ГИБРИДНАЯ ФОТОГРАФИЯ: СЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВО ИМЯ КАЧЕСТВА
Любая эйфория когда-нибудь заканчивается, и ажиотаж вокруг цифровой фотографии не исключение: эмоции пошли на спад, стала прорисовываться картина реальности, поутихли поспешные поминальные речи в адрес фотопленки, и многие достали с полок пленочные фотокамеры, в том числе средне- и крупноформатные. В самом деле, сегодня можно уверенно говорить, что методика CCD-сенсорной регистрации сцен, именуемая в просторечии «цифрой», пережила бум и прочно заняла свою нишу в индустрии изображений, в частности в цветной фотографии: безусловные и неоспоримые преимущества цифровой фотосъемки очевидны и не требуют доказательств. Однако преимущества эти, если угодно, сервисного толка — вопрос удобства, скорости и т.п. Предметом же нашего сегодняшнего разговора будет качество и только качество изображений, а здесь дело обстоит несколько иначе.
Начнем с захвата, то есть — с регистрации сцен. До появления цифровых технологий трихроматический (т.е. цветной) фотографический захват сцены производился двумя способами: съемкой на обращаемую пленку (слайд) или съемкой на пленку негативную.
Слайд-пленки формата 135 и 120/220 выпускались в расчете на проекционный показ изображений в затемненном помещении (гамма тонопередачи 1.5), а листовые слайд-пленки — в расчете на показ в коробах задней подсветки в окружении среднем (гамма тонопередачи 1.25). Любопытно, что и по сей день производители слайд-пленок следуют этим правилам, прекрасно понимая, однако, что почти никто (разве что очень большие эстеты) не занимается сегодня проекционным показом диапозитивов или организацией фотовыставок из листовых слайдов в просмотровых коробах — абсолютное большинство «пленочников», снимающих на обращаемую пленку, делают это в расчете на последующую оцифровку слайд-оригиналов.
Негативные пленки формата 135 и 120/220 выпускались для проекционной нецифровой фотопечати, а листовые негативные пленки — для печати контактной. В обоих вариантах в слои фотопленок вводились маскирующие окрашенные куплеры (краскообразующие компоненты), призванные компенсировать т.н. паразитные поглощения красителями и тем самым купировать искажения цветопередачи при печати. И опять же: по сей день производители цветных негативных пленок следуют этим правилам, прекрасно понимая, что очень мало кто сегодня прибегает к нецифровой проекционной печати с негативов.
Фотографам хорошо известны критерии выбора между слайдом и негативом: огромный выходной динамический диапазон слайда (т.е. диапазон его оптических плотностей), составляющий порядка 3.2D, создает удивительную пластичность слайд-изображений; огромный входной динамический диапазон негатива (именуемый также «фотографической широтой») позволяет выполнять съемку высококонтрастных сцен, т.е. сцен, динамический диапазон которых превышает фотографическую широту обращаемой фотопленки.
Казалось бы, современная технология CCD-сенсорной регистрации позволяет забыть описанное выше, однако же, как показала практика, фотографическая широта (входной динамический диапазон) большинства цифровых камер (и даже цифрозадников среднего формата) весьма низок и едва достигает величины входного динамического диапазона заурядного слайда. Замечено также, что картина микроконтрастов цифрового изображения уступает таковой у изображения, полученного с пленки (вероятно по причине паразитного взаимовлияния пикселов CCD-матрицы). Визуально этот недочет проявляет себя характерным для цифровых снимков «пластилиновым эффектом», который, правда, умелый цветокорректор может в той или иной мере компенсировать: частично — хитроумной добавкой яркостных (нехроматических) шумов, имитирующих зерно, частично — игрой краевыми контрастами разного радиуса и усиления, частично — добавкой различных теневых подцветок. Тем не менее тренированный глаз легко отличит «цифру» от «пленки», к каким бы ухищрениям ни прибегал корректор перед печатью.
Итак, цифровая технология лишь тогда с лихвой покрывает все пользовательские запросы, когда фотограф не ставит перед собой перфекционных задач, скажем при репортажной съемке. Поскольку наш сегодняшний разговор именно о задачах перфекционных, мы не можем и не хотим отказываться от преимуществ нецифровой («аналоговой») регистрации сцен, в частности их регистрации на цветной слайд.
Богатый опыт автора в слайд-съемке статичных сюжетов свидетельствует о том, что динамический диапазон подавляющего большинства т.н. нормально освещенных сцен «садится» во входной динамический диапазон (фотографическую широту) слайда. Дело в том, что в науке об изображениях под динамическим диапазоном сцены подразумевается отнюдь не ее собственный контраст (т.е. отношение фотометрической яркости белой точки сцены к яркости черной), но тот же самый показатель у оптического изображения этой сцены, образованного объективом камеры на поверхности светочувствительного сенсора — пленки или CCD-матрицы. Действительно, фотометрический контраст собственно сцены в нашем деле — вещь совершенно бесполезная и представляет лишь познавательный интерес. Но динамический диапазон оптического изображения этой сцены на сенсоре фотокамеры — величина, интересующая нас в первую очередь, поскольку именно это изображение экспонирует сенсор. Опыты, проведенные еще в 50-е годы прошлого века в научных лабораториях Eastman Kodak Company такими блестящими учеными, как Ральф Эванс и Роберт Хант, свидетельствуют о том, что результирующий динамический диапазон экспонирующих оптических изображений нормально освещенных сцен в среднем равен всего лишь 180:1 (7.4 EV или 2.2 D). Так получается из-за наличия паразитных подсветок в оптической системе камеры, и любопытно, что ровно то же самое происходит и в оптических средах зрительной системы человека — динамический диапазон оптического изображения, экспонирующего сетчатку глаза, составляет те же 180:1.
Итак, практика свидетельствует, что применение девятизонной спотфотометрии сцены (3 замера на тени, 3 на средние тона, 3 на света) с усреднением результата, прецизионно «сажает» большинство сцен на линейный участок характеристической кривой современного слайда, и фотограф может быть совершенно уверен, что при грамотной экспонометрии (выполненной, например, с помощью спотметра Sekonic L-758) он получит нормальный разбор теней и нормальную проработку в светах даже без привычного брэкетинга (особенно, если в качестве регистратора сцены использует Kodak Ektachrome 100 G/GX).
Таким образом, сцена, зафиксированная на слайд, сегодня рассматривается нами как начальный этап в технологии получения отражающих отпечатков (но не проекционных изображений). Чтобы получить со слайда высококачественный отпечаток, изображение должно быть подвергнуто обязательной цветокоррекции, поскольку, как было сказано в начале статьи, слайд и сегодня выпускается в расчете на проекционный показ или показ на просмотровом столе (а это значит, что сдвиг хроматического баланса слайд-изображений в синюю сторону, призванный компенсировать желтизну проекционной лампы, и повышенная гамма тонопередачи, являются сегодня сугубо паразитными факторами). Без сомнения, возможности современной электронной коррекции несопоставимо шире, чем возможности традиционного «аналогового» маскирования, и поэтому, конечно же, слайд подвергается оцифровке. Собственно это и есть момент «гибридизации» технологий — момент совмещения технологии традиционной пленочной регистрации сцен с цифровой технологией обработки электронных изображений этих сцен (рис. 1).
Рис. 1 Принципиальная схема работы сугубо цифровой (справа)
и гибридной (слева) фотографических технологий.
Иными словами, оцифровка в контексте гибридной технологии представляет собой конверсию оптического сигнала слайда в электрический сигнал цифрового изображения — важнейший и ответственнейший этап в современной цветорепродукционной цепочке.
До недавнего времени фотограф, снимающий на слайд (или негатив) форматов 135 и 120/220, мог оцифровать отснятый материал с помощью бытовых сканеров Nikon Coolscan 4000/5000 и Nikon Coolscan 8000/9000 — эти устройства обеспечивали весьма достойное качество сканирования: высокую резкость, относительно высокий бесшумовой диапазон (порядка 3.0D), но при этом не могли выполнять оцифровку пленок формата от 9х12 и выше. Фотограф-форматник в нашем городе вынужден был прибегать к услугам таких «народных» аппаратов, как планшетные сканеры Epson Perfection 4990, Epson V700 и им подобных. Однако в контексте прозрачных оригиналов (в отличие от отражающих), к результатам работы этих сканеров понятие «качество» неприменимо: паразитные шумы кремниевого сенсора начинают активно проявлять себя при оптических плотностях 2.2D и выше, резкость не отвечает самым минимальным требованиям к увеличению при печати, а спектральные чувствительности линеек и качество лампы подсветки таковы, что аппараты эти требуют обязательной ICC-характеризации (со всеми неизбежными потерями микроконтрастов, свойственными табличным профайлам сканеров).
Таким образом, единственно возможным вариантом оцифровки форматных слайдов было и остается сканирование барабанное, т.е. выполняемое с помощью аппарата, в котором слайды монтируются на специальный прозрачный барабан, а электрические сигналы (в ответ на световые потоки от слайда) возникают в регистрирующих трубках — суперортиконах, критично важным конструкционным элементом которых являются т.н. фотоэлектронные умножители. Фотоэлектронные умножители обладают очень высоким соотношением «полезный сигнал/шум», многократно превосходящим таковое у CCD-сенсоров, а также очень высокой чувствительностью, позволяющей выполнять бесшумовую оцифровку слайдов с оптической плотностью до 4D.
Также стоит отметить, что идеально линейная функция отклика сенсоров барабанного сканера и пропорциональность их спектральных чувствительностей спектральным чувствительностям колбочек сетчатки глаза (т.н. условие Лютера — Айвса) позволяет использовать сканер в роли подлинного фотоэлектрического колориметра, что обеспечивает идеально точную передачу слайд-изображения в цифровой файл. К тому же, колориметрическая функция барабанного сканера радикально расширяет возможности контроля качества проявки слайд-пленок путем бесшумовой оценки поканальных сигналов в черной точке (где выход красителей максимален).
Сканирование слайдов форматов 135 и 120/220 именно на барабанном сканере тоже имеет ряд серьезных мотивов: во-первых, это оптическое разрешение сканирования до 12000 dpi при формате кадра 24х36 мм, что позволяет без выраженных потерь увеличивать отпечатки вплоть до 90х140 см (весьма актуально как для владельцев высококлассной оптики, так и для любителей такого «экзотического» фотоматериала как слайд-пленка Kodachrome); во-вторых, резкость, недостижимая даже Nikon Coolscan; в-третьих, — все тот же бесшумовой разбор теней, актуальность которого непреходяща в любом формате съемки на слайд.
Стоит отметить также, что хотя в контексте гибридной технологии съемка на негативные материалы в целом неоправданна (поскольку современные программы позволяют выполнять HDR-сборку и со сканированных слайдов, эффективно устраняя даже их пространственное несовмещение), оцифровка негативных архивов — это лучший способ сохранить эти архивы на многие десятилетия (фактически навечно).
Короче говоря, технология пленочной регистрации сцен сегодня отыгрывает утраченные позиции: выпуск пленки не только не прекращен ведущими фирмами-производителями, но ведется разработка новых пленок (в частности, компания Eastman Kodak только что анонсировала новую негативную пленку Ektar 100) и барабанные сканеры на базе фотоэлектронных умножителей переживают второе рождение, а к фотоцентрам и лабораториям возвращается понимание того, что достичь максимально возможного качества изображений ныне можно только в рамках гибридной технологии.
Источник: http://shadrin.rudtp.ru/