Digitalizace historických fotografických materiálů

Tento text je již zastaralý. Aktuální verzi najdete na WIKI CiTEM jako Jan Hubička: Digitalizace historických fotografických materiálů na WiKI CiTEM.

Jan Hubička, honza@sechtl-vosecek.ucw.cz

V jaké kvalitě digitalizovat

V minulosti probíhala často digitalizace jen pro orientační účely a nebo pro reprodukci do určité omezené velikosti (originální velikost, A4 či A5 v tiskové kvalitě 300 DPI). Vzhledem k pokroku v kapacitě disků i kvalitě skenerů a digitální fotoaparátu tento postup není příliš vhodný.

Závěrem studie Toma Vitae z roku 2007 je, že dnes kvalitní digitální technika ve všech měřítkách (rozlišení, dynamickém rozsahu, množství šumu) přesahuje možnosti filmů. Při digitalizaci je tedy vhodné pokusit se vytvořit co nejkvalitnější kopii tak, aby originál už nebylo pro další reprodukce třeba používat. Takto zpracovaný archiv umožní snadné využití bez rizika pošpození originálů. Samotná digitalizace je pro originál namáhavá a proto je dobré pokusit se minimalizovat případy, kdy musí být udělána znovu.

Je také třeba si uvědomit, že s nástupem levného a kvalitního digitálního tisku i digitálních fotoaparátů se stále rostoucím rozlišením se pomalu mění obecné povědomí o rozměrech fotografie. Stejně, jako v 19. století stačila fotografie velikosti necelých 10cm, před časem bývalo běžné vystavovat fotografie 30x40cm a větší byly považovány za extrém, dnes se stále častěji vystavují fotografie ve velikostech 50x60cm a větších. O velké a kvalitní zvětšeniny z historických fotografií tak bude stále větší zájem.

Poznamenejme, že ani existence digitálních kopií v kvalitě velmi blízké originálu však neznamená, že je možné originály zlikvidovat. Digitalizace by naopak měla sloužit jako jeden z nástrojů preventivního restaurování fotografie, tedy o kvalitní záznam stavu fotografie, se kterým bude možné originál za několik let srovnat. Digitalizace je také dobrým důvodem k pečlivému prozkoumání stavu fotografií v archivu.

Skleněné negativy, diapozitivy a černobílé filmy velkého formátu

Skleněné negativy jsou překvapivě kvalitním nosičem. Díky velkému množství stříbra v emulzi a kontrastnímu vyvolání dosahují velké dynamiky a je tedy nutné je digitalizovat v 14-ti až 16-ti bitové kvalitě: narozdíl od moderních filmů totiž byly negativy kopírovány na relativně měkké papíry s velkým množstvím odstínů a proto při pořizování digitálních tisků je nutné opratrně optimalizovat kontrast snímku.

Bitová hloubka a velký dynamický rozsah předlohy

Většina moderních scannerů obsahuje buď 14-ti bitový a nebo 16-ti bitový snímač. Skenovací software však často neumožňuje uložení 16-ti bitového výstupu. Velmi užitečný v tomto směru je program Vuescan, který za malý registrační poplatek umožní m.j. uložit 16-ti bitové soubory a to i ve formátu tzv. RAW TIF, kde data ze skeneru nebyla modifikována a nedošlo tak ke ztrátě informace.

Při digitalizaci je také velmi podstatné neořezat světla aní stíny, které většinou je nutné při reprodukci změkčit. U programů neumožňující uložení RAW dat je tedy vhodné skenovat velmi měkce.

Rozlišení

Další podstatnou otázkou je volba rozlišení. V závislosti na optice i rozlišení skleněné desky mohou dosahovat překvapivé kvality. Na následující fotografi je ve výřezu v plném rozlišení na 2400DPI čitelný nápis „Povstání v Bosně“, který je vysoký jen 5 pixelů. Při digitalizaci na 1200DPI by už čitelný nebyl.

Ukázka velkého rozlišení kolódiové desky cca 8x12cm. Na skenu je čitelný nápis "povstání v bosně", který má v rozlišení 2400DPI velikost jen 5 pixelů na výšku. U fotografie zvětšené do velikosti 60x90cm (340DPI) je nápis stále ještě příliš malý na to, aby jej bylo možné přečíst.

Lze tedy doporučit digitalizaci minimálně 1500DPI. Při digitlizaci na skeneru je nutné vždy volit celičíselnou část plného rozlišení: v tomto rozlišení jsou ve skeneru rozmístěné snímače a při jiné volbě je nutné data interpolovat.

Pro náš projekt jsme zvolili digitalizaci v rozlišení 2400DPI. Tato hodnota je velmi blízko odhadovanému rozlišení materiálu a je to také největší rozlišení, ve kterém dokáže náš skener (Epson Perfection 4990) zachytit další detaily. Z důvodů úspory místa ale desky velikosti 18x24cm s malým množstvím detailů (zejména portréty) byly před uložením zmenšeny na rozlišení 1200DPI.

Výsledné skeny mají rozlišení kolem 100-300 megapixelů. Na dnešní standardy je taková velikost extrémní. Výsledné digitální soubory lze však použít pro téměř jakékoliv tisky (umožňují velmi ostré zvětšeniny až na 6-ti násobek, u desky 13×18 cm tedy 78×108 cm) i zvětšeniny podle zájmu badatelů (odznáčky, uniformy, detaily strojů, detaily architektury, SPZ automobilů atd). Nároky na rozlišení digitálních fotografií však v budoucnosti jistě porostou a problémy s uložením dat naopak klesnou.

Během digitalizace 8000 negativů jsme vytvořili přibližně 1.4TB dat. V roce 2004, době počátku našeho projektu, bychom potřebovali na uložení dat 18 disků velikosti 80GB, v ceně cca 80000Kč. V roce 2007 je možné celý archiv uložit na 3 disky velikosti 500MB v ceně cca 10000Kč. Tato cena je zanedbatelná v režii celého projektu

Barevnost

Negativy lze digitalizovat černobíle, barevně a nebo barevně s infračerveným kanálem.

Rozhodnutí je snažší v případě prefotografovávání. Většina snímačů digitálních kamer v každém bodě snímá jen jednu ze tří barev a tak černobílé fotografie mají poloviční rozlišeni. U přefotografování lze tedy jednoznačně doporučit přefotogravovávání barevně.

Skenery dnes většinou skenují barvy za sebou a barevné skenování ztrojnásobí čas, nepřidá však kvalitě skenu. Lze však snadno argumentovat, že barevná informace je podstatná při posuzování poškození negativu, retuše, techniky a dalších vlastností originálu.

Různé projekty digitalizace tak skenují černobílé negativy jak barevně tak i černobíle. Asi nelze doporučit barevné skenování za cenu snížení rozlišení. U našeho projektu jsme z důvodů rychlosti digitalizace i problému s uložením dat přistoupili k digitalizaci černobílé. Vzhledem ke zrychlování skenerů i zlevňování disků však toto rozhodnutí je možné dnes přehodnotit.

Skenování v infračerveném světle

Zajímavý je ale i efekt použití infračerveného světla. Některé typy poškození (zejména organickými barvivy) mají stejné vlastnosti, jako barviva v barevných filmech a jsou tedy průhledné v infračerveném světle. U nerovnoměrně poškozených negativů (zažloutlých apod). je tedy zajímavé vyzkoušet digitalizaci v infračerveném světle a zjistit, jestli je vada viditelná a v tom případě.

Digitalizace v infračervené složce nebývá u běžných programů dostupná. Vuescan však tuto vlastnost nabízí. U Epsonu 4990 podává výsledky srovnatelné s digitalizací ve viditelném světle (používá se stejný sensor, jen jiná žárovka), je však omezen na šiřku negativu cca 13cm (infračervená zářivka zřejmně nemá plnou šířku transparentního adaptéru.

Kinofilmy

Ukáka detailu kinofilmu v rozlišení 5400DPI.

Historické kinofilmy nedosahují tak jmného obrazu, na jaký se konstruují moderní skenery, a jejich praktické rozlišení nepřesahuje 10 megapixelů. Jen málo kdy kinofilm působí opravdu ostrým dojmem při zvětšení na formát A4. Pro náš projekt jsme ale zvolili digitalizaci v plné kvalitě skeneru, 5400DPI, 40 megapixelů. Tato volba může působit nepřiměřeným dojmem. Důvody pro toto rozhodnutí lze shrnout takto:

Fotografické pozitivy

Moderní fotografické zvětšeniny mají efektivní rozlišení kolem 300DPI a je rozumné je na této kvalitě digitalizovat. Historické fotografie jsou ale často kontaktní kopie a jejich kvalita je výrazně lepší. Je tedy lepší tyto materiály digitalizovat v rozlišení minimálně 600DPI. U některých kontaktních tisků může být ale kvalita ještě větší.

Fotografie z negativu 13x18cm.
Detail skenu v rozlišení 800DPI. Skutečná velikost 1.4cm.

Pro fotografické vizitky jsme zvolili rozlišení 1200DPI až 2400DPI. Tyto malé fotografie umožňují překvapivě krásné zvětšeniny. Pří zvětšování chceme zachovat i původní strukturu papíru, nejen kresbu fotografie, která je pro drobnost a často i vybledlost originálu už podstatnou součástí obrazu.

Nejstarší dochovaný autoportrét Ignáce Šechtla, 15.5. 1864, fotografická vizitka.
Detail skenu v rozlišení 2400DPI po doostření kompenzující neostrost ekeneru. Detail má skutečnou šířku 6mm.
Detail skenu v rozlišení 400DPI zvětšeném na stejnou velikost. Sken možná zachycuje většinu informace fotografie (zjevně ale ne vše). Neumožňuje ale vůbec kvalitní reprodukci včetně unikátní struktury fotografického papíru.

Ve všech případech digitalizujeme na 2400DPI a výsledek před uložením na disk automaticky zmenšujeme do požadovaného rozlišení (800DPI, 1200DPI), protože skener pracuje i tak dostatečně rychle (narozdíl od negativů stačí krátká expozice) a výsledná kvalita je lepší.

Fotomechanické tisky (pohlednice apod.)

Většina fotomechanických procesů pro tisk obsahuje nějaký typ rastru. U ofsetového tisku pravidelný, u jiných technik nepravidelný. Zejména pravidelný rastr ofsetu způsobuje velké problémy s kolizi s digitálním rastrem skeneru. Při digitalizaci na 600DPI jeden tiskový bod bývá digitalizován jen do několika málo pixelů. Tyto pixely jsou většinou buď černé či bílé, protože jsou buď mimo bod a nebo uvnitř. Počet odstínů šedi se tak výrazně redukuje a kvalita digitálního skenu je špatná.

U tisků je tedy velmi podstatně digitalizovat na plném efektivním rozlišení skeneru alespoň v jednom směru a to potom zmenšovat do potřebného rozlišení.

Extémní případ interference rastrů - digitalizováno skenerem s efektivním rozlišením 1500DPI na 100DPI.
Stejný obrázek digitalizován na 2400DPI a zmenšen na 100DPI.
Program vuescan u skenerů s dostatečně rychlým připojením (stejně jako většina ostatních programů) se při volbě menšího rozlišení zachová chytře a bude stejně snímat každou řádku v plném rozlišení. Výsledná data zredukuje a uloží. Toto je příklad skenování na 100DPI ve vuescanu. Výsledek je podobný mnohem pomalejšímu skenu na 2400DPI (jedná se vlatně o sken 2400x100DPI zmenšený na 100DPI). Při opatrnějším pozorování je ale v nebi stále výraznější rastr než u předchozí fotografie.

Před rozhodnutím o rozlišení pro digitalizaci těchto předloh je tedy dobré provést několik testů. Naskenovat předlohu v maximálním rozlišení a pak v nižších rozlišeních a vždy porovnat sken v maximálním rozlišení zmenšený na požadované cílové rozlišení.

Tisky digitalizujeme v rozlišení 1200DPI–2400DPI a zmenšujeme na rozlišení minimálne 600DPI. Praktické rozlišení tištěných fotografií je sice nižší, vyšší rozlišení ale umožňuje kvalitní reprodukci textů i struktury obrazu dané použitou tiskovou technikou.

Systematickou digitalizaci pozitivních materiálů jsme teprve započali (dříve byly fotografie skenovány spíše podle potřeby). K pozitivním skenům od roku 2006 přikládáme černobílou škálu a od roku 2007 skener profilujeme.

Pokračování

Autor: , Google +