Текст книги "Как кино служит человеку"
Автор книги: А. Федоров
Соавторы: Г. Григорьев
сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 3 страниц)
Рис. 18. Фонограф – первый прибор для записи и воспроизведения звука.
Записанный таким образом звук легко было воспроизвести. Для этого мембрана с иглой отодвигалась от цилиндра, и вращением ручки в обратную сторону цилиндр возвращался в первоначальное положение. Затем игла вновь вставлялась в проделанную ею бороздку, и цилиндр снова приводился во вращательное движение. Сапфировая игла, прыгая из одного углубления в другое, заставляла мембрану колебаться – из рупора слышались все звуки, записанные на фольге!
В дальнейшем фонограф был усовершенствован. Цилиндр, покрытый оловянной фольгой, был заменён диском с нанесённым на нём тонким слоем воска. Это улучшило качество записи и воспроизведения звука. Затем и восковые диски были заменены более удобными и долговечными пластинками из алюминия, целлулоида и эбонита. Изменился и внешний вид фонографа. Наш современник – патефон – есть не что иное, как усовершенствованный фонограф.
Вскоре после того как появился фонограф, были сделаны и попытки использования его для озвучания двигающихся изображений.
Был изобретён аппарат, состоящий из двух барабанов. На один из барабанов снимались фотографии, а на другой записывался звук.
Однако этот аппарат, названный кинетоскопом, был аппаратом только для индивидуального пользования. Он представлял собою небольшой ящик с сильным увеличительным стеклом. Зритель прикладывал свой глаз к увеличительному стеклу и опускал монету в специальное отверстие ящика. Механизм приходил в движение; барабаны вращались. Изображённые на одном из них фигурки двигались; одновременно раздавались звуки, записанные на другом барабане. Длительность «сеанса» в кинетоскопе не превышала 30 секунд.
В дальнейшем, когда уже появилось немое кино, изобретатели делали попытки использовать усовершенствованный звуковоспроизводящий аппарат – граммофон для озвучания кинофильмов. При этом изображение снималось на плёнку, а звук записывался на восковой или металлический диск. Но оказалось, что очень трудно одновременно воспроизводить на экране изображение и звук. Очень часто звук отставал от изображения или наоборот – опережал его. Нередко зрители первых звуковых кинофильмов громко смеялись или возмущались полному несоответствию между словами и действиями героев. Да и сама звукозапись оказывалась делом сложным. Актёры должны были находиться в непосредственной близости от рупора звукозаписывающего аппарата. Достаточно было кому-нибудь из них отвернуться в сторону, как звук голоса почти совсем не записывался на пластинку.
Всё это заставило искать новые, более совершенные способы озвучания кинематографа. И эти способы были найдены. Их подсказала новая, быстро развивающаяся отрасль науки и техники – электричество.
2. КАК ЗВУК ПЕРЕДАЁТСЯ ПО ПРОВОДАМ
Знаете ли вы, как устроен и работает обычный телефон?
Представьте себе два небольших магнита, удалённых друг от друга на значительное расстояние. На каждый из магнитов надета катушка с несколькими слоями тонкой изолированной проволоки. Обе катушки соединены между собой проводами. Вблизи магнитов закрепляются тонкие и упругие стальные пластинки – мембраны (рис. 19).
Если перед одной из мембран произвести звук, то звуковые колебания воздуха вызовут колебательные движения стальной мембраны. Она будет то приближаться к магниту, то удаляться от него. В результате этого в катушке, надетой на магнит, возникает переменное электрическое напряжение. По проводам, связывающим обе катушки, потечёт электрический ток, величина которого будет непрерывно меняться в зависимости от колебания стальной пластинки.
Проходя по катушке второго магнита, электрический ток будет в большей или меньшей степени подмагничивать его. При этом вторая мембрана будет сильнее или слабее притягиваться к магниту. Она будет в точности повторять колебания первой мембраны. Приложив к ней ухо, мы ясно услышим звуки, которые производятся у первой мембраны.
Рис. 19. Схема, поясняющая устройство телефона.
Рис. 20. Так устроен угольный микрофон – важнейшая деталь современного телефонного аппарата.
На этом явлении и основана работа телефона – аппарата, предназначенного для передачи звуков по проводам на большие расстояния.
Правда, современный телефонный аппарат имеет более сложное устройство. В нём описанное явление используется лишь для того, чтобы превращать колебания электрического тока в звуковые колебания. А для превращения звуковых колебаний в электрические в телефонном аппарате имеется специальный прибор – микрофон.
Существуют различные типы микрофонов. Вот как устроен один из них, так называемый угольный микрофон (рис. 20). Главной его деталью является тонкая круглая пластинка, сделанная из угля, – мембрана. Мембрана закреплена в специальной коробочке, изготовленной из пластмассы или металла. Внутри коробочки, почти касаясь мембраны, установлена угольная колодка, на которой сделано несколько углублений – вырезов. В эти вырезы насыпают мелкозернистый уголь.
Микрофон включается в электрическую цепь так, что мембрана соединяется с одним концом этой цепи, а угольная колодка с другим. Таким образом, угольный порошок является составным звеном электрической цепи. В эту же цепь включается источник постоянного электрического тока – батарея, а также телефонная трубка, воспроизводящая звуки.
Когда перед микрофоном раздаются какие-либо звуки, угольная мембрана колеблется и то сильнее, то слабее сжимает угольный порошок. В результате этого сопротивление прохождению электрического тока через микрофон то уменьшается, то возрастает. При этом в цепи соответственно изменяется сила тока.
Меняющийся по силе ток поступает в телефонную трубку. Магнит колеблет упругую стальную мембрану, и в трубке вновь рождаются произнесённые перед микрофоном звуки.
Таким образом, современный телефонный аппарат сочетает в себе микрофон, превращающий звуковые колебания в электрические, и электромагнитную телефонную трубку, в которой совершается обратный процесс – превращение колебаний электрического тока в звуковые.
Успешный опыт использования электрического тока для передачи звука на большие расстояния заставил исследователей поработать и над тем, чтобы применить электричество для записи звуковых колебаний.
3. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ПОМОГАЕТ ЗАПИСЫВАТЬ ЗВУКИ
Если поместить железный стержень в катушку с намотанной на ней изолированной проволокой и пропустить через проволоку электрический ток, то железный стержень приобретает свойство притягивать стальные и железные изделия. Он становится, как говорят, электромагнитом. Его свойства ничем не отличаются от свойств естественного магнита. Он может намагничивать стальные изделия. Будучи подвешен на нитке, электромагнит, как и магнитная стрелка, приобретает строго определённое положение: одним концом он показывает на север, а другим на юг. Однако достаточно прекратить подачу электрического тока в обмотку электромагнита, и железный сердечник быстро потеряет свои магнитные свойства.
Рис. 21. Схема простейшего аппарата, предназначенного для электромагнитной записи звука на стальную проволоку.
В отличие от железа, сталь, будучи намагничена, сохраняет свои магнитные свойства долго. Этим качеством стали и воспользовались для звукозаписи. Уже в течение нескольких десятилетий существуют простые и вместе с тем оригинально устроенные аппараты, позволяющие записывать звук на длинную стальную ленту или проволоку.
Вот как устроен и действует один из таких аппаратов (рис. 21).
Намотанная на катушке стальная лента или проволока с помощью часового механизма или электрического моторчика перематывается на другую катушку. В непосредственной близости от движущейся ленты находится электромагнит; обмотка его включена в электрическую цепь, состоящую из батареи постоянного тока и микрофона.
Если перед микрофоном произносятся звуки, электрический ток в цепи будет всё время изменяться. В результате этого железный стержень, в такт с изменениями тока, будет намагничиваться сильнее или слабее. Непрерывно двигаясь возле электромагнита, стальная лента также станет намагничиваться. При этом намагничивание не будет постоянным. Отдельные участки ленты будут намагничены в большей степени, так как они двигались возле электромагнита в момент, когда по его обмотке проходил сильный ток; другие участки ленты будут намагничены в меньшей степени – они проходили около электромагнита, когда по его обмотке шёл слабый ток.
Если теперь заменить микрофон телефонной трубкой и, перемотав ленту в прежнее положение, снова заставить её двигаться перед электромагнитом, будет происходить обратное явление. Под действием различно намагниченных участков движущейся ленты железный стержень сам будет намагничиваться то сильно, то слабо. В его обмотке возникнет непрерывно изменяющийся электрический ток. Этот ток приведёт в колебательное движение мембрану телефонной трубки. Так воспроизводятся звуки, записанные на стальной ленте.
Вот такую звуковую запись – на стальной проволоке – и попытались использовать для озвучивания кинофильмов. Чтобы звук совпадал с происходящим на экране, было предложено вделывать проволоку с записанным на ней звуком в край киноленты. Нетрудно понять, что такое «озвучание» кинофильмов было делом трудным и технически мало осуществимым. Поэтому описанный способ не получил в кинематографии сколько-нибудь значительного распространения.
Следующим этапом в развитии звукозаписи явились попытки записывать звук… светом. Делается это так. В электрическую цепь, состоящую из источника тока и микрофона, включается электрическая дуга. Если теперь перед микрофоном произносить звуки, то, как всегда, ток в цепи начнёт непрерывно меняться, пульсировать. Благодаря этому будет меняться и яркость свечения электрической дуги. С помощью линзы свет дуги собирается в узкий луч и направляется на светочувствительный слой движущейся киноленты. После проявления ленты нетрудно убедиться, что полоска, вычерченная лучом света, не будет иметь всюду одинаковую плотность. На ней будут чередоваться светлые и тёмные участки, соответствующие изменениям в яркости свечения дуги, которые в свою очередь вызваны колебаниями мембраны микрофона.
Таким образом, и в этом случае электричество помогло нам записать звук на плёнку.
Как же вновь воспроизвести записанный таким путём звук? Как превратить чёрные и светлые полосы на плёнке в звуковые колебания?
Уже давно учёные установили интересное свойство одного химического элемента – селена. Под действием света кристаллический селен меняет своё электрическое сопротивление: чем сильнее он освещается, тем меньшим становится его сопротивление. Это свойство селена и даёт возможность воспроизводить звуки, записанные на киноленте в виде светлых и чёрных полосок.
В самом деле, включим пластинку селена в цепь, состоящую из электрической батареи и телефонной трубки, и направим на эту пластинку узкий пучок света. Если теперь на пути светового пучка поместить движущуюся плёнку с записанными на ней звуками, то на селен будет падать то большее, то меньшее количество света – в зависимости от того, прозрачный или тёмный участок плёнки будет преграждать путь светового пучка. В соответствии с этим электрическое сопротивление селена будет непрерывно изменяться, ток в цепи начнёт пульсировать; а это приведёт в колебательное движение мембрану телефона: наше ухо ясно услышит звуки, записанные на плёнку!
С тех пор как впервые был проделан описанный опыт, прошло полстолетия. После этого было предложено много и других аппаратов для записи и воспроизведения звука с помощью электричества. Однако все эти аппараты, изготовленные в течение первых двух десятилетий нашего века, не давали ни хорошей записи, ни хорошего воспроизведения звука. Причина была в том, что ни микрофон, ни электрическая дуга не отличали звуки, близкие по силе и высоте. Поэтому при звукозаписи на светочувствительной плёнке получались искажения. Эти искажения усиливались ещё больше в процессе фотографической обработки плёнки.
Искажался звук и при его воспроизведении с киноплёнки Телефонная трубка была далеко не совершенным прибором. Изменения тока в ней, вызванные переменным освещением селеновой пластинки, были совсем незначительными. Звуки были слабыми, неотчётливыми. Да и сама селеновая пластинка не годилась для хорошего воспроизведения звука. Дело в том, что если селеновое сопротивление подвергается воздействию светового пучка, сила которого изменяется очень быстро, скажем, тысячу раз в секунду, то селен просто не успевает «отвечать» на такие быстрые изменения света. А это влечёт за собой грубые искажения звука.
Поэтому понадобилось ещё почти два десятилетия напряжённой работы в различных областях науки и техники для того, чтобы найти, наконец, высококачественный способ записи и воспроизведения звука в кинематографе.
В конце прошлого века выдающийся русский учёный А. С. Попов впервые осуществил передачу электрических сигналов на далёкие расстояния без проводов. Это замечательное открытие вызвало к жизни новую отрасль техники – радиотехнику.
Радиотехника и решила судьбу звукового кино.
Появились совершенно новые аппараты для усиления электрических колебаний, а также для превращения звуковых колебаний в электрические и обратно. Это были усилители, состоящие из радиоламп и трансформаторов, усовершенствованные микрофоны и громкоговорители, позволяющие усиливать звуки во много раз.
И вот теперь, с помощью этих новых приборов, стало уже возможным как записывать на плёнку очень слабые звуки, так и восстанавливать эти звуки с той громкостью, какая была необходима для больших помещений.
Однако одно было ещё несовершенным при воспроизведении звука. Необходимо было заменить селеновое сопротивление чем-то другим, каким-то новым приспособлением, которое обладало бы свойством мгновенно «отвечать» на малейшие изменения светового потока.
Такое приспособление было вскоре найдено.
4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЛАЗ
В конце прошлого века выдающимся русским физиком, профессором Московского университета, А. Г. Столетовым было впервые изучено новое необычайное явление. Вот в чём оно заключалось.
Поместите на небольшом расстоянии друг от друга полированную пластинку из цинка и металлическую сетку; соедините их с очень чувствительным электроизмерительным прибором – гальванометром (рис. 22). И вот, стоит вам теперь осветить цинковую пластинку электрической дугой, как стрелка гальванометра мгновенно отклонится, показывая, что в цепи возник электрический ток.
Рис. 22. Свет электрической дуги, направленный на цинковую пластинку, мгновенно вызывает появление электрического тока в цепи.
Поместите между металлической сеткой и гальванометром электрическую батарею, соединив её отрицательный полюс с цинком, а положительный – с медной сеткой. Стрелка гальванометра при этом останется неподвижной: между цинковой пластинкой и сеткой находится воздушный промежуток, и электрическая цепь, таким образом, разомкнута. Однако как только свет электрической дуги упадёт на пластинку из цинка, стрелка гальванометра отклонится! При этом в цепи появится ток значительно больший, чем в первом случае, без батареи. Воздушный промежуток, освещённый электрической дугой, уже не является препятствием для электрического тока.
Причина этого интересного явления вскоре была установлена. Оказалось, что под действием света, особенно его ультрафиолетовых лучей, из цинковой пластинки непрерывно вырываются отрицательные заряженные электрические частички – электроны, которые переносятся затем на металлическую сетку. Возникающий при этом ток был назван фотоэлектрическим, то-есть током, полученным в результате воздействия света (свет по-гречески называется «фотос»).
Фотоэлектрическое явление было использовано учёными для создания новых замечательных приборов – фотоэлементов.
Вот эти-то приборы и дали возможность строить такие аппараты и установки, которые действуют под влиянием света практически мгновенно!
Кроме того; современные фотоэлементы отличаются также и исключительной чувствительностью к свету. Они «чувствуют» даже свет самых слабых звёзд (подробнее о фотоэлементах и их применении см. книжку в «Научно-популярной библиотеке» Гостехиздата – В. А. Мезенцев «Электрический глаз»).
Замечательный прибор фотоэлемент является необходимейшей деталью современной звуковой киноустановки. Усилительные устройства и фотоэлементы дали, наконец, возможность заговорить «Великому немому» громко и отчётливо!
Однако на пути практического развития и освоения звукового кино стояли ещё большие трудности. Огромную роль в их успешном преодолении сыграли советские учёные А. Ф. Шорин и П. Г. Тагер, а также В. Д. Охотников.
Как же записываются и воспроизводятся звуки в кино?
5. СОВРЕМЕННЫЕ СПОСОБЫ ЗАПИСИ ЗВУКА НА КИНОПЛЁНКУ
Пользуются широкой известностью две системы записи звука. Обе они разработаны представителями советской кинематографии – проф. П. Г. Тагером и проф. А. Ф. Шориным.
По способу проф. Тагера звукозапись производится следующим образом (рис. 23).
Рис. 23.Упрощенная схема записи звука на плёнку по способу проф. П. Г. Тагера.
Записываемые звуки улавливаются мембраной микрофона и превращаются в колебания электрического тока. Пройдя усилительное устройство, этот ток усиливается в сотни тысяч раз и попадает в так называемый модулятор света. Это – прибор, превращающий колебания электрического тока в световые колебания. Он представляет собою небольшой сосуд, наполненный особой жидкостью – нитробензолом; в неё помещены пластинки – электроды, к которым и подведены провода от усилителя. Нитробензол обладает замечательной особенностью изменять свои светопреломляющие свойства в зависимости от изменения силы электрического тока, идущего от усилителя к электродам модулятора.
Модулятор стоит на пути световых лучей, направляемых от спокойно горящей электрической лампочки через щель и объектив к непрерывно движущейся светочувствительной плёнке, на которой должен быть записан звук.
Проходя в нитробензоле между электродами модулятора, свет под влиянием меняющегося электрического тока будет то ярче, то слабее. Поэтому, падая за модулятором на движущуюся киноплёнку, он окажет различное химическое воздействие на её светочувствительный слой. Звуковые колебания будут сфотографированы.
На плёнке, между снимками-кадрами и перфорацией, появится узкая «звуковая дорожка», или фонограмма.
Она будет состоять из параллельных чёрточек, одинаковых по высоте, но отличающихся шириной и степенью прозрачности (рис. 24).
Система Тагера называется интенсивной, или тоновой.
Рис. 24. Так выглядит «звуковая дорожка» (слева), записанная на плёнку по способу проф. П. Г. Тагера.
Ещё более простой модулятор света был предложен заслуженным деятелем науки и техники В. Д. Охотниковым совместно с А. Машковичем в 1929 году. По своему устройству этот модулятор походит на обычную электрическую лампочку накаливания (более подробно об этом, а также вообще о различных способах записи звука см. брошюру «Научно-популярной библиотеки» Гостехиздата – В. Д. Охотников «В мире застывших звуков»).
После того как процесс звукозаписи закончен, плёнка подвергается такой же обработке, как и любая негативная киноплёнка с отснятыми на ней кадрами. В результате получается негатив фонограммы. При изготовлении позитива кинокартины на одной и той же позитивной плёнке печатается сначала зрительный ряд (изображение), а потом фонограмма.
Способ звукозаписи, разработанный проф. А. Ф. Шориным отличается от описанного также устройством модулятора света. В аппарате Шорина использован в качестве модулятора так называемый струнный гальванометр.
Вот как записывается звук по способу проф. Шорина (рис. 25). Световые лучи от небольшой электрической лампочки, пройдя через узкую щель и специальный объектив, падают в виде узенькой полоски на непрерывно движущуюся светочувствительную плёнку. На пути лучей, как и в аппарате Тагера, установлен модулятор света. Но здесь он представляет собой магнит с натянутой между его полюсами нитью из дюралюминия. Через эту нить и пропускается усиленный электрический ток, идущий от микрофона.
Так как сила электрического тока, проходящего через нить, всё время изменяется, благодаря звуковым колебаниям, то в такт этим изменениям нить приходит в колебательное движение. Она начнёт выгибаться то сильнее, то слабее.
Рис. 25. Упрощённая схема записи звука на плёнку по способу проф. А. Ф. Шорина.
Рис. 26. Фонограмма, записанная на плёнку по способу проф. А. Ф. Шорина.
Аппарат Шорина устроен таким образом, что когда нить находится в спокойном состоянии, тень от неё покрывает половину световой щели, сквозь которую освещается плёнка. Во время работы аппарата, когда нить приходит в колебательное движение, она перекрывает световую щель то в большей, то в меньшей степени. В соответствии с этим и плёнка освещается то сильнее, то слабее. Таким образом, на её светочувствительном слое окажутся записанными малейшие изменения электрического тока, вызванные колебаниями звука перед микрофоном.
«Звуковая дорожка», записанная по способу проф. Шорина, состоит из прозрачных и зачернённых частей, образующих между собой зубчатую границу (рис. 26).
Так записывается звук на киноплёнку.
Надо сказать, что теперь применяемые в практике звукозаписывающие аппараты отличаются ещё более сложным устройством. Над их совершенствованием работали десятки специалистов во всех странах мира. Но в основе всех этих аппаратов лежат устройства, разработанные нашими советскими учёными: профессорами Тагером, Шориным и заслуженным деятелем науки и техники Охотниковым.
В заключение следует ещё рассказать о том, что скорость движения плёнки при съёмке (а также и при демонстрации) звуковых фильмов примерно в 1,5 раза больше, чем скорость плёнки в немом киноаппарате.
Чем вызвано такое повышение скорости плёнки в звуковом кинематографе?
Это необходимо для того, чтобы обеспечить доброкачественные запись и воспроизведение звука. Действительно, наиболее высокие звуки, которые бывает необходимо записать на плёнку, имеют около 10 тысяч колебаний в секунду. При принятой в звуковом кино скорости движения плёнки на одно колебание приходится всего 0,045 мм длины «звуковой дорожки». Это очень небольшая величина.
И если бы плёнка двигалась медленнее, эта величина стала бы ещё меньше, и изображения отдельных звуковых колебаний на плёнке просто слились бы. В этом случае хорошего воспроизведения звука не удалось бы получить.
6. ДЕМОНСТРАЦИЯ ЗВУКОВОГО ФИЛЬМА
Аппарат для демонстрации звукового кинофильма состоит из двух частей. Одна его часть, предназначенная для показа изображения на экране, практически ничем существенным не отличается от кинопроектора для немых фильмов. Она обеспечивает только несколько большую скорость движения плёнки – 24 кадра в секунду вместо 16.
Вторая часть проектора – она называется звуковым блоком – служит для воспроизведения звука. Обычно звуковой блок монтируется непосредственно на проекционном аппарате и, таким образом, звуковой кинопроектор представляет собою одно целое.
Как устроен звуковой блок современного кинопроекционного аппарата, видно из рисунка 27. Мы уже знаем, что при демонстрации кинофильма плёнка не движется равномерно. Она перемещается скачками, останавливаясь на короткие доли секунды перед окном объектива и снова быстро перемещаясь. Однако в звуковом блоке плёнка должна двигаться равномерно. В противном случае никакого звука мы не услышим; из громкоговорителя будет раздаваться только беспорядочный треск.
Для этого в звуковом кинопроекторе имеется специальное устройство – так называемый фильтр, или стабилизатор.
Стабилизаторы применяются разных систем. Их основной деталью является массивный металлический маховик – барабан, сидящий на свободной оси. Миновав объектив кинопроектора, плёнка попадает на барабан стабилизатора и заставляет его вращаться. Таким образом, в этом случае плёнка является как бы своеобразным приводным ремнём.
Рис. 27. Схема воспроизведения звука, записанного на киноплёнку.
Барабан стабилизатора иногда снабжается зубчиками. Однако это не обязательно. Чаще всего такие барабаны делаются гладкими, а плёнка прижимается к ним с помощью специального ролика.
Барабан стабилизатора вращается равномерно и полностью устраняет неравномерность движения плёнки в звуковом блоке.
Небольшая, но яркая электрическая лампочка-осветитель бросает через узкую щель и микрообъектив пучок света на плёнку. Микрообъектив превращает его в тонкую световую «чёрточку». Эта чёрточка, называемая «читающим штрихом», просвечивает фонограмму движущейся плёнки и падает на фотоэлемент, возбуждая в нём электрический ток. Мы уже знаем, что этот ток будет менять свою силу в зависимости от яркости светового луча, падающего на фотоэлемент.
Рис. 28. Современная звуковая кинопроекционная установка, выпускаемая нашей промышленностью.
Применяющиеся в современных звуковых кинопроекционных аппаратах, фотоэлементы представляют собою очень миниатюрные электрические приборы, размер которых не превышает спичечной коробки.
Возникающие в фотоэлементе электрические токи направляются в усилитель, а оттуда – в громкоговоритель, превращающий колебания электрического тока в звуковые. Так устроена и работает современная звуковая киноустановка (рис. 28).
III. КИНО И НАУКА
1. ПУТЕШЕСТВИЕ В НЕВИДИМЫЙ МИР
Взгляните на каплю воды. Ничего особенного вы в ней не увидите. Но посмотрите на ту же каплю через микроскоп. Перед вами откроется огромный невидимый ранее мир (рис. 29).
Как показать этот мир большому числу людей, скажем, слушателям какой-либо лекции? Микроскоп для этой цели слишком неудобен. Ведь в него может смотреть лишь один человек. Сколько же потребуется времени, чтобы каждый из присутствующих на лекции хорошенько познакомился с жизнью в капле воды!
Не годится для этого и проекционный фонарь. С его помощью на экране показываются только неподвижные картины.
Рис. 29. Капля воды, увеличенная под микроскопом.
Представьте себе, что преподаватель или лектор хочет рассказать о фагоцитозе – замечательном открытии великого русского учёного И. И. Мечникова. Фагоцитоз – это очень важное и интересное явление, происходящее в организме человека. Когда, например, человек занозил руку, в его организм вместе с занозой проникают микробы. Они могут принести вред человеческому организму. Тогда из ближайших кровеносных сосудов к занозе устремляются крохотные тельца, находящиеся в крови, – лейкоциты. Они бросаются в бой с вредными микробами и уничтожают их. Этот процесс и называется фагоцитозом.
Представить себе мысленно борьбу лейкоцитов с микробами трудно. Чтобы понять сущность этого явления, надо видеть его воочию каждому слушателю лекции. Но как это сделать? Ведь здесь не помогут ни микроскоп, ни проекционный фонарь.
Ну, а если лектор желает показать слушателям возбудителей заболеваний? Тут уже не может быть и речи о микроскопе. Ведь из-за опасности заражения многие из микробов нельзя принести в лекционный зал в живом виде.
А сколько есть труднодоступных, невидимых простым глазом явлений, которых подолгу дожидается учёный, не отводя глаз от микроскопа! Таковы, например, рост и деление клеток и т. д.
Как наглядно рассказать обо всех этих интересных явлениях широкой аудитории?
Во всех этих случаях на помощь приходит кино. На плёнку можно заснять всё то, что видел учёный в микроскопе в течение долгих дней. Благодаря кино самые сложные исследования учёных стали доступными каждому. И теперь нередко на научных собраниях и съездах, на популярных лекциях учёные подтверждают свои слова показом фильмов.
Каким же образом можно заснять на киноплёнку что-либо невидимое глазу, например микробов? Для этого объединяются в одну установку киносъёмочный аппарат и микроскоп (рис. 30).
При этом учитывается, что каждый, самый незначительный толчок установки вызывает какой-то сдвиг наблюдаемого предмета; этот сдвиг увеличивается микроскопом в сотни, а иногда и в тысячи раз и даёт огромное искажение. Поэтому микрокиноустановку изолируют от всяких толчков, помещая её на большом массивном фундаменте. Этот фундамент делается из железобетона и углубляется в землю на несколько метров.
Рис. 30. С помощью этого аппарата производится микрокиносъёмка.
Как киноаппарат, так и микроскоп, применяемые для микросъемки, ничем существенным не отличаются от обычной киносъёмочной камеры и обычного микроскопа.
Правда, микрокиноустановку часто соединяют ещё и с другими специальными устройствами, позволяющими ускорять или замедлять съёмку. Об этом будет рассказано позже.
Чтобы ясно видеть микроорганизмы и хорошо заснять их на плёнку, необходимо ярко освещать небольшое стёклышко на столике микроскопа. Для этой цели применяются либо угольные дуговые лампы, либо так называемые точечные лампы, яркий свет которых сосредоточен в одной крохотной точке. Такие лампы дают очень сильный свет.
Когда с помощью микрокиноустановки снимается какой-либо жидкий объект, например капля воды или крови, то горизонтальное размещение всей установки препятствует удачной съёмке – стёклышко с наблюдаемым объектом стоит вертикально и капля жидкости будет постепенно стекать с него. В этом случае установку для съёмки микроорганизмов ставят так, чтобы микроскоп и киноаппарат стояли вертикально.
В некоторых научно-популярных фильмах можно видеть, как растёт живая ткань, из которой состоит тело человека, как растут и делятся клетки. Для съёмки этих исключительно медленно происходящих процессов требуются уже специальные приспособления. В самом деле, ведь обычная кинокамера снимает, как известно, не более 24 кадров в секунду. Процесс же деления клетки длится иногда долгими часами. И если мы будем снимать такой процесс обычным, знакомым нам аппаратом, мы потратим на это десятки тысяч метров плёнки. Кроме того, просмотр такого фильма занял бы столько же времени, сколько и его съёмка. И самое главное – вряд ли при этом зрители уловили бы что-нибудь своими глазами. Ведь это было бы равносильно тому же, чтобы стараться, например, увидеть, как передвигается часовая стрелка или как раскрывается цветок! Поэтому все медленно протекающие процессы и явления не снимаются на киноплёнку обычным путём. Для этого применяется одно замечательное приспособление. Его называют «счётчик времени».
2. «СЧЁТЧИК ВРЕМЕНИ»
В окружающем нас мире есть много явлений, которые хорошо были изучены только с помощью кино.
Можно ли, например, увидеть, как растёт трава?
Конечно, при помощи последовательных наблюдений, фотографирования или зарисовок можно довольно ясно представить себе этот процесс. Но увидеть его возможно только при помощи киносъёмки.
