Lichtton

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 (2,54 mm) breiten, Tonspur genannten Streifen zwischen den Einzelbildern und den Perforationslöchern des Films fotografisch gespeichert.

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 keine zusätzlichen Schritte erforderlich. Zum anderen ist die Tonspur zeitlich stabiler und sie kann nicht zufällig gelöscht werden. Nachteil ist, wie beim eigentlichen Filmbild, die Anfälligkeit für Kratzer, was zu Tonstörungen führt.

Geschichte

Das Lichttonverfahren war das erste Verfahren, bei dem der Ton auf demselben Trägermedium wie das Bild aufgezeichnet wurde. Es wurde erstmals 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. Die Rechte am Verfahren wurden 1928 an William Fox verkauft. Erste kommerzielle Erfolge mit dem Lichttonverfahren 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 stahl.

Seit 1976 arbeitet der Lichtton mit dem Dolby-A-Rauschunterdrückungssystem. Dieses System verbesserte die Lichttonqualität so erheblich, dass es nun möglich war, 2 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. Dies war der Beginn von Dolby Stereo.

Seit 1987 wird das Dolby Spectral Recording (Dolby SR) Rauschunterdrückungssystem benutzt. Somit nennt man den Lichtton heutzutage Dolby Stereo SR oder einfach Dolby SR.

Aufzeichnungsprinzip

Sprossenschrift und Zackenschrift (Doppelzacke)

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

Intensitätsverfahren (Sprossenschrift)

Der Ton wird auf dem Filmstreifen in gleichbleibender Breite aufgezeichnet, die Schwärzungsintensität (Dichte) ist jedoch veränderlich, was bei der Filmherstellung durch den je nach Amplitude unterschiedlich starken Lichteinfall begründet wird. Die Periode der aufgezeichneten wellenfömigen Grauwerte entspricht dem Quotienten aus Filmgeschwindigkeit und der Audio-Frequenz. Die dadurch auf dem Filmstreifen entstehende Aufzeichnung wird 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)

Beim Amplitudenverfahren wird der Ton mit hoher Schwärzung umgeben zackenförmig auf den Filmstreifen aufgezeichnet. Die Amplitude bestimmt die Breitenschwankungen der Zacken, die Frequenz ihre Periode. Die dadurch entstehende „Schrift“ wird Zackenschrift genannt. Zur Erzeugung von Stereoton sind hierbei 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.

Digitale Verfahren

Digitale und analoge Tonspuren; an den Rändern SDDS, zwischen den Perforationslöchern Dolby Digital, links neben der analogen Tonspur zusätzlich der DTS-Timecode

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.

Bei dem System DTS wird der Ton nicht auf dem Film gespeichert, sondern lediglich ein Zeitsignal, 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 aufgrund des erhöhten logistischen Aufwandes auf dieses System verzichten.

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, sowie auch die Akustik und Optik in Kinosälen überprüft und zertifiziert. Die von THX proklamierte Qualitätsverbesserung ist unter Fachleuten jedoch umstritten.

Wiedergabeprinzip

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 wird 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.

Der Film muss zur Projektion bei jedem Einzelbild vor dem Projektorfenster einen kurzen Moment zum Stehen kommen und von der Projektorlampe beleuchtet werden. Aus diesem Grund wird der Film vor und nach dem Objektiv in Schleifen geführt - die ruckartige Bewegung würde weder ein Auf- und Abwickeln noch die Tonwiedergabe erlauben. Die Schleifen werden unabhängig von der Tonwiedergabe durch zwei gezahnte synchron drehende Rollen aufrechterhalten. An der Ton-Abtasteinheit sorgt zusätzlich eine sogenannte Beruhigungstrommel (vom Film über die Trommel mitgedrehte Schwungmasse) für eine gleichmäßige Bewegung an der Abtasteinheit.

Bild und Ton sind in knapp einer Sekunde Abstand (zum Beispiel 21 Filmbilder, die Anzahl ist abhängig vom Filmformat und vom Aufnahmeverfahren - Magnetton oder Lichtton - unterschiedlich standardisiert) auf dem Filmträger untergebracht, um den Versatz von Objektiv und Ton-Abtasteinheit auszugleichen.

Bild und Ton werden auf dem Film synchron gespeichert. Dies gilt für analoge und digitalte Verfahren gleichermaßen. Wenn der Film bei der Vorführung reißt, müssen an dieser Stelle mindestens zwei Filmbilder entfernt werden, um eine technisch saubere Klebestelle zum Aneinanderfügen zu bekommen. An der Stelle fehlt dann sowohl ein Stück Bild als auch ein Stück Ton, was sich in einem unangenehmen Sprung bei der Vorführung bemerkbar macht.

Literatur

• 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

• Selenophon Licht- und Tonbildgesellschaft
• Fotoelektrische Klangerzeugung

Weblinks

• Hans Vogt: Die Erfindung des Lichttonfilms