Super8 converteren: voorstudie

PROBLEMEN

De problemen die we vroeger tegenkwamen, bij het overnemen van Super8 op VHS of DVD, kunnen we hier eens kort oplijsten:

  1. optisch: projecteren met een projector op een groot scherm, en dan je videocamera zo dicht mogelijk bij de projectielens zetten.  Maar je hebt altijd last van optische vervorming... we probeerden spiegels met melkglas, maar dan nog hadden we problemen met scherpstelling, vervorming, stof op de lens, lichtvervuiling, ...  De kwaliteit van de opname benaderde dus zeker niet de kwaliteit van de originele Super8 film.
  2. framerate: de projector projecteert 18 beeldjes per seconde.  Een "vlinder" achter de lens laat elk beeldje 3x flitsen (denk ik), zo krijgen we 54 flitsen per seconde.  Daar zetten we dan een 50Hz videocamera voor die niet gesynchroniseerd is... uiteraard krijgen we dan problemen met "beating", ofte een lichtpulsatie van 4 Hz in ons beeld...  Vreemd genoeg waren de "oude" analoge CCD camera's, waarmee we op VHS overnamen, hier zelfs beter in; met een fixed sluitertijd van 1/50 presteerden die toch een stuk beter dan de hedendaagse CMOS sensors.
  3. kleurcurve, kleurtemperatuur: de kleuren zien er niet erg "natuurlijk" uit.  Er is vanalles mis: de kleurtemperatuur van de lamp, de transfercurve van de film is niet gematcht op de gamma van de camerasensor, ...

 

RESOLUTIE

Op wikipedia vond ik dit overzicht van de "oude" 8mm filmformaten.  Hoeveel resolutie  zou een Super8 mm nu eigenlijk aankunnen?  Moeten we mikken op DV (720x576), of is het zinvol om aan HDV te denken?

Een snelle berekening:

Een standaard 36x24mm film wordt door professionals gescand met 3000x2000 pixels.  Er wordt aanvaard dat dit zeker goed genoeg is voor dat "full frame" formaat.

Als we dit interpoleren naar 5.79x4.01mm geeft dat 482x334 pixels.  Bijgevolg hebben we met standaard DV resolutie, 720x576, zeker voldoende!

Gezien de aspect ratio van Super8 (1.43) meer aanleunt bij 4:3 (1.33) dan bij 16:9 (1.77), is het zelfs best om over te nemen in standaard DV, en niet in widescreen DV.

OPTIEK: knutselen met een videoprojector

De optiek is ook een serieuze uitdaging.  Hoe koppelen we een oude filmprojector optisch aan een DV videocamera, zonder verlies aan kwaliteit?

André bracht ons op het goede idee, om de lens van de projector volledig uit te schakelen, en rechtstreeks de filmbeeldjes op te nemen met de videocamera.  Op die manier wordt het optisch probleem een stuk simpeler.  Kunnen we onze camera uitrusten met een macro-lens, die het filmbeeldje rechtstreeks beeldvullend kan opnemen?

Het wordt snel duidelijk dat er wat aan de oude filmprojector geknutseld zal moeten worden.  

De eerste stap valt goed mee: de projector die we ter beschikking hebben, heeft een uitneembare lens.  Als we de lens verwijderen, kunnen we rechtstreeks de film zien passeren!  Daar zit dan wel een 150W lamp achter, daar zullen we iets aan moeten doen.  En er zit ook geen diffusor tussen de lamp en de film.  Maar daar kunnen we wel iets aan doen.

Dat we het beeld in spiegelbeeld of ondersteboven zouden opnemen, is geen probleem; dat kunnen we achteraf in onze video-editeer software wel oplossen.

FRAMERATE

De synchronisatie van de video-opname met de projector is wellicht het grootste probleem.  We willen geen geflikker meer; we willen mooi alle beeldjes van de film, één voor één, kunnen opnemen met onze camera.  Hoe pakken we dit aan?

Om dit op te lossen, kwamen we op het volgende lumineuze idee:

  • we laten de film vertraagd weergeven, bijvoorbeeld aan 5 beelden per seconde.
  • de camera neemt gewoon op aan 50 beelden per seconde, of zelfs nog beter: 25 beelden per seconde in PSF (progressive segmented frame, ofte: niet interlaced - zie google).
  • Bijgevolg, zal de camera elk filmbeeldje 5x opnemen.
  • Om de flikker weg te nemen, zal de "vlinder" die in de projector zit, verwijderd moeten worden: het beeldje moet stabiel belicht worden.
  • Gemiddeld om de 5 beelden zal de camera 1 beeld hebben dat niet proper is; de film is aan het verschuiven, ...
  • Dan jagen we deze videostroom door een computer, waar wat intelligente software nodig is.  Die software moet de stroom beeldjes analyseren, detecteren waar de beeldjes veranderen, en er 1 beeldje uitkiezen per 5 binnenkomende beeldjes, dat perfect stabiel is.  Dat beeldje schrijven we dan weg in een .AVI file.
  • Uiteraard zal de beeld-stroom continu staan "zwabberen"; soms krijgen we 4x hetzelfde beeld binnen, soms 6x... dus moet er een regelsysteem in die software zitten.

Resultaat: een .AVI file die exact hetzelfde aantal beelden per seconde bevat, als de originele film!

Hoe converteren we die 18 beelden per seconde nu naar een DVD, die 50 beelden per seconde interlaced verlangt?  Wellicht mag dit geen probleem zijn in een programma zoals bijvoorbeeld After Effects.  (Ik vermoed dat zelfs Première de file goed zal binnennemen, als de AVI tenminste goed ingesteld is met de juiste framerate.)

KLEUR EN BELICHTING

De 150W lamp in de projector zullen we sowiezo moeten vervangen door een andere lichtbron, + witte diffusor.  Welke lamp gebruiken we hier het best?  Het moet wel een lichtbron zijn met een goeie CRI - een gewone witte LED zal waarschijnlijk niet goed genoeg zijn, omdat die met z'n blauwe piek en gele fosfor het groen en vooral rood niet voldoende zal laten uitkomen?

Alle suggesties hier zijn welkom!

Bovendien zitten we met nog een probleem: de "exposure".  Een Super8 film heeft een veel grotere dynamiek dan een digitale videocamera, gewoon omdat het analoge film is.  Hoe pakken we dit aan?  De automatische belichting van de camera zal niet snel genoeg zijn, zelfs aan 5 beelden per seconde, om automatisch bij te trekken.  Wellicht stellen we de exposure best vast in, op het helderste beeld?  En dan achteraf de donkere passages bijtrekken?  Helaas zie ik geen mogelijkheid om in 12bit per kleur op te nemen...  Mijn DSLR in RAW zou dit wel kunnen, maar na 1 filmpje zou m'n sluiter versleten zijn...

Opnieuw, alle suggesties welkom!

Finaal, zal er zo goed als zeker kleurcorrectie nodig zijn.  Daarvoor bestaat allerhande software - in After Effects kunnen we dit zeker aan.

 

Reacties

afbeelding van andre

Enkele suggesties

 

-Belichting: Een klein gloeilampje (6V fietslichtje o,i,d) inbouwen i,p,v de 150W lamp kan geen probleem zijn, Desnoods met wat overspanning om wat “witter” licht te bekomen, maar een monotoon spectrum is veel belangrijker dan een juist witpunt. De meeste cams kunnen AWB aan tot kleurtemperaturen van gewone gloeilampen.

-Dynamisch bereik: Alle camcorders doen een primaire sampling op bitdieptes van 12 tot 16 bit. Een camcorder met black stretch en knee instelmogelijkheid moet een 8 bit signaal opleveren dat de grijsschaal van een pelicule goed kan benaderen.

-Shutters: CMOS cam shutters (rolling shutters) zijn voor die toepassing (stills) even goed al de CCD :shutters”

- Workflow: ik zou de film vertraagd doordraaien en opnemen met een zo hoog mogelijke temporele resolutie (50p of zelfs hoger0 met een korte sluitertijd om de onbruikbare beelden van de schuiftijd te beperken.. Het doorschuiven zou ik akoestisch registreren om evtl op een tijdlijn in de NLE als ref te dienen om de schuifpassages gemakkelijk te vinden en te verwijderen. Daarna via versnellen van de weergave (frameskip) op 50fps brengen. Als dezelfde tijdsduur als het origineel daarbij gekozen wordt, zal een 50fps beeld ontstaan,met een (bijna)stabiele refreschrate van 18 beelden/sec

afbeelding van jeroen

Dank voor je reactie, André !

50P zou inderdaad ideaal zijn (dan zouden we zelfs niet vertraagd moeten weergeven) - maar daar hebben we momenteel helaas geen toegang toe.  Om een progressive beeld te bekomen, vandaar de keuze voor DV 25PSF, wat in de meeste "oude" DV camera's wel te selecteren valt. 

Akoustisch registreren van het doorschuiven: da's een zeer goed idee!  Op die manier kan ik de software een stuk simpeler opbouwen, geen detectie meer nodig gebaseerd op beeldinhoud.  Ik zou eenvoudig een 1kHz burst kunnen schakelen tijdens de doorschuiving.

Momenteel ben ik aan het bekijken hoe ik de projector vertraagd kan laten weergeven.  Vlinder verwijderen zal geen probleem zijn, ik kan gewoon het aluminium wegknippen.  Maar de snelheid is mechanisch geregeld, gebaseerd op een synchrone motor op 220VAC...  Ik ben eens aan het bekijken of ik er geen extra motor kan bij-knutselen, die het loopwerk onafhankelijk kan aandrijven met lagere snelheid.

Onze volgende ervaringen worden binnenkort in extra pagina's toegevoegd Wink