Projekt 12″

Luděk H • ↻ 25. 2. 2016

Digitalizační stolice I (část 2.)

Projekt první verze digitalizační stolice je sice v reálu jen pár kroků před dokončením, ale protože dosavadní postup byl převážně otázkou nápadů, pokusů a řezání kovu, je nejvyšší čas dát věcem i slovní podobu.

Utříbit si tak na "elektronickém papíře" myšlenky pro analýzu současného stavu a případně tento podklad následně použít pro odrazovou pozici k druhé verzi.

Návrh a podoba digitalizační stolice

Zjednodušeně jde o zařízení, které pomocí fotoaparátu s makroobjektivem umožní po částech nasnímání celé plochy planfilmu.

Snímání je podobné práci s mikroskopem, kdy se vzorkem na podkladovém sklíčku přikrytým krycím sklíčkem hýbe nad podsvícením pod okulárem a prohlíží se jeho části. Pro rovinnou vlastnost planfilmu jde v případě této digitalizace o "prohlížení" pouze v ploše, ne v hloubce.

Pro celkový počet snímků, s možným přibližným rozsahem od jedné stovky po deset tisíc, bylo nutné zautomatizovat proces snímání (posouvání filmu před fotoaparátem a exponování každé části filmu), protože ruční posuv s ruční expozicí by vedl k extrémní osobní zátěži (a to nejen časové).

Jednotlivé kroky digitalizace

1) Nastavení stolice

2) Ofocení planfilmu po částech

3) Dávkové zpracování RAW souborů před spojením do jednoho celku

4) Spojení všech snímků s přesně udanou pozicí v matici

5) Základní zpracování výsledného souboru

6) Zmenšení pro dosažení maximální bitové hloubky

7) Finální zpracování (dle potřeby)

1) Nastavení stolice

Připravená aplikace ovládající samotný proces digitalizace (ofocení filmu) v podstatě provádí opakovanou mechanickou činnost, která neobsahuje téměř žádnou zpětnovazební logiku. Nepředpokládá se například, že by některý z pořízených snímků nebyl přenesen z fotoaparátu do PC (i když je tento stav ve výsledkové matici indikován) a podobně. Napředpokládá se, že by nastavené rozměry a další parametry neodpovídaly skutečnosti. Mechanické zpracování neobsahuje měření rozměru ofocovaného filmu, kde je jeho začátek, konec, kde se nachází jeho okraje. Před spuštěním ofocování je tedy nutné veškeré parametry nastavit správně, film posunout do správné výchozí pozice, provést vše tak, aby byl výsledek digitalizace dle očekáványch požadavků. Toto nastavení bude mít určitou časovou náročnost, ale následný proces ofocení díky tomu proběhne v nejkratším možném časovém úseku a již bez potřeby provádět jakékoli další mechanické korekce v jeho průběhu.

Kroky pro úspěšné nastavení:

a) Volba a nastavení zvětšení - použití příslušných distančních tubusů, upnutí přítlačné destičky, nastavení zvětšení na objektivu, zafixování na objektivu nastaveného zvětšení, nastavení použitého zvětšení v parametrech digitalizační aplikace

b) Upnutí filmu

c) Korekce přesné pracovní vzdálenosti filmu - střídáním přítlaku filmu k distančnímu kroužku a sledováním přes lupu v LiveView přes USB v PC, zda-li je film zaostřen správně - při nesprávné vzdálenosti uvolnění sevření filmu, zašroubování/odšroubování distančního tubusu a opětovná kontrola sevřením filmu do pracovní vzdálenosti

d) Volba dalšch parametrů aplikace (překrytí snímků, rychlost posuvu, rozměry filmu, ...)

e) Nastavení výkonu záblesku a nastavení expozice fotoaparátu

f) Posun filmu do výchozí pozice (levý horní roh filmu)

2) Ofocení planfilmu po částech

Spuštěním digitalizace řízené aplikací dojde k vytvoření matice snímků podobně jako při focení panoramatu krajiny nebo ještě blíž má tento výsledek k leteckému/satelitnímu snímkování krajiny. Proti focení v krajině budou ovšem podmínky snímání stále konstantní.

3) Dávkové zpracování RAW souborů před spojením do jednoho celku

Pořízené snímky budou dvou typů:

a) flat frame - snímky bez filmu v záběru

b) ostatní - zbývající snímky s kouskem filmu v záběru

Postup dávkového zpracování:

a) Vstupní soubory CR2 převést na TIFF

b) Aplikace flat frame na (časově) nejbližší skupiny sousedních snímků

Výstup z dávkového zpracování je sice objemný TIFF (bez komprese), ale pro následné spojování je to formát nejrychleji zpracovávaný.

4) Spojení všech snímků s přesně udanou pozicí v matici

Pro toto spojení bude využit software Autopano Giga, kterému je zadán počet snímků v horizontálním rozměru, ve vertikálním rozměru a nastaveno vícepozicové snímání scény (letecké snímkování povrchu).

5) Základní zpracování výsledného souboru

Tato operace nejspíše bude docela náročná na výkon použitého počítače, protože v extrémním případě půjde o velmi objemný datový soubor. Provést ale maximum zásahů v této fázi jako například retuš špíny, retuš vad filmu, upravit úrovně a podobně, to je v tomto okamžiku nejvhodnější, protože s větším množstvím dat se tyto operace provádí snadněji.

6) Zmenšení pro dosažení maximální bitové hloubky

V tomto v podstatě pro výsledek závěrečném kroku bude provedeno převzorkování na pětkrát menší rozměry v obou osách snímku. Znamená to přibližně vzetí pětadvaceti sousedících pixelů a z nich výpočet jednoho nového. Tato operace je v podstatě multisampling, kdy pokud vstupní soubor v případě ofocení nedosahoval jemnost tónů např. na úrovni 16 bitů (65536 hodnot), po tomto zmenšení to bude hodnota nejen dosažitelná, ale i překročitelná.

Pro ofocování bude použit snímač se schopností zaznamenat odstíny do škály 14 bitů (16385 hodnot jasů na jeden barevný kanál). To je ale nejen teoretická hodnota, ale navíc je při snímání film zobrazen v digitální podobě na menší bitový rozsah, který dostupných 14 bitů nedokáže pokrýt. Je to dáno vyšším dynamickým rozsahem snímače oproti dynamickému rozsahu filmu. Tím pádem ofocený film může mít digitální podobu zobrazenu ku příkladu do 8 bitů co je místo 65536 diskrétních hodnot pouze hodnot 256. Pokud je 256 hodnot (8 bitů) zobrazeno do 16b, vzniknou "mezery" (díry) mezi hodnotami. Tedy snímek, který použitou škálu hodnot nevyužívá. Pokud je ale obecně vzeto 25 osmibitových hodnot a tyto jsou zprůměrovány na jednu novou hodnotu, vzniknou polotóny mnohem jemnější, plně pokrývající dostupnou 16 bitovou škálu.

Zařazení pod klíčové výrazy

Fototechnika: Canon EOS 5D Mark II Canon MP-E 65mm f/2.8 1-5x Macro Elinchrom ELC Pro HD 1000

Kategorie: Dokument Inverzní film Makro (při zvětšení nad 10:1 po 1:1) Negativní film Technika Zlepšovák

Projekt: CNC Digitalizační stolice

Záznamové médium: 24x36 mm digi (FF)