Historia rozwoju
Pierwsze rozwiązania
Proces anamorfotycznego zniekształcenia obrazu został opracowany przez francuskiego profesora Henriego Chrétiena podczas I wojny światowej w celu zapewnienia szerokiego pola widzenia z ówcześnie bardzo dynamicznie rozwijanych czołgów[1]. Proces ten nazwany przez Chrétiena terminem Hypergonar pozawalał na 180-stopniową obserwację pola walki. Po zakończeniu wojny technologia ta zaczęła być wykorzystywana w kinematografii, a pierwszym filmem zaprezentowanym z użyciem hypergonaru był krótki obraz z 1927 roku w reżyserii Claude’a Autant-Lara Pour Construire un Feu[2]. Później technika anamorfotycznego obrazu panoramicznego nie była już wykorzystywana, aż do 1952 roku, kiedy to amerykańska wytwórnia filmowa Twentieth Century-Fox zakupiła prawa do jej używania we własnym systemie panoramicznym CinemaScope[2]. System CinemaScope był jednym z wielu opracowanych w latach 50. w celu zachęcenia publiczności do powrotu do kin w świetle wzrastającej konkurencji ze strony telewizji. Pierwszym pełnometrażowym filmem, który został zrealizowany z użyciem optyki anamorfotycznej, był pokazany w 1953 roku Tunika (ang. The Robe). Rozwój szerokoekranowej techniki anamorfotycznej został podyktowany potrzebą poszerzenia proporcji obrazu. Współczesne panoramiczne systemy anamorfotyczne posiadają proporcje 2,39:1, co oznacza, że obraz jest 2,39 razy dłuższy od swojej wysokości. Format akademii będący standardowym nieanamorfotycznym systemem zapisu na taśmie 35 mm posiada proporcje 1,37:1, które nie zapewniają uzyskania obrazu panoramicznego. W konwencjonalnych systemach zapisu szerokoekranowego przy pomocy zwykłych soczewek sferycznych obraz ma szerokość równą szerokości klatki filmowej. W celu zachowania proporcji obrazu panoramicznego część powierzchni klatki jest tracona przez maskowanie w procesie produkcji filmu (maskownica na obiektywie kamery) lub już w kinie podczas wyświetlania (maskownica na projektorze) (Rys. 1).
W celu wykorzystania całej powierzchni klatki filmowej stosuje się obiektywy z soczewkami anamorfotycznymi, które dwukrotnie kompresują (ściskają) obraz w poziomie (Rys. 2). Wraz ze zwiększeniem wykorzystania powierzchni klatki wzrasta również jakość zapisanego obrazu. Wprowadzone w procesie nagrywania zniekształcenie obrazu musi być odwrócone podczas jego odtwarzania, dlatego do projekcji używa się innej soczewki anamorfotycznej, rozciągającej obraz w poziomie do odpowiednich proporcji. Należy zwrócić uwagę, że obraz nie jest modyfikowany w pionie w żaden sposób, a soczewka anamorfotyczna powoduje jedynie kompresję wymiaru w jednym kierunku, czyli w poziomie.
Mogłoby się wydawać, że można uzyskać obraz panoramiczny prostszymi metodami, ale ze względu na powszechność wykorzystania taśmy filmowej standardu 35 mm ekonomiczniejsze dla producentów i właścicieli kin było dodanie odpowiednich soczewek do kamer i projektorów, niż inwestowanie w całkiem nowy format obrazu. Wprowadzenie nowej technologii wymagałoby nowego wyposażenia do przetwarzania i edycji obrazu, kamer i projektorów.
Pierwszą próbą uzyskania obrazu panoramicznego był oparty na trzech zsynchronizowanych kamerach kamerach system Cinerama, ale ostatecznie jako praktyczniejszy zwyciężył sposób oparty na soczewkach anamorfotycznych. System Cinerama poprzedził wprowadzenie standardów anamorfotycznych, ale produkcja filmów w tej technologii posiadała szereg wad. Trzy obrazy z trzech równolegle ustawionych kamer nigdy nie pasowały do siebie idealnie, zwłaszcza na krawędziach, a do ich odtwarzania potrzeba było aż trzech doskonale zsynchronizowanych projektorów wyświetlających obrazy z taśm filmowych o niestandardowej wysokości klatki wynoszącej 6 otworów[3], co zwiększało czterokrotnie całkowitą długość materiału filmowego. Ponadto do kręcenia filmów potrzebne były trzy kamery lub jedna, trójobiektywowa, naświetlająca obraz jednocześnie na trzech taśmach, co z kolei powodowało problemy z synchronizacją. Mimo to popularność kina panoramicznego była bardzo duża, co we wczesnych latach 50. motywowało wytwórnie do prac nad nowymi technologiami wyświetlania. Ogólnie bardzo niewielka liczba filmów była dystrybuowana w formacie Cinerama i wyświetlana w specjalnie przystosowanych do niego kinach[4]. Atrakcyjność systemu anamorfotycznego polegała na tym, że oferował on podobne proporcje obrazu co Cinerama (2,59:1), ale bez jego niewygody i konieczności synchronizacji mechanizmów przesuwu taśm.
Rozwiązania współczesne
Obecnie popularnie używany standard panoramiczny nazywany jest ogólnie jako „Scope” lub „2,35”, a pojawiający się w czołówkach filmów napis „Filmed in Panavision” oznacza, że materiał został nakręcony przy użyciu anamorfotycznej optyki opracowanej przez Panavision. Wszystkie powyższe nazwy oznaczają, że przeznaczona do dystrybucji kopia filmu wykorzystuje projektor z soczewką anamorfotyczną zmieniającą proporcje na 2:1, czyli rozciągającą obraz dwukrotnie w poziomie. Format ten jest prawie identyczny z wcześniejszym CinemaScope, poza nieznacznymi różnicami technicznymi.
Stosowanie kamer z soczewkami anamorfotycznymi powoduje niejednokrotnie powstawanie specyficznych artefaktów, które nie występują przy filmowaniu z użyciem klasycznej optyki sferycznej. Jednym z nich są flary z charakterystycznymi, poziomymi liniami o niebieskim zabarwieniu, które są najbardziej widoczne przy filmowaniu jasnych punktów na ciemnym tle, np. świateł samochodowych w nocy. Cecha ta niekoniecznie jest wadą i niejednokrotnie bywa wstawiana jako efekt specjalny do produkcji filmowanych zwykłymi soczewkami, aby zasymulować anamorfotyczne. Inną charakterystyczną cechą obrazu filmowanego optyką anamorfotyczną są refleksy świetlne na soczewkach, które mają kształt eliptyczny, a nie kolisty. Poza tym szeroki kąt soczewek anamorfotycznych przy zastosowaniu ogniskowych krótszych niż 40 mm powoduje powstanie perspektywy cylindrycznej wykorzystywaną przez niektórych reżyserów i operatorów.
Inną charakterystyczną dla soczewek anamorfotycznych cechą jest tendencja do rozmywania obiektów znajdujących się poza zakresem głębi ostrości bardziej w kierunku poziomym, niż pionowym. Oddalone punkty światła znajdujące się w tle obrazu pojawiają się jako owale. Podczas zmiany ogniskowej obiektywu w miarę przybliżania wyraźnie widać kurczenie się ich w poziomie, aż do rzeczywistego kształtu okręgu. Popularne twierdzenie, że soczewki anamorfotyczne posiadają mniejszą głębię ostrości, nie jest do końca prawdziwe. Obecność w obiektywie anamorfotycznym cylindrycznego elementu optycznego powoduje, że rejestruje on dwa razy szerszy obraz niż soczewka sferyczna o tej samej ogniskowej. W związku z powyższym operatorzy kamer stosują anamorfotyczne obiektywy o ogniskowej 50 mm odpowiadające optyce sferycznej 25 mm, 70 mm odpowiadające 35 mm i tak dalej.
Chociaż format szerokoekranowego obrazu anamorfotycznego nadal jest wykorzystywany w kamerach filmowych, to coraz bardziej traci on popularność na rzecz standardu Super 35. Wykorzystuje on zwykłe soczewki sferyczne znacznie doskonalsze od anamorfotycznych[5], a obraz jest maskowany od góry i od dołu do uzyskania pożądanej proporcji. W procesie postprodukcji możliwe jest wykonanie kopii w dowolnym standardzie, także do wyświetlania w kinach z projektorami wyposażonymi w anamorfotyczne obiektywy. Najważniejsze różnice standardu Super 35 w porównaniu do anamorfotycznego polegają na tym, że:
- obiektywy anamorfotyczne powodują powstawanie artefaktów i zniekształceń opisanych powyżej,
- optyka anamorfotyczna jest znacznie droższa, niż soczewki sferyczne,
- optyka anamorfotyczna nie rejestruje żadnych danych o obrazie ponad i poniżej krawędzi klatki, więc nie może być w prosty sposób przeniesiona na media o węższych proporcjach obrazu, takich jak 4:3 czy 16:9, popularnych w telewizji,
- ziarno współczesnych materiałów światłoczułych jest bardzo małe, a dzięki wysokiej jakości procesowi postprodukcji cyfrowej Digital Intermediate (w skrócie DI), format anamorfotyczny zawsze będzie oferował większą rozdzielczość obrazu, niż standardy nieanamorfotyczne.
Mimo niedoskonałości format obrazu panoramicznego oparty na optyce anamorfotycznej jest głęboko zakorzeniony we współczesnej kinematografii. Bez względu na rodzaj kamer i optyki wykorzystywanych do produkcji filmów, kopie dystrybucyjne są w znakomitej większości produkowane w proporcji panoramicznej 2,39:1 dla projektorów anamorfotycznych. Prawdopodobnie sytuacja ta nie zmieni się szybko, ze względu na to, że właściciele kin na całym świecie nie są chętni do zmiany urządzeń projekcyjnych.
Wielu reżyserów i producentów filmowych, wykorzystujących standard anamorfotyczny, kręci swoje filmy tylko w taki sposób. Do reżyserów wiernych anamorfotycznemu standardowi panoramicznemu należą między innymi Clint Eastwood, John McTiernan, Jan de Bont, Mel Gibson i Michael Bay. Wielu słynnych operatorów filmowych, takich jak Donald McAlpine, Vilmos Zsigmond, László Kovács i John Schwartzman stało się swego rodzaju adwokatami formatu anamorfotycznego.