Multispectrale film-scanning: De Film Rescue Oog
Film Rescue International (FRI) uit Saskatchewan ontwikkelt en digitaliseert oude films, of het nu gaat om kostbare familieherinneringen of belangrijke archiefstukken in museale collecties. Om de best mogelijke resultaten te behalen in een steeds complexere, stagnerende film-scanningindustrie, bouwde FRI een state-of-the-art multispectrale filmscanner.
Multispectrale filmscan: De Film Rescue Oog
De oprichter en eigenaar van Film Rescue International, Greg Miller, waarschuwde PetaPixel voor het eerst vorig najaar over het multispectrale scanproject. Toen verkende hij verschillende opties, ofwel door samen te werken met een bestaand bedrijf of door helemaal vanaf nul iets te bouwen. Uiteindelijk koos FRI voor de laatste optie.
In de maanden daarna ontmoette Miller Mattia Stellacci van de Technische Universität Berlijn op Reddit, en het project om een speciaal ontworpen multispectrale fotografische film- en scansysteem te creëren met beschikbare onderdelen kwam op volle toeren. Stellacci is een briljante computerwetenschapper met uitgebreide ervaring in analogefotografie en filmverwerking.
Na een aanzienlijke hoeveelheid tijd en geld is het systeem nu operationeel. Het bestaat uit een Phase One IQ4 150MP Achromatic digitale achterkant, een Qioptiq Inspec.x L 105mm f/5.6 float lens die met uiterst nauwkeurige motoren wordt bewogen om te focussen en verschillende filmformaten tot 4×5 te scannen, en cruciaal, een zeven-kanaals multispectraal lichtarray. De lichten, RRGBB plus infrarood, verlichten de lichttafel. Er is een breed spectrum wit kanaal voor live-beeld en optioneel zwart-wit scannen, al kunnen ook andere kleuren worden gebruikt, aldus Miller.
We zullen het Film Rescue Eye – fonetisch vergelijkbaar met de acroniem FRI – systeem binnenkort in meer detail bespreken.
Als zijnovermerking zegt Miller dat hij het idee opperde om het “POAM” te noemen, uitgesproken als “poème”. Het is een acroniem voor Phase One Achromatic Multispectral. Hoe dan ook, Miller prijst Stellacci’s unieke combinatie van multispectraal scannen, hoe film eruit zou moeten zien en zijn engineeringexpertise. Miller stelt dat het bouwen van het nieuwe systeem “onmogelijk” zou zijn geweest zonder Mattia.
Waarom multispectraal scannen belangrijk is voor film digitaliseren
De pionier in multispectraal scannen, Giorgio Trumpy (Universiteit van Zürich en NTNU), legt uit in een vakpublicatie die hij samen met Barbara Flueckiger schreef dat door een monochroom sensor te combineren met een multispectrale lichtbron met precies gereguleerde rode, groene en blauwe golflengten, het mogelijk is om kleurfilm met uitstekende kleurnauwkeurigheid te digitaliseren, met minimale nabewerking. Stellacci noemt dit artikel, “Light Source Criteria for Digitizing Color Films,” als een belangrijke bron in deze context.
Veel fotografen die thuis digitaliseren gebruiken een digitale camera met een traditionele Bayer-filterlay-out, die de monochrome beeldsensor in staat stelt kleurendata vast te leggen. Hoewel deze aanpak effectief kan zijn, vereist het vaak dat fotografen handmatig de scans verfijnen en kleuren corrigeren.
Sensoren met Bayer-matrix zijn expliciet ontworpen om de menselijke perceptie van kleur na te bootsen, en beelden te creëren die eruitzien zoals wij het zien.
“Het hoofddoel van een digitale camera is om elk aspect van hardware en software zo te optimaliseren dat het matcht met de menselijke kleurperceptie,” legt Stellacci uit.
Maar dat sluit niet aan bij hoe film werkt. Voor het scannen van kleurnegatieven gaat het er niet om wat het menselijk oog op de lichttafel ziet, maar wat het fotografisch papier zou zien. De RGB-lampen van de Film Rescue Eye zijn fijn afgestemd op de spectrale gevoeligheid van het fotografische papier dat traditioneel wordt gebruikt om kleurenfoto’s af te drukken van film, en transformeert de digitale sensor in een uiterst gevoelig, zeer performant digitaal “papier,” maar dan met een veel hogere resolutie, veelzijdigheid en betrouwbaarheid.
In wezen is kleurnegatieffilm niet ontworpen om direct bekeken te worden, maar om samen te werken met fotografisch papier. Evenzo zijn digitale camera’s ontworpen om menselijke kleurenperceptie na te bootsen, niet om film te imiteren.
“Film heeft een bepaalde manier waarop het bekeken wil worden, en een digitale camera heeft een spectrumrespons die ingebouwd zit in het Bayer-filter, en die twee matchen niet precies,” legt Stellacci uit.
Trumpy en Flueckiger’s onderzoek benadrukt een fundamenteel verschil tussen ’informatie’ en ’uiterlijk’ in het digitaliseren van film.
Stellacci benadrukt dat het een groot verschil maakt of het doel is om de uiterlijk van de film vast te leggen op het moment van digitaliseren, of dat de focus juist ligt op het vastleggen van zoveel mogelijk informatie die in de film’s kleursamenstelling is opgeslagen. Na uitgebreide tests en onderzoek gelooft Stellacci dat wanneer het doel is om zoveel mogelijk informatie te verzamelen, het uiterlijk automatisch volgt.
En hoewel Stellacci toegeeft dat alle benodigde informatie nog steeds aanwezig is bij het scannen met een Bayer-pattern digital camera, is het proces niet optimaal en vergt het veel handwerk om de gewenste resultaten te bereiken. Dit is niet ideaal voor een commerciële onderneming zoals Film Rescue International.
Met hun nieuwe multispectrale scanner zeggen Miller en Stellacci dat ze de film op haar eigen niveau benaderen, zowel qua ruwe fotodataset als spectrale respons. Ze hebben een systeem ontwikkeld dat “de film scant zoals ze gezien wil worden.”
Door een Bayer pattern sensor worden per pixel slechts één kleurkanaal vastgelegd, en de sensor bestaat uit 50% groene pixels, en 25% rode en blauwe pixels – de menselijke ogen zijn gevoeliger voor groen. Om digitale foto’s correct weer te geven, worden bestanden gedescomdiceerd om de ontbrekende kleurinformatie te interpoleren, waardoor een volledige RGB-afbeelding ontstaat. Voor digitale fotografie is dit prima.
Toch zijn er problemen bij het nauwkeurig reproduceren van kleuren bij het scannen van film: kleurverschuivingen, beperkingen in kleurspecificaties, en risico op vervalsing en artefacten.
Kleurnegatieffilm registreert een beeld met cyaan-, magenta- en gele kleurdippen, die elk bepaalde golflengten van licht absorberen. De exacte werking hangt van vele factoren af, waaronder de film zelf. Kleurendrukpapier wordt gemaakt om perfect te passen bij deze kenmerken.
‘…scant de film zoals ze gezien wil worden’
De uitdagingen bij het digitaliseren van beroemde films zoals Kodachrome, een veelgebruikte stock voor Film Rescue International, maken dat deze problemen extra nadruk krijgen.
Kodachrome vertoont vaak een blauwe kleurzweem tijdens het scannen, evenals kleurfading, halo’s en andere artefacten, die allemaal handmatig moeten worden gecorrigeerd, een arbeidsintensief proces.
Maar het multispectrale scansysteem elimineert al deze problemen.
“Het levert echt mooie beelden snel op,” zegt Miller. “Wat ik uit deze machine heb gezien, is Kodachrome zoals Kodachrome hoort te zijn.”
Miller vertelt aan PetaPixel dat het aanzienlijk eenvoudiger is om bestanden te bewerken die vanuit het nieuwe multispectrale systeem komen dan van andere systemen die hij heeft gebruikt.
“Ik heb zo veel plezier met deze scanner.”
‘Kodachrome zoals Kodachrome hoort te zijn’
De Achromatic sensor van de IQ4 150MP heeft geen Bayer-filter – het is een monochroom sensor – en kan een enorme hoeveelheid lichtgegevens vastleggen in elk pixel. Elke primaire kleur, rood, groen en blauw, wordt volledig vastgelegd voor alle 150 miljoen pixels. Elke belichting vangt één specifieke kleur en deze frames worden vervolgens samengevoegd tot een volledige, uiterst nauwkeurige kleurenafbeelding.
Maar waarom geen dedicated film-scansysteem gebruiken? Natuurlijk heeft FRI die, maar de zeer gespecialiseerde sensoren in deze systemen worden niet meer geproduceerd. Als een sensor uitvalt, moet deze worden vervangen door een gebruikte sensor, die niet altijd beter is. Dit probleem geldt ook voor andere kritieke onderdelen van de scanners en zal met de tijd alleen maar verergeren. Routineonderhoud kost duizenden euro’s, en de technici die dit kunnen, verlaten de sector. Het is simpelweg geen duurzame situatie.
Hoewel Stellacci benadrukt dat geen enkele component van het nieuwe Phase One Multispectrale Systeem uniek is, is de combinatie van alle elementen dat wel. Het vertegenwoordigt een enorme vooruitgang in digitale filmverwerking, een veld dat de laatste jaren nauwelijks technologische sprongen heeft gemaakt. Het combineert alle modernste digitale beeldvormingstechnologieën in een betrouwbaar, gebruiksvriendelijk en uitzonderlijk systeem dat nergens anders te vinden is.
Praktisch en doelgericht multispectraal film-scannen
Mattia benadrukt het belang van pragmatisme voor een project als dit. Hij werkt nu enkele maanden aan het systeem, maar heeft jarenlange academische ervaring met filmverwerking. Hij vertelt dat hij ooit een scanner ontwikkelde met 80 spectrale banden, maar “veel daarvan heb je niet nodig.” Hij heeft ook gewerkt met systemen die gebruik maken van kleinere camera’s, wat leidde tot mosaïc-achtige technieken en extra bewegingscomponenten.
Door tientallen spectrumbanden weg te laten, wordt het digitaliseringsproces aanzienlijk eenvoudiger. Bovendien maakt het gebruik van een grote sensor in de camera volledige mosaïcering overbodig (de Phase One multispectrale scanner scant op meer dan 10.000 DPI voor een 35mm frame). En hoewel academisch onderzoek niet altijd gericht is op praktische toepassingen, werkte Stellacci ijverig aan een systeem voor Film Rescue International dat efficiënt, consistent en semi-geautomatiseerd kon functioneren.
De infraroodlichtbron is ook essentieel, omdat het de software mogelijk maakt automatisch stof en krassen te verwijderen.
De workflow is vrij rechttoe rechtaan, hoewel de hardware en software achter de schermen uiterst geavanceerd zijn. Nadat de film is voorbereid voor scanning—FRI doet natte scanning—gaat deze in de juiste houder boven de multispectrale lichten, en de Phase One camera, lens en software werken samen voor de optimale focus en belichting. Eenmaal ingesteld, duurt het scannen van elke frame over alle kleurgangen minder dan 10 seconden.
Stellacci wilde zoveel mogelijk knelpunten elimineren, van voorbereiding tot het vastleggen en de uiteindelijke output. De software die hij heeft ontwikkeld voor het systeem biedt alle benodigde controle voor Miller, en zorgt dat alles naadloos verloopt. De resultaten zijn direct uitstekend, met nauwelijks handmatige kleurboutages nodig.
Zelfs als een Bayer-pattern-camera uiteindelijk vergelijkbare resultaten kan behalen als het Phase One multispectrale systeem, vereist het veel handmatig werk. Miller gelooft dat het nieuwe systeem van Phase One betere resultaten biedt dan zijn eigen Bayer-pattern scanners, ongeacht de instellingen die hij probeert.
Een ander voordeel van het nieuwe systeem is dat het gemakkelijk elke formaat kan scannen waarvoor FRI een houder kan maken.
“Dit was een beperking bij onze Fuji SP-3000,” zegt Miller. “Voor ongewone formaten moest je improviseren, en het kon niet groter scannen dan 6×9 centimeter. We gaan alles scannen, van Minox tot 4×5, zodra we de juiste houders hebben. Er komen bijna dertig houders, inclusief een crop-houder en een overscan-houder voor alle formaten.”
Verbazingwekkende prestaties bij film Digitaliseren
Hoewel Miller erkent dat veel mensen goedkope en snelle scanmethoden wensen, weet hij dat er een archiefgemeenschap is die de hoogste kwaliteit zoekt. Hij gelooft dat het Phase One multispectrale systeem daar perfect voor is.
Gezien de kosten van de Phase One IQ4 150MP Achromatic sensor zelf, en alles wat erbij komt kijken, is duidelijk dat Miller en Film Rescue International aanzienlijk investeren in hun project. Het is een gewaagde stap.
“Dit is het werk waar ik van hou,” zegt Miller hoopvol, terwijl hij hoopt dat Film Rescue International een klein deel van de archieffilmmarkt kan bedienen dat de beste kwaliteit wil. “Ik hou ervan om oude negatieven uit de jaren 40, 50, 60 en 70 te scannen.” Hij merkt dat de oudere foto’s erg interessant zijn, omdat fotografie toen nog relatief ongebruikelijk was, en mensen zo zorgvuldig waren in het maken van elk frame.
Bij het digitaliseren van oude films — of het nu gaat om familieherinneringen of belangrijke historische momenten — biedt het Phase One multispectrale systeem een toekomstbestendige, moderne oplossing met een ongelooflijke resolutie en kleurnauwkeurigheid. Het systeem voldoet uiteraard ook aan de FADGI-standaarden.
“We streven ernaar om de top te zijn in de markt voor verloren en gevonden filmverwerking, en om een scannersysteem te hebben waar we in alle eerlijkheid kunnen zeggen: ‘Dit is het, zo goed als je het overal krijgt,’ dat is echt belangrijk,” zegt Miller. Hij gelooft dat het nieuwe systeem onverslaanbaar is.
“Hoewel alle beelden in dit artikel mogelijk marginaal kunnen worden verbeterd met digitale nabewerking, vond ik het belangrijk om de scans te presenteren zoals ze uit de scanner kwamen, en daarvoor zijn de resultaten uitzonderlijk,” voegt Miller toe.
‘Dit is het werk waar ik van hou’
Na het systeem in actie te hebben gezien, de zeer vroege resultaten te hebben onderzocht en met de ontwikkelaars te hebben gesproken, staat Miller stevig achter zijn vertrouwen. Film Rescue International en Mattia Stellacci hebben iets werkelijk bijzonders gecreëerd.
