:: ФОТО - УРОКИ :: УРОКИ СКАНИРОВАНИЯ::
ОБОИ  для рабочего стола от Заставкина. 
фото,  фотография, фотоуроки, съемка,  фотошоп,
калибровка монитора, настройка, как откалибровать, дисплей, экран,   Adobe, Adobe Gamma, яркость, регулировка яркости, 
контраст, регулировка контраста, цвет, регулировка цвета, калибровка цвета, цветовой профиль, ICC,
шкала, калибровочная шкала, тест, тестирование  Клуб Обойных  Дел Мастеров

НАШИ ОБОИ:

Природа

Животные

Транспорт

Город

Фильмы

Юмор

Аниме

Фэнтази

Ню

Гламур

3D

Абстрактное

Цветы, Грибы

Остальное

Статьи

ФОТОБАНКИ

  СКАНИРОВАНИЕ НЕГАТИВОВ. ВЗГЛЯД ФОТОГРАФА.


стр. 1   2   3
 
Автор - Василий Гладкий.
Публикуется с разрешения автора.
Оригинал статьи расположен на
http://hot-orange.narod.ru/chtivo/article1.htm



Так как в этой статье мы будем говорить исключительно о сканировании прозрачных оригиналов - слайдов и негативов, - то я опущу все рассуждения о непрозрачных образцах. Статья написана для читателя, подготовленного в области фотографии и компьютерной обработки изображения, а также владеющего основными понятиями: интервал оптических плотностей, полезный интервал оптических плотностей, широта фотоматериала, контраст, средний градиент и т.п.

А что имеем?
Для начала рассмотрим параметры сканера Epson Perfection 1650 photo. Он единственный, который у меня есть, и было бы странным, если бы я описывал нечто иное. Итак, по некоторым данным этот сканер в режиме сканирования прозрачного оригинала может воспринимать разницу плотностей ΔDscanner=3.2, по другим данным его динамический диапазон составляет ΔDscanner=3.0. Проведённые мною исследования говорят о гораздо более скромных характеристиках по этому параметру, стало быть, производители лукавят (хотя, они вообще не указывают динамический диапазон, по крайней мере для сканеров этого уровня), говоря, что мы можем «безболезненно» сканировать цветной негатив. Я утверждаю, что в том виде в каком сканер поставляется, цветной негатив без потерь отсканировать невозможно. Итак, приступим.
Что означают все эти буквы, цифры?
D—плотность, или десятичный логарифм непрозрачности.
Известно, что человеческий глаз воспринимает равномерно увеличивающейся по яркости такую шкалу, поля которой по коэффициенту отражения (или пропускания) идут не в арифметической прогрессии (10%, 20%, 30% ...), а отличаются друг от друга в геометрической прогрессии (1%, 2%, 4%, 8%...) - а это есть ни что иное, как логарифмическая зависимость. Вы, наверное, знаете, что и нотный ряд, его частоты (колебания струны) отличаются друг от друга тоже в геометрической прогрессии. Тоже самое можно сказать и о силе звука, которая измеряется в известных вам децибелах. Итак, человеческий глаз воспринимает соотношение оттенков по логарифмическому закону, поэтому в технике сканирования и т.п. используется именно эта шкала. Изменение на D=0.3 в большую сторону говорит о том, что глаз видит объект в 2 раза темнее. Измеряется плотность в белах.

D 0.0 0.3 0.6 0.9 1.0 2.0 3.0
кол-во прошедшего света 100% 50% 25% 12.5% 10% 1% 0.1%


Dmax—максимальная плотность.

Dmin—минимальная плотность.

ΔD—соотношение неких плотностей, как правило Dmax-Dmin

ΔDscanner—диапазон плотностей (Dmax-Dmin), которые способен воспринимать сканер.

Как проводились исследования
Для того, чтобы иметь большой диапазон плотностей, я использовал сенситограмму чёрно-белой фотоплёнки, мне известны все абсолютные плотности её полей (с учётом минимальной плотности Dmin, или, проще, с учётом «плотности вуали»), промер за статусом «М» денситометра. Сканирование ч/б негатива, как правило происходит в «смешанном» канале, поэтому сканировать я буду именно его. За поле с плотность D=0.0 я принял само свечение лампы, т.е. отсканированный участок изображения без плёнки. Сенситограмма имела максимальное почернение Dmax=2.3, для того что бы получить почернение с плотностью Dmax=2.6 я использовал нейтрально-серый фильтр с плотностью D=0.3 прижатый к области макимального почернения сенситограммы. Сканирование производилось программой Xsane (платформа Линукс) на разрешении 300dpi в ч/б режиме без каких-либо корректировок (яркость, контраст, уровень «серого»), предостовляемая Xsane возможность задать яркость «железом» не использовалась. Полученный 16-битный файл измерялся «пипеткой» 5x5 пикселей в Photoshop'е.

 

Полученные результаты:

Dtest 0.0 0.3 0.35 0.4 0.48 0.54 0.65 0.8 0.9 1.0 1.15 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.96 2.06 2.1 2.2 2.3 2.36 2.4 2.5 2.6
Dscan 0.0 0.17 0.2 0.22 0.26 0.3 0.36 0.43 0.5 0.57 0.63 0.72 0.8 0.85 0.92 0.96 1.1 1.1 1.15 1.15 1.2 1.3 1.3 1.4 1.4 1.4 1.4
% 0,00 33 38 41 46 51 57 63 68 73 77 81 84 86 88 89 92 92 93 93 94 95 95 96 96 96 96

где: Dtest—плотность в испытуемом негативе; Dscan—значение персчитанное из процентов почернения Photoshop' а в белы; %—процент почернения измеренный Photoshop'ом.

Анализировать полученные значения без подготовки достаточно трудно, да и не нужно. На основании этих данных был построен график (характеристическая кривая), по оси X были отложены значения Dtest, по оси Y—значения Dscanner

Анализ полученных данных

Теперь анализировать график гораздо легче :-) Итак, что мы видим: кривая графика до Dtest=1.6 достаточно ровная и плавная (обозначена зелёным цветом), ), значит сканер передаёт значения до этой плотности почти пропорционально, без искажений.

Между Dtest=1.6 и Dtest=2.35 кривая имеет вид ломаной линии (обозначена жёлтым цветом), поэтому осмелюсь предположить, что на этом участке характеристической кривой сканер выдаёт «додуманные значения». Т.е. матрица их воспринимает, но выдаёт что-то невразумительное, что бы «переварить» их в «нормальный» вид, сканеру приходиться корректировать эти значения. Это можно сравнить с «децибельником» в профессиональных видеокамерах. Когда уровня освещённости объекта недостаточно, оператор включает «децибельник», камера начинает увеличивать уровень сигнала получаемого от матрицы, фактически происходит усиление электрического сигнала. Увеличивается и то, что нужно, и то что не нужно. Таким образом, одновременно c изображением, происходит усиление шумов. В сканере происходит нечто похожее: на этом участке Dtest появляются шумы, поэтому кривая и имеет вид ломаной.

А теперь самое весёлое. Кто там писал про ΔDscanner=3.0 у этого сканера? Ну-ну... За значением Dtest=2.35 этот сканер вообще ничего не воспринимает! Так что ΔDepson_perfection_1650_photo=2.4!, да и то, только потому, что Dtest=2.35 является последним полем, которое имеет возвращённое сканером значение отличное от предыдущего. Сами понимаете, кроме как красным цветом я это выделить не мог :-)

Итоги:

  • Сканер способен нормально, почти без искажений воспринимать плотности прозрачного оригинала до 1.6
  • Сканер, внося искажения и «шумы», но всё же способен воспринимать плотности от 1.6 до 2.35
  • Сканер слеп за плотностью 2.4, любую плотность выше этого значения он воспринимает как чёрное.

Что делать?

Давайте посмотрим, что нам предлагает производитель сканера. В Xsane (если быть точным, то в backend'е Sane) есть возможность регулировать яркость с помощью «железа». Т.е. сканер как бы повышает яркость лампы, для того чтобы «пробить» Dmax=2.4. На самом деле, никакого повышения яркости лампы не происходит, сканер (а точнее его firmware) обрабатывает получаемые значения, в результате мы должны получить более высокое значение максимальной плотности, которое сканер интерпретирует как чёрное. Итак, будем использовать возможности предоставленные производителем. Устанавливаем значение Brightness в Xsane на максимум, который позволяет «железо». В нашем случае это 3.



Как и в предыдушем тесте, строим график по полученным результатам (дабы не перегружать читателя информацией, я их не привожу).



Для сравнения была оставлена первая характеристическая кривая (test 1), новая кривая (Brightness=3) обозначена красным цветом цветом (test 2). Приступим к сравнительному анализу: сканер как имел ΔDscanner=2.4 так и имеет, на основании чего можно судить о том, что «децибельник» (режим усиления сигнала) включен всегда, и работает на участке Dtest=1.6 Dtest=2.4, так как никаких новых, более высоких значений Dmax_test сканеру различить не удаётся.

Характерная ломаная линия на участке Dtest=1.6-2.4 стала плавной, что говорит о том, что firmware сканера, при включении опции повышения яркости, преобразует получаемые от матрицы значения более правильно с точки зрения тонопередачи. Но если судить по изображениям, «шумов» от этого меньше не становится, их становится только больше, так как происходит их усиление, или, возможно, «шум» становится более ровным. Скорее всего, верно последнее.

Теперь взглянём на участок от Dtest=0.0 до Dtest=0.5, кривая на этом участке имеет низкое значение гаммы. То есть света будут переданы мягко, и светлее чем они есть на самом деле

Оценим полученный результат в целом: повышение яркости происходит не за счёт эффективного использования плотностей, а за счёт изменения уровня всех плотностей (обратите внимание, каким тоном передаётся значение «чёрного», если в test1 он находится на значении Dscanner=1.4, то в test2 на значении Dscanner=1.2). Применять эту опцию не имеет смысла. Никакого полезного увеличения яркости мы не получим. «Серое поле» станет светлее; «белое поле» останется таким же, каким и было; «чёрное поле» тоже станет светлее, но никаких новых деталей там не появится. Сканер как «видел» Dscanner=2.4, так и «видит». Зато повыситься уровень «шумов».

Честно говоря, когда я делал этот тест, то думал, что Epson всё же «сдвинет» кривую вправо, т.е. мы потеряем детали в светах, но получим в тенях, т.е. Dscanner не измениться, но будет работать на другом участке Dtest=(Dmax-Dmin). Возможно, производитель пытался реализовать эту возможность. На это указывает характеристическая кривая в диапазоне Dtest 0.0-0.5. Предположу, что сделано это для того, чтобы не терять детали в светах в случае смещения кривой вправо. На практике, уменьшился только средний градиент.

Сканирование чёрно-белых негативов.

Попытаемся доказать на практике полученные результаты. Для «чистоты» эксперимента я буду всё время использовать один единственный чёрно-белый негатив. Замечу, что используемый негатив имеет нормальные плотности, а также проявлен до среднего градиента 0.62, что де-факто является стандартом. В кинолаборатории он печатается на 11-м свету, что является нормой.


Как мы уже выяснили, одной из проблем сканирования как негативов, так и слайдов является наличее «шумов» в изображении. Это явление особенно заметно при сканировании достаточно плотных (тёмных) оригиналов. Связано это с ограниченностью диапазона оптических плотностей ΔDscannner=Dmax-Dmin.

Например: сканер «Nikon Coolscan 4000» способен воспроизвести диапазон оптических плотностей 4.2 (так не хочеться никого огорчать... про Epson 1650, я уже выяснил его ΔD=3.0 :-) ). Сканеры попроще имеют более скромные показатели.

Максимальный интервал оптических плотностей ч/б негатива 2.5, ΔDmax слайда = 3.0, цветного маскированного негатива около 2.5, но из-за наличия маски этот тип негативов обладает большим Dmin.

Я убеждён, что ΔDscanner=3.0 вполне достаточно для сканирования чего угодно, кроме, пожалуй, рентгеновских снимков. Проблема состоит в том, на каком участке негатива (слайда) находится этот ΔDscanner=3.0. Попробую объяснить почему.

стр. 1   2   3






Рейтинг@Mail.ru