RCA Photophone era il nome commerciale attribuito a una delle quattro principali tecnologie concorrenti emerse nell’industria cinematografica statunitense alla fine degli anni ’20 per sincronizzare l’audio registrato elettricamente con l’immagine cinematografica. RCA Photophone era un sistema di sonoro ottico, basato sull’esposizione della pellicola a “area variabile”, in cui l’area modulata (larghezza) corrispondeva alla forma d’onda del segnale audio. Le altre quattro principali tecnologie erano il sistema "su disco" Vitaphone utilizzato dalla Warner Bros. e sviluppato dalla Western Electric, oltre a tre sistemi "a densità variabile" su pellicola: il Phonofilm di Lee De Forest, il Movietone della Fox-Case, evoluzione del Phonofilm e, il sistema tedesco Tri-Ergon.
Quando Joseph P. Kennedy e altri investitori fusero la Film Booking Offices of America (FBO) con la catena di cinema Keith-Albee-Orpheum e la Radio Corporation of America, la casa cinematografica così nata, la RKO Radio Pictures, adottò il sistema RCA Photophone come sistema audio principale. Nel marzo 1929, la RKO distribuì Syncopation, il primo film registrato dal vivo con il sistema RCA Photophone.
Storia e licenze Nei primi anni successivi alla prima guerra mondiale, Charles A. Hoxie, che lavorava alla General Electric (GE), sviluppò un registratore a pellicola fotografica, inizialmente destinato a registrare i segnali telegrafici transoceanici via radio. Tuttavia, questo registratore fu in seguito adattato per la registrazione vocale e fu utilizzato nel 1921 per registrare i discorsi del presidente Calvin Coolidge e di altri personaggi, che furono trasmessi dall’emittente WGY (Schenectady). Questo registratore era chiamato Pallophotophone.
Nel 1925, la GE avviò un programma per lo sviluppo di apparecchiature commerciali per la registrazione del suono su pellicola basate sul lavoro di Hoxie. A differenza dei sistemi Phonofilm e Movietone, in cui l’audio modulava l’intensità di una lampada di registrazione che esponeva la traccia sonora, creando così una traccia a densità variabile, il sistema della GE impiegava un galvanometro a specchio ad azione rapida per creare una traccia sonora ad area variabile. Nel 1926 e nel 1927 furono organizzate numerose dimostrazioni di questo sistema, ora noto come Photophone. Le prime proiezioni pubbliche con questo sistema furono di una versione sonora (solo musica ed effetti sonori) del film muto Ali, che fu presentato in tournée in circa una dozzina di sale appositamente attrezzate nel corso del 1927.History of Sound Motion Pictures, E.W. Kellog, Journal of the SMPTE Vol 64 giugno 1955
Nell'aprile del 1928 fu fondata la RCA Photophone Inc. come controllata della RCA (a sua volta controllata dalla GE) per lo sfruttamento commerciale del sistema Photophone. David Sarnoff ne era presidente e membro del consiglio di amministrazione. Il sistema RCA continuò a utilizzare il galvanometro fino agli anni '70, quando divenne tecnicamente obsoleto. Il sistema Western Electric continuò invece a utilizzare la valvola ottica e, sotto la gestione dei successivi proprietari, è ancora in uso oggi.
Per quasi mezzo secolo, i sistemi audio cinematografici sono stati concessi in licenza da due principali licenziatari in Nord America, RCA e Western Electric (Northern Electric in Canada), questi concedevano in licenza i propri sistemi di registrazione dell’elemento sonoro principale (negativo della traccia originale) su base non esclusiva. In generale, i produttori cinematografici sceglievano di ottenere la licenza dall’uno o dall’altro. In alcuni casi, a seguito di fusioni, un produttore poteva ottenere la licenza da entrambi. Per molti anni, era consuetudine “marchiare” un film con il proprio sistema audio, indicandolo in vari modi come “RCA Sound Recording”, “Western Electric Recording” o marchi simili, che spesso includevano il logo aziendale del licenziante (Meatball per RCA; The Voice of Action per Western Electric; Li Westrex per la cessione della Western Electric avvenuta dopo il 1956 sotto la proprietà della Litton Industries). Tale pratica cessò intorno al 1976, in particolare dopo che quasi tutte le registrazioni sonore ottiche (per le copie destinate alla distribuzione) erano state convertite dal sistema mono di RCA e Westrex al sistema stereo ad area variabile di Westrex (divisione della Western Electric), sebbene in seguito si siano verificati alcuni casi di tale marcatura (principalmente da parte di Westrex).
Molti anni dopo, il marchio Photophone sarebbe stato riutilizzato dal sistema stereo ad area variabile Western Electric/Westrex, dopo che sia il marchio Western Electric che quello Westrex erano diventati indisponibili a causa delle vendite di beni aziendali da parte di Bell System, ormai in fase di smantellamento. Tuttavia, il sistema stereo ad area variabile Western Electric/Westrex continuò a essere commercializzato da un’azienda successiva e ancora oggi beneficia di assistenza e supporto, sebbene non sia più commercializzato con il marchio Photophone.
Confronto tra (mono) area variabile e densità variabile
Sebbene la registrazione con sistema audio a densità variabile sia solitamente associata alla Western Electric e quella con sistema audio ad area variabile alla RCA, tali associazioni non sono immutabili.
Sia i sistemi ad area variabile che quelli a densità variabile venivano commercializzati sia dalla RCA che dalla Western Electric, la valvola ottica della Western Electric era in grado di produrre sia registrazioni a densità variabile che ad area variabile a seconda di quale asse del nastro fosse parallelo al movimento della pellicola, mentre il galvanometro della RCA era in grado di produrre registrazioni sia ad area variabile che a densità variabile a seconda delle caratteristiche del sistema ottico.Infatti, il registratore Maurer, su licenza RCA, era in grado di produrre registrazioni sia ad area variabile che a densità variabile semplicemente spostando una parte del sistema ottico a discrezione dell'operatore.
Entrambi i sistemi e entrambi i produttori offrivano una qualità misurata e percepita sostanzialmente equivalente. Nessun sistema di registrazione né alcun produttore era chiaramente superiore all’altro, tranne nei casi in cui specifici processi end-to-end dei clienti rendessero un sistema/produttore superiore all’altro sistema/produttore.
Per le copie sonore Technicolor si preferiva la densità variabile, poiché questo processo utilizzava una traccia “chiave” in scala di grigi argento, creando così un’immagine a colori CMYK, e anche la colonna sonora era una traccia in scala di grigi argento, il che facilitava notevolmente la densità variabile (e rendeva piuttosto difficile l’area variabile). La matrice “chiave” fu eliminata dalla maggior parte delle copie Technicolor dopo il 1944, creando così un'immagine a colori CMY, ma la forte preferenza della Technicolor per la densità variabile continuò a lungo anche in seguito.
La densità variabile fu infine abbandonata quando, alla fine degli anni ’50, emersero le preferenze dei clienti per le colonne sonore “doppie bilaterali” ad area variabile. Ciò richiese modifiche ad alcune procedure di laboratorio e ai controlli di qualità, ma la vera ragione della scomparsa della densità variabile doveva ancora manifestarsi.
Stereo ad area variabile All’inizio degli anni ’70 si registrò un rinnovato interesse per il miglioramento della qualità delle colonne sonore ottiche.
Di conseguenza, diversi soggetti e organizzazioni stavano valutando la possibilità di migliorare gli standard tecnici ormai obsoleti utilizzati per il suono ottico sulle pellicole da 35 mm. In particolare, sia i Dolby LaboratoriesThe Production of Wide-Range, Low-Distortion Optical Soundtracks Utilizing the Dolby Noise Reduction System. Ioan Allen. JSMPTE Vol.84 settembre 1975 che la KodakStereophonic Photographic Soundtracks. Ronald E. Uhlig. JSMPTE Vol.82 aprile 1973 stavano studiando l’utilizzo della riduzione del rumore Dolby sulle colonne sonore ottiche.
A metà degli anni '70, la Westrex Corp. (una controllata al 100% della Litton Industries dal 1956 e successore della divisione audio cinematografico della Western Electric) reintrodusse la valvola ottica a “quattro nastri” del 1938 circa e il registratore audio RA-1231 del 1947 circa.J. Frayne and H. Wolfe, Sound Recording (New York: Wiley & Sons, 1949). Il testo illustra, in linea generale, i componenti di quello che in seguito sarebbe diventato l’attuale sistema stereo a area variabile Photophone (ex Western Electric/Westrex), ma le descrizioni dei singoli componenti sono sparse in tutto questo testo fondamentale e autorevole.
Quando fu introdotto per la prima volta nel 1947, il RA-1231 poteva essere configurato, a scelta del cliente, come registratore mono da 35 mm a densità variabile o ad area variabile, oppure come registratore mono da 16 mm a densità variabile o ad area variabile. Tuttavia, la sua struttura elettro-ottica di base poteva essere utilizzata anche per creare una versione a due canali con area variabile e allineamento temporale,In teoria era possibile avere due, tre o quattro tracce allineate temporalmente, e un’implementazione offriva effettivamente quattro tracce discrete allineate temporalmente. L’esperimento a quattro tracce non è stato ripetuto. Tutte le implementazioni successive prevedevano due tracce discrete allineate temporalmente. che divenne poi lo standard del settore per la registrazione di colonne sonore ottiche stereo ad area variabile.
Il destino del sistema a densità variabile fu così segnato, poiché queste registrazioni audio ottiche stereo (a differenza delle registrazioni audio magnetiche stereo o di quelle ottiche mono) divennero un imperativo di marketing.
Quando venivano codificate utilizzando il Dolby Stereo (a sua volta originariamente concesso in licenza in parte da Sansui), i canali L e R distinti del sistema stereo a area variabile di Westrex venivano rinominati «Left Total» e «Right Total», e quando venivano decodificati utilizzando il Dolby Cinema Processor, questi producevano l’immagine sonora L, C, R e S utilizzata per la prima volta dal sistema stereo magnetico CinemaScope della Fox nel 1953.
Le copie con audio ottico stereo sono compatibili con pellicole di qualsiasi formato e con normali pellicole da proiezione dotate di perforazioni di tipo KS, mentre le copie con audio magnetico stereo richiedono pellicole con perforazioni più strette, di tipo CS. Le pellicole con perforazioni di tipo CS possono essere proiettate solo su un proiettore dotato di speciali ruote dentate a denti stretti, altrimenti la pellicola subirà danni permanenti. Un’alternativa è rappresentata dalle ruote dentate VKF (“Very Kind to Film”) di LaVezzi, che funzionano in modo ottimale sia con le pellicole perforate di tipo KS che con quelle di tipo CS. La tecnologia stereo ad area variabile ha quindi permesso, per la prima volta, la realizzazione di copie cinematografiche stereo con qualsiasi formato (da 1,37:1/Academy a 2,35:1/CinemaScope, compreso), che potevano essere proiettate senza danni su qualsiasi normale proiettore cinematografico da 35 mm.
Quasi tutti i negativi originali delle tracce audio (OTN) vengono ora prodotti in formato stereo ad area variabile, e l’ex sistema Western Electric (Westrex) è stato ribattezzato Photophone ed è diventato lo standard de facto per le colonne sonore ottiche analogiche a livello mondiale.
Il caso di piena implementazione dello stereo ad area variabile (ovvero codifica/decodifica 4-2-4) produce una traccia stereo 3.1.
Il caso parzialmente degenerato della tecnologia stereo ad area variabile (ovvero, senza codifica/decodifica 4-2-4, ma con totale sinistro/sinistro e totale destro/destro distinti) produce una traccia stereo 2.0.