Lichttonverfahren

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35mm-Film mit Tonspuren.
Filmbild mit zwei Lichttonspuren für Stereoton in Zackenschrift (zwei Doppelzackenspuren)

Das Lichttonverfahren ist das älteste und noch heute gebräuchliche Tonfilm-Verfahren, bei dem Bild- und Toninformation auf demselben Träger aufgebracht sind. Der Ton eines Kinofilms wird dabei auf einem maximal einen Zehntel Zoll (also maximal 2,54 mm) breiten, Tonspur genannten Streifen zwischen den Einzelbildern und den Perforationslöchern des Films fotografisch gespeichert. Eine wesentliche Schwierigkeit bei diesem Verfahren liegt darin, dass der Ton vom konstant laufenden Filmstreifen abgetastet werden muss, während die Bilder schrittweise weiterbefördert werden. Daher sind Bild und Ton zeitlich versetzt auf dem Träger gespeichert, siehe Zeitversatz.

Alternativ zum Lichttonverfahren wird das Magnettonverfahren eingesetzt. Gegenüber dem Magnettonverfahren hat das Lichttonverfahren mehrere Vorteile. Zum Einen wird die Tonspur bei der Filmherstellung mitkopiert, es sind also keine zusätzlichen Schritte erforderlich. Zum Anderen ist die Tonspur zeitlich stabiler und kann nicht zufällig gelöscht werden. Nachteil ist (wie beim eigentlichen Filmbild auch) die Anfälligkeit für Kratzer, was zu Tonstörungen führen kann.

Geschichte[Bearbeiten]

Das Lichttonverfahren war das erste Verfahren, bei dem der Ton auf demselben Trägermedium wie das Bild aufgezeichnet wurde. Es wurde erstmals öffentlich vorgestellt von Sven Berglund 1921 und am 9. Juni 1922 in den Vereinigten Staaten vom polnischen Ingenieur Józef Tykociński-Tykociner demonstriert. Wenige Monate später zeigten die deutschen Ingenieure Hans Vogt, Joseph Massolle und Jo Engl, ihre ersten Filme. Der erste Film mit integrierter Lichttonspur, Der Brandstifter des Produzenten Erwin Baron, wurde in Deutschland 1922 in den Berliner Alhambra-Lichtspielen aufgeführt.[1] Die Rechte am Verfahren wurden 1928 an William Fox verkauft. Die Technik blieb nicht allein auf den Film beschränkt. Beispielsweise arbeitete die weltweit erste Zeitansage ab 1933 in Paris ebenfalls nach diesem Verfahren,[2] nachdem die mechanische Abtastung im Versuchsbetrieb die hohen Anforderungen für den Dauerbetrieb nicht erfüllten. Erste kommerzielle Erfolge mit dem Lichttonverfahren beim Film hatte der Erfinder Lee de Forest, der dafür 1960 einen Ehrenoscar erhielt. Es wird aber berichtet, dass er in den frühen zwanziger Jahren seinem Mitschüler Theodore Willard Case in Yale die Idee zum Tonfilm gestohlen habe.

Seit 1976 arbeitete der Lichtton mit dem Dolby A-Rauschunterdrückungssystem. Dieses System verbesserte die Lichttonqualität so erheblich, dass es nun möglich war, zwei Lichttonspuren auf demselben Raum unterzubringen, auf dem früher eine war, und in diesen beiden Spuren noch die Information für einen Surroundkanal und einen Centerkanal unterzubringen. Das war der Beginn von Dolby Stereo. Seit 1987 wurde das Dolby-Spectral-Recording-Rauschunterdrückungssystem (Dolby SR) benutzt. Demnach nannte man den Lichtton Dolby Stereo SR oder einfach Dolby SR.

Aufzeichnungsprinzip[Bearbeiten]

Sprossenschrift und Zackenschrift (Doppelzacke)

Zur Herstellung gibt es zwei Verfahren: Das Intensitätsverfahren (Sprossenschrift) und das Amplitudenverfahren (Zackenschrift).

Intensitätsverfahren (Sprossenschrift)[Bearbeiten]

Der Ton wird auf dem Filmstreifen in gleichbleibender Breite aufgezeichnet, die Schwärzung oder Dichte ist jedoch veränderlich, was bei der Filmherstellung durch den je nach Amplitude unterschiedlich starken Lichteinfall verursacht wird. Die Periode der aufgezeichneten wellenförmigen Schwärzung entspricht dem Quotienten aus Filmgeschwindigkeit und der Audio-Frequenz. Die dadurch auf dem Filmstreifen entstehende Aufzeichnung wird als Sprossenschrift bezeichnet. Durch Verwendung zweier Spuren kann Stereoton erreicht werden.

Einer der ersten Erfinder, der eine Tonaufzeichnung nach diesem Prinzip erdachte, war Heinrich Stefan Peschka.

Amplitudenverfahren (Zackenschrift)[Bearbeiten]

Beim Amplitudenverfahren wird die Toncodierung, von hoher Schwärzung umgeben, zackenförmig auf den Filmstreifen aufgezeichnet. Die Amplitude bestimmt die Breitenschwankungen der Zacken, die Frequenz ihre Periode. Das dadurch entstehende Abbild wird Zackenschrift genannt. Zur Erzeugung von Stereoton sind hier nicht unbedingt zwei Tonspuren erforderlich – die Auslenkung der Zacken auf je einer Seite bestimmt dann je einen Kanal des Stereotons. Bei Auslenkung nach zwei Seiten nennt man die Schrift auch Doppelzackenschrift. Für analoge Stereoaufzeichnung werden meist zwei Doppelzackenspuren verwendet.

Farbe der Tonspur[Bearbeiten]

Bei Farbfilmen hängt die Farbe der Tonspur vom Verfahren ab. Während meist eine schwarz-weiße Tonspur verwendet wird, setzte das frühe Farbfilmverfahren Cinecolor eine blaue Tonspur ein. Diese war nicht optimal für die Wiedergabe mit den üblichen Projektoren geeignet. Allgemein durchgesetzt hat sich im Filmpositiv (Kinokopie) die schwarz-weiße Tonspur, deren Kontrast durch das nachträgliche Aufbringen ("Schleimen") einer silberhaltigen Lösung ("Tonschleim") verstärkt wurde. Das war notwendig, um bei der Lichttonabtastung am Filmprojektor mit weißem Licht eine optimale Tonqualität zu erhalten. Da jede Kinokopie einzeln "geschleimt" werden musste, war das Verfahren sehr zeitaufwendig und damit teuer. Zusätzlich stellte sich heraus, dass der Tonschleim giftig und umweltschädlich war. Deshalb suchte man nach Alternativen und beschloss Anfang der 1990er Jahre, die analoge Lichttonspur auf die Farbe "Cyan" umzustellen und mit einem roten Laserlicht abzutasten. Dazu mussten aber alle Kinos ihre Filmprojektoren von Weißlicht auf Rotlicht umrüsten. Da die Umstellung der Filmprojektoren nicht gleichzeitig erfolgen konnte und ein Cyan-Lichtton mit Weißlichtabtastung unbrauchbare Tonqualität liefert, wurde für die Übergangszeit die magentafarbene "Hi-Magenta"-Lichttonspur eingeführt. Diese brachte sowohl mit Weißlicht, als auch mit Rotlicht akzeptable Tonqualität. Nachdem Anfang der 2000er Jahre die Umrüstung der Kinoprojektoren auf Rotlicht weitgehend abgeschlossen war, wurde flächendeckend die Cyan-Lichttonspur eingeführt.

Digitale Verfahren[Bearbeiten]

Film mit digitalen und analogen Tonspuren.V.l.n.r.:
1. SDDS (links), 2. Perforation, 3. Bild, 4. DTS-Timecode, 5. beide Analog-Audiospuren, 6. Dolby-Digital (zw. den P-Löchern) 7. SDDS (rechts)

Mittlerweile existieren digitale Lichttonspuren, wie Dolby Stereo SR-Digital, heute meist einfach Dolby Digital genannt (das am weitesten verbreitete digitale Tonverfahren) oder SDDS, ein System der Firma Sony.

Bei diesen Verfahren wird im Gegensatz zu analogen Lichttonverfahren der Ton nicht analog auf den Film kopiert, sondern digitale Informationen, die von einem Fotoempfänger erfasst werden und dann in einem Dekoder zu Tonsignalen umgewandelt werden.

Diese Verfahren erlauben eine höhere Dynamik, geringere Anfälligkeit gegenüber Beschädigungen und mehr Kanäle, was eine bessere räumliche Abbildung und mehr gestalterischen Freiraum im Ton erlaubt. Des Weiteren sind bei Dolby Digital und SDDS die Tonspuren redundant aufgebracht, d.h. dass selbst bei Beschädigungen an einzelnen Bildern das gesamte Tonsignal rekonstruiert werden kann.

Beim System DTS wird der Ton nicht auf dem Film gespeichert, sondern lediglich ein Zeitsignal (Timecode), das dazu benutzt wird, das Bild und den auf einer externen CD-ROM gespeicherten Ton zu synchronisieren. Die Verbreitung von DTS ist rückläufig, da viele Filmverleiher den damit verbundenen erhöhten logistischen Aufwand scheuen.

Es gibt Erweiterungen dieser digitalen Systeme um mehr Kanäle, zum Beispiel DSRDEX als Erweiterung von DSR-D (Dolby Digital).

THX ist kein eigenes Tonsystem, sondern ein Zertifizierungsverfahren für optimierte Tonwiedergabe. Dazu werden Elemente der Tonanlage, wie auch die Akustik und Optik in Kinosälen überprüft und zertifiziert. Die von THX proklamierte Qualitätsverbesserung ist unter Fachleuten jedoch umstritten.

Wiedergabeprinzip[Bearbeiten]

Filmprojektor-Mechanik

Eine kleine Lampe leuchtet auf den Tonstreifen, der je nach Amplitude und Frequenz des aufgezeichneten Tonsignals mehr oder weniger viel Licht durchlässt (analoge Tonspeicherung). Somit fällt Licht wechselnder Stärke auf eine Fotodiode (bzw. früher auf eine Fotozelle), die auf der anderen Seite des Films befestigt ist. Die Fotodiode wandelt das Licht in eine Wechselspannung, die verstärkt und anschließend den Lautsprechern im Kinosaal zugeführt wird. Eine Spaltblende sorgt dafür, dass jeweils nur ein sehr kurzes Stück der Tonspur durchleuchtet wird, um so auch hohe Frequenzen wiedergeben zu können.

Versatz zwischen Bild und Ton[Bearbeiten]

Die Bilder kommen bei der Projektion einen Moment zum Stehen und werden von der Projektorlampe durchstrahlt. Dafür wird ein Filmstück zwischen frei schwingenden Schleifen schrittweise bewegt. Die Tonspur muss dagegen von einem konstant laufenden Filmstück abgelesen werden. Daher sind Bild- und Tonspur auf den Vorführkopien zueinander versetzt. Im Tongerät sorgt die so genannte Tonwelle, die mit einem Schwungrad verbunden ist, für einen ruhigen gleichförmigen Filmlauf.

Der Bild-Ton-Abstand ist für alle Filmformate und Tonverfahren genormt, allerdings nicht immer derselbe. Das gilt für analoge und digitale Verfahren gleichermaßen.

Markennamen[Bearbeiten]

In den Vereinigten Staaten waren Lichttonverfahren in den 1920er Jahren unter folgenden Markennamen verbreitet:

Literatur[Bearbeiten]

  • Joachim Polzer (Hrsg.): Weltwunder der Kinematographie – Beiträge zu einer Kulturgeschichte der Filmtechnik - Aufstieg und Untergang des Tonfilms – mit Geschichtsdarstellungen zu Lichtton und Magnetton. 6. Ausgabe 2002, Polzer Media Group, Potsdam 2002, ISBN 3-934535-20-8
  • Hans Vogt: Die Erfindung des Tonfilms. Ein Rückblick auf die Arbeiten der Erfindergemeinschaft Engl–Massolle–Vogt. Erlau bei Passau 1954
  • Karl Röwer: Die Technik für Filmvorführer. VEB Wilhelm Knapp Verlag, Halle (Saale) 1953, Nr. 380/49/51

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Der Brandstifter in der IMDb
  2. Website des Pariser Observatorium: L'horloge parlante officielle française de l'Observatoire de Paris. La première horloge parlante au monde. (Die offizielle Französisch sprechende Uhr des Observatoriums von Paris. Die erste sprechende Uhr der Welt), abgerufen am 22. Februar 2013

Weblinks[Bearbeiten]