Покадровая оцифровка 8мм фильмов

В Интернете много статей по оцифровке 8мм фильмов. В последнее время разработано много способов, о чем подробно рассмотрено на сайтах, например, Сергея Петрова и http://www.ixbt.com/divideo/8mm.shtml. Очень много информации на профильном форуме сайта ixbt.com: часть 1, часть 2, часть 3, часть 4, часть 5.

На сегодняшний день самым перспективным способом оцифровки 8 мм фильмовв домашних условиях — это покадровое сканирование или пересъемка. Этот способ обеспечивает получение наиболее качественной цифровой копии фильмов. До недавнего времени этот прием был очень трудоемким и затратным. Однако технологии не стоят на месте.

На сегодня существует несколько способов реализации покадрового сканирования или покадровой съемки 8 мм фильмов. Все они сводятся к одному — это получить цифровое изображение каждого кадра фильма. И уже после этого с помощью программы, например, VirtualDub преобразовать группу изображений в фильм с последующей редакцией в видеоредакторах с добавлением титров, музыки и прочих достижений видеоиндустрии, которые не были доступны в эпоху 8мм пленки.

В домашних условиях наиболее приемлемыми являются способы, которые основаны на использовании кинопроектора и устройства видеозахвата. Если Вы посетили указанные ссылки, то Вы уже в курсе, что надо доработать, прежде всего, кинопроектор. Способов переделки кинопроектора описано много. Рассмотрим еще один. Но сначала остановимся на теории вопроса.

Выбор способа и методики пересъемки пленки

После изучения опыта по решению вопроса покадровой пересъемки пленки и анализа своих возможностей было принято решение изготовить устройство с ипользованием кинопроектора "Русь" и WEB-камеры. Это устройство необходимо подключить к USB-разъему компьютера. Необходимое программное обеспечение должно в нужный момент захватывать изображение, полученное с WEB-камеры, и сохранять картинку на жестком диске с автоматичеким присвоением нового имени, чтобы не происходила перезапись одного и того же файла. Рассмотрим подробнее весь процесс на графике.

Сначала идет вращение основного вала кинопроектора, в процессе которого пленка продвигается в фильмовом канале с помощью грейфера. Когда кадрик пленки установлена в кадровом окне, зуб грейфера выходит из зацепления с пленкой. В этот момент и происходит остановка вращения вала. Во время паузы неподвижное изображение передается на WEB-камеру, формируется команда программе на захват изображения и производится запись этого изображения на жесткий диск компьютера. Время паузы зависит от быстродействия компьютера и его комплектующих. Использовался компьютер на основе двухядерного процессора Intel Core2 E6550 Duo 2,33Ghz, ОЗУ 2Gb, видеокарта NVIDIA GeForce8500 GT 1Mb. Для нормальной и стабильной работы понадобилось около 0,5 сек.

Почему в качестве устройства для захвата изображения была выбрана WEB-камера?

Сначала определимся с минимально целесообразным размером сохраняемых изображений кадриков пленки. Размер кадрика пленки N8 составляет 4,7×3,55 мм, а 8S — 5,69×4,12 мм. Из всех имеющихся у автора был выбран объектив, который обладает самой высокой разрешающей способностью. Максимальная разрешающая способность объектива, который был выбран из того, что было, составляет не более 60 линий/мм. Таким образом, для кадра S8 объектив способен "рассмотреть" 60х5,69 = 341 линия по горизонтале, что эквивалентно 682 пикселям, и 60х4,12 = 247 линий, что эквивалентно 494 пикселям. Таким образом, необходимо устройство с матрицей 336908 пиксей, или, более понятно, в чуть больше 0,3 мегапикселей. Соотношение сторон кадрика составляет примерно 4/3. Самое близкое стандартное разрешение матрицы 640х480 пикселей. Это разрешение матрицы для кадрика пленки N8 даже превышает возможности нашего объектива.

Сразу оговоримся, что это самые "оптимистические" рассчеты. На самом деле все гораздо хуже, и реальный результат гораздо ниже. Это связано с многими факторами. Прежде всего, пленка проявлялась в домашних условиях с нарушением некоторых температурных, химических и других процессов, хранилась не в идеальных условиях и не один десяток лет, поменяла более десятка квартир. Больше повезло тем, кто имел возможность проявить пленку в специальных лабораториях. Но это было дорого с финансовой точки зрения, да и таких лабораторий, по нашей информации, в СССР было не больше десяти на всю страну. Но это уже дела минувших дней.

Следующим параметром устройства для видеозахвата, на который многие не обращают внимание, является динамический диапазон или фотографическая широта матрицы. Или, говоря проще, способность распознавать градации света и цвета. В нашем случае, как ни странно, лучших результатов удалось получить с помощью WEB-камеры Ritmix RVC-007M. Применение более "крутых" устройств, к сожалению, лучших результатов не дал.

В хозяйстве у фотографа, который занимается этим уже более полувека накопилось очень много различной фотоаппаратуры. Естественно, был соблазн просто снимать каждый кадр цифровым фотоаппаратом. Но... И это "НО" огромное. Во-первых, фотоаппарат обладает определенным ресурсом. Например, Nikon D90 имеет гарантированный ресурс 150000 срабатывания затвора. Это примерно 2,5 часа фильма. С финансовой точки зрения не очень разумное решение. Во-вторых, быстродействие, например, более дешевого фотоаппарата, у которого затвор не механический, очень мало. Иногда процесс сохранения занимает несколько секунд. Это еще одна причина, почему выбор пал на WEB-камеру.

Ну и в качестве дополнения. Качество Вашего результата зависит не только от качества и возможностей Вашей аппаратуры. Хотя это изначально необходимо. Но и от многих других факторов. Например, часто неправильно выбранный кодек для сохранения видеоматериалов и его настройки приводят к неутешительным результатам.

Эти рассуждения не являются догмой. Они вызваны тем, что имеется в наличии у автора. Возможно у Вас больше возможностей. Для принятия решения Вы сможете воспользоваться моими методиками. Если у Вас есть возможность использовать в своем устройстве более качественные и с бóльшими возможностями устройства, используйте их. Но помните о всех возможных проблемах.

Аппаратура для покадровой пересъемки 8 мм фильмов

В наличии имеется кинопроектор "Русь". С него и начнем. Переделке подлежат механика, электрическая часть и оптическая схема.

Переделки механики и электроники кинопроектора "Русь"

Для управления собираем простую электрическую схему.

Двигатель кинопроектора не обладает необходимой стабильностью и обладает недостаточным усилием при пуске, имеет большие габариты и массу при сомнительных достоинствах. Убираем его вместе с центробежным вентилятором. Разбираем весь механизм обтюратора и грейфера. Разбираем обтюратор, снимаем заслонки обтюратора, и вместо него устанавливаем подходящую шестерню от струйного принтера. В качестве донора подошел вышедший из строя Epson Stylus C79. Шестерню необходимо доработать вырезав в центре отверстие диаметром около 24 мм. Собираем все в обратном порядке.

Из этого же принтера используем один из электродвигателей M1, на валу которого уже установлена шестерня. Двигатель M1 устанавливаем на кронштейн так, чтобы можно было регулировать натяжение зубчатого пассика от того же принтера. Двигатель рассчитан на 24 вольта. С трансформатора проектора можно получить после выпрямления около 16 вольт, что, как оказалось, вполне достаточно для устойчивой работы нашей конструкции.

На конце вала устанавливаем кулачек, который изготавливаем из одной из шестеренок принтера. Под этот кулачек закрепляем в нужном месте переключающую контактную группу S6, которую мы сняли ранее. Эта контактная группа использовалась для совместной работы с синхронизатором звука. Переключение этой контактной группы происходило через каждые 4 кадра. После переделки контактная группа S6 переключается с каждым кадром.

Для включения и выключения электродвигателя M1 используем мощный полевой транзистор VT1 CEP6060. Донором для транзистора послужил один из блоков питания компьютера. Для связи с компьютером используем обычную компьютерную мышь, предварительно избавившись от всего лишнего: корпуса, колесика и прочего. Все зависит от конкретной конструкции мыши. Параллельно контактам левой кнопки мыши подпаиваем нормально разомкнутые контакты реле. Плату мыши закрепляем внутри корпуса проектора. Собираем все остальные элементы электросхемы навесным монтажем.

Удаляем элетролампочку вместе с креплением и отражателем. Вместо нее устанавливаем светодиодный осветитель. Можно использовать светодиоды белого свечения мощностью 1-10 ватт. Вначале использовался светодиод HL2 мощностью 10 ватт. Но практика показала, что этого много, и был применен светодиод мощностью 3 ватта.

Питание светодиод получает через резистор R3 и переменный резистор R4, который до переделки регулировал скорость вращения электродвигателя. Сам светодиод крепим к радиатору. В качестве радиатора послужил алюминиевый уголок. Между светодиодом и кадровым окном крепим матовое оргстекло, которое позволяет обеспечит более равномерное освещение.

Для дополнительного охлаждения на заднюю крышку проектора через разъем установлен компьютерный вентилятор M2. Чтобы вентилятор не упирался в детали проектора, на задней крышке пришлось удалить частично выступ, в нише которого был установлен тумблер переключения интенсивности освещения. Этот тумблер S1 устанавливаем в просверленное отверстие на передней стенке проектора. Теперь он служит для включения общего питания. Правее штатных переключателей устанавливаем переключатель режимов работы S5. Рядом устанавливаем светодиодный индикатор HL1 наличия питания. Переключатели S2, S3 и S4 - штатные кнопки проектора.

Схема работает следующим образом. При включении питания на выходе выпрямителя Br1 устанавливается напряжение около 18 V. При нажатии на штатную кнопку проектора "Вперед" или "Назад" производится перемотка пленки. При включении выключателя S5 и одной из кнопок S2 или S3 двигатель получает питание, пока не произойдет переключение от кулачка контактной группы S6. В это время в фильмовом канале кадр пленки установится в нужное положение, грейфер выйдет из зацепление с пленкой. Двигатель остановится потому, что на затворе транзистора VT1 установится низкий уровень напряжения пока не произойдет заряд конденсатора C1 через резистор R1. Это время остановки двигателя составляет около 0,5 сек. В это же время начнется зарядка конденсатора C3 через обмотку реле K1. Время заряда составляет около 0,2 сек. Примерно на это время замыкаются контакты K1.1 для срабатывания левой кнопки мышки. По окончании заряда конденсатора C1 транзистор VT1 откроется и двигатель получит питания и начнет вращение. Контакты S6 установятся в исходное состояние. Конденсаторы C1 и C2 разрядятся. Схема будет готова к очередному циклу остановки. Частота остановок при указанных номиналах элементов схемы составляет около 2-х кадров в секунду.

Переделка оптической схемы

Для начала удаляем штатный объектив кинопроектора. Далее устанавливаем выбранный объектив. Это может быть объектив от пленочного фотоаппарата, увиличителя или любой другой с фокусным расстоянием около 50 мм и максимально возможным разрешением. Мною из множества имеющихся в наличии объективов сначала был выбран Индустар 61 от фотоаппарата ФЭД-3М. Затем выбор пал на И50У. Под резьбу объектива подбираем набор удлинителых колец. У меня не было нужного размера колец. Поэтому со старого фотоаппарата было снято кольцо крепления объектива и подклеено двух-компонентным клеем к одному из удлинительных колец. Вырезаем из пластмассы пластинку с отверстием чуть меньше, чем резьба переходного кольца. Затем одним из удлинительных колец "нарезаем резьбу" в этой пластине. Пластину крепим на переднюю стенку кинопроектора таким образом, чтобы центр объектива совпадал с центром кадрового окна.

Соосно объективу крепится WEB-камера, с которой предварительно снят объектив.

Необходимое количество колец подбирается с учетом получения резкого изображения на матрице WEB-камеры.

Процедура пересъемки пленки

Подключаем собранное устройство к компьютеру. Если не хватает USB-разъемов, используем разветвитель USB hub. Запускаем необходимую программу видеозахвата. Я использую FrameCapture, которую можно скачать здесь (726,3 кб). Принцип выбора программы — чем проще, тем надежнее.

После заправки пленки включаем свет путем нажатия соответствующей клавиши проектора. Смотрим в соответствующем окне программы, как все скадрировано, корректируем резкость. Включаем покадровый режим проектора тумблером S5. Подводим курсор мышки к кнопке покадрового захвата в окне программы. Запускаем проектор. Встроенная в проектор мышка "нажимает" на кнопку сохранения изображения программы в нужном формате. Контролировать процесс можно в окне программы. К сожалению, в это время компьютером пользоваться нельзя.

Дополнительные материалы по теме покадровой пересъемки пленки:
— Сайт Александра Кочкина — очень много полезной информации;
— Сайт Сергея Петрова — полезный материал по переделке кинопроектора, его обслуживании и настройке;
— Статья на iXBT — очень доступно, подробно и по делу.