автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.18, диссертация на тему:Разработка методов и устройств для уменьшения прогиба кадра и износа фильма при его нагреве в кинопроекторе

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО НАГРЕВУ ФИЛЬМОКОПИИ В ФИЛЬМОВОМ КАНАЛЕ КИНОПРОЕКТОРА, ЕГО ВЛИЯНИЮ НА ПРОГИБ КАДРА, КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ И ИЗНОС ФИЛЬМОКОПИИ ПРИ КИНОПРОЕКЦИИ.

1.1. Методы определения тепловой нагрузки на кадр.

1.2. Определение температуры кадра при кинопроекции

1.3. Определение прогиба кадра при кинопроекции.

1.4. Оценка снижения резкости изображения, обусловленного прогибом кадра при кинопроекции

1.5. Оценка влияния нагрева фильмокопии при транспортировании по лентопротяжному тракту кинопроектора на ее износ

1.6. Постановка задач исследований.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА КАДРА ПРИ КИНОПРОЕКЦИИ.

2.1. Энергетическая освещенность кадра в кадровом окне современных кинопроекторов

2.2. Определение тепловой нагрузки на кадр фильма.

2.3. Исследование температуры кадра при кинопроекции

2.4. Определение допустимой энергетической освещенности и предельного температурного режима кадра при кинопроекции, исходя из термостойкости материала фильма.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОГИБА КАДРА В КАДРОВОМ ОКНЕ КИНОПРОЕКТОРА

3.1. Теоретический анализ прогиба кадра при кинопроекции

3.1.1. Исследование прогиба кадра расчетным путем с использованием ЭВМ.

3.1.1.1. Математическая модель напряженно-деформированного состояния киноленты при проекции кадра

3.1.1.2. Допущения и исходные данные для расчета прогиба кадра на ЭВМ.

3.1.1.3. Исследования величины прогиба по полю кадра в зависимости от тепловой нагрузки.

3.1.1.4. Исследование зависимости прогиба кадра в кадровом окне кинопроектора от радиуса кривизны фильмового канала

3.2. Экспериментальные исследования прогиба кадра цри кинопроекции

3.2.1. Установка для измерения прогиба кадра при кинопроекции

3.2.2. Исследование прогиба кадра в различных типах кинопроекторов

3.2.2.1. Исследование прогиба кадра 35-мм фильма.

3.2.2.2. Исследование прогиба кадра 70-мм фильма.

3.2.2.3. Исследование прогиба кадра 16-мм фильма. III

Выводы. III

4. ИССЛВДОВ/ШИЕ ВЛИЯНИЯ ПРОГИБА КАДРА ПРИ КИНОПРОЕКЦИИ НА РЕЗКОСТЬ ЭКРАННОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ.

4.1. Исследование снижения резкости экранного изображения, обусловленного прогибом кадра при кинопроекции

4.1.2. Методика определения ЧКХ системы "кинопроекционный объектив-фильмокопия" в условиях прогиба кадра при его проекции

4.2. Экспериментальное подтверждение расчетной методики определения ЧКХ системы "кинопроекционный объектив-фильмокопия" при наличии прогиба проецируемого кадра.

4.2.1. Описание установок и методики проведения эксперимента

4.3. Исследование резкости экранного изображения при различных значениях прогиба проецируемого кадра.

4.3.1. Определение ЧКХ системы "кинопроекционный объектив-фильмокопия" при кинопроекции 35-, 70- и 16-мм фильмов и различных прогибах кадров.

4.3.2. Влияние црогиба на субъективную оценку резкости изображения

4.3.3. Определение допустимого прогиба кадра при использовании различных типов кинопроекционных объективов.

Выводы.

5. НАГРЕВ ФИЛЬМОКОПИИ ПРИ КИНОПРОЕКЦИИ И ЕЕ ИЗНОС.

5.1. Исследование нагрева фильмокопии при ее транспортировании по лентопротяжному тракту кинопроектора

5.1.1. Анализ нагрева фильмокопии по перфорационным дорожкам

5.1.2. Определение и анализ нагрева направляющих полозков фильмового канала в различных видах кинопроекционной аппаратуры.

5.1.3. Определение температуры фильмокопии по полю кадра после демонстрации и при намотке ее в рулон

5.2. Экспериментальное определение влияния температуры фильмокопии на ее износ

5.2.1. Экспериментальное определение влияния нагрева фильмокопии на участках перфорационных дорожек на износ перфорационных перемычек

5.2.2. Экспериментальное определение влияния нагрева фильмокопии по сюжетной части на износ поверхности.

Выводы

6. ПУТИ ПОШШЕНИЯ РЕЗКОСТИ ЭКРАННОГО ИЗОБРАЖЕНИЕ И СОХРАННОСТИ ФИЛЬМОКОПИИ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ СВЕТОШХ ПОТОКОВ КИНОПРОЕКТОРА

6.1. Методы охлаждения проецируемого кадра и их эффективность

6.1.1. Снижение энергетической освещенности кадра цри использовании спектральной фильтрации излучения.

6.1.2. Снижение температуры проецируемого кадра путем интенсивного теплообмена.

6.1.3. Сравнительный анализ методов снижения тепловой нагрузки на кадр цри кинопроекции

6.2. Оцределение условий цроекции кадра, обеспечивающих требуемую резкость экранного изображения при повышении световых потоков кинопроекторов.

6.2.1. Влияние радиуса кривизны фильмового канала на резкость эщзанного изображения по полю кадра. ШО

6.2.2. Анализ методов уменьшения прогиба кадра при кинопроекции и разработка рекомендаций по их исследованию.

6.3. Методы снижения нагрева деталей фильмового канала в кинопроекционной аппаратуре

6.3.1. Анализ нагрева деталей фильмового канала в различных темах кинопроекторов.

6.3.2. Анализ методов охлаждения фильмового канала и разработка рекомендаций по их использованию.

6.4. Практическое использование полученных результатов.

Выводы

ХХУ1 съезд КПСС поставил перед кинематографом задачу дальнейшего улучшения кинообслуживания населения. В решении поставленной задачи важное значение приобретают вопросы дальнейшего совершенствования кинотехнических средств и технологических процессов. Новая техника и технологические процессы должны обеспечить расширение художественно-выразительных возможностей кинематографа, создать условия для дальнейшего повышения качества кинофильмов. Достижение высоких качественных показателей должно обеспечиваться цри минимальных затратах труда и материальных ресурсов. Научно-технический прогресс в кинематографе должен быть направлен так же, как и в других отраслях народного хозяйства, на создание "ресурсосберегающих" технологических процессов и "трудосберегающей" техники [1] .

Кинопроекционная аппаратура является самой массовой аппаратурой кинематографии. В настоящее время в киносети СССР эксплуатируются 205432 кинопроектора для демонстрирования фильмов различного формата /2/ . Снижение затрат при проектировании и изготовлении кинопроекционной аппаратуры, уменьшение износа фильмокопий может дать большой экономический эффект цри ее цро-изводстве и эксплуатации. Технические показатели кинопроекционной аппаратуры оказывают значительное влияние на решение задачи улучшения кинообслуживания населения, так как во многом определяют качество кинопоказа в кинотеатрах.

Современные тенденции развития техники кинематографа, направленные на улучшение качества демонстрирования фильмов, заключаются в повышении яркости изображения на экране и увеличении его размеров. Это связано с использованием мощных источни-4 ков света, со значительным повышением энергетической освещенности кадра в кадровом окне кинопроектора и приводит к значительному нагреву кадра за время проекции. Нагрев фильмокопии является ограничивающим фактором для дальнейшего повышения яркости и размеров экранного изображения и оказывает существенное влияние на ее сохранность.

Поэтому комплексное изучение вопросов нагрева кадра, вызванного им прогиба, его влияния на резкость проецируемого изображения, а также влияния нагрева на износ фильмокопии является актуальным в свете задач, стоящих перед техникой кинематографии на современном этапе.

Резкость экранного изображения при кинопроекции определяется главным образом резкостью фотографического изображения кадра фильмокопии и характеристиками кинопроекционного объектива, которые оцениваются их частотно-контрастными характеристиками (ЧКХ) [ 3 ] . Однако работами ряда авторов [А, 5, &] установлено, что в фазе проекции кадр не занимает стабильного положения относительно кинопроекционного объектива и может смещаться в различных направлениях. Смещение кадра при проекции в вертикальном и горизонтальном направлениях вызывает сдвиг изображения на экране, что снижает резкость проецируемого изображения. Наряду с этим под действием лучистого потока кинопроектора кадр прогибается, причем перемещение центральной точки 35-мм кадра в направлении оптической оси за время проекции достигает 0,75 мм [6] , что в сочетании с другими факторами может вызвать недопустимое снижение резкости экранного изображения. Таким образом, факторами, ограничивающими нагрев кадра и повышение световых потоков кинопроекторов, являются резкость экранного изображения и сохранность фильмокопии.

При кинопроекции происходит нагрев фильмокопии как по полю кадра, так и в зоне перфорационных перемычек, что оказывает влияние на износ фильмокопии при ее транспортировании по лентопротяжному тракту кинопроектора.

Цель работы - разработка требований к узлам и системам кинопроектора и их реализация для обеспечения сохранности фильмокопии и требуемого уровня резкости экранного изображения на основе исследования физических процессов, происходящих при нагреве фильмокопии в киноцроекторе.

По результатам выполненных в работе исследований на защиту выносятся следующие положения.

1. Способ измерения энергетической освещенности кадра в кадровом окне кинопроектора.

2. Значения допустимой тепловой нагрузки на кадр черно-белого и цветного фильма.

3. Результаты исследований зависимости прогиба кадра различных форматов от тепловой нагрузки и радиуса кривизны фильмового канала.

4. Результаты определения влияния прогиба кадра на резкость экранного изображения.

5. Значения радиусов кривизны фильмового канала для 35-и 70чш кинопроекторов, обеспечивающих высокую резкость изображения по полю кадра при различных значениях тепловой нагрузки.

6. Значения допустимых световых потоков 16-, 35- и 70-мм кинопроекторов.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПО НАГРЕБУ ФИЛЬМОКОПИИ В ФИЛЬМОВОМ КАНАЛЕ КИНОПРОЕКТОРА, ЕГО ВЛИЯНИЮ НА ПРОГИБ КАДРА. КАЧЕСТВО ИЗОБРАЖЕНИЯ И ИЗНОС ФИЛЬМОКОПИИ ПРИ КИНОПРОЕКЦИИ

Для получения качественного изображения на экране необходимо, чтобы оно имело достаточно высокую яркость ] . Применение в кинотеатрах экранов больших размеров треоует создания кинопроекторов с большой световой мощностью для обеспечения необходимой яркости изображения на экране. Увеличение светового потока кинопроектора приводит к росту тепловой нагрузки на кадр, что вызывает нагрев и прогиб кадра, отрицательно влияет на резкость экранного изображения и приводит к повышенному износу фильмокопии 15] . Вопросам нагрева кадра при кинопроекции и сопровождающим его явлениях посвящен ряд работ ^9, 10, 12] , основной целью которых являлось определение допустимой величины тепловой нагрузки на кадр, исходя из термопрочности материала фильмокопии. Проблемам снижения резкости изображения, обусловленного прогибом кадра при кинопроекции, уделялось мало внимания, хотя и было известно £ I, II ^, что величина прогиба центральной части кадра значительно превышает глуоину резкости кинопроекционного объектива. В настоящее время на основе современных методик теоретического и экспериментального анализа резкости изображения возможно оценить ее ухудшение, обусловленное прогибом кадра, и оценить его вклад в общее снижение резкости экранного изображения. Разработанные в последнее время способы анализа температурных напряжений в оболочках и пластинах позволяют определить влияние отдельных факторов на величину прогиба кадра и отыскать пути его снижения. Недостаточно исследовано влияние нагрева на износ фильмокопии.

Очевидно, нагрев и связанный с ним прогиб кадра при кинопроекции, ухудшение резкости изображения - взаимосвязанные проблемы, и поэтому рассматривать их необходимо комплексно, чтобы, воздействуя на каждый из указанных факторов, получить условия проекции кадра, при которых резкость изображения на экране будет наилучшей, а также уменьшится износ фильмокопии.

Выводи

I. Световая эффективность излучения перспективных освети-тельно-проекционных систем с лампой накаливания и фильтрацией излучения интерференционным теплофильтром составляет 90-126лм/Вт при значении температуры нити накала 2800-3400°К, в катоптрической осветительной системе с ксеноновой лампой и фильтрацией излучения двойным интерференционным фильтром - 245 лм/Вт.

2. Определены допустимые полезные световые потоки кинопроекторов с различными осветительными системами, исходя их сохранности фильмокопии. Допустимое значение полезного светового потока для кинопроекторов, использующих осветительную систему с лампой накаливания, составляет при проекции черно-белого 1'6-мм фильма 450 лм, цветного - 700 лм, при проекции черно-белого 35-мм фильма - 2200 лм, цветного - 3200 лм.

Для кинопроекторов с осветительной системой, использующей ксе-ноновую лампу и двойной интерференционный фильтр, допустимое значение полезного светового потока составляет при проекции черно-белого 16-мм фильма 3700 лм и цветного 4500 лм, при проекции 35-мм черно-белого фильма - 17000 лм и цветного - 20000 лм, при проекции черно-белого 70-мм фильма - 47000 лм и цветного - 57000 лм.

3. Использование охлаждения проецируемого кадра потоком воздуха неэффективно, и с его помощью можно увеличить допустимую тепловую нагрузку на кадр не более, чем на 5-10%.

4. Используемый в настоящее время криволинейный фильмовый канал с радиусом кривизны 300 позволяет обеспечить требуемую резкость экранного изображения во всем диапазоне тепловых нагрузок на кадр для 35-мм фильма, а для 70-мм фильма - только ниже значения тепловой нагрузки на кадр 0,19 Вт/мм*\ Фильмовый канал с таким радиусом кривизны рекомендуется использовать и в перспективной кинопроекционной аппаратуре.

5. Фактором, ограничивающим допустимую тепловую нагрузку на кадр 16-мм фильма и 35-мм фильма в криволинейном фильмовом канале, является сохранность фильмокопии, а для 35-мм фильма в прямолинейном фильмовом канале и 70-мм фильма - резкость экранного изображения.

Допустимые полезные световые потоки кинопроекторов, определяемые резкостью экранного изображения для 35-мм кинопроекторов с прямолинейным фильмовым каналом, осветительной системой с лампой накаливания, без фильтрации излучения интерференционным фильтром составляют при проекции черно-белого фильма 1600 лм и цветного 1800 лм; осветительной системой с ксеноновой лампой, двойным интерференционным фильтром при проекции черно-белого фильма 12100 лм и цветного - 13600 лм.

Для 70-мм кинопроекторов, использующих осветительную систему с ксеноновой лампой и фильтрацию излучения двойным интерференционным фильтром, криволинейный фильмовый канал радиусом 300 мм, допустимое значение полезного светового потока составило при проекции черно-белого фильма 37600/ лм и при проекции цветного фильма 42600 лм.

6. В кинопроекционной аппаратуре для охлаждения фильмового канала рекомендуется использовать бленды и воздушное охлаждение. Водяное охлаждение бленды и деталей фильмового канала рекомендуется использовать, если оно применяется для охлаждения электродов ксеноновой лампы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненная работа посвящена исследованию влияния нагрева на прогиб кадра и резкость званного изображения, а также влияния нагрева фильмокопии в фильмовом канале на ее сохранность. При этом установлены причины, вызывающие нагрев фильмокопии и прогиб кадра при кинопроекции. Произведена количественная оценка влияния различных факторов на нагрев и прогиб кадра, а также нагрев и износ фильмокопии. Определены допустимые значения тепловой нагрузки и температурного режима фильмокопий в фильмовом канале, обеспечивающих их сохранность и требуемую резкость экранного изображения. Это позволяет обосновать выбор параметров осветительных систем, фильмовых каналов при проектировании кинопроекционной аппаратуры, а также определить перспективы увеличения световых потоков кинопроекторов.

В первой главе выполнен обзор литературных источников по исследованию тепловой нагрузки на кадр, температурного режима, прогиба кадра в кадровом окне кинопроектора и его влиянию на резкость экранного изображения, а также нагрева фильмокопии на ее износ. При этом было выявлено, что прогиб кадра при кинопроекции, согласно исследованиям, проведенным ранее, оказывает существенное влияние на резкость эвданного изображения, поскольку значительно превышает глубину резкости кинопроекционных объективов. В свою очередь на прогиб кадра оказывает влияние температурный режим кадра, определяемый его энергетической освещенностью и поглощающей способностью, условиями закрепления, размерами и условиями фиксации в фильмовом канале. Было установлено также, что нагрев перфорационных перемычек в фильмовом канале оказывает влияние на их износ при транспортировании фильмокопии по ленто, протяжному тракту кинопроектора. Поэтому была поставлена задача

- 202 определения условий проекции кадра и нагрева фильмокопии, обеспечивающих допустимое снижение резкости экранного изображения и сохранность фильмокопии.

Во второй главе рассмотрены вопросы нагрева кадра при кинопроекции. Разработана методика расчетного определения энергетической освещенности кадра, а также тепловой нагрузки на кадр цветного и черно-белого фильмов. Определение энергетической освещенности производилось по значениям световой эффективности излучения в кадровом окне современных кинопроекторов, найденных по спектральным характеристикам излучения применяемых источников света и фильтрующему действию элементов осветительно-проекцион-ных систем. Значение световой эффективности излучения осветитель-но-проекционных систем, современных кинопроекторов, определенных таким образом, составили: для диоптрических осветительных систем с лампой накаливания 26-45 лм/Вт при изменении температуры нити накала от 2800 до 3400°К и для катоптрической осветительной системы с ксеноновой лампой и интерференционным отражателем - 170190 лм/Вт, в зависимости от разброса фильтрующего действия интерференционного отражателя. Использование значений световой эффективности излучения, падающего на кадровые окна кинопроекторов, позволило оценивать энергетическую освещенность кадра, применяя методы и приборы, предназначенные для измерения светотехнических параметров кинопроектора.

По спектральным характеристикам поглощения цветного и черно-белого фильмов определена тепловая нагрузка на их кадры в кадровом окне кинопроекторов при использовании для их проекции различных осветительных' систем . Установлено, что при оптической плотности, равной 2,0. тепловая нагрузка на кадр черно-белого фильма будет на 4-6% больше в кинопроекторе с катоптрической ос-t ветительной системой,с ксеноновой лампой и интерференционным отражателем и на 18-20$ в кинопроекторе с диоптричеокой осветительной системой и лампой накаливания по сравнению с тепловой нагрузкой на кадр цветного фильма. Расчетным путем определен температурный режим кадра при кинопроекции. Установлены зависимости температурного режима кадра от времени проекции и тепловой нагрузки. Показано, что при прочих равных условиях проекции кадра температура поверхности цветного фильма будет на 25$ ниже температуры поверхности черно-белого фильма из-за различной толщины их эмульсионных слоев и различия теплофизических свойств основы и эмульсии. Определены допустимые значения тепловой нагрузки на кадр цветного и черно-белого фильмов. В качестве критерия допустимой тепловой нагрузки на кадр принято изменение состояния поверхности эмульсионного слоя ("плавление" эмульсионного слоя). Исходя из этого, определены предельные значения полезного светового потока современных кинопроекторов. Их величина составляет:

- в 16-мм кинопроекторах, использующих диоптрическую осветительную систему с лампой накаливания при кинопроекции черно-белого кинофильма 480 лм, цветного - 690 лм и использующих катоптрическую осветительную систему с ксеноновой лампой и интерференционным отражателем при проекции черно-белого фильма 2700 лм и цвет ного - 3300 лм;

- в 35-мм кинопроекторах, использующих осветительную систему с ксеноновой лампой и интерференционным отражателем при проекции черно-белого фильма 12700 лм, цветного - 16200 лм, что меньше предусмотренного ГОСТ 2639-76 максимального светового потока 35-мм фильма. Поэтому в осветительных системах таких кинопроекторов необходимо усилить фильтрующее действие элементов ос-ветительно-проекционной системы для обеспечения заданной величины светового потока при значениях тепловой нагрузки на кадр меньше допустимой;

- в 70-мм кинопроекторах, использующих катоптрическую осветительную систему с ксеноновой лампой и интерференционным отражателем при проекции черно-белого фильма 36000 лм и цветного -42000 лм.

В третьей главе проведено расчетное и экспериментальное исследование прогиба кадров различного формата цветного и черно-белого фильмов в зависимости от тепловой нагрузки на кадр, 1фи-визны фильмового канала. Расчетные исследования прогиба кадра производились на ЭВМ с помощью программы KIWQ , разработанной на основе аналитических зависимостей, полученных в механике твердого тела, для определения напряженно-деформированного состояния оболочек и пластин при воздействии на них температурных и силовых факторов. Экспериментальные исследования производились с помощью разработанной установки, позволяющей определять прогиб кадра бесконтактным методом следящего светового луча. Экспериментальные исследования проводились на различных типах кинопроекционной аппаратуры, в результате которых получены результаты,хорошо согласующиеся с расчетными. В результате исследований установлено , что прогиб кадра в существующей кинопроекционной аппаратуре достигает значений:

- в 16-мм кинопроекторах - 0,12 мм;

- в 35-мм кинопроекторах с прямолинейным фильмовым каналом 0,8 мм и с криволинейным фильмовым каналом 0,7 мм;

- в 70-мм кинопроекторах с криволинейным фильмовым каналом - 0,82 мм.

Показано, что прогиб кадра зависит от радиуса кривизны фильмового канала. Фильмовый канал с радиусом 300 мм позволяет снизить прогиб кадра 35- и 70-мм фильма на 40%. v Исследования влияния прижима фильма в фильмовом канале на прогиб кадра показали, что прижим оказывает незначительное влияние на прогиб кадра. Поэтому при выборе прижима фильма в фильмовом канале кинопроектора необходимо исходить из максимального снижения неустойчивости кадра. Экспериментально установлено, что прогиб кадра на цветной многослойной кинопленке на 12% меньше, чем на черно-белой при прочих равных условиях проекции.

В четвертой главе предложена расчетная методика исследования резкости экранного изображения при наличии прогиба проецируемых кадров. Приводится экспериментальное подтверждение разработанной методики. С помощью разработанной методики, основанной на использовании усредненной за время проекции кадра ЧКХ "кинопроекционный объектив-фильмокопия", определено снижение резкости экранного изображения, обусловленное прогибом кадра в 16-, 35-и 70-мм кинематографических системах. Установлено, что прогиб кадра в реальных кинематографических системах оказывает значительное влияние на резкость экранного изображения и может приводить к ее снижению более, чем на 0,5 балла. Определены допустимые значения прогибов центральной части кадра 16-, 35- и 70-мм форматов, исходя из допустимого уровня снижения резкости экранного изображения, в зависимости от фокусного расстояния и относительного отверстия применяемых для их проекции объективов, составившие: для 16-мм кадра от 0,23 до 0,4 мм; для 35-мм кадра от 0,35 до 1,18 мм и для 70-мм кадра от 0,4 до 1,2 мм (при использовании для их проекции объективов с фокусным расстоянием 50-150 мм и относительными отверстиями для 16-мм кадра 1:1,2, для 35-мм -1:1,8, для 70-мм - 1:2.

В пятой главе произведен расчетный анализ температуры по полю фильмокопии при транспортировании ее по лентопротяжному тракту. Экспериментально определено влияние нагрева полозков фильмового канала на износ перфорационных перемычек и нагрева поверхности кадра в фильмовом канале на ее износ. В результате исследований установлено, что нагрев фильмокопий на участках перфорационных дорожек оказывает существенное влияние на износ межперфорационных перемычек. Изменение температуры направляющих полозков фильмового канала кинопроектора 23-КПК с 20°С до 60°С приводит к снижению количества прогонов кольца фильма с 7100 до 42000 раз до появления средней надсечки. Измерены значения температуры направляющих полозков фильмовых каналов современных кинопроекторов. Показано, что температура направляющих полозков фильмового канала кинопроекторов КН, ПП-16-5 имеет повышенные значения и их необходимо уменьшать.

При измерении шероховатости поверхности фильма, подвергавшегося воздействию лучистого потока в фильмовом канале кинопроектора и транспортируемого без воздействия лучистого потока, установлено, что нагрев кадра в фильмовом канале незначительно влияет на шероховатость поверхности. Отсюда следует, что нагрев кадра в кадровом окне оказывает незначительное влияние на износ фильмокопии по поверхности.

В тестой главе рассмотрены вопросы уменьшения нагрева кадра и повышения резкости экранного изображения при увеличении световых потоков кинопроекторов. Для этих целей определены наиболее рациональные способы фильтрации лучистого потока в перспективных кинопроекторах с диоптрической и катоптрической осветительных системах. В диоптрической осветительной системе с лампой накаливания рекомендуется использовать интерференционный теплофильтр, а в катоптрической осветительной системе - двойной интерференционный фильтр. Анализ способов охлаждения кадра показал, что наиболее эффективным является использование фильтрации лучистого потока, позволяющее уменьшить тепловую нагрузку на кадр и соответственно температуру кадра в 3-4 раза по сравнению с температурой при нагреве его нефильтрованным излучением источников света. Использование охлаждения кадра потоком воздуха, движущегося относительно поверхности кадра, неэффективно, так как позволяет снизить тепловую нагрузку только на Ъ% при скорости движения воздуха около 100 м/с.

Исследование влияния кривизны фильмового канала на резкость экранного изображения позволило установить, что криволинейный фильмовый канал с радиусом кривизны, равным 300 мм, позволяет обеспечить требуемую резкость экранного изображения при проекции 35-мм кадра в диапазоне тепловых нагрузок, обеспечивающих сохранность фильмокопии, а для 70-мм - только для значений тепловой нагрузки на кадр ниже 0,19 Вт/мм2. Фильмовый канал с такой 1фйвизной рекомендуется использовать в 35- и 70-мм кинопроекторах.

Установлено, что фактором, ограничивающим допустимую тепловую нагрузку на кадр 16-мм фильма и 35-мм фильма в криволинейном фильмовом канале является сохранность фильмокопии, а для 35-мм фильма в прямолинейном фильмовом канале и 70-мм фильма -резкость э!фанного изображения.

Допустимые полезные световые потоки для перспективных осветительных систем кинопроекторов, определяемые сохранностью фильмокопий, составили:

- для 16-мм кинопроектора с осветительной системой, использующей ксеноновую лампу и фильтрацию излучения двойным интерференционным фильтром , при проекции черно-белого фильма 3700 мм и цветного - 4500 лм;

- для 35-мм кинопроектора с криволинейным фильмовым каналом, осветительной системой с ксеноновой лампой и фильтрацией излучения двойным интерференционным фильтром при проекции черно-белого фильма - 17000 лм и цветного - 20000 лм.

Допустимые полезные световые потоки современных отечественных киноцроекторов, определяемые резкостью экранного изображения, составили:

- для 35-мм кинопроектора с прямолинейным фильмовым каналом, осветительной системой с лампой накаливания без фильтрации излучения цри проекции черно-белого фильма - 1600 лм и цветного -1800 лм; осветительной системой с ксеноновой лампой и фильтрацией излучения интерференционным отражателем при проекции черно-белого фильма - 9100 лм и цветного - 10300 лм;

- для 70-мм кинопроектора с криволинейным фильмовым каналом, осветительной системой с ксеноновой лампой и фильтрацией излучения интерференционным отражателем при проекции черно-белого фильма 28000 лм и цветного - 30200 лм.

Допустимые полезные световые потоки кинопроекторов с перспективными осветительно-проекционными системами, определяемые резкостью званного изображения, составили:

- для 35-мм кинопроектора с прямолинейным фильмовым каналом, осветительной системой с ксеноновой лампой и фильтрацией излучения двойным интерференционным фильтром цри проекции черно-белого фильма - 12100 лм и цветного - 13600 лм;

- для 70-мм кинопроектора с криволинейным фильмовым каналом, осветительной системой с ксеноновой лампой и фильтрацией излучения двойным интерференционным фильтром составили цри проекции черно-белого фильма - 37000лм и цветного фильма - 42600 лм.

Исследования способов охлаждения фильмового канала показали, что воздушное охлаждение позволяет обеспечить нужный температурный режим деталей фильмового канала при любых тепловых нагрузках на кадр и его рекомендуется цреимущественно использовать в кинопроекторах. Водяное охлаждение бленды и фильмового канала следует применять, если оно используется для охлаждения электродов ксеноновой лампы.

Технико-экономическая эффективность работы заключается в создании возможности с наименьшими материальными затратами провести анализ нагрева кадра в кадровом окне кинопроектора, определить его прогиб и оценить резкость экранного изображения на стадии цроек-тирования кинопроекционной аппаратуры. Это позволяет снизить затраты на экспериментальные исследования и обосновать выбор типа осветительной системы источника света и способа фильтрации лучистого потока, конструктивных параметров фильмового канала и способа охлаждения его деталей, исходя из заданного значения полезного светового потока, требуемой резкости экранного изображения и обеспечения сохранности фильмокопий.

Разработанные расчетные методики определения энергетической освещенности кадра, прогиба и его влияния на резкость экранного изображения использованы на этапе проектирования кинопроекторов для залов малой вместимости на БелОМО для обоснования выбора, указанных выше конструктивных решений, что позволило получить экономический эффект в 30405 руб., подтвержденный актом ЦКБ "Пеленг".

Практическая ценность выполненной работы заключается

- в применении расчетных методик определения энергетических параметров лучистого потока в кадровом окне кинопроектора по световым, что позволяет использовать для определения энергетических параметров лучистого потока киноцроектора приборы, применяемые в киносети для определения освещенности и яркости экрана;

- в возможности использования разработанного малогабаритного устройства для определения прогиба кадра при периодическом контроле оборудования кинотеатров передвижными кинолабораториями, для оценки фильтрующего действия интерференционных отражателей кинопроекторов;

- использование рекомендаций по способам фильтрации лучистого потока и допустимым значениям полезных световых потоков кинопроекторов, определяющих допустимое снижение резкости экранного изображения и сохранность фильмокопии, позволяет обеспечить повышение качества кинопоказа в кинотеатрах, сохранности фильмокопий и определить перспективы повышения полезных световых потоков кинопроекторов;

- в применении расчетных методик определения энергетической освещенности, тепловой нагрузки, прогиба кадра и его влияния на резкость экранного изображения в учебном процессе студентов специальности 0533 "Киноаппаратура".

1. Трусько В.Л. Задачи комплексного развития техники и технологии кинематографа в одиннадцатой пятилетке. — Техника кино и телевидения, 1981, № 10, с. 3-9.

2. Проворнов С.М., Соколов A.B., Черкасов Ю.П. Какой должна быть кинопроекционная аппаратура для киносети? Техника кино и телевидения, 1981, № 12, с. 25-29.

3. Проворнов С.М. Основы кинотехники. Л. :ЛИКИ, 1976. - 87 с.

4. Jforc/res-Z: //-J ^ал J&c/ygc'es/ Jfc&vj ¿>7 ¿У& j5. 4/7- 1/^/7. /^¿se Лггт^се^c/d'fartt/ei ¿//7 ¿s 73s? ^/¿9' ' '

5. MUc/?e<?£ /?. ^tsr^c/ ^¿¿fa (p&fes. .-U+tZK- /^¿z^j-zf /2^77

6. A/xzv fo^j /7егг stp&S? /¿¿¿U

7. Голдовский E.M. Основы кинотехники. M.¡Искусство, 1965.

8. Руководящий технический материал 19-77-77. Развитие и техническое оснащение киносети. Приказ Госкино СССР, $ 421 от 14.10.77.9.иМУАъь. бгглхел ^ tfac/f- JtefiJi&z/e z/7. Kino - Tech

9. Куперман А.Я., Тарасенко Л.Г. Расчет нагревания фильма и максимально допустимого светового потока кинопроектора. -Труды НИКФИ, 1968, вып. 57, с. 49-58.

10. Волосов С.Д., Цивкин М.В. Теория и расчет светооптичес-ких систем. М.:Искусство, i960. - 383 с.

11. Яворский Б.М., Детлаф A.A. Справочник по физике. М.: Наука, T98I. - 506 с.13. с/еъакг ^¿¿^/ee^l^/^e^, -/965 Г// -/¿/г Зе1/7/г?ес/?а/?с& ¿//?с/ (fet^.

12. Измерения в промышленности. Под редакцией П.Профоса. -М.:Металлургия, 1980. 647 с.

13. Фонарь И.М. Особенности проекции на большие экраны. -Киномеханик, № 7, 1959, с. 26-30.16. tf'vzacek U. ¿еле /7&/77&/7&Ж /¿^о^еЛоp#ZL/ о Je/? о /77ew7i-Je/?7/7c7 &p&ro. S96J,

14. Ирский СЛ. Светотехника кинопроекции. М. ¡Искусство, 1961. - 115 с.18. Уу ¿/г^ос/? /ГeJd&rtet/ to coo/ /7?о£¿¿/7 p^c^i/n? Л^ъ

15. Куперман А.Я., Тарасенко Л.Г. Методы исследования поведения фильма при кинопроекции. Труды НИКФИ, 1970, вып. 58,с. 83-91.

16. Криксунов Л.З. Сцравочник по инфракрасной технике. -М.: Советское радио, 1978. 400 с.

17. Надеин В.А., Куперман А.Я., Тарасенко Л.Г. Измерение I нагрева и коробления фильма в кадровом окне кинопроектора.

18. Техника кино и телевидения, 1970, №2, с. 7-13.22. №#¿//7$ <cf£2 ^¿¿^fe/TTftg/^&^^Z ¿//у777777 ^¿7?#fl//77. T/S ¿¿У1. Су ¿У г /¿pgj,

19. Григорьев H.A. Импульсный нагрев излучения. М.:Наука, 1974. - 318 с.

20. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 640 с.

21. Гербер Г., Эрк С., Григуль У. Основы учения о теплообмене. М.:ИЛ, 1958. - 263 с.

22. Блох А.Г. Основы теплообмена'излучением. М.:Госэнерго-мздат, 1962. - 368 с.

23. Kotä fJ- -¿¿У2 С00&А?'f о/ Mo ¿¿or? /¡¿et*/1. JjMPTf /Я28. #o*s /Л/ffA/Me^ T/?e

24. Ui/^U Me The. tfecrtcnp ¿?f7 от? jc£c/ej ¿/7 5- ¿fm ß^Lt

25. Ccoe/nat, s. /6. S0S0 fefy p>

26. Мельник Г.И., Бабчин А.И. Расчет температуры фильма в кадровом окне кинопроектора. Техника кино и телевидения, 1970, № 2, с. 14-15.31. fazsez £.К T&^ot А/. А .

27. FiJ/77 -¿¿¿¿УМ СГПС/ e&Lci.jpor? ргсуг^&яг? gi/o&Zt/- У J MPT, р. ^г 93.

28. Фонарь И.М., Тарасенко Л.Г. Универсальный прибор дал измерения пульсаций фильма в кадровом окне кинопроектора. -Труды НШСФИ, 1962, вып. 49, с. 18-22.33. о/- ¿/лс? ¿¿/¿¿еъ

29. ММРТ£у 66\ ЯстЪ^ег />. 623-62^

30. Кинцис Ю.О., Акимов В.Ф., Волосков Н.Я. Бесконтактный метод измерения пульсаций фильма в кадровом окне кинопроектора. -Труды НИКФИ, 1973, вып. 72, с. 81-87.

31. Ми^г с/ ¿^¿еялосбалдел ¿/¿ё1. Ша/мбртЫё ¿/ег £¿#7?386.392.

32. Кулаков А.К., Нестеров Н.П. Определение допустимой величины сдвига кинопленки вдоль оптической оси объектива в сквозном кинематографическом процессе. Труды НИКФИ, 1981, вып. 80,с. 52-69.

33. Мельник Г.И., Бабчин А.И. Расчет термоупругих деформаций фильма в кадровом окне кинопроектора. Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии, 1973, т. 18, вып.2, с. 381-389.

34. Паркус Г. Неустановившиеся температурные напряжения. -М.-.Физматгиз, 1963. 182 с.

35. Амбарцумян С.А. Теория анизотропных оболочек. М.:Физ-матгиз, 1961. - 542 с.

36. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. -М.:Мир, 1964. 480 с.

37. Коваленко А.Д. Введение в термоулрутость. Киев.: , Наукова думка, 1965. - 242 с.

38. Раковский B.B. Квалиметрическая оценка резкостных свойств киноизображений, кинопленок и киноаппаратуры. Труды НИКФИ, 1978, вып. 93, с. 97-110.

39. Борн М., Вольф Э., Основы оптики. М.:Наука, 1970. -850 с.

40. Гребенников О.Ф. Основы записи и воспроизведения изображений. Л.:ЛИКИ, 1977. - 63 с.

41. Антипин М.В., Андронов В.Г., Гласман К.Ф. Квалиметрия кинотелевизионных систем. Л.:ЛИКИ, 1976. - НО с.46. ¿а/?/7?&/7/? /7. ¿v^ ¿7/?г/ Pbr^j />/? У/7f/г/г/7

42. У/77 ^¿/¿/¿¿¿¿/. fy&fef ¿¡^¿//>S; ^

43. Петров A.B. Качество кинопроекции. М.:Искусство, 1982. - 221 с.48. /?0 №/7£71/ М. Я>. ~ А/&&СУ? Mo/fafa0/7 f&T/Pjfei. Ftf/V&W P/7 /7 С Сjc6£/7Ci/ С7/76/ ;49. 7?. H ¿¿/¿¿zcrft ¿7j &

44. Фридман И.М., Белорусец Г.И., Мазырин М.Г. Физико-механические свойства кинофотоматериалов как пленочных систем и пути их рационального конструирования и испытания. Труды НИКФИ, 1962, вып. 50, с. 27-34.

45. Бурдыгина Г.И., Алексина O.A., Фридман И.М. Влияние некоторых низкомолекулярных веществ на особенности сверхсокращения желатина. Труды НИКФИ,1970, вып.58, с. 45-51.

46. Бабушкин С.Г. Транспортирование киноленты зубчатыми элементами киноаппаратуры. Дисс,канд.техн.наук. Л.: 1953. - 20 с.

47. Алмазов В.Е., Фридман И.М. Долговечность кинопленок при циклическом ударном нагружении межперферационных перемычек. -Техника кино и телевидения, 1977, № 9, с. 27-31.

48. Куперман А.Я., Тарасенко Л.Г. Теплообмен в кадровом окне при статической проекции. Техника кино и телевидения. 1968,1. Л 8, с. 12-21.

49. Барбанель С.Р., Проворнов G.M., Соломоник A.B. Кинопроекционная и звуковоспроизводящая аппаратура. М.:Искусство, 1964. - 365 с.

50. Справочник конструктора оптико-механических цриборов под редакцией Панова В.А. М.Машиностроение, 1980. - 742 с.

51. Дербишер Т.И. Измерение освещенности эхфана и светового потока кинопроекторов. Киномеханик, 1980, №11, с. 28-33.

52. Мешков В.В. Основы светотехники. М.¡Энергия, 1979. -367 с.

53. Справочная книга по светотехнике. М.:Энергоатомиздат, 1983. - 469 с.

54. Блюмберг И.Б. Технология обработки фотокиноматериалов. -М.¡Искусство, 1967. 411 с.

55. Григорьев Б.А., Нужный В.А., Шибанов Б.В. Таблицы для расчета нестационарных температур плоских тел при нагреве излучениями. М.¡Наука, 1971. - 708 с.

56. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача.-М.¡Энергия, 1965. 423 с.

57. Теплотехнический справочник, т. 2, под редакцией Юрень-ева В.Н. М.¡Энергия, 1976. - 896 с.

58. Дульнев Г.Н., Тарховский В.П. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Л.¡Энергия, 1978. - 248 с^

59. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. -М. :Наузса, 1964.- 487 с.

60. Теплообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник под общей редакцией Григорьева В.А. и В.М.Зорина. М.:Энерго-издат, 1982. - 773 с.

61. Фотокинотехника. Энциклопедия. М.:Советская энциклопедия, 1981. - 447 с.

62. Варвак Ü.M. Развитие и преломление метода сеток к расчету пластинок. Киев: Изд.АН УССР, 4.1 (1949), ч.П (1952). -136 с.

63. Дуглач М.И., Шинкарь А.И. Применение ЭВМ к расчету гладких и ребристых оболочек. Ереван:изд. АН Арм.ССР, 1964.156 с.

64. Вазов В., Форсайт Дж. Разностные метода решения дифференциальных уравнений в частных производных. М.:Иностранная литература, 1963. - 487 с.

65. Вайнберг Д.В., Синявский А.Л. Дискретный анализ в теории пластин и оболочек. В кн.:Труды 1У всесоюзной конференции по теории оболочек и пластин. - М.:Наука, 1966, с. 209-215.

66. Абовский Н.П. Вариационные уравнения для многоконтактных задач теории гибких пологих оболочек, в том числе и ребристых.-В кн.:Труды УП Всесоюзной конференции по теории оболочек и пластинок. -Днепропетровск, 1969. М. :Наука, 1970, с. 7-10.

67. Александров A.B. Дискретная модель для раснета орто-тронных пластин и оболочек. В кн.:Труды МИИТ. - М. :1971, вып. 364, с. 3-9.

68. Корнеев В.Г., Постнов В.А. Использование метода конечных элементов (ИКЭ) в нелинейных задачах деформирования оболочек вращения. В кн.:Труды Ленинградского кораблестроительного института, 1973, вып. 85, с. 43-48.

69. Сахаров A.C. Моментная схема конечных элементов (МСКЭ) с учетом жестких смещений. В кн.¡Сопротивление материалов и теория сооружений. - Киев: Будевельник, 1974, вып.24, с.41-52.

70. Городецкий A.C. К расчету комбинированных систем методом конечных элементов. В кн.Сопротивление материалов и теория сооружений. - Киев: Будевельник, 1972, вып.ХУ1, с.123-125.

71. Годунов С.К. О численном решении краевых задач для систем линейных обыкновенных дифференциальных уравнений. Успехи математич.наук. 1981, Т.ХУ1, внп.З, с.171-174.

72. Григоренко Я.М. Изотропные и анизотропные слоистые оболочки вращения переменной жесткости. Киев: Наукова думка,1973. 228 с.

73. Мяченко В.И., Григорьев И.В. Расчет составных обслочеч-ных конструкций на ЭВМ: Справочник. М.Машиностроение, 1981.216 с.

74. Черных К.Ф. Линейная теория оболочек. Л.Издательство Ленинградского университета, 1965, ч.П. 395 с.

75. Гоцуляк Е.А., Ермишев В.Н., Жадрасинов H.H. Применение метода криволинейных сеток к расчету оболочек. Леп.рукопись, Киев, УКРНИИНТИ, № 2557, 1980. 23 с.

76. Королев В.И. Тонкие двухслойные пластины и оболочки.-Инженерный сборник, 1955, т.ХХП, с.151-162.

77. Каральник А.Я. Унифицированные кинопроекторы. М.¡Искусство, 1978. 150 с.

78. Герасимович А.И., Матвеева Я.И. Математическая статистика. Минск: Вышэйшая школа, 1976. 240 с.

79. Статистические метода обработки эмпирических данных. -М.'.Рекомендация. М.'.Издательство стандартов, 1978. - 232 с.

80. Еурдычина Г.И., Фридман И.С., Козлов В.Н. Исследование некоторых физических свойств многослойных пленочных систем. -Труды НИКФИ: вып. 58, 1970, с. 15-22.

81. Розенталь Л.В. Методика исследования и оценки физико-механических свойств фотопленок. Техника кино и телевидения, № 4,1969, с. 26-29.

82. Новиченок Л.Н., Шульман З.П. Теплофизические свойства полимеров. Минск: Наука и техника, 1969. - 117 с.

83. Мелик-Степанян A.M., Проворнов С.М. Детали и механизмы киноаппаратуры. Л.:ЛИКИ, 1980. - 463 с.

84. Девойно Е.Г. Исследование воспроизводящих свойств различных кинематографических систем. Дисс. . канд.техн.наук.-Л., 1979. 194 с.

85. Глезер В.Д., Цукерман И.И. Информация и зрение. - М.: Наука, 1968. - 368 с.

86. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.:Наука, 1970. - 680 с.

87. Каныгин А.И., Вейцман А.И., Вендровский К.В. Оценка резкости изображения в кинематографии. Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии, 1977, т. 22, вып.4, с.269-272.

88. Новик Ф.С. Частотно-контрастная характеристика киносъемочных объективов и приборы для их измерения. Техника кинои телевидения, 19?6, №11, с. 3-12.

89. Шульман М.Я. Измерение передаточной функции оптических систем. Л.:Мапшностроение, 1980, - 207 с.

90. Комар В.Г. Критерий резкости изображения и ее оценка в различных системах кинематографии. Успехи научной фотографии и кинематографии. - М. : - Л. :Наука, 1964, т. 3, с. 79-89.

91. Бардин К. В. Проблема порогов чувствительности и психофизические методы. М.:Наука, 1976. - 394 с.

92. Аналоговые электроизмерительные приборы. Под редакцией Преображенского A.A. М. :Вюшая школа, 1979. - 351 с.

93. Гребенников О.Ф. Информационная оценка четкости и резкости киноизображения. Запись звука и изображения: Труды ЛИКИ. -Л.: 1980 (ЛИКИ), с. 88-105.

94. Кулагин C.B. Киносъемочная и кинопроекционная аппаратура. М.'.Высшая школа, 1967. - 235 с.

95. Пехович A.M., Жидких В.М. Расчеты теплового режима твердых тел. Л.:Энергия, 1968. - 351 с.

96. Фурман Ш.Я. Тонкослойные оптические по1фытия. Л.: Машиностроение, 1977. - 252 с.

97. Кэйс В.М. Конвективный тепло- и массообмен. М. : Энергия, 1972. -445 с.

98. Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. Л.: Машиностроение, 1969. - 670 с.

99. Бабарика М.Ф., Ничипорович Г.Ф. Определение тепловой нагрузки на кадр при кинопроекции. Информационный листок БелНИИНТИ, № 35, Минск, 1983. - 3 с.

100. ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

101. Бабарика М.Ф., Яценко A.B. Методика расчета лучистого теплового потока в кадровом окне диапроектора. В кн.¡Приборостроение. - Минск: Вышэйшая школа, 1981, вып. 4, с. 58-61.

102. Бабарика М.Ф., 1Улецкий В.А., Ничипорович Г.Ф., Яценко A.B. Исследование нестационарного теплового режима пленок в кадровом диапроектора. В кн.¡Приборостроение. - Минск: Вышэйшая школа, 198I, вып. 4, с.61-64.

103. Бабарика М.Ф., Ничипорович Г.Ф. Прогиб кадра 35-мм фильма при кинопроекции. В кн.: Материалы конференции ЛИКИ и киноорганизаций гДёнинграда. - Л.:ЛИКИ, 1981, с.68.

104. Бабарика М.Ф., Ничипорович Г.Ф. Определение тепловой нагрузки на кадр при кинопроекции. Информационный листок БелНИИТИ, № 35, Минск, 1983. - 3 с.