Autor Tópico: Quanto pode render um filme escaneado?  (Lida 13478 vezes)

Braga.SP

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Online: 25 de Junho de 2013, 18:10:23
O meu amigo Shalders tocou nesse assunto, em algum lugar, em algum momento, aqui mesmo neste forum. E eu penso que ele tem toda razão naquilo que disse.

Certamente não há nada de inédito nisto que trago agora, mas e apesar disso, ainda percebe-se que o assunto não está totalmente esgotado.

Do que estamos falando? De escaneamento de filme. Quanto uma película bem exposta, bem revelada e bem escaneada por render em termos de resolução?

Obviamente, eu não quero – nem vou – reacender ou estimular aquela velha discussão de digital versus fotografia química (ou analógica, como também a conhecemos). Longe disso, aqui pretende-se tão somente brincar com números.

Pois bem, assim como na fotografia digital se diz que os megapixels de uma câmera não é o quesito mais importante (e, de fato, NÃO MESMO!!!!) para se definir a qualidade do equipamento, quando se fala em escanear uma película a coisa também não é diferente, isto é, "não se mede" a qualidade de um escaner somente por sua resolução ótica. Digo aquela especificada pelo fabricante porque até nisso há enganação. Existem escaners e escaners por aí, cada qual com seus prós e contras. Ainda há outras coisas num escaner a serem vistas e analisadas antes de se decidir pela compra.

Vamos, então, tomar como referência uma das melhores opções hoje em dia em termos de custo/benefício: o EPSON PERFECTION V700. Convém dizer que ele é bom pra caralho a partir de médio formato, daí pra cima. Filme 35mm escaneado nele, bem, quero dizer, sabe como é, né,  :assobi: Pra 35mm não tem pra ninguém, a bola da vez sem nenhuma dúvida ainda é o Nikon Coolscan 5000 ED. Mas... vai ver o preço desse bicho!!!!

Como disse, vamos brincar com números?

Dados

Vamos partir de um filme já muito conhecido que é o 35mm (ou formato 135), cuja medida do fotograma é de 24x36mm. Aqui nesta sala do forum é lugar para assunto de Médio e Grande Formato. Certo?! Tendo em mente essa película 35mm e para manter a mesma proporção em termos de "aspect ratio", vamos ir para o filme 120, no formato 6x9.

Como se sabe, 6x9cm é o nominal, pois, na verdade, a medida real desse fotograma é de 56x86mm. Pode, talvez, fugir um ou dois milímetros; depende do equipamento (modelo/marca) e, obviamente, eu não conheço todos os que existem nessa medida e/ou formato.

Uma polegada, todo mundo sabe, equivale a 2,54 cm ou 25,4mm.

DPI's significa Dot Per Inch, ou Pontos Por Polegada. Quando falamos que tal ou qual escaner tem resolução de 4.000 dpi's (ou que se optou por essa configuração), estamos dizendo que ele escaneia 4.000 pontos por polegada linear. Ora, se é linear, então isso vale, ou conta, nos dois sentidos do frame, ou seja, largura e na altura. E como resultado para efeito de resolução, multiplica-se um pelo outro.



Brincar com números

Então temos: um fotograma de câmera formato 6x9 da seguinte maneira.

Em milímetros: 56 x 86mm

Vamos transformar isso em polegada, lembrando que 1 polegada é igual a 2,54cm.

Em polegada, o mesmo fotograma tem:

2,20 x 3,38 (polegada decimal, claro!)

Que seja escaneado, então, a 4.000 dpi's. Assim teremos de um lado 8.800 pontos e do outro 13.520 pontos. Um multiplicado pelo outro o resultado é 118.976.000 pontos (cento e dezoito milhões, novecentos e setenta e seis mil). Por analogia, diz-se que isto é o equivalente a 118 megapixels de resolução.

E o que significa essa baboseira toda?!

Bem, vamos imaginar que uma impressão decente precisa ser feita em 300 dpi's. Deste modo, se de um lado temos 8.800 pontos divido por 300 dpi's da impressora, então o resultado é 29,3. Do outro lado o raciocínio é o mesmo, ou seja, temos 13.520 pontos divididos por 300 dpi's da impressora, então o resultado é 45.

Mas... 29,3 x 45 o quê?

Resposta: 29,3 x 45 polegadas. É lógico!

Isso multiplicado por 2,54 centímetros... bem...

74 x 114 cm (ou 0,74 x 1,14 metros), mas, ATENÇÃO!, isso a 300 dpi's de impressão, portanto, não estamos falando de algo que se tenha de ver a longa distância como um outdoor, por exemplo, repito, são 300 dpi's de impressão.

Nisto é o que se consegue chegar escaneado um fotograma 6x9 a 4.000 dpi's de resolução ótica do escaner.

Mas, porém, contudo, todavia, convém lembrar que o Epson V700, aquele que tomamos como referência lá no começo, pode escanear com resolução ainda superior a 4.000.

Imaginem como seria esse troço se escaneado num Drum Scanner, ou escaner de tambor, que pode chegar a um resolução real, e não interpolada, de 8.000 dpi's.

 :shock:
« Última modificação: 25 de Junho de 2013, 18:22:25 por Braga.SP »
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Pope

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Resposta #1 Online: 25 de Junho de 2013, 18:38:52
alguém corta a bebida desse menino!
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wallane

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Resposta #2 Online: 25 de Junho de 2013, 18:50:58
.


AFShalders

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Resposta #3 Online: 25 de Junho de 2013, 19:09:17
Braga, atendendo o seu pedido...

Não conferi as contas, mas converter é fácil

Vamos lá, negativo 6x9 (milimetros) = 56 x 86 mm

convertendo dpi p/ dpm:  1 dpm = 25.4 dpi

res = 56 x 4000 / 25.4 = 8818 e 86 x 4000 / 25.4 = 13543
res = 8818 x 13543 = 119 MP

Então é isso mesmo. A diferença é por conta do arredondamento

Só que isso não diz muita coisa, só a resolução máxima que um determinado scanner consegue "tirar" do filme, e mesmo assim é resolução teórica.

No caso do V700, a resolução ótima é de 2200 dpi, já foram feitos inumeros testes sobre isso. Acima disso não há ganho, e inclusive há perdas por problemas de FOCO. Lembre que esses scanners flatbed são de FOCO FIXO, ao contrario de um bom scanner dedicado para filme, como o Minolta Scan Dual 4.

É muito, muito diferente ver um cromo em uma mesa de luz com uma boa lupa e ver uma digitalização na tela do micro.
Eu tenho um V700 e tambem o Minolta. O Minolta a 2400 dpi mata a pau o V700 em qualquer resolução para 35mm.

Como o Minolta não escaneia MF, então contento-me com o V700. É razoável mas não chega sequer aos pés de um drum scanner da Heidelberg, mesmo na mesma resolução. A imagem desses drum scanners está em outro patamar.

Outra coisa é que o filme consegue resolver detalhes muito mais finos que esses scanners de mesa, SE BEM focalizados e corretamente expostos.
« Última modificação: 25 de Junho de 2013, 19:10:10 por AFShalders »
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Resposta #4 Online: 26 de Junho de 2013, 09:13:54
Braga, atendendo o seu pedido...

Eu aprendi que se a gente quer saber sobre o motor de um carro, o negócio é conversar com um mecânico; sobre um armário sob medida, com um marceneiro; a respeito da minha saúde, com o médico.

Shalders, por isso eu pedi socorro, por isso solicitei sua ajuda.

Muito Obrigado, viu!!!  :worship:

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dimigobbo

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Resposta #5 Online: 26 de Junho de 2013, 09:19:14
alguém corta a bebida desse menino!

Vc ainda não viu nada. Kkkkk....

Pra variar aula de fotografia de graça.

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AFShalders

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Resposta #6 Online: 26 de Junho de 2013, 16:53:52
Eu aprendi que se a gente quer saber sobre o motor de um carro, o negócio é conversar com um mecânico; sobre um armário sob medida, com um marceneiro; a respeito da minha saúde, com o médico.

Shalders, por isso eu pedi socorro, por isso solicitei sua ajuda.

Muito Obrigado, viu!!!  :worship:


Ah, fala sério... Eu sou mais um curioso dedicado do que um expert pode acreditar.
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pauloh

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Resposta #7 Online: 27 de Junho de 2013, 22:54:43
alguém corta a bebida desse menino!

E olha que eu já viajei na maionese nesse assunto mais que ele.
Já cheguei até desenhar um teste de ciclos de contraste no AutoCad.
Fiz a impressão desse teste e fotografei-o com uma Nikon F100 usando um Velvia 50.
Depois do filme revelado, digitalizei usando uma câmera digital Nikon D7000 com uma lente com tubo de extensão.
Na imagem digital resultante da digitalização cheguei ao resultado de aproximadamente 80 pares de linhas por milímetro, ou seja, 160 linhas por milímetro. Apesar disso, os testes da Fuji apontam uma resolução do Velvia 50 de 160 pares de linhas por milímetro, ou seja 320 linhas por milímetro.
De acordo com o meu teste, um quadro de filme 35mm (com área de 864 mm²) teria um resolução de 160x160x864= 22.118.400 pixels.
Assim sendo, o Velvia 50 teria uma resolução mínima de 22MP. Claro que esse resultado é maior, pois meu teste é limitado pelo equipamento e principalmente pela digitalização. O ideal era ter olhado o filme pelo microscópio para um maior nível de detalhamento.

E olha a maior viagem de todas: O MTF da imagem digitalizada é o produto do MTF da imagem do filme (a imagem original, que está impressa no filme) pelo MTF do equipamento de digitalização (scanner).
Muito complicado?
Explicando: por exemplo, segundo o teste da Fuji o Velvia 50 a 50 ciclos por milímetro (50 pares de linha por milímetro) responde com um contraste de 45% ou 0,45. Agora vamos supor que um scanner nessa mesma frequência (50 ciclos/mm) responda com um contraste de 40% (um scanner típico de 4000dpi como o Coolscan 5000 ED). Então a imagem digitalizada terá, nesta frequência, um contraste de 0,45x0,4=0,18 ou 18%, pois o scanner só vai capturar 40% dos 45% de contraste que estão no filme. Olha o tanto de definição que o Velvia digitalizado perdeu em relação ao original, foi de 45% a 18%.Essa é a teoria por trás da perda de definição de imagem quando um filme é digitalizado. Esse produto é feito para cada frequência, desde zero até o limite do filme ou scanner.
Então para capturar a totalidade dos detalhes do nosso querido Velvia, teríamos que ter um scanner que alcançasse 100% de contraste a 160 ciclos/mm. Esse scanner teria que ter uma óptica incrível e um sensor com uma resolução monstruosa (várias vezes a resolução do Velvia), isso só para não ter perdas de informação. Imaginem o tamanho deste arquivo. Alguns Gigabytes.
« Última modificação: 27 de Junho de 2013, 22:57:18 por pauloh »


AFShalders

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Resposta #8 Online: 27 de Junho de 2013, 23:30:08
De uma maneira mais fácil:

O teorema da propagação dos erros diz que o erro total acumulado é o produto dos erros das etapas. Quanto mais etapas , maior o erro e maior a perda de informação, seja na forma que for.

O teorema de Nyquist diz que um sinal deve ser amostrado (sampled) em uma frequencia pelo menos duas vezes maior que a frequencia do sinal que deseja-se digitalizar. Se for menor há perda de informação. Quanto maior a frequencia de amostragem melhor.

Resumindo, para escanear algo que tenha a resolução linear de 320 lpm precisa de um scanner que de no MINIMO 640 lpm.

O problema está em 99% dos casos na etapa de digitalização. Scanner a sério tem que ter ajuste de foco e controle sobre a curvatura do filme (foco variavel durante o scan) ou entao ser um scanner de tambor (drum)
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Resposta #9 Online: 27 de Junho de 2013, 23:58:48
De uma maneira mais fácil:

O teorema da propagação dos erros diz que o erro total acumulado é o produto dos erros das etapas. Quanto mais etapas , maior o erro e maior a perda de informação, seja na forma que for.

O teorema de Nyquist diz que um sinal deve ser amostrado (sampled) em uma frequencia pelo menos duas vezes maior que a frequencia do sinal que deseja-se digitalizar. Se for menor há perda de informação. Quanto maior a frequencia de amostragem melhor.

Resumindo, para escanear algo que tenha a resolução linear de 320 lpm precisa de um scanner que de no MINIMO 640 lpm.

O problema está em 99% dos casos na etapa de digitalização. Scanner a sério tem que ter ajuste de foco e controle sobre a curvatura do filme (foco variavel durante o scan) ou entao ser um scanner de tambor (drum)


Obrigado! Resumiu o que eu disse.

O gráfico abaixo ilustra bem isso. A curva amarela é o MTF de um filme negativo de cinema. A curva azul é o MTF do scanner (ARRISCAN com resolução 4K). A curva vermelha é o MTF da imagem digitalizada. Notem que o filme possui uma resolução linear maior que o scanner (o filme acima de 100 ciclos/mm e o scanner uns 84).


« Última modificação: 28 de Junho de 2013, 00:08:30 por pauloh »


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Resposta #10 Online: 28 de Junho de 2013, 09:46:58
Rsrsrsrs.... e ainda querem tirar a minha garrafa de cachaça. Oras, me deixem beber em paz.

 :assobi:  :D

 :hysterical:
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Resposta #11 Online: 28 de Junho de 2013, 10:32:39
Aí vai o pequeno teste que eu fiz. A imagem não é muito boa, pois usei uma lente barata e antiga na câmera digital. Ela inclusive tem um pouco de fungo, o que acaba prejudicando bastante o contraste e a definição. A lente usada no teste foi uma Nikon 28-300mm na posição 28mm, que para mim é a mais nítida. A abertura 5.6 e o tempo de exposição se não me engano foi de 1/6 de segundo. Usei um disparador de cabo na F100. Esse é um crop 100% a 11000 dpi, equivalente a 160MP em 36x24mm. O número indica a frequência em ciclos/mm ou pl/mm.



Abaixo, a imagem completa do teste desenhado. Aquela régua na lateral é para eu poder calcular o tamanho da imagem que seria projetada sobre o filme.




pauloh

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Resposta #12 Online: 28 de Junho de 2013, 10:58:07
Estou postando também a imagem (crop 100%) com outro balanço de cor, um pouco de sharp e com uma resolução menor (5500 dpi), ou seja, 40MP em 35mm (36x24mm).


« Última modificação: 28 de Junho de 2013, 10:59:42 por pauloh »


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Resposta #13 Online: 28 de Junho de 2013, 12:00:08
Resumindo pra quem ainda boiou:

A imagem digitalizada de um filme é muito inferior à imagem que você veria colocando o filme em uma mesa de luz e vendo stravés de uma boa lupa. Muita diferença mesmo.

Qualquer processo de conversão/aquisicão de imagem causa perdas.

Scanners de mesa são quebra galho, mas dão resultados aceitáveis a partir de negativos/diapositivos de medio formato. Para 35mm são sofríveis, pode até ser o Epson V750...


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Resposta #14 Online: 28 de Junho de 2013, 12:33:48
Resumindo pra quem ainda boiou:

A imagem digitalizada de um filme é muito inferior à imagem que você veria colocando o filme em uma mesa de luz e vendo stravés de uma boa lupa. Muita diferença mesmo.

Qualquer processo de conversão/aquisicão de imagem causa perdas.

Scanners de mesa são quebra galho, mas dão resultados aceitáveis a partir de negativos/diapositivos de medio formato. Para 35mm são sofríveis, pode até ser o Epson V750...




Exatamente. Essa mesma imagem quando vejo contra a luz com uma lente tem uma reprodução de cor e contraste muito melhores.
Com a lente só não consigo ver o mesmo detalhamento da imagem. Precisaria de um bom microscópio para ter a certeza de qual foi o limite de resolução que a imagem alcançou.