LaborBerlin: Proyektor 16mm mutakhir

• Lingkungan pemutaran film analog memburuk karena peralatan yang menua dan kelangkaan suku cadang
• Tim LaborBerlin sedang mengembangkan proyektor 16mm modular berbasis open-source
• Setelah bereksperimen dengan sumber cahaya LED dan sistem pendingin, mereka mengatasi masalah kecerahan dan panas dengan menggabungkan LED 800W dan pendingin air
• Setelah membongkar dan menganalisis berbagai proyektor lama, model Eiki RT dipilih sebagai target modifikasi
• Prototipe generasi pertama dipamerkan di festival ALUD dan menunjukkan kecerahan lebih tinggi serta beragam fungsi, meski juga ditemukan flicker dan masalah mekanis

---

Latar belakang proyek

• Seniman di seluruh dunia masih terus berkarya dengan film seluloid, tetapi lingkungan pemutaran menjadi tidak stabil karena peralatan yang tua dan sulit diperbaiki
• Khususnya, komponen mekanis proyektor film yang sudah aus kadang menyebabkan kerusakan film, dan proyektor 16mm komersial terakhir diproduksi pada 1990-an
• Seniman, arsip, dan projectionist terpaksa mengandalkan peralatan yang sangat tua dari era 1950–1960-an
• Hilangnya produsen proyektor, kelangkaan suku cadang dan kurangnya teknisi servis memperburuk situasi, sementara proyektor vintage tidak mampu memenuhi kebutuhan seni film modern yang terus berkembang
• Revolusi digital membuat pengalaman pemutaran film analog makin menghilang, dan penuaan peralatan mempercepat proses tersebut

Ringkasan proyek

• Tujuannya adalah mengembangkan proyektor film 16mm modular mutakhir hanya dengan teknologi open-source dan suku cadang umum yang mudah didapat (dan dapat dicetak 3D)
• Karena elemen mekanis inti pada proyektor lama (mekanisme claw, shutter wheel, transport film) sudah sangat maju, mendesain ulang semuanya dinilai tidak efisien
• Karena itu, mereka memutuskan membangun proyektor baru di atas mekanisme proyektor lama yang mudah diperoleh
• Desainnya dibuat kompatibel dengan lensa proyektor yang terus beredar secara global (Eiki, Bauer, Bell & Howell, Hokushin, dll.)
• Perangkat ini diarahkan untuk mencerminkan kebutuhan modern para seniman, arsip, dan projectionist

Fitur teknis (daftar harapan)

Desain

• Struktur modular
• Berbasis teknologi open-source
• Menggunakan komponen umum yang bisa dicetak 3D
• Mempertimbangkan pengaturan tinggi/kemiringan dan mobilitas
• Opsi proyeksi format vertikal (rotasi 90°, prisma, dll.)

Daya · sumber cahaya

• Sumber cahaya LED berkecerahan tinggi dengan pengaturan dimming
• Penyesuaian temperatur warna (untuk berbagai jenis print)
• Shutter digital (penyesuaian flicker)

Format film

• 16mm, Super-16, Ultra-16, open gate (saklar mask)
• Fokus stabil untuk film print maupun reversal
• Opsi penggantian sprocket untuk film reduksi

Optik

• Lensa zoom rentang luas 25~150mm
• Adaptor kompatibel dengan lensa dari berbagai produsen
• Fokus worm gear, dudukan lensa anamorphic, dudukan untuk Elmo Viewer Type 100

Transport

• Crystal sync 12~30FPS, perpindahan gigi manual
• Kecepatan shutter wheel independen dari FPS, penghitung frame digital, memori titik masuk/keluar
• Rewind cepat dua arah

Audio

• Output suara optik/magnetik, input mikrofon, jack headphone
• Sinkronisasi audio digital terintegrasi

Konektivitas

• Sinkronisasi audio digital, video, dan MIDI
• Sinkronisasi antarbanyak proyektor, peralihan master/slave
• Kendali jarak jauh (IR, kabel, Bluetooth)
• Opsi siap telecine

Progres PHASE I (Maret 2023)

• Proyek telah berjalan 2,5 tahun, dengan rencana menampilkan prototipe pada September 2025 di "Back To The Future Festival" di Rotterdam
• Sebagai tahap awal, tim beranggotakan dua orang membongkar 4 jenis proyektor 16mm untuk meneliti sistem mekanis yang cocok untuk pengembangan
• Mereka menetapkan tiga area pengembangan: sumber cahaya, transport film, dan bagian elektronik, serta merencanakan kolaborasi dengan pakar eksternal
• Arah pengembangan berikutnya yang dipertimbangkan:
  • Opsi A: sistem upgrade yang kompatibel dengan berbagai proyektor
  • Opsi B: sistem upgrade yang dikhususkan untuk satu model
  • Opsi C: pengembangan kit DIY agar siapa pun dapat merakitnya dengan 3D printing, dll.
• Setelah arah ditetapkan, mereka berencana merekrut ahli elektromekanis, bekerja sama dengan komunitas online, dan menyelesaikan prototipe bersama desainer industri

Pembongkaran dan analisis proyektor

• Siemens 2000: umum di Eropa dan kokoh, kompatibel dengan lensa Eiki/Bauer, fokus akurat, tetapi memiliki kelemahan berupa claw yang tidak lazim dan gear bakelite
• Kodak Pageant: umum di AS dan strukturnya sederhana, tidak punya fitur fokus, tidak bisa memakai lensa Eiki/Bauer, perlu mengganti belt untuk 18/24FPS
• Hokushin SC-10: mudah didapat di Belanda dan Jepang, kompatibilitas lensa bagus, tetapi banyak komponen plastik dan ruang housing sempit
• nac Analysis Projector: kompatibel dengan lensa B&H, mendukung maju/mundur/still, ada penghitung frame, tetapi bising, berat, dan langka secara global
• Eiki RT2: distribusinya baik di seluruh dunia, ruang untuk ekspansi/modifikasi cukup, tetapi harganya tinggi dan ada beberapa masalah keandalan komponen

Kemajuan proyek (Februari 2024)

• Karena dibutuhkan sumber LED berkecerahan tinggi yang dapat menggantikan bohlam halogen 24V 250W, mereka menguji LED dengan berbagai watt (200~800W)
• Pada proyektor Bell & Howell 16mm, dudukan lensa/gate dilepas dan LED ditempatkan dekat gate untuk mengukur tegangan, kecerahan, dan suhu
• Saat menggunakan pendingin udara, suhu naik dengan cepat (mencapai 60°C, batas yang direkomendasikan produsen), sehingga output cahaya terbatas
• Setelah itu, mereka menerapkan pendingin air (AIO water cooling), dan dengan LED 800W berhasil mencapai kecerahan dua kali lipat dibanding halogen tanpa masalah overheat pada output tinggi

Uji LED densitas tinggi (Agustus–Desember 2023)

• Kinerja tiap LED diukur berdasarkan berbagai arus, tegangan, suhu, dan iluminansi (Lux)
• Uji pendingin udara: LED 200W/400W/800W semuanya mengalami keterbatasan karena suhu naik tajam saat mempertahankan output tinggi dalam waktu lama
• Uji pendingin air (AIO): LED 800W, 600W, dan 400W semuanya mampu menghasilkan kecerahan jauh lebih tinggi (hingga 22.000 Lux, dua kali halogen) dengan pengendalian suhu yang stabil

Kemajuan proyek (Mei 2024)

• LED 800W dan pendinginnya perlu diterapkan ke proyektor yang benar-benar berfungsi
• Model Eiki RT dipilih sebagai target modifikasi karena ruang internal, daya tahan, kemudahan modifikasi, dan persebarannya yang luas
• Pertama-tama, hanya lampu dan motor proyektor yang diganti untuk memverifikasi peningkatan fungsi, sementara modularisasi atau desain baru ditunda sebagai tugas berikutnya
• Untuk pengembangan prototipe, mereka merekrut Jan Kulka (Praha) ke dalam tim, yang berpengalaman dalam desain modul dan modifikasi
• Pada pertemuan pengembangan di Berlin pada April 2024, fokus awal diarahkan pada penggantian motor dan pemasangan lampu LED digital flicker

Prototipe generasi pertama (800W LED, pendingin air, FPS variabel, shutter digital)

• Jan Kulka memimpin rekayasa teknis dan melakukan modifikasi Eiki RT-2
• Dirancang agar dapat memproyeksikan film 16mm pada frame rate variabel 0~30FPS
• Menggabungkan pendingin air AiO dan LED 800W untuk mencegah overheat/kerusakan film
• Metode flicker digital digunakan untuk menggantikan shutter mekanis
• Berdasarkan prinsip open-source, sistem software/motor/virtual shutter diadopsi dari kode desain proyek Wandering Device milik Mire (Nantes, Prancis)
• Strukturnya dapat direplikasi tanpa alat khusus (sebagian besar dibuat dari aluminium khusus, tanpa 3D printer)
• Modifikasi utama:
  • Banyak komponen asli dihapus (shutter, power, motor, fan, semua PCB elektronik, dll.)
  • Sumber cahaya LED baru, motor, power supply, control board, sound board (suara optik)
  • Motor: sistem brushless Quicrun Fusion SE, kontrol presisi melalui magnet neodymium/encoder magnetik
  • Kontrol: ESP-Wroom-32 menyalakan/mematikan LED melalui Mosfet (berfungsi sebagai electronic shutter), dan mengontrol dimming/motor melalui sinyal PWM

Feedback loop – Festival ALUD Oktober 2024 (Barcelona)

• Festival ALUD #4 menjadi tempat pemaparan prototipe generasi pertama dan perbandingan langsung (pemutaran film yang sama dengan proyektor halogen 250W lama)
• Kecerahan: prototipe menghasilkan proyeksi yang jauh lebih terang dibanding proyektor lama
• Warna: LED 800W memiliki CRI 70 yang rendah, tetapi dalam proyeksi saturasi dan kesan hidupnya tetap memadai
• Fungsionalitas: semua mode transport variabel bekerja normal
• Sistem optik: saat ini masih memakai lensa condenser sementara, dan ke depan perlu standardisasi yang bisa direplikasi siapa saja
• Masalah mekanis: mobilitas film sambungan tape dan roll vintage menurun, penyetelan halus claw belum memadai, dan panduan penyelesaian akan disertakan pada rilis akhir
• Masalah flicker: pada kecerahan tinggi, flicker proyeksi terlihat jelas dan jauh lebih mencolok dibanding proyektor halogen
• Diskusi penyebab:
  • Kemungkinan masalah pada rangkaian elektronik Mosfet, perlu pemeriksaan sinyal dengan osiloskop
  • Masalah sinkronisasi antara motor claw dan flicker LED (pergeseran halus posisi magnet selama transport)
  • Karena kecerahan melampaui ambang tertentu, flicker bisa tampak lebih menonjol

Kesimpulan

• Pengembangan proyektor 16mm modular open-source membantu memodernisasi lingkungan pemutaran film yang menua, sekaligus mendorong budaya pengembangan bersama yang serbaguna dan mudah dimodifikasi
• Dengan menggabungkan kecerahan tinggi, kecepatan variabel, dan fungsi digital (shutter, sinkronisasi, dll.), proyek ini menargetkan pengalaman pemutaran baru yang memenuhi kebutuhan seni maupun arsip
• Sambil terus memperbaiki berbagai tantangan seperti flicker dan masalah mekanis, informasi dan teknologi agar siapa pun dapat membuat atau memodifikasinya terus dibagikan ke komunitas

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Sebagai mantan operator proyektor 35mm, saya juga pernah mengoperasikan proyektor dan kamera 16mm saat masih menjadi mahasiswa. Saya terkesan bahwa orang-orang masih tertarik pada medium ini dan berusaha memecahkan berbagai masalah di sekitarnya. Usulan seperti penggunaan LED yang bisa diredupkan serta komponen open source/cetak 3D juga menarik. Saya setuju bahwa mekanisme inti proyektor yang sudah ada (mekanisme claw, shutter wheel, transport film, dan sebagainya) pada dasarnya sudah dirancang dengan sangat baik, jadi tidak perlu dibuat ulang. Namun, saya merasa daftar spesifikasi baru yang sangat banyak setelah itu akan membuat proyek ini jauh lebih kompleks. Format 16mm/35mm makin menghilang, dan jumlah print itu sendiri terus berkurang setiap tahun karena penuaan film, hilang, atau rusak. Beberapa fitur teknis tertentu (misalnya pengaturan kecepatan frame manual dari 1~30FPS) adalah pasar niche yang hanya dibutuhkan segelintir penggemar, jadi saya ragu berapa banyak seniman yang benar-benar ingin memutar print 16mm pada 0,75 FPS. Menurut saya akan lebih realistis jika fokus pada pembuatan proyektor minimal berbasis open source yang setia pada film optik 16mm—yang mendukung sebagian besar stok lama yang masih ada—dengan pemangkasan fitur secara besar-besaran. Bahkan proyektor film plastik sederhana berbiaya rendah pun dulu sudah pernah ada untuk film Super 8 (pengenalan film Super 8). Jika ingin menambahkan fitur yang sulit, saya menyarankan fokus pada kegunaan praktis untuk lebih banyak orang. Misalnya, alat untuk menilai kualitas print dengan aman sebelum pemutaran, atau perangkat untuk membersihkan reel yang dibiarkan di ruang bawah tanah selama 30 tahun.

  • Meski format 16mm/35mm makin menghilang, film yang diproduksi dalam 35mm masih ada. Di kota-kota populer di AS, masih ada penonton yang menyukai 35mm. Misalnya, film tahun 2021 Last Night In Soho juga dicetak ke 35mm. Dalam praktiknya memang hanya diputar di beberapa tempat khusus, tetapi IMAX 70mm pun meski jumlah bioskopnya sedikit tetap terjual habis selama beberapa minggu saat ada film seperti Oppenheimer. Saya pernah berbincang dengan pengelola Barrymore Film Center di Fort Lee, NJ (di sana mereka memutar 16mm, 35mm, dan 70mm, sambil mempromosikan Fort Lee sebagai tempat kelahiran industri film AS). Kini hanya tersisa dua gudang penyimpanan film studio di seluruh negeri, tetapi ribuan film 35mm masih bisa dipesan. Masalahnya, ongkos kirimnya terlalu mahal sehingga kebanyakan film tidak ekonomis untuk diputar. Meski generasinya menua, saya juga banyak bertemu anak muda generasi film yang sangat bersemangat.

• Saat berusia 20-an saya pernah bekerja sebagai operator proyektor di bioskop lingkungan, dan saya masih ingat kepuasan serta nostalgia saat menangani mesin-mesin tua itu. Semua bioskop beralih ke proyektor digital tepat setelah saya berhenti. Saya selalu merasa upaya seperti ini untuk menghidupkan kembali medium tersebut sangat keren.

  • Saat kuliah pada 1990-an, saya bekerja di komite pemutaran film dan ingat pernah memindahkan sendiri proyektor 16mm dari perpustakaan ke gedung serbaguna mahasiswa di kampus. Kami juga memutar Rebel Without a Cause. Di ruangan yang sama ada juga proyektor video, dan karena mendapatkan hak tayang VHS jauh lebih murah, kadang kami memutar versi VHS, tetapi kualitas gambarnya jauh lebih buruk.

• Menarik bahwa bahan film ternyata memiliki daya tahan warna yang lebih baik daripada proyektor-proyektor lama. Saya tidak pernah benar-benar memikirkan penyebab pudarnya warna dalam proyeksi film 16mm lama, dan selama ini hanya mengira itu karena kondisi rekamannya.

  • Di bagian bawah artikel, gejala rona merah muda pada layar proyeksi sebelah kiri memang karena print filmnya mengalami perubahan warna, yang merupakan bentuk vinegar syndrome yang relatif ringan. Gejala ini terjadi ketika print film disimpan lama di lingkungan hangat (tanpa pendinginan). Perubahan warna terutama merupakan akibat kondisi masing-masing print, bukan masalah pada proyektornya. Namun, sampai sekarang belum pernah ada proyektor film yang bisa mengoreksi perubahan warna secara real-time (berdasarkan pengalaman 10 tahun memutar 16mm dan 35mm). Sekarang, print yang sudah berubah warna pun tidak perlu langsung ditinggalkan, dan masih bisa diproyeksikan atau diawetkan/didigitalisasi dalam kondisi yang lebih mendekati aslinya. Bagi dunia pelestarian film, proyek ini terasa sangat penting, seperti sinyal awal perubahan besar dalam cara preservasi dilakukan.

• Saya seorang engineer embedded dan tumbuh dalam budaya bioskop film seni di Berlin. Kalau saya tahu proyek ini dua tahun lalu, saya pasti ingin ikut terlibat; menurut saya ini upaya yang sangat keren.

• Saya memiliki banyak film 8mm dan 16mm, jadi saya berharap ini bisa menjadi langkah awal untuk diubah menjadi pemindai film open source. Menurut saya ini proyek yang sangat menarik.

  • Pengenalan pemindai film open source Kinograph

  • Pemindai film 8mm sangat umum sampai-sampai bisa dibeli di Walmart. Di YouTube juga ada banyak panduan membuat pemindai film DIY. Pemindai tidak perlu bergerak cepat dan juga tidak memerlukan mekanisme pulldown, jadi strukturnya lebih sederhana.

• Perlu hati-hati saat menggunakan pendingin CPU AIO untuk proyektor atau keperluan lain. Karena strukturnya tertutup, penguapan dan masuknya udara bisa tetap terjadi, sehingga volume cairan pendingin akan berkurang seiring waktu. Cairannya juga sulit ditambah. Selain itu, arah radiator juga penting. Untuk menghindari gelembung udara tersedot ke pompa, disarankan menempatkan port masuk/keluar radiator di bagian bawah, sementara ruang endapan tempat gelembung berkumpul berada di atas. Meski ada perbedaan pendapat, menggunakan lebih dari 800W pada radiator 2 kipas tidak akan cukup, terutama di lingkungan yang suhunya sudah tinggi. Jika itu CPU 800W, saya akan menyarankan kipas yang jauh lebih kuat atau radiator dua kali lebih besar.

• Saya heran mengapa dibutuhkan LED 800W untuk menghasilkan terang dua kali lipat dibanding bohlam halogen 250W. Biasanya LED jauh lebih efisien daripada halogen, jadi ini terasa aneh.

  • Saya juga merasa aneh. Menurut saya proyektor yang mengubah 1kW daya seluruhnya menjadi panas jelas bukan jawaban. Pemilihan COB LED array itulah masalahnya. Secara teori memang bisa menghasilkan banyak cahaya, tetapi karena bukan sumber cahaya titik, itu menjadi masalah. Pada proyektor bioskop, setidaknya sampai sekitar 10 tahun lalu, digunakan sumber cahaya laser (tanpa speckle, mungkin pumped phosphor?) atau lampu xenon yang mahal. Saya juga pernah melihat pendekatan lampu depan mobil yang memisahkan fosfor dengan UV LED untuk membuat sumber cahaya titik. Saya ragu bagaimana ini bisa direplikasi dalam open source. Di industri lampu LED studio, kadang digunakan batang pencampur kaca. Ide dasarnya, cahaya dari beberapa LED dimasukkan ke batang kaca agar keluar merata. Namun metode ini lebih ditujukan untuk memperbaiki CRI daripada meningkatkan terang.

  • Penyebabnya adalah kendala optik yang memang khas pada proyektor. LED memang lebih efisien daripada halogen dalam mengubah daya menjadi cahaya, tetapi cahaya dipancarkan ke segala arah sehingga memerlukan sistem pengumpul cahaya yang kompleks. Dalam proses itu, cukup banyak cahaya hilang. Sebaliknya, halogen dapat mengarahkan sebagian besar cahayanya ke proyeksi melalui reflektor parabola.

  • LED 800W bukan sumber cahaya titik yang sempurna. Karena tidak bisa difokuskan sepenuhnya, banyak cahaya hilang. Pada foto perbandingan, terlihat kebocoran cahaya samping (light bleed) yang sangat besar pada proyektor LED. Proyektor lama telah dioptimalkan selama puluhan tahun untuk mengumpulkan cahaya dari soket menjadi gambar dengan baik. Sebaliknya, setup LED masih benar-benar baru jika dipakai sebagai sumber cahaya yang difokuskan ke gambar.

  • Sistem lampu LED proyektor itu sendiri terasa seperti buatan seorang overclocker.

• Saya penasaran mengapa perlu mendukung berbagai frame rate.

  • Film bisu berasal dari era ketika frame rate belum konsisten. Kameranya sendiri masih diputar dengan tangan, dan operator mengatur kecepatannya secara manual. Bahkan dalam satu adegan pun, menaikkan dan menurunkan kecepatan dengan sengaja adalah hal yang umum. Operator proyektor awal juga menentukan timing secara langsung saat itu juga. Ketika beralih ke proyektor bermotor listrik, dukungan untuk kecepatan non-standar menjadi lebih sulit sehingga standardisasi pun terjadi. Film bisu lama cenderung selalu diputar terlalu cepat di proyektor modern. Karena itu, fitur kecepatan variabel selalu menjadi fungsi penting pada proyektor restorasi/preservasi. Para pelestari film sering memilih proyektor yang bisa dimodifikasi sendiri atau memang mendukungnya. Karena rasio aspek yang tidak lazim, mereka juga kerap membuat sendiri mask layar. Untungnya, itu bisa dibuat sendiri hanya dengan kikir sederhana.

  • Beberapa film direkam pada frame rate rendah karena berbagai alasan. Kecepatan variabel dan standstill (fitur berhenti diam) tampaknya hanya akan dipakai saat menganalisis arsip secara detail. Saya tidak yakin itu benar-benar perlu, tetapi saya menduga maksudnya adalah mencakup lebih banyak kasus penggunaan.

  • Film bisu memang punya frame rate yang beragam. Selebihnya untuk telecine.

• Blog tersebut menyebut perlunya proyektor 16mm untuk keperluan arsip. Saya bertanya-tanya kenapa pengarsipan nyata masih memakai proyektor 16mm; bukankah memindai saja lebih baik?

  • Tujuannya bukan hanya memindai dan menyimpan gambar film, tetapi juga menjaga pengalaman menonton film yang sesungguhnya, dengan kedipan, getaran, dan grain film yang benar-benar berbeda dari piksel. Saya juga menyukai format digital modern, tetapi tujuan untuk melestarikan pengalaman menikmati film itu sendiri terasa penting.

  • Pengalaman saya pun terbatas, tetapi jika ada soundtrack pada film, itu bisa menjadi alasan untuk mengekstraknya. Selain itu, menjalankan proyektor yang tepat adalah cara paling mudah dan akurat dari sisi timing. Dibanding mencari atau membuat sendiri perangkat lunak pemindai film, proyektor sungguhan lebih unggul dalam pengelolaan waktu. Saya menduga keduanya sama-sama dibutuhkan.