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Technische Besonderheiten des 70-mm-Film-Verfahrens

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The 70mm Newsletter
Written by: Dipl.-Ing. G. Haufler, KINO-TECHNIK Nr. 12/1959. Text prepared from vintage papers by Anders M. Olsson, Lund, SwedenDate: 01.01.2018
Das alte Projektionsbild füllte nur einen Teil des Gesichtsfeldes der Zuschauer aus und besaß daher eine Rahmenwirkung. Darunter, die echte Breitbildwirkung kommt zustande, wenn die Bildwand über das Gesichtsfeld der Zuschauer hinausgeht.

Als vor einigen Jahren die ersten Versuche mit 70 mm breiten Filmen gemacht wurden, dachte man noch nicht daran, dieses Filmformat einmal in größerem Umfang in normale Lichtspieltheater einzuführen. Das Ziel der 70-mm-Entwicklung war es zunächst, ein Wiedergabe-Verfahren zu schaffen, das mit nur einem Projektor ähnliche Bildwirkungen erreichen konnte, wie man sie bisher nur mit dem sehr aufwendigen Cinerama-Verfahren mit drei gleichzeitig laufenden Bildwerfern erreicht hatte. Daß eine Bildqualität und ein Raumgefühl, wie es Cinerama trotz mancher technischer Unzulänglichkeiten und trotz des übermäßig hohen Aufwands bringt, mit dem 35 mm breiten Normalfilmformat nicht zu erreichen war, lag auf der Hand.

Wo die Grenze des 35-mm-Films liegt, hat zum erstenmal mehr als deutlich die CinemaScope-Entwicklung gezeigt. Auch CinemaScope projiziert ein breites Panorama-Bild. Dieses CinemaScope-Bild kann man auch auf stark gekrümmte Bildwände vorführen und versuchen, die Zuschauer durch große Bildabmessungen und durch geringen Abstand von der Wand in das Filmgeschehen mit einzubeziehen. Bei dieser Praxis stören aber Filmkorn, mangelhafte Bildschärfe und sonstige Bildfehler, die durch die übermäßig starke Vergrößerung entstehen, so sehr, daß man nicht mehr von einer qualitativ einwandfreien Bildwiedergabe sprechen kann. Mit CinemaScope kommt man also bestenfalls zu ausgedehnten Panorama-Bildern guter Qualität, wenn man darauf sieht, daß die Zuschauer einen Abstand von der Bildwand einhalten, der mindestens drei Viertel der Bildbreite beträgt. Der Winkel, den die Bildwand dabei im Gesichtsfeld der Zuschauer einnimmt, ist aber naturgemäß klein, und deshalb lassen sich bei dieser Technik eben keine Bildwirkungen erzielen, wie sie Cinerama erstmalig mit überraschendem Erfolg gezeigt hat.

Der breite 70-mm-Film hat eine drei- bis viermal größere nutzbare Fläche als das 35-mm-Filmformat. Man kann diesen Film also auf eine drei- bis viermal größere Bildwand projizieren. Das ist dort interessant, wo der Bildgröße von der Wärme-Belastbarkeit des Films oder der Lichtleistung der Spiegellampe her eine Grenze gesetzt ist, also besonders bei den großen Drive-in-Kinos oder bei anderen großen Sonderprojektionen. Der entscheidende Vorzug des 70-mm-Films liegt aber darin, daß mit dem breiten Format bei etwa gleicher Bildbreite wie bisher im normalen Filmtheater die Zuschauer viel näher an die Bildwand herangesetzt werden können und dabei von jedem Zuschauerplatz im Theater ein großes Bild in hervorragender Qualität eingesehen werden kann.

 
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Planung und Einrichtung von Breitfilmtheatern

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70-mm-Kopie im Vergleich zu einer 35-mm-CinemaScope-Kopie.

Beim 35-mm-Format ist ein großes Bild bei gleichzeitig guter Bildqualität nur von wenigen Zuschauerreihen in der Mitte des Theaters wahrzunehmen. Für die vorderen Zuschauerreihen ist die Bildqualität schlecht, für die hinteren Zuschauerreihen die Bildgröße zu klein. Dieser enge Bereich läßt sich mit dem 70-mm-Film also sprengen.

Nachdem sich bei den ersten 70-mm-Filmen gezeigt hat, daß mit diesem Format eine überraschende Steigerung der Bildqualität für alle Zuschauersitze, eine Projektion wirklich raumgreifender Panorama-Bilder und für die Zuschauer ein echtes Raumgefühl zu erreichen sind, haben sich fast alle namhaften großen Produktionen mit der Herstellung von 70-mm-Filmen befaßt. So steht man heute vor der Tatsache, daß der 70-mm-Film kein Sonderverfahren für nur wenige eigens dafür eingerichtete Theater ist, sondern, unterstützt durch ein breites Verleihangebot, sich über kurz oder lang in jeder größeren Stadt wenigstens in einem Theater einführen wird.
 
 

Forderungen an den Bildwerfer

 
Die Maße des 70mm breiten Todd-AO-Films.

Für ein Sonderverfahren, wie Cinerama oder Cinemiracle, kann man sich darauf beschränken, einige Spezialprojektoren anzufertigen und an diejenigen Theater zu verleihen, welche die entsprechenden Filme spielen wollen. Für Filmtheater aber, die neben normalen Filmprogrammen 70-mm-Filme spielen, ja oft in einer Vorstellung 70- und 35-mm-Filme unmittelbar hintereinander zeigen, ist ein neuer Projektortyp notwendig, der sich inzwischen in vielen Dutzend Theatern eingeführt und bewährt hat: der Universalprojektor.

Ein Universalprojektor ist ein Bildwerfer, der für mehrere Formate eingerichtet ist. Man kann auf ihm sowohl 35-mm-Filme nach den verschiedenen Filmverfahren, wie Normalbild-Wiedergabe, Breitbild, Superscope und CinemaScope zeigen, als auch 70-mm-Filme vorführen. Für die Wiedergabe sämtlicher Bildbreiten und Verfahren braucht man also wie bisher nur zwei Projektoren. Sie müssen ganz bestimmte technische Anforderungen erfüllen:

1. Größere Widerstandsfähigkeit und Verschleißfestigkeit des Getriebes wegen des hohen Schaltschritts von fünf statt vier Perforationslöchern und der höheren Laufgeschwindigkeit von 30 B/s. Der höhere Schaltschritt und diese hohe Laufgeschwindigkeit ergeben zusammen fast eine Verdoppelung der Beschleunigung des Films gegenüber der normalen Filmvorführung.

2. Rasche Umstellmöglichkeit des Filmwegs und des Antriebs beim Übergang von 35- auf 70-mm-Film.

3. Hoher Lichtwirkungsgrad bei allen Formaten, also Anpassung des optischen Systems an die Bildfenstergrößen.
 
 

Bildqualität und Filmabmessungen

 
Von oben: Schnitt durch das T-Kiptagon f = 100 bis 150 mm.

P-Kiptagon f = 50 bis 95 mm, bestehend aus Grundobjektiv, Weitwinkelvorsatz und Vorsatz für Brennweiteneinstellung.

Der 35-mm-Film hat eine nutzbare Fläche von etwa 320 qmm für die normale Bildwiedergabe und von etwa 380 qmm für die Wiedergabe von CinemaScope-Filmen. 70-mm-Filme erreichen dagegen eine Bildfläche von fast 1100 qmm. Die Bildaufzeichnung ist unverzerrt. Man gewinnt damit gegenüber der komprimierten Kopie an Bildqualität unabhängig von der größeren Bildfläche.

Das Bildformat der 70-mm-Filme hat etwa das Seitenverhältnis 1:2,15, ist also etwas schmaler als das CinemaScope-Bild. Das ausgedehnte rechteckige Bildformat auf dem Film hat aber andererseits wieder den Nachteil, daß die Ausnutzung der Lichtquelle nicht so gut ist wie bei einem größeren Bildformat gleicher Fläche, aber mit einem kleineren Seitenverhältnis. Trotzdem ist in der Praxis die Lichtausbeute bei den 70-mm-Kopien etwa gleich groß wie bei der 35-mm-CinemaScope-Kopie, weil durch das größere Format und den dadurch bedingten größeren Objektivdurchmesser ein günstiger Wirkungsgrad erreicht wird.

Der 70-mm-Film besitzt eine normale Perforation mit fünf Perforationsöffnungen pro Bildhöhe. Die Tonaufzeichnung erfolgt auf sechs Magnetspuren, von denen sich je zwei außerhalb und je eine innerhalb der Perforation befinden. Die beiden Tonspuren außerhalb der Perforation sind aus Herstellungsgründen auf nur je einem breiten Magnetitstreifen untergebracht.
 
 

Bildgeschwindigkeit

 
Vergleich der günstigsten Projektionsbildbreiten der wichtigsten modernen Filmverfahren


Die ersten 70 mm breiten Todd-AO-Filme wurden mit 30 B/s aufgenommen. Man hat die Bildzahl von 24 auf 30 mit Rücksicht auf die Tatsache erhöht, daß das Auge an der Peripherie mehr empfindlich gegen Flimmern ist als in der Mitte des Gesichtsfeldes. Bei ausgedehnten breiten Bildbändern glaubte man deshalb, mit der normalen Bildzahl von 24 pro Sekunde und der Zweiflügelblende nicht mehr auszukommen. Die Praxis hat aber gezeigt, daß bei normaler Bildwandausleuchtung keine Gefahr für ein Flimmern am Bildrand besteht. Deshalb wurden die folgenden 70-mm-Filme wieder mit 24 B/s gedreht. Trotzdem muß - mit Rücksicht auf die ersten Filme - der Projektor auf beide Bildgeschwindigkeiten einstellbar sein.
 
 

Die Projektionsobjektive

 
Größenvergleich eines normalen Projektionsobjektives und einer 70-mm-Optik. Beide Brennweiten 65 mm.

Todd-AO ist eine unverzerrte Projektion. Wie beim Normalfilm und dem einfachen Breitbild wird der Film linear vergrößert auf der Bildwand abgebildet. Da sich in den meisten Filmtheatern die Bildbreite bei 70 mm nicht wesentlich von derjenigen der CinemaScope-Filme unterscheiden wird - man erreicht günstige Voraussetzungen, wenn das 70-mm-Bild auf eine 20 bis 30% größere Bildbreite projiziert wird als der CinemaScope-Film -, sind die Objektivbrennweiten bei der 70-mm-Bildwiedergabe etwa dieselben wie bei CinemaScope. Der zweifache Dehnungsfaktor bei der anamorphotischen Bildwiedergabe wird durch das mehr als doppelt so breite Filmbild bei 70-mm-Film ausgeglichen. Um in Theatern verschiedener Größe und Baulänge 70-mm-Filme wiedergeben zu können, wird man also vorwiegend Objektivbrennweiten im Bereich von f = 80 bis 120 mm benötigen.

Die normalen Projektionsobjektive lassen sich für 70-mm-Film nicht verwenden. Sie zeichnen nur ein Filmbildchen von etwa 20 mm Breite scharf aus. Von ISCO, Göttingen, wurde deshalb ein neuer Objektivtyp, das T-Kiptagon, entwickelt. Dieses System wird in zwei Ausführungen hergestellt:

Type 1: T-Kiptagon, Brennweite f = 100 bis 150 mm. Für diese längeren Brennweiten ist das Objektiv ein einfacher Sechslinser vom Gauss-Typ mit der Lichtstärke 1:2.

Type 2: T-Kiptagon, Brennweite f = 50 bis 95 mm. Für diese kürzeren Brennweiten führt ein einfacher Gauss-Typ zu kleinen Linsendurchmessern und damit kleinen Lichteintrittsöffnungen. Es würde zu große Schwierigkeiten machen, den breiten Lichtkegel, der das 70-mm-Bildfenster durchsetzt, in diese kleine Objektiveintrittsöffnung hineinzuverlegen. Deshalb sind die Objektive der kurzen Brennweiten f = 50 bis f = 95 mm sogenannte Objektivkombinationen. Sie bestehen aus drei Teilen, nämlich einem Grundobjektiv langer Brennweite, einem Weitwinkelvorsatz und einem Vorsatzglied, das die Brennweite in kleinen Grenzen zu variieren erlaubt.

Das Grundobjektiv langer Brennweite ist wieder ein sechslinsiger Gauss-Typ, der Weitwinkelvorsatz ein zweigliedriger, vierlinsiger Verkleinerungsvorsatz mit dem Faktor 2. Er halbiert also die Brennweite des Grundobjektivs. Das dritte Glied, die variable Vorsatzlinse, wird verwendet, damit die Kombination Grundobjektiv und Weitwinkelvorsatz nicht in zu vielen Brennweiten-Abstufungen hergestellt werden muß.

Der Vorsatz regelt die Brennweite um etwa 20%. Man kann also mit einem solchen Objektiv zum Beispiel die Brennweite 80 bis 95 mm durchfahren. Diese Objektivkombination hat den großen Vorteil, daß die Lichteintrittsöffnung groß ist und damit auch bei kurzen Brennweiten eine ausgezeichnete Lichtausnutzung und Gleichmäßigkeit der Bildausleuchtung erreicht wird.
 
 

Welche Theater eignen sich für 70-mm-Filme?

 
Keineswegs sind es nur die großen Häuser, in denen der 70-mm-Film voll zur Wirkung kommt. Im Gegenteil, die kleineren Lichtspieltheater sind aus baulichen Gründen oft noch besser geeignet. Es kommt bei der 70-mm-Filmwiedergabe nicht auf die absoluten Abmessungen der Bildwand an. Viel wichtiger ist das Verhältnis von Bildwandgröße zur Saallänge, das allein den Bildwinkel, den der Zuschauer wahrnimmt, bestimmt. Deshalb sind für den 70-mm-Film günstig:

Theater, deren Bildwandbreite mindestens die Hälfte der Saallänge, möglichst aber drei Fünftel davon beträgt.

Theater, die keine allzugroße Schrägprojektion besitzen und über eine genügend große Bühnenhöhe verfügen, um das 70-mm-Format unterzubringen.
 
 

Bildgröße und Bildwandkrümmung

 
35- und 70-mm-Filme in einem Theater vorgeführt, sollten sich zumindest durch die Größe des Projektionsbildes unterscheiden. Bild 15 zeigt, um welchen Betrag der 70-mm-Film größer projiziert werden sollte als der 35-mm-CinemaScope-Film. Bei diesem Größenunterschied hat man auch für alle 35-mm-Film-Verfahren noch eine brauchbare Bildqualität. In der Praxis geht man aber vielfach dazu über, 35-mm-CinemaScope- und Todd-AO-Bild gleich groß zu machen, weil die örtlichen Verhältnisse im Theater eine noch stärkere Ausdehnung des 70-mm-Bildes nicht zulassen. Es ist ganz klar, daß dabei zwar eine erstklassige Bildqualität bei der 70-mm-Projektion gewährleistet ist, die 35-mm-Filme aber, besonders von den vorderen Zuschauerreihen aus, nicht die beste Qualität aufweisen. Das ist ein Nachteil und technisch eigentlich nicht zu vertreten.

Die Wirkung eines großen 70-mm-Bildes ist nicht zuletzt auf die starke Krümmung der Bildwand zurückzuführen. Die Krümmung ist wesentlich größer als bei CinemaScope-Vorführungen. Es wurde deshalb schon vorgeschlagen, für 70-mm- und 35-mm-Verfahren verschiedene Bildwandkrümmungen einzurichten, und zwar durch Bildwandgestelle, deren Krümmungsradius verändert werden kann. Das führt allerdings zu teuren Konstruktionen und erlaubt es nicht, unmittelbar von 35- auf 70-mm-Film zu überblenden. Es ist also immer eine Pause notwendig.

Die meisten Filmtheater, die jetzt mit 70-mm-Maschinen eingerichtet werden, sind deshalb dazu übergegangen, eine feste Bildwandkrümmung einzurichten, auf die alle Filmverfahren und -formate gespielt werden. Wenn diese Krümmung auch für den 35-mm-Film etwas zu groß und unmotiviert erscheint, hat sie doch keine technischen Nachteile. Die verschiedene Schärfe der Objektive überbrückt im allgemeinen den Krümmungsradius. Wo das nicht der Fall ist, kann man durch Verändern des Luftabstandes des vorderen und hinteren Gliedes bei sechslinsigen Projektionsobjektiven vom Gauss-Typ einen Ausgleich herbeiführen.
 
 
Bildbreite Durchbiegung
10 m 1,8 m bis 2,5 m
12 m 2,3 m bis 3,0 m
13 m 2,5 m bis 3,5 m
14 m 2,8 m bis 3,8 m
15 m 3,0 m bis 4,2 m
16 m 3,4 m bis 4,5 m
17 m 3,6 m bis 4,8 m
18 m 3,8 m bis 5,0 m
20 m 4,0 m bis 5,5 m
  
 

Der Universalprojektor Bauer U2

 
Das gekapselte Projektorwerk des Bauer U2-Projektors.

Für die Wiedergabe von 35- und 70-mm-Filmen wurden von mehreren Firmen Universalprojektoren entwickelt. Zu ihnen zählt auch die Bauer U2-Maschine, die vor etwa einem Jahr auf den Markt kam. Ihre wesentlichsten Konstruktionsmerkmale sind im folgenden kurz beschrieben.

Projektorwerk: Robustes, leise laufendes Gerät mit Malteserkreuzschaltung. Das vierteilige Malteserkreuz hat tangentialen Ein- und Auslauf. Das Werk hat zentrale Bildverstellung, Kegelblende und ist für Lampen-Aperturen bis 1:1,5 gebaut.

Filmführung: Gekrümmte Filmbahn für 35- und 70-mm-Filme, leicht auswechselbar. Filmandruck an die gekrümmte Bahn durch Stahlband mit Teflonauflage. Die Teflonauflage hat eine besonders hohe Gleitfähigkeit und erübrigt den Einsatz von Samt bei neuen Kopien. Die Zahnrollen, also Vorwickelrolle und Nachwickelrolle, werden in getrennter Ausführung für 35- und 70-mm-Film hergestellt. Dadurch ergibt sich eine längere Lebensdauer der 70-mm-Rolle, die von der Spieldauer der 35-mm-Filme unabhängig ist. Die Andruckrollen sind kombiniert für 35- und 70-mm-Filme eingerichtet. Eine Drehung am Andruckrollenhalter stellt die gewünschte Andruckrolle auf die vorgesehene Filmbreite ein.

Filmaufwicklung: Das hohe Gewicht der großen Filmspulen für 70 mm erfordert eine motorische Filmaufwicklung. Ein eigener Antriebsmotor treibt über eine lastabhängige Aufwickelfriktion die untere Spule an. Sie sichert vom ersten bis zum letzten Meter Film einen gleichbleibenden Filmzug und eine denkbar gute Filmschonung. Die Filmtrommeln fassen 1300 m Film. Die Rolle selbst ist durch einen Rollenkanal abgeschlossen, der Gewähr bietet, daß der Film, auch wenn er eventuell gewisse Verwölbungen aufweist, im Kanal nicht zerkratzt werden kann. Die richtige Lage der verschiedenen Spulen für 35- und 70-mm-Filme wird durch verstellbare Anschläge in der Trommel hergestellt.
 
 
Auswechselbare Zahn- und Umlenkrollen für 35-mm-Film

Bei der Umstellung von 35 auf 70 mm müssen ausgetauscht werden:

1. Das Projektionsobjektiv. Da die verschiedenen Objektive vorjustiert in entsprechenden Fassungen aufbewahrt werden, ist eine Scharfstellung mit Licht nach dem Objektivwechsel nicht notwendig.

2. Die Zahnrollen. Alle Zahnrollen werden durch eine einzige Schraube an der Stirnseite der Rollenachse mit der Achse verklemmt. Nach Lösen dieser Schraube (sie braucht nicht abgenommen zu werden) läßt sich die Rolle abziehen und gegen die Zahnrolle des anderen Formats austauschen. Von diesem Austausch werden betroffen: die Vorwickelrolle, die Nachwickelrolle, die Schaltrolle, die getriebene Zahnrolle des Magnettongeräts und eine Umlenkrolle. Um Verwechslungen auszuschließen, sind alle 35-mm-Rollen mit gelber Farbe gekennzeichnet. Die Einstellung der Andruckrollen weist dieselbe Farbkennzeichnung auf.

3. Filmbahn und Filmbahn-Gegenstück. Die Filmbahn ist nur an zwei Scharnierbolzen eingehängt. Sie wird einfach nach oben abgezogen und durch die Filmbahn des anderen Formats ersetzt.
 
 
Aufwickelfriktion mit eigenem Motor.

Das Gegenstück mit dem Bildfensterschieber läuft in zwei Führungsbolzen und ist mit zwei Randelschrauben festgespannt. Es läßt sich ebenso rasch und leicht austauschen.

4. Werkdrehzahl. Der Synchronmotor des U2-Projektors treibt das Werk über ein innenverzahntes Getriebe an. Das Zahnradgetriebe läßt sich mit einem Handgriff umstellen, so daß das Projektorwerk den Film entweder mit 24 oder mit 30 Bildern durchzieht.

5. Tongerät. Eine Umstellung des Magnettongerätes von Vier- auf Sechskanal-Tonwiedergabe (35/70-mm-Film) erübrigt sich. Das Tongerät enthält zwei getrennte Tonköpfe für den 35-mm-Vierkanal- und den 70-mm-Sechskanal-Film. Automatisch wird beim Einlegen des Filmes durch Anlegen der Andruckrolle eine Umschalteinrichtung betätigt, die die Tonanlage dem Filmverfahren anpaßt.
 
 
Filmbahn und Filmbahn-Gegenstück für 35-mm-Film
 
 
Das umschaltbare Zwischengetriebe für die Bildgeschwindigkeiten von 24 und 30 B/s.  
Magnettongerät mit automatischer Umschaltung von 4- auf 6-kanalige Wiedergabe.  
Antriebsmotor des Bauer U2 mit den Handgriffen für die Bildfrequenz-Umschaltung. 
Bildfensterschieber mit unterschiedlichen Bildfenstern für Breit- und Normalbild, CinemaScope und Todd AO. 
  
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Updated 31-12-17