Вид оригинала . Сканирование может осуществляться в проходящем свете (для оригиналов на прозрачной подложке) или отраженном (для оригиналов на непрозрачной подложке). Сканирование негативов отличается особой сложностью, поскольку этот процесс не сводится к простому инвертированию градаций цвета от негатива до позитива. Чтобы точно оцифровать цвет в негативах, сканер должен компенсировать цветную фотографическую вуаль на оригинале. Есть несколько способов решения этой проблемы: аппаратная обработка, программные алгоритмы перехода от негатива к позитиву или справочные таблицы для конкретных типов фотопленки.
Оптическое разрешение. Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Обычно его считают по количеству точек на дюйм -- dpi (dots per inch). Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi.
Скорость работы. В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в миллисекундах.
Глубина цвета измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит.
Динамический диапазон характеризует какой диапазон оптических плотностей оригинала сканер может распознать, не потеряв оттенки ни в светах, ни в тенях оригинала. Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от полной темноты. Все оттенки оригинала темнее этой границы сканер не сможет различить.
Пакетная обработка - это сканирование нескольких оригиналов одновременно, с сохранением каждого изображения в отдельном файле. Программа пакетной обработки позволяет без участия оператора выполнить сканирование определенного числа оригиналов, обеспечивая автоматическое переключение режимов сканирования и сохранение отсканированных файлов.
Диапазон масштабирования - это интервал величин изменения масштаба оригинала, который может быть выполнен во время сканирования. Он связан с разрешающей способностью сканера: чем выше значение максимального оптического разрешения, тем больше коэффициент увеличения исходного изображения без потери качества.
По типу интерфейса сканеры делятся всего на четыре категории:
Сканеры с параллельным или последовательным интерфейсом, подключаемые к LPT- или COM-порту Эти интерфейсы самые медленные. Возможно появление проблем, связанных с конфликтом сканера с LPT-принтером, если таковой имеется.
Сканеры с интерфейсом USB Стоят чуть-чуть дороже, но работают значительно быстрее. Необходим компьютер с USB-портом.
Сканеры со SCSI-интерфейсом, с собственной интерфейсной платой для шины ISA или PCI либо подключаемые к стандартному SCSI-контроллеру. Эти сканеры быстрее и дороже представителей двух предыдущих категорий и относятся к более высокому классу.
Сканеры с современным интерфейсом FireWire(IEEE 1394) специально разработанным для работы с графикой и видео. Такие модели представлены на рынке относительно недавно.
Читая в околокомпьютерной периодике заметки, посвященные настоящему и будущему любительской фотографии, невольно ловишь себя на мысли, что общественность планомерно готовят к торжественным похоронам традиционного "пленочного" процесса. Нет слов, успехи индустрии цифровых фотоаппаратов впечатляют, быстрота переноса отснятого материала на компьютер для последующей обработки, удобство и "вечность" хранения кадров, возможность экономии времени и средств на покупке и проявке пленок - более чем весомые аргументы. Камеры с матрицей, имеющей более 2 Мегапикселей, позволяют получить кадры, просмотр которых на экране монитора или печать на ограниченных по размеру форматах вызывает бурные положительные эмоции. Но...
Тем, кто предпочитает оперировать абсолютными величинами, рекомендуем сравнить три важных показателя цифровой и аналоговой фотографии.
Реальное разрешение
стандартного (24x36 мм) кадра любительской цветной негативной пленки ISO 100 находится на уровне 100-110 точек/мм (2550-2800 dpi) и таким образом на один кадр приходится в среднем около 8,6-10,5 Мегапикселей (при "правильном" экспонировании и "правильной" же проявке). Сравните с 2-3,5 или более типичными 1-1,5 Мегапикселей доступных на рынке любительских моделей цифровых фотоаппаратов.
Не вдаваясь в тонкости химических реакций фиксации цвета в эмульсии, заметим, что в общем случае изображение на пленке имеет глубину цвета
, превышающую 36 бит (> 68,7 млрд. оттенков). Цифровые камеры в абсолютном большинстве обеспечивают максимальную глубину цвета до 24 бит (> 16,7 млн. оттенков). Человеческий глаз практически не способен увидеть разницу между 24 и 36-битным изображением, но любая более-менее профессиональная обработка с последующей печатью требует для корректных преобразований именно 36 бит, кроме того 24-битное изображение имеет ограничения по отображению малоконтрастных деталей.
Важный момент - сравнение стоимости
качественной любительской цифровой модели (разумный минимум с соответствующим разрешением - от $550-600) и пленочного фотоаппарата (от $250).
Таким образом, цифровое любительское фото до сих пор фатально отстает от аналогового по четкости, точности цветопередачи и доступности камер, хотя и опережает его по эксплуатационным удобствам, низким накладным расходам и возможности редактирования с помощью компьютера.
"Компьютеризованный" любитель оказывается перед дилеммой - качество отпечатков плюс невысокая стоимость самой камеры или удобство плюс низкие расходы.
К счастью, есть альтернативный вариант, объединяющий некоторые основные достоинства обоих решений. Речь - о пленочных сканерах
(они же "фильм-сканеры", слайд-сканеры и т.п.), позволяющих владельцу пленочного фотоаппарата перенести изображение с обычной негативной пленки или слайда на жесткий диск компьютера в цифровом виде, пригодном для дальнейшей обработки или хранения как "вечной" копии.
Пленочные сканеры - хорошие и... разные
Понятно, что далеко не каждый слайд-сканер будет удачной покупкой, модели отличаются не только качеством изготовления (и ценой), но и конкретными характеристиками.
Формат негативов и слайдов , которые можно оцифровать, пользуясь конкретной моделью (35 мм, APS и т.д.) - первая характеристика, на которую следует обратить внимание. Вне зависимости от других достоинств выбранного сканера, он будет бесполезен, если не поддерживает формат имеющихся пленок.
Оптическое разрешение
- одна из наиболее важных характеристик пленочного сканера. Как уже говорилось выше, предел разрешения любительской пленки составляет около 2800 dpi
(профессиональной - от 3150 и выше), поэтому чем ближе оптическое разрешение сканера к этой величине, тем меньше потери детализации при сканировании. В тоже время более высокие величины не дадут заметного преимущества при обработке любительских материалов.
Если оцифровка производится для последующего вывода на принтере (с оптимальным минимумом разрешения отпечатка в 300 dpi), то для печати на формате A4 (с увеличением более чем в 8 раз) требуется сканировать оригинал с разрешением около 2400 dpi, A6 (или 10x15 см) - 1200 dpi и так далее.
Учтите, что для каждого формата указаны минимальные величины - для вывода участка
кадра на полной странице A4 при тех же 300 dpi понадобится более высокое разрешение.
Сканирование для других целей предъявляет свои требования. Так, оформление страниц в Интернет не требует разрешений свыше 75 dpi, поэтому для кадра, который предполагается увеличить в 4 раза, достаточно будет сканирования всего лишь при 300 dpi (с соответствующим сокращением размера файла).
Помимо оптического разрешения в характеристиках сканеров часто указывают и значительно большее интерполяционное - полученное за счет математической обработки сканируемого изображения (иногда еще и за счет меньшего шага передвижения сканирующей головки). Серьезных улучшений при его использовании с полноцветными оригиналами практически нет, так как разрешение воспринимающей свет чувствительной линейки остается тем же, а вот время сканирования часто возрастает многократно.
Диапазон оптической плотности
(динамический диапазон) - чрезвычайно важный параметр для полноценного сканирования негативов и слайдов.
Само определение оптической плотности
относится к сканируемому оригиналу, оно характеризует отношение исходного потока света к свету прошедшему через пленку (вычисляется как десятичный логарифм такого отношения). За минимальное значение оптической плотности принят 0 (абсолютно прозрачный участок, свет падающий равен свету прошедшему), за максимальное теоретически возможное - 4 (очень черный участок, практически не пропускающий свет).
Диапазон оптической плотности определяется как разница между минимальной (всегда не 0 - обычно от 0,1 и выше) и максимальной оптической плотностью (всегда не 4, обычно меньше 3,9-3,8), с которыми может работать сканер. На практике ширина диапазона оптической плотности для слайд-сканера - это его способность фиксировать малоконтрастные детали в тенях/полутенях и на ярких участках (чем больше ширина диапазона - тем больше градаций плотностей способен разделить сканер и тем более близкие по плотности участки будут различимы). Используя модель с узким динамическим диапазоном можно получить лишь излишне контрастное изображение, с "плоскими" тенями и ярко освещенными участками, лишенными деталей.
Поясним на примерах. Если для сканера указан диапазон 3,0D , то максимальная плотность сканируемых участков, отличающихся от черного, превышает минимальную в 1000 раз (с соответствующим количеством промежуточных градаций). Все, что лежит за верхней границей для сканера равнозначно черному цвету. Даже если усилить освещенность, потерь не избежать - "отступит тень", но зато исчезнут детали участков с наименьшей плотностью.
Сканер с диапазоном 3,6D способен на большее - максимальная плотность превышает минимальную в 3980 раз, а это почти в четыре раза больше градаций, чем у предыдущего примера. Отсканированное изображение становится более объемным, а переходы цветов и полутени - более мягкими и естественными.
В настоящее время минимально допустимым
показателем для слайд-сканера считается 3,0D, хорошим - 3,2D-3,4D, отличным - от 3,6D
и выше.
Диапазон оптической плотности прочно связан с еще одной характеристикой сканера - глубиной (разрядностью) цвета
.
Как уже говорилось выше, 24-битного представления цвета вполне могло бы хватить для просмотра фото, но для его последующей качественной обработки и получения широкого рабочего диапазона оптической плотности требуется 36-бит (12 бит на каждый основной цвет RGB или 12 бит на канал в Adobe Photoshop).
Зависимость предельно достижимой ширины диапазона оптической плотности от разрядности цвета в упрощенном виде выглядит так:
24-битное представление цвета (16,7 млн. цветов) обеспечивает лишь 8 бит на каждый цвет и 256 градаций серого, что приблизительно соответствует 2,4D ширины диапазона оптической плотности (256=10 в степени 2,4).
30-битное (1,07 млрд.цветов) - 10 бит на каждый цвет, 1024 градации серого и около 3,0D.
36-битное (68,7 млрд.цветов) - 12 бит на каждый цвет, 4096 градаций серого и около 3,6D.
Такие максимумы достигаются далеко не всегда, так как ограничения накладываются и другими факторами (для достижения 3,6D вся цепочка от высококачественной считывающей матрицы и блока АЦП до интерфейса должна поддерживать обработку и передачу 36-битной ПОЛЕЗНОЙ информации о цвете, свободной от шумов и помех).
В названии характеристики часто упоминается "внешняя" или "внутренняя". Внутри сканера может использоваться значительно более высокая разрядность (к примеру - 40 бит), которая требуется для компенсации шумов матрицы и др. операций, происходящих с потерями. Для пользователя же важны выходные характеристики сканера - то, что он получит в явном виде. В тоже время повышенная внутренняя разрядность в большинстве случаев расширяет диапазон оптической плотности, обрабатываемой сканером.
Собственный шум матрицы - характеристика, которая практически никогда не указывается в паспортных данных любительских сканеров, но может быть приблизительно оценена на практике (в демонстрационном салоне и т.п.) или выяснена у тех, кто уже имел дело с выбранной моделью. На практике собственный шум матрицы слайд-сканера проявляется при сканировании участков с наибольшей плотностью в виде цветного "мусора", ухудшающего общее качество изображения (естественность теней на слайдах и чистоту ярких участков на негативах). В лучших (и чаще всего дорогих) сканерах используют высококачественные матрицы, аналого-цифровые преобразователи и специальные алгоритмы подавления и фильтрации шумов (к сожалению, до захолаживания (понижения температуры) матрицы, используемого в астрономии, в любительских моделях еще не дошло). Кроме того, могут быть применены и специальные методы снижения шумов.
Диапазон глубины фокусировки
- еще один параметр, который в явном виде практически никогда не указывается в выходных данных любительского сканера, но является очень важным при сканировании слайдов. Если расстояние до эмульсии негатива может быть задано подающим механизмом достаточно четко, то в случае слайда ситуация сложнее - толщина рамки редко точно равна стандартной, возможна заметная деформация пленки за счет напряжений, возникших при закреплении в рамке. Результат - сканер с узким диапазоном глубины фокусировки не может обеспечить резкость по всему кадру или даже оказывается вовсе не способен оцифровать слайд с приемлемой четкостью.
Узость диапазона глубины фокусировки может быть скомпенсирована наличием регулировки (полуавтоматической или ручной) или специальными приспособлениями для сканирования слайдов, извлеченных из рамок.
Скорость сканирования - параметр, имеющий небольшое значение при сканировании отдельных кадров, однако весьма важный, если предстоит обработать сразу несколько пленок. Быстрые сканеры способны обработать один кадр за 20-30 с, но как правило лишь в режиме "Норма" или "Стандарт" (при этом на сканирование одной пленки с 36 кадрами уходит от 25 до 40 минут, включая действия по смене отрезков негативов и возможному выбору настроек для отдельных кадров). Использование специальных режимов может увеличить время сканирования одного кадра многократно - до 3-8 минут (1,5-5 часов на 36-кадровую пленку, включая действия по смене отрезков негативов и возможному выбору настроек для кадров). С точки зрения затрат времени становится особенно важной последовательность обработки кадров, возможность обработать несколько кадров одновременно и т.д.
Интерфейс - характеристика, во многом определяющая скорость загрузки полученного изображения на компьютер и удобство подключения слайд-сканера. Наиболее быстрым интерфейсом, используемым в слайд-сканерах, был и остается SCSI (требует наличия в комплекте или в ПК контроллера SCSI и специальный кабель), следующим по быстродействию идет более новый USB (требует наличия контроллера и портов USB, помимо сравнительно высокой скорости передачи обеспечивает еще и "горячее" подключение - без перезагрузки ПК), замыкает список интерфейс параллельного порта. В последнем случае может быть предусмотрено как подключение к стандартному порту LPT, так и к отдельной плате.
Возможности программного обеспечения могут как значительно улучшить общие характеристики сканера, так и свести его достоинства к рекламным фразам. К примеру, "грамотный" автоматический конвертер маскированных негативов позволяет на хорошем сканере получить позитивное изображение с достоверной передачей цвета даже без "финишных" регулировок. Возможен (хотя и редко встречается) обратный вариант - отвратительная функция конвертации сделает модель практически бесполезной для сканирования негативов, требуя огромных затрат времени на настройку цветов полученного изображения в редакторе. Удобный интерфейс утилит существенно сокращает время на сканирование (непродуманный - многократно увеличивает). В комплекте программного обеспечения со сканерами обычно поставляется т.н. TWAIN -драйвер - специальный драйвер, позволяющий обращаться к сканеру и управлять им из различных программ обработки графики, совместимых с TWAIN (например, Adobe Photoshop). При этом не следует путать TWAIN-драйвер с драйвером для операционной системы - они имеют совершенно различное назначение.
Комплектность - оснащение сканера необходимыми приспособлениями и устройствами, кабелями, программным обеспечением и т.д. Важная характеристика с точки зрения готовности к работе прямо "из коробки" (все есть для подключения, калибровки, работы в установленной на ПК операционной системе, загрузки слайдов и негативов). Комплектность определяет и дополнительные возможности модели при сканировании в нестандартных ситуациях (к примеру, наличие специальной рамки позволяет сканировать слайды, извлеченные из толстых рамок и т.д.).
Понятно, что помимо всех перечисленных характеристик и сторон слайд-сканеров покупателя как правило волнует стоимость модели. Ценовой диапазон представленных на рынке вариантов, которые можно отнести к любительским, крайне широк - от $125 до $2800 (в случае верхней границы правильнее было бы говорить о полупрофессиональной категории), при этом более высокая цена не обязательно соответствует более привлекательным характеристикам.
» Сканирующие устройства минилабов
Мы продолжаем знакомство с принципами и особенностями работы минифотолабораторий. Попробуем разобраться с тем, как происходит измерение характеристик плотности и цвета негатива и вычисление параметров экспонирования.
Чтобы увидеть и проанализировать увиденное (в нашем случае - негативное изображение на фотопленке), необходимо, как минимум, иметь "глаза и мозги". Функции этих органов в принтере минилаба выполняет сканер. Особенности способа считывания изображения и алгоритма обработки полученных данных определяют степень достоверности вычисления времени экспонирования для получения качественного отпечатка.
Что касается "глаз" сканера, то, чем более подробную информацию о негативе они сообщают компьютеру (чем больше разрешающая способность и динамический диапазон измерительной системы) - тем лучше. Однако, на самом деле, объем обрабатываемой информации ограничен возможностями аппаратных средств компьютера и алгоритма и временем обработки, которое должно быть согласовано с производительностью остальных систем принтера. Тем более что задача, которую призван решать сканер, состоит не только и не столько в компенсации описанных ранее факторов, связанных с негативом, бумагой, оптическим и химическим трактами принтера. Алгоритм сканера должен, в идеальном случае, классифицировать условия съемки объекта и вычислить коррекцию для его оптимального воспроизведения на отпечатке. Следует иметь в виду, что задача определения объекта съемки зачастую не может быть однозначно решена не только мощными программно-аппаратными средствами, но и самим оператором, так как идеальная коррекция плотности для одного участка изображения может привести к потере деталей на другом участке. Например, “выбитое” вспышкой лицо на переднем плане имеет на негативе плотность гораздо выше, чем объекты заднего плана, которые могут представлять не меньший интерес для снимавшего. В этом случае более приемлемым решением может оказаться компромисс, при котором объект переднего плана печатается несколько более плотным, чтобы воспроизвести детали заднего плана. Задачу воспроизведения деталей одновременно с участков негатива повышенной и пониженной плотности решает адаптивное маскирование, примененное в принтере новейшего поколения Agfa MSP DIMAX . В оптический тракт введена жидкокристаллическая матрица, на которой автоматически формируется маскирующее изображение, компенсирующее высокий контраст исходного негатива.
Попытаемся разобраться, как сканеры различных моделей принтеров (Noritsu QSS1401/1501/1201(2)/1701(2) , Gretag MasterOne/MasterLab(+) , Agfa MSC ) справляются со столь сложной задачей, и в какой степени их функционирование может быть оптимизировано настройкой.
Глазами сканера Noritsu является ПЗС матрица 128x128 элементов, на которую через линзу,соответствующую формату пленки, проецируется кадр. Изображение считывается трижды за фильтрами R,G,B. Линзы и фильтры расположены на соосных турелях. После предварительного усиления информация в виде аналогового видеосигнала поступает на процессорную плату сканера, где оцифровывается и анализируется. Несмотря на достаточно большое разрешение ПЗС матрицы и солидную вычислительную мощность процессора этот сканер часто ошибается при вычислении экспозиции. Это обусловлено как несовершенством алгоритма, так и свойствами измерительной системы: характеристики фильтров не адаптированы к спектральной чувствительности фотобумаги и нестабильны во времени (фильтры быстро выгорают). Динамический диапазон измерительной системы недостаточно адаптирован ко всему диапазону плотностей изображения на пленке. Настройка принтера при работе со сканером заключается в калибровке усиления сигнала (потенциометрами на плате предварительных усилителей), определении области ПЗС матрицы, на которую проецируется кадр (для каждого формата пленки), и запоминанию величин для неэкспонированного кадра пленки. Практика показывает, что, для снижения процента брака, операторы Noritsu предпочитают работать в полуавтоматическом режиме, когда сканер корректирует только цветовые сдвиги, а оператор вводит поправки по плотности. Функция цветовой коррекции ухудшается по мере выгорания фильтров, и зачастую роль сканера сводится к позиционированию кадра.
Сканер упомянутых моделей Gretag работает гораздо эффективнее при определении коррекции как по плотности, так и по цвету. Его измерительная система представляет собой линейку фотодиодов, которая сканирует кадр в 12 позициях за каждым из фильтров R,G,B (для полного кадра формата 135 сканируется массив данных 8x12 точек для каждого из цветов) (рис.1 ). Такое небольшое разрешение накладывает определенные ограничения на эффективность распознавания мелких объектов, однако алгоритм обработки неплохо справляется с классификацией типичных сюжетов. Линейка фотодиодов является единственным органом зрения принтера (принтеры Noritsu , помимо матрицы сканера, имеют три фоточувствительных датчика R,G,B, осуществляющих интегральное измерение плотности кадра). Поэтому работа без сканера возможна лишь в режиме фиксированной экспозиции. Сигналы с фотодиодов, после адаптивного усиления, оцифровываются 12-разрядным АЦП, что обеспечивает достаточный динамический диапазон измерительной системы. Алгоритм классифицирует изображение, пытаясь отнести его к одной из групп по условиям съемки (Flash-1, Flash-2, Back Light, Green, Snow). Для каждой группы оценивается вероятность отнесения к ней сюжета, и полученные величины участвуют в процессе вычисления времени экспонирования наряду с параметрами в памяти принтера, определяющими степень коррекции для каждой из групп. К группе Flash-1 относятся сюжеты с ярко выраженным объектом высокой плотности в центре кадра (предполагается, что объект переднего плана снят со вспышкой и требуется плюсовая коррекция плотности для его нормального воспроизведения). Типичный пример - лицо на переднем плане, снятое со вспышкой. Если один или несколько плотных участков негатива смещены от центра, сканер анализирует их цветовой баланс и в случае близости с балансом человеческой кожи принимает их за объект съемки, относя сюжет к группе Flash-2, и, также как в предыдущем случае, осуществляет плюсовую коррекцию плотности. Сканер относит сюжет к группе Back Light (яркий фон), если обнаруживает достаточно большой участок негатива повышенной плотности, ограниченный краями кадра. Такой участок классифицируется как яркий фон и применяется минусовая коррекция плотности. Типичный пример - яркое небо на заднем плане. Сюжеты с объектами на фоне ярко освещенной зелени классифицируются как группа Green и требуют минусовой коррекции. Следует отметить, что, хотя сканер принимает во внимание цветовой баланс при отнесении сюжетов к группам Flash-2 и Green, соответствующая коррекция производится только по плотности. К группе Snow сканер относит низкоконтрастные объекты на однородном светлом фоне (снежный пейзаж, небо). Такие сюжеты требуют минусовой коррекции. Специальные кнопки на клавиатуре позволяют "подсказать" сканеру, с каким случаем он имеет дело.
При вычислении цветовой коррекции используются установленные в памяти пределы цветового сдвига по каждой из цветовых осей (Y-B, M-G, C-R плюс дополнительные оси для цвета ламп накаливания и люминесцентных ламп), при превышении которых коррекция не применяется (предполагается наличие естественной цветовой доминанты). Степень коррекции определяется заданной в памяти величиной максимума (Color Correction Factor) и величиной отклонения от “серого центра”. Она максимальна при малых отклонениях и линейно уменьшается до нуля с приближением к установленным пределам. Баланс “серого центра” индивидуален для каждой пленки. В памяти хранятся величины средней плотности нормального негатива и маски для каждого настроенного пленочного канала в соответствии с DX-кодом. По этим величинам ведется статистика, и заданные величины могут со временем уточняться с использованием статистических данных. При вычислении отклонения по плотности и цвету каждого кадра измеренная интегральная плотность сравнивается с плотностью нормального негатива с учетом отклонения маски.
Сканер показывает приемлемые результаты при работе в автоматическом режиме. Ошибки по плотности составляют в среднем 5-10%. Приведем типичные случаи ошибок. При смещении от центра до соприкосновения с границей кадра объекта переднего плана, снятого со вспышкой, сканер может отнести сюжет к группе Back Light, вместо Flash-1, и применить коррекцию с обратным знаком. Человеческие лица на групповой фотографии могут оказаться слишком мелкими объектами для сканера. Он не применит поправку, предусмотренную для сюжета Flаsh-2, и они окажутся на отпечатке слишком светлыми. Сюжет, содержащий белые объекты,снятые при вечернем или желто-красном искусственном освещении (корабль, здание), может быть отнесен сканером к группе Flash-2. В этом случае принтер напечатает слишком плотный отпечаток, приведя белые объекты к нормальной плотности человеческого лица. Часто сканер пытается привести к средней плотности светлую рубашку, принимая ее за основной объект переднего плана (Flash-1). Ясно, что портрет при этом оказывается слишком темным. Существенные цветовые сдвиги, обусловленные нарушением процесса обработки и хранения пленки, почти не корректируются. Не удается избежать некоторого искажения цветов при наличии в сюжете небольших цветовых доминант. При ручной печати опытный оператор может предвидеть некоторые из упомянутых ситуаций и попытаться их исправить. Оптимизация работы алгоритма сканера является процессом нахождения компромисса путем подстройки в памяти одноименных параметров, отвечающих за степень коррекции каждой из сюжетных групп. Также компромиссом между качеством печати сюжетов с цветовыми доминантами и коррекцией нежелательных цветовых сдвигов является настройка величин пределов коррекции и CCF.
Наилучшие результаты
при автоматической печати показывает TFS-сканер
семейства принтеров Agfa MSC
. Технология
“Total Film Scanning” позволяет печатать всю продукцию в
общем для всех пленок канале с минимальным
участием оператора (только загрузка пленки).
Вполне удовлетворительно корректируются даже
пленки с серьезными отклонениями,
обусловленными нарушением процесса обработки и
хранения. Процедура настройки принтера
предельно проста. Попробуем разобраться, какими
средствами достигается эта простота. “Глаза”
сканера представляют собой три линейки из 16
фоточувствительных элементов, каждая из которых
экспонируется одной из основных спектральных
составляющих света, а также дополнительная
линейка для анализа плотности негатива (рис.2
).
Блок фильтров сканера имеет характеристики,
адаптированные к спектральной чувствительности
эмульсии используемого типа фотобумаги, и
выполнен в виде сменной обоймы. Это позволяет
сканеру видеть негатив “глазами” фотобумаги.
Подвижные части отсутствуют - сканирование
происходит по мере подачи пленки. При
сканировании полного кадра пленки формата 135
компьютер получает массив данных в 16x31 точках для
каждого из трех основных цветов. При загрузке
пленки она полностью сканируется. Данные,
полученные по всей пленке, анализируются
алгоритмом сканера, и выявленные особенности
принимаются в расчет, наряду с информацией о
каждом кадре. Полученной информации оказывается
достаточно, чтобы алгоритм правильно вычислил не
только коррекцию, связанную с особенностями
пленок разных типов и производителей, но и
скомпенсировал цветовые сдвиги пленок с
различными отклонениями от нормы. Классификация
индивидуальных кадров по сюжетным группам
осуществляется подобно тому, как это происходит
в сканере Gretag
, но с более надежным
результатом, что обусловлено как более высоким
разрешением, так и информацией о других кадрах
пленки. Заслуживает внимание работа алгоритма с
сюжетами, содержащими цветовую доминанту. При
расчете цветовой коррекции индивидуального
кадра алгоритм игнорирует участки с повышенным
цветовым сдвигом, что позволяет получить
неискаженную цветопередачу объекта в сюжете с
цветовой доминантой.
Настройка параметров сканера DL1, DL2, DL3, хранящихся в памяти принтера, позволяет оптимизировать распознавание и коррекцию сканером специфических условий съемки. Например, если замечено, что отпечатки с контрастных негативов, содержащих объект на переднем плане, снятый со вспышкой, получаются недоэкспонированными, следует слегка увеличить параметр DL1. Параметр DL2 отвечает за распознавание и коррекцию контрастных сюжетов с ярким фоном. Как и в случае с Gretag оптимизация этих параметров является поиском некоторого компромисса. Коррекция же негативов с низким контрастом, а также сюжетов на фоне больших водных поверхностей, снежных пейзажей и т.д., производится регулировкой параметра DL3.
При правильной настройке указанных параметров и регулировке порога распознавания цветовых доминант работа оператора в режиме автоматической печати становится чрезвычайно простой и удобной, даже если на пленке имеются кадры со значительными отклонениями от нормальных условий экспонирования.
Завершая сравнительный обзор принципов работы сканеров в МЛ и их возможности по коррекции плотности и цвета фотоотпечатков, хотелось бы отметить, что даже самый лучший сканер, снабженный хорошим алгоритмом, не в состоянии скомпенсировать серьезные отклонения технологических параметров процессов обработки пленки и бумаги от нормальных. Другими словами, всегда нужно помнить, что корректирующая работа сканера наиболее эффективна при условии нормальной, с химической точки зрения, работы как фильмпроцессора, так и бумажного процессора.
Игорь ГОРЮНОВ, Павел ЗАХАРОВ
Ссылки на связанные темы:
Описания минифотолабораторий
Периодически обновляемый раздел сайта, посвященный описаниям, в первую очередь, новых, а так же,
по мере возможности, старым моделям минифотолабораторий.
Даже самое высокое разрешение не сможет дать качественного изображения, если полученные при сканировании цифровые значения неадекватно отражают цвета оригинального изображения. При правильной цветопередаче важную роль играют две характеристики сканера.
Во-первых, это – глубина цвета , т.е. число разрядов, используемых для кодирования цвета каждого оцифрованного пиксела.
Во-вторых, это – динамический диапазон , т.е. диапазон оттенков в оригинале, которые может различить сканер, от абсолютно прозрачного до полностью непрозрачного.
Про глубину цвета
Значительная часть современного программного обеспечения, поставляемого в комплекте со сканером, создает файл с 24-разрядным цветом. Однако внутреннее аналого-цифровое преобразование сканера может задавать значения цветов с количеством разрядов 30, 36 и даже больше. Такая реализация принята потому, что 16 миллионов цветов, доступных при 24 разрядах на пиксел (по 8 разрядов на каждый из основных цветов – красный, зеленый и синий), могут распределяться в изображении неравномерно. Чаще всего теряются оттенки в тенях и на самых светлых участках.
Нельзя забывать, что для любого полупроводникового прибора характерным является наличие шума – исключением не являются и светочувствительные элементы (ПЗС и КДИ). Определенную погрешность в аналоговый сигнал вносят и цепи аналого-цифрового преобразователя.
При очень высокой разрядности, а значит и точности, аналого-цифрового преобразования, достаточно легко «выловить» сигналы, очень похожие на шум. Аппаратные схемы и программные модули могут эту информацию, похожую на шум, просто-напросто, отбросить (отфильтровать). При этом остается достаточно широкий диапазон величин для обработки и сохранения в окончательном 24-разрядном файле. Программными средствами сканеров определяются те 24 бита из, например, 30, которые соответствуют лучшему воспроизведению света и теней. Таким образом, повышение разрядности аналого-цифрового преобразования приводит к «вытягиванию» на выходе сканера глубины цвета до полноценных 24-х бит.
К сожалению, по характеристике цветовой глубины нельзя судить о том, действительно ли все эти биты содержат визуально важную информацию. Значительную роль в качестве конечного изображения играют чувствительность сенсоров и качество аналого-цифровой цепи, а также еще и некоторые другие факторы. Однако, в среднем, можно считать, что чем больше разрядность отсканированного изображения, тем выше качество картинки, хотя по многим заверениям человеческий глаз не «рассчитан» на глубину цвета более 24 бит.
Про динамический диапазон
Эта характеристика крайне редко указывается для сканеров, относящихся к низшему классу, но она очень важна для профессиональной работы с изображениями, и, в первую очередь, при работе с пленками. С характеристикой динамического диапазона неразрывно связана оптическая плотность.
Оптическая плотность - это характеристика оригинала. Вычисляется она как десятичный логарифм отношения света падающего на оригинал к свету отраженному от оригинала (для непрозрачных оригиналов) или прошедшему через оригинал (для слайдов и негативов). Минимально возможное значение оптической плотности 0.0 D – это идеально белый (прозрачный) оригинал. Значение 4.0 D соответствует предельно черному (непрозрачному) оригиналу. Применительно к сканеру его диапазон оптических плотностей характеризует способность сканера различить близлежащие оттенки (это особенно критично в тенях оригинала). Максимальная оптическая плотность у сканера - это оптическая плотность оригинала, которую сканер еще отличает от "полной темноты". Все оттенки оригинала "темнее" этой границы сканер не сможет различить. На практике это означает, что "офисный" сканер может потерять все детали, как в тёмных, так и светлых участках даже обычной фотографии, не говоря уже о сканировании слайда и тем более негатива.
Так, например, если сканер имеет динамический диапазон равный 2,5 D , то он сможет адекватно оцифровывать фотографии, но не сможет работать с негативами, имеющими оптическую плотность более 3,0 D , т.е. что сканер не воспримет наиболее темные участки изображения и произведет неполноценное сканирование.
Типичная пленка имеет минимальную плотность около 0,3 (50% прозрачности) и максимальную плотность до 3,3 (99,5% непрозрачности): диапазон составляет около 3,0 , хотя диапазон некоторых слайдов достигает значения 3,6. Если слайд имеет максимальную плотность (Dmax ) 3,3 , а сканер оперирует значениями только до 3,0, то детали цветов плотностью выше 3,0 , скорее всего, окажутся черными.
Обычная цветная фотография и печатная продукция имеют динамический диапазон - до 2.5D. Негативы и рентгеновские снимки - 3.0-3.6D.
Недорогие планшетные сканеры имеют динамический диапазон 2.0-2.7D , хорошие 36-битные 3.0-3.3D , новейшие модели - 3.6D . Диапазон оптических плотностей сканера определяется, в первую очередь, качеством, типом и разрядностью АЦП, ПЗС-матрицы и алгоритмом работы контроллера сканера, т.е. встроенным программным обеспечением сканера. Математический предел динамического диапазона для сканера с 30-битным АЦП - 3.0D , а для 36-битного сканера - 3.6D (десятичный логарифм от числа возможных градаций для каждого цвета, которое равно 2 в степени количества разрядов на один цвет).
Стоит понимать, что невозможно с приемлемым качеством отсканировать негатив с помощью обычного 30-разрядного планшетного сканера, даже если к нему и продаётся слайд-модуль. Даже имеющий лучшее в своем классе значение реального динамического диапазона 30-битный сканер позволяет терпимо сканировать цветные слайды - но не надо рассчитывать на приемлемые результаты с художественными чёрно-белыми негативами, снятыми профессиональным фотографом. Для негативов нужен сканер другого класса.
Сравнивать характеристики диапазонов плотностей следует с осторожностью. Не существует стандартных процедур измерения и записи диапазона плотностей. Некоторые производители могут выполнять тесты для измерения реального, практического диапазона. Другие приводят только теоретические пределы для своих сканеров. Нельзя принимать решение о выборе той Ии иной модели только на основе заявленных характеристик – лучше выполнить несколько пробных сканирований.
Следует заметить, что слайд-сканеры с диапазоном плотностей выше 3,4 стоят более 10 000 долларов. Это конечно дорого, но планшетные сканеры со сравнимым диапазоном плотностей, такие, как SelectScan Plus компании Agfa, Topaz компании Linotype-Hell и Smart 340 компании Scitex, стоят более 30 000 долл.
За качество всегда приходится платить немалую цену.
С появлением цифровых фотоаппаратов эта задача упростилась до неприличия. Проявлять, печатать и даже сканировать уже давно не нужно, даже самые бюджетные модели обязательно пишут в EXIF дату съемки, а небюджетные ещё и координаты места - остаётся только скопировать файлы с карты памяти да использовать любую понравившуюся программу-вьюер. А если у вас в семье было несколько поколений фотографов, пусть даже и любителей?
О том, что делать со старыми негативами, слайдами и отпечатками, и пойдёт речь в этой статье. Замечу, что Америк я не открывал и любой более-менее квалифицированный пользователь легко сделает всё это сам.
1. Оборудование
Покупка профессионального фильм-сканера в планы автора не входила: кроме негативов и слайдов, в архиве было около 4000 фотоотпечатков, для которых нужен планшетный сканер, в идеале - с автоподачей. Конечно, лучше сканировать оригинальный негатив, чем отпечатенный с него позитив, но разобраться, для каких снимков сохранились негативы, было невозможно. Покупать же два сканера ради разовой, по сути, работы не позволили жаба и здравый смысл.
В итоге за 5990 руб. был куплен планшетный сканер среднего класса Epson Perfection V350 Photo , снабженный AFL (Auto Film Loader, автоподатчик для пленки). Оптическое разрешение 4800 DPI позволяет сканировать негативы и слайды. Конечно, динамический диапазон за эти деньги не такой, как у профессиональных фильм-сканеров, и скорость оставляет желать лучшего, но…
Кроме сканера, понадобятся фотобачок для промывки старых 35-мм плёнок и пара прищепок для последующей просушки. Ещё нужно место на диске: отсканированные в адекватном разрешении ~9000 фотографий (JPG максимального качества) у автора заняли 45 Гб. Если кто-то решит хранить данные в loseless-формате (TIFF/PSD/etc.), то ещё больше.
2. Программное обеспечение
4. Коррекция фона. По смыслу это аналог коррекции уровней (Levels) в Adobe Photoshop. Работает хорошо, некоторые кадры позволяет «вытянуть» сразу на этапе сканирования. Уровень «высокий» почти не используется: если кадр изначально затемнен, попытка применения фильтра уменьшит контрастность до неприемлемых величин.
5. Удаление дефектов. Самый неоднозначный фильтр. На снимках с большим количеством однородно заполненных участков (небо, спокойная вода, мебель) действительно позволяет убрать большое количество дефектов. На фотографиях с большим количеством лиц небольшого, относительно площади кадра, размера(групповые портреты, демонстрации) может принять части лица за дефект со всеми вытекающими. Особенно ему не нравятся глаза:) Фильтр ресурсоемкий, увеличивает время сканирования.
Синхронизация веб-альбомов Picasa и каталога на диске
После того, как в каталоге появятся первые файлы со сканера, нужно настроить синхронизацию с веб-альбомами Picasa. В свойствах альбома выбираем «Включить синхронизацию»:
После включения режима синхронизации не забудьте указать размер фотографий. Для резервного копирования нужно установить «Изображения в исходном размере ». На скорости просмотра это не скажется, а вот на скорости синхронизации скажется сильно (зависит от вашей скорости соединения с интернетом). Еще можно включить режим «частный », если вы не хотите (я, например, не хочу:), чтобы ваши фотографии были общедоступны. В режиме «частный» можно выдать права доступа на просмотр и редактирование выбранным вами пользователям Google (нужен аккаунт Google).
Вот и всё. Теперь, если у вас есть желание и время, можно оцифровать всё, что было отснято в доцифровую эпоху. Сканер сканирует, Picasa автоматически загружает фотографии на веб, а вы не забываете время от времени делать резервные копии на другие носители.
Не забывайте о резервном копировании!
Дополнительная информация:
- : замечательный ресурс со статьями о сканировании плёнок.
- там же: «Почему не следует сканировать плёнки на планшетнике » (полностью согласен, но…)