Одним из первых устройств для получения изображений на экране был магический фонарь. В нем изображение, нанесенное на прозрачную пластинку, освещалось источником света и при помощи системы линз проецировалось на белую поверхность (экран).
Впервые передача движения на экран была осуществлена благодаря стробоскопу – прибору, который был изобретен в 1833 г. австрийцем С. Штампфером.
Стробоскоп представлял собой два диска, вращавшихся на одной оси. На одном диске изображались последовательные фазы одного процесса, на другом были радиальные щели, через которые можно было наблюдать рисунки, нанесенные на первый диск. При быстром вращении зритель, смотревший в специальное окошко, за небольшой промежуток времени последовательно видел картинки и воспринимал их как слитное изображение в непрерывном движении.
В 1853 г. австриец Ф. фон Ухатиус создал проекционный стробоскоп, совмещавший в себе магический фонарь и стробоскоп Штампфера. Этот прибор давал до 100 изображений. За секунду менялось 3–4 изображения, каждое из которых имело свой объектив. Источник света был установлен таким образом, что расположенные по краю колеса пластинки с картинками поочередно проходили перед ним. Позже проекционный стробоскоп стал известен под названием «живых картин».
Проекционные стробоскопы были очень громоздки, а время демонстрации составляло меньше минуты. Их сменили проекторы, в которых использовалась прозрачная целлулоидная пленка, намотанная на барабан. В «Оптическом театре» Э. Рейно можно было видеть персонажей, которые непрерывно двигались. Они были нарисованы на пленке. При вращении барабана изображение на пленке освещалось фонарем и проецировалось на наклонное зеркало, которое отражало его на просвечивающий экран в зале. Одновременно при помощи другого аппарата на экран проецировалась рисованная декорация, служившая фоном для двигавшихся персонажей.
Самая длинная пленка «Оптического театра» содержала около 500 изображений и демонстрировалась около 15 минут. «Оптический театр» стал прообразом современного анимационного кино.
В 1859 г. дю Мон получил патент на многообъективную камеру для съемки отдельных фаз движения. В ней 12 светочувствительных пластин, прикрепленных к бесконечной ленте, последовательно проходили позади объектива, останавливаясь перед ним на короткое время. В момент остановки открывался затвор, пропуская свет на фотопластинку. Механизм ленты был связан с затвором таким образом, что остановка пленки и открытие затвора точно совпадали.
Дю Мон предвидел принцип работы кинематографа. Но его аппарат не позволял снимать движение. Для осуществления этого не хватало нескольких составляющих.
Светочувствительность фотопластинок была недостаточной: для получения качественного изображения их надо было подвергать воздействию света в течение нескольких секунд, а при съемке движения выдержка должна была составлять несколько десятых, а то и сотых долей секунды.
Для съемки был необходим автоматический затвор, работавший со скоростью 12–14 кадров в секунду.
Была необходима фотопленка, которую можно было перематывать с нужной скоростью, и механизм перемотки этой пленки. Пленка должна была не просто перематываться, но и делать в определенные моменты короткие остановки.
Изобретение в 1871 г. сухого фотографического процесса позволило сократить выдержку при фотографировании до 1/200 секунды.
В 1872 г. американский фотограф Э. Мюйбридж сфотографировал отдельные фазы движения лошади при беге, установив вдоль беговой дорожки несколько фотокамер, затворы которых были соединены с протянутыми вдоль дорожки нитками. Пробегая мимо камер, лошадь рвала нитки, и производился снимок.
Таким образом, Мюйбриджу удалось получить несколько фотографий, на которых были изображены отдельные фазы движения лошади. Позже он снимал и другие движущиеся объекты. Мюйбридж наклеивал их в нужном порядке на стробоскоп, вращая который можно было наблюдать процессы в движении.
В 1882 г. французский физиолог Э. Марей создал специальное фотографическое ружье, которое могло снимать отдельные последовательные фазы непрерывного движения. В нем при нажимании курка срабатывал передвигающийся механизм, вращавший пластинку. Он делал 12 снимков за секунду. При помощи этого ружья Марей снимал полет птиц.
В 1877 г. польский фотограф Л. Варнерке изобрел первый роликовый фотоаппарат с коллоидной бумажной лентой.
В 1886 г. француз О. Пренс сделал хронофотографический аппарат с 16 объективами. Он предназначался для съемки последовательных фаз движения. В нем светочувствительная бумажная лента перематывалась с барабана на барабан, проходя при этом позади объектива. Объективы, каждый из которых имел свой затвор, располагались в 4 ряда. Пренс смог проецировать снятое изображение на экран. Лента для аппаратов была негативной, сначала ее проявляли, затем печатали на другую ленту позитив. Проекционный аппарат также имел 16 объективов. Для удобства перематывания ленты по ее краю были прорезаны специальные отверстия – перфорации, в которые помещались зубцы лентопротяжного механизма.