放映机光路的六个环节:9355电影放映机笔记
任何一环出问题,幕上都会以特定方式告诉你。
放映机的机械部分看起来复杂,光路却相当朴素:一个亮点、一组把光收集起来的镜子、一格被照亮的画面、一个按时遮光的叶片、一枚把画面放大的镜头、一块把光漫射回观众眼睛的幕。下面按光前进的顺序走一遍。
一、光源与反光碗
光源要尽可能亮,而且在一个尽可能小的发光区里亮——因为光学系统只能收集从小面积发出的光并整齐地送下去。反光碗把向后发散的那一半光折回来,让它与直射光一起朝前走。常见做法是椭球或抛物面反射面,把光源放在焦点上。
- 发光区越小、亮度越高,后级越容易把光收拢,这叫光学扩展量的约束:收集到的光既受光源面积限制,也受发散角限制,两者不能同时占满。
- 光源附近必然伴随大量热,所以这一段通常有强制风冷或水冷,并用滤热镜把红外挡在片门之前。
- 反光碗一旦积尘或镀层老化,幕上先出现的往往不是整体变暗,而是亮度分布不均。
二、聚光镜组
聚光段的任务是把光源的光变成一束均匀照满片门的光,并让这束光的发散角与镜头的接收角匹配。匹配得好,光几乎全部进入镜头;匹配不好,多出来的光变成机内散射和热量,少了的部分变成幕上的暗角。
均匀性从哪里来
理想情况下片门被均匀照亮,实际上中心总比边角亮一些。放映端能做的是把这种不均匀控制在看不出来的程度:清洁镜片、校正光源位置、复核滤热镜是否变形。
三、片门与定位机构
片门是整条链路上唯一与影片本体直接接触的光学位置。它要做三件事:把这一格画面精确压在同一个平面上、让它在曝光的瞬间完全静止、用开口限定出放映画幅。
- 间歇运动:胶片不是匀速通过片门的。爪轮或类似机构把片基一格一格地拽下来,拽完立刻停住;快门在停住的时间里开启。走片、停住、开光、关光,这个循环每秒重复帧率那么多次。
- 压片与导轨:压片板的压力和导轨的磨损直接决定画面会不会上下跳动,也决定片基会不会被划伤。
- 遮片开口:开口尺寸就是放映画幅,换画幅必须换遮片。参见遮幅与安全框一页。
- 散热:片门是整条光路上单位面积热负荷最高的地方之一,所以滤热与风路都优先照顾它。
四、旋转快门
快门的职责是在胶片移动时把光挡住,否则观众会看到画面在幕上滑动。它的叶片张角与转速决定了幕上的光是怎样被切成一段一段的。多叶片快门会在同一格画面上多遮几次,把闪烁频率抬高到更不容易被察觉的范围,代价是总透光时间变短、画面变暗。
五、放映镜头
镜头把片门上那一小块亮区放大成幕上的画面。它决定三件事:画面有多大(焦距与距离)、边角是否和中心一样清晰、几何是否规整。变形宽银幕还要在这里完成水平解压。
六、银幕
幕不是被动的白墙,它决定光往哪个方向返回。增益高的幕把更多光集中到正对幕面的方向,侧边座位就会偏暗;增益接近一的幕各方向更均匀但峰值亮度低。穿孔透声幕还要让声音从幕后穿过来,这会损失一部分光。
按现象反查环节
| 幕上现象 | 最先怀疑 | 为什么 |
|---|---|---|
| 整体偏暗 | 光源、滤热镜、幕面 | 光通量不足或幕面反射效率下降 |
| 中心亮四角暗 | 聚光段与镜头匹配 | 收集角与接收角不匹配,边缘光被截掉 |
| 画面上下跳动 | 片门与定位机构 | 压片压力、爪轮磨损或片基收缩 |
| 画面横向滑动 | 快门相位 | 遮光时机与走片时机不同步 |
| 可见闪烁 | 快门叶片数与转速 | 遮挡频率落在容易被察觉的范围 |
| 边角发虚 | 镜头与片门平面度 | 像场与片基平面不重合 |
| 侧座偏暗 | 幕布增益 | 高增益幕把光集中到正对方向 |
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