數碼翻拍——零成本實現高解析度底片掃描手工電子DIY教程

DIYer: tholopotami 製作時間: 半小時 製作難度: ★★☆☆☆ GEEK指數: ★★★☆☆

 

儲存老照片的最好方式就是用數碼相機翻拍底片然後用圖片處理軟體去“沖印”。我用數碼相機建立了一個數字化系統來處理我那些富有深刻歷史價值的古老的底片。

因為沒有微距鏡頭，我把一個單反鏡頭和一對便宜的轉接環連線在了一起，剩下的部分用木頭、卡紙、pvc管甚至meccano金屬積木（就是由帶有孔的鐵片、螺絲、螺母組合的積木）來湊合。

1   關於負片

1. 這是愛克發100——一種典型的彩色膠片構造。

 

1.1   影像的形成黑白膠片攝影是建立在鹵化銀（碘化銀、溴化銀等）感光原理的基礎上的。膠片的最上層是一種含有明膠的鹵化銀塗層。當有光照射溴化銀時，溴化銀分解為離子，之後接觸還原劑的時候，部分銀離子會在被還原為銀原子並聚集在鹵化銀晶體表面。光線越強，溴化銀分解的就越多。只要在鹵化銀晶體表面積累到五個銀離子，就形成了穩定的潛影，足以使溴化銀晶體對還原劑（顯影劑）敏感。用顯影劑沖洗底片的時候會發生氧化-還原反應，曝光部分的溴化銀會被還原成中性的銀原子，形成一個個微小的銀核，在膠捲上留下不透明的影像，彩色膠片比黑白膠片複雜，不過原理是類似的，一般是用三基色的乳劑塗層混合鹵化銀，做了三層疊加。 

1.2   負片的折舊黑白負片的影像由穩定的金屬銀顆粒構成，它們不會隨著時間的推移而發生變化。雖然明膠對溼度和溫度比較敏感，但如果儲存的好，黑白底片能儲存數百年。彩色負片就要脆弱的多了。因為各色染料的不穩定，它們對環境會比較敏感。比如說青色的染料相比更容易褪色，所以彩色底片放時間長了會看起來發紅。另外陽光中的紫外線還會使品紅染料褪色。 

2   你的負片上記錄了多少資訊？1. Smena 8M，我的第一個相機，很小很耐造的小工具。它有個有三組結構的40/4鏡頭，我經常用它來拍伊爾福黑白片和彩色反轉片。

2. 佳能 eos 1000f，我在數碼時代之前用得最多的一部相機。鏡頭是35-80/4.0-5.6，有時也會用LEICA 58/2

3. ILFORD FP4 125ASA 22DIN（ISO125），很贊並且還不算貴的黑白藥水，我在家沖洗底片和照片都用它。

至少在國內，ILFORD很貴…… 

影象的解析度不僅取決於底片的解析度，也取決於鏡頭的解析度。。如果你像我一樣在同時用多臺相機和各種品質的底片，就有必要來評測一下使用各種相機和鏡頭在底片上究竟能記錄多少細節。評判鏡頭解析度的指標可以叫做解析度（又稱鑑別率、解像力），用R表示。它取決於鏡頭的尺寸和光源的波長，直徑D的鏡頭的解析度R一般可以由以下公式推出：

R（單位：角秒）=120/D（單位：毫米）

 

58/2的鏡頭的焦距是58mm，光圈是2，所以直徑是58/2=29mm。它的解析度是：R=120/29=4角秒。相機的視場角大約30°，投射在36毫米長的底片上。於是在膠片上最小的線寬是36毫米×4角秒/（30×60×60）角秒=1.3微米這臺相機的能夠完全的開發出膠片的潛能，記錄下所有的資訊，密度大概是350線/毫米(175線對/毫米)。如果你用一個低端的劣質相機再算一次，能得到的最小線寬應該是這個的10倍，這樣的相機基本無法使膠片體現出價值，哪怕極為普通的膠片（普通膠片的固有解析度為50-150線對/毫米左右）。注：評測鏡頭解析度有一套比較複雜的測試體系，以上公式只提供簡單的參考。 

3   你需要多少影像資訊？

1. 這是一個典型的解析度測試圖。每一個部分都由幾組等寬的黑白線條（一組黑白線就是一個“線對”）構成，拍攝的底片先被沖印出來，再在顯微鏡下被檢視。能看清的最細的條紋表徵著該套光學系統（鏡頭+底片）的最高解析度。

 

既然隨便一張普通的底片的解析度都遠遠超過你的商用數碼相機和掃描器解析度，那麼答案是：

盡你所能，越多越好。

 

我們來解釋一下上面那個結論：

民用底片的解析度是50-150線對/毫米（比如，你可以看Agfapan 100的引數表。）讓我們來算一下最低的資料量。50線對/毫米大致相當於 100畫素/毫米的資料密度。如果你要用掃描器掃描底片，你需要至少100畫素×25.2/每英寸=2520每英寸畫素的解析度。用數碼相機的方式來算，36毫米x24毫米的底片所含的資料量就是36×24×100×100畫素=8.64兆畫素，這相當於一張10兆的圖片。如果用更高階一點的膠片，比如150線對/毫米的，那就是3×2520=7560每英寸畫素 ，也就是 3×3×8.64=77.8M的資料量！這個計算輕易展示了膠片作為一種儲存媒介潛在的強大資訊量。所以就不難解釋為什麼膠片如今在某些領域依然不可替代，比如航空攝影。 

4   設計數碼單反系統

經過了漫長的，我希望對大家多少能有點用的理論描述，現在是時候投入到實踐中來了。

你的數碼單反系統包含幾個部分：

1. 數碼單反相機。

2. 一個能拍攝36×24mm負片微距鏡頭，這個也可以用普通的單反鏡頭和轉接環代替。

3. 一個持片器，這個你可以自己做。

4. 一個不透明的塑料片窗

5. 一個光源。我用了兩個不同的幻燈機鎢絲燈來營造射在白牆上的自然光。

我們需要準確的控制持片器和鏡頭之間的距離，這樣才能準確的適應片窗。我用meccano金屬積木製作了一個事實證明很好用的X形平臺，不過你也可以用更簡單的設計來代替它。

 

5   假如你沒有微距鏡頭……1. 58/2鏡頭。

2. M42介面的近攝接圈。我在它的裡面加了一根PVC管，改變了目鏡直徑。

3. 奧利巴斯用的M42轉接環。我有兩個這種接環，可以用在不同的地方。

 

1. 這是3個完整的M42擴充套件環，真是無價之寶啊！

 

如果你很幸運的擁有一支微距鏡頭，那就用吧。我用的是一隻58mm F2單反鏡頭。為了把這個鏡頭轉接到相機上，我用了M42 (42mm口徑)轉接環，和兩個M42近攝接圈。我已經有M42轉接環了，以前用來把不同的鏡頭裝到不同的相機上，還可以把相機裝到望遠鏡上。M42擴充套件環有3種尺寸，e-bay上我曾經看到有不到10刀一套賣的。我的這一對M42是在跳蚤市場淘的，很好用，總之買了不後悔。請不要用任何其他方式來轉接鏡頭和相機（比如pvc，卡紙）。萬一弄壞了相機和鏡頭裡面的結構，修理費比買一套全新的轉接環貴多了。 

6   底座

1. 用鑽床切下這些圓木片來支撐平臺。方法簡單，但效果很好。

 

1. 一個1/4英寸螺釘。

2. 這個孔用來讓改錐通過，好上緊螺釘的。

 

我用了30cm長的木板做了整個結構的臺基，並且把相機裝在一個較高的平臺上。這樣的安裝結構又好做又好用，我在其他專案中也這麼做的。 

7   用meccano金屬積木搭建x-平臺

1. 我把這個平臺做成一個獨立的單元，所以也能用在其他的專案上。

 

1. 驅動螺絲的支點。

 

1. 平臺的位置可以通過螺母在螺紋上的的運動來控制。

 

1. 這是平臺的滑軌。

2. 我需要擴大這個洞，這樣才能把這一部分做成平臺滑軌。

 

1. 唯一沒用到meccano的部分——一個黃銅角鐵，作為滑動螺絲的引導線。

 

做一個X-平臺可以精確地控制鏡頭和底片之間的距離，這樣就能保證膠片邊緣和相機的感測器的邊緣完全對齊，以保證所有的畫素點都能被利用到。浪費畫素點可恥！當然你可以通過一個可以滑動的木質或者塑料或者其他材料的平臺來實現這一點。我用meccano金屬積木只是為了找回童年的體驗。平臺在兩個垂直的導軌上滑動，用一個4*6cm螺絲釘固定。 

8   持片器 

1. 一個底片夾就是一個完美的片窗。

 

考慮了彈簧、塑料、金屬什麼的一堆設計方案，我選了一個最簡單的東西——硬紙板。 

 

持片器用硬卡紙製作，然後用一片薄木片來支援。 

底片夾上的塑料就是一個理想的片窗，它必須與鏡頭平行。 

9   完成 

最後用黑卡紙做一個管子，這個系統就建成了。 

這些東西不用的時候都可以拆開放到箱子裡。 

10   嘗試不同的光源

這裡有兩種基本的照明方式。

自然光

1. 有誰不知道廁紙筒芯是用來固定柔光幕的麼。

你可以在室外操作，把相機放到太陽能照到的地方，讓陽光從片窗的後面直射過來，這種方法對彩色負片非常有效。

 

燈光

1. 桌子應該擦擦乾淨的，不過這不是該走神的時候對吧？

用鎢絲燈和一片柔光幕當光源。我試用了兩臺不同的幻燈機。

 

11   拍攝

1. 對圖案對焦。綠色的矩形是相機的對焦點位置，你可以自己選擇，這個很有用。

 

1. 實際的比看起來要好些。

 

關於相機的設定：

1. 曝光時間：

我傾向於過曝幾擋，曝光時間範圍應該控制在1/100s到1/250s之間。 

2. 對焦：

數碼單反有一個最大的優勢，就是可以放大10倍並且對細節對焦。我喜歡對焦在一個整齊平面上（如果畫面中有），或者選擇一個在亮部和暗部之間的邊緣清晰的區域。 

12   黑白數碼暗房12.1   黑白是神奇的 

1. 布的紋理能幫助你很好的對焦。

2. 對焦很好的圖片。

3. 這張是我自己衝的底片，已經有32年曆史了，但它看起來並不古老。

 

1. 反色並轉為灰度圖。

 

1. 要不惜一切代價的儲存全部的影調。

2. 這個影調的過渡很夢幻。

 

雖然我們習慣生活在三維的彩色世界中，可當黑白膠片把世界投影在灰度平面上時，卻能展現出這個世界中的某種純粹。像繪畫一樣，攝影最重要的是平衡畫面中的各個元素。這就是你在數字暗房中需要去做的。 

12.2   相機設定底片使用幻燈機的光源（200w的燈泡）來翻拍，快門設定1/250s。幻燈機放在離不透明螢幕60cm的地方。鏡頭光圈設定為F8以減小像差並得到較大的景深。 

12.3   選擇一個清晰的區域確保對焦準確我選了椅子那部分的影像，把相機放在“即時取景”模式上，並且放大10倍，對細節對焦。這個功能是多數數碼單反的一個非常有用的特點。 

12.4   數碼處理我用了PS6.0，用其他軟體也可以，反正原理是一樣的。1. 首先你需要複製、旋轉、反色。

2. 把色彩模式調整為灰度，你會得到一個很淺的影像，這些影像的調子需要進一步調整。

3. 現在最大的挑戰是在灰度上儘量儲存細節（比如麻豆的頭髮那裡），當你想加強暗部的時候。我喜歡調整通道色階，而不是用亮度/反正工具。

4. 如果需要讓影像看起來柔一點，可以稍做一點模糊（3畫素之內的高斯模糊）

5. 最後你也許需要為凸顯主題做一些照片裁剪。

 

12.5   比如這張照片我用1979年的劣質SMENA拍的，膠捲是伊爾福FP4黑白負片，自己衝的。我喜歡照片中這個三個人的影調過度：攝影師/觀察者，畫家，還有麻豆。這幾年我最喜歡的照片。 

13   彩色負片1. 我對著衣服上的這個圖案來對焦。

2. 這個女人是居住在Matmata（南Tynisia）的柏柏爾遊牧民族。鎮子裡的房子都是挖進地裡建造的。這個盛裝打扮的女人在一天內對著相機擺了1000多次姿勢，顯然，從她臉上的倦容就能看出來。

 

1. 這塊黑線是因為數碼相機是4:3的比例，而膠片是36mm×24mm（3:2的比例）導致的區域。

2. 根據這張光照下的負片可以看出成像質量很高。紅色和藍色色調同時存在。

 

1. 做反色處理之後就能看到正常的色彩了，然後需要調整各色彩通道的色階。

 

1. 照片中的藍色調太多了，需要調低一點。

這張底片已經有15年曆史了，色彩保留的不錯。 

13.1   相機設定相機設定和翻拍黑白基本上是一樣的用幻燈機投影並1/200s曝光，白平衡設定為鎢絲燈模式。 

13.2   後期處理1. 裁剪和翻轉

2. 然後反色

3. 這裡難點是保持影調和色彩平衡。我喜歡分別調整色彩通道的色階，然後在從整體上調整色調。我不喜歡亮度/對比度工具。

4. 然後是調整色相/色飽和度，這樣你就能得到自然的色彩過渡了。通常，藍色可能需要降低一些飽和度。

 

14   處理古老的彩色照片有點難度

1. 威尼斯的“諾亞方舟”，我用PS的“變化”功能做出了最好的調整。

 

1. 暗部的綠色略重了一些。

2. 我用這個紅點作為調整紅通道色彩平衡的參照。

3. 我按照順序把每個色彩通道的色階都都調了3次。

 

還原彩色照片的色彩是比較困難的，我不得不單獨調整每個色彩通道的色階、色調和飽和度。這個步驟反覆做了一兩次。這是張有30多年曆史的來照片，我試著自己調了很久色階啊之類的都不是很理想，最後只好用PS6.0的“變化”（variations）功能，得到的效果居然比我手工調的好多了。雖然比起前兩張還是不那麼自然。 

15   總結這個多功能翻拍裝置作起來很穩定，效果也不錯，光源和對焦都能得到很好的控制，你值得擁有。用它來對付黑白膠片沒有任何問題，即使是34年高齡的舊底片，處理起來也毫無壓力。彩色底片的話，沒有超過20年的基本沒太大問題，只是逐一去調色太麻煩了。更老的底片看上去會有點像上色誇張的圖片。不過用調整不同通道的色彩和對比度可以做出較好的還原（譯註：其實“自動色階”就能解決啊親），如果實在不行，你還可以把它調成黑白的嘛……一般你不可能留住所有細節的，總得曝光過度或者曝光不足，不然就是虛焦。這個方法比掃描快多了，而且能方便的控制光源以及控制對比度。還提供了許多利用陽光的的可能性（比如對著一面戶外的牆壁）。到目前為止，從總體的結果來看（我翻拍了200多張底片了），我打算繼續用這種方式來翻拍剩下的底片，還有朋友們那個我讓我幫他們處理的那些。