Bien que plusieurs inventeurs comme Louis Le Prince, Eadweard James Muybridge, Auguste et Louis Lumière, Étienne-Jules Marey, ou Thomas Edison inventèrent des procédés d'enregistrement d'images, les historiens datent la naissance du cinéma à la première projection cinématographique publique et payante, que l'on a longtemps cru être celle du 28 décembre 1895 par les Frères Lumière. Cependant, il fut établi que les Frères Skladanowsky organisèrent une projection similaire quelques semaines auparavant, mais cet évènement n'eut pas la portée historique de celles des frères Lumière. À un journaliste qui contestait la paternité du cinéma à Louis Lumière, l'historien du cinéma Georges Sadoul répondit « Si, il a inventé le cinéma… avec une cinquantaine d'autres... ».
La première projection cinématographique publique et payante Lumière eut lieu le 28 décembre 1895 au Salon Indien dans les sous-sols du Grand Café, à Paris. Le billet coutait un franc et donnait droit à une dizaine de films d'une minute chacun environ dont La Sortie de l'usine Lumière à Lyon. Ce qui fut présenté longtemps comme le premier film fût tourné au mois d'août 1894, au rez-de-chaussée d'un bâtiment de la rue Saint Victor qui porte de nos jours le nom de rue du Premier Film. Il y eut plusieurs versions de La sortie de l'usine Lumière à Lyon, la plus connue, tournée durant l'été 1895, montre les ouvriers et principalement les ouvrières sortir de l'usine en tenue du dimanche. Depuis, on a retrouvé une version antérieure, dans laquelle les ouvrières sortent en blouse, au naturel, et qui constituait un essai non préalable au tournage de ce premier film. Dès lors, ce qui fut longtemps présenté comme un documentaire était en réalité une fiction.
Mais le film qui marqua vraiment les esprits fut L'Arrivée d'un train en gare de La Ciotat (tourné en 1895 et présenté en janvier 1896), la rumeur populaire veut que quelques personnes effrayées eussent alors un mouvement de recul, pensant que le train arrivait réellement vers eux… C'est le début du cinéma commercial et de l'industrie cinématographique. Le "cinématographe" devient rapidement un art populaire exploité de front en salles et dans les fêtes foraines. Très vite, les frères Lumière envoient des opérateurs à travers le monde pour en rapporter des scènes de la vie de tous les jours. C'est les débuts du cinéma d'actualités. Première atteinte à la liberté de la presse, l'opérateur de Lumière, Félix Mesguich, est arrêté à New York en 1897 alors qu'il filmait une bataille de boules de neige. Dans le cadre de la guerre des brevets initiée par Edison, toute l'industrie cinématographique tombe sous le monopole du Trust Edison jusqu'en 1918. Cependant, l'inventeur Messin Louis Aimée Augustin Le Prince invente, construit et dépose le 11 janvier 1888 le brevet d’une caméra de projection cinématographique, ce qui en fait théoriquement l’inventeur du cinéma, bien que l'Histoire du cinéma l'ait oublié.
Précurseur des effets spéciaux, du cinéma de fiction, d'un cinéma théâtral et d'un cinéma poétique, Georges Méliès, illusionniste de formation, réalise les premières fictions dotées d'effets spéciaux en trompe-l'œil (Le Voyage dans la lune, 1902, en est un bel exemple).
Dans les années 1910, le cinéaste américain David Wark Griffith a codifié les principes du langage cinématographique classique (montage alterné, variation des points de vue, insertion des gros plans dans les scènes éloignées, champ-contrechamp, etc.)
Un « carton » extrait de Naissance d'une nation de D.W. GriffithJusqu'à la fin des années 1920, aucune bande sonore n'accompagne l'image sur la pellicule et c'est alors souvent un ou des musicien(s) présent(s) dans la salle de projection qui accompagne(nt) les films : on parle alors de cinéma muet (pour les films narratifs) ou de cinéma visuel (pour les films d'art, le cinéma pur), les dialogues des films narratifs étant retranscrits par des « cartons » appelés « intertitres », texte typographié inséré dans le film. Les films narratifs d'alors sont souvent accompagnés par un musicien voire un orchestre complet, et sont projetés dans des salles immenses : les salles actuelles sont en moyenne deux à quatre fois plus petites qu'à l'époque. Le musicien avait parfois une partition précise à interpréter, ou s'inspirait librement au besoin sur des airs connus (d'opéra italiens par exemple).
Nosferatu le Vampire de Murnau (1922)Les années 1920 avec les avant-gardes sont le véritable début du futur « cinéma expérimental » dont on peut dater la naissance par exemple avec le Manifeste de la cinématographie futuriste (1916) et le dadaïsme : des artistes s'emparent de ce médium naissant qu'est le cinéma, tels Fernand Léger, Man Ray, Germaine Dulac, Walter Ruttmann, Hans Richter, Viking Eggeling, etc. ainsi que des cinéastes : René Clair, Henri Chomette, Dziga Vertov, Joris Ivens.
De nombreuses tentatives ont été faites pour synchroniser le son et l'image, par exemple en calant le projecteur avec le sonographe. Le son a déterminé la cadence de projection autrefois aléatoire (16, 18, 25 images par secondes selon le bras du caméraman qui tournait la manivelle, ce qui provoque une accélération du mouvement lorsqu'ils sont projetés à la vitesse standard actuelle de 24 images par secondes).
À partir du Chanteur de Jazz en 1927, des sons (de la musique, puis des dialogues et des bruitages) peuvent être enregistrés et reproduits lors de la projection.
Avec la crise économique de 1929, le nombre de spectateurs diminue dans les salles : les majors (grandes compagnies de production) de Hollywood décident de créer un double billet. Pour le prix d'une entrée, les spectateurs peuvent voir deux films : un grand (la série A) et un petit. C'est le début des films de série B, dont les principaux objectifs sont d'être peu chers à produire, rapides à faire, pas trop longs (entre 50 et 70 minutes) et lucratifs.
Un des nombreux films novateurs de l'époque fut un film de propagande nazie, les Dieux du stade, une présentation des jeux olympiques de Berlin en 1936, glorifiant le peuple allemand et la prétendue « race aryenne ». La réalisatrice, Leni Riefenstahl, met pour la première fois des caméras sur des grues et crée le style et les cadrages des films ou reportages sportifs (le Triomphe de la volonté en est un exemple notable).
Les évolutions techniques majeures furent par la suite l'arrivée de la couleur et des formats larges dans les années 1950 (afin de donner plus d'ampleur au spectacle pour concurrencer la télévision), des formats étroits, l'allègement du matériel qui permit l'avancée du cinéma expérimental, du cinéma documentaire, et l'éclosion de la Nouvelle Vague en France, l'arrivée de la synthèse d'images informatiques dans les années 1990 et l'arrivée du son numérique dans la même période.
Alfred HitchcockL'après-guerre voit la naissance du cinéma moderne qui rompt avec le classicisme hollywoodien en ce qu'il privilégie le document, le monde « tel qu'il est », dans toute son ambiguïté ou son opacité, et refuse de doter le réel d'un sens préétabli, déjà dramatique, immédiatement lisible (néo-réalisme italien des années 1945-53, avec le cinéaste Roberto Rossellini, Rome, ville ouverte, 1945). Roberto Rossellini, avec Stromboli (1947), Europe 51 (1951) et surtout Voyage en Italie (1953), ouvrira la voie d'un cinéma où le monde n'a plus d'évidence, où le récit devient fragmentaire, hésitant et où le spectateur devient le seul garant du sens. Dans les années 1960, les nouvelles vagues françaises (François Truffaut, Jean-Luc Godard), italienne (Michelangelo Antonioni, Pier Paolo Pasolini), est-européennes (Milos Forman, Miklós Jancsó, Andrei Tarkovski), allemande (Rainer Werner Fassbinder, Wim Wenders), nord et sud-américaines (John Cassavetes, Glauber Rocha) amplifient ce mouvement qui se caractérise par une nouvelle esthétique (montage haché, elliptique, ou au contraire plans très longs ; mélange de fiction et de documentaire) et de nouveaux sujets (jeunesse, crises existentielles, revendications politiques).
Dans les années 1960 apparaît aussi le cinéma underground américain intimement lié aux mouvements sociaux de l’époque. Ce cinéma se démarque de l’industrie professionnelle entre autres par l’emploi de la pellicule 16 mm et la création de coopératives qui lui donne une grande liberté et lui permet de contourner la censure. (voir : Jonas Mekas, Stan Brakhage, Andy Warhol, Carole Schneemann, Jack Smith)
À partir de 1965, le super 8 devient accessible au grand public. C'est la vraie naissance du cinéma amateur. Ce cinéma comprendra par la suite les films « de série Z », car réalisés avec encore moins de moyens que les films de série B. Comme le super 8, son infrastructure très légère, et son coût moindre, la vidéo, d'abord très lourde et réservée à un usage « professionnel », deviendra dans les années 1980 un médium privilégié, notamment pour les jeunes créateurs, permettant de faire par exemple des « journaux intimes filmés » (voir par exemple les films de Jonas Mekas, Lionel Soukaz, No Sex Last Night de Sophie Calle ou bien Demain et encore demain, journal 1995 de Dominique Cabréra).
Le Screen on the green, Upper Street
dans le quartier d'Islington à LondresIl est à noter que les dénominations « série B » et « série Z », bien que dénotant un manque de moyen, ne sont pas nécessairement péjoratives et sont parfois revendiquées comme une contre-culture, par des cinéastes refusant d'entrer dans le moule des majors. Parmi les réalisateurs célèbres de séries Z, on peut citer par exemple Ed Wood, Roger Corman (qui lança Francis Ford Coppola, Martin Scorsese, Joe Dante et Jack Nicholson) et Peter Jackson bien avant Le Seigneur des Anneaux). De même le cinéma expérimental, encore plus en marge de l'industrie cinématographe possède son histoire personnelle et parallèle.
Dans la même lignée que le super 8, le 16 mm, et la vidéo, l'arrivée du numérique ajoute un médium à la palette des pratiques légères possibles (développement supprimé, tirage en laboratoire facultatif) et rend plus facile la postproduction d'effets spéciaux (par exemple l'Attaque des clones de George Lucas), ou la souplesse dans le montage (voir l'Auberge espagnole de Cédric Klapisch) et bien sûr la légèreté dans le tournage (les Glaneurs et la glaneuse, d'Agnès Varda ou la Vierge des tueurs de Barbet Schroeder).
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