Оцифровка 8-мм кинопленок


Несмотря на то, что снимать 8-ми миллиметровыми (8 мм и Супер 8 мм) кинокамерами прекратили еще в 80-90 годы прошлого века, интерес к оцифровке накопленных за несколько десятилетий домашних киноархивов до сих пор не ослаб. Пусть эти кинопленки и не обладают высоким качеством изображения, зато содержат очень важную для многих, и, главное, — неповторимую информацию о годах собственной юности, о людях старшего поколения, традициях и особенностях ушедших времен...

С появлением более современных форматов съемки и хранения видео — сперва VHS видеокамер и магнитофонов, затем цифровых Video CD, DVD-Video и т.д., обладатели домашних киноархивов начали переводить их в более удобный для просмотра и более надежный, с точки зрения хранения, вид. Применялись два очевидных подхода:

  • поручить такую работу специалистам (есть немало фирм, выполняющих такие работы; по крайней мере, в крупных городах с этим проблем не возникает, неприятные моменты лишь в стоимости таких работ и в не всегда высоком качестве: фирмы бывают разные...)
  • выполнить пересъемку самостоятельно с использованием подручных средств.

На  теме обращения к специалистам в этой статье останавливаться не будем — кому интересен такой путь, тот может заглянуть в форум, ссылка на который дана в конце статьи, и найти нужную информацию, как и где искать таких специалистов, и кому можно доверить свое сокровенное. Опустим и обсуждение других, более экзотических вариантов оцифровки, например, с помощью слайд-сканера: в первую очередь, в связи с отсутствием качественных и удобных решений, позволяющих применить эти варианты. Здесь мы попытаемся рассказать о собственном опыте организации процесса оцифровки на базе доработанного кинопроектора и видеокамеры. Почему выбран именно этот способ, какие еще варианты существуют, а также теорию процесса можно прочесть в более полной статье.

1. Описание необходимого оборудования

1.1. Проектор.

Кинофильм с кинопленки удобнее всего воспроизводить на специально предназначенном для этих целей кинопроекторе. Для 8мм кинопленок (как стандартных, так и Супер 8) в советские времена было выпущено несколько видов проекторов, отличающихся как конструктивно, так и по удобству использования, надежности работы и ряду дополнительных функций. Основные типы: «Русь», «Луч» и «Волна».  Одним из самых удобных является «Русь-2» (мы использовали именно его), но годятся все три базовые модели в разных модификациях. Существует довольно много зарубежных моделей 8мм кинопроекторов, правда, гораздо менее распространенных у нас. В целом все они пригодны для описанных выше способов оцифровки. На просторах бывшего Союза сохранилось довольно большое количество работоспособных (или легко доводимых до работоспособности) экземпляров таких проекторов, их, как правило, можно без особого труда отыскать в собственной кладовке либо на рынках соответствующей технической направленности (по крайней мере, в крупных и средних городах) или по объявлениям... Стоимость их тоже обычно попадает в рамки разумности (по примерным оценкам — от 20 до 100$).

Для метода, использованного нами, нужны некоторые доработки проектора. Основная из них — удаление обтюратора (подробнее изложено в п.2.2).

Другие доработки не столь обязательны и связаны, в первую очередь, с необходимостью дополнительной защиты пленки от перегрева при медленных режимах проекции (подробно изложено в п.2.2 и 2.3).

1.2. На что проецировать.

В качестве экрана проще всего использовать обычный лист белой бумаги формата А4. Именно такая проекция обеспечивает достаточную яркость изображения, его неплохое качество (при условии четкой установки резкости), а некоторыми геометрическими искажениями за счет несоосности камеры и проектора можно пренебречь – они незначительны.

1.3. Видеокамера и передача оцифрованного изображения в компьютер.

Для оцифровки годятся практически любые видеокамеры стандартного формата (для нас это PAL, для Штатов и ряда других неевропейских стран — NTSC). Понятно, что речь идет о полноценных видеокамерах — использование видеовозможностей цифровых фотоаппаратов, мобильных телефонов и т.п. всерьез рассматривать не стоит...

Удобнее использовать цифровые видеокамеры — изображение сразу получается в цифровом формате. Из них определенное преимущество имеют DV-камеры, в первую очередь, miniDV-камеры, наиболее распространенные — DV-формат сейчас один из самых качественных и одновременно наиболее удобный для редактирования и дальнейшей обработки.

Для пересъемки пригодны и другие типы цифровых камер (с записью Mpeg2 или Mpeg4-формата, скажем, mini-DVD или пишущие на жесткий диск, или флэшки и т.п.), а также аналоговые камеры, но их использование несколько более хлопотное, потому здесь не рассматривается.

При пересъемке, видео можно записывать как на кассету miniDV-камеры (что обычно удобнее), а можно и сразу захватывать цифровой видеосигнал с выхода DV (IEEE 1394) в компьютер (тогда компьютер необходимо расположить поблизости от установки для пересъемки, что не всегда удобно).

2. Практическая реализация оцифровки 8мм кинопленок

2.1. Базовая часть установки для оцифровки 8мм-кинопленок.

Итак, простейший вариант пересъемки:

а) устанавливаем проектор (п. 1.1, проектор отрегулированный, доработок пока не требуется) и экран в виде обычного белого листа бумаги А4 (не блестящего) на небольшом расстоянии от проектора (около метра);

б) устанавливаем камеру (удобнее — на штативе, хотя бы маленьком, настольном) сбоку и, может, чуть впереди от проектора, ближе к оси проекции;

в) позиционируем проектор при включенной лампе без пленки так, чтобы свет от кадрового окна занимал почти весь лист, и, соответственно, наводим видеокамеру на этот световой прямоугольник, трансфокатором камеры подстраиваем масштаб;

г) устанавливаем пленку в проектор (все это можно делать при свете) и, запустив проекцию на малой скорости, наводим резкость (тут самое время выключить свет), и доводим до совершенства позиционирование проектора и камеры по реальному кадру — изображение должно занимать как раз весь кадр без существенного обрезания, но лучше и без запаса. Изображение должно быть резким (в первую очередь, следите за резкостью проектора, но и резкость на камере лучше установить в ручном режиме — в автомате она будет теряться при исчезновении изображения и потом долго и не всегда надежно наводиться при его появлении);

д) все готово к пересъемке — отматываем пленку на самое начало фильма (лучше к началу пленки добавить кусок пленки метра два длиной, желательно, с изображением), выключаем свет. Пока проходит этот доп-кусок, нужно проверить правильность ранее сделанных настроек и, возможно, что-то подправить, а также установить нужную скорость проекции около 16 к/с  и включить камеру на съемку.

Минимально-приемлемый процесс захвата организован.

Правда, у этого способа прямой съемки с экрана остается непреодолимый недостаток: качество захваченного изображения далеко от желаемого из-за сильных мерцаний светового потока, даваемых обтюратором, при этом последующими обработками его существенно не улучшить.

2.2. Модификации базового варианта для метода съемки на малой скорости проекции избыточного видеоряда с последующим программным фильтрованием «лишних» кадров.

Итак, имеем базовый вариант (п.2.1), относительно которого основным доработкам подвергнется проектор, все остальное оставляем как в базовом варианте, то есть захват ведется с экрана — листа бумаги А4.

В проекторе удаляем обтюратор (это трехлопастная деталь, слегка напоминающая вентилятор, насаженная на главный вал проектора, лопасти обтюратора при вращении периодически перекрывают свет от проекционной лампы, падающий на кадровое окно). Аккуратисты снимают его путем достаточно сложной процедуры разборки и обратной сборки проектора (иначе его «цивилизованно» не снять), а «грубые люди»   срезают лопасти ножницами по металлу — результат в обоих случаях одинаков (при аккуратном удалении обтюратор, конечно, можно вернуть на место, но мы с трудом представляем себе ситуации, при которых это может понадобиться — пользоваться проектором по старому основному применению в наше время уже мало кому приходит в голову, а для оцифровки обтюратор только мешает). Для любителей цивилизованного подхода о процедуре аккуратного снятия обтюратора можно почитать в ветке на форуме iXBT.com [1].

Другие доработки не столь обязательны и связаны, в первую очередь, с необходимостью дополнительной защиты пленки от перегрева при медленных режимах проекции. В стандартной конструкции проектора предусмотрен дополнительный тепловой фильтр, который перекрывает световой канал при снижении скорости ниже порядка 4-5 к/с, а тем более при полной остановке двигателя. В реальных условиях оцифровки скорость проекции, как правило, и находится вблизи этих значений, и тепловой фильтр сильно мешает качественной пересъемке. Потому его удаляют или блокируют в открытом состоянии. А для защиты кинопленки приходится:

  • либо следить за скоростью проекции, не давая ей падать ниже 4...5 к/с, и мгновенно отключать лампу при внеплановой остановке пленки в проекторе;
  • либо ставить дополнительную вентиляцию (один из вариантов показан в п. 2.4);
  • либо менять лампу накаливания на энергосберегающую, которая греется значительно меньше при том же световом потоке (это здесь не рассматриваем).

Удалив обтюратор, можно сразу приступать к съемке на малой скорости проекции — все, как в базовом варианте, только скорость проекции желательно выдерживать в диапазоне 4 — 7 к/с. Для проектора «Русь-2» это достаточно просто — регулятор скорости ставится близко к минимальному значению — минимум у исправного проектора, и обеспечивает скорость порядка 4 к/с.

Тут много тонкостей и нюансов:

  • проектор в холодном состоянии «крутит» гораздо медленнее, чем хорошо прогретый (наш экземпляр, например, после получаса работы не понижает скорость ниже 5...6 к/с);
  • проектор в холодном состоянии не стартует при установке регулятора в минимум, то есть приходится стартовать в среднем положении регулятора и потом уменьшать до нужных 4...7 к/с;
  • для поддержания желаемой скорости нужен определенный опыт: субъективно, на слух, скорость даже 7 к/с ощущается, как «очень маленькая» и ее легко превысить, не заметив ее увеличения при прогреве проектора (мы в свое время записали звук тарахтения проектора на желаемой скорости около 6 к/с на компьютер и включали эту запись, чтобы контролировать скорость на слух, сейчас такую запись можно слушать на Mp3-плеере и т.п.).

Отснятое DV-видео или захваченный прямо в компьютер видеофайл необходимо обработать фильтром GetDups, о чем рассказано в главе 3. На выходе мы получим качественный цифровой вариант нашего 8мм кинофильма.

2.3. Установка дополнительного вентилятора на проектор.

Если в проекторе будет применяться стандартная лампа, то весьма желательно обеспечить хорошую вентиляцию, чтобы не вызвать перегрева кинопленки (пленка может застрять даже при стандартной скорости проекции, а тем более на пониженной скорости).

Проще всего на задней крышке проектора установить вентилятор от блока питания компьютера (старые блоки питания сейчас легко найти и снять оттуда вентилятор, можно купить его отдельно). Питается такой вентилятор постоянным током 12 В. Такое напряжение можно взять с соответствующих обмоток трансформатора проектора (например, от питания лампы) и выпрямить простым диодным мостиком. Вариант монтажа показан на рисунке далее (в задней стенке прорезается дополнительное отверстие).

Такой вентиляции вполне достаточно для охлаждения пленки, даже если она внезапно остановится, по меньшей мере, пленка не желтеет в течении 5-10 секунд, чего достаточно для ручного выключения лампы.

3. Последующая обработка захваченного видео. Утилита AviSynth.

Качество изображения, полученного при пересъемке и оцифровке 8мм кинопленки, как правило, далеко от представлений о качестве даже любительских съемок современными видеокамерами — даже правильно захваченные кинокадры содержат царапины, пятна, зернистость, иногда заметно мерцание за счет разной яркости соседних кадров, заметны подергивания за счет неточности позиционирования кадра при движении пленки. Весьма желательно подправить цвета, которые нередко тускловаты и т.д.

Для способа, описанного в пункте 2.2, необходимо фильтрование «лишних» кадров из избыточного видеоряда, полученного съемкой на малой скорости проекции с помощью фильтра GetDups.

3.1. Таким образом, для получения качественного видео имеет смысл использовать специальную программу видеообработки - AviSynth, для которой разработано множество фильтров, в том числе и специально под задачи улучшения качества именно видео, полученного при захвате 8мм кинопленок (фильтры для AviSynth, как правило, бесплатные, что тоже немаловажно).

Подробно об установке и работе с AviSynth стоит прочесть статью “Основы использования утилиты AviSynth при обработке видео”. Конкретику по его использованию в задачах обработки видео, оцифрованного с 8мм кинопленки, в том числе об использовании фильтра GetDups, читайте в главе 4 полной версии статьи.

3.2. В заключение несколько слов о других фильтрах, применяемых именно в обработке видео из 8мм кинопленок (подробнее о них стоит прочесть на странице автора Fizick [3]):

  • DeScratch — удаление царапин
  • DeSpot — удаление пятен
  • HotSpot — компенсация неравномерного освещения экрана (как правило, в центре изображение гораздо ярче, а к углам — темнее)
  • DeFlicker — стабилизация средней яркости (убирает мерцание из-за разной яркости последовательных кадров)
  • DeGrainMedian — уменьшение зернистости (довольно грубое удаление крупных шумов и зернистости пленки)
  • Fft3dFilter — уменьшение шумов видео (более тонкое фильтрование шумов, гораздо более совершенный, хотя и очень медленный фильтр, его применяют не только для обработки видео с кинопленок, а и довольно широко в целом в видеообработке)
  • DePan — многофункциональный фильтр, из набора его функций чаще всего в оцифровке 8мм фильмов используют две функции:
    • DePan — с определенным набором параметров позволяет преобразовать частоту из 16 к/с в 24 к/с (24 — вполне приемлемое приближение для частоты PAL-видео, которая равна 25 к/с (см. документацию к DePan, раздел "Использование DePan для изменения частоты кадров") и
    • DePanStabilize — позволяет неплохо скомпенсировать дрожание кинокадров из-за нечеткого их позиционирования в кадровом окне (особо заметно при «побитой» перфорации, но иногда проявляется даже при качественной пленке и отрегулированном проекторе).

4. Заключение.

На этом можно и заканчивать...

Простейшая установка, описанная в пункте 2.2, даст очень неплохие результаты, но, конечно, каждый вправе выбрать, что ему удобнее. Возможно, стоит начать с простейшего варианта (п.2.1), а если качество результата не устроит и одновременно хватит энтузиазма и времени на дальнейшие усовершенствования, то продолжить.

Кроме описанного выше, существует ряд более сложных усовершенствований, например:

  • замена лампы накаливания энергосберегающей люминесцентной лампой;
  • реализация способа прямой проекции «объектив — в объектив»;
  • стабилизация скорости проекции (например, на 7 к/с — оптимальной скорости для метода по пункту 2.2);
  • понижение скорости проекции за счет редуктора (это важно для проекторов, у которых не регулируется скорость вращения двигателя, например, для 16 мм проекторов).

Большинство из материалов этой статьи (да, впрочем, и не описанных в ней, а лишь упомянутых, доработок) можно найти в ветке форума iXBT.com, здесь мы изложили необходимое в более концентрированном и, надеемся, более понятном виде.

Литература и ссылки по теме:

  1. Тема в форуме iXBT.com "Пара вопросов освоившим покадровый захват с 8мм кинопленки"
  2. Статья Александра Балахнина (Fizick) "Основы использования утилиты AviSynth при обработке видео"
  3. Страница Fizick-а с его фильтрами для AviSynth

Продолжить общение на эту тему, помочь в решении проблем и порадоваться достижениям можно в вышеуказанной ветке на форуме.

Дерзайте!

 

 




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.