Сканирование негативов и слайдов с использованием ЦФК

Сканирование негативов и слайдов с использованием ЦФК

Как изготовить самодельный фильм-адаптер (плёночный сканер) на основе ЦФК.

Статья о самодельном фильм сканере и о возникших проблемах на пути его изготовления. Информация может пригодиться фотолюбителям желающим построить подобное устройство самостоятельно.

Понадобилось мне отсканировать архив 35-миллиметровых плёнок пятидесятых годов, и я озадачился выбором бюджетного варианта решения.

Самые интересные ролики на Youtube

Плёнка была в рулонах, поэтому планшетные сканеры сразу отпали по причине необходимости резки плёнки.

Качественное сканирование в то время стоило от 0,6$ до 1$ за один кадр, да и специалисты, которые путали DPI с ДД, не внушали доверия.

Специализированные фильм сканеры оказались не просто дороги, а очень дороги, особенно, если укомплектовывать их механизмом транспортирования плёнки.

Промышленные фильм-адаптеры также не имели механизма транспортирования, а тем более источника света.

Получалось, что, затратив, например, на Olympus-овский адаптер 120 - 150 долларов, к нему ещё пришлось бы что-то приделывать и прикручивать. Кроме того, готовый адаптер мог оказаться невостребованным при переходе на зеркальную камеру.

Тогда я решил изготовить фильм-адаптер самомстоятельно, а за основу взять готовый механизм транспортирования плёнки и уже к нему прикручивать всё остальное.

Через газету бесплатных объявлений нашёл несколько слайд-проекторов по цене примерно от 3-х до 15-ти долларов и стал выбирать самый подходящий вариант.

Остановился на слайд-проектроре «Экран» из-за того, что у него оказался очень удобный механизм транспортирования плёнки, который можно использовать не только для кадрирования, но и для увеличения разрешения за счёт сшивки результирующего изображения из сканов отдельных участков (наподобие того, как это делают настоящие сканеры). Кроме того, в комплекте оказался очень удобный механизм безлюфтового крепления слайдов.

В результате, я получил станину, механизм транспортирования плёнки и механизм зарядки слайдов.

Теперь осталось добавить узел крепления камеры и источник света. В процессе изготовления и тестирования, конструкция несколько раз переделывалась, после чего получилось вот это.

Проблемы и их решение

Узел крепления камеры

Узел крепления камеры был первоначально изготовлен для просьюмерки и под зеркальную камеру его пришлось полностю переделывать. С учётом прошлого неудачного опыта, был изготовлен простой, универсальный узел крепления.

На картинке видно, что узел крепления камеры, представляющий собой 6-ти миллиметровую пластину из стеклотекстолита, установлен на четырёх стойках.

Эта конструкция позволяет, путём изменения длины стоек, крепить к пластине камеру с произвольным расстоянием между оптической осью объектива и основанием камеры.

Юстировка положения камеры относительно плёнки обеспечивается подбором шайб-прокладок, которые вставляются между пластиной и стойками.

Свет

Со светом тоже возникли серьёзные проблемы. Первая проблема, это получение достаточного количества света. Сначала я попытался использовать лампы накаливания и фильтр, задерживающий инфракрасное (тепловое) излучение, но из этого ничего не получилось, так как IR-фильтр, нагреваясь, сам становился источником этого самого излучения и нагревал рассеиватель с корректирующим фильтром. Используемый мною целлулоидовый светофильтр терял свойства при перегреве.

При использовании лампы мощностью пониже, приходилось значительно увеличивать выдержку на плотных кадрах, что приводило к повышению шумов, появлению горячих пикселей и опять таки к перегреву. Кроме того, недостаток освещённости вынуждал использовать объектив не на самых выгодных, с точки зрения разрешения объектива, апертурах.

Пришлось остановиться на смешанном освещении. При визировании используется небольшая лампа накаливания, а при пересъёмке импульсный источник света. Импульсным источником может служить лампа-вспышка, от любой "мыльницы" или одноразового фотоаппарата, переделанная на питание от сети и снабжённая узлом гальванической развязки между электросетью и камерой.

Механизм транспортирования плёнки и слайдов

Механизм транспортирования плёнки в купленном слайд-проекторе оказался настолько удачным, что почти не потребовал доработки.

Крепление плёнки в нём осуществляется при помощи плоских пружин. Эти же пружины поддерживают натяжение плёнки. Плёнка во время транспортирования соприкасается с удерживающими её полозьями только в области перфорации. Предварительная намотка плёнки на шпулю не требуется.

Доработке подверглось кадровое окно, которое, как обычно, было на миллиметр меньше того размера, который предусмотрен стандартом.

Кроме того, пришлось изготовить прижим для выравнивания плёнки. Последний изготовлен из медной проволоки диаметром 1,5 мм. На проволоку надета фторопластовая трубка подходящего размера. Эта доработка позволяет легко заряжать рулоны, как намотанные эмульсией наружу, так и внутрь.

Напоследок, кадровое окно и места паек были закрашены черной матовой краской, чтобы предотвратить паразитную засветку по краю кадра в результате отражения света.

Механизм транспортирования в сборе.

Механизм транспортирования с заряженной плёнкой.

Механизм зарядки слайдов не потребовал доработки.

Электрическая схема фильм-адаптера

На картинке изображена электрическая схема сканера.

S1 включает лампу накаливания мощностью 20 Ватт.

S2 меняет энергию вспышки – 0,5 – 1 – 2 Джоуля.

MOS 2023 – оптосимистор, который обеспечивает гальваническую развязку камеры с электросетью.

GB – литийионный элемент питания.

В нижней части станины расположены накопительные конденсаторы, органы управления и гнездо для подключения фильм-адаптера к «Горячему башмаку» цифровой камеры.

Что внутри?

1. Лампа обеспечивающая фокусировку объектива и визирование.
2. Импульсная лампа.
3. Литий-ионный элемент питания.
4. Выключатель лампы подсветки.
5. Переключатель величины энергии вспышки.
6. Гнездо для подключения синхрокабеля.

Фокусировка

При использовании незеркальной камеры для пересъёмки обычно возникает проблема с фокусировкой. При съёмке в макро режиме, глубина резкости так мала, что ошибка даже в несколько миллиметров резко уменьшает разрешение снимка.

У большинства таких камер, объектив фокусируется только в определённых дискретных положениях. Например, у моей незеркальной камеры, таких дискретных положений – 50.

Чтобы сфокусировать такую камеру с высокой точностью, нужно перевести её в режим ручной фокусировки, установить дистанцию фокусировки по электронной шкале и затем, делая контрольные снимки, подобрать расстояние между камерой и плёнкой.

Обычно, у таких камер, шкала дистанции фокусировки показывает расстояние от переднего края объектива до объекта.

Если в камере нет электронной шкалы, то всё равно можно подобрать дистанцию фокусировки, делая контрольные снимки и каждый раз перефокусируя камеру.

Эти нехитрые операции позволят получить максимальное разрешение результирующего изображения.

Если же для пересъёмки использовать зеркальную камеру, придётся использовать либо специальный объектив, либо обычный объектив и удлинительные кольца.

Вначале я попробовал использовать объектив Индустар 50-2, который достался мне в комплекте с приставкой «ПЗФ», но у него оказался один большой недостаток. Дело в том, что кольцо диафрагмы у этого объектива расположено на фронтальной поверхности, и пользоваться им не только неудобно, но и в некоторых случаях невозможно.

Это в первую очередь связано с тем, что механизм подтверждение автофокуса в бюджетных зеркальных камерах плохо работает на малой апертуре. В объективе же Индустар 50-2 при вращении кольца диафрагмы, начинает вращаться кольцо фокусировки. То есть, после того, как вы сфокусируете объектив и попытаетесь установить апертуру в соответствие с экспозицией, фокусировка собьётся.

Пришлось прикупить за 10$ объектив "Индустар 61". У него не только более удобно расположено кольцо регулировки диафрагмы, но и больше светосила, что положительно сказывается при фокусировке камеры на плотных негативах.

Хотя, последнее обстоятельство не принципиально, так как можно сфокусировать камеру на одном негативе, а переснимать другой.

Как синхронизировать камеру с импульсной лампой?

У бюджетных камер нет гнезда для подключения синхрокабеля, поэтому для синхронизации приходится использовать контакты «Горячего башмака». Подробнее об этом можно почитать здесь.

Я изготовил узел подключения к «Горячему башмаку» самостоятельно.

Динамический диапазон и вычитание маски

Часто встречал в сети разные описания одной и той же проблемы, с которой пришлось встретиться и мне, поэтому остановлюсь на ней подробнее.

Обычно создатели самодельных слайд-адаптеров задают вопрос, как вычесть маску негатива из скана. Когда же смотришь гистограммы таких сканов, то оказывается, что Динамический Диапазон (далее ДД) исходных негативов обрезан более узким ДД цифровой камеры.

Именно поэтому самые виртуозные ухищрения с вычитанием маски не приводят к каким-либо приемлемым результатам.

ДД негативных плёнок может не уместиться в ДД цифровой камеры, тем более что маска цветных плёнок как бы разводит красную и синюю составляющую спектра в разные края ДД камеры.

Чтобы сузить «исходный» ДД, нужно вычитать маску именно во время пересъёмки! Конечно, точно компенсировать маску при помощи фильтров трудно, но это и не обязательно. Главное сузить ДД источника при пересъёмке до таких пределов, чтобы он уместился в ДД цифровой камеры.

На картинке изображены гистограммы сканов цветных негативов, полученные с использованием светофильтра и без него, и результирующие изображения.

1. Лампа-вспышка.
2. Лампа вспышка + сине-зелёный светофильтр.

Стрелками показаны индикаторы ограничения ДД программы «Adobe Camera RAW».

Обратите внимание на красные и синие цветовые составляющие спектра изображения. Применение корректирующего фильтра позволило сдвинуть синюю и красную составляющие от краёв к средине динамического диапазона.

Съёмке с корректирующим фильтром позволила легко уместить ДД цветного негатива в ДД камеры.

При съёмке без коррекции, это часто сделать невозможно. Даже если ДД некоторых негативов будет умещаться в ДД камеры, при съёмке потребуется подбирать значение диафрагмы с очень высокой точностью, всё время ориентируясь по гистограмме.

Съёмка с брекетингом значительно усложняет процесс обработки и снижает реальное разрешение снимка. Это связано с тем, что совместить кадры с точностью большей, чем ширина половины пикселя не позволят конструкция большинства любительских фильм-адаптеров.

Если же вы всё-таки решили использовать брекетинг для расширения ДД, то воспользуйтесь программой дистанционного управления камерой или пультом дистанционного управления. Это снизит погрешности при последующем совмещении изображений.

Рассеиватель света и светофильтр

Где взять светофильтр?

Есть такие киоски, которые специализируются на продаже цветного целлофана для цветочных букетов. Там можно подобрать подходящий цвет и плотность такого светофильтра. Если не найдётся сине-зелёный светофильтр нужной плотности, то можно использовать два цвета, синий и зелёный. Плотность можно подобрать, шириной или количеством полосочек вырезанных из целлофана того или другого цвета.

Для рассеивания света удобно использовать синтетическую кальку, она формирует очень однородный свет от любого источника.

1. Узел крепления (винты, шайбы гайки М2).
2. Рассеиватель из опалового плексигласа.
3. Светофильтр.
4. Синтетическая калька.
5. Рассеиватель в сборе со светофильтром.

Пример получения высокого разрешения при сканировании

В зависимости от количества и толщины колец можно получить тот или иной масштаб при сканировании. Максимальное разрешение при использовании объектива «Индустар 61», двух комплектов колец и шестимегапиксельной камеры – 54 мегапикселя (9000х6000 пикселей).

Конечно, получение «рекордного» разрешения достаточно трудоёмко по сравнению с обычным сканированием, но оно и не требуется слишком часто. Зато, при таком разрешении, можно сохранить характерную структуру изображения, определяемую величиной зерна. Недостатком таких изображений является огромный размер файлов. Для формата TIFF-а он превышает 300 МБ, а для PSD – 500 МБ.

На картинке уменьшенное изображение.

Ниже, это же изображение можно рассмотреть в Zoomplayer-е.

Скан с негативной плёнки. Резрешение 6000х9000 пикселей 8МБ).

Получение высокого разрешения при сканировании

Для получения разрешения выше, чем разрешение камеры, необходимо, чтобы механизм транспортирования плёнки, позволял перемещать каретку с плёнкой или слайдом поперёк оптической оси камеры. На картинке справа показано, как это реализовано в диапроекторе «Экран».

Перемещение должно происходить без люфта, чтобы обеспечить высокую точность фокусировки.

Кадр фотоплёнки или слайд нужно расположить в портретной ориентации. Снимать можно так же, как это делается при пересъёмке больших документов или панорамной съёмке.

При съёмке однорядной панорамы, достаточно просто перемещать плёнку относительно камеры. При съёмке двух и трехрядной панорамы придётся передвигать и всю каретку с плёнкой.

Совмещение изображений удобно производить в программе для сборки панорам – PTGui, в автоматическом режиме.

Обработка сканов с негативной плёнки

Представленные изображения были получены из RAW-ов. Сканы были конвертированы в «Adobe Camera RAW» в 16 бит. Затем они были инвертированы и подвергнуты «Auto Color Correction» с настройками, как на картинке.

Этапы обработки изображения

По заявкам трудящихся выкладываю наглядную «агитацию».

Открываем исходный RAW файл в программе Adobe Photoshop, а точнее, в Adobe Camera RAW.

На картинке видно, что в Camere RAW настройки по-умолчанию. Это сделано специально, чтобы любой желающий мог повторить процедуру с представленным файлом.

Отсюда можно скачать архив с сырым исходным файлом в размере 5,5МБ.

Следующая процедура - инвертирование: Image > Adjustments > Invert (Ctrl+I). Получаем из негатива позитив. Для слайдов - можно пропустить.

Далее вызываем инструмент Curves (Ctrl+M) и нажимаем кнопку "Auto". Нстройки при этом тоже по-умолчанию. Изображение вкладки "Auto Color Correction Option".

Внимание! Чтобы полностью сохранить информацию об изображении, нужно установить значения "Target Colors & Clippong" в ноль.

И в заключение приступаем к окончательной коррекции изображения.

Если цвета не были обрезаны при сканировании, то можно получить изображение на любой вкус.

Например, можно выставить баланс белого или просто подобрать оттенок теплее или холоднее.

В данном случае для регулировки выбран "Canal-RGB", опять таки, для повторяемости результата.

На этой странице находится небольшая галерея в которой представлено несколько сканов с негативов пятидесятилетней давности.

Близкие темы

Как перенести цифровое изображение на слайд?

Как переснять любой документ, книгу, чертёж, карту, картину при помощи ЦФК?

Использование советских объективов в современных цифровых зеркальных камерах (DSLR).

Бюджетный объектив и вспышка для макросъемки.

Синхронизация вспышки в фотографии FAQ.