Tervetuloa kameralaukkuun!

Pääset mukaan keskusteluihin rekisteröitymällä.
Register Now
  1. Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla tämän sivustoa käyttöä, hyväksyt evästeidemme käytön. Lue lisää.

Skannerioptiikka.

Keskustelu osiossa 'Optiikat' , aloittajana A.Alhonen., 17 Huhtikuu 2011.

  1. c

    c Well-Known Member

    5 360
    103
    63
    Vs: Skannerioptiikka.

    mietin tossa valohukassa vaan sitä, että jos joutuu liikaa palkeita venyttelemään pitkällä polttovälillä päästäkseen sopivan lähelle.. siinä häviää helposti se aukko pari

    kuinka nopea tommosesta härvelistä voi tulla? mietin vaan tota rivi riviltä skannaamista leffafilkassa, miten sä ole tota hommaa kelannut?
     
  2. Johannes

    Johannes Well-Known Member

    2 346
    302
    83
    Vs: Skannerioptiikka.

    Valohäviö ei riipu loitonnuksesta senttimetreissä vaan suhteessa polttoväliin. Tai oikeastaan valon määrä pysyy samana, se vain jakautuu suuremmalle alalle, jolloin kuvan rekisteröivälle kennolle jää pienempi määrä valoa pinta-alayksikköä kohden.
     
  3. Vs: Skannerioptiikka.

    Kennon siirtorekisteristä luetaan data 5 MHz taajuudella pikseli kerrallaan, 2087 pikseliä, eli 0,4 ms menee lukemiseen. Tänä aikana voi jo valottaa seuraavaa "kuvaa", joten jos tarvittava valotusaika on tuota lyhyempi niin voi heti aloittaa seuraavan "otoksen". ("Kuvan ottaminen" vie vain 3 µs.) Kenno on aika herkkä (isot pikselit) ja valoa on teholedeissä yllin kyllin joten 0,4 ms valotusaikaan on mahdollista päästä eikä tarvitse odotella turhaan. Otoksia tulee kolme peräkkäin, punaisella, vihreällä ja sinisellä valolla kuvattu. Sitten täytyy liikauttaa filmiä, mihin menee ainakin 1 millisekunti, mutta pahoin pelkään että 2 ms. Eli siis säkällä pääsisi yhteensä 3 ms per juova; 1200 juovalla 3,6 sekuntia per kuva. N. 1,5 minuuttia per 24 kuvaa. N. 4 tuntia per 30 metrin kela. Ei se mitään "valmista hetkessä" hommaa siis ole, mutta ideana on että laite toimii itsestään ja se voi laulaa yötä päivää.
     
  4. Vs: Skannerioptiikka.

    Kyllä nostan hattua jos saat projektin hoidettua niin että se vielä toimii !
     
  5. Jukkis71

    Jukkis71 Active Member

    Vs: Skannerioptiikka.

    Samoin.
    T Jukka
     
  6. Vs: Skannerioptiikka.

    Kuullostaapa rajulta projektilta! Raju mies. Onnea toivotan! =)

    Mitäs jos vaan antais sen filmin rullata jatkuvasti ja räpsisi kuvia liikkeestä. Sitten vähäsen signaalinkäsittelyä jolla resamplais. Olisko helpompaa ja nopeempaa? Miten tarkaks ton filminsiirron voi tehdä ylipäänsä?
     
  7. Vs: Skannerioptiikka.

    Kiitos kaikille kannustuksista!

    Liikkeessä räpsimisessä olisi omat ongelmansa.

    Filmin skannauksessa pitää lähteä siitä, että joka kohta filmistä käytetään hyväksi, ts. minimoida "hukka-ala". Kuollut ala buustaa filmin rakeisuutta. Päällekkäinen ala taas vähentää rakeisuutta mutta terävyyden kustannuksella. Rumpuskannereissa (pikseli kerrallaan PMT:llä) voidaan tämä portaattomasti säätää. 1-rivisellä CCD:llä toinen suunta on fiksattu (esim. tässä 12 x 14 µm pikselit 14 µm välein.)

    Nyt, jos filmi liikkuisi koko ajan, ollaan helposti joko siinä tilanteessa että "räpsiessä" jää jotain välistä, tai räpsitään turhan paljon päällekkäin, tai joudutaan turhaan odottelemaan sitä että filmi olisi oikeassa kohdassa -> aikaa menee hukkaan.

    Minun järkeni sanoo että liikauttamalla filmiä aina mahdollisimman nopeasti ja pysäyttämällä se siihen mahdollisimman nopeasti (kuten normaalit filmi- ja tasoskannerit tekevät) saadaan aika käytettyä mahdollisimman tehokkaasti hyväksi.

    Askelmoottorin tilan vaihtaminen seuraavaanhan on teoriassa äärettömän nopea toimenpide, ja elektronisestikin se vie vain kenties muutamia kymmeniä mikrosekunteja, mutta sitten mekaniikan ja filmin siirtymisen massan hitaus ratkaisee sen kuinka kauan siirtymä oikeasti vie. Itse asiassa moottorin voi ohjata seuraavaan tilaan jo hieman etuajassa, koska massa ei liikahda heti. Sopiva ennakointi löytyy kokeilemalla. Kokeilemalla selviää myös, milloin voi ruveta lukemaan seuraavaa. Pahimmassa tapauksessa siis siniseen ja punaiseen kanavaan tulisi ihan vähäsen blurria, jos yrittää liikaa säästää aikaa. Todennäköisesti siirron voisi tehdä melkein kokonaan sinisen ja punaisen valotuksen aikana ilman että kuvanlaatu hirveästi kärsisi.

    Filminsiirron tarkkuus on minulle vielä kysymysmerkki. Sen näkee vasta sitten käytännössä. Mekaniikka tässä on haasteellisin osuus; helppo kyllä saada toimimaan jotenkin, mutta kuinka helppo tuottaa huippuhyvää jälkeä? Käyttämäni askelmoottori tuottaa juuri oikean askelen 1/4 microstepillä. Tämäkin rajaa tarkkuutta verrattuna moottoriin jossa askel oikeasti olisi tarpeeksi pieni.

    CCD:tä olen jo käyttänyt tekemäni ajoitusgeneraattorin kanssa ja se toimii (siis sekä ajoitusgeneraattori että CCD). Hauskalta näyttää kennon eteen viety haarukka oskilloskoopin ruudulla!.
     
  8. J.Vuokko

    J.Vuokko Well-Known Member

    8 192
    62
    48
    Vs: Skannerioptiikka.

    Huh, tuo on jo ylemmän tason gurutusta.

    Vaan, oma järkeni ei usko siihen että mekaaninen vimpain jossa vääjäämättä on toleransseja olisi koskaan täysin tarkka, siksi miettisin filmin liikutteluun sellaista lennosta kalibrointia, että esim. valokennon tms. avulla katsottaisiin aina framejen liikkeet ja ohjaimen softassa huomioitaisiin tämä. Siis jos tuossa on ohjelmointia mukana..

    Diakuvan kulta-ajalta muistan kuinka filmileikkurit menivät epäsynkkaan esim. tähtikuvien kohdalla, piti aina ottaa väliin joku riittävän kirkas ruutu ettei alkanut katkaisut kesken kuvan. Ilmeisesti nuo laitteet eivät luottaneet siihen, että kamerat valottavat tasavälein ja katkoneet laskemalla kinon reikiä. Tai sitten kyseessä oli juuri joku ryömimis-ilmiö joka vaati välikalibrointia.
     
  9. hm

    hm Member

    215
    12
    18
    Vs: Skannerioptiikka.

    Onko harkinnassa ollut piezon käyttö filmin liikuttamiseksi? Niillä saisi ymmärtääkseni tarkan, säädettävän, nopean ja jäykän toiminnon aikaan. Hintatasosta en kylläkään osaa sanoa.
     
  10. Vs: Skannerioptiikka.

    Tuli uutena juttuna minulle, kieltämättä vaikuttaa houkuttelevalta tekniikalta. Taidan kuitenkin pelata suunnitelman mukaisesti askelmoottorilla. Tarkkuuden pitäisi olla riittävä, ja onhan se käytännössä ainoa skannereissa, kalliimmissakin, käytetty ratkaisu.
     
  11. Vs: Skannerioptiikka.

    Tuossa skannatessani 6x6 mv-ruutua (tosin hieman alikehitettyä) totesin vaan, että hukkaan menee hyvä kamera. Verrattuna 100 x Peakin luupilla tarkasteltuun negaan häviää noin 40-50% yksityiskohdista ja se loppukin täytyy terävöittää, että se näyttäsi subjektiivisesti hyvältä. Kirkkaan talvipäivän sävyala skannaantui kyllä hyvin. Epson V500, jossa teoreettisesti ei kannattaisi skannata yli 2400 ppi, mutta tämä oli 6400 ppi ihan urheilun vuoksi.

    Tämä höpinä vain siksi, että liian hyvää skannerioptiikkaa ei ole vielä kaiketi keksittykään ja toisaalta hajavalo (tulipa se mistä vain) tulisi saada täysin pois välistä.

    Tiedän, että projektisi kohdistuu 16 mm:n filmiin, joka tuskin on kovinkaan terävä originaali, mutta mitä parempi järjestelmä, sitä alkuperäiselle virheineen uskollisempi skannaus.

    PS.
    Olispa skanneri, joka reproaisi kertaväläyksellä 6x6 ruudun 4000 ppin tarkkuudella. Kuin suurennoskone väärinpäin.
     
  12. Vs: Skannerioptiikka.

    16mm filmi voi itse asiassa olla hyvinkin "terävä", ja juuri pienemmän formaatin takia skannerilta vaaditaankin enemmän. Vastaavasti esim. harva suuren koon lasi piirtää samoja lukemia kuin kinolasi.

    6x6:lle usein 2400 dpi riittää, mutta 16 mm elokuvafilmissä 4000 dpi on helposti "minimi", ja sen pitäisi olla terävä. Kaikkihan tiedämme että oikein hyvästä kinoruudustakaan 4000 dpi:kään ei aina vielä anna läheskään kaikkea detailia.

    Tasoskannerien suttuisuus filmiskannauksessa on suorastaan yllättävää. Ei terävämmän objektiivin tarvitse olla kalliskaan, tuottavathan esim. Plustekin halpisskannerit paljon skarpimpaa. Vaikka kenties ovat silti muuten paskoja.

    Rahatilanteesta johtuen aloitan Schneiderin 50-millisellä suurennosobjektiivilla jonka pitäisi olla kaltaisekseen ihan laadukas. Kyttäilen kuitenkin noita edellä mainittuja makro-objektiiveja Ebayssä jos kävisi lykky.

    CCD-yksikkö AD-muuntimineen on valmis, filminsiirtomekaniikka on valmis, kuvaportti on melkein valmis, ledivaloyksikkö on melkein valmis.
     
  13. J.Vuokko

    J.Vuokko Well-Known Member

    8 192
    62
    48
    Vs: Skannerioptiikka.

    16mm... hyviä esimerkkejä Black Swan ja Wrestler.  Eikä jälki ole yhtään huonoa.
     
  14. Vs: Skannerioptiikka.

    Itsekin pohdiskelin taannoin kunnollisen 120-filmiskannerin tekemistä... Projekti ei tosin edennyt ajatelmia pidemmälle.

    Jotain tämmöistä kaavailin:
    - filmi kietaistaan "rummuksi" kahden kiekon väliin (d~30cm, ura reunassa).
    - rummun sisällä pulssitetut RGB-ledit valaisua varten
    - ulkopuolella optiikka ja lineaarinen 8000-10000 pikselin CCD

    Sitten vain pyöräytetään rumpua hitaasti kierros ja luetaan filmi esim. 8000x100000 pikselin tiedostoksi, joka pilkotaan softalla ruuduiksi.

    Ongelmiksi arvioin etenkin pyöritysmekaniikan ja jossain määrin sopivan CCD:n löytämisen. Jotta skanneri olisi optisesti hyvä, pitäisi linssin olla jotakuinkin parasta mitä esim. Schneiderilla on tarjolla ja silloinkin kromaattisen aberraation kanssa voi olla tiukkaa. Jotta pienet detaljit saa filmiltä esiin, pitäisi käyttää mahdollisimman suurta aukkoa, jolla linssi piirtää hyvin (f=5.6 olisi kai jo aika hyvä).

    Minusta filmiä kannattaisi liikuttaa tasaisella nopeudella ja pysäyttää liike lyhentämällä LED-pulssia. Eri värit yhdistettäisiin sitten softalla... tai jos mekaniikka onnistuisi yli odotusten, kolmella erillisellä skannauskerralla.
     
  15. Vs: Skannerioptiikka.

    Tarkoitin tällä vain sitä, että 16 mm:n filmi voi parhaimmillaankin olla / pinta-alayksikkö kohden sitä, mitä kinofilmi on. Se ei ihan välttämättä ole samaa tasoa kuin staattisissa olosuhteissa kuvat still-kuvat - jo pelkästään se vuoksi, että normaali 24 k/s tuottaa sangen pitkän suljinajan. Tässä käsiteltyä terävyyden tasoa ei katsoja liikkuvasta kuvasta näe.

    toinen juttu sitten on tietysti se, että näytteenoton pitäisi olla kaksinkertainen haluttuun tuloksen nähden. Vaatimus, joka nostaa optiikan ja ilmaisimen vaatimukset tietysti seuraavalle tasolle.
     
  16. Vs: Skannerioptiikka.

    Sähän puhut nyt Imagonista ;)

    PS.
    Kyllä Schneider halutun optiikan tekee, mutta valovoima saisi olla suurempi kuin f/5.6. Diffraktio vien parhaan mehun.
     
  17. Vs: Skannerioptiikka.

    Ongelmaksi tässä nousee rummun symmetrisyys ja kohdistus. Askelten pitäisi olla aika tarkasti samanmittaisia ja focuksen kannalta rummun pinnan täytyisi pysyä kohdallaan. Jos rumpua yrittäisi pyöritellä keskiakselistaan, mekaniikan vaatimukset muutaman mikrometrin kokoiselle askelelle ulkokehällä olisivat myös hurjat. Kenties rummun reuna (alueelta johon filmi ei tule) kannattaisi hammastaa ja pyöritellä siitä. Sitten vaan ongelma on hammastaa se tasaisesti. Voisihan se toimia myös kumitelalla. Focus-symmetriaongelmiin voisi auttaa, jos keskiakselin jousittaisi liikkumaan niin että rummun reuna painautuu teloja vasten.

    Lisäongelmana on rummun tuoma ylimääräinen optinen pinta.

    Itse vastaavasti ajattelin ensin elokuvafilmin tapauksessa siirtää filmiä piikitetyillä rummuilla (jollaisilla projektoreissa, kameroissa ym. tehdään tasainen liike) pikseli kerrallaan, mutta totesin askelen olevan niin äärimmäisen pieni että jo sopivan mekaniikan teko olisi hankalaa, ja toiseksi symmetrisyysongelmat. Päädyin sitten siihen että siirrän tapilla filmin reiästä lineaarisella askelmoottorilla, jonka ainoa haittapuoli on hivenen lisämonimutkaisuutta siitä että kuvan jälkeen täytyy tulla takaisin seuraavaan reikään.

    Rummun muotoisen kuvaportin (d ~= 4 cm) minäkin tähän tein, varmaan näkyykin jotenkin yllämainituissa kuvissa. Kun filmi on kaarevalla mutkalla, sen luulisi auttavan siihen ettei se "lörpsähdä" pituussuunnassaan (ei kyllä niinkään ongelma 16mm elokuvafilmillä, mutta sen sijaan valokuvafilmeissä.....). Kuvaportin kaarevuus mahdollistaa myös sen että filmin voi yksinkertaisesti pingottaa jousitetuilla teloilla kuvaporttia vasten.

    120-filminkin voisi kenties skannata samaan tapaan rummun muotoisella kuvaportilla jonka ohi filmi vedetään reunoistaan "pikseli" kerrallaan pyörivillä teloilla. Tässä tulee taas vastaan telojen symmetrisyys ja sen muuttuminen kun niihin kertyy esim. likaa.

    Yleisesti ottaen olen sitä mieltä että itse fyysisen skannauksen hitaus ei ole filmiskannauksen ongelma, vaan skannerien huono käytettävyys. Näinollen kyllä ihan viivaa skannaava skanneri olisi "tarpeeksi" nopea, kun se vaan yhdellä käskyllä skannaisi koko rullan kerralla niin että itse voi tehdä jotain kehittävämpää samalla kuin klikkailla typerää GUIta ja vaihdella filmipätkiä. Pointti on siinä että laadukas 1-ulotteinen CCD on pirusti halvempi kuin laadukas 2-ulotteinen CCD... Puhutaan suunnilleen kymppi vs. kymppitonni -relaatiosta ;).
     
  18. jja

    jja Well-Known Member

    608
    604
    93
    Vs: Skannerioptiikka.

    Pyöritysongelman voisi kai ratkaista kopioimalla rumpuskannerista: unohda askellus ja pyöritä vakionopeudella ja ota liipaisu jollakin anturoinnilla rummun reunasta jonka jälkeen varioit vain skannauksen aloituskohtaa aikaakselilla...

    -jja
     
  19. Vs: Skannerioptiikka.

    Luinpa jälleen tätä sangen mielenkiintoista sivua, vaikka se onkin "vanha":

    http://foto.hut.fi/opetus/220/luennot/2/2.html#Ilmakuvaskannerien%20rakenne

    Siitä syntyi mieleeni kysymys:

    ** ymmärtääkseni tekstissä mainittu 0,01 mm lukutarkkuus ei riitä, jos tähdätään 50 lp/mm tarkkuuteen. Näytteenoton pitäisi kaiketi olla kaksinkertainen, eli tarkkuusvaatimuksen täytyy kasvaa samassa suhteessa jo senkin vuoksi, ettei kohde "osu" 100% kohdalleen, vaan esim. valkoisen ja mustan rajapinnalla lukutulokseksi voi syntyä harmaa.