A cinematográfia szó az ógörög kinema (κίνημα= mozgás) és gráphein (γράφειν= leképzés, rögzítés) szavakra vezethető vissza, azonban ilyenformán kinetográfia lenne a képzett szó – a „cinematográfia” a cinema szó és a kinetográfia (egyébként nem használatos) kifejezés közötti összemosódás.
A cinematográfia a mozgófényképezés tudománya és művészete. Szűkebb értelemben a filmszínházi előadások műsorát képező játékfilmek fényképezéséhez és sokszorosításakor felmerülő kamerakezelési, világítási és utómunka-feladatokhoz szükséges ismereteket jelenti, és az e feladatokat gyakorló (illetve gyakorlásukat legfelső szinten összefogó) személy a cinematográfus – tágabb értelemben a cinematográfia összemosódik minden egyéb mozgóképpel foglalkozó művészeti ággal, az animációtól kezdve a videográfián át a számítógépes grafika fejlődésével megjelent „virtuális cinematográfia” fogalmáig. Hagyományosan a cinematográfia területe a filmes fényképezés, ha egy mozgóképet nem filmszalagra fényképeztek, hanem videókamerával, akkor videográfiáról beszélünk – ma a technika fejlődésével a kettő közötti határ összemosódott, a digitális kameráknál a „videókamera” és a „high-end mozikamera” között nincsen éles határ, nagyjátékfilmeket is készítenek digitális kamerával, a nagyköltségvetésű tv-sorozatokat pedig mindig is filmszalagra fényképezték, tehát szerencsésebb lehet a videográfiát a cinematográfiától a bemutatás módja (mozi vagy TV/DVD/stb.) és nem a felvételi médium fajtája szerint elkülöníteni.
A cinematográfia közeli rokonságban van a fotográfia tudományával és művészetével, technikailag lényegében ráépítkezik, noha a kétféle leképzési mód számos sajátos, a másikra nem jellemző kérdéskörrel foglalkozik, eltérő jellegükből adódóan.
Technikai története left|bélyegkép|320px|Ló és lovas, Eadweard Muybridge zoopraxiscope felvétele A mozgókép története valójában a mozgófényképezés feltalálása előttre nyúlik vissza: a fenakisztoszkóp volt az első, mozgókép illúzióját keltő szerkezet, mely egyes források szerint már az ókorban is létezett – rajzolt állatfigurák sorrendi mozgásfázisait villantotta fel gyors egymásutánban. Eadweard Muybridge zoopraxiscope néven szabadalmaztatott szerkezete hasonló elven működött, és Thomas Edison saját bevallása szerint e készülék továbbgondolásával jutott el a kinetográf-kinetoszkóp szerkezet-párosig, melyet William Kennedy Dicksonnal közösen fejlesztettek ki. A kinetoszkópot először 1891. május 20-án mutatták be nyilvánosan.
Az Auguste és Louis Lumière által feltalált filmvetítőgép csak 1895. december 28-án debütált, azonban ez teremtette meg a mozgóképipar robbanásszerű fejlődésének lehetőségét, mivel a kinetoszkópba egy lyukon keresztül kellett belekukucskálni, így csak egy ember nézhette egyszerre a mozgó fényképet, szemben a vetítőgéppel, mely egy helyiségben tartózkodó összes ember számára egyidejűleg teszi láthatóvá a képet, ezáltal a párizsi társasági élet meghatározó szórakoztató elemévé válhatott rövid idő alatt. A mozgófényképezés feltalálása természetesen előzetesen igényelte a fotográfia, különösen pedig a talbotípiás nyersanyagok feltalálását, mivel a másodpercenkénti több fénykép készítéséhez megfelelő sebességű (érzékenységű) nyersanyagra volt szükség.
A mozgókép-iparban alkalmazták először a perforált filmszalagot: Edison először saját laboratóriumában perforáltatta a nyersanyagot, később az ő megrendelésére már eleve így szállították. Edison határozta meg a róla elnevezett „silent edison” fényképezési és vetítési formátumot – 35 mm-es nyersanyaggal, vertikális befűzéssel, 4,5 mm/perforációval, 4 perforációs lehúzással (4 perforációnként való továbbítással) a silent edison volt az összes modern 35 mm-es mozgóképformátum alapja. Hangosfilmet szintén Edison alkotott először, egy vetítőgép és egy gramofon összeszinkronozásával, de mivel a hang és a kép külön médiumon volt, a megbízható és teljes csúszásmentesség egy teljes játékfilm időtartamára egyelőre nem volt megoldható. Ennek ellenére a lemezen rögzített hang technológiáját továbbfejlesztették, és a filmen rögzített hang 1919-es megjelenése után a két konkurens technológia egészen 1927-ig versenyzett egymással. (Az 1990-es években a digitális hang korszakának kezdetével a lemezen rögzített hang visszatért, és a két technológia – digitális formában – még napjainkban is párhuzamosan létezik.)
Az első színhelyesnek nevezhető színes nyersanyag, a fordítós Kodachrome 1935-ben jelent meg, ennek olcsóbb pozitív-negatív kistestvére a Kodacolor volt, mely gyakorlatilag az elvi alapja az összes máig létező színes negatív nyersanyagnak – széles körben csak az 1950-es években kezdték használni, mikor a televízió térnyerése arra kényszerítette a filmgyártókat, hogy olyan látványvilágot teremtsenek, melyet a TV nem tudott visszaadni. Ez vezetett oda is, hogy a legkülönfélébb technikákat fejlesztették ki szélesvásznú filmek fényképezésére és vetítésére. Ezek közül fontosabb megemlíteni a mai napig használatos „soft/hard matted 1.85”, anamorf 2.35/2.39 és a Super 35 formátumot, a hosszú ideig használatos Superscope (ma, hanyag megfogalmazással az anamorfot szokás a szakmában gyakran ezen a néven nevezni) illetve a VistaVision formátumot, melyet ma már csak „effect stock” céljára (vizuális effektusok nagy felbontású nyersanyagához) használnak.
1969-ben az AT&T Bell Labs-nál kifejlesztették a CCD-t, a töltéscsatolt képszenzort, melyet először TV-kamerákban használtak – de feltalálása előrevetítette a mozgókép technológiájának digitálissá válását: az 1990-es évektől a CCD és egyéb félvezető alapú technológiák fokozatosan szorítják ki a filmnyersanyagot előbb az álló, majd napjainkban a mozgófényképezés világából. A digitális technológia forradalmának másik jelensége a digitális hangosfilm megjelenése volt: a DTS hangrendszereknél a hangsávot egy CD-lemezről játsszák le, a filmszalagon a kép és a Dolby SR (analóg) hangsáv között elhelyezkedő szinkronjelek biztosítják a csúszásmentességet, a Dolby Digital és az SDDS pedig a perforációk között és filmszalag perifériáján rögzítik a hangot, digitálisan tömörített formában. A 90-es évek végén megindult a filmszalagos vetítőgépek digitálisra cserélése: az első digitális vetítőgépek 1280 pixel széles képet jelenítettek meg DLP technológiával, majd a század elején megjelent a DCI 2K (2048 pixel széles) és a 4K (4096 pixel széles) formátum, először a digitális utómunkánál, majd a vetítőgépek valós felbontásaként. (Jelen 2007 évben a modern vetítőgépek 4K-s SXRD projektorokkal működnek, hozzávetőleg 10 megapixeles képet vetítve, mely megegyezik a digitális intermediálás felbontásával, tehát a hagyományos vetítőtermekben is valójában ugyanezt a digitális képet látjuk, filmszalagra visszaírva.)
A cinematográfia feladata A cinematográfus a mozgásában lefényképezni kívánt (fotográfiai értelemben vett) tárgy fényképezési és megvilágítási módját határozza meg, a film rendezőjével szoros együttműködésben dolgozva, a technikai kívánalmak kielégítése mellett az adott művészeti hatás és tartalom megfelelő képi közvetítése is a cinematográfus felelőssége. Fontos megjegyezni a magyar nyelvben egy általános tévedést, ahol egy játékfilmet fényképező cinematográfust helytelenül „operatőrnek” neveznek – az operatőr nagyobb produkcióknál a cinematográfus beosztottja, a feladata a kamera kezelése és felvétel közbeni mozgatása. A legkisebb produkcióknál a két személy lehet egy és ugyanaz. A filmgyártás folyamatában a cinematográfus általában a teljes kamera-, hang-, világítási és elektronikai csoport vezetője. A jelenetek fényképezésén túlmenően a gyártáselőkészítéstől az utómunkáig és a sokszorosítás kezdő lépéseiig minden gyártási folyamatban szerepe van, a fényképezés alapvető módjának (kameratípus, nyersanyag, oldalarány) kiválasztásától a fénymegadásig vagy digitális színezésig.
A cinematográfus eszköztára Kamera: digitális vagy „analóg” A nagyjátékfilmeket általában nagy méretbe kivetítve, sokfős közönségnek, külön belépti díj megfizetése ellenében vetítik le, így a képminőség különösen fontos szempontja fényképezésüknek. Ebből az okból nagyrészt a mai napig filmszalagra fényképezik őket, mivel mostanáig (2007) nem létezik olyan elektronikus kamera, amelynek képminősége elérné a filmszalagét, a filmnyersanyag ára pedig nem jelentős tétel egy nagyobb produkció költségvetésében. Az elektronikus kamerától a valamivel gyengébb képminőségért cserében könnyebb súlyt, kisebb méretet, gyorsabb felvétel-tesztvetítés közötti átfutást, a rögzített képpel 100%-ban megegyező élő monitorképet, könnyen több példányba archiválható nyersanyagot és főleg nagyobb fényérzékenységet kapunk, mely a világítást nagymértékben egyszerűsítheti, a gyártási költségeket tovább csökkentve.
Az „analóg vs. digitális” témában érdemes megjegyezni, hogy valójában a filmszalagot is nevezhetnénk digitálisnak, mivel az egyes pontok vagy exponáltak vagy nem, egy egyenletes szürke területet mikroszkóp alatt megnézve fekete és fehér foltokat látnánk – ezzel szemben a félvezető alapú képszenzoroknál a beérkező fény hatására egy elektromos töltés épül ki a képpontokban, ennek nagysága az összes beérkezett fényenergia mennyiségével egyenesen arányos, vagyis analóg, kiolvasáskor pedig a töltés kisütésével keletkező impulzust felerősítik és digitalizálják, tehát a digitális kamera végső soron ugyanolyan analóg szenzorral működik, mint a régi videókamerák. Léteznek kísérletek a fény közvetlen digitalizálására, de jelenleg még (2007) nincs forgalomban ilyen technológia.
A kamera fajtája és beállításai A fényképezés alapvető technikáján (film/digitális) túl a cinematográfus feladata az elérhető lehetőségek mérlegelésével a megfelelő filmes vagy digitális kameratípust, valamint a megfelelő objektívet és szűrőket kiválasztani, figyelembe véve a fényképezni kívánt tárgy/motívum jellegét, a kamera rögzítésének ebből adódó módját (pl. darus vagy steadicam-felvétel), melyet általában szintén a cinematográfus választ meg.
A fény általában először a szűrőkön halad át – a szűrők feladata tipikusan a fény megfelelő színhőmérsékletűre szűrése, amennyiben a nyersanyaghoz előírt színhőmérsékletnek a fény nem felel meg. A szűrőkkel további apró módosításokat (pl. polárszűrő) vagy vizuális hatásokat (pl. pro-mist szűrők) lehet elérni.
Az objektív lehet vario/zoom vagy fix látószögű. Az utóbbi valamivel nagyobb fényerejű, valamint tisztább képet, jobb képminőséget ad, az előbbi használata egyszerűbb, nem szükséges az objektívet beállásonként cserélni, egyetlen objektív használatával megoldható a legtöbb feladat, és akár felvétel közben is változtatható a látószög/nagyítás. (Ezt elsősorban kisebb költségvetésű produkcióknál használják, hogy egyszerűbb és kevesebb beállás legyen, a cinematográfia alapvetően az emberi érzékelést próbálja mímelni, a nézőben a valós jelenlét érzetét keltve, a zoomolás pedig tönkreteszi ezt az illúziót, ezért lehetőség szerint minden beálláshoz fix látószög használatos.) Az objektív (-készlet) fókusztartományának meghatározásához figyelembe kell venni a helyszín és a téma által megadott sajátságokat (mi a legkisebb és legnagyobb szükséges látószög), valamint a képfelület méretét (a látószög az objektív fókusztávolságának és a képméretnek az eredője). Utóbbi főleg a film/digitális módszer viszonylatában különbözik: a 35 mm-es film 25–30 mm körüli képkockaátlójával szemben egy CCD átlója általában mindössze 6–7 mm. A fényerőn és a látószögön túl az objektív harmadik fontos tulajdonsága a kihuzat, ez a képfelület és az objektív közötti távolság, amely meghatározza, hogy melyik tárgysík fog élesen leképződni a képfelületen. (Ezen tárgysík pontjai nem feltétlenül egy konstanssal leírható távolságra vannak a kamerától: Scheimpflug-döntés alkalmazásával „ferde” tárgysík is élesen leképezhető.)