Принципы записи информации и эволюция развития технических устройств

Зоотроп – прямое развитие фенакистископа. По внутренней кромке открытого сверху барабана идет что-то подобное современной кинопленке – лента с последовательными картинками, над которыми проделаны вертикальные щели. Когда барабан вращается, щели сливаются и через них хорошо видны «кадры» – сливаясь, они образовывают короткий мультфильм. В отличие от фенакистископа, зоотроп не требовал зеркала – зритель просто раскручивал барабан и смотрел на него снаружи9.

В 1860 году француз Дезвинь и американец Уильяма Е. Линкольн (англ. William F. Lincoln) закрепили за всеми подобными устройствами название «зоотропа». Наиболее замечательным в зоотропе является то, что рисунки в нём нарисованы на ленте из тонкого картона. Это было не что иное, как прототип современной кинопленки.

Зоотроп сегодня

Зоотроп до сих пор порождает сходные конструкции. Например, в 2001 году американский студент Джошуа Сподек запатентовал новый вид рекламы. Прямо в тоннеле метро размещались подсвеченные картинки, а при движении поезда они сливались в рекламный фильм. В 2007 году подобный мультик появился в киевском метро, между станциями «Лукьяновская» и «Золотые ворота». Линейный зоотроп 300-метровой длины позволяет увидеть примерно 20-секундный ролик.

Другой потрясающий зоотроп построила в 2008 году фирма Sony в итальянском городе Венария для рекламы телевизоров Bravia. Огромное устройство имеет диаметр 10 м и весит более 10 т. Внутренний тор зоотропа вращается с угловой скоростью 44 км/ч! Каждый вечер на этом зоотропе венарцы могут смотреть, как знаменитый футболист Кака виртуозно забавляется с мячом.

Праксиноскоп Рейно

Способ скрестить два прибора придумал французский преподаватель Шарль-Эмиль Рейно. В 1877 году он запатентовал прибор, названный им праксиноскопом. Аналогично зоотропу, в новом устройстве по окружности большого цилиндра шла лента, на которой были размещены «кадры» мультфильма. Но никаких щелей в устройстве не было, зато был внутренний маленький цилиндр, обклеенный зеркальцами. Каждое зеркальце располагалось напротив «своего» рисунка. При вращении человек смотрел поверх внешнего цилиндра и в зеркальце видел движущиеся картинки.

Далее Рейно принялся совершенствовать свой прибор. Сначала он прикрепил к барабану щиток со зрительным окошком по размеру картинки, чтобы зритель смотрел только в одно зеркальце и у него не мельтешило в глазах. В 1880 году Рейно придумал «оптический театр» – способ «трансляции» мультфильмов не для одного человека, а для целого зала зрителей. Четкое изображение на зеркале-экране позволило скрестить праксиноскоп с камерой-обскурой и получить кинокартинку. Проблема была в ограничении количества кадров двенадцатью.

А спустя 12 лет, в 1889 году, Рейно усовершенствовал свою конструкцию путем увеличения барабана и… создания почти что настоящей кинопленки. Каждый кадр рисовался отдельно на тонкой пластинке из желатина, затем пластинки скреплялись – таким образом Рейно получал «пленки» длиной до 600 кадров.

28 октября 1892 года, на три года  опередив братьев Люмьер с  их синематографом, Рейно показал свой первый мультфильм широкой публике (впрочем, предварительные показы он проводил еще на Всемирной выставке 1889 года). Известно пять мультфильмов Рейно, первым из которых стал «Бедный Пьеро».

История праксиноскопа завершилась трагически. Когда Рейно понял, что его конструкция не может соперничать с быстро развивающимся кинематографом, он уничтожил и свой аппарат, и все свои ленты, кроме двух.

Кинеограф Линнетта

В сентябре 1868 года английский печатник и специалист по литографиям Джон Барнс Линнетт запатентовал совершенно новый принцип анимации – кинеограф. Этот принцип не составил конкуренции зоотропу, хотя также снискал немалую популярность в обществе.    

 Кинеограф – это картинки, изображенные на страницах книги. Когда мы быстро листаем книгу, картинки сливаются в мультфильм. Каждый из нас когда-нибудь делал такой трюк, не правда ли? Впрочем, этот способ получения движущихся картинок знали и до Линнетта. Просто он оказался ловчее всех – и успел получить патент.

Своего расцвета кинеографический принцип ждал достаточно долго. Линнетт печатал книжки с такими рисунками в своей типографии, но это было не массовым производством, а скорее мелкосерийным. Ряд других типографий приобрели у Линнетта права на изготовление книг-кинеографов, а после его смерти супруга и вовсе продала патент со всеми потрохами какому-то предпринимателю.

Мутоскоп

В 1894 году американец Херман Каслер на основе кинеографа создал еще один прибор – мутоскоп. Внутри мутоскопа находился барабан с множеством страниц-картинок, при его вращении использовался тот же принцип, что и при перелистывании страниц книги. Каслер пытался развить это начинание, даже основал фирму American Mutoscope Company. Компания успела снять ряд «фильмов» для мутоскопа, но тут наступила эра кинематографа, и Каслеру пришлось срочно переквалифицироваться в режиссера. Кинокомпания Каслера просуществовала до 1928 года, сняв 12 полнометражных и около 3000 короткометражных фильмов.

Аналогичную инициативу проявил в 1897 году англичанин Генри Шорт, создав нечто мутоскопоподобное и назвав это «филиоскопом». Его компания разорилась практически сразу, хотя он успел выпустить значительное количество больших кинеографов с механическими устройствами для перелистывания страниц.

Кинетоскоп

В 1888 году Эдисон изобрел кинетоскоп, первый прибор, позволявший демонстрировать движущиеся картинки. В 1913 году  он произвел, впервые озвучивание движущихся картинок.

Кинетоскоп (от греческого «кинетос» - движущийся и «скопио» - смотреть) - это аппарат-аттракцион, в окошке которого, можно было наблюдать анимацию (ожившие картинки), сделанную в основном из готовых фотокарточек. Кинетоскоп был устройством, базировавшимся на принципе - целлулоидной ленты с кадрами, быстро движущимися перед проектором (аналог «волшебного фонаря»)

Вторая схема

Изучение отдельных законов развития технических систем в теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) и их реализация на конкретных системах.

Выделяют 4 этапа эволюции технических устройств:

1 – подбор частей для образования  системы

2 – совершенствование системы

3 – динамизация

4 – переход к саморазвивающимся  системам.

На первом и втором этапе может происходить использование метода аналогии, когда важная часть, например, валик, одинакова в разных устройствах: телеграфоне Паульсена, фонографе Эдисона, шарманке, но работает, используя разные физические принципы, позволяя создать новое устройство. 

В дальнейшем для усиления функции может использоваться  дубликат основного органа, что может привести к рождению нового устройства (магнитофона) или принципиальному изменению устройства (звуковое кино).

Современный телефон – многофункциональное устройство, объединяющее в себе кроме телефона проигрыватель, телевизор, компьютер, но и здесь могут быть функции дублирования:

использование двух сим-карт (для разных операторов связи),

использование двойного складного экрана (для увеличения площади),

использование двух экранов отличающихся по назначению и принципу работы (йотофон – один экран с электронными чернилами, второй – обычный, сенсорный).

Познакомившись с устройствами для создания эффекта движения можно сделать вывод: для получения эффекта движения необходима смена изображений, для этого изображения должны сменять друг друга (зоотроп, мутоскоп и тд) или наблюдатель должен сам двигаться (реклама линейный зоотроп).

ЗАКОН ПОЛНОТЫ ЧАСТЕЙ СИСТЕМЫ

Закон полноты частей системы описывает минимально необходимый набор частей, обеспечивающий минимальную работоспособность системы. В общем случае, необходимо наличие следующих частей системы:

рабочий орган, энергия для обеспечения его работы, система управления рабочим органом.

1. Все рассмотренные устройства  механические

2. Рабочий орган 

диск: тауматотроп, фенакистископ

валик: зоотроп,

лента: кинетоскоп,

карточка: кинеограф, мутоскоп

История развития техники показывает, что многие технические решения повторяются в различных, казалось бы, несвязанных друг с другом областях.

 

ВЫВОД

Изучение теоретических основ теории решения изобретательских задач, знакомство с историей развития техники для обработки информации стало мощным стимулом для собственных исследований в этой области.

Создание простейших устройств для проекта: таумотропа и зоотропа лишь только доказывает, что к любому прибору нужно относиться серьезно и что есть множество проблем, с которыми сталкивается исследователь, экспериментатор, изобретатель. Например, зоотроп оказался слишком тяжел, центр тяжести при подвешивании на нить определить сложно, недостаточна скорость вращения, окошки получились разной величины (из-за сложности работы с картоном), поэтому эффект кино наблюдать сложно. Даже первый тауматотроп, сделанный нами оказался неправильным – картинки должны быть вверх ногами, чтобы при вращении накладывались друг на друга.

Работа по созданию мультимедиа коллекции, написание программ а также игры по использованию материала проекта продолжается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1 Исследовательские проекты учащихся на портале «Первое сентября» «Фестиваль исследовательских и творческих работ учащихся «Портфолио ученика»

2 Ставропольский государственный историко-культурный и природно-ландшафтный музей-заповедник 
им. Г.Н. Прозрителева и Г.К. Праве

3 «Вода из реки Лимпопо (приборы, модели и технические. изобретения XIX века)»

4 Квест «В поисках стрекозы, или Тайна волшебного фонаря»

5 Автор ТРИЗ – Генрих Альтшуллер, псевдоним Генрих Альтов, (род. 15.10.1926 – ум. 24.09.1998)

6 « Как изготовить оптические игрушки»  http://moemesto.ru/zip/friends/tags/zootrop/

1 Роль телефона и негативные последствия

Зависим ли мы от мобильного телефона?" https://project.1september.ru/work.php?id=570450

Мобильные телефоны: за и против https://project.1september.ru/work.php?id=563192

Приборы - помощники. Мобильный телефон - друг или враг https://project.1september.ru/work.php?id=600634

Влияние компьютера и сотовых телефонов на зрение подростка https://project.1september.ru/work.php?id=579183

Вред мобильных телефонов https://project.1september.ru/work.php?id=590559

 

2 Телефон, как средство коммуникации

Телефоны в нашей жизни https://project.1september.ru/work.php?id=576222

Телефоносотомания https://project.1september.ru/work.php?id=563673

 

3 История изобретений

Изобретение, изменившее мир. Мобильный телефон: друг или враг? https://project.1september.ru/work.php?id=586701

 

4  «И тут появился изобретатель» Г. С. Альтов, М.: Дет. лит., («Знай и умей») 1989г. – 142 с.

5   «Приключения изобретений: Научно-художественные рассказы» А. Ивич, М.: Дет. лит., 1990г. – 176 с.

6  «Электроника шаг за шагом: Практическая энциклопедия юного радиолюбителя» Р. А. Сворень, М.: Дет. лит., 1991г. – 446 с.

7 Система законов развития техники (основы теории развития технических систем)», Ю. П. Саламатов, 1991-1996г. текст приведен по рукописи, ysal@mail.kts.ru, http://www.trizminsk.org/e/21101410.htm

8  Плато, "Стробоскопические явления". Из дополнения к книге, 1911г., стр. 46

 

9 Кинотеатр юрского периода. Что такое зоотроп. Портал о том, как устроен мир «Популярная механика»http://www.popmech.ru/article/6245-kinoteatr-yurskogo-perioda/