Schmalfilm-Digitalisierungsautomat

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Nachdem ich 42 Super8-Filmspulen erbte, wollte ich diese Filmdokumente den Angehörigen zugänglich machen.

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Anfangs experimentierte ich mit DV-Videokamera und Hama-Überspielvorrichtungen und hatte auch kaum noch Probleme mit Flackern oder Hotspots. Die Qualität entsprach etwa der Digitalisierung eines Bekannten, der seine Filme bei einem Super8-Service digitalisieren ließ.

Aber beim Betrachten eines Filmabschnittes unter dem Mikroskop wurde offensichtlich, dass überraschenderweise insbesondere Schmalfilme mit niedriger ISA-Zahl eine erheblich höhere Auflösung haben als die Videodigitalisierung. Hinzu kommt, dass die mehr als 30 Jahre alten Filme teilweise brüchig, gerissen, farbstichig, verschmutzt und oft stark über- oder unterbelichtet waren. Außerdem verschlechtert die unterschiedliche Bildfrequenz von 18 Bildern je Sekunde zu 50 Halbbildern je Sekunde das Ergebnis. Abfilmen verschenkt somit Qualität. Zudem müssten Filmschnipsel und Risse geklebt oder mit einem Vorspann versehen werden.

Ideal wäre also, wenn sich jedes Bild vorsichtig und einzeln und mit genügend Zeit für automatischen Helligkeits- sowie Farbausgleich digitalisieren ließe. Da bei den 5,46 mm × 4,01 mm kleinen Bildern selbst geringe Vibrationen die Qualität vermindern, sollten sogar alle Motoren bei der Aufnahme des Frames abgeschaltet sein.

Leider fand ich solche Filmabtaster nur für größere Filmformate und zu professionellen Preisen. Wer eine solche Sonderbehandlung für seine Schmalfilme möchte, muss wohl selbst Hand anlegen.

In meiner Bastelkiste lag noch eine nur leicht beschädigte hochwertige CCD-Webkamera (Typ Philips ToUcam 740K). Ihr rauscharmer Sensor hat eine Auflösung von 1280 × 960 Pixeln und den Vorteil, dass sich z.B. Gamma, Kontrast, Sättigung, Verschlussgeschwindigkeit, Weißabgleich und sogar Verstärkung optimal einstellen lassen. Da die Objektivlinse sehr klein ist, ist sogar bei einem Objektabstand von 10 mm keine Tonnenverzeichnung sichtbar. Das Objektivgewinde musste allerdings mit etwas selbsthärtender Kinderknete verlängert werden.

Somit war "nur" noch ein Projektor und eine Steuerung, die den Film präzise Bild für Bild vor die Kamera transportiert, erforderlich.

Ein defekter Projektor -- der Antriebsriemen hat sich in eine schwarze Paste devulkanisiert -- fand sich bei eBay für 1,99 Euro plus 6,80 Euro Versand. Da weder die Optik noch große Teile der Mechanik und die Elektrik benötigt wurden, überbrückte und entfernte ich diese mit groben Werkzeugen. Störende Spritzaluminiumteile wurden mit einer Stichsäge beherzt beseitigt.

Da ein langsamer 5-V-Motor für den Einzelbildvortrieb gleichmäßiger und ungefährlicher als der 220-V-Originalmotor ist, wurde ein alter Akkuschrauber auf die Filmvortriebsachse gesteckt. Als Stromversorgung war wegen des Anlaufstromes von über 15 Ampere ein altes Rechnernetzteil ideal. Geschaltet wird der Motor von einem Leistungstransistor, der sich auf einer Netzteilplatine fand.

Für das Aufwickeln des Filmes erwies sich ein Druckermotor als ideal. Die Projektorlampe musste acht weißen LEDs weichen und anstelle der Optik kam die CCD-Kamera. Zum Justieren der Kamera wurde aus einer Rechnerblende, Heißkleber, Gummi und drei Schrauben eine Dreipunktaufhängung improvisiert.

Eine Scherbe Milchglas wurde als Diffusor hinter die LEDs gesetzt. Für Reinigungszwecke ist das Milchglas abnehmbar mit einem Magneten hinter den Filmschlitten geklemmt. Nach einigen Tests erwies sich tatsächlich nur ein Festplattenmagnet als ausreichend flach, um keinen Schatten zu werfen und dabei stark genug, um das Milchglas sicher zu halten.

Anmerkung: Ein Diffuser verhindert wirkungsvoll die Abbildung von Längsstreifen, Staub und Kratzern, die sich auf der beanspruchten Filmträgerrückseite befinden. Diese häufigsten Bildfehler werden wegen des geraden Lichtweges ausgerechnet bei den professionellen Abtastern, die mit einem Leuchtpunkt arbeiten, aber auch einigen hochwertigen Diascannern stark hervorgehoben und müssen dann mit aufwendigen Techniken nachträglich beseitigt werden. Einige Filmscanner arbeiten sogar mit einer Nassabtastung, um diese Bildfehler zu vermindern. Meiner Erfahrung nach erzielt rückwärtiges Streulicht aus 6 mm Entfernung kombiniert mit CCD-Abtastung bei weniger Aufwand bessere Ergebnisse, da Kratzer und kleine Staubpartikel auf der Rückseite ausgeblendet werden.

Zum Umspulen und Aufwickeln des Filmes war ein Druckermotor ideal, da er über einen weiten Drehzahlbereich eine gleichmäßige Kraft ausübte.

Um jede Vibration zu vermeiden, musste noch dafür gesorgt werden, dass die beiden Motoren während des Erfassens des Frames stehenbleiben und erst dann wieder anlaufen, wenn die Bilddaten abgespeichert sind.

Dazu wurden ein weiterer Festplattenmagnet auf die Antriebswelle und ein Magnetkontakt am Gehäuse befestigt. Der Magnetkontakt schließt bei jeder Drehung und damit nach jedem Bild. Der Kontakt ist wiederum mit einer Computermausplatine so verbunden, dass ein Linksklick ausgelöst wird. Somit ist ein Signal vorhanden, mit dem sich z. B. per Makro beliebige Befehlsfolgen auslösen lassen.

Ein Fotowiderstand steuert über Schalttransistoren die Motoren. Damit lässt sich z. B. mit einem hellen Bildschirmabschnitt der Film vorspulen und mit einem dunklen stoppen.

Zur Automatisierung wurde ein kleines Makro geschrieben, welches mit jedem Mausklick für eine Sekunde ein schwarzes Fenster vor dem Fotowiderstand abbildet, um die Motoren zu stoppen, ein Bild zum Rechner überträgt und anschließend bis zum nächsten Mausklick ein weißes Fenster zeigt, um das nächste Bild zu holen. Alternativ kann diese Aufgaben auch ein Capture-Programm wie SnagIt übernehmen.

Innerhalb einer Nacht sammeln sich bei einer Auflösung von 768 × 576 zirka 20 GByte unkomprimierte Einzelbilder an. Das Spiegeln, Verbinden und Komprimieren der Einzelbilder zu einem 18fps-AVI-Film kann z. B. mit dem Freeware-Programm VirtualDub erfolgen. Archiviert werden die Filme mit maximaler Qualität im MJpg-Format -- 20 Minuten ergeben dann allerdings zirka 4 GByte.

Vorteile dieses Formates sind, dass kaum nachträglich Bildinformationen verloren gehen und bildgenaues Schneiden unproblematisch ist. So bleiben alle Optionen erhalten, die vermutlich Filmoptimierungssoftware der Zukunft bietet -- wie z. B. Bildstabilisierung und Schärfen ohne Filmkornhervorhebung. Schnitt und Konvertierung der MJpg-AVIs z. B. in DVDs beherrschen aber heute nahezu alle Authoring-Programme.

Abschließend könnte man vielleicht sagen, dass diese Schrottkomposition immer noch wie Schrott aussieht, aber immerhin verlustarm bewegende Familiendokumente auf Bildschirm oder Beamer bringt.

Eigentlich sollte dieses Provisorium nach der 42. Filmspule entsorgt werden, doch nun haben andere Bekannte auch ihre Filme vorgekramt und sie mir mit glänzenden Augen anvertraut ...

Der Clou: Opas Schmalfilme sind oft amüsante Familiendokumente. Doch die Vorführung ist umständlich und das Material altert. Schön, wenn die Filme digital vorliegen.

Welche Computerteile (oder sonstigen High-Tech-Reste) wurden verwendet?

• eine defekte Maus
• eine Webkamera, an der lediglich das Gehäuse durch Hundezähne beschädigt war
• Rechnernetzteil -- Baujahr 1993
• Schalttransistoren aus einem defekten Rechnernetzteil -- Baujahr 1990
• zwei Magnete aus einer 40-MByte-Festplatte -- sehr flach, aber stark
• Reedkontakt
• Fotowiderstand aus einem Drucker
• Druckermotor -- war wohl ein HP-Drucker -- Baujahr zirka 1996
• Laufwerkblende

Idee: eigene

Mitarbeiter: Frank Kempelmann

Frontansicht des Schmalfilmdigitalisierers, rechts der Akkuschrauber, in der Mitte die gegen Streulicht geschützte Belichtungseinheit

Rückfront ohne Gehäuse, rechts unten die Buchsen für Fotowiderstand und Maustaster, oben rechts der Druckermotor zum Spulen, in der Mitte das Kühlblech mit Schalttransistor

LEDs, Milchglas gehalten von Festplattenmagnet, Filmtransport- und Justiermechanik

Bildschirm mit "Schaltfenster" und Fotowiderstand

Diskussionsforum zum Wettbewerb "Mach flott den Schrott"

Die Darstellung beruht auf den Angaben der Wettbewerbsteilnehmer. Der Heise Zeitschriften Verlag übernimmt keinerlei Haftung für die Richtigkeit oder Funktion. Der Nachbau erfolgt auf eigene Gefahr.

Übersicht

Das gesamte Projekt auf CD-ROM

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