Doppel8 Filmtransfer
Wenn man alte Doppel8 Filme besitzt, stellt man sich früher oder später die Frage, wie man diese Filme ins digitale Zeitalter retten kann.
Erster Versuch
Die erste und naheliegende Lösung, den Film einfach von der Leinwand abzufilmen, zeigt sofort die Probleme die es dabei gibt: Videokamera und Filmprojektor laufen nicht synchron und die Bildqualität lässt sehr zu wünschen übrig. Die Leinwand selbst schluckt sehr viel Licht. Videokamera und Filmprojektor stehen nicht in einer Flucht, so das eine geringe Verzerrung unvermeidbar ist.
Zweiter Versuch
Der nächste Ansatz war, den vorhandenen Bolex Filmprojektor von 18 Bilder pro Sekunde auf 16 2/3 Bilder pro Sekunde zu verlangsamen, was ein Abfilmen mit einer Belichtungszeit von 1/50 Sekunde möglich machen sollte. Jedes Film-Bild würde demnach genau 3 Videobildern entsprechen. Auch hier ist das Problem, das Filmprojektor und Videokamera zwei unabhängige, nicht synchronisierte Systeme sind.
Ein Abfilmen klappte mit der verlangsamten Projektorgeschwindigkeit besser, jedoch waren noch viele Versuche mit Umlenkspiegeln und diversen Projektionsflächen nötig, um auf die nächste Idee (des direkten Abfilmens in den Lichtkegel des Projektor) zu kommen. Die Firma Fälker Telecine bot ein Umbauset mit LED Beleuchtung und spezieller Optik an.
Die Spannung für die LED Beleuchtung wird direkt am Trafo des Filmprojektors abgegriffen und anstelle der original Projektorlampe eingebaut:
Die Filmüberspielungen mit dieser Methode waren schon ganz brauchbar, jedoch gab es immer noch Synchronisationsprobleme (z.b. Gleichlaufschwankungen) und jedes Filmbild wurde 3mal hintereinander auf Video aufgenommen. Viele Videobearbeitungstools haben damit Probleme, wenn ein Videobild mehrfach hintereinander im Videoclip vorhanden ist. Ein verbünftiges Stabilisieren ist somit nur schwer möglich.
Dritter Versuch
Nur wenn der Filmprojektor die Videokamera steuert (triggert), spielt die Geschwindigkeit (und Geschwindigkeitsschwankungen) des Filmprojektors keine Rolle.
Dieses Projekt beschreibt eine Selbstbau-Lösung die jedes einzelne Bild des Films digitalisiert und zu einem digitalen Film zusammensetzt:
Bolex Paillard 18-5 Filmprojektor
Folgende Umbauten wurden am Bolex Filmprojektor durchgeführt:
- Flügelblende vom Bolex Projektor ausgebaut. Diese dunkelt den Projektor mehrfach pro Einzelbild ab, dies ist nicht nötig und nimmt nur Licht weg.
- Projektorlinse entfernt
- Glas-Hitzeschild vor dem Projektionsfenster entfernt. Durch die LED-Beleuchtung entsteht keine Hitze mehr
Industrie Videokamera
Da die Doppel8 Filme mit möglichst guter Qualität abgefilmt werden sollen, fiel die Wahl auf die Industriekamera acA1440-74gm von Basler:
Diese Kamera hat eine Auflösung von 1440px mal 1080px, was genau dem Seitenverhältnis der Doppel8 Filme entspricht. Die Kamera kann per Gigabit Ethernet angeschlossen und per externer Quelle zum Schießen eines Bildes getriggert werden. Mit 10 bzw. 12 bits Farbtiefe sollten auch ausreichend Reserven für nachträgliche Farb und Helligkeitskorrekturen vorhanden sein.
Objektiv
Das Objektiv stellt due größte Herausforderung dar. Die Sensorgröße der Kamera ist 5mm x 3,7mm. Ein Doppel8 Bild auf dem Film hat die Aufnahmegröße von 4,9mm x 3,6mm. Das abzufilmende Bildfenster ist also ist also etwa gleich groß wie der Bildsensor der Kamera.
Nach vielen Versuchen funktionierte das Mega Pixel Objektiv Makro 1,0x von Opto am Besten:
LED-Beleuchtung
Bei 18 Bildern pro Sekunde, steht jedes Filmbild etwa 55ms (1/18 s) lang still. Von dieser Zeit muss aber noch das Weiterziehen (Filmtransport) zum nächsten Bild abgezgen werden. Die verbleibende Zeit ist die Zeit, die zum Schießen eines Fotos genutzt werden kann. Um möglichst scharfe und wenig verwackelte Bilder zu begommen, muss die Belichtungszeit möglichst gering sein.
Da die LED-Beleuchtung von Fälker Telecine weitestgehend unbekannte Parameter hat, musste eine neue LED-Beleuchtung her. Mit Hilfer der Spezialisten im LEDStyles Forum konnten Alternativen gefunden werden. Getestet wurde:
- LED Modul mit 7x Samsung LM281B 4000 Kelvin und CRI 80: Sehr Hell, kurze Belichtungszeit um die 2,5 ms
- OSRAM Oslon Square 120 Horticulture White Star 5700 Kelvin CRI90+: Sehr Hell, kurze Belichtungszeit um die 2,2 ms
- CREE XP-G3 R3 CRI 90+ 5700 Kelvin: Sehr Hell, kurze Belichtungszeit um die 2,2 ms. Gefühlt das beste Ergebnis.
Um die Helligkeit der LED einzustellen, muss der Strom durch die LED geregelt und konstant gehalten werden. Dies funktioniert am einfachsten mit einem Labornetzteil:
Lichtschranke
Der Bolex Filmprojektor hat an der vorderen Seite die Hauptantriebsachse. Diese macht exakt eine Umdrehung pro Bild und bietet sich direkt an um den Triggerimpuls für die Kamera abzugreifen. Als schnelle Lösung (zum Testen) wurde ein Reed-Kontakt installiert und ein Magnet der auf der Antriebsachse befestigt wurde:
Da aber selbst ein kleiner Magnet zu Unwucht führt und der Reed-Kontakt zum prellen neigt, musste eine “nicht-machanische” Lösung her:
Die Lichtschranke besteht aus einer Infrarot Diode und einer entsprechenden Photodiode. Das Ganze funktioniert auf dem Differenz Prinzip: die IR-Diode pulsiert in hoher Frequenz, das Antriebsrad hat einen dunklen und einen hellen Bereich. Es wird jeweils die Differenz sowohl im Dunklen als auch im Hellen Bereich mit und ohne IR-Diode gemessen. Das einfallende Tageslicht wird somit eliminiert.
Triggerschaltung
Die Lichtschranke wird mit einem kleinen Arduino Nano gepulst und dieser schaltet den Triggereingang der Basler Kamera sobald das Antriebsrad in den reflektierenden Bereich kommt. Über den Nano lässt sich somit auch die Wartezeit justieren um den optimalen Stand des Filmbildes zu erreichen. (Man will ja kein Bild schießen wenn der Projektor gerade den Film weiter transportiert)
Der Arduino ist nach außen wie folgt verschaltet:
Software
Als letzter Teil der Aufnahme-Kette fehlt nur noch eine Software. Der Projektor ist in der Lage, die Videokamera zum genauen Zeitpunkt wenn das Bild korrekt projeziert wird, zu triggern. Die Abspielgeschwindigkeit des Projektors spielt dabei keine Rolle mehr. Der Aufgenommene Film sol jedoch immer in original Geschwindigkeit laufen. Beim Doppel8 sind das 18 Bilder pro Sekunde. Da dies jedoch kein ganzzahliges Verhältnis zu den 50Hz des deutschen Fernsehsystems passt, musste eine Software her, die ankommendes Bilder zu einem Film in der Geschwindigkeit 16 2/3 aufnehmen kann.
Da es keine vernünftige Capture-Software gab, hieß es also: selbst programmieren.
Das fertige Resultat sieht dann so aus: