数码翻拍——零成本实现高分辨率底片扫描手工电子DIY教程

DIYer: tholopotami 制作时间: 半小时 制作难度: ★★☆☆☆ GEEK指数: ★★★☆☆

 

保存老照片的最好方式就是用数码相机翻拍底片然后用图片处理软件去“冲印”。我用数码相机建立了一个数字化系统来处理我那些富有深刻历史价值的古老的底片。

因为没有微距镜头，我把一个单反镜头和一对便宜的转接环连接在了一起，剩下的部分用木头、卡纸、pvc管甚至meccano金属积木（就是由带有孔的铁片、螺丝、螺母组合的积木）来凑合。

1   关于负片

1. 这是爱克发100——一种典型的彩色胶片构造。

 

1.1   影像的形成黑白胶片摄影是建立在卤化银（碘化银、溴化银等）感光原理的基础上的。胶片的最上层是一种含有明胶的卤化银涂层。当有光照射溴化银时，溴化银分解为离子，之后接触还原剂的时候，部分银离子会在被还原为银原子并聚集在卤化银晶体表面。光线越强，溴化银分解的就越多。只要在卤化银晶体表面积累到五个银离子，就形成了稳定的潜影，足以使溴化银晶体对还原剂（显影剂）敏感。用显影剂冲洗底片的时候会发生氧化-还原反应，曝光部分的溴化银会被还原成中性的银原子，形成一个个微小的银核，在胶卷上留下不透明的影像，彩色胶片比黑白胶片复杂，不过原理是类似的，一般是用三基色的乳剂涂层混合卤化银，做了三层叠加。 

1.2   负片的折旧黑白负片的影像由稳定的金属银颗粒构成，它们不会随着时间的推移而发生变化。虽然明胶对湿度和温度比较敏感，但如果保存的好，黑白底片能保存数百年。彩色负片就要脆弱的多了。因为各色染料的不稳定，它们对环境会比较敏感。比如说青色的染料相比更容易褪色，所以彩色底片放时间长了会看起来发红。另外阳光中的紫外线还会使品红染料褪色。 

2   你的负片上记录了多少信息？1. Smena 8M，我的第一个相机，很小很耐造的小工具。它有个有三组结构的40/4镜头，我经常用它来拍伊尔福黑白片和彩色反转片。

2. 佳能 eos 1000f，我在数码时代之前用得最多的一部相机。镜头是35-80/4.0-5.6，有时也会用LEICA 58/2

3. ILFORD FP4 125ASA 22DIN（ISO125），很赞并且还不算贵的黑白药水，我在家冲洗底片和照片都用它。

至少在国内，ILFORD很贵…… 

图像的分辨率不仅取决于底片的分辨率，也取决于镜头的分辨率。。如果你像我一样在同时用多台相机和各种品质的底片，就有必要来评测一下使用各种相机和镜头在底片上究竟能记录多少细节。评判镜头分辨率的指标可以叫做分辨率（又称鉴别率、解像力），用R表示。它取决于镜头的尺寸和光源的波长，直径D的镜头的分辨率R一般可以由以下公式推出：

R（单位：角秒）=120/D（单位：毫米）

 

58/2的镜头的焦距是58mm，光圈是2，所以直径是58/2=29mm。它的分辨率是：R=120/29=4角秒。相机的视场角大约30°，投射在36毫米长的底片上。于是在胶片上最小的线宽是36毫米×4角秒/（30×60×60）角秒=1.3微米这台相机的能够完全的开发出胶片的潜能，记录下所有的信息，密度大概是350线/毫米(175线对/毫米)。如果你用一个低端的劣质相机再算一次，能得到的最小线宽应该是这个的10倍，这样的相机基本无法使胶片体现出价值，哪怕极为普通的胶片（普通胶片的固有分辨率为50-150线对/毫米左右）。注：评测镜头分辨率有一套比较复杂的测试体系，以上公式只提供简单的参考。 

3   你需要多少影像信息？

1. 这是一个典型的分辨率测试图。每一个部分都由几组等宽的黑白线条（一组黑白线就是一个“线对”）构成，拍摄的底片先被冲印出来，再在显微镜下被检视。能看清的最细的条纹表征着该套光学系统（镜头+底片）的最高分辨率。

 

既然随便一张普通的底片的分辨率都远远超过你的商用数码相机和扫描仪分辨率，那么答案是：

尽你所能，越多越好。

 

我们来解释一下上面那个结论：

民用底片的分辨率是50-150线对/毫米（比如，你可以看Agfapan 100的参数表。）让我们来算一下最低的数据量。50线对/毫米大致相当于 100像素/毫米的数据密度。如果你要用扫描仪扫描底片，你需要至少100像素×25.2/每英寸=2520每英寸像素的分辨率。用数码相机的方式来算，36毫米x24毫米的底片所含的数据量就是36×24×100×100像素=8.64兆像素，这相当于一张10兆的图片。如果用更高级一点的胶片，比如150线对/毫米的，那就是3×2520=7560每英寸像素 ，也就是 3×3×8.64=77.8M的数据量！这个计算轻易展示了胶片作为一种存储媒介潜在的强大信息量。所以就不难解释为什么胶片如今在某些领域依然不可替代，比如航空摄影。 

4   设计数码单反系统

经过了漫长的，我希望对大家多少能有点用的理论描述，现在是时候投入到实践中来了。

你的数码单反系统包含几个部分：

1. 数码单反相机。

2. 一个能拍摄36×24mm负片微距镜头，这个也可以用普通的单反镜头和转接环代替。

3. 一个持片器，这个你可以自己做。

4. 一个不透明的塑料片窗

5. 一个光源。我用了两个不同的幻灯机钨丝灯来营造射在白墙上的自然光。

我们需要准确的控制持片器和镜头之间的距离，这样才能准确的适应片窗。我用meccano金属积木制作了一个事实证明很好用的X形平台，不过你也可以用更简单的设计来代替它。

 

5   假如你没有微距镜头……1. 58/2镜头。

2. M42接口的近摄接圈。我在它的里面加了一根PVC管，改变了目镜直径。

3. 奥利巴斯用的M42转接环。我有两个这种接环，可以用在不同的地方。

 

1. 这是3个完整的M42扩展环，真是无价之宝啊！

 

如果你很幸运的拥有一支微距镜头，那就用吧。我用的是一只58mm F2单反镜头。为了把这个镜头转接到相机上，我用了M42 (42mm口径)转接环，和两个M42近摄接圈。我已经有M42转接环了，以前用来把不同的镜头装到不同的相机上，还可以把相机装到望远镜上。M42扩展环有3种尺寸，e-bay上我曾经看到有不到10刀一套卖的。我的这一对M42是在跳蚤市场淘的，很好用，总之买了不后悔。请不要用任何其他方式来转接镜头和相机（比如pvc，卡纸）。万一弄坏了相机和镜头里面的结构，修理费比买一套全新的转接环贵多了。 

6   底座

1. 用钻床切下这些圆木片来支撑平台。方法简单，但效果很好。

 

1. 一个1/4英寸螺钉。

2. 这个孔用来让改锥通过，好上紧螺钉的。

 

我用了30cm长的木板做了整个结构的台基，并且把相机装在一个较高的平台上。这样的安装结构又好做又好用，我在其他项目中也这么做的。 

7   用meccano金属积木搭建x-平台

1. 我把这个平台做成一个独立的单元，所以也能用在其他的项目上。

 

1. 驱动螺丝的支点。

 

1. 平台的位置可以通过螺母在螺纹上的的运动来控制。

 

1. 这是平台的滑轨。

2. 我需要扩大这个洞，这样才能把这一部分做成平台滑轨。

 

1. 唯一没用到meccano的部分——一个黄铜角铁，作为滑动螺丝的引导线。

 

做一个X-平台可以精确地控制镜头和底片之间的距离，这样就能保证胶片边缘和相机的传感器的边缘完全对齐，以保证所有的像素点都能被利用到。浪费像素点可耻！当然你可以通过一个可以滑动的木质或者塑料或者其他材料的平台来实现这一点。我用meccano金属积木只是为了找回童年的体验。平台在两个垂直的导轨上滑动，用一个4*6cm螺丝钉固定。 

8   持片器 

1. 一个底片夹就是一个完美的片窗。

 

考虑了弹簧、塑料、金属什么的一堆设计方案，我选了一个最简单的东西——硬纸板。 

 

持片器用硬卡纸制作，然后用一片薄木片来支持。 

底片夹上的塑料就是一个理想的片窗，它必须与镜头平行。 

9   完成 

最后用黑卡纸做一个管子，这个系统就建成了。 

这些东西不用的时候都可以拆开放到箱子里。 

10   尝试不同的光源

这里有两种基本的照明方式。

自然光

1. 有谁不知道厕纸筒芯是用来固定柔光幕的么。

你可以在室外操作，把相机放到太阳能照到的地方，让阳光从片窗的后面直射过来，这种方法对彩色负片非常有效。

 

灯光

1. 桌子应该擦擦干净的，不过这不是该走神的时候对吧？

用钨丝灯和一片柔光幕当光源。我试用了两台不同的幻灯机。

 

11   拍摄

1. 对图案对焦。绿色的矩形是相机的对焦点位置，你可以自己选择，这个很有用。

 

1. 实际的比看起来要好些。

 

关于相机的设置：

1. 曝光时间：

我倾向于过曝几挡，曝光时间范围应该控制在1/100s到1/250s之间。 

2. 对焦：

数码单反有一个最大的优势，就是可以放大10倍并且对细节对焦。我喜欢对焦在一个整齐平面上（如果画面中有），或者选择一个在亮部和暗部之间的边缘清晰的区域。 

12   黑白数码暗房12.1   黑白是神奇的 

1. 布的纹理能帮助你很好的对焦。

2. 对焦很好的图片。

3. 这张是我自己冲的底片，已经有32年历史了，但它看起来并不古老。

 

1. 反色并转为灰度图。

 

1. 要不惜一切代价的保存全部的影调。

2. 这个影调的过渡很梦幻。

 

虽然我们习惯生活在三维的彩色世界中，可当黑白胶片把世界投影在灰度平面上时，却能展现出这个世界中的某种纯粹。像绘画一样，摄影最重要的是平衡画面中的各个元素。这就是你在数字暗房中需要去做的。 

12.2   相机设置底片使用幻灯机的光源（200w的灯泡）来翻拍，快门设置1/250s。幻灯机放在离不透明屏幕60cm的地方。镜头光圈设置为F8以减小像差并得到较大的景深。 

12.3   选择一个清晰的区域确保对焦准确我选了椅子那部分的影像，把相机放在“即时取景”模式上，并且放大10倍，对细节对焦。这个功能是多数数码单反的一个非常有用的特点。 

12.4   数码处理我用了PS6.0，用其他软件也可以，反正原理是一样的。1. 首先你需要复制、旋转、反色。

2. 把色彩模式调整为灰度，你会得到一个很浅的影像，这些影像的调子需要进一步调整。

3. 现在最大的挑战是在灰度上尽量保存细节（比如麻豆的头发那里），当你想加强暗部的时候。我喜欢调整通道色阶，而不是用亮度/反正工具。

4. 如果需要让影像看起来柔一点，可以稍做一点模糊（3像素之内的高斯模糊）

5. 最后你也许需要为凸显主题做一些照片裁剪。

 

12.5   比如这张照片我用1979年的劣质SMENA拍的，胶卷是伊尔福FP4黑白负片，自己冲的。我喜欢照片中这个三个人的影调过度：摄影师/观察者，画家，还有麻豆。这几年我最喜欢的照片。 

13   彩色负片1. 我对着衣服上的这个图案来对焦。

2. 这个女人是居住在Matmata（南Tynisia）的柏柏尔游牧民族。镇子里的房子都是挖进地里建造的。这个盛装打扮的女人在一天内对着相机摆了1000多次姿势，显然，从她脸上的倦容就能看出来。

 

1. 这块黑线是因为数码相机是4:3的比例，而胶片是36mm×24mm（3:2的比例）导致的区域。

2. 根据这张光照下的负片可以看出成像质量很高。红色和蓝色色调同时存在。

 

1. 做反色处理之后就能看到正常的色彩了，然后需要调整各色彩通道的色阶。

 

1. 照片中的蓝色调太多了，需要调低一点。

这张底片已经有15年历史了，色彩保留的不错。 

13.1   相机设置相机设置和翻拍黑白基本上是一样的用幻灯机投影并1/200s曝光，白平衡设置为钨丝灯模式。 

13.2   后期处理1. 裁剪和翻转

2. 然后反色

3. 这里难点是保持影调和色彩平衡。我喜欢分别调整色彩通道的色阶，然后在从整体上调整色调。我不喜欢亮度/对比度工具。

4. 然后是调整色相/色饱和度，这样你就能得到自然的色彩过渡了。通常，蓝色可能需要降低一些饱和度。

 

14   处理古老的彩色照片有点难度

1. 威尼斯的“诺亚方舟”，我用PS的“变化”功能做出了最好的调整。

 

1. 暗部的绿色略重了一些。

2. 我用这个红点作为调整红通道色彩平衡的参照。

3. 我按照顺序把每个色彩通道的色阶都都调了3次。

 

还原彩色照片的色彩是比较困难的，我不得不单独调整每个色彩通道的色阶、色调和饱和度。这个步骤反复做了一两次。这是张有30多年历史的来照片，我试着自己调了很久色阶啊之类的都不是很理想，最后只好用PS6.0的“变化”（variations）功能，得到的效果居然比我手工调的好多了。虽然比起前两张还是不那么自然。 

15   总结这个多功能翻拍装置作起来很稳定，效果也不错，光源和对焦都能得到很好的控制，你值得拥有。用它来对付黑白胶片没有任何问题，即使是34年高龄的旧底片，处理起来也毫无压力。彩色底片的话，没有超过20年的基本没太大问题，只是逐一去调色太麻烦了。更老的底片看上去会有点像上色夸张的图片。不过用调整不同通道的色彩和对比度可以做出较好的还原（译注：其实“自动色阶”就能解决啊亲），如果实在不行，你还可以把它调成黑白的嘛……一般你不可能留住所有细节的，总得曝光过度或者曝光不足，不然就是虚焦。这个方法比扫描快多了，而且能方便的控制光源以及控制对比度。还提供了许多利用阳光的的可能性（比如对着一面户外的墙壁）。到目前为止，从总体的结果来看（我翻拍了200多张底片了），我打算继续用这种方式来翻拍剩下的底片，还有朋友们那个我让我帮他们处理的那些。