- O ambiente de projeção de filmes analógicos está piorando por causa de equipamentos antigos e da falta de peças
- A equipe da LaborBerlin está trabalhando com o objetivo de desenvolver um projetor de 16 mm modular e baseado em open source
- Após experimentar com fonte de luz LED e sistema de resfriamento, resolveu problemas de brilho e calor, combinando LED de 800 W com refrigeração líquida
- Depois de desmontar e analisar vários projetores existentes, escolheu o modelo Eiki RT como base para modificação
- O protótipo de 1ª geração foi apresentado no festival ALUD, demonstrando mais brilho e várias funções, embora também tenham sido observados flicker e problemas mecânicos
Contexto do projeto
- Artistas do mundo todo continuam trabalhando com filmes em celuloide, mas o ambiente de projeção está ficando instável por causa de equipamentos antigos e difíceis de reparar
- Em especial, componentes mecânicos envelhecidos dos projetores de filme podem até causar danos ao filme, e o último projetor comercial de 16 mm foi produzido nos anos 1990
- Artistas, arquivos e projecionistas não têm alternativa além de usar equipamentos muito antigos, que remontam às décadas de 1950 e 1960
- O desaparecimento de fabricantes de projetores, a raridade crescente das peças e a falta de pessoal de manutenção agravam ainda mais a situação, e os projetores vintage não conseguem atender à demanda da arte cinematográfica contemporânea expandida
- Com a revolução digital, a experiência de projeção de filmes analógicos está desaparecendo gradualmente, e o envelhecimento dos equipamentos acelera esse processo
Visão geral do projeto
- O objetivo é desenvolver um projetor de filme 16 mm de última geração e modular usando apenas tecnologia open source e peças de reposição genéricas, com possibilidade de impressão em 3D
- Os elementos mecânicos centrais dos projetores existentes, como mecanismo de garra, roda do obturador e transporte do filme, já são extremamente refinados, então redesenhá-los seria ineficiente
- Por isso, decidiu-se construir o novo projetor com base em mecanismos de projetores existentes que sejam fáceis de encontrar
- Foi adotado um projeto compatível com lentes de projetor amplamente disponíveis no mundo todo, como Eiki, Bauer, Bell & Howell e Hokushin
- O equipamento busca refletir as demandas modernas de artistas, arquivos e projecionistas
Características técnicas (lista de desejos)
Design
- Estrutura modular
- Baseado em tecnologia open source
- Uso de peças genéricas que podem ser impressas em 3D
- Considera ajuste de altura/inclinação e mobilidade
- Opção de projeção em formato vertical (rotação de 90°, prisma etc.)
Alimentação e fonte de luz
- Fonte de luz LED de alto brilho com ajuste de dimerização
- Ajuste de temperatura de cor para diferentes tipos de cópia
- Obturador digital para ajuste de flicker
Formatos de filme
- 16 mm, Super-16, Ultra-16, open gate (comutação de máscara)
- Foco estável tanto para filme positivo quanto reversal
- Opção de troca de sprocket para filmes reduzidos
Óptica
- Lente zoom de ampla faixa, de 25 a 150 mm
- Adaptadores compatíveis com lentes de vários fabricantes
- Foco por engrenagem sem-fim, suporte para lente anamórfica e suporte para Elmo Viewer Type 100
Transporte
- Crystal sync de 12 a 30 FPS, com troca manual de velocidade
- Velocidade da roda do obturador independente do FPS, contador digital de quadros, memória de pontos de entrada e saída
- Rebobinamento rápido bidirecional
Áudio
- Saída de som óptico/magnético, entrada de microfone, conector para fone de ouvido
- Sincronização de áudio digital integrada
Conectividade
- Sincronização digital de áudio, vídeo e MIDI
- Sincronização entre vários projetores, com alternância master/slave
- Controle remoto (IR, cabo, Bluetooth)
- Opção preparada para telecine
Progresso da FASE I (março de 2023)
- O projeto está em andamento há 2,5 anos, com plano de apresentar o protótipo em setembro de 2025 no festival "Back To The Future Festival", em Roterdã
- Como primeira etapa, uma equipe de duas pessoas desmontou 4 tipos de projetores de 16 mm e investigou quais sistemas mecânicos eram adequados ao desenvolvimento
- Foram definidas três áreas de desenvolvimento: fonte de luz, transporte do filme e parte eletrônica, com plano de cooperação com especialistas externos
- Definição dos próximos caminhos de desenvolvimento:
- Opção A: sistema de upgrade compatível com vários projetores
- Opção B: sistema de upgrade especializado em um único modelo
- Opção C: desenvolvimento de um kit DIY para que qualquer pessoa possa montar usando impressão 3D etc.
- Após decidir a direção, está previsto recrutar um especialista em eletromecânica, colaborar com a comunidade online e concluir o protótipo com um designer industrial
Desmontagem e análise de projetores
- Siemens 2000: comum na Europa e de estrutura robusta, compatível com lentes Eiki/Bauer, foco preciso, mas com desvantagens como garra incomum e engrenagens de baquelite
- Kodak Pageant: comum nos EUA e de estrutura simples, sem função de foco, incompatível com lentes Eiki/Bauer, exige troca de correia para 18/24 FPS
- Hokushin SC-10: fácil de encontrar na Holanda e no Japão, ótima compatibilidade de lentes, mas com muitas peças plásticas e pouco espaço interno no gabinete
- nac Analysis Projector: compatível com lentes B&H, reprodução para frente, reversa e still, contador de quadros, mas barulhento, pesado e raro no mundo todo
- Eiki RT2: boa disseminação global, bastante espaço para expansão/modificação da estrutura, mas com preço alto e alguns problemas de confiabilidade em certas peças
Progresso do projeto (fevereiro de 2024)
- Como era necessária uma fonte LED de alto brilho que pudesse substituir a lâmpada halógena de 24 V 250 W, foram testados LEDs de várias potências, de 200 a 800 W
- Em um projetor Bell & Howell 16 mm, o suporte da lente e o gate foram separados, e o LED foi posicionado perto do gate para medir tensão, brilho e temperatura
- Com o uso de cooler a ar, a temperatura subia rapidamente (60°C, atingindo a recomendação do fabricante), limitando a intensidade luminosa
- Depois, foi aplicado um cooler com refrigeração líquida (AIO water cooling), e mesmo em alta potência foi possível usar LED de 800 W sem problemas de superaquecimento, alcançando o dobro do brilho em comparação com a halógena
Testes de LED de alta densidade (agosto a dezembro de 2023)
- O desempenho de cada LED foi medido com base em vários critérios, como corrente, tensão, temperatura e iluminância (Lux)
- Teste com refrigeração a ar: LEDs de 200 W, 400 W e 800 W apresentaram limitações, pois a temperatura subia rapidamente ao manter alta potência por longos períodos
- Teste com refrigeração líquida (AIO): LEDs de 800 W, 600 W e 400 W permitiram brilho muito maior (até 22.000 Lux, o dobro da halógena) e gerenciamento de temperatura estável
Progresso do projeto (maio de 2024)
- O LED de 800 W e o cooler precisavam ser aplicados a um projetor em funcionamento real
- O modelo Eiki RT foi escolhido como alvo da modificação por causa do espaço interno, durabilidade, facilidade de modificação e ampla disponibilidade
- Primeiro, foram substituídos apenas a lâmpada e o motor do projetor para verificar a melhoria funcional, deixando modularização ou novo design como tarefa futura
- Jan Kulka (Praga), com ampla experiência em design de módulos e modificações, juntou-se à equipe para desenvolver o protótipo
- Em abril de 2024, houve uma reunião de desenvolvimento em Berlim, com foco inicial na troca do motor e na instalação de uma lâmpada LED digital com flicker
Protótipo de 1ª geração (LED de 800 W, refrigeração líquida, FPS variável, obturador digital)
- Jan Kulka liderou a engenharia técnica e conduziu a modificação de um Eiki RT-2
- O projeto permite projeção de filme 16 mm com taxa de quadros variável de 0 a 30 FPS
- Combina refrigeração líquida AiO com LED de 800 W para evitar superaquecimento e danos ao filme
- O obturador mecânico foi substituído por um método digital de flicker
- Sob princípios open source, o software, o motor e o sistema de obturador virtual foram baseados no código de projeto do Wandering Device, de Mire (Nantes, França)
- A estrutura foi pensada para ser reproduzível sem ferramentas especiais, principalmente com peças sob medida em alumínio, sem uso de impressora 3D
- Principais modificações:
- Remoção em massa de peças originais (obturador, alimentação, motor, ventilador, todas as placas eletrônicas etc.)
- Nova fonte de luz LED, motor, fonte de alimentação, placa de controle e placa de som (som óptico)
- Motor: sistema brushless Quicrun Fusion SE, com controle preciso por ímãs de neodímio e encoder magnético
- Controle: ESP-Wroom-32 acionando o LED via Mosfet on/off (atuando como obturador eletrônico), com sinal PWM para dimerização e controle do motor
Loop de feedback – festival ALUD de outubro de 2024 (Barcelona)
- O ALUD #4 apresentou o protótipo de 1ª geração e uma comparação direta com um projetor halógeno tradicional de 250 W, exibindo o mesmo filme
- Brilho: o protótipo produziu uma projeção muito mais brilhante do que o projetor convencional
- Cores: o LED de 800 W tem CRI 70, que é baixo, mas na projeção houve saturação e vivacidade suficientes
- Funcionalidade: todos os modos de transporte variável funcionaram normalmente
- Sistema óptico: por enquanto usa uma lente condensadora temporária; no futuro será preciso padronizar algo que qualquer pessoa possa reproduzir
- Problemas mecânicos: menor mobilidade de filmes com emenda de fita e rolos vintage, ajuste fino insuficiente da garra; está previsto incluir um guia de solução antes da apresentação final
- Problema de flicker: em alto brilho, o flicker da projeção fica evidente e é visivelmente mais forte do que em um projetor halógeno
- Discussão das causas:
- Possível problema no circuito eletrônico com Mosfet, exigindo verificação do sinal com osciloscópio
- Problema de sincronização entre o motor da garra e o flicker do LED (pequeno deslocamento da posição do ímã durante o transporte)
- Como o brilho ultrapassa um certo limiar, o flicker pode parecer ainda mais evidente
Conclusão
- O desenvolvimento de um projetor de 16 mm open source e modular ajuda a modernizar o ambiente envelhecido de projeção em película e contribui para disseminar uma cultura de desenvolvimento colaborativo com versatilidade e facilidade de modificação
- A incorporação de alto brilho, velocidade variável e funções digitais (obturador, sincronização etc.) busca oferecer uma nova experiência de projeção que atenda tanto às demandas artísticas quanto às de arquivo
- Enquanto melhora continuamente questões como flicker e problemas mecânicos, o projeto compartilha com a comunidade informações e tecnologias para que qualquer pessoa possa construir ou modificar o sistema
1 comentários
Comentários do Hacker News
Ex-projecionista de 35mm, compartilha que, quando era estudante, também teve experiência com projetores e câmeras de 16mm. Ficou impressionado que as pessoas ainda se interessem por essa mídia e tentem resolver vários problemas. Achou especialmente interessantes sugestões como usar LEDs com dimerização e peças de código aberto/impressas em 3D. Concorda que os mecanismos centrais dos projetores tradicionais (mecanismo de garra, roda do obturador, transporte do filme etc.) já são bem projetados o suficiente, então não haveria necessidade de recriá-los. Mas acha que a enorme lista de novas especificações apresentada depois tornará o projeto muito mais complexo. O 16mm/35mm está desaparecendo aos poucos, e o número de cópias também diminui a cada ano devido ao envelhecimento do filme, perda e danos. Alguns recursos técnicos, como ajuste manual da taxa de quadros de 1 a 30 FPS, atendem a um nicho extremamente pequeno de entusiastas, e ele questiona quantos artistas realmente quereriam reproduzir uma cópia de 16mm a 0,75 FPS. Acha mais realista reduzir bastante as funcionalidades e focar em criar um projetor mínimo, baseado em código aberto e fiel ao filme óptico 16mm, compatível com a maior parte do acervo existente. Cita também como referência exemplos anteriores de projetores baratos e simples para filme plástico, que já existiram para Super 8 no passado (introdução ao filme Super 8). Se forem adicionar recursos difíceis, sugere focar em utilidade prática para um público mais amplo. Por exemplo, ferramentas para avaliar com segurança a qualidade de uma cópia antes da exibição, ou equipamentos para limpar rolos que ficaram 30 anos esquecidos no porão.
Compartilha a experiência de ter trabalhado como projecionista em um cinema de bairro quando estava na casa dos 20 anos, e a satisfação e nostalgia que sentia ao lidar com máquinas antigas. Todos os cinemas mudaram para projetores digitais logo depois que ele saiu do ramo. Sempre acha incrível ver tentativas como essa de manter esse tipo de mídia viva.
Achou curioso que o material do filme tivesse preservação de cor melhor do que os projetores antigos. Nunca tinha parado para pensar na causa das cores desbotadas em projeções antigas de 16mm, e sempre supôs que fosse apenas por causa do estado da gravação.
Engenheiro embarcado e alguém que cresceu dentro da cultura dos cinemas de arte de Berlim. Acha a iniciativa tão incrível que, se tivesse conhecido o projeto dois anos atrás, certamente teria querido participar.
Tem uma grande coleção de filmes 8mm e 16mm e espera que isso seja um primeiro passo rumo a um scanner de filme open source. Acha um projeto empolgante.
Introdução ao scanner de filme open source Kinograph
Scanners de filme 8mm são tão comuns que até dá para comprar no Walmart. No YouTube também há vários tutoriais de como montar um scanner de filme DIY. Como scanners não precisam operar rápido nem usar mecanismo de pulldown, a estrutura é simples.
É preciso ter cuidado ao usar um cooler AIO de CPU em um projetor ou para outros fins. Como é um sistema selado, pode haver evaporação e entrada de ar, reduzindo a quantidade de líquido refrigerante com o tempo. Repor isso é difícil. Além disso, a orientação do radiador também importa. Para evitar que bolhas sejam puxadas para a bomba, recomenda posicionar as entradas e saídas do radiador para baixo, deixando a parte onde as bolhas se acumulam voltada para cima. Embora haja divergências, usar mais de 800W em um radiador de duas ventoinhas não é suficiente em ambientes já quentes. Para uma CPU de 800W, recomendaria ventoinhas muito mais potentes ou o dobro de radiador.
Estranha o fato de serem necessários 800W de LED para produzir o dobro do brilho de uma lâmpada halógena de 250W. Normalmente os LEDs são muito mais eficientes que halógenas, então isso parece estranho.
Também acha estranho. Não vê como um projetor que transforma 1kW inteiro em calor possa ser a solução. O problema é a escolha de um array COB LED. Em teoria produz muita luz, mas como não é uma fonte pontual, isso gera dificuldades. Em projetores de cinema, pelo menos até uns 10 anos atrás, usavam-se fontes de luz a laser (sem speckle, provavelmente pumped phosphor) ou lâmpadas de xenônio caras. Ele também já viu em faróis automotivos um método de usar LED UV com fósforo separado para criar uma fonte pontual. Fica a dúvida de como isso poderia ser reproduzido em open source. No setor de iluminação LED de estúdio, às vezes usam barras de mistura de vidro. A ideia é injetar a luz de vários LEDs em uma barra de vidro para obter uma iluminação uniforme. Mas esse método serve mais para melhorar a fidelidade de cor (CRI) do que o brilho.
A causa são restrições ópticas específicas de projetores. LEDs são mais eficientes que halógenas ao converter energia em luz, mas emitem em todas as direções, exigindo um sistema complexo de coleta e concentração de luz. Nesse processo, perde-se uma quantidade considerável de luz. Já a halógena consegue mandar a maior parte da luz para a projeção com um refletor parabólico.
Um LED de 800W não é uma fonte pontual perfeita. Como não dá para concentrar totalmente a luz, muita coisa se perde. Nas fotos comparativas, dá para ver enorme vazamento lateral de luz (light bleed) no projetor com LED. Projetores antigos passaram por décadas de otimização para concentrar bem na imagem a luz gerada no soquete. Já o setup com LED ainda está basicamente começando do zero como fonte de luz focada em projeção.
O próprio sistema de lâmpada LED parece algo feito por um overclocker.
Fica curioso sobre por que seria necessário suportar tantas taxas de quadros diferentes.
O cinema mudo era de uma época em que a taxa de quadros não era consistente. As próprias câmeras eram movidas por manivela, e o operador controlava a velocidade com a mão. Também era comum variar deliberadamente a velocidade dentro de uma mesma cena. Os primeiros operadores de projeção também decidiam o timing no momento. Com a transição para projetores elétricos, ficou mais difícil suportar velocidades não padronizadas, e por isso ocorreu a padronização. Filmes mudos antigos tendem a ser exibidos rápido demais em projetores modernos. Por isso, o recurso de velocidade variável sempre foi essencial em projetores de restauração/preservação. Preservacionistas de filme costumam modificar equipamentos por conta própria ou preferir projetores que já ofereçam esse suporte. Por causa de proporções de tela incomuns, também é comum fazer manualmente máscaras de tela. Felizmente, dá para fabricar isso com algo tão simples quanto uma lima de chaveiro.
Alguns filmes foram gravados em baixa taxa de quadros por vários motivos. Velocidade variável e standstill (função de parada) provavelmente seriam usados apenas para análise detalhada do registro. Não sabe se é realmente essencial, mas imagina que a intenção seja cobrir mais casos de uso.
Filmes mudos tinham várias taxas de quadros. O resto é para telecine.
No blog, mencionam a necessidade de um projetor 16mm para arquivos. Surge a pergunta: por que usar um projetor 16mm para arquivamento, em vez de simplesmente escanear?
O objetivo não é apenas escanear e guardar a imagem do filme; assistir a um filme real envolve cintilação, tremulação e grão, algo totalmente diferente de pixels. Embora os formatos digitais modernos também sejam bons, é importante preservar a meta de apreciar a experiência do próprio filme.
Minha experiência também é limitada, mas, se o filme tiver uma trilha sonora, extraí-la pode ser uma motivação. Além disso, operar o projetor correto talvez seja o método mais simples e preciso em termos de temporização. Em vez de procurar ou criar software de escaneamento, um projetor real pode ser mais vantajoso para controle de tempo. Imagino que ambos sejam necessários.