一次对底片扫描的竭像测试

正文

题图：来自一张4x5底片顶部的印字，300%放大。

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胶片数码化通俗的说就是底片扫描，在过去的近十年当中都处于一个瓶颈的状态。

最传统也最靠谱的数码化方式是电分，但是对于大多数人来说电分非常昂贵，并且操作也很繁琐。但是到今天为止，许多生产商已经不再生产电分机。而电分本身所获得的图像质量相比于后来出现的哈苏和智佳也没有更多的吸引力，再加上电分会对底片造成一定程度的物理损伤，所以使用这种方式的人也越来越少。

一般我们能接触到最有性价比的方式就是哈苏Flextight X1和X5。但是即使是哈苏，似乎也不能让我们压榨出胶片的所有信息，因为哈苏毕竟是商用设备，厂商为了让机器在性能和寿命之间达到平衡，多少做对扫描参数了一些限制（X1/X5使用CCD作为感光元件，如果追求极限性能可能会影响使用寿命或者损失画质）。

以前在美国的时候一直用的是学校的设备，今年我回国之后就一直在筹备自己在国内的工作室。最近我和 @梁源 @黄一凯 @沈旸旸 在天津建立了一间工作室，恰好赶上哈苏X5停产，所以我们决定尝试一些更好的设备，于是便购入了一套飞思iXG作为我们进行胶片数码化的工具。

我花了大概一周的时间对这套设备进行测试，总体感觉，可玩性还是非常高的，我觉得它就像是把一个去掉外壳的大号哈苏X5，可以手动的控制所有组件，所以整个系统开放程度非常高。我觉得的可以利用这种开放性去实现很多以前没有，或者难度很高的的玩法，比如胶片HDR，或者是模拟放大机，在翻拍的过程中增加一些外部处理。当然这些玩法以后我都会慢慢实验。

不过，开放性也意味着控制难度的增加，哈苏X5相比于iXG几乎是傻瓜式的操作，但是iXG需要一些精确控制。这些精确控制覆盖了各个环节，从装片的压平到对焦，曝光的控制，以及配置文件的微调，最终才能得到一张完美的扫描件。

在实验中我发现，为了达到最佳的扫描效果，需要满足三个条件，一是，需要配备一套基础的无尘环境，二是设备不同部分的水平，三是胶片的除静电和除尘。为此我配了一些工业除尘设备以及防尘设施，还有离子风枪等工具。

我原本计划用一个月的时间开发出新的工作流程，但是在大家的热情期待中经历了一周的807高强度工作，最终搞定了整个扫描的工作流。这些工作包括对于不同镜头和近摄环组合的测试，找到不同画幅底片最佳的焦距和焦平面高度，并且让分辨率达到最大。

iXG长这样，非常工业：

做了一些对比测试：

第一组：iXG和X5的对比，有去色罩和轻微调色过程。

放大局部：

这个局部对比可以说明一些问题，对于120底片，iXG在经过精调之后所能获得的分辨率要比x5高一些，但是，我在实际测试的过程中发现120胶片在5000万像素的时候基本上就已经竭像了，也就是说无法再获得更高的细节。证明竭像的策略如下：

1. 先用iXG采集一张120底片满幅的影像「图1」，裁剪边框后大约为8000万像素。
2. 用最大的微距比例，采集同一张120底片的部分细节，获得「图2」。缩图后可以看到比例，如下图：

3.对比图2是否比图1有更多的细节。

结果是，图2的细节并没有明显多于图1，不过但从这种对比上来看并不能完全说明120胶片数码化所能提供的最大像素就是5000万。造成竭像的可能因素还有以下几个：

1. 相机镜头分辨率限制
2. 扫描仪镜头分辨率限制
3. 拍摄时是否完美对焦并且完美曝光

对于这几种可能性，我做出的分析如下：

1. 在分辨率的问题上，首先可以确认的是大多数老相机的镜头分辨率并不高。不过上面用的测试图是使用Mamiya 7ii拍摄的，镜头是80mm F4，这是一只素质极高的镜头。所以理论上我们在这张图中已经获得了相当高的分辨率。但问题是，即便如此，这个镜头在分辨率上也没有数码单反的专业镜头高（如果有误请指出）。
2. 对于扫描仪镜头的分辨率，我认为iXG配套的镜头无可挑剔，毕竟是施耐德的工业级镜头，单个镜头的售价都在60-70k的水平，分辨率应该是能花钱买到的镜头中最高的。所以不存在这种限制。进一步的证据是，我发现在做4X5单片的扫描时局部细节极为丰富，所以对比120的100%细节来看，我暂时认为120是竭像了。
3. 对焦和曝光确实有影响，我在测试的过程中发现，对于光线良好环境下正确曝光并且精确对焦的照片来说，iXG比X5获得的细节多一点点，如下图：

这种极细微的细节优势，证明了，在目前的技术条件下，120胶片在5000万像素的时候，确实是竭像了。并且我们做了4x5画幅的底片扫描测试之后进一步证实了这个想法，后面会说到。

第二个测试是一张情况比较极端的底片，在大光比并且昏暗的室内，手持欠曝拍摄。（这种事儿我没少干...）

这种底片的问题是，几乎用任何扫描设备都不可避免的在暗部出现大量彩噪，即使是X5。而如果是用彩色暗房走传统的放大工艺，那么则只有胶片的自然颗粒。所以这也暴露了数码设备在极暗区域的弱点。

iXG与X5暗部细节的对比：

在这个对比中，我们看到X5的暗部有大量彩噪，这是由于X5CCD的物理属性造成的，因为CCD在工作的时候相比CMOS对温度更敏感，更容易产生噪点，但是iXG在精确控制的情况下反映出来的噪点则更像是底片本身的颗粒。

第三个Sample做了一个4x5:

从4x5的测试数据上来看，至少是在1亿像素的尺度下胶片完全没有竭像的痕迹。我跟照片原作者交流之后他也表示iXG比X5扫4x5的分辨率要高很多，但是他的3F文件不慎丢失了，所以我又邀请了一个测试者。

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