Zur Filmtechnik

Eine Ahnung der vielen komplexen Prozesse, die zwischen Kameraaufnahme und Projektion der Filmkopie im Kino stehen, gibt die 1000. Ausgabe der Schweizer Filmwochenschau, die einen Blick hinter die Kulissen ermöglicht. Schweizer Filmwochenschau, Die Nummer 1000 (1000-1), 19.01.1962, Schweizerisches Bundesarchiv Filmbestand Schweizer Filmwochenschau (1940-1975) - Fonds film du Ciné-Journal suisse (1940-1975) J2.143#1996/386#1000-1#1*, Online: Memobase [Stand: 18.05.2021].

Film als historische Quelle zu benutzen setzt ein gewisses Verständnis der technischen Vorgänge der Filmproduktion und der Materialität der filmischen Bilder voraus. Die Produktion von Filmen ist ein aufwändiges, kompliziertes und kostspieliges Unterfangen, das viele Arbeitsschritte, verschiedenste technische Geräte und Vorgänge, technisches Know-how und eine gewisse Infrastruktur voraussetzt. Der Ausgangspunkt ist das Filmmaterial. Dabei ist eine 35mm-Filmrolle in der Regel ca. 300 Meter lang, was bei einer Abspielgeschwindigkeit von 24 Bildern pro Sekunde eine Laufzeit von 11 Minuten ergibt. Um den in der Kamera belichteten Film zu entwickeln wird ein Entwicklungslabor benötigt. Dann müssen die belichteten und entwickelten Filmrollen manuell geschnitten und entsprechend der gewünschten Montage wieder zusammengeklebt werden. Bei Farb- und Tonbild  kommen noch je nach Periode verschiedene technische Prozesse dazu. In einem weiteren Schritt muss die Originalkopie des Filmes vervielfältigt werden, wenn sie in verschiedenen Kinos gezeigt werden soll. Auch die Projektion der Filme bedingt ein hohes Mass an Infrastruktur in Form von Kinosälen und Projektoren. 

Die wichtigsten Begriffe zu den Oberflächenbereichen des Filmmaterials. Quelle: Jarcyk, Agathe; Reto Kromer, David Pfluger: Memoriav Empfehlungen. Digitale Archivierung von Film und Video, Bern 2019, S.7.

Ein Filmstreifen besteht aus einem Trägermaterial, das mit einer Emulsion – einer dünnen Schicht lichtempfindlicher Chemikalien – zum Fixieren des fotografischen Bildes beschichtet ist. Beim Filmen wird diese Emulsion belichtet, wobei die darin enthaltenen Substanzen ihre chemischen Eigenschaften verändern, je nachdem ob und wie stark sie belichtet werden. Durch den Kontakt mit einer Entwicklerflüssigkeit, werden die latenten Bilder durch eine chemische Reaktion sichtbar gemacht. Dabei wird der Film dort, wo Licht auf die Emulsion gefallen ist dunkel, es entsteht also ein Negativbild, das durch die Projektion auf ähnliches Filmmaterial zu einem Positivbild gemacht wird. Beim Farbfilm und beim Tonfilm kommen weitere Prozesse dazu. Die Löcher auf beiden Seiten werden Perforation genannt, und dienen dem Transport des Filmes durch Kamera und Projektor. Bis in die 1950er-Jahre war als Trägermaterial Nitrozellulose (auch Zellulosenitrat  genannt) dominant, was aufgrund der sehr starken Brennbarkeit des Materials zu vielen schweren Bränden und Unfällen führte. Seit den 1950er-Jahren wurde Nitratfilm durch den sogenannten Sicherheitsfilm auf Zelluloseazetatbasis  ersetzte. Ab den 1980er-Jahren wird als Trägermaterial das sehr stabile Polyester verwendet.

Film mit digitalem Ton und Lichtton. Links neben dem Filmbild sind zwei Lichttonspuren zu sehen. Am Rand des Filmes befinden sich zwei verschiedene digitale Tonsysteme, am äussersten Rand eine Tonspur für Sony Dynamic Digital Soundtrack und zwischen den Perforationslöchern eine für Dolby Digital Soundtrack. Online: Wikimedia Commons [Stand: 07.05.2021]. 

Bereits vor der Entwicklung des Tonfilmes war der Ton wichtiger Bestandteil von Filmen. Toneffekte und Begleitmusik wurden in den Kinos jeweils von einem Klavier oder einem Orchester  live eingespielt. Der in den frühen 1920er-Jahren entwickelte Lichttonfilm konnte sich aufgrund des anfänglichen Widerstandes der Filmindustrie erst gegen Ende der 1920-Jahre durchsetzen und etablierte sich 1929 mit dem Film Jazz Singers auf dem Markt. Filmton besteht meist aus vier Elementen: Dialog, Musik, Geräuschkulissen und Soundeffekte. Diese werden separat auf Magnetbänder aufgenommen und dann über ein Mischpult auf ein einzelnes Mutterband gemischt. Um die Synchronität von Bild und Ton zu gewährleisten, muss der Ton auf dem Filmstreifen neben den Bildern platziert werden. Dies kann durch Lichtton, Magnetton oder Digitalton geschehen. Beim Lichtton werden die akustischen Signale, die bei der Aufnahme von einem Mikrophon in elektrische Signale umgewandelt werden, in Lichtsignale umgesetzt, die direkt neben dem Bild auf dem Filmstreifen optisch aufgezeichnet werden. Diese optische Repräsentation der Lichtsignale wird bei der Projektion von einer Tonlampe abgetastet und wiederum in elektrische Signale umgewandelt und verstärkt. Beim Magnetton wird eine dünne Magnetrandspur auf den Rand der Filmkopie geklebt. Beim Digitalton wird der Ton in digitaler Form am äussersten Rand des Filmes oder zwischen den Perforationslöchern angebracht. Zusätzlich zu den Tonspuren auf dem Filmstreifen existiert auch das sogenannte Sepmag-System. Das Tonsignal ist auf einem separaten Magnetband gespeichert, das synchron mit dem Film abgespielt wird.

Schmematische Darstellung eine Filmkamera. Quelle: jungefilmszene.de [Stand:07.07.2021]

Zwar haben sich die Filmkameras seit den ursprünglichen rechteckigen Holzkästen der frühen Kinematografie sehr stark verändert, ihr grundsätzlicher Aufbau und das Funktionsprinzip blieben aber dieselben. Die wichtigsten Bestandteile bilden dabei das Objektiv zu optischen Abbildung des gefilmten Gegenstandes, der Filmantrieb zum Transport des Filmes durch die Kamera, damit gekoppelt der Umlaufverschluss, sowie die Apparatur zum Abwickeln und Aufrollen des Filmes. Beim Filmen wird der Film von einer Vorratsrolle abgewickelt und mittels einer komplexen Mechanik am Bildfenster vorbeigeführt, wobei er dort jeweils kurz angehalten wird, damit der Film Bild für Bild belichtet werden kann. Der rotierende Umlaufverschluss ist an den Filmtransport gekoppelt und lässt das Licht aus dem Objektiv durch, während der Film so vor dem Bildfenster »stillsteht«. Wenn der Film nachgezogen wird, wird er durch die Umlaufblende verdeckt. So kann die für bewegte Bilder benötigte Sequenz von Standbildern produziert werden. Bei frühen Filmkameras wurde der Filmtransport mit einer Handkurbel manuell vorgenommen, weshalb wir heute immer noch von »Filme drehen« sprechen. Die Kurbel wurde jedoch bald von einem Motor ersetzt. Der belichtete Film wird auf die Aufwickelrolle aufgewickelt.

Detailaufnahme des Filmpfades durch einen Kinoprojektor. Enticknap Leo: Philips DP70 projector mechanism, with 35mm film threaded. Quelle: Online: Wikimedia Commons [Stand 07.05.2021]

Vereinfacht gesagt funktioniert der Filmprojektor umgekehrt wie die Filmkamera. Auch hier wird der Film von einer Vorratsrolle auf eine Aufwickelrolle transportiert. Dazwischen werden die Bilder an einer starken Lichtquelle vorbeigeführt, welche das Bild von hinten beleuchtet und so via eines Bildfensters und eines Objektivs stark vergrössert auf eine Fläche vor dem Projektor projiziert. Hier muss wiederum jedes Filmbild vor der Lichtquelle kurz zur Projektion angehalten werden, da die Bewegungen sonst verschwommen erscheinen. Während der Film bewegt wird, sorgt eine Umlaufblende, analog zum Umlaufverschluss in der Kamera dafür, dass nur stehende Bilder projiziert werden. Zusätzlich unterbricht die Umlaufblende die Projektion jedes Bildes einmal, sodass das die Filmbilder jeweils zweimal kurz nacheinander gezeigt werden. Mit diesem Trick verdoppelt der Filmprojektor künstlich die Rate der gezeigten Bilder von der standardmässigen Aufnahmegeschwindigkeit von 24 Bildern pro Sekunde auf 48 Bilder pro Sekunde, wodurch das Flimmern eliminiert wird. Zusätzlich zur Bildprojektion wird im Projektor auch die Tonspur am Rande des Filmes abgetastet und in akustische Signale konvertiert.

Schnitt und Montage werden am sogennanten Schneidetisch durchgeführt. Zimontkowski: «Der chinesische Student Mung Hai-Fung im 1.Studienjahr bei Schnittübungen am Schneidetisch», Potsdamm 1958, Bundesarchiv, Bild 183-53419-0010 / CC-BY-SA 3.0. Online: Wikimedia Commons  [Stand 07.05.2021].

In der Postproduktion wird aus dem beim Drehen belichteten Rohmaterial ein Endprodukt. Als erstes wird von der zur Aufnahme verwendeten Originalfilmrolle eine Arbeitskopie erstellt. Dann folgen Schnitt und Montage: die Kopie wird physisch in einzelne Einstellungen geschnitten. Die Einstellungen, die im Endprodukt zu sehen sind, werden in eine Reihenfolge gebracht und mechanisch mit Klebstoff verbunden. Bei einem durchschnittlichen Spielfilm kommen auf jeden schliesslich verwendeten Meter Film etwa 10 Meter Rohmaterial. Im Postproduktionslabor werden auch optische Effekte hinzugefügt, etwa Überblendungen oder Mehrfachbilder. Neben Schnitt und Montage bildet auch die Tonmischung ein wichtiges Element der Postproduktion, hier werden Ton und Bild synchronisiert, verschiedene Tonspuren zusammengemischt (Originalton, Filmmusik, sound effects) und mit den Bildern zusammen auf einer Filmspur vereint.

Unter dem Begriff Filmformat versteht man die Beschaffenheit des Filmmaterials. Verschiedene Filme unterscheiden sich in erster Linie durch die Breite des Filmstreifens und damit der Grösse des Filmbildes, welches die Auflösung und Schärfe bestimmt. Es werden aber auch andere Faktoren berücksichtigt, wie etwa die Perforierung des Materials, oder der Filmlaufrichtung in der Kamera (horizontal oder vertikal). In der Geschichte des Filmes haben dutzende verschiedener Filmformate existiert, die wichtigsten werden in den nächsten Unterkapiteln vorgestellt.
 
Das Bildformat (englisch: aspect ratio) bezeichnet das Bildseitenverhältnis des Filmbildes. Dieses wird durch das Verhältnis der Breite des Filmbildes zu seiner Höhe ausgedrückt, zum Beispiel 1.3:1für das klassische Stummfilmbild. Oft wird das Verhältnis auch in ganze Zaheln ausgedrückt, in diesem Fall zum Beispiel 4:3. Das Bildformat ist nicht direkt vom Filmformat abhängig, je nach Filmformat sind aber verschiedene Bildformate möglich.

Ein Vergleich einer Auswahl von verschiedenen 35mm-Filmformaten. Die farbigen Rechtecke geben jeweils die Bildfläche unter Verwendung verschiedener Bildformate an. Cinemascope ist ein Beispiel anamorpher Filmaufzeichnung. Quelle: Online: Wikimedia Commons [Stand 07.07.2021] (Anordnung nachträglich bearbeitet).

Der 35mm-Film gilt seit seiner Einführung 1893 als Standardformat in der Filmproduktion, ein Standard, der aus der Fotografie übernommen wurde. Wie der Name suggeriert ist der Film 35mm breit. Im Normalfall ist ein Filmbild vier Perforationslöcher hoch. Daraus ergibt der academy ratio, das klassische Bildformat von 4:3 (1.3:1), welches lange Zeit als Standardbildformat galt, weshalb auch nach diesem Vorbild das Fernsehbild standardisiert wurde. In den 1950er-Jahren kamen in den Kinos die Breitbildformate auf. Dies war auch eine Reaktion auf die zunehmende Popularität des Fernsehens, der die Filmindustrie mit den Breitbildformaten ein neues Seherlebnis entgegensetzen wollte. In den USA und Europa etablierten sich dabei verschiedene Standards (1.85:1 resp. 1.6:1). Um ein breiteres Bild zu erreichen wurde meist einfach der Bildstreifen verbeitert. Als Resultat blieb dann oben und unten ein Teil des Bildes ungenutzt, was allerdings zu Verschwendung von teurem Filmmaterial führt. Eine Methode, um mit 35mm-Film noch breitere Bildformate zu erreichen, ist der anamorphotische Prozess (z.B. Cinemascope). Hier wird das gefilmte Bild bei der Aufnahme durch eine spezielle Linsenkonstruktion in der Breite »gestaucht«, es erscheint auf dem Filmstreifen also verzerrt. Bei der Projektion durch eine anamorphe Linse wieder entzerrt. So können auf 35mm-Film Bildformate von bis zu 2.76:1 erreicht werden. Das heute gängige 16:9 (1.77:1) Bildformat als Standard für Fernsehgeräte bürgerte sich im Zuge der Videotechnik als Kompromissformat ein und wird im nächsten Kapitel behandelt.

16mm Tonfilm: Um Platz für die Tonsspur zu schaffen, ist 16mm Tonfilm nur einseitig perforiert. Quelle: Online: Wikimedia Commons [Stand: 07.05.2021]

35mm-Film bietet ein sehr hoch aufgelöstes Bild, das problemlos auf seine 350'000-[FR1] [MvG2] fache Grösse projiziert werden kann. Eine grosse Bildfläche bedeutet aber auch hohe Kosten für Rohmaterial. Deshalb wurde bereits in den 1920er-Jahren der 16mm-Film eingeführt, der zwar nur einen Viertel der Bildfläche eines 35mm-Films aufzeichnen kann, dafür aber nur halb so viel kostet. 16mm-Film fand denn auch weniger im Kino Verwendung, sondern eher für Auftragsfilme in Bereichen wie Industrie, Tourismus und Bildung. Bis in die 1980er-Jahre, wurde 16mm-Film auch in der Fernsehproduktion für Aussenaufnahmen verwendet. Film wurde nun auch für eine privilegierte Schicht von Amateurfilmer*innen erschwinglich. Eine breitere private Verwendung fand der 8mm-Schmalfilm, welcher die Kosten für Heimproduktionen noch einmal erheblich senkte. Mit der Entwicklung von Super-16mm und Super-8mm-Film konnte durch kleinere Perforationslöcher die Bildfläche von Schmalfilmformaten erheblich vergrössert werden, was zum Beispiel die Nutzung von Super-16mm-Film für TV-Filmproduktionen ermöglichte.

Ein Vergleich von Einzelbildern auf IMAX-Format, Standard-70mm-Format und 35mm-Film. Quelle: Online: Wikimedia Commons [Stand: 07.05.2021].

70mm-Film ist ein Breitbildformat, das vor allem für aufwändige Blockbuster verwendet wurde. Bedeutende Beispiele sind etwa William Wylers Ben Hur von 1959 oder David Leans Lawrence of Arabia von 1962. In seltenen Fällen werden bis heute Filme auf diesem Format gedreht, wie etwa Christopher Nolans Dunkirk von 2017. Die grosse Bildfläche ermöglicht eine sehr hohe Bildqualität und lässt dabei genug Platz für eine ebenfalls hoch aufgelöste Tonspur. Das genormte Bildformat ist 2.1:1, was dem Bildformat von anamorphen Filmen entspricht, ohne dass spezielle Linsen bei Aufnahme und Projektion benötigt werden.  Allerdings bedingt das Abspielen von 70mm-Filmen spezifische Projektoren, die rar geworden sind. 70mm-Filme werden in der Regel auf 65mm breiten Filmstreifen aufgenommen und dann auf 70mm-Film kopiert, wobei die Restfläche von der Tonspur eingenommen wird. Ein spezielles 70mm-Filmformat stellt der IMAX-Film dar, bei welchem die Bilder horizontal auf den Film belichtet werden, was nochmals eine erhebliche Vergrösserung der Bildfläche ermöglicht.

Die beschleunigten, ruckartigen Bewegungen, die wir mit Stummfilm assoziieren, sind ein Resultat davon, dass der Film mit einer höheren Bildfrequenz projiziert wird, als er aufgenommen wurde. Ausschnit aus: D.W. Griffith: Her First Cookies (1909). Online: Wikimedia Commons [Stand: 07.05.2021].

Die Bildfrequenz ist definiert durch die Anzahl der Bilder, die pro Sekunde aufgenommen oder wiedergegeben werden. In der Stummfilmzeit wurde meist mit zwischen 16 und 24 Bildern pro Sekunde aufgenommen, die tatsächliche Bildfrequenz konnte stark variieren, da der Filmtransport mit einer Handkurbel manuell angetrieben wurde. Bei der Projektion im Kino konnte es aber passieren, dass die Abspielgeschwindigkeit nicht mit der Aufnahmegeschwindigkeit übereinstimmte. Kinoprojektoren konnten die Filme damals in verschiedenen Geschwindigkeiten abspielen, einheitliche Standards gab es nicht. Je nach dem wurde auch gezielt schneller projiziert als aufgenommen wurde, um durch die beschleunigten Bewegungen einen komischen Effekt zu erzielen. Das Aufkommen des Tonfilms bedingte eine Standardisierung und die Einführung des mechanischen Filmtransports, da die Bild-Ton-Synchronisierung keine unterschiedlichen Abspielgeschwindigkeiten tolerierte. 1929 wurde daher der Standard von 24 Bildern pro Sekunde eingeführt, der bis heute für Kinoproduktionen bestand hat. Die ruckartigen Bewegungen, die wir heute mit Stummfilm assoziieren, sind oft ein Resultat des Abspielens von Filmen, die mit 16 Bildern pro Sekunde aufgenommen wurden, auf Projektoren, die mit 24 Bildern pro Sekunde projizieren, und müssen daher nicht dem historischen Seherlebnis der Kinobesucher*innen entsprechen.