El cinema digital es refereix a l'ús de la tecnologia digital per gravar, distribuir o projectar imatges en moviment en contraposició a l'ús històric de rodets de pel·lícules en moviment, com ara pel·lícules de 35 mm. Mentre que les bobines de cinema s'han d'enviar a les sales de cinema, es pot distribuir una pel·lícula digital als cinemes de diverses maneres: a través d'Internet o enllaços per satèl·lit dedicats, o enviant discs durs o discs òptics com discos Blu-ray. Les pel·lícules digitals es projecten mitjançant un projector de vídeo digital en lloc d'un projector de pel·lícules.
El cinema digital es diferencia de la televisió d'alta definició i no necessàriament utilitza la televisió tradicional o altres estàndards de vídeo d'alta definició tradicionals, relacions d'aspecte o taxes de fotogrames. Al cinema digital, les resolucions es representen pel recompte de píxels horitzontals, normalment 2K (2048 × 1080 o 2,2 megapíxels) o 4K (4096 × 2160 o 8,8 megapíxels).
A mesura que la tecnologia del cinema digital va millorar a principis dels anys 2010, la majoria de teatres del món es van convertir en projecció de vídeo digital.
Presenta alguns avantatges enfront del cinema analògic: la distribució és ràpida i més optimitzada, no es fan malbé i incrementa les possibilitats a postproducció. No obstant, les imatges enregistrades en cel·luloide són de major resolució i tenen un color més pur.
La captura digital pot emprar cintes de vídeo, discs durs, memòria flaix o qualsevol altre mitjà que permeti registrar dades digitals amb una càmera digital o de vídeo. Aquest procés s'ha imposat sobre el cinema analògic en els últims anys pel seu ràpid avenç tecnològic, el que ha provocat una caiguda en la resolució de les imatges.
Història La transició de vídeo analògic a digital va ser precedida per la transició del cinema de l'àudio analògic al digital, amb el llançament de l'estàndard de codificació d'àudio Dolby Digital (AC-3) el 1991. La seva base principal és la transformada de cosinus discreta modificada (MDCT), un algorisme de compressió d'àudio amb pèrdues. Es tracta d'una modificació de l'algoritme de transformació del cosinus discret (DCT), que va ser proposada per Nasir Ahmed el 1972 i originalment destinada a la compressió d'imatges. El DCT va ser adaptat al MDCT per J.P. Princen, A.W. Johnson i Alan B. Bradley a la Universitat de Surrey el 1987, i els Dolby Laboratories van adaptar l'algoritme MDCT juntament amb els principis de codificació perceptiva per desenvolupar el format d'àudio AC-3 per a necessitats cinematogràfiques. El cinema als anys noranta combina normalment el vídeo analògic amb l'àudio digital.
La reproducció de suports digitals de fitxers 2K d'alta resolució té almenys una història de 20 anys. Les primeres unitats d'emmagatzematge de dades de vídeo (RAID) alimentaven sistemes d'amortització de fotogrames personalitzats amb grans memòries. En les primeres unitats de vídeo digital, el contingut es restringia generalment a diversos minuts de material. La transferència de contingut entre ubicacions remotes era lenta i tenia una capacitat limitada. No va ser fins a finals dels anys 90 que es podien enviar pel·lícules de llargmetratge a través del "cable" (enllaços d'Internet o de fibra dedicada). El 23 d'octubre de 1998 es va demostrar públicament la tecnologia del projector Digital Light Processing (DLP) amb el llançament de The Last Broadcast, la primera pel·lícula de llargmetratge, rodada, editada i distribuïda digitalment. Juntament amb Texas Instruments, la pel·lícula es va demostrar públicament a cinc teatres dels Estats Units (Filadèlfia, Portland (Oregon), Minneapolis, Providence i Orlando).
A finals dels anys 80, Sony va introduir les càmeres de vídeo professionals Sony HDVS sota el terme "cinema electrònic". Encara que aquest intent va fracassar, va permetre rodar una de les primeres pel·lícules rodades en format digital, Julia and Julia (1987). Una dècada més tard, al 1998, es van introduir gravadores HDCAM amb un format de 1920 x 1080 com una revitalització de la idea de Sony, ara denominada "cinema digital" i que, aquesta vegada, va contar amb un principal èxit. Sota aquest sistema es va enregistrar The Last Broadcast, considerada per molts la primera pel·lícula rodada íntegrament amb equip digital. miniatura|Càmera digital Arri Alexa-PlusEn 1999, George Lucas va decidir incloure material filmat per càmeres digital d'alta resolució en Star Wars: Episodi I, amb bons resultats que van portar a que rodés les seqüeles completament en format digital. Lucas ha sigut un dels principals impulsors d'aquesta tecnologia, arribant a desenvolupar una càmera digital a partir d'una Sony HDW-F900 i que es va utilitzar en el rodatge de Once Upon a Time in Mexico (2003). Altres dues pel·lícules rodades íntegrament en digital son Vidocq (2001) i L'arca russa (2002), aquesta última la primera pel·lícula rodada en un pla seqüència real.
Algunes companyies com Sony, Panasonic, JVC, Canon, Red, Arri, han llançat càmeres digitals destinades exclusivament al cinema, a diferència de les càmeres de vídeo tradicional, d'ús domèstic o per televisió. Les principals diferències són una major resolució i rang dinàmic en el primer cas. Des d'aleshores els models incorporen moltes millores com per exemple la resolució (que ha passat de ser de 2'5K a 8K), el rang dinàmic (que arriba fins als 18 stops), i la continua millora dels sensors.
La introducció gradual del cinema digital ha provocat que algunes companyies, com la Paramount, hagin deixat de distribuir pel·lícules en format analògic. Això ha portat a alguns directors com Paul Thomas Anderson i Quentin Tarantino a llançar campanyes agressives per a les seves pel·lícules, emprant grans formats com els 70mm.
Fundacions Als Estats Units, el 18 de juny de 1999, la tecnologia del projector DLP Cinema de Texas Instruments es va demostrar públicament en dues pantalles de Los Angeles i Nova York per a la publicació de Starfil Episodi I de Lucasfilm: The Phantom Menace. A Europa, el 2 de febrer del 2000, Philippe Binant va demostrar públicament la tecnologia del projector DLP Cinema de Texas Instruments a una pantalla de París per a la publicació de Toy Story 2.
Entre 1997 i 2000, l'estàndard de compressió d'imatges JPEG 2000 va ser desenvolupat per un comitè mixt d'experts fotogràfics (JPEG) presidit per Touradj Ebrahimi (més tard president de JPEG). En contrast amb l'estàndard original JPEG de 1992, que és un format de compressió amb pèrdues basat en DCT per a imatges digitals estàtiques, JPEG 2000 és un estàndard de compressió basat en transformacions d'ona (DWT) que es pot adaptar per a la compressió de vídeo en imatges amb moviment amb el Motion JPEG 2000 extensió. La tecnologia JPEG 2000 es va seleccionar més tard com a estàndard de codificació de vídeo per a cinema digital el 2004.
Iniciatives El 19 de gener de 2000, la Society of Motion Picture and Television Engineers, als Estats Units, va iniciar el primer grup d'estàndards dedicat al desenvolupament del cinema digital. Al desembre del 2000, hi havia 15 pantalles de cinema digital als Estats Units i el Canadà, 11 a Europa occidental, 4 a Àsia i 1 a Amèrica del Sud. Digital Cinema Initiatives (DCI) es va constituir el març del 2002 com un projecte conjunt de molts estudis de cinema en moviment (Disney, Fox, MGM, Paramount, Sony Pictures Entertainment, Universal i Warner Bros. Studios) per desenvolupar una especificació del sistema per al cinema digital.
A l'abril de 2004, en col·laboració amb la American Society of Cinematographers, DCI va crear material d'avaluació estàndard (el material ASC / DCI StEM) per a proves de tecnologies de reproducció i compressió de 2K i 4K. DCI va seleccionar JPEG 2000 com a base per a la compressió en el sistema el mateix any. Les primeres proves amb JPEG 2000 van produir velocitats de bits d'uns 75–125 Mbps per a la resolució 2K i 100–200 Mbps per a la resolució 4K.
Desplegament mundial A la Xina, el juny de 2005 es va establir un sistema de cinema electrònic anomenat "dMs" i es va utilitzar en més de 15.000 pantalles repartides per les 30 províncies de la Xina. dMs calculen que el sistema s'ampliaria a 40.000 pantalles el 2009. El 2005 la UK Film Council Digital Screen Network va llançar al Regne Unit per Arts Alliance Media creant una cadena de 250 sistemes de cinema digital de 2K. El llançament es va completar el 2006. Va ser el primer llançament en massa a Europa. AccessIT / Christie Digital també va iniciar un llançament als Estats Units i Canadà. A mitjans de 2006, uns 400 teatres estaven equipats amb projectors digitals de 2K, que augmentaven el nombre cada mes. L'agost del 2006, la pel·lícula digital malaià Moonnamathoral, produïda per Benzy Martin, va ser distribuïda via satèl·lit als cinemes, convertint-se així en el primer cinema digital indi. Això ho va fer Emil i Eric Digital Films, una empresa amb seu a Thrissur que utilitza el sistema digital de cinema digital final desenvolupat per DG2L Technologies basat a Singapur.
El gener del 2007, Guru es va convertir en la primera pel·lícula índia masteritzada en el format JPEG 2000 Interop compatible amb DCI i també la primera pel·lícula índia que es va visualitzar digitalment, internacionalment, a l'Elgin Winter Garden de Toronto. Aquesta pel·lícula es va dominar digitalment a Real Image Media Technologies de l'Índia. El 2007, el Regne Unit va esdevenir els primers cinemes multiplex digitals completament compatibles amb DCI; El 9 de febrer de 2007. Es van llançar Odeon Hatfield i Odeon Surrey Quays (a Londres), amb un total de 18 pantalles digitals. El març de 2007, amb el llançament de Disney's Meet the Robinsons, unes 600 pantalles havien estat equipades amb projectors digitals. El juny del 2007, Arts Alliance Media va anunciar els primers acords de cinema digital comercial europeu virtual Print Fee (VPF) (amb 20th Century Fox i Universal Pictures). El març de 2009, AMC Theaters va anunciar que va tancar un acord de 315 milions de dòlars amb Sony per substituir tots els seus projectors de cinema per projectors digitals 4K a partir del segon trimestre de 2009; Es preveia que aquesta substitució acabaria el 2012.
El gener de 2011, el total de pantalles digitals a tot el món va ser de 36.242, passant de 16.339 a finals de 2009 o una taxa de creixement del 121,8 per cent durant l'any. Hi havia 10.083 pantalles d a tot Europa (28,2 per cent de la xifra global), 16.522 als Estats Units i Canadà (46,2 per cent de la xifra global) i 7.703 a Àsia (21,6 per cent de la xifra global). El progrés mundial va ser més lent com en alguns territoris, particularment Llatinoamèrica i Àfrica. Al 31 de març de 2015, 38.719 pantalles (d'un total de 39.789 pantalles) als Estats Units s'han convertit a digitals, 3.007 pantalles al Canadà s'han convertit i 93.147 pantalles internacionals s'han convertit. A finals de 2017, pràcticament totes les pantalles de cinema mundials eren digitals (98%). Malgrat que avui en dia, pràcticament totes les sales de cinema mundials han convertit les seves pantalles en cinemes digitals, algunes pel·lícules importants fins i tot a partir del 2019 es projecten al cinema. Per exemple, Quentin Tarantino va llançar la seva última pel·lícula Once Upon a Time a Hollywood en 70 mm i 35 mm en teatres seleccionats de tots els Estats Units i Canadà.