27 августа в нашей стране отмечается День российского кино. Хороший повод, чтобы поговорить об инженерной стороне кинематографа. Ведь кино — это не только замысел сценаристов и режиссеров, взгляд оператора и игра актеров. Огромный пласт работ остается за кадром, но часто именно такие, не видимые зрителю действия и ложатся в основу того, что мы называем магией кино. В честь праздника подготовили обзор инженерных находок в кино — от самых первых картин до современности.

Рождение кино: аппаратная часть

Если подумать, весь сегодняшний кинематограф с технической точки зрения — это итог научного, изобретательского и инженерного труда. Открытие инерции зрения, дагерротипы, целлулоидная пленка, кинетоскоп Эдисона — по этим ступеням нужно было пройти, чтобы отворить дверь в чудесный мир кино.

Оттолкнувшись от кинетоскопа Эдисона, братья Люмьер, Луи и Огюст, в 1895 году патентуют синематограф. Благодаря портативности его легко было перевозить, а наличие грейферного механизма позволяло прерывисто перемещать пленку без смазывания — последним как раз «грешил» кинетоскоп.

Вопреки распространенному мнению, первым фильмом, показанным широкой аудитории, было вовсе не «Прибытие поезда на вокзал Ла-Сьота», а «Выход рабочих с фабрики Люмьер». Его братья продемонстрировали в Париже 28 декабря 1895 года. Эту дату и можно считать днем рождения кинематографа.

Как это было с изобретением радио, идеи о демонстрации движущихся изображений как будто бы витали в воздухе, и за разработки почти одновременно брались в разных частях света.

В 1893 году одесский инженер-механик Иосиф Тимченко вместе с изобретателем и журналистом Михаилом Фрейденбергом создали первый в мире съемочный аппарат. Как и двумя годами позже у Люмьеров, он работал на скачковом механизме и назывался кинескоп. Тимченко и Фрейденберг даже сняли на ипподроме в Одессе два фильма по несколько секунд каждый — «Скачущий всадник» и «Копьеметатель», которые и демонстрировали публике. К сожалению, изобретение не получило должной поддержки, а у самого Тимченко не было необходимой коммерческой хватки. Так что во всемирную историю киноискусства вошли совсем другие имена.

Немое кино: как снимать в движении и ночью

С развитием технической составляющей кино эволюционировало и содержание картин. От первых записанных скачек, как у Тимченко, или окончания рабочего дня на заводе, как у братьев Люмьер, кинематографисты уже в первые годы XX века переходили к игровым фильмам, в которых не боялись фантазировать о будущем. Первой в мире научно-фантастической картиной стало «Путешествие на Луну» Жоржа Мельеса 1902 года. Ее название говорит само за себя. По сюжету группа астрономов отправляется на Луну, запускают их туда на полом космическом корабле выстрелом из огромной пушки. На Луне земляне встречаются со враждебно настроенными селенитами.

Для демонстрации всего этого, разумеется, были необходимы большая режиссерская смелость и спецэффекты, опережающие свое время. Картина, объединившая в себе идеи Жюля Верна и Герберта Уэллса, и сегодня смотрится на одном дыхании. Ряд находок касался операторской работы. Например, актер, «играющий» Луну, был укутан в черную ткань, открытым оставалось только его лицо. Момент, когда ракета приближалась к спутнику Земли, было бы сложно снимать, передвигая тяжелую камеру. Поэтому актера усадили в специальное кресло, которое по рельсам «шло» навстречу аппаратуре.

Кадр, на котором ракета попадает Луне прямо в глаз, стал одним из самых узнаваемых в мировом кинематографе. Сразу после того как зритель увидел Луну с приземлившейся ракетой, сцена прибытия астрономов показывается с другого ракурса, уже на самой планете. Таким образом, Жорж Мельес нарушил линейное повествование и первым использовал прием видеоповтора, который впоследствии приобрел большую популярность в спортивных трансляциях.

Что же происходило в начале века в российском кино? В 1915 году на экраны вышел фильм Владимира Гарина «Дворянское гнездо» по одноименному роману И. С. Тургенева. Оператором картины выступил Александр Левицкий. Для работы над фильмом он создал вращающуюся площадку, где «можно было построить часть декорации, свободно перемещающейся к солнцу или необходимому ландшафту». Для съемки ночных сцен площадку разворачивали от солнца, а окна затягивали вуалью, через нее лучи отражателей помогали создать иллюзию «лунного света и лунных бликов». Впоследствии кинокритики особенно выделяли именно операторскую работу в этом фильме. Но, к сожалению, картина до наших дней не сохранилась.

В 1916 году Яков Протазанов снял экранизацию пушкинской «Пиковой дамы» . В работе над ним впервые была использована ночная съемка с применением прожекторов (тогда они назывались «юпитерами»). Инновации коснулись и первых в истории кинематографа съемок в движении. Сначала была придумана конструкция из двух велосипедов, которая, впрочем, сломалась под весом оператора с камерой. В результате для съемок в павильон затащили пролетку владельца студии и уже на ней установили аппарат.

Инженер в съемочной группе

Постепенно для создания сложных и уникальных декораций к съемкам начали привлекать профессиональных инженеров. К примеру, главным консультантом картины «Женщина на Луне» (1929 г.) выступил немецкий ученый, физик и инженер-ракетостроитель Герман Оберт.

Уже в 1909 году он сделал набросок своей первой ракеты. В 20-е годы Оберт знакомится с работами Циолковского и вступает с ним в переписку. Ученый пошел дальше теоретических основ космических полетов и заложил в своих работах инженерно-конструкторский фундамент для освоения космоса.

Вероятно, именно поэтому к нему обратился режиссер «Женщины на Луне» Фриц Ланг с задачей построить и запустить на высоту 50 км настоящую ракету. Таким образом, у фильма появлялась дополнительная реклама, а у инженера была возможность продолжать свои эксперименты, получив при этом финансирование. Времени на такую работу, однако, было совсем немного: за три месяца Оберту требовалось сконструировать, изготовить и запустить ракету. Со стартом в результате не сложилось, но в процессе работы над «киноракетой» был построен первый в Европе работоспособный жидкостный двигатель.

Со временем должность инженера-конструктора стала штатной на киностудиях. Одним из самых известных советских и российских кино-конструкторов был Валерий Павлотос, успевший проявить себе во множестве «ролей»: от корабле- и градостроителя до постановщика трюков.

Одной из самых амбициозных задач в кинокарьере Павлотоса стало создание бригантины «Испаньола» для фильма «Остров сокровищ» (1971 г.). Конструктор участвовал в перестройке рыболовецкого парусно-дизельного судна «Клим Ворошилов», которому предстояло стать «Испаньолой». Валерий Павлотос вспоминал: «...Мне поручают возглавить монтаж рангоута и такелажа парусника XVII века! На стене своего номера в гостинице я повесил огромный чертеж “Испаньолы” и стал надписывать наименования рангоута и такелажа, от которых поначалу просто оторопел: фор-брам-стень-штаг и тому подобное! Мне казалось, что я никогда не запомню эту абракадабру».

Павлотос был первопроходцем и в «организации» невесомости в кадре советского кино. Для фильма Ричарда Викторова «Москва — Кассиопея» (1973 г.) он разработал декорацию, вращающуюся вокруг своей оси благодаря внешним роликовым опорам. «Коридор звездолета» — так она называлась — при вращении вместе с закрепленной камерой смещался вверх на стену, а стена, в свою очередь, «уходила» на потолок и так по кругу. В результате в кадре была сымитирована невесомость для трех человек!

«Русская рука» для съемки экшн-сцен

Технические находки и новинки, родившиеся на заре кинематографа, заложили основы для развития отрасли на десятилетия вперед. И, например, первые эксперименты по съемкам в движении эволюционировали в результате в сложные механизмы, одним из представителей которых стала “Russian Arm”. Это операторский кран с камерой с гиростабилизатором, который дает возможность снять четкое изображение без тряски во время экшн-сцен. Отечественное изобретение настоящую популярность приобрело в Голливуде. Здесь с помощью “Russian Arm” снимают и рекламные ролики автомобилей, и полнометражные блокбастеры. Например, «Безумный Макс: Дорога ярости» (реж. Джордж Миллер), «Интерстеллар» (реж. Кристофер Нолан), «Пираты Карибского моря: На странных берегах» (реж. Роб Маршалл) и др.

Работы над созданием гиростабилизатора киноаппарата начались еще в конце 1970-х годов в МВТУ им. Н. Э. Баумана. Разработанное оборудование нашло применение на съемках Летних Олимпийских игр 1980 года. Потом эти наработки попали на киностудию Довженко, а оттуда в Голливуд (подробно эту историю рассказал журнал «Популярная механика»). Постепенно гиростабилизационные головки на специальном автомобильном кране, удерживающем камеру, прочно заняли свое место в кинопроизводстве.

В автомобиле, его называют камеракаром, во время съемок, кроме водителя, находятся еще три пассажира. Первый — камера-ассистент, он сидит рядом с водителем, дистанционно управляет фокусом камеры. За ним располагается оператор крана, его задача — регулировать перемещение головки и камеры. Последний член экипажа, камера-мен, управляет стабилизированной головкой с помощью сверхчувствительного джойстика, тоже разработанного в России.

В 2006 году Американская киноакадемия признала вклад разработчиков в киноиндустрию, присудив им технический Оскар (Technical Achievement Award).

Подводная съемка

Особого оборудования и снаряжения требуют не только экшн-сцены. Настоящим вызовом в свое время стали подводные съемки. Конечно, были известны приемы с использованием аквариумов (этому методу уже больше ста лет), но в истории кино можно отыскать и более изощренные способы подводной съемки. Например, в «Титанике» Кэмерона с помощью монтажа объединили реальные съемки затонувшего судна на глубине почти 4 км и студийные съемки макета. Для этого он был закреплен на потолке для более удобной работы со светом, саму студию заполняли дымом, а камеры были оборудованы специальными фильтрами.

Подобная технология называется dry-to-wet (сухое вместо воды). Дым — не единственная ее характеристика, часто актеры во время съемки таких сцен держатся на тросах. Загвоздка такого метода состоит в необходимости имитировать также преломление солнечных лучей под водой. Специальные системы освещения помогают решить задачу лишь наполовину, так как создают слишком регулярные, искусственные движения света. В таком случае снова спасает съемка через аквариум, подсвеченный прожекторами. Хороший пример — съемки персонажей в затопленной карете в картине «Фантастические твари: Преступления Грин-де-Вальда».

А вот где большая часть морских сцен действительно была снята под водой, так это в фильме 1961 г. «Человек-амфибия» (реж. Владимир Чеботарев и Геннадий Казанский) . Для этого предварительно сооружались специальные резервуары для кинокамер. А поскольку живности в Черном море, где проходили съемки, не так много, как хотелось бы, у объектива камеры закрепили большой аквариум в форме раструба с рыбами, чтобы создать иллюзию богатой на фауну морской среды.

Бигиатюра — это миниатюра, но большая

Масштабные строения в фильмах могут сниматься в натуре — если они действительно существуют, могут создаваться с помощью компьютерной графики, а могут быть «бигиатюрами». По своей природе это то же самое, что и миниатюра, но их размеры не позволяют оперировать этим термином. А уж если объект создавался специально для фильма или имеет только лишь книжный прототип, тут без «бигиатюры» и вовсе не обойтись. Вспомним, например, Хогвартс в экранизации Поттерианы или отель в картине Уэса Андерсона «Отель “Гранд Будапешт”». Даже такие масштабные декорации дешевле компьютерной графики. К тому же, некоторые режиссеры, например Кристофер Нолан, являются противниками компьютерных спецэффектов и стараются прибегать к ним лишь в случаях крайней необходимости.

Крестный отец «Звездных войн» и пепелац

Иногда на съемочной площадке рождаются объекты, аналогов которым даже близко нет в реальной жизни или которые находятся так далеко, что добраться до них с кинокамерой просто невозможно. Речь идет о космическом кино.

Знаменитым далеко за пределами нашей страны стал кинооператор и режиссер Павел Клушанцев. Джордж Лукас называл его «крестным отцом “Звездных войн”», а сам Клушанцев говорил: «Для кино невозможного нет. Нужно только пораскинуть мозгами». В работе над своими космическими картинами, к которым режиссер приступил в послевоенные годы, он ориентировался на труды К. Э. Циолковского. Он также привлекал к созданию фильмов инженеров-конструкторов, сотрудничал с С. П. Королевым.

Его картина 1951 г. «Вселенная» первая в истории отечественного кино сочетала в себе характерные черты фантастического и научно-популярного фильма. А для создания звездного неба в «Дороге к звездам» (1957 г.) был сооружен девятиметровый щит с лампами разной яркости — их расположение повторяло карту звездного неба. Клушанцев просчитывал движения ракет, продумывал их приземление. Однажды ему даже пришлось объясняться с сотрудниками КГБ из-за компоновки одной из своих ракет, которая разрабатывалась по чертежам Циолковского и была слишком уж похожа на аппарат, который только планировалось запустить в космос на самом деле.

В фильме «Планета бурь» (1961 г.), посвященном экспедиции на Венеру, Клушанцев проявил чудеса смекалки. Для съемок плотоядного цветка использовали «обратную съемку», а кипящая лава была не чем иным, как тестом, которое подкрасили люминесцентными красками. Чтобы передвижения сконструированного на ЗИЛе планетохода выглядели плавными, он перемещался по рельсам, которые находились за границей переднего плана и не попадали в кадр.

Кроме Венеры, Павел Клушанцев «совершил полеты» на Луну и Марс. А его смелые задумки на протяжении нескольких десятилетий служили вдохновением для Стэнли Кубрика, Роберта Скотака, Стивена Спилберга и уже упомянутого Джорджа Лукаса.

Еще один любопытный пример создания фантастического транспортного средства для фильма — летательный аппарат в «Кин-дза-дза» Георгия Данелии. Пепелац родился из хвостовой части списанного Ту-104, покрытой пенополиуретаном и обработанной под ржавчину. Внутри под потолком в пепелаце вращалась втулка несущего винта вертолета.

Инженерные расчеты

Не обойтись в кино и без расчетов. Необходимость в них возникает при подготовке трюков и особенно зрелищных спецэффектов. В фильме 1928 года «Пароходный Билл» (реж. Чарльз Райснер и Бастер Китон) есть эпизод с падающей на главного героя стеной дома. Она могла придавить исполнителя роли Бастера Китона насмерть, если бы в расчете траектории падения была допущена хоть какая-то ошибка.

Есть и более современный пример — сцена взрыва в парижском кафе в «Начале» (2010 г.) Кристофера Нолана. Масштабность ей обеспечили воздушные пушки, которые были размещены таким образом, чтобы потоки воздуха не задевали главных героев. В свободном от воздушных потоков пространстве с места не сдвинулся даже бумажный стаканчик.

В прошлом и настоящем кинематографа остается еще множество инженерных новаций: от появления первых цветных фильмов до создания захватывающих дух спецэффектов. Чтобы рассказать обо всем, потребуется целая серия статей :) Делитесь в комментариях вашими любимыми картинами, в которых инженерная составляющая проявила себя в полной мере, а мы будем готовить новый обзор!