Nhìn lại lịch sử hơn một thế kỷ trước, tỷ lệ khung hình đầu tiên của nhân loại không hề ra đời từ những toan tính nghệ thuật cao siêu, mà bắt nguồn thuần túy từ giới hạn cơ khí. Năm 1890, nhà phát minh Thomas Edison cùng cộng sự William Dickson nhận được dải phim nhựa celluloid khổ 70mm từ hãng Kodak.
Để tối ưu hóa chi phí và cơ chế vận hành của máy quay Kinetograph, họ cắt đôi cuộn phim thành khổ 35mm, đục 4 lỗ mỗi bên cho một khung hình chuyển động ở tốc độ 46 khung hình trên giây. Với chiều rộng 1 inch và chiều cao 0,75 inch sau khi trừ phần viền lỗ đục, tỷ lệ 4:3 (tức 1,33:1) chính thức thành hình.
Tỷ lệ này tương thích hoàn hảo với kích thước các tấm kính ảnh chụp thời bấy giờ, nhanh chóng được anh em nhà Lumière kế thừa khi đưa điện ảnh lên màn chiếu công cộng qua các tác phẩm kinh điển như "Buổi tan ca của nhà máy Lumière" hay "Chuyến tàu vào ga".
Chuẩn mực 4:3 ban đầu trở thành quy chuẩn độc tôn nhờ bàn tay sắt của liên minh độc quyền MPPC do Edison thành lập năm 1908. Bằng cách thao túng nguồn cung phim nhựa và kiện tụng bản quyền, MPPC ép toàn bộ các hãng phim, rạp chiếu tại Mỹ và châu Âu phải khuất phục trước khổ phim 35mm tỷ lệ 4:3.
Chính cuộc tháo chạy khỏi liên minh này đã đưa các nhà làm phim độc lập tới bờ tây, khai sinh vùng đất điện ảnh Hollywood với các đế chế Warner Bros, Paramount, Universal và Fox. Khi kỷ nguyên phim có tiếng xuất hiện vào năm 1927 làm co cụm khung hình thành tỷ lệ vuông 1,19:1 do phải nhường chỗ cho rãnh âm thanh, Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Điện ảnh Mỹ (AMPAS) đã can thiệp vào năm 1932, bổ sung viền che để tạo ra chuẩn viện hàn lâm 1,37:1 - một biến thể trực tiếp của tỷ lệ 4:3.
Thế nhưng, sự bình yên kéo dài nửa thế kỷ của khung hình 4:3 đã bị phá vỡ hoàn toàn vào thập niên 1950 trước sự trỗi dậy của máy thu hình. Khi hơn 50 triệu chiếc ti vi 4:3 tràn ngập các phòng khách gia đình, lượng khán giả tới rạp tại Mỹ sụt giảm kinh hoàng từ 85 triệu lượt mỗi tuần vào năm 1946 xuống còn 46 triệu lượt. Để tự cứu mình trước nguy cơ bị truyền hình khai tử, Hollywood bắt buộc phải tạo ra trải nghiệm khác biệt bằng cuộc cách mạng màn ảnh rộng.
Mở đầu cho làn sóng này là hệ thống Cinerama năm 1952 với 3 máy quay và 3 máy chiếu tạo khung hình cực đại 2,59:1. Ngay sau đó, hãng 20th Century Fox tung ra công nghệ CinemaScope qua bộ phim "The Robe" (1953), sử dụng ống kính biến dạng để nén gấp đôi khung hình khi quay trên dải phim 35mm và phóng dãn ra khi chiếu.
Thắng lợi vang dội của bộ phim đã kéo theo hàng loạt công nghệ màn ảnh rộng như Todd-AO dùng phim 65mm in sang 70mm (2,20:1) hay Ultra Panavision 70 (2,76:1) trên siêu phẩm "Ben-Hur". Cùng lúc đó, kỹ thuật che khung giá rẻ phát triển mạnh với tỷ lệ 1,66:1 tại châu Âu và 1,85:1 tại Mỹ.
Đến năm 1970, quy chuẩn mới của SMPTE nhằm che mép keo nối phim đã co tỷ lệ 2,35:1 về mức 2,39:1. Kết hợp cùng sự ra đời của định dạng Super35 trong thập niên 1980, điện ảnh thế giới chính thức định hình hai quy chuẩn thống trị tuyệt đối: 2,39:1 cho chất sử thi hoành tráng và 1,85:1 cho các thể loại thông dụng.
Tưởng chừng màn ảnh hẹp đã vĩnh viễn lùi vào dĩ vãng, thì một cuộc lội ngược dòng ngoạn mục lại âm thầm diễn ra từ phòng thí nghiệm của ba nhà làm phim người Canada vào năm 1967. Nhận thấy sự cồng kềnh thảm họa của hệ thống đa máy chiếu Cinerama tại triển lãm Montreal, họ đã sáng tạo ra hệ thống IMAX với dải phim 70mm chạy theo chiều ngang gồm 15 lỗ đục mỗi khung hình.
Nhờ diện tích thấu kính 88mm, định dạng IMAX 15/70 đạt tỷ lệ khung hình 1,43:1 - gần như một hình chữ nhật đứng tương tự tỷ lệ 4:3 cổ điển. Với kích thước gấp 10 lần phim 35mm thông thường và độ phân giải tương đương 12K đến 18K, khung hình này không chỉ mở rộng chiều ngang mà còn lấp kín toàn bộ góc nhìn ngoại biên trên và dưới của mắt người.
Sau nhiều thập kỷ chỉ phục vụ các phim tài liệu khoa học tại viện bảo tàng do chi phí máy quay và thiết bị rạp quá đắt đỏ, công nghệ làm mới kỹ thuật số DMR ra đời, tạo tiền đề cho cú hích lịch sử vào năm 2008. Đạo diễn Christopher Nolan đã liều lĩnh đưa máy quay phim nhựa IMAX 15/70 vào bấm máy 28 phút đại cảnh trong siêu phẩm "The Dark Knight".
Khoảnh khắc màn hình từ dải hẹp 2,39:1 đột ngột mở bung toàn bộ chiều cao lên tỷ lệ 1,43:1 đã mang lại trải nghiệm choáng ngợp chưa từng có, giúp tác phẩm gặt hái hơn 1 tỷ USD và biến các suất chiếu IMAX thành hiện tượng văn hóa toàn cầu. Christopher Nolan tiếp tục biến chuẩn mực 1,43:1 thành đỉnh cao thị giác qua các tác phẩm Interstellar, Dunkirk, Oppenheimer và Odyssey.
Sự trỗi dậy của hệ thống máy chiếu số với tỷ lệ 1,90:1 theo chuẩn DCI, cùng máy chiếu đôi IMAX GT Laser và máy quay số ARRI ALEXA LF đã đưa màn hình khổng lồ này phủ sóng khắp 1.829 rạp chiếu trên toàn cầu.
Cuộc hành trình vòng tròn từ khung hình hẹp 4:3, vươn rộng sang 2,39:1 rồi quay trở về với chuẩn 1,43:1 của IMAX đã chứng minh một chân lý công nghệ: điện ảnh chưa từng bị trói buộc bởi tỷ lệ khung hình, mà luôn không ngừng tìm cách phá vỡ mọi giới hạn vật lý để đưa khán giả đắm chìm vào không gian ảo diệu của nghệ thuật thứ bảy.
