортирования к/п грейферным механизмом.

  5. Рекомендуется использовать созданные методику диагностического контроля и прибор для проведения экспериментальных и исследовательских работ при выявлении причин повышенного виброакустического состояния узлов и механизмов.

 

Раздел 3. Исследования, направленные на создание встроенных устройств контроля
параметров киносъемочной аппаратуры в составе аппарата.

 
3.1. Введение

Одним из основных направлений развития экономики является ускорение технического прогресса, повышение качества и надежности аппаратуры и оборудования, внедрение ресурсносберегающих и материалосберегающих технологий.

Надежность киносъемочного аппарата, повышение качества снимаемого материала является актуальной задачей кинопроизводства. Решение этой задачи невозможно без создания приборов и датчиков контроля основных выходных параметров киноаппаратов.

Данная тема уже решалась в рамках НИР «Создание новых оперативных методов контроля параметров киносъемочной аппаратуры с целью сокращения расход кинофотоматериалов». Результатом этой научно-исследовательской работы стало создание приборов контроля продольной, вертикальной и горизонтальной нестабильности положения кинопленки в кадровом окне аппарата, а также приборов контроля нестабильности времени экспозиции и измерения времени разгона. Эти приборы дают возможность проводить оперативный контроль киносъемочных аппаратов как в процессе их изготовления в производстве, так и на киностудиях. Конструкция приборов имеет сравнительно небольшие габариты и позволяет в короткое время определить основные параметры аппаратов, но требует применения дополнительных устройств регистрации и электрического питания данных приборов. Однако достоинства этих приборов не только в их оперативности (за счет исключения процесса проявления кинопленки), позволяющей значительно сократить время контроля основных параметров киносъемочной техники, но и в принципиально новой методике контроля, которая дает значительную экономию расхода кинофотоматериалов и тем самым позволяет сберегать остродефицитные серебросодержащие материалы. К сожалению, до настоящего времени эти приборы не получили широкого применения.

Дальнейшим шагом в развитии методов контроля киносъемочных аппаратов без химико-фотографической обработки кинопленки является разработка миниатюрных датчиков контроля основных параметров (влияющих на качество изображения), встроенных в конструкцию киносъемочного аппарата.

Целесообразность этого направления исследования диктуется также и необходимостью контроля рабочего состояния киносъемочного аппарата в условиях съемки «на натуре» и в экспедициях непосредственно перед началом съемки, так как в этих случаях часто становится невозможным повторить или переснять какой-нибудь эпизод. Для исключения брака в подобных случаях возникает необходимость оперативного контроля киносъемочной аппаратуры непосредственно перед съемкой и в процессе съемки.

Эти датчики могут давать сведения о состоянии киносъемочного аппарата и позволят оценить не только оставшийся срок службы, но и сделать более редкими профилактические ремонты. Необходимость в них определит система диагностирования, важнейшим элементом которой является встроенный датчик. Внедрение такой системы диагностического контроля повысит производительность труда (за счет уменьшения брака) и уменьшит затраты на техобслуживание и ремонт киносъемочной техники. Кроме того, наличие встроенных датчиков контроля в дальнейшем позволило бы иметь возможность быстрой перестройки параметров киносъемочных аппаратов в зависимости от условий съемки, типов применяемой кинопленки и т.п.

Целью данного этапа научно-исследовательской работы по созданию встроенных устройств контроля основных выходных параметров киносъемочных аппаратов является:

  • выбор номенклатуры контролируемых параметров;

  • разработка принципиальных схем датчиков;

  • экспериментальная настройка и проверка работоспособности макетов датчиков.

На следующих этапах этой научно-исследовательской работы предполагается провести исследования по созданию блока обработки информации, получаемой от датчиков, и ее индикации, а также разработка возможности дальнейшей миниатюризации конструкции датчиков.

<…>

 
3.7. Выводы и рекомендации

В результате проведения НИР (расчетной и экспериментальной части) по данной теме можно сделать следующие выводы и рекомендации:

  1. Наиболее целесообразная номенклатура выходных параметров киносъемочных аппаратов, контроль которых позволит исключить брак съемочного материала из-за неправильной работы камеры, включает в себя:

    • поперечную неустойчивость кинопленки в фильмовом канале;

    • продольную неустойчивость кинопленки;

    • нестабильность вращения обтюратора;

    • синфазность работы обтюратора и грейферного механизма;

    • время разгона.

  2. Определены принципиальные технические решения встроенных датчиков контроля вышеперечисленных параметров.

  3. На основании экспериментальных исследований макетов доказана возможность обеспечения измерений поперечной неустойчивости в диапазоне ±0,05 мм с погрешностью не более 0,003 ÷ 0,004 мм и продольной неустойчивости – в диапазоне 0,1 мм с погрешностью 0,003 ÷ 0,004 мм.

    Диапазон измерений и погрешность измерений датчика контроля неравномерности экспозиции в основном определяется параметрами блока обработки сигналов.

  4. Рекомендуется к внедрению во вновь разрабатываемых или модернизируемых киносъемочных аппаратах датчик контроля нестабильности вращения обтюратора на основе транзисторной оптопары АОТ 137А.

  5. Учитывая наибольшую частоту возникновения съемочного брака по причине нестабильности экспозиционного режима (вращения обтюратора), необходимо форсировать работы по созданию встроенных систем контроля указанного параметра, для чего провести работы по созданию блока обработки информации.

  6. Рекомендуется продолжить научно-исследовательскую работу в направлении дальнейшей миниатюризации конструкции датчиков встроенного контроля и создания блока обработки сигналов по другим контролируемым параметрам.

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 33. Л. 7 – 11, 43 – 45, 51 – 54, 98, 99. Подлинник. Машинопись.


№ 3

Из отчета о научно-исследовательской работе по теме:
«Исследования, направленные на повышение эксплуатационных характеристик киносъемочной аппаратуры
в части уровня звука, качества изображения и надежности».

 
Москва, 1988 г.

Раздел 2. Исследования, направленные на поиск новых конструктивных решений
в ручном киносъемочном аппарате 1КСР-2М с целью улучшения его технических характеристик

 
2.1. Введение

Результаты теоретических исследований, выполненных в рамках НИР 1987 г. по теме 02.01.23, показали возможность создания грейферно-обтюраторного механизма[33], обеспечивающего угол раскрытия обтюратора 172,8°, взяв при этом за основу имеющиеся конструктивные решения серийно выпускаемых аппаратов 1КСР. Это позволило еще на том этапе разработать исходные требования для конструирования механизма и рекомендовать изготовление опытного образца аппарата модели 1КСР-5М с целью последующей экспериментальной проверки результатов теоретических исследований. В соответствии с ТЗ на 1988 г. создан экспериментальный образец и проведены его экспериментальные исследования, результаты которых представлены ниже.
 

2.2. Программа экспериментальных исследований опытного образца аппарата 1КСР-5М

2.2.1. Оценка параметров грейферно-обтюраторного механизма:

  • шаг грейферного механизма;

  • угол «транспортирования» кинопленки грейферным механизмом;

  • угол раскрытия обтюратора.

2.2.2. Механическая сохранность кинопленки при прохождении через лентопротяжный тракт негативной кинопленки с геометрическими размерами по ГОСТ 4886-80 на частотах съемки 8 ÷ 32 кадр/с.

Рис. 2.1. Киносъемочный аппарат 1КСР-5М. РГАНТДРис. 2.1. Киносъемочный аппарат 1КСР-5М.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 38. Л. 8.

Рис. 2.1. Киносъемочный аппарат 1КСР-5М.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 38. Л. 8.

 

2.2.3. Нестабильность положения кинопленки в фильмовом канале на частотах съемки 8÷32 кадр/с:

  • горизонтальная и вертикальная неустойчивость изображения;

  • вдоль оптической оси.

2.2.4. Синфазность работы обтюратора и грейферного механизма.

2.2.5. Равномерность хода механизма:

  • изменение оптической плотности одноименных участков кадра на кинопленке в диапазоне частот съемки 8 ÷ 32 кадр/с.

2.2.6. Измерение уровня звука аппарата.

 
2.3. Методы исследований

Статические параметры грейферного механизма: шаг и угол транспортирования кинопленки определялись при помощи контрольно-юстировочного прибора КЮП, рис. 2.2. Прибор содержит: измерительный барабан -1, обеспечивающий отсчет угла поворота ведущего вала грейфера с точностью ±30´; микрометрическую трубку (микроскоп) с винтовым окулярмикрометром -2, которые в совокупности позволяют измерять линейное перемещение объекта в диапазоне 5 мм при цене деления ~ 0,0025 мм; микрометрический винт -3 с ценой деления 0,01 мм, измеряющий перемещение микроскопа до 20 мм. В качестве тест-объекта может быть использована эталонная перфорированная металлическая лента или кинопленка -4.

Параметры киносъемочного аппарата, определяющие качество изображения и перечисленные в п.п. 2.2.2 – 2.2.6, определяются согласно стандартам, соответственно: ОСТ 19-161-84; ОСТ 19-179-85; ОСТ 19-216-87; ОСТ 19-160-84; ОСТ 19-196-85 и ОСТ 19-133-84.

2.3.1. Методика измерения шага грейферного механизма.

Рис. 2.2. Грейферно-обтюраторный механизм КСА 1КСР-5М. РГАНТДРис. 2.2. Грейферно-обтюраторный механизм КСА 1КСР-5М.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 38. Л. 10.

Рис. 2.2. Грейферно-обтюраторный механизм КСА 1КСР-5М.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 38. Л. 10.

Шаг грейферного механизма определяется в следующей последовательности:

  • грейферный механизм устанавливается на кронштейн -5 прибора КЮП, (Рис. 2.2), таким образом, чтобы ось измерительного барабана и ось -6 ведущего вала грейфера были соосны, затем фильмовый канал заряжается кинопленкой -4;

  • при помощи измерительного барабана вал грейферного механизма проворачивается на один оборот, и вращением микрометрического винта -3 и ручки -7 поперечного смещения микроскопа последний подводится до совмещения перекрестия окуляра -8 с нижней кромкой перфорации кинопленки, в которую входит зуб грейфера;

  • по микрометрическому винту фиксируется и записывается отсчет t1;

  • зуб грейфера устанавливается в крайнее верхнее положение, для чего при помощи граммометра обеспечивается контакт кинопленки с нижней кромкой зуба грейфера и, не нарушая контакта пленки с зубом, вал грейферного механизма при помощи барабана поворачивается в направлении перемещения зуба вверх до момента останова кинопленки, который фиксируется по микроскопу;

  • микроскоп перемещается при помощи микрометрического винта до совмещения перекрестия окуляра с кромкой перфорации и фиксирует отсчет t2;

  • шаг грейферного механизма определяется как разница между отсчетами t1 и t2.

 

2.3.2. Методика измерения рабочего угла грейфера.

Рабочий угол (угол транспортирования кинопленки) определяется в следующей последовательности:

  • вращением барабана вводится зуб грейфера в контакт с краем перфорационной перемычки, до начала движения кинопленки, и фиксируется отсчет α1 по лимбу барабана;

  • кинопленка перемещается на шаг кадра, до ее останова, и снимается отсчет α2 (моменты начала движения кинопленки и ее останова регистрируются по микроскопу);

  • рабочий угол определяется как разница между отсчетами α1 и α2.

2.3.3. Угол раскрытия обтюратора определяется измерением размеров лопасти при помощи инструментального микроскопа.

 
2.4. Результаты экспериментальных исследований

Результаты экспериментальных исследований представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1.
№№ п.п.
Наименование параметра
Экспериментальные данные
Расчетные данные и ТТ КСА
1.
Шаг грейферного механизма, мм
19,93 ± 0,01
19,903
2.
Рабочий угол грейферного механизма, град
154 ± 1°
155,17°
3.
Угол раскрытия обтюратора, град
173,0°
172,8°
4.
Неустойчивость изображения:
- горизонтальная, мм
- вертикальная, мм
 
0,015
0,015
 
0,02
0,02
5.
Синфазность работы обтюратора и грейферного механизма
Соотв. тр. КСА
6.
Равномерность хода обтюратора (изменение оптической плотности одноименных участков от кадра к кадру)
0,01 ÷ 0,015
0,02
7.
Уровень звука аппарата, дБ А
52 ÷ 53
52
8.
Механическая сохранность кинопленки
Соотв.
Отсутств. повреждения
 
2.5. Выводы и рекомендации

2.5.1. Результаты экспериментальных исследований подтвердили теоретические выводы о возможности создания конструкции грейферно-обтюраторного узла, обеспечивающего повышение эксплуатационных характеристик аппарата 1КСР в части увеличения угла раскрытия обтюратора до 172,8° без потери качества изображения. Это достигается введением обтюрирующего конуса на обтюратор и уменьшением рабочего угла транспортирования за счет изменения кинематической схемы грейферного механизма.

2.5.2. Реализация в конструкторской документации рекомендаций, направленных на снижение уровня звука, позволила снизить уровень звука аппарата 1КСР-5М на 2 ÷ 3 дБА в сравнении с серийно выпускаемыми аппаратами типа 1КСР.

2.5.3. Учитывая положительные результаты исследований, аппарат 1КСР-5М рекомендуется для проведения испытаний на киностудии с целью выявления замечаний и предложений в условиях эксплуатации и последующего принятия решения о внедрении технических решений аппарата в ОКР для серийного производства с учетом потребностей киностудий в данной аппаратуре и экономических показателей его производства и эксплуатации.
  

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 38. Л. 6, 7, 9 – 13. Подлинник. Машинопись.


№ 4

Из отчета о научно-исследовательской работе по теме:
«Анализ эргономического уровня современной киносъемочной аппаратуры».

 
Москва, 1987 г.

Введение

На повестке дня сегодня стоят вопросы коренного улучшения создаваемой и уже существующей киносъемочной техники в плане максимального приспособления ее к возможностям и особенностям работающего человека. Однако наметился серьезный разрыв между развитием эргономических исследований и освоением полученных результатов в практике. В целях преодоления отставания в этом важном деле ГКНТ СССР[34] совместно с министерствами и ведомствами СССР утвердил научно-техническую программу «Эргономика» на 1986–1990 годы. Эта программа направлена на решение проблем эргономического проектирования и отражает новый этап научно-технического прогресса, характерный для XII пятилетки, который позволит реализовать дополнительные резервы, заложенные в человеческом факторе, и одновременно обеспечить сохранение здоровья человека в условиях нарастающей интенсификации производства.

В настоящей научно-исследовательской работе впервые сделана попытка определить основные аспекты эргономического обеспечения разработок и создания системы «человек-машина» (СЧМ) профессиональной киносъемочной аппаратуры.

Это, прежде всего установление эргономических требований и формирование эргономических свойств системы «человек-машина» (ЧМ) на стадиях ее разработки и использования. Основной принцип эргономического обеспечения состоит в достижении соответствия средств и условий труда физическим и психофизиологическим возможностям человека.

Сейчас вряд ли найдется конструктор, который станет отрицать важность соблюдения указанного принципа или необходимость выполнения эргономических требований. Однако нередко у разработчиков техники возникает стремление ограничиться выполнением только общих требований, изложенных в справочной литературе и относящихся главным образом к параметрам среды, антропометрическим данным и мышечным усилиям. При этом недооценивается необходимость проведения экспериментальных работ системного характера. Это является результатом недостаточного понимания задач, решаемых при этих работах, а также отсутствия опыта ведения экспериментов и знания методов эргономических исследований. Проведение эргономического эксперимента обуславливается, во-первых, важностью глубокой научной проработки проблем эргономического обеспечения и, во-вторых, исключением ограничиваться только проверкой проектируемых или эксплуатируемых аппаратов на предмет соответствия эргономическим требованиям, имеющимся в справочной литературе.

Эргономическое обеспечение, в основе которого лежит оптимизация деятельности человека – центральное звено СЧМ.

Практика показывает, что возможность выполнения задач эргономического обеспечения реальна, если проектируемая деятельность удовлетворяет требованиям закона соответствия.

Первое требование этого закона заключается в соответствии содержания деятельности и эстетических свойств киносъемочного аппарата психологическим потребностям человека. Социальный фактор играет здесь первостепенную роль, обеспечивая высокий уровень мотивации.

На операторов и обслуживающий персонал сильное социальное воздействие оказывает надежность. Частые поломки и неисправности аппаратов резко снижают уровень мотивации и, наоборот, высокая надежность аппарата и дополнительные удобства (дистанционное управление, дополнительная информация о работе аппарата, автоматизация некоторых этапов съемок) в значительной степени влияют на положительное отношение оператора к аппарату.

Второе требование закона соответствия – адекватность условий деятельности и конструкции аппарата физическим и психофизиологическим возможностям оператора. Существенную помощь конструктору в решении этой задачи оказывает предпроектное моделирование деятельности, в ходе которого осуществляется профессиографический анализ труда оператора и изучаются психофизиологические механизмы наиболее ответственных сенсорных и моторных операций.

Третьим требованием закона соответствия является обеспечение минимальной психофизиологической цены деятельности, что позволяет сохранить здоровье оператора и его работоспособность на более продолжительный период времени и отдалить наступление утомления. Решение этой задачи обеспечивается проведением комплексного психофизиологического исследования проектируемой деятельности. Практика таких исследований показывает, что, если даже будут выполнены частные эргономические нормы и требования, предъявляемые к параметрам аппарата и его элементам, этим еще не достигается оптимальность деятельности. Психофизиологическая цена ее оказывается еще высокой, например, за счет неправильного расположения органов управления, сложной системы индикации, повышенной физической нагрузки, каждый из которых в отдельности удовлетворяет эргономическим требованиям.

Таким образом, реализовать требования закона соответствия при разработке киносъемочного аппарата можно только на основе результатов комплексного исследования, которое проводится на всех этапах разработки, создания, испытаний киносъемочной техники.

Современный уровень развития эргономики позволяет объективно изучить особенности любой операторской деятельности и осуществить ее оптимизацию согласно закону соответствия.

Однако использование достижений эргономики в кинотехнике пока представляет собой пеструю картину, а уровень эргономического обеспечения еще недостаточен.

Этот вывод сделан в результате предварительного эргономического анализа ряда отечественных киносъемочных аппаратов выпуска последних 10–15 лет. Рассматривались следующие характеристики: размеры аппарата, параметры основных элементов, компоновка органов управления и средств индикации, безопасность работы, правила обслуживания и ремонта, шум, вибрации и т.д. Результаты анализа показывают, что проектировщики стали уделять больше внимания учету требований эргономики.

Улучшились художественно-конструкторские решения аппарата, привлекательнее стал внешний вид.

Большинство аппаратов обеспечивают деятельность оператора, органы управления расположены в пределах нормальной рабочей зоны, оснащены необходимыми приспособлениями и т.п.

Однако в целом по эргономическим показателям киносъемочные аппараты далеки от совершенства: высок уровень шума, велики усилия, затрачиваемые оператором при манипулировании аппаратом, вследствие большого веса, недостаточно проработана система индикации. Не используется сигнализация о неисправности отдельных узлов аппарата, нуждаются в экспериментальной проработке органы управления. Серьезным недостатком аппарата является различная группировка и размещение одинаковых по функциональному назначению органов управления, что затрудняет перенос навыков управления при переходе с одного аппарата на другой. Требуется более тщательная разработка эргономических аспектов унификации элементов аппарата. Практика показывает, что чаще во главу угла ставится решение технологических задач.

Этот предварительный аналитический обзор показал необходимость систематической эргономической оценки принимаемых решений на всех этапах разработки аппарата с применением профессиональных методов. Практика показывает, что для киносъемочных аппаратов профессионального типа в настоящее время отсутствуют какие-либо рекомендации, методики данного направления. Это и явилось основанием проведения исследований, осуществленных в данной работе.

 

1. Основная часть.

1.1. Выбор направления исследования. Предварительный анализ киносъемочной аппаратуры.

В результате аналитического обзора, изучения информации о зарубежных киносъемочных аппаратах, отечественной киносъемочной аппаратуры и ее нормативно-технической документации, существующих методических рекомендаций по анализу потребительских свойств было выявлено:

  • отсутствие рекомендаций по эргономической оценке свойств профессиональной киноаппаратуры;

  • отсутствие структуры эргономических показателей профессиональной киносъемочной аппаратуры;

  • необходимость обязательного введения предпроектного эргономического анализа вновь разрабатываемой аппаратуры.

Это определило основные направления исследований, которые можно сформулировать следующим образом:

  • проведение эргономической экспертизы существующих киносъемочных аппаратов по группам аппаратов (отечественным и зарубежным);

  • отработка методики эргономической экспертизы проектируемых аппаратов;

  • выработка структуры эргономических показателей аппаратуры;

  • рекомендации по применению эргономической оценки предпроектных и проектных решений.

В соответствии с утвержденным техническим заданием был взят ряд отечественных и зарубежных изделий из однотипной структуры киносъемочных аппаратов.

Выбор не был основан на объединении их по общности технических характеристик.

Критерием выбора базовых моделей явился основной функциональный процесс – процесс киносъемки.

В процессе исследования появилась необходимость обследования киносъемочной аппаратуры последних лет разработки (7КСР, 9КСН, 70КСН) и, как показал предварительный анализ, указанные модели должны быть использованы в дальнейших исследованиях.

Отсутствие большинства образцов зарубежных моделей киносъемочной аппаратуры существенно ограничило проведение экспериментальных исследований в лабораторных условиях.

В связи с этим были подготовлены фотографии моделей в масштабе 1 : 1 в максимально возможных ракурсах. Это в некоторой степени облегчило проводимые исследования.

В таблицах 1, 2 приведены основные технико-экономические данные киносъемочных аппаратов (отечественных и зарубежных), принятых к исследованию.

Эти данные представлены для сравнительной характеристики, которая показывает уровень исследуемых аппаратов относительно друг друга и является первоначальным этапом эргономического анализа в части уровня звука, массо-габаритных параметров, особенностей конструкции и др.

На первом этапе данной работы была определена научно-исследовательская проблематика, включившая установление эргономических требований и формирование методов решения поставленной задачи с их сравнительной оценкой для разработки методики проводимых исследований, целью которых является проведению научно-исследовательской работы, направленной на получение необходимых для проектирования исходных эргономических данных и проверку выдвигаемых идей.

Существующие этапы разработок и порядок их проведения показывают практическое отсутствие эргономической проработки и эргономической оценки киносъемочной аппаратуры, что автоматически влияет на качественный уровень разрабатываемой киносъемочной аппаратуры.

Почти полное подчинение хода разработок конструктивно-технологическим требованиям производства исключает получение оптимальных решений проектных задач, снижает уровень конструктивных решений, что существенно сказывается на ухудшении основного показателя качества киносъемочной аппаратуры – удобстве пользования.

Предварительный анализ выявил:

  1. недостатки в организации взаимодействия оператора и аппарата и определил требования, которые процесс киносъемки предъявляет к реализующим ее техническим средствам и психофизиологическим свойствам оператора и обслуживающего персонала;

  2. достаточно большие габаритные размеры, вследствие чего

  3. значительный вес аппарата;

  4. неудобство расположения некоторых органов, узлов и деталей;

  5. отсутствие надежности работы аппарата.

Эргономический анализ деятельности операторов, существующих аппаратов (отечественных и зарубежных), проектируемых и перспективных моделей, а также нормативно-технической документации, осуществленный на первом этапе данной научно-исследовательской работы, проводился по одной из методик, рекомендуемых ВНИИТЭ[35].

 
Таблица 1
Исходные технико-экономические данные отечественной киносъемочной аппаратуры
Название модели
Уровень звука, дБа
Масса, кг
Габариты, мм
Кассеты, емкость, м
Электродвигатель привода аппарата
Система визирования
Экспонометрическая система
1 КСР-М
«Конвас-автомат»
53-55
295х280х245
5,8
664х280х255
8,4
60, 120
(35 мм)
 
 
Постоянного тока со стабилизированными скоростями
обычная
Имеется
2 КСР – 2М
55
335х205х215
(35 мм)
 
 
 
3 КСР
«Кинор-35Р»
40-45
330х300х255
6,0
340х320х260
5,8
60, 150 полуторные (35 мм)
с кварцевым стабилизатором
беспараллаксная с поворотной лупой
встроенная
5 КСН
«Кинор-35С»
30-32
15,0
534х295х290
150, 300
(35 мм)
- « -
две лупы поворотные, ТВ-визир. встроен.
- « -
9 КСН
«Кинор-35Н»
32
13,0
535х300х370
150, 300
(35 мм)
наружные
- « -
ТВ-визир приставн.
приставной
4 КСР
«Кинор-16Р»
32
7,0
310х220х150
полуторные 120 (16 мм) коаксиальная
- « -
лупа поворотная, полуавт. компенс. разворота изображения
встроенная
 
Таблица 2
Исходные технико-экономические данные зарубежных киносъемочных аппаратов
Название модели, фирма, страна
Уровень звука,
дБа
Масса, кг
Габариты, мм
Кассеты, емкость,
м
Электродвигатель привода КСА
Система визирования
Система записи кодов. информации
Экспонометр. система
Характерные особенности конструкции
Moviecam III
Moviecam
Kinematographische
Operate Gesselschaft
Австрия
28
14,0 (с кас.)
530х310х360
120, 300
Постоянного тока, управляемый микропроцессором
Поворотный оптический визир, приставн. ТВ-визир
Система временного кодиров. ЕВ
имеется
Автоматическое измен. скорости, программир. заранее, автоматич. хлопушка
Moviecam Super
Moviecam FQ
Baner Filmtechnik
6мвН
Австрия
Не менее 20
14,5
310х220х550
150, 300
Регулируемый микропроцессором
Поворотная в пределах 360°
Увеличение в 2,5 раза, приставн. ТВ-визир
Нет
Данных нет
Новый специализир. грейфер В М; автом. хлопушка, все элементы камеры унифиц.
Arriflex 35 III
Arnold Richter
ФРГ
26
6,7 (с кас. 150 м)
322х183х335
60, 150, 300
Постоянного тока с кварцевой стабилизацией
Поворотный визир в пределах 210°
Увеличение в 6,5 раз
Система временного кодир.
нет
Грейферный механизм новой констр., приставной ТВ-визир, электрон. датчики част. съемки, колич. пленки
Arriflex 35 Вα III
Arnold α Richter,
ФРГ
25
13,0 (с кас. 120 м)
440х280х230
120, 300
Постоянного тока с выс. КПД на печатн. схемах
Лупа повор. и неподвид., увеличение в 6,5 раз
нет
Данных нет
Звуковая и визуальная индикация выхода из синхронизации
Arriflex 35 Вα 4
Arnold α Richter,
ФРГ
21
13,0 (с кас. 120 м)
440х305х245
Сдвоенные 120, 300 коаксиальные
Дисковый с кварцевой стабилизацией
Поворотный в пределах 360°
Увеличение в 2 раза
Система временного кодирования МР Е
Данных нет
Предусмотрена возможность перехода на формат 35, подогрев окулярной части, цветн. ТВ-камера
Arriflex 16 SRII
Arnold α Richter,
ФРГ
26
5,0 с кас., объективом, лупой
120
коаксиальные
 
 
 
 
 
Aaton 7
Aaton
Франция
30 (19-23 по спец-заказу)
7,0 (без объек.)
370х150х230
120
коаксиальные
Бесколлекторный постоян. тока с кварцевой стабилизацией
По зеркальн. обтюратору с выходом на ТВ-визир. В лупу выведена экспоном. информ. и по синхрон.
Встроен. времен. цифров. кодиров. ЕВ
 
 
Aaton 8-35
Aaton
Франция
32
7,0 (с кас.)
60, 120
С кварцев. стабилиз.
Светоделит. устройство
Система времен. кодир. ЕВ
Данных нет
Два двигателя привода пленки и грейф. механизма, в кас. подвижн. сердечники

На основе проведенного анализа можно констатировать, что расположение основных узлов различно не только на разных типах киносъемочных аппаратов, но и на киносъемочных аппаратах одного типа.

Отсутствует должная проработка и в плане конструктивного решения элементов киносъемочных аппаратов (общий вид, размер и форма двигателей, кассет, цифр, шрифтов, их расположение, расстояние между ними и т.д.).

В данном случае по исследуемой аппаратуре представлены результаты общего характера для всех аппаратов.

При этом учитывались результаты предыдущих обзоров научно-исследовательских работ, проводимых в МКБК.

Анализ эргономического уровня современных киносъемочных аппаратов проводился на основе метода качественной оценки эргономических свойств аппаратуры согласно перечню утвержденного технического задания и дополненному в соответствии с этапом Н2.

Она проводилась путем установления факта наличия или отсутствия того или иного эргономического свойства, т.е. выполнения или невыполнения эргономического требования.

На данном этапе исследования был применен метод описательного профессиографирования для получения исходной информации, что включало следующие работы:

  • анализ технической и эксплуатационной документации;

  • эргономическое и инженерно-психологическое обследование оборудования, используемого во время съемок, с последующим сопоставлением результатов с рабочей и нормативной документацией по эргономике;

  • наблюдение за ходом рабочего процесса и поведением оператора;

  • беседы с операторами;

  • самоотчет операторов в процессе съемки;

  • анкетирование и экспертную оценку.

При этом были использованы некоторые аналитические описания метода инструментального профессиографирования:

  • оценка показателей факторов среды;

  • сбор и анализ данных об ошибочных действиях операторов.

Исследования показали, что целесообразнее учитывать точность выполнения действий, так как в данном случае не учитывается приобретение навыков, возрастные характеристики и т.п.

<…>

 
1.3. Оценка эргономического уровня киносъемочной аппаратуры

Эргономический анализ, как и эргономическое проектирование, являются основой получения характеристик «человек-машина-среда».

Для построения и оценки системы «человек-машина-среда» был проведен анализ деятельности операторов (и обслуживающего персонала) в полном объеме процесса съемки, включая подготовительные этапы (зарядка аппарата, работа с аппаратом, смена кассет) и процесс киносъемки.

Работа с киносъемочным аппаратом предполагает длительное поддержание фиксированной позы, что может вызвать нарушение кровообращения, привести к перегрузке и раннему утомлению отдельных органов, к нарушению обмена веществ и т.д.

При анализе рабочей позы оператора был применен комплексный подход.

Осуществлен одновременный анализ нескольких аспектов: пространственно-временных характеристик расположения отдельных частей тела и их взаимосвязи (антропологический подход); механизмов поддержания равновесия и мышечно-энергетических затрат (физиологический подход), процессов саморегуляции позы и субъективной оценки ее комфортности (психологический подход).

Принятие рабочей позы оператором осуществляется в результате согласования расположения глаз и оптической системы киносъемочного аппарата, главным параметром которой является положение выходного объектива.

В исследованиях взаимосвязей оператор-аппарат рассматривались преимущественно плечевые аппараты.

В соответствии с разработанной структурой эргономических показателей операторами и обслуживающим персоналом (подготовительных и ремонтных цехов) студии «Мосфильм», Центральной студии документальных фильмов, Центрального телевидения были даны оценки аппаратов.

Оценка проводилась путем констатации наличия или отсутствия того ил иного показателя с частичным профессиографическим описанием отмеченных недостатков.

Аналогично была проведена оценка разработчиками аппаратов – конструкторами, испытателями, дизайнерами.

Результаты были проанализированы с позиций профессиональной эргономической экспертизы.

Для этого была выбрана ценностная градация оценки, состоящая из трех показателей: «удовлетворительно», «допустимо», «неудовлетворительно».

Уровень эргономического обеспечения (соответствия) определялся по количеству показателя «удовлетворительно».

Градация «допустимо» при этом не учитывалась, т.к. по всем рассматриваемым аппаратам ее числовое значение находится в приблизительно одинаковых пределах по одним и тем же показателям.

Во многих случаях ценностная градация «допустимо» была близка к «неудовлетворительно», что определило наличие соответствующих замечаний.

В конечном итоге были получены коэффициенты эргономического уровня в количественном выражении, которые представлены в сводной табл. 1.3.1.

1) Moviecam Ш – 36

  • «удовлетворительно» – 36

  • «допустимо» – 8

  • «неудовлетворительно» – -

2) Arriflex 35 Ш, Arriflex 35BαШ – 23

  • «удовлетворительно» – 23

  • «допустимо» – 21

  • «неудовлетворительно» – –

    Замечания практически отсутствуют.

3) Arriflex Bα IV – 21

  • «удовлетворительно» – 21

  • «допустимо» – 23

  • «неудовлетворительно» – -

    Замечаний практически нет.

4) Aaton 7 – 19

  • «удовлетворительно» – 19

  • «допустимо» – 25

  • «неудовлетворительно» – –

5) 1КСР-М «Конвас-автомат» – 1

  • «удовлетворительно» – 1

  • «допустимо» – 32

  • «неудовлетворительно» – 11

    При этом отмечено следующее:

    • затруднен визуальный контроль смены объективов;

    • неудовлетворительно пространственное расположение конструктивных элементов, в т.ч. объективов;

    • визуально затруднен способ контроля за процессом съемки;

    • разбросаны по форме контролирующие устройства и отсутствуют их выходные данные;

    • органы управления не соответствуют требованиям по типу, размерам, форме;

    • высокая металлоемкость;

    • не исключена возможность травмирования элементами конструкции – козырьком, турелью, скобами;

    • уровень звука превышает допустимый;

    • существующая комплектность не обеспечивает оптимальность условий съемки.

6) 1КСР-4М – 1

  • «удовлетворительно» – 1

  • «допустимо» – 34

  • «неудовлетворительно» – 9

    Отмечено следующее:

    • не эргономична форма;

    • неудобно расположение ручки;

    • неудовлетворительно сочетание электродвигателя с пусковым устройством;

    • неинформативна и неудобна для оператора зона расположения контролирующих устройств и их выходных данных;

    • не соответствует требованиям тип органов управления и зона их расположения;

    • не эргономичны размеры и форма органов управления;

    • нефункциональны расположение надписей, их размеры, что снижает их информативность;

    • не исключена возможность травмирования элементами конструкции;

    • уровень звука и вибрации превышают допустимые.

7) 3КСР «Кинор-35Р» – 1

  • «удовлетворительно» – 1

  • «допустимо» – 32

  • «неудовлетворительно» – 11

    Отмечено следующее:

    • отсутствие надежности фиксации элементов в транспортной таре, низкое ее качество;

    • излишняя угловатость форм, отсутствие их единства;

    • неудобство расположения ручки, др. узлов, зрительное впечатление «навешенности» элементов;

    • неудобны для захвата ручки переноса, управления, переключатели;

    • затруднен для оператора визуальный контроль за ходом съемки;

    • неудобство расположения контролирующих устройств, их разбросанность;

    • не проработаны размеры и форма органов управления;

    • неудобство расположения и разбросанность информационных записей (в зонах плохой визуальной досягаемости), их считываемость затруднена;

    • нефункциональное однообразие размерных градаций и грубость шрифтов;

    • уровень звука и вибрации практически превышают условия ТД;

    • уровень запыленности высок из-за множества перепадов форм и объемов.

8) 4КСР «Кинор-16Р» – 2

  • «удовлетворительно» – 2

  • «допустимо» – 30

  • «неудовлетворительно» – 12

    Отмечено следующее:

    • отсутствие надежности фиксации аппарата и его элементов в кофрах, недостаточная жесткость фиксирующих прокладок;

    • излишняя угловатость, отсутствие единства форм элементов;

    • неудобство расположения ручки управления, разбросанность элементов;

    • не эргономична форма пусковой кнопки, излишняя рельефность ручки;

    • затруднен контроль за процессом съемки из-за разбросанности контролирующих устройств;

    • фирменные знаки и надписи по размерам и цвету доминируют над функциональной информацией, нефункциональны зоны их расположения, плохая считываемость из-за грубости и громоздкости шрифтов, однообразия их размерных градаций;

    • кнопки, переключатели не эргономичны (малы по форме, угловаты);

    • уровень звука и вибрации практически превышает условия ТД.

9) 5КСН «Кинор-35С» – 1

  • «удовлетворительно» – 1

  • «допустимо» – 23

  • «неудовлетворительно» – 20

    Отмечено следующее:

    • неудобство формы и размеров кофров, большое их количество; много пустот, нефункциональна компоновка элементов и ненадежность их фиксации;

    • камера излишне тяжела для плечевой;

    • угловата форма аппарата, грубы ручки, замки;

    • много времени затрачивается на смену объективов, лупы;

    • мешают работе большое количество кабелей, выносных и пристраиваемых элементов;

    • неудобное расположение ручки, ТВ, экспонометрии;

    • нарушение центра тяжести;

    • приложение значительных усилий при манипулировании аппаратом из-за большого веса и смещения центра тяжести;

    • велики размеры кассет, большой их вес;

    • трудность визуального контроля для оператора за процессом съемки из-за неудобства расположения контролирующих устройств, пониженной информативности их выходных данных;

    • не проработаны на эргономичность органы управления;

    • из-за низкого качества и сложности конструкции (устье кассеты) затруднены наладка и ремонт киносъемочного аппарата;

    • затруднена смазка узлов из-за отсутствия указания их мест;

    • возможно травмирование элементами из-за несовершенства конструкции и качества исполнения (в т.ч. ручкой сетевого блока);

    • уровень звука и вибрации превышает условия ТД;

    • недостаточность освещенности для считывания надписей в темноте, индикации на ярком солнце;

    • не обеспечивается удобство транспортировки из-за большого веса аппарата, количества его комплектующих и упаковочных кофров;

    • излишне велика комплектность (много объективов, штативов).

10) 9КСН «Кинор-35Н»– 4

  • «удовлетворительно» – 4

  • «допустимо» – 28

  • «неудовлетворительно» – 12

    Отмечено следующее:

    • нефункциональна компоновка по кофрам, много пустот;

    • не обеспечивается надежность фиксации элементов аппарата (особенно объективов) в кофрах, грубость прокладок;

    • форма аппарата тяжела, излишне угловата;

    • затрачивается много времени на замену объективов, лупы;

    • мешают работе большое количество кабелей, выносных и пристраиваемых элементов;

    • не эргономична форма ручки с пусковой кнопкой, ручки переноса, замков, кнопок, переключателей;

    • значительны усилия при манипулировании аппаратом из-за большого веса его и смещения центра тяжести;

    • большой вес кассет из-за высокой металлоемкости;

    • сложность визуального контроля оператором за процессом съемки из-за неудобства расположения контролирующих устройств, надписей, индикаторов;

    • неэкономичны примененные шрифты по размерам, цвету;

    • затруднен ремонт и наладка аппарата из-за низкого качества исполнения и сложности конструкции отдельных узлов (устья кассет), отсутствия указания мест смазки;

    • недостаточна защищенность от перегрева двигателя;

    • уровень звука превышает условия ТД;

    • уровень освещенности недостаточен для считывания надписей в темноте, индексации на ярком солнце;

    • не обеспечивается удобство транспортировки из-за большого веса аппарата, его комплектующих, количества упаковочных кофров.

11) 7КСР – 10

  • «удовлетворительно» – 10

  • «допустимо» – 34

  • «неудовлетворительно» – -

    Отмечено следующее:

    • нерационально решение укладки в кофрах;

    • недостаточно надежна фиксация аппарата и его элементов в кофрах;

    • отсутствуют элементы удобства захвата и переноски кассеты;

    • высоки массо-габаритные характеристики;

    • недостаточно оптимальная зона расположения органов управления;

    • неудобство применяемых переключателей, тумблеров и т.п.;

    • не обеспечивается сохранность лакокрасочных покрытий при жестких условиях эксплуатации.

Анализ результатов оценок и профессиографического описания показывает:

  1. Прямую зависимость уровня оценки от выполнения или невыполнения единичных показателей по группам эргономических свойств. Во всех исследуемых отечественных аппаратах прослеживается невыполнение антропометрических, а также частично психофизиологических и гигиенических требований.

  2. Невыполнение одних и тех же эргономических показателей IV уровня у всех аппаратов:

    а) размеры и форма киносъемочного аппарата и его комплектующих;

    б) размеры и форма узлов и деталей;

    в) пространственное расположение конструктивных элементов;

    г) размеры и форма элементов, предназначенных для захвата руками при работе;

    д) зона расположения контролирующих устройств и индикаторов;

    е) выходные данные контролирующих устройств и индикаторов (цвет, яркость, размер и т.п.);

    ж) информативность контролирующих устройств и индикаторов;

    з) тип органов управления;

    и) размеры и форма органов управления;

    к) зона расположения надписей и условных обозначений;

    л) считываемость надписей и условных обозначений;

    м) уровень звука;

    н) уровень вибрации;

    о) рациональность и надежность упаковки;

    п) удобство транспортировки;

    р) комплектность;

    с) требований в части примененных материалов для изготовления наглазника и его конструкции, приводящих к запотеванию линзы, негигиеничности длительного соприкосновения кожи лица оператора с наглазником.

Рис. 1.3.1. Сравнительная эргономическая схема рабочих положений оператора и киносъемочных аппаратов. РГАНТДРис. 1.3.1. Сравнительная эргономическая схема рабочих положений оператора и киносъемочных аппаратов.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 34.

Рис. 1.3.1. Сравнительная эргономическая схема рабочих положений оператора и киносъемочных аппаратов.
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 34.

В процессе проведения профессиографических исследований выполнено графическое сопоставление рабочих положений оператора и аппаратов в М 1 : 1, изображенное на Рис. 1.3.1. Методом совмещения контуров аппаратов и изображения человека-оператора проведено сравнение их массо-габаритных параметров, расположения центров тяжести, основных рабочих зон, правильности выбора объемно-пространственного размещения основных узлов и деталей с нормативно допустимыми.

Так, на схеме видно, что:

  • центры тяжести исследуемых аппаратов находятся в эргономически допустимых пределах, кроме аппарата 9КСН;

  • положение рукоятки аппарата 7КСР более эргономично, т.к. рука оператора находится в менее напряженном положении;

  • сравнительно близки массо-габаритные параметры;

  • по форме аппараты и их элементы достаточно пластичны, но и формы, тяготеющие к прямоугольным, соответствуют допустимым;

  • отсутствие в некоторых аппаратах плечевой опоры с антропометрически обоснованными формами не снижает уровень комплексного показателя II уровня – удобства работы с аппаратом.

Рис. 1.3.2. Эргономическая схема рабочего положения киносъемочных аппаратов весом более 15 кг (70КСН). РГАНТДРис. 1.3.2. Эргономическая схема рабочего положения киносъемочных аппаратов весом более 15 кг (70КСН).
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 33.

Рис. 1.3.2. Эргономическая схема рабочего положения киносъемочных аппаратов весом более 15 кг (70КСН).
РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 33.

Аналогичная схема для аппаратов весом более 15 кг показана на Рис. 1.3.2. и выполнена на базе аппарата 70КСН на этапе художественно-конструкторской проработки.

<…>

Здесь графически наглядно показан результат проведенной оценки. В центре расположены графики отечественных аппаратов последних лет выпуска. Проведенная оценка и выявленные недостатки позволяют разработать направления по повышению эргономического уровня. На примере аппарата 9КСН могут быть предложены следующие рекомендации:

  • повысить уровень оптического визирования;

  • изменить компоновку, форму и размещение основных узлов и деталей с целью снижения массо-габаритных размеров и уровня звука киносъемочных аппаратов;

  • применить коаксиальные кассеты с целью уменьшения габаритов, веса и упрощения конструкции киносъемочных аппаратов в целом;

  • ввести дополнительную информацию о причинах отказа;

  • повысить удобство зарядки киносъемочных аппаратов;

  • проводить маркировку мест смазки;

  • изменить компоновку укладки киносъемочных аппаратов и его комплектующих в кофрах;

  • сократить комплектность, применить свободную комплектацию, уменьшить количество кофров;

  • провести эргономическую разработку органов управления и контроля;

  • обеспечить оптимальность расположения центра тяжести;

  • разработать звукопоглощающие устройства для павильонных съемок;

  • обеспечить удобство установки киносъемочных аппаратов на столе.

При условии учета предложенных рекомендаций возможно получение уровня эргономического соответствия до 33 при ценностных градациях

  • «удовлетворительно» – 33

  • «допустимо» – 11

  • «неудовлетворительно» – « – ».

Этот результат также представлен графически на Рис. 1.3.2.

Проведенная оценка аппарата 7КСР показала, что его уровень эргономического соответствия может быть повышен до 28 при существующем наличии ценностных градаций с учетом следующих рекомендаций:

  • провести комплексные работы по оптимизации основного комплекта киносъемочных аппаратов и сервисных устройств;

  • разработать унифицированные элементы крепления киносъемочных аппаратов и его комплектующих в кофрах;

  • отработать форму кассет для обеспечения удобства захвата и переноски;

  • уменьшить массо-габаритные характеристики киносъемочных аппаратов;

  • повысить удобство зарядки аппарата;

  • уменьшить размеры индикаторов и улучшить их качество;

  • определить возможность переноса панели управления на левую сторону;

  • повысить качество лакокрасочных покрытий с целью их сохранности в жестких условиях эксплуатации;

  • проработать на эргономичность переключатели, тумблеры, кнопки, ручки;

  • расширить цветовую гамму основного покрытия.

Аналогично по результатам проведенной оценки могут быть выработаны рекомендации для аппарата 1КСР-4М.

Проведенный эргономический анализ позволяет также сформулировать основные направления комплексных работ, таких, как:

  • упорядочение типоразмерного ряда упаковочных кофров всех выпускаемых киносъемочных аппаратов с целью снижения затрат на их изготовление, обеспечения компактности при транспортировке и оптимизации основных комплектов киносъемочных аппаратов и сервисных устройств;

  • разработка унифицированных элементов крепления аппарата и его комплектующих;

  • отработка возможности свободной комплектации по заказу пользователя;

  • уменьшение массогабаритных характеристик аппаратов путем применения новых материалов и техпроцессов для изготовления корпусов и основных элементов;

  • отработка контролирующих устройств с целью улучшения их качества и повышения информативности;

  • отработка на эргономичность или применение новых переключателей, тумблеров, кнопок, соответствующих современным требованиям;

  • повышение удобства обслуживания аппаратов путем применения дополнительных информаций об отказах, упрощения конструкции отдельных узлов и деталей, уменьшения количества комплектующих, обеспечения высокого уровня производственного исполнения;

  • отработка градации массы аппаратов «легкий», «тяжелый» с целью обоснования применения плечевой опоры и ее моделирования в форме корпуса или в виде приставного элемента.

В каждом отдельном случае на любом из этапов разработки киносъемочных аппаратов может быть использован примененный в данной работе метод эргономической оценки принимаемых решений для отбора наилучших, прогнозирования эргономического уровня соответствия.

Существующая практика эргономического проектирования дает возможность применять более сложные методы оценок для определения эргономического обеспечения в окончательных решениях при разработке профессиональной киносъемочной аппаратуры.

<…>

 

Заключение

В результате проведенной научно-исследовательской работы можно сделать следующие выводы:

  1. Все исследуемые киносъемочные аппараты сходны по своим эргономическим характеристиками, а надежность и безотказность работы аппаратов является существенно весомым показателем, влияющим на оценку общего эргономического уровня;

  2. Процесс взаимодействия оператора с аппаратом неоднороден и сложен и проявляется наиболее полно при его эксплуатации. Следовательно, возникает необходимость фиксировать его соответствие эргономическим особенностям человека на всех этапах функционального процесса.

  3. Разработанная структура эргономических свойств и метод проведения эргономической оценки позволяет не только оценивать результат проектирования, но и использовать их при модернизации изделий для выработки рекомендаций и направлений работ, а также для оценки принимаемых решений на всех этапах проектирования с целью своевременного обеспечения эргономического соответствия.

  4. Разработанная структура комплексных и единичных показателей позволяет прогнозировать эргономические характеристики проектируемых аппаратов.

  5. Анализ результатов эргономической оценки показал, что при проектировании аппаратов 7КСР и 70КСН эргономические показатели обеспечены на удовлетворительном уровне.

  6. Предложенная методика обеспечения эргономического соответствия является основанием для работ по выработке допустимых параметров профессиональной киносъемочной аппаратуры в части массогабаритных характеристик, расположения основных узлов, их формы, компоновки.

  7. При конструировании профессиональной киносъемочной аппаратуры рекомендуется проводить проверку принимаемых решений с использованием методов соматографии и объемно-пространственного моделирования с помощью эргоформотрона.

  8. Оценка эффективности решений комплексных задач социального прогресса подчеркивает важность и создает благоприятные условия социально-экономической эффективности внедрения в проектирование профессиональной киносъемочных аппаратов эргономических разработок, принципиальные направления которых заложены в проведенной НИР, что позволит при относительно небольших затратах добиваться оптимального социально-экономического эффекта и приведет к существенному повышению качества разрабатываемой киносъемочной аппаратуры на современном мировом уровне.

 

РГАНТД. Ф. 261. Оп. 1-1. Д. 37. Л. 6 – 15, 22 – 24, 26 – 32, 36 – 38, 44 – 45. Подлинник. Машинопись.


№ 5

Из Отчета Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательского кинофотоинститута (НИКФИ)
по научно-исследовательской работе по теме № 5-11:
«Разработка предложений по созданию аппаратуры и технологии специальных видов киносъемок».

 
Москва, 1980 г.
Проект

Введение

В системе Госкино СССР имеется шесть киностудий научно-популярных и учебных фильмов.

  1. Центральная киностудия научно-популярных и учебных фильмов (ЦНФ) – г. Москва.

  2. Ленинградская киностудия научно-популярных и учебных фильмов (Леннаучфильм) – г. Ленинград.

  3. Киевская киностудия научно-популярных и учебных фильмов (Киевнаучфильм) – г. Киев.

  4. Свердловская киностудия научно-популярных и хроникально-документальных фильмов – г. Свердловск.

  5. Узбекская киностудия научно-популярных и учебных фильмов – г. Ташкент.

  6. Грузинская киностудия научно-популярных и учебных фильмов – г. Тбилиси.

На этих киностудиях применяются специальные виды киносъемок. Эти виды киносъемок используются не только на вышеперечисленных киностудиях, но и на всех республиканских киностудиях, в план которых ежегодно включаются научно-популярные и учебные фильмы. Ведущими студиями научно-популярных фильмов являются три студии: ЦНФ, Леннаучфильм, Киевнаучфильм. Однако на этих киностудиях цеха специальных видов киносъемок оснащены устаревшим и самодельным оборудованием с небольшой долей относительно современного оборудования (10-20-летней давности выпуска). Киностудии постоянно применяют следующие виды специальных киносъемок:

  • макрокиносъемку[36],

  • микрокиносъемку[37],

  • цейтраферную киносъемку,

    остальные виды используются эпизодически. В цехах специальных видов киносъемок отсутствует технологическая документация на проведение не только на редко, но и на постоянно применяемые виды киносъемок. Наличие большого количества кустарного и устаревшего оборудования приводит к низкому качеству отснятого материала, к браку, перерасходу кинопленки и затягиванию сроков выполнения работ.

Целый ряд киноаппаратуры, необходимой не только киностудиям, но и научно-исследовательским институтам – высокоскоростные 35 мм киноаппараты для средних частот киносъемки от 250 кадр-с до 4000 кадр-с; кинодешифраторы и проекторы для анализа и расшифровки отснятого материала; цейтраферные устройства и т.д. – отечественная промышленность не выпускает. Отсутствует оптика и приборы для производства наиболее распространенного вида киносъемок – макрокиносъемки. Отсутствуют и проявочные машины с небольшой производительностью порядка 300-600 м пленки в час с возможностью профессиональной нестандартной обработки черно-белого и цветного материала. Промышленность по заказам отдельных ведомств выпускает аппаратуру, которая может применяться для специальных видов киносъемок, например, аппарат АГАТ МТ-1РКС и аппараты для сверхскоростной киносъемки, но она не отвечает современным требованиям и выпускается без обеспечения вспомогательными средствами. Цеха специальных видов киносъемок могут широко использовать аппаратуру, выпускаемую для визуализации каких-либо процессов. Но для проведения киносъемки с помощью этих приборов их необходимо модернизировать, так как они рассчитаны для работы фотосъемки, например, можно назвать тепловизор, разработанный НПО «Исток», аппарат подводного телевидения «Краб-3», разработчик СКБ ВНПО Союзглававтоматика. Объясняется это отсутствием координационного центра по разработке аппаратуры для научных исследований. Промышленность позволяющую проводить свыше 10 видов специальных киносъемок, но эта аппаратура требует предварительной дообработки, т.к. она не отвечает требованиям профессионального кинематографа. Таким образом, задача состоит не только в создании новой аппаратуры, но и в модернизации существующей.

Учитывая вышеизложенные причины, с конца 1974 г. в НИКФИ начали вести разработку киноаппаратуры и технологии для специальных видов киносъемок.

РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 6-7. Подлинник. Машинопись.

 

Осветительные приборы и цейтраферные установки, используемые на киностудиях в 1970-е гг.

Рис. 3. Подвеска осветительных приборов в павильоне специальных видов киносъемок ЦНФ. РГАНТДРис. 3. Подвеска осветительных приборов в павильоне специальных видов киносъемок ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 24.

Рис. 3. Подвеска осветительных приборов в павильоне специальных видов киносъемок ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 24.
Рис. 5. Подвеска осветительная система ПОУ – 1 «Киевский КИНАП». РГАНТДРис. 5. Подвеска осветительная система ПОУ – 1 «Киевский КИНАП».
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 26.

Рис. 5. Подвеска осветительная система ПОУ – 1 «Киевский КИНАП».
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 26.
Рис. 10. Общий вид кольцевого осветителя. 1 вариант. РГАНТДРис. 10. Общий вид кольцевого осветителя. 1 вариант.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 34.

Рис. 10. Общий вид кольцевого осветителя. 1 вариант.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 34.
Рис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ. РГАНТДРис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 38.

Рис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 38.
Рис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ. РГАНТДРис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 38.

Рис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 38.
Рис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ. РГАНТДРис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 38.

Рис.11. Самодельные цейтраферные установки, находящиеся в эксплуатации на студии ЦНФ.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 38.

 

2. Предложения по разработке комплекса аппаратуры для специальных видов киносъемок.

<…>

2.2. Предложения по разработке микрокиноустановки с учетом профессиональных требований кинематографа.

Микрокиносъемка в цехах специальных видов киносъемок киностудий научно-популярных фильмов ведется для самых разнообразных отраслей знаний: химия и микробиология, палеонтология и минералогия, паразитология и эмбриология и т.д. Для микрокиносъемки промышленностью выпускаются установки МКУ-5, МКУ-2, МБИ-12, но все они не отвечают требованиям профессионального кинематографа. Поэтому в дальнейшем предполагается провести разработку микрокиноустановки, отвечающей требованиям профессионального кинематографа. Установку намечается выполнить по модульной схеме, т.е. имеется основа, на которую надеваются разнообразные элементы, в результате чего образуются разные типы микроскопов: инвертированный, биологический, геологический, металлографический и т.д. В комплект разрабатываемой киноустановки должны входить: цейтраферное устройство (см. п. 3); термостат; криостат; сканирующий предметный столик; приставная панкратическая система[38] изменения увеличения микроскопа; автоматическое экспонометрическое устройство; автоматическая фокусирующая система; система покадровой видеозаписи.

В настоящее время промышленностью выпускается большой ассортимент оптики для микроскопических исследований, которой и может быть оснащена разрабатываемая установка. В биологии большое значение имеет метод культуры ткани. Культура ткани выращивается во флаконах, толщина стенок которых колеблется от 1 мм до 10 мм, поэтому для работы с культурами ткани необходимо разработать специальный объектив, способный работать с покровным стеклом толщиной до 10 мм. Подобные объективы выпускаются за рубежом и не выпускаются нашей промышленностью.

<…> 

3. Цейтраферное устройство.

Цейтраферное устройство предназначено для автоматической покадровой киносъемки какого-либо процесса через строго определенные промежутки времени лежащие от 1 сек. до нескольких часов.

Цейтраферное устройство состоит из:

    а) управляющего блока, который осуществляет автоматическое управление покадровым двигателем киноаппарата и осветительными приборами по заданной программе;

    б) блока, осуществляющего питание цейтраферного устройства и осветительных приборов;

    в) навесного покадрового двигателя, применяемого с киноаппаратами КСР-1, КСР-2.

3.1. Интервалы между включением киноаппарата составляют следующий ряд:

    1; 1,5; 2; 3; 4; 6; 8; 12; 16; 24; 32; 48; 64 с.

    2; 3; 4; 6; 8; 12; 16; 24; 32; 48; 64 мин.

    2; 3; 4; 6 час.

3.2. Киносъемка с частотой 1-кадр-с в автоматическом режиме по заданной программе от 72 кадр. до 600 кадр. С последующим автоматическим переходом на цейтраферный режим по заданному интервалу на выключение устройства после съемки.

3.3. Предусматривается возможность управления осветительными приборами общей мощностью до 10 квт.

3.4. Предусматривается возможность отключения устройств при выходе из строя одного из осветительных приборов, при этом должен включаться световой и звуковой сигнал.

на световой и звуковой сигнал.

3.5. Исполнительный механизм цейтрафера выполняется на базе электропривода ЭСА-16 ИМ с двигателем СДК разработки НИКФИ 1978 г.

3.6. Цейтраферное устройство должно иметь счетчик отснятых кадров и прибор, показывающий время, оставшееся для включения киноаппарата.

3.7. Питание осуществляется от источников постоянного тока 12 В и от сети переменного тока 220 В.

РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 12-14. Подлинник. Машинопись.

 

4. Предложения по организации цехов (отделов) специальных видов киносъемок и их оснащения оборудованием.

4.1. Требования к помещению цехов специальных видов киносъемок.

Анализ помещений цехов специальных киносъемок студи ЦНФ, Киевнаучфильм, Леннаучфильм показал, что они не отвечают специфическим требованиям специальных видов киносъемок. Так, например, на ЦНФ в съемочном павильоне на одном общем полу и фундаменте установлены съемочная аппаратура, объекты съемки. На том же основании установлены трансформаторы подстанции. Как калориферы, так и трансформаторы являются источниками вибрации, которая затрудняет работу.

Павильоны цехов специальных видов киносъемок должны удовлетворять следующим требованиям.

4.2. Каждая съемочная точка должна быть установлена на плавающем фундаменте, отделенном от фундамента здания и от дорожки, где ходит обслуживающий персонал.

4.3. Калориферные установки, трансформаторы и все оборудование, являющееся источниками вибраций, должно быть вынесено из цеха и поставлено на фундаменты, отделенные от фундамента цеха.

4.4. К каждой съемочной точке должно подводиться стабилизированное регулируемое напряжение переменного тока 0-220 В.

4.5. К каждой съемочной точке должно подводиться регулируемое напряжение постоянного тока 0-60 В.

4.6. У входа в съемочный павильон должен был электрощит включения и выключения каждой съемочной точки со световой сигнализацией включения.

4.7. В павильоне должна поддерживаться постоянная влажность и температура воздуха.

4.8. Водопроводная сеть должна иметь фильтр, отстойник для улавливания песка, окалины, ржавчины и т.д.

4.9. К каждому съемочному месту должна быть подведена вода и регулируемый водосток.

4.10. Оборудование для цеха специальных видов киносъемок.

Проведенный анализ выпускаемой промышленностью аппаратуры для специальных видов киносъемок и начало разработок в этой области НПО ЭКРАН позволяет составить перечень аппаратуры, необходимой цеху специальных видов киносъемок.

4.11. Киносъемка с изменением масштаба времени:

СКЛ-1, Гладиолус-1 (4РКС)

СКС-1, ФК-1М, ВФУ-1

Цейтрафер – ведется разработка.

4.12. Микрокиносъемка

МКУ-5, МБИ-13, или МБИ-12.

Примечание: к установке МКУ-5 целесообразно иметь два дополнительных микроскопа МИН-8 и МБИ-11.

4.13. Сканирующий электронный микроскоп.

4.14. Макрокиносъемка:

  • комплект разрабатываемых ЦКБК объективов для макрокиносъемки с фокусными расстояниями 22 мм, 35 мм, 65 мм, 90 мм

  • намечаемый к разработке объектив с переменным фокусным расстоянием, обеспечивающий полезный масштаб изображения от 0,5х до 12х

  • намечаемый к разработке оптический визир с встроенным экспонометрическим устройством

  • намечаемая к разработке фокусирующая площадка.

4.15. Киносъемка в поляризованном свете

ПКС-125

или УИП для работы в отраженном свете.

ПКС-250

ОП-2

ОП-3 для работы в отраженном свете

ОП-4

4.16. Киносъемка оптических неоднородностей в прозрачных средах и газах

ИАБ-451

4.17. Киносъемка в ИФК и УФ лучах

Комплект объективов, разработанных ЛИТМО[39], и специальные осветительные приборы.

4.18. Рентгенокиносъемка

Рентгеновский микроскоп МТР-3М, МТР-6.

4.19. Киносъемка при малой освещенности с применением электроннооптических преобразователей яркости. Аппаратура намечается к разработке.

4.20. Подводная киносъемка.

Комплекс аппаратуры, разработанной НИКФИ в период 1974 – 1980 гг. по теме 4-00.

4.21. Авиационная киносъемка и киносъемка с транспортных средств.

Система КОД-1

4.22. Киноэндоскопия[40]

Эндоскопы типа НГФ-3, НГФ-6, НГФ-8, НГФ-10. Осветительные приборы.

4.23. Осветительная аппаратура для производства специальных видов киносъемок.

Наряду с обычными киноосветительными приборами, должна быть модернизированная система ПОУ-1

- новые линзовые осветительные приборы мощностью 250 Вт.

- вспомогательные осветительные приборы для выращивания растительных культур.

4.24. Модернизированная вегетационно-климатическая установка ВКШ-73.

 

5. Выводы.

Актуальной проблемой для студии по производству научно-популярных фильмов является более широкое, чем сейчас, применение специальных видов киносъемок. Для решения этой проблемы необходимо принять ряд организационных мер:

5.1. Необходимо просить Госкино СССР обратиться в соответствующие организации с предложением обязать на уровне государтвенного стандарта предприятия, выпускающие аппаратуру для визуализации или контроля каких-либо процессов, предусматривать в данной аппаратуре систему или устройства для кинодокументации с помощью стандартно выпускаемой киноаппаратуры.

5.2. Так как аппаратура для специальных видов киносъемок сложная и имеет значительную стоимость, то рационально на базе Центрнаучфильма организовать лабораторию с полным комплектом уникальной и дорогостоящей аппаратуры, предназначенной для производства разнообразных специальных видов киносъемок. В таком виде лаборатория может стать основной базой по производству специальных видов киносъемок киностудий Госкино СССР и республиканских киностудий.

5.3. Цеха специальных видов киносъемок республиканских киностудий по производству научно-популярных и учебных фильмов должны быть оснащены аппаратурой, необходимой для выполнения широко используемых видов специальных киносъемок.

5.4. В целях оказания помощи киностудиям по производству научно-популярных фильмов в области специальных видов киносъемок в НИКФИ необходимо организовать группу с соответствующим оснащением и штатным расписанием.

5.5. Для определения направления методологических разработок и аппаратуры по специальным видам киносъемок необходимо организовать всесоюзное совещание по специальным видам киносъемок, в котором должны принять участие все 6 киностудий по производству научно-популярных фильмов системы Госкино СССР, а также организации и ведомства, производящие и разрабатывающие аппаратуру для специальных видов киносъемок.

РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 14-18. Подлинник. Машинопись.

 

Приложение к отчету.

Методика динамической киносъемки изображения,
получаемого сканирующим электронным микроскопом.

Сложный световой микроскоп, изобретенный в начале XVII века, стал основным инструментом для наблюдения микроскопических объектов вплоть до 30-х годов ХХ века, когда были построены первые электронные микроскопы и началось развитие электронной микроскопии. С середины пятидесятых годов начала развиваться растровая сканирующая электронная микроскопия, в отличие от электронного микроскопа, применяемая для изучения трехмерных структур. По своим свойствам она превосходит как оптическую, так и просвечивающую электронную микроскопию.

Глубина резкости сканирующего электронного микроскопа в сотни раз больше, чем у светового микроскопа. Разрешение сканирующего микроскопа доходит до 100 Å и меньше, в то время как оптический микроскоп имеет ограничение до нескольких тысяч ангстрем. Полезное увеличение сканирующего микроскопа достигает от 10х до 50000х с сохранением резкости изображения по всему полю кадра.

Сканирующий электронный микроскоп. РГАНТДСканирующий электронный микроскоп.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 48.

Сканирующий электронный микроскоп.
РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 48.

Сканирующий электронный микроскоп благодаря своим конструктивным особенностям и техническим возможностям занял промежуточное положение между световым и электронным микроскопом.

Принцип действия сканирующего электронного микроскопа заключается в следующем: электронный пучок с помощью отклоняющей системы развертывает поверхность объекта в растр, облучая последовательно все ее элементы, вызывая вторичную электронную эмиссию, ток которой образует как медленные – вторичные, так и быстрые рассеянные – первичные электроны. Этот ток зависит от угла падения первичного пучка на поверхность эмиттера и, следовательно, несет информацию о характере его рельефа. Если теперь сигнал, соответствующий току вторичных электронов, подать на модулятор кинескопа, развертка луча в котором синхронизирована с разверткой луча микроскопа на объекте, то на экране трубки мы будем наблюдать картину, отражающую характер исследуемой поверхности.

Принцип действия просвечивающего электронного микроскопа заключается в следующем: электроны пучка проходят объект без потери энергии, а изображение образуется за счет рассеяния электронов.

При прохождении электронов через объект, представляющий собой тонкую пленку, значительно изменяется скорость прохождения, т.е. происходит рассеяние. Если изменяется толщина или плотность объектов, изменяется и степень рассеяния электронов. Следовательно, «яркость» изображения будет различной, и мы получим электронное изображение, характеризующее структуру объекта. Лучшие приборы этого класса имеют разрешение порядка 4 Å и предел полезного увеличения до 200000х, а в некоторых случаях и больше. Электронные и сканирующие микроскопы высокого класса снабжаются телевизионной замкнутой системой, позволяющей вести видеозапись и наблюдение на экране телемонитора, помимо обычной фотосъемки. Широкое внедрение электронной микроскопии, как растровой, так и просвечивающей, в науку и технику дает богатые изобразительные возможности студиям научно-популярного и учебного фильма.

Но до настоящего времени отсутствуют технологические методики, которые бы раскрывали возможность применения этих методов в научно-популярных и учебных фильмах.

Наибольший интерес представляет по своим техническим возможностям динамическая киносъемка с помощью сканирующего электронного микроскопа.

Для киносъемки с помощью сканирующего электронного микроскопа мы применили принцип мультипликационной киносъемки, заключающейся в покадровой съемке каждой фазы движения. При расчете длины пленки в расчет бралось время, в течение которого данный план должен быть на экране.

Например, на экране план должен быть в течение 3 сек. За секунду при проекции проходит 24 кадра, следовательно, всего пройдет 72 кадра, таким образом, вся панорама по объекту должна уложиться в эти 72 кадра. Определение расстояния, на которое должен сместиться препарат, производится по формуле

S : L = l

L – длина необходимого плана

S – перемещение препарата при ПНР от начала до конца (количество делений на лимбе препаратоводителя, умноженное на цену деления)

l – величина смещения объекта (по нониусам препаратоводителя) перед очередной экспозицией.

Темп движения.

Изменение темпа движения на экране возможно за счет изменения в ту или иную сторону.

Так, если мы : 2, то мы получим замедленное ПНР в 2х, если же мы х 2, то получим ускорение темпа ПНР в 2х.

Частота проекции 24 кадр-с, 1 метр кинопленки имеет 52 кадра, которые проходят при проекции за 2 с. Если снято 52 фазы, то они пройдут во временном соотношении 1:1.

52 кадра
Частота проекции 24 кадр-с, каждая фаза снимается на 1 кадрик – временной темп 1:1
104 кадра
Частота проекции 24 кадр-с, каждая фаза снимается на 2 кадрика, проекция на экране 4 с
156 кадров
Частота проекции 24 кадр-с, каждая фаза снимается на 3 кадрика, проекция на экране 12 с

Второй вариант изменения тема движения заключается в том, что съемка ведется, как и в предыдущем варианте, покадрово, но изменяется шаг перемещения объекта, что соответствующим образом изменяет и темп движения на экране.

Шаг смещения препарата.

Чем меньше шаг, тем плавнее движение, тем большее время изображение объекта находится на экране. Чем крупнее шаг, тем меньшая плавность движения, тем меньше времени изображение объекта находится на экране.

Стыковка киноаппарата с микроскопом осуществляется с помощью жесткого светового замка или с помощью мягкого закрытого тубуса, выполненного из двойной плотной материи черного цвета.

При киносъемке с помощью сканирующего электронного микроскопа следует учитывать, какое получается изображение на регистрирующем экране – прямое или перевернутое. Если принять во внимание, что объектив также переворачивает изображение, то в конечном итоге на экране мы можем получить перевернутое изображение. Практически покадровую киносъемку можно вести с любого сканирующего микроскопа, но предпочтительнее использовать микроскопы фирмы Филипс Р ЕМ 500, как наиболее подходящие для целей кинематографии по своим техническим качествам. Микроскопы этого типа выполняются с большой тщательностью и на всех они позволяют вести киносъемку, но по своим техническим параметрам Р ЕМ 500 наиболее подходит для целей киносъемки. Технические данные электронного сканирующего микроскопа Р ЕМ 500

Разрешение: свыше 100 Å при использовании вторичной электронной эмиссии.

Увеличение: автоматический гониометр от 10х до 80000х, ручной 4 –”– –”– от 4х до 115000х.

Плавное изменение коэффициент увеличения до 10х в каждой ступени.

Диапазон времен строчной развертки: от 0,001 до 1 сек, переключение ступенчатое – 11 ступеней.

Имеется дополнительно скорость строчной развертки, соответствующая стандарту широковещательного телевидения.

Число строк в кадре: 125, 250, 500, 1000.

Перемещения объекта:

Автоматический гониометр.

Пределы перемещений
Минимальная регистрируемая величина перемещения
Наклон от 6° до 45°
0,002°
Поворот 370°
0,02°
Ось 4,6
0,0002
Ось Х 25
0,002
Ось У
 

Примечание: Технические данные приводятся те, которые наиболее важны для киносъемки.

Киносъемка велась на приборах двух типов фирмы «Филипс» и фирмы «Хитачи». Из киноаппаратуры применялся киноаппарат КСР-1 и покадровый двигатель М-24. Регистрирующий аппарат типа РФК-5 для этих целей неприемлем по следующим причинам: рамка не соответствует стандартному размеру кинокадра, съемка одного плана идет свыше 30 минут, а РФК-5М может быть включен согласно ТУ только в течение 30 минут, после чего двигатель выключается для охлаждения.

Объектив использовался типа ОКС-90 в оправе, позволяющий выдвигать оптический блок на 2- расстояние. Для съемки применялась пленка типа КН-2, обрабатываемая при проявке до γ 0, 65. Киноштатив применялся несколько модернизированный – дополнительной головкой, позволяющей выдвигать аппарат на 150-200 мм и изменять угол наклона по вертикали и поворота по горизонтали. Покадровый двигатель М-24 мало подходит для подобной работы из-за серьезных конструктивных недоработок: отсутствует счетчик отснятых кадров, сильный нагрев двигателя (тормозная обмотка двигателя постоянно под напряжением), питание от 3-х фазной сети. Подготовка микроскопа наряду с обычно принятой заключается в изготовлении координатной сетки, надеваемой на контрольный монитор микроскопа. Сетка представляет собой прямоугольник, пропорциональный кинокадру, разделенный на квадраты со стороной 10 х 10 мм (сетка изготовляется из оргстекла).

На предметный столик следует закреплять один объект съемки, а не серию в 4-6 объектов, так как это ограничивает возможность манипуляции объектом. Вкладыши объектодержателя должны быть несколько изменены согласно. Вкладыш патрона объектива держателя при использовании для киносъемки должен иметь конус, заканчивающийся круглым стержнем диаметром 1,5-2 мм и высотой 4-5 мм (при расчете на прибор «Джейм 35»), но указанная конструкция пригодна и для других приборов. Измененная конструкция объемодержателя позволяет более точно центрировать объект съемки по отношению к оптической оси микроскопа, а следовательно, полностью использовать технические возможности, заложенные в конструкцию предметного столика, т.е. повороты, наклоны, развороты, смещения и т.д. Не менее важно и то, что основание, на котором крепится объект, будет намного ниже объекта, следовательно, в кадре не будет резко проецироваться изображение основания объектодержателя. Выбор числа строк в кадре происходит в зависимости от времени развертки изображения и от времени, за которое происходит смена кадра. Это связано с тем, что первое определяет экспозицию, а второе определяет время смены кадра в киноаппарате. Запуск киноаппарата происходит вручную нажатием пусковой кнопки покадрового М-24 после окончания развертки, которая видна на контрольном мониторе микроскопа. В отличие от обычных съемок киноаппарат необходимо настраивать таким образом, чтобы при остановке обтюратор оставлял кадровое окно открытым, так как экспонирование происходит при развертке изображения лучом на малоинерционном экране монитора, предназначенного для фотосъемки. В лучшем варианте запуск киноаппарата может осуществляться через промежуточное реле, управляемое электрической схемой самого микроскопа.

По данной методике было снято сто полезных метров для кинокартины режиссера А.М. Сарандука «Почти разгаданная тайна» ЦНФ, 1979 г.

 Похитонов Ю.П.

РГАНТД. Ф. 346. Оп. 1. Д. 149. Л. 40 – 47. Подлинник. Машинопись.

  


[1] Электронный ресурс: http://www.film.ru/articles/postanovlenie-kollegii-no20-ot-9-fevralya-2000-g-ob-itogah-raboty-nauchnyh-i-nauchno.

[2] «Собрание законодательства Российской Федерации», 12.10.2015, № 41 (ч. II), ст. 5649.

[3] Константинов Василий Дмитриевич (1899-1952) – киномеханик-конструктор, изобретатель серии кинокамер 1КСР «Конвас-автомат».

[4] Видоискатель, Визир – вспомогательное устройство фотоаппарата, кинокамеры или видеокамеры, которое служит для наблюдения за объектом съёмки и определения границ снимаемого кадра. Некоторые типы видоискателя также используются для контроля качества изображения, главным образом для фокусировки. В большинстве профессиональных, а также в некоторых любительских киносъемочных аппаратах в качестве видоискателя применяется сопряжённый визир с зеркальным обтюратором. Принцип действия визира, построенного на основе зеркального обтюратора, аналогичен видоискателю однообъективного зеркального фотоаппарата.

[5] Обтюратор (фр. obturateur, от лат. obturo – закрываю) – механическое устройство для периодического перекрывания светового потока. Представляет собой вращающийся секционированный диск, конус, цилиндр либо двигающуюся возвратно-поступательно шторку. Обтюраторы используются в кинопроекторах, киносъемочных, кинокопировальных аппаратах, модуляционных радиометрах инфракрасного диапазона и других оптико-механических и фотоэлектрических приборах.

Сопряженный визир киносъемочного аппарата с зеркальным обтюратором. В большинстве профессиональных, а также в некоторых любительских киносъемочных аппаратах в качестве видоискателя применяется сопряженный визир с зеркальным обтюратором. Плоскость дискового обтюратора таких аппаратов располагается под углом 45° к оптической оси объектива, причем, поверхность обтюратора, обращенная к объективу, покрывается зеркальным слоем. Поэтому при перекрытии кадрового окна обтюратором, весь световой поток от объектива направляется на плоскую матовую поверхность плоско-выпуклой коллективной линзы. Таким образом, на матовой поверхности коллектива получается изображение, идентичное тому, которое получается в кадровом окне на поверхности кинопленки при открытом обтюраторе. Это позволяет построить максимально эффективный видоискатель прямого визирования и производить фокусировку и кадрирование по матовому стеклу. Кроме того, такой видоискатель, как и в однообъективном зеркальном фотоаппарате позволяет визуально контролировать глубину резко изображаемого пространства.

[6] Киносъемка осуществлялась Г.С. Титовым в течение всего полета непосредственно через иллюминатор «Востока-2». Полученные в результате этих наблюдений снимки представляли собой весьма полезные данные для метеостанций. Зафиксированные на пленке облачные поля являлись важной информацией, предназначенной для метеорологических исследований. Программа кинофотоподготовки космонавтов.

Проведение киносъемки входило в программу полета. В программу кинофотоподготовки первых космонавтов входил курс кинофотосъемки, где изучались устройство аппаратуры и методика определения экспозиции и выбора объектива для съемки.

Титов писал в своих воспоминаниях: «Я старался вспомнить все, чему меня учили на занятиях по киноподготовке, чтобы заснять на кинопленку вид нашей планеты с высоты космического полета, заснять для того, чтобы люди могли посмотреть на свой дом-планету со стороны». (Титов Г.С. Голубая моя планета. М., 1973.).

Уже первая космическая съемка показала, что такого рода работа требует особо подготовленной техники. Г.С. Титов докладывал: «Экспонометр у меня сразу отказал, стрелка отскочила. Я успел единственный раз заметить освещенность иллюминатора «Взора», диафрагма, по-моему, получилась 2,5. Дальше я уже работал с киноаппаратом на глаз. Снял во «Взор» Землю два раза. Снял широкоугольным объективом 18 и 50 мм.

В иллюминаторах чудесные виды Земли, свечение ореола вокруг нее. В который раз направляю объектив кинокамеры в иллюминатор. Жалею, что не пришлось овладеть по-настоящему мастерством кинооператора. Все же надеюсь, что, может быть, и у меня, кинолюбителя, что-нибудь получится».

В дальнейшем кинофотоподготовка космонавтов занимала важное место в системе профессиональной подготовки. Это было связано с большими возможностями средств и методов кинофототехники, широко используемой в настоящее время на ПКА и орбитальных станциях. Результаты космических экспериментов и исследований во многом определяются качеством выполненных кинофотосъемок, являющихся объективными данными этих работ.

Условия космического полета накладывают специфические особенности на проведение кинофотосъемок. Основными из них являются: невесомость; недостаточная освещенность внутри ПКА или орбитальной станции; ограниченные размеры иллюминаторов; существенные отличия условий освещенности Земли в зависимости от параметров орбиты ПКА; необходимость работы в скафандре; дефицит времени; изменения состояния иллюминаторов (точечные загрязнения, запотевание, изморозь, засветки и др.); остаточные вращения ПКА; ограниченный запас фото- и кинопленки.

[7] Параллакс («смена, чередование») – изменение видимого положения объекта относительно удаленного фона в зависимости от положения наблюдателя.

[8] НИКФИ – Научно-исследовательский кинофотоинститут, создан в 1929 г.

[9] Экспонометрическое устройство, фотоэлектрический экспонометр, конструктивно объединенный с соответствующими механизмами фотографического или киносъемочного аппарата для автоматической или полуавтоматической установки диафрагмы и (или) выдержки при фото- и киносъемке.

[10] Осциллограф – прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи; измерения) амплитудных и временны́х параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, либо непосредственно на экране, либо записываемого на фотоленте.

[11] Анаморфирование изображения (от греч. Anamorphoo – преобразовываю) – преднамеренное изменение изображения оптическим способом, подразумевающее различный масштаб преобразования в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Так, при анаморфировании из квадрата получается прямоугольник или ромб, а из круга – овал.

[12] Грейферный механизм, грейфер (от нем. Greifen – хватать) – разновидность скачкового механизма в лентопротяжных механизмах киноаппаратуры, служащий для прерывистого перемещения кинопленки на шаг кадра. По сравнению с другими типами скачковых механизмов (кулачковый, мальтийский, пальцевый) грейферный механизм обеспечивает наиболее высокую точность перемещения киноплёнки и получил наибольшее распространение в киносъемочной аппаратуре.

[13] Обтюратор в киноаппарате, устройство для периодического перекрывания света, проходящего к кадровому окну киноаппарата, во время перемещения кинопленки скачковым механизмом.

[14] Эргономика – 1) раздел науки, изучающий поведение человека, движение органов его тела во время выполнения работы с целью создания условий на рабочем месте, обеспечивающих удобство и комфорт, повышающих производительность, снижающих затраты энергии; 2) степень удобства использования предмета, оборудования, приспособления (Словарь «Борисов А.Б. Большой экономический словарь. – М, Книжный мир, 2003.»).

[15] Соматография – от греч. soma – тело и graph – пишу) – метод конструирования схематических образцов человеческого тела относительно различных рабочих положений при эксплуатации (обслуживании) машин и оборудования. При применении метода соматографии используется схематическое изображение тела человека в различных положениях (Душков Б.А., Королев А.В., Смирнов Б.А. Энциклопедический словарь: Психология труда, управления, инженерная психология и эргономика, 2005.).

[16] Цейтраферная киносъемка – (от нем. Zeitraffer, Zeit – время, raffen – буквально собирать, подбирать, выхватывать; переносно – группировать, уплотнять) – разновидность покадровой замедленной съемки, когда интервалы между съемкой кадров строго равны между собой и задаются автоматически с помощью таймера. Этот интервал может составлять несколько секунд, минут или часов, обеспечивая многократное ускорение видимого на экране движения. Устройство, отмеряющее этот интервал и автоматически запускающее механизм киносъемочного аппарата, называется цейтрафером.

Термин «цейтраферная киносъемка» был распространен в СССР и ряде европейских стран. В настоящее время в России чаще употребляется слово «таймлэпс» (англ. Time-lapse photography), распространенное в США и других англоязычных странах.

[17] ЦСДФ – Центральная студия документальных фильмов. Создана в 1944 г. на базе Центральной студии кинохроники.

[18] Конвас-автомат – профессиональный ручной киносъемочный аппарат с зеркальным обтюратором, рассчитанный на использование 35-мм киноплёнки по ГОСТ 4896–80. Один из самых известных и массовых советских киноаппаратов, выпущенный огромным тиражом. Предназначен для съёмки с рук и со штатива фильмов обычного формата, широкоэкранных и кашетированных с размерами и расположением изображения по ГОСТ 24229–80.

[19] Госкино – Государственный Комитет по кинематографии. Создан как Центральное государственное кинематографическое предприятие согласно постановлению Совнаркома от 19 декабря 1922 года на базе Всероссийского фотокиноотдела Наркомпроса.

[20] ЛИКИ – Ленинградский институт киноинженеров

[21] Экспонометрия – раздел фотографии, в котором определяют условия экспонирования фотографических материалов при фото- и киносъемках различных объектов или при фотокопировании, обеспечивающие наилучшее качество получаемых изображений (по критериям качества, принятым в данной области фотографии).

[22] Проворнова С.М. – российский ученый в области кинотехники, профессор. В 1935 г. окончил Ленинградский институт киноинженеров. С 1938 г. работал в этом институте (ректор и заведующий кафедрой киноаппаратуры). Его работы посвящены разработке и усовершенствованию кинопроекционной аппаратуры, стереоскопического кино и высокоскоростным съемкам. Автор нескольких учебных пособий для вузов, кинотехникумов и школ киномехаников.

[23] Пуссэт Л.А. – советский ученый, изобретатель.

[24] Мелик-Степанян А.М. (1908–1986) – советский учёный в области кинотехники. Лауреат Сталинской премии третьей степени (1950).

[25] Тырса И.П. – советский ученый.

[26] Лорман Ш.А. – советский ученый, изобретатель.

[27] Куракин А.С. – советский ученый.

[28] Анненков В.Б. – советский ученый.

[29] Юферов Ф.М. – советский ученый.

[30] Лодочников Э.А. – советский ученый.

[31] МИИГАиК – Московский институт инженеров геодезии, аэрофотосъемки и картографии.

[32] ЦНИИМ – Центральный научно-исследовательский институт материалов.

[33] Грейферно-обтюраторный механизм - механизм, обеспечивающий скачкообразное продвижение пленки. Экспонирование ее происходит в тот момент, когда она неподвижна в кадровом окне. Грейфер с помощью зуба входит в зацепление с пленкой, протягивает ее, затем выходит из зацепления и совершает холостой ход.

[34] ГКНТ СССР – Государственный комитет Совета Министров СССР по науке и технике) – орган государственного управления СССР.

[35] ВНИИТЭ – Всесоюзный научно исследовательский институт технической эстетики. Создан в 1962 г.

[36] Макрокиносъемка - способ получения крупномасштабного изображения мелких объемных объектов.

[37] Микрокиносъемка - метод исследования биологических процессов с помощью киносъемочной аппаратуры и микроскопа.

[38] Панкратическая система - оптическая система, увеличение которой можно изменять непрерывно. (Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 79. Физическая оптика. Академия наук СССР. Комитет научно-технической терминологии. 1970 г.).

[39] ЛИТМО - Ленинградский институт точной механики и оптики.

[40] Киноэндоскопия – эндоскопия, при которой производится киносъемка исследуемых объектов.

© РГАНТД, 2002–2017
Использование материалов сайта РГАНТД допускается только после письменного согласия администрации сайта.
При использовании материалов сайта указание источника (РГАНТД) и гиперссылки на http://rgantd.ru обязательно!

Яндекс цитирования

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru

Сайт ВНИИДАД Сайт 'Вестник архивиста' Официальный портал РОИА Официальный сайт Роскосмоса