Возрождение стереокино
А началось все в год юбилея Великой Октябрьской революции, в 1967 году. К сожалению, не в СССР, а за океаном, в славном канадском городе Монреаль. Огромным успехом на Всемирной выставке Expo-1967 пользовались видовые фильмы, демонстрировавшиеся на широком панорамном экране. Угол охвата превышал 100°, изображение проецировалось сразу тремя аппаратами, каждый из которых 'обстреливал' свой сектор огромного экрана. Но то, что хорошо на выставке, далеко не всегда применяется в обычной жизни. Считанные кинотеатры могли похвастаться 'мульти-скрином', чаще всего хватало обычного широкоэкранного кино.

Идея создания суперпроектора, способного 'в одиночку' показывать очень широкие изображения, родилась у трех канадских киношников - Грэма Фергюсона, Романа Кройтера и Роберта Керра. Идея, скажем, больше эволюционная, но рынок и отдел маркетинга новоявленной компании IMAX продиктовали - должна быть революция! Именно так, и никак иначе. Поэтому и сегодня, 30 лет спустя (а для современной техники это целая эпоха) 'аймаксы' в массовом сознании воспринимаются как нечто ультрасовременное, 'революционное' донельзя. Впрочем, мы говорим не о рекламных уловках, а о механизмах, в которых есть много интересного.

Прежде всего неугомонные канадцы задались вопросом: а с какого носителя можно проецировать изображение на о-о-о-о-о-очень большой экран? Обычная широкоформатная 70-миллиметровая пленка не годилась - на экране размером 20х30 м изображение получалось расплывчатым, лишенным резкости. Ответ напрашивался сам собой - если экран больше в три раза, то и кадр должен быть настолько же больше. Решение последовало простое и изящное - кадр развернули в продольном направлении. Получилось вот что: у обычной 70-миллиметровой пленки на кадр приходится 5 перфораций (то есть отверстий для механизма протяжки), а у 'аймаксовской' -- 15. Поэтому часто пленку для IMAX-фильмов обозначают как '15/70'.

Стереоэффект
Далее инженерам пришлось решать более сложные проблемы. Ключевой была следующая - как обеспечить совершенно плоское проецирование кадра? Поясним: те, кто сканировал слайды, знают, как важно обеспечить плотное прилегание пленки к предметному стеклу. Чуть что не так, и разные области кадра выпадают из фокальной плоскости, в результате кадр получается частично нерезким. В динамике фильма периферийным размыванием можно пренебречь (все равно там 'работает' периферийное зрение), но в центральных областях все должно быть предельно отчетливо!

Частично проблема надежной фиксации уже была решена - вспомните о количестве перфораций, приходящихся на кадр (целых 15). Самое приемлемое решение было найдено австралийским инженером-механиком Роном Джонсом. В 60-х гг. он придумал новый проекционный механизм для протяжки крупноформатных пленок. Пленка в нем движется волнообразно, как выразился сам Рон Джонс, 'подобно гусенице'. Это позволяет стабилизировать движение, а вакуумная система в комплексе со специальными штифтами для перфорационных отверстий надежно фиксирует кадр. Точное позиционирование пленки перед линзой зависит также от механизма плавного регулирования скоростью, управляемого рычагом с тензометрическими датчиками натяжения. Средняя скорость движения пленки - 48 кадров/с. Изобретение Рона Джонса, названное 'вращающейся петлей' (по-английски - rolling loop) практически сразу получило патент и было применено в крупноформатных проекторах, в том числе и для IMAX. К недостаткам (куда же без них!) 'петли' следует отнести повышенные требования к точности изготовления, под стать швейцарским хронометрам, а это, как вы понимаете, отнюдь не удешевляет систему.

Большой кадр - большая пленка! Длина 35-минутной фильмокопии достигает более 3,5 километров, и хранить такой рулон можно на металлических дисках (платтерах) диаметром 2,2 м (полная емкость такой 'катушки' - 24 километра или 4-часовой фильм). Оптическую систему проектора IMAX тоже при всем желании к обычным не отнесешь. Для построения максимально четкого и резкого изображения на максимально возможной площади экрана линза сконструирована по принципу 'рыбьего глаза'. Она  обеспечивает фокусировку с заданными параметрами более чем на 70% поверхности экрана (остальные области относятся к зонам периферийного зрения). Разработкой 88-миллиметровой широкоугольной линзы IMAX занималась известная канадская фирма Hughes Leitz Optical Technologies Ltd, затратив на это почти год интенсивных работ. Для того, чтобы яркость изображения была сравнима с дневной, потребовался очень мощный источник света -- ксеноновая газоразрядная лампа мощностью 15 кВт, подобная используемым для зенитных прожекторов. Огромная тепловая мощность отводится объемной системой водно-воздушного охлаждения производительностью 1600 куб. м воздуха и 36 л дистиллированной воды в минуту.

Секрет серебристого экрана
Зрителя, правда, впечатляют вовсе не параметры проектора (какими бы выдающимися они ни были), а огромный экран! В кинотеатрах IMAX он может достигать высоты 24 м и ширины 30 м. Такие размеры нужны для того, чтобы, как уже говорилось ранее, 'заполнить' даже области периферийного зрения, чтобы зритель не видел ничего кроме фильма! Такую возможность дают очень широкие криволинейные экраны (giant screen) или купола (dome). На специальном каркасе натягивается перфорированная виниловая пленка (массой более 300 кг) или монтируются вертикальные металлические пластины (более 1,5 т). Для увеличения коэффициента отражения экран покрывается специальной латексной или металлизированной пленкой. Эти меры позволяют достичь очень высокой отражающей способности экранной поверхности. 

Несмотря на то, что технологии IMAX больше 30 лет, она совершенно не выглядит устаревшей. Общая мощность широкополосных громкоговорителей, расположенных в передней и задней части кинозала, достигает 18-20 кВт. За дополнительные драматические эффекты, как обычно, отвечают мощные отдельные сабвуферы. Если с обычными широкополосными экранами все ясно, то в системах 'dome' пришлось прибегнуть к некоторым ухищрениям. Для компенсации интерференционных искажений (крайние фронтальные излучатели работают практически на 'встречных курсах') специалисты-акустики разработали квазиточечные динамики (proportional point source) с электронно-управляемой обратной связью. Сложная система позволила добиться приемлемого выравнивания амплитудно-частотной характеристики и увеличения динамического диапазона во всем пространстве кинозала.

Фонограмма фильма записывается в цифровом виде на привычных носителях: 'винчестерах', DAT-кассетах или CD/DVD-дисках. В новейших вариантах IMAX-установок используется цифровой 16-канальный плейер Sonic. С помощью цифровых меток и патентованной технологии SampleLock каналы синхронизируются с допуском 0,044 секунды.

Визуальное превосходство IMAX подсказало канадцам, что стереофильмы способны еще более потрясти зрителя! Естественно, что анаглифный метод (знакомый по специальным красно-синим очкам) решено было не использовать - ведь объемное изображение получалось монохромным. Проанализировав известные в то время технологии стереопоказа (Naturama, Stereovision, Spacevision, Marx Depix, Optimax, Arrivision и др.), инженеры решили, что лучше всего подходит эклипсный или , впервые реализованный американцем Э. Бэнкли еще в 1936 году. Суть метода очень проста - надо показывать парные изображения для левого и правого глаза раздельно! Надо сказать, что такой метод уже применялся задолго до IMAX. В начале 1950-х гг. сравнительно широкое распространение получили системы стереопоказа Natural Vision (также известная как Dual Film 3D) и Stereotechniques, использовавшие поляризационные светофильтры.

Как это работает: Репортаж из кинотеатра
Зрителям, пришедшим вкусить прелестей 3-мерного кино, выдаются поляризационные очки-светофильтры или специальные шлемы с жидкокристаллическими поляризационными светофильтрами, которые управляются инфракрасными датчиками синхронизации. Сигналы управления жидкокристаллическими линзами обеспечивают открытие-закрытие поляризационных линз: появляется изображение для левого глаза - правая линза 'блокируется', и наоборот. Эти циклы чередуются очень быстро, и в силу инерционности зрения мы не замечаем прерывистости фильма, мозг человека 'совмещает' раздельные образы и формирует цельное 3-мерное изображение. Фильмы, снятые специально для показа в 3D-формате, поражают. Знаменитый 'Подводный мир' длится всего 40 минут, хотя снято специальными камерами было 1800 часов. Всего же фильмов, снятых специально для IMAX, крайне мало (меньше полутора сотен), в основном это эффектные панорамные обзоры всевозможных экзотических мест типа Большого Каньона, Йеллоустоунского заповедника, Международной космической станции, саванн Серенгети.
Также можно посмотреть некоторые специально обработанные в формате IMAX голливудские фильмы. Вполне естественно, что одним из первых такую возможность использовал Джордж Лукас, не упустивший возможности завлечь в кинотеатры поклонников 'Звездных войн' еще раз. С помощью программного комплекса IMAX DMR (Digital ReMaster - цифровое ремастирование) каждый кадр сканируется с максимальным разрешением, а потом с помощью всяких программных 'примочек' изображение растягивается до нужных физических размеров. 'Кухня' DMR от посторонних глаз скрыта, но по ряду признаков можно догадываться, что преобразования связаны с фрактальными функциями, подобными применяемым в хорошо известном 'Фотошопе'. Как бы то ни было, но ремастеринг фильмов занимает много времени и квалифицированного труда, да и денег тоже немало - та же 'Атака клонов' обошлась в 3 миллиона долларов.