Volba hardware k digitalizaci

Na textu se pracuje, nehotová místa jsou značena hvězdičkami ***.
Uvítám jakékoliv komentáře, opravy a zpřesnění textu.

Jan Hubička, Muzeum fotografie Šechtl a Voseček

První kapitola z Digitalizace historických fotografických materiálů. Další kapitoly jsou:

1. Volba hardware k digitalizaci
2. V jaké kvalitě digitalizovat
3. Základní postup digitalizace
4. Tisk fotografií z digitálních předloh
5. Databáze pro správu fotografií
6. Zpřístupnění archívu
7. Uložení a archivace digitálních dat

V této kapitole se pokusíme najít odpověď na otázku, jak najít skener vhodný pro digitalizaci daného typu fotografického materiálu. Budeme hledat skener, který je schopen zdigitalizovat naprostou většinu obrazové informace a udělat to rychle i dostatečně šetrně k originálu. Začneme krátkým shrnutím základních měřítek kvality digitálního a analogového fotografického obrazu a srovnáme parametry dnes dostupných skenerů s nejčastějšími typy historických fotografických materiálů.

Malý slovníček základních pojmů a přehled technologických limitů

DPI

Dots per inch - počet bodů na palec. Jednotka ve které se nejčastěji udává rozlišení.

PPI, SPI

Pixels (samples) per inch - počet obrazovkových bodů a nebo vzorků ve skeneru na palec, tedy vlastně to samé.

Optické rozlišení skeneru (Optical resolution)

Počet bodů na palec, které skener dokáže zaznamenat. U kvalitních stolních skenerů se tento parametr pohybuje od 2400 DPI do 5400 DPI.

Efektivní rozlišení skeneru (Effective resolution)

Optika většiny skenerů střední třídy je omezená a skenery nedosahují slibovaných parametrů. Efektivní rozlišení je (zhruba řečeno) rozlišení skeneru s výbornou optikou, který by dosáhl stejných detailů. Tento parametr omezuje rozlišení ostrého obrázku, které lze z daného skeneru získat. Digitalizace v mírně větším rozlišení má ale stále smysl - docílí se tak ještě malého zlepšení kvality obrazu a snížení digitálního šumu.

Efektivní rozlišení nebývá uváděno výrobcem a může se lišit výrobek od výrobku. Jako pravidlo ale platí, že bubnové skenery i specializované profesionální filmové skenery dosahují efektivního rozlišení odpovídajícího optickému. Na druhou stranu stolní skenery střední třídy většinou dosahují přibližně poloviny slibovaného rozlišení.

Pro úplnost poznamenejme, že u skenerů s efektivním rozlišením shodným s optickým rozlišením se také může stát, že skener ve skutečnosti digitalizuje jen malé oblasti filmu v relativně velké vzdálenosti od sebe. To vede k zvýraznění zrna jevem, který je občas popisován jako grain aliasing. Tento jev ale není nijak oficiálně potvrzen.

Počet čar na milimetr (lp/mm)

Počet čar na milimetr, které ještě dokáže skener od sebe rozlišit. Tuto hodnotu lze zjistit skenováním testovacího mikrofilmu a z ní pak lze spočítat efektivní rozlišení.

Přibližnou představu o efektivním rozlišení nejběžnějších skenerů lze získat z některých testů a recenzí na internetu:

Skener	typ	čar na milimetr	výrobcem uvedené optické rozlišení	efektivní rozlišení
Epson Perfection 4990	stolní skener	30-34 lp/mm	4800 DPI	1500-1800 DPI
Epson Perfection V750	stolní skener	34-40 lp/mm	6400 DPI	1800-2040 DPI
Nikon LS-5000	filmový skener	70-80 lp/mm	4000 DPI	4000 DPI
Minolta DiMAGE 5400	filmový skener	102 lp/mm	5400 DPI	5400 DPI

Uvedená čísla jsou velmi orientační. Záleží na metodách měření (jak nejasné obrysy čar ještě akceptujeme) a vzhledem k výrobním odchylkám i na jednotlivých skenerech. Například jiné studie uvádí pro Epson Perfection 4870 rozlišení 40.3-45.3 lp/mm přesto, že jeho schopnosti jsou horší než u Epson Perfection 4990. Tento rozdíl může být způsoben neoptimálním umístěním filmu ve skeneru. U skenování skleněných desek je mnohem snažší dosáhnout optimální vzdálenosti od skla skeneru a výsledky tak mohou být o trochu lepší, než průměrné výsledky na mikrofilmu.

Testy některých skenerů, udávající jak lp/mm a efektivní rozlišení, tak i hodnotu DMAX, lze najít na http://www.scannerforum.com. Bohužel jsou testovány pouze skenery vyrobené před rokem 2002 a tak dnes tabulka poslouží spíše jako srovnání s možnostmi bubnových skenerů.

Interpolované rozlišení skeneru (Interpolated resolution)

Naprosto nic neříkající parametr, který však výrobci rádi uvádějí. Je to rozlišení, na které dokáže skenovací program obraz natáhnout a chybějící pixely dopočítat.

Bitová hloubka skeneru

Počet bitů, které použije AD převodník skeneru k uložení jednoho obrazového bodu (kolik bitů obsazuje každý pixel obrázku). U skenerů bývá tato hodnota uváděna jako součet hodnot pro červenou, zelenou a modrou (skener totiž digitalizuje každý pixel ve všech barvách). Nejlevnější skenery pracují 8-bitově, bývá tedy uváděna hodnota 24 bitů. Profesionální skenery pracují s více bity. Starší skenery často 12-ti bitově na každou barvu (dohromady 36 bitů) a nebo 14-ti bitově na barvu (dohromady 42 bitů). Většina nových skenerů má 16-ti bitové snímače (celkem tedy 48 bitů). Bitová hloubka je velmi důležitá pro digitalizaci dynamických předloh.

Optická denzita (DMIN, DMAX)

Nejtmavší a nejsvětlejší rozpoznatelný odstín šedi. Určuje se skenováním filmu s normativní škálou v rozsahu 0.0 d-4.0 d. U některých skenerů se udávají ale i hodnoty větší než 4, což znamená, že skener dokáže prosvítit i normovanou černou používanou v tomto testu. Škála je logaritmická o základu 10, tedy denzita 2 je desekrát tmavší než denzita 1. Jeden dílek expozice odpovídá hodnotě 0.3 d.

Dynamický rozsah se udává jako minimum (DMIN) a maximum (DMAX) denzity. Hodnota DMIN nebývá pro většinu skenerů problém - změří i podložku filmu. DMAX bývá často uváděn výrobcem ve velkých hodnotách. Je v tom ale malý trik - hodnotu DMAX většinou skener dosáhne pouze s dlouhou expozicí, která ale zase zvedne hodnotu DMIN.

Dynamický rozsah (Dynamic range/Density range)

Rozsah od nejsvětlejší do nejtmavší barvy, který je skener schopný rozeznat při jedné expozici. Tento údaj je mnohem důležitější než hodnota DMAX, ale často nebývá uváděn. Při znalosti dynamického rozsahu je možné negativy pro digitalizaci proměřit a usoudit, jestli jsou parametry dostačující. Dnešní kvalitní skenery dosahují dynamického rozsahu mezi 3.0 d-3.8 d.

Výrobci rádi udávají teoretický dynamický rozsah spočítaný z počtu bitů, se kterým skener pracuje. Snímače jsou vyráběny buď 8-bitové, 10-bitové, 12-bitové, 14-bitové a 16-bitové. Tyto snímače omezují hodnotu dynamického rozsahu na 2.4 d pro 8 bitů, 3.6 d pro 36 bitů, 4.8 d pro 48 bitů. Tyto hodnoty jsou ale naprosto teoretické a z důvodu digitálního šumu na CCD snímači nedosažitelné. Skenery s CCD většinou nedosahují hodnoty 4.0 d, kterou mají jen bubnové skenery s technologií PMT.

Firma Silverfast uvádí testy skenerů. Filmový skener Nikon LS-5000 dosahuje rozsah 3.53 d (4.24 d s násobnou expozicí, která snižuje šum). Výrobce uvádí hodnotu 4.8 d. Stolní skenery Epson Perfection 4990 a V700 pak hodnotu 3.11 d (3.3 d s násobnou expozicí). Výrobce uvádí 4.0 d.

Pro orientaci u moderních bromostříbrných filmů se uvádí dynamický rozsah až do 2.8 d, u barevných diapozitivů do 3.2 d. Nejsou to ale přesná čísla a u historických negativů mohou být vyšší.

Studie Tima Vitale (Stanford) Digital documentation: getting most of TIFF file uvádí hodnoty DMAX historických negativů, podle kterých lze shora odhadnout i maximální dynamický rozsah:

Nitrátové filmy a skleněné negativy

V průměru dynamický rozsah 2.0 d-2.6 d (tedy mimo rozsah 8-bitového skenu), u tmavších negativů 3.4 d-3.8 d. Vlastní dymamický rozsah je nižší - přeexponované negativy nemají průhledná místa. V naší sbírce si nejsme vědomi negativu, který by překročil rozsah skeneru Epson Perfection 4990 s rozsahem 3.1 d, vyjma rozbitých, retušovaných a plesnivých negativů o kterých se zmíníme později. Hodnota tedy zejména poukazuje na fakt, že u skeneru s nižším rozsahem je nezbytně nutné určovat expozici pro každý negativ zvlášť.

Kinofilmy Kodak, 1946

V průměru 1.4-1.6 DMAX. Tuto hodnotu ale nelze úplně vztáhnout na historické kinofilmy. Hodnota DMAX záleží na expozici i době vyvolávání. Delší vyvolání vede k většímu zrnu, ale například kinofilmy Josefa Jindřicha Šechtla v naší sbírce jsou vždy vyvolané do velkého kontrastu podobně jako negativy velkého formátu (což lze možná považovat za procesní chybu). Jejich hodnota DMAX je tedy vyšší a srovnatelná s údaji pro nitrátové filmy velkého formátu.

Nejtmavší barvy dosažitelné dnešními inkoustovými tiskárnami mají DMAX kolem 2.4 d na lesklém papíře a 1.8 d na matném, což je dnes asi největší hodnota dosažitelná u tisků na papíře a je velmi blízko fyzikálním limitům odrazových předloh. Pro digitalizaci pozitivů tedy dynamický rozsah skenerů (s vyjímkou těch nejlevnějších) nebývá velký problém.

Odstraňování škrábanců pomocí infrared snímku (Digital ICE)

Filmové skenery často uvádějí možnost odstraňování škrábanců pomocí skenování v infračerveném světle. Na černobílé negativy, vyjma modernějších chromogenických filmů C41, ovšem tato funkce nefunguje a není ji tedy nutné při výběru skeneru brát v úvahu. Tato technologie využívá vlastnosti, že barviva moderních barevných filmů jsou průsvitná v infračerveném světle. To však neplati u kolódiových či bromostříbrných negativů (a ani u procesů Kodachrome či rastrových barevných materiálů Autochrome, Agfafarbenplate, Finlaycolor, Dufaycolor atd. používaných do 30. let 20. století).

Při zapnutí opravy škrábanců u černobílých materiálů bude software považovat všechny tmavé kontrastní části fotografie za škrábance a odstraní je. Pokud fotografie neobsahuje žádné takové oblasti, bude výsledek přijatelný, ale stejného i lepšího výsledku lze dosáhnout bez skenování v infrared kanálu pomocí filtrů v programech na editaci obrázků.

Oprava škrábanců funguje na barevné materiály Agfa, Kodacolor, Foma i Orwo.

Efektivní rozlišení skleněných negativů a filmových materiálů

Při volbě efektivního rozlišení skeneru je dobré vycházet z rozlišení předlohy. Tu samozřejmě ovlivňuje mnoho faktorů: použitá optika, materiál, chyby při zpracování atd. Studie Tima Vitale (Stanford) Digital documentation: getting most of TIFF file a Digital Image File Formats - TIFF, JPEG, JPEG2000, RAW and DNW uvádí přibližné hodnoty efektivních rozlišení dosažitelných na filmových materiálech:

Materiál	Počet čar na milimetr	Výsledné efektivní rozlišení bez použití optiky
Moderní černobílý film s velkým rozlišením (T-MAX 100)	160 lp/mm	8128 DPI
Moderní barevný film s velkým rozlišením (VR100)	100 lp/mm	5080 DPI
Běžný černobílý film	77 lp/mm	3912 DPI
Kvalitní diapozitiv (Velvia)	60 lp/mm	3048 DPI
Běžný barevný negativ	48 lp/mm	2438 DPI
Běžný barevný pozitiv na papíře	4 lp/mm	200 DPI
Kodak T-Max 100 (2005)	140 lp/mm	7112 DPI
Kodak T-Max 100 (1987)	110 lp/mm	5600 DPI
Kodak T-Max 400 (2005)	138 lp/mm	7010 DPI
Kodak T-Max 400 (1987)	60 lp/mm	3048 DPI
Kodak T-Max 3200 (2005)	134 lp/mm	6807 DPI
Kodak Technical Pan Technidol (D'04)	200 lp/mm	10160 DPI
Kodak Technical Pan (Avg: 2004)	170 lp/mm	8636 DPI
Kodak Technical Pan HC100 (Dis'04)	135 lp/mm	6860 DPI
Kodak Technical Pan (1984)	85 lp/mm	4320 DPI
Kodak BW400CN, RGB dye B&W ('06)	80 lp/mm	4064 DPI
Kodak Plus-X 125 (1976)	100 lp/mm	5080 DPI
Kodak Plus-X 125, 2147/4147 (2004)	80 lp/mm	4064 DPI
Kodak Plus-X 125 5062 (2004)	110 lp/mm	5600 DPI
Kodak Panatomic-X (1976)	140 lp/mm	7112 DPI
Kodak Royal-X (1976)	65 lp/mm	3150 DPI
Kodak Tri-X 400 (1976)	50 lp/mm	2540 DPI
Kodak Tri-X 400 (2005)	65 lp/mm	3300 DPI
Agfa Pan 25 (old ? 1935-45)	80 lp/mm	4064 DPI
Agfa APX 25 (old ? 1935-45)	160 lp/mm	8128 DPI
Kodak Verichrome (1940), nitrátový	40 lp/mm	2030 DPI
Kodak Panatomic-X (1940), nitrátový	55 lp/mm	2795 DPI
Kodak Super-XX (1940), nitrátový	45 lp/mm	2286 DPI
Eastman Panatomic-X (1940), bezpečnostní	55 lp/mm	2795 DPI
Eastman Super-XX (1940), bezpečnostní	45 lp/mm	2285 DPI
Eastman Portrait Pan (1940), bezpečnostní	40 lp/mm	2030 DPI
Eastman Tri-X (1940), bezpečnostní	40 lp/mm	2030 DPI
Kodak Plus-X Pan (1940), nitrátový	50 lp/mm	2540 DPI
Kodak Micro-Fine (1940 microfilm), nitrátový	135 lp/mm	6860 DPI
Kodak Safety Positive (1940), bezpečnostní	50 lp/mm	2540 DPI
Kodak High Contrast Positive (1940), bezpečnostní	70 lp/mm	3555 DPI
Kodak High Contrast Positive (1940)	70 lp/mm	3555 DPI
průměr černobílých filmů z roku 1940, mimo mikrofilmů	49 lp/mm	2590 DPI
průměr černobílých filmů z roku 1940	57 lp/mm	2900 DPI
průměr černobílých filmů 1940-1970	70 lp/mm	3530 DPI
průměr filmů z roku 1970	89 lp/mm	4525 DPI
průměr černobílých filmů	85 lp/mm	4435 DPI
průměr černobílých filmů 1970-2004	126 lp/mm	6400 DPI

Těchto rozlišení dosáhnou materiály jen v ideálních podmínkách při kopírování testovacího obrazce kontaktním způsobem bez použití optiky a vyvolání ve správné délce do optimálního kontrastu. Moderní optika 35mm snižuje kvalitu o 25%, optika velkého formátu o 40%, optika velkého formátu z let 1890-1920 přibližně o 60-80%. Ztrátu kvality také způsobuje neoptimální exponování a příliš kontrastní vyvolávání filmů typické pro negativy před rokem 1950.

Vezmeme-li v úvahu nejlepší nemikrofilmový materiál v tabulce z doby před rokem 1950, jeho rozlišení 4096 DPI a započteme minimální uvedenou ztrátu způsobenou optikou, dostaneme horní odhad kvality historických negativů. U historických kinofilmů před rokem 1950 fotografovaných s použitím optiky (v aparátu Leika) lze tedy považovat za bezpečný strop rozlišení přibližně 3000 DPI. U materiálu velkého formátu je pak rozlišení asi 1600 DPI. Tyto hodnoty jsou těžko v praxi dosažené. Studie zmiňuje, že díky omezené kvalitě optiky i technologie výroby filmu mají nitrátové a skleněné negativy středního a velkého formátu rozlišení "jen" přibližně 1000-1400 DPI.

Studie bohužel neuvádí historické kolódiové materiály, které jsou podle naší zkušenosti o poznání kvalitnější. Kvalita historických negativů před rokem 1940 je odhadována podle rozdílu kvality filmů z roku 1940 a z roku 2002, což není příliš přesný odhad.

Vlevo: Sken 35mm negativu na optickém rozlišení 4800 DPI, zmenšený na efektivní rozlišení skeneru 1500 DPI.
Uprostřed: Sken 35mm negativu na optickém i efektivním rozlišení skeneru Minolta DiMAGE 5400 (5400 DPI), zmenšený na přibližně stejnou velikost. (tedy přibližně sken ideálním skenerem pro 1500 DPI).
Vpravo: Po doostření prvního skenu dostaneme srovnatelné množství detailů. Struktura zrna i poškození filmu se ale liší.

Vlevo: Detail skenu na optickém rozlišení 4800 DPI skeneru Epson Perfection4990.
Uprostřed: Detail skenu na optickém rozlišení 5400 DPI skeneru Minolta DiMAGE 5400.
Vpravo: Doostření prvního skenu už neukazuje žádné podstatné detaily ve srovnání s obrázkem v rozlišení 1500 DPI.

Srovnání ukazuje množství detailů přenesených různými skenery, ale také fakt, že efektivní rozlišení této fotografie na materiálu Orwo ze 60. let se pohybuje pod 1500 DPI. Rozpoznané detaily jsou tak jen škrábance a fotografické zrno. Menší množství škrábanců ve skenu ze stolního skeneru lze také vysvětlit větším rozptylem světla.

Skleněné negativy

Skleněné negativy, v našem případě ve velikostech 8,5×11 cm až 30×40 cm, lze digitalizovat buď na stolních skenerech nebo fotograficky přefotografováváním prosvíceného negativu.

Volba mezi stolními skenery a fotografickými skenery bývá často diskutována. Obě zařízení mají své specifické výhody i nevýhody.

Pre-press stolní skenery

V cizině se pro digitalizaci skleněných negativů často používá skenerů Creo (dnes Kodak) Eversmart a IQsmart. Tyto skenery dávají výborné výsledky a mají parametry přesahující možnosti historických filmů. Pro nás ale nebyly z finančních důvodů dostupné. Srovnali jsme ale skeny vytvořené na těchto skenerech v Kongresové knihovně USA s našimi a kvalita je velmi podobná. Hlavní výhody profesionálních skenerů se projevují až při digitalizaci menších materiálů (svitkových filmů, kinofilmů) a barevných diapozitivů.

Provedli jsme také zkoušky se skenerem Microtek ArtixScan 1800f, který se cenově řadí mezi profesionální a poloprofesionální skenery. Výsledná kvalita (ostrost obrazu) byla dokonce o trochu horší než u skenerů střední třídy.

Poloprofesionální stolní skenery

Vyjma drahých profesionálních skenerů jsou velmi zajímavé moderní skenery střední třídy (Epson Perfection 4870, 4990, V700, V750, některé modely skenerů Cannon, skenery UMAX). Tyto skenery dnes mají dostatečné rozlišení i dynamický rozsah na většinu negativů větších formátů. Jsou sice původně určeny pro digitalizaci mnohem drobnějších a dynamičtějších moderních diapozitivů, kde u kinofilmových formátů dosahují jen průměrných výsledků, pro skleněné negativy se však zdají v obou případech dostačující.

Skenery střední třídy nedosahují parametrů slíbených výrobcem: Epson Perfection 4990 je uváděn jako skener z rozlišením 4800 DPI. Vlastní snímač je však konstruován pro 2400 DPI, rozlišení 4800 DPI je dosaženo umístěním dvou řad snímačů, kde druhá řada je o polovinu pixelu posunutá vůči první. Vinou omezené optiky navíc scanner dosahuje nižší ostrosti, než by pro 2400 DPI snímač bylo optimální, a výsledky testů ukazují na efektivní rozlišení kolem 1500-2000 DPI. Dynamický rozsah bývá 3.1 místo 4.0 uváděného výrobcem. Oba tyto parametry se ale zdají pro černobílé negativy dostačující.

Hlavní nevýhodou těchto skenerů je jejich pomalost - digitalizace jednoho negativu 13x18 cm se pohybuje od šesti do dvanácti minut. Často bývá diskutován fakt, že skenery při své činnosti fotografii zahřívají a vystavují světlu. Některé studie (např. Light Levels Used in Modern Flatbed Scanners) provedené na skenerech starší generace (které obecně mají silnější zdroje světla a méně citlivé snímače) ukazují, že poškození fotografického materiálu odpovídá 1-15 lx-hodinám a je přijatelné.

Skenery také nejsou vhodné pro digitalizaci kinofilmů a svitkových filmů malého formátu, kde omezení v rozlišení je velmi znatelné.

Otestované skenery:

Epson Perfection 4870 Podává velmi uspokojivé výsledky. Jeho omezení je ve velikosti adaptéru na průsvitky, který neumožňuje digitalizovat desky větší než 13x18 cm. Skener jsme používali pro digitalizaci v letech 2004-2006. Po 5000 skenech se skeneru ulomilo víko, protože má poměrně poddimenzované panty. Čas na sken desky 13x18 v rozlišení 2400 DPI se pohybuje kolem šesti minut.

Epson Perfection 4990 Náš současný skener. Jeho rozlišení i dynamický rozsah je o trochu lepší než u jeho předchůdce. Rozdíl ale není příliš podstatný. Umožňuje digitalizaci i desek 18x24 cm a 20x30 cm. Desku 13x18 cm lze orientovat ve skeneru na šířku a čas digitalizace se pohybuje kolem 4 minut. Skener je konstrukčně vpodstatě identický se svým předchůdcem, panty ale byly vylepšeny. U některých skenerů se projevuje zamlžení skla vzniklé vypařováním plastu, ze kterého je vyroben. Takové skenery je třeba vyměnit, anebo rozebrat a vyčistit.

Epson Perfection V700 a V750 Nová verze skeneru. Rozlišení je znatelně lepší. Větší rozlišení se ale u digitalizace negativů velkého formátu projevuje spíše jen digitalizací více zrna. Čas potřebný na sken desky 13x18 cm v rozlišení 1600 DPI je asi 4 minuty. Skener přeostřuje a při digitalizaci průsvitky širší než 15 cm je nutné používat masku, která drží desku emulzí téměř na skle. Není tak možné například digitalizovat větší autochromy zalepené mezi skly či desky s loupající se emulzí položené emulzí nahoru.

Microtek ArtixScan 1800f Tento skener umožňuje digitalizaci filmů bez skla, ale pro skleněné negativy to není přiliš zajímavé. Zdá se, že výhody tohoto dražšího skeneru oproti skenerům Epson se přiliš neprojevují a čas na digitalizaci desky se pohybuje kolem 20 minut. Výsledná kvalita je uspokojivá.

Skenery které mohou být vhodné, ale je nutné je otestovat

Canon CanoScan 4400F Tento skener je konstrukcí i parametry podobný skenerům Epson, ale v době testování pro něj neexistoval software, který by umožnil digitalizaci velkých negativů. Dnes je podporován jak programem Vuescan, tak i Silverfast a může proto vyhovovat.

Canon CanoScan 8800F Nový model skeneru Canon má sice odpovídající parametry, jako zdroj světla však používá pole LED diod, které produkuje směrové světlo. Může tak nastat stejný problém jako u filmových skenerů.

Epson V500 Tento skener vypadá jako konstrukčně podobný skeneru V700, ale také používá jako zdroj světla pole LED.

Microtek Scanmaker i900 doplnit***

Přefotografovávání

Hlavní výhodou přefotografovávání je rychlost zpracování. Fotoaparát zpracuje fotografii řádově v sekundách. Do vývoje digitálních fotoaparátů se investuje mnohem více úsilí, než do vývoje filmových skenerů. CCD snímače tak většinou mají větší dynamický rozsah. Pro fotoparáty velkého formátu (Sinar) existují také digitální zadní stěny, které pracují podobně jako skener - obsahují pojízdný snímač a dosahují tak velmi velkého rozlišení.

Nevýhodou však je komplikovanější optika, problémy s dosažením rovnoměrného podsvícení. Podstatnou roli hraje množství digitálního šumu na CCD snímači, který musí být mnohem citlivější, drobnější a rychlejší než CCD snímač ve skeneru. V neposlední řadě je pak problémem pořizovací cena. 1 megapixel u profesionální kamery stoji přibližně 1000 dolarů.

V cizině se přefotografování používá velmi často. Výsledky fotografického zpracování si lze zdarma prohlédnout v databázi Kongresové knihovny USA například na sbírce Americké kolonie. Velmi dobře je problematika zpracovaná ve studii Tima Vitale (Stanford) Digital documentation: getting most of TIFF file a Digital Image File Formats - TIFF, JPEG, JPEG2000, RAW and DNW. Studie počítá vliv omezeného rozlišení optiky a další faktory.

Pro náš projekt digitalizace jsme zvolili cestu stolního scanneru Epson Precision 4870 a později jeho novější varianty Epson Precision 4990.

Historické kinofilmy

Na digitalizaci kinofilmů je v současné době dostupný stále ještě relativně široký sortimet skenerů - specializované kinofilmové skenery Nikon, Plustek, virtuální buben Imacon/Hasselblad, bubnové skenery, a stolní skenery.

Při digitalizaci historických kinofilmů z let 1920-1950 způsobují největší problém dva parametry - zrnitost kinofilmu a jeho nitrátová podložka.

Směrové světlo

Moderní skenery jsou navrhovány pro barevné materiály. Z důvodu stálosti, vyšší rychlosti skenování i ostřejšího obrazu bývá za zdroj světla voleno pole LED diod. Tento zdroj světla produkuje směrové světlo, které se nehodí na digitalizaci bromostříbrných negativů; při průchodu světla filmem se paprsky ohýbají a vlastní snímač určený opět na směrové světlo pak sejme jen málo informace. Z toho důvodu většina skenerů u bromostříbrných filmů zvýrazní nepřiměřeně zrno i škrábance a je tedy nutné volit skenery s rozptýleným zdrojem světla. Na první pohled sice skeny ze skenerů se směrovým světlem působí jako ostřejší, protože jsou jasně vidět škrábance a zrno, je však nutné porovnat množství skutečných detailů z fotografie a ne jen jejích vad.

Je smutné, že většina skenerů s rozptýleným světlem se dnes již nevyrábí. V našem projektu jsme použili skener Minolta DiMAGE 5400, který narozdíl od jeho nástupce Minolta DiMAGE 5400II, obsahuje jako zdroj světla studenou katodu a navíc i volbu zasunutí matnice pro další rozptýlení světla. Pro starší modely skeneru Minolta pro střední formát bylo možné dokoupit matnici jako doplněk od nezávislé firmy Scanhancer.

Virtuální bubnové skenery Flextight (dříve Imacon, dnes Hasselblad) byly rozšířeny o matnici v modelu Flextight 949. Jeho nástupce Flextight X5 může tak být posledním filmovým skenerem z rozptýleným světlem. Skenery Nikon i většina profesionálních rychlých skenerů (např. Frontier zabudované ve fotolabech) problémy se směrovým světlem velmi trpí.

Kinofilm Kodak Nitrate z doby okupace digitalizován na skeneru Nikon se směrovým světlem. Výrazně se prokresluje poškození podložky reakcí s papírem a je vidět problém s dynamickým rozsahem skeneru ve světlech.

Stejný kinofilm digitalizován skenerem Minolta DiMAGE 5400 s rozptýleným světlem. Některé typy poškození vůbec nejsou vidět, filmové zrno je přirozenější, přechody odstínů jemnější, ostrost obrazu je stejná. Detail byl zmenšen na 2300 DPI z původního 5400 DPI

Před rozhodnutím o použití specifického skeneru na kinofilm je tedy vhodné udělat zkoušku - pokusit se zvětšit fotografickou cestou ve zvětšovacím přístroji s matnici kinofilm např. na velikost 30x40 cm a porovnat ji se stejně velkým digitálním tiskem a ujistit se, že digitální tisk neobsahuje výrazně více zrna nebo naopak méně detailů.

Wet mounting

Některé skenery řeší problém škrábanců tzv. wet mounting - umístěním filmu do lázně podobné hustoty, jako je filmová podložka, která tak zabrání lámání světla. Přesto, že smáčedla jsou navržena tak, aby zanechala minimální chemické stopy na filmu, tuto techniku zřejmě nelze u historických negativů doporučit.

Problémy s podložkou

Dalším velkým problémem je nitrátová podložka negativů. Ta je velmi citlivá na teplo a je tak nutné ověřit, do jaké míry se film při digitalizaci zahřívá. Navíc vlivem stárnutí křehne a je těžké film narovnat (zejména do držáků filmových skenerů, které neobsahují sklo). Existují metody, jak nitrátovou podložku dočasně navlhčit a změkčit.

U skenerů, které na transport filmu používají perforaci (například Nikon), hrozí roztrhání filmu z toho důvodu, že se podložka smršťuje a perforace již není ve správných rozestupech. Stejný problém mají jednotlivá políčka a nejde tak digitalizovat delší pásy filmu.

Fotografické tisky a pozitivy

Pozitivní materiál lze velmi dobře digitalizovat na stolních skenerech. Pro kvalitní barevný přenos je vhodné skener pravidelně kalibrovat pomocí IT8 terče. Problémem pro skenery jsou ale některé bromostříbrné materiály, kde vysrážené stříbro způsobuje odrazy ve skeneru. U přefotografování lze tyto odrazy částečně redukovat volbou úhlu i polarizačním filtrem.

Shrnutí

Digitální technika dnes dokáže zaznamenat všechny detaily a plný dynamický rozsah běžných historických negativů i pozitivů. Tyto informace lze dnes i rozumnou rychostí zpracovávat a uložit. Volbě digitalizačního zařízení i nastavení parametrů jeho provozu je však třeba věnovat pozornost, schopnosti historických filmů stále mohou dosahovat až na limity schopností digitalizačních zařízení.

Pro materiály velkého formátu datované před rok 1950 lze volit cenově dostupné poloprofesionální stolní skenery (v ceně 10 000 Kč-20 000 Kč). Pro kinofilmy existují stále ubývající kinofilmové skenery. Pořizovací cena se pohybuje v rozmezi 15 000 Kč-70 000 Kč. Nejnáročnější jsou filmy středního formátu a barevné materiály.

Dnešní skenery jsou konstruované pro digitalizaci barevných filmů a velké zrno i kontrast historických negativů může působit problémy. Například skenery se směrovým zdrojem světla trpí větším šumem.

Pokud pořizovací cena není podmínkou, záleží ale na rychlosti zpracování, je pro materiály většího formátu dobrou volbou přefotografovávání velmi kvalitním fotoaparátem i optikou. Dosáhnout optimálních výsledků je ale velmi náročné. Pro filmové materiály jsou také výborné skenery Flextight a profesionální skenery Creo (dnes Kodak).

Parametry digitalizačních zařízení udávané výrobci je třeba brát s rezervou. Praktické schopnosti těchto zařízení jsou často jen zlomkem slibovaných parametrů. Existují na toto téma ale podrobné studie.

Pokračování