96. על סרטי צילום וניירות צילום, חלק ג: סרטים וניירות צבעוניים נגטיביים

96. על סרטי צילום וניירות צילום, חלק ג: סרטים וניירות צבעוניים נגטיביים

כפי שכתבתי בפוסט הקודם ראשיתו של הצילום היתה בשחור לבן מאחר והטכנולוגיה הדרושה לצורך יצירת דימויים צבעוניים לא היתה קיימת. ניסיונות לפתח צילום צבעוני נעשו כבר כעשרים שנה לאחר המצאת הצילום ותהליך ניסיוני הודגם כבר ב-1861 אולם רק בתחילת המאה העשרים הוצג התהליך הראשון שהצליח גם מסחרית, ה- Autochrome. תהליך פוזיטיבי זה היה מבוסס על סינתזה אדיטיבית ולכן הרגישות לאור היתה נמוכה מאד דבר שדרש חשיפות ארוכות. עקב כך, תהליך זה התאים לצלמים מקצועיים בלבד ולכן תפוצתו היתה מוגבלת. סרט הצילום הצבעוני הראשון שזכה להצלחה אדירה גם בשוק המקצועי וגם בשוק החובבני היה ה-Kodachrome שהוצג לראשונה כסרט קולנוע 16 מ״מ בשנת 1935 וכסרט 35 מ״מ לצילום סטילס (שקופיות פוזיטיביות) בשנת 1936. עוד על ההיסטוריה המוקדמת של הצילום הצבעוני בפוסט מס׳ 66 בבלוג זה.

כיום, כל חומרי הצילום הצבעוניים, נגטיביים ופוזיטיביים כאחד מבוססים על סינתזה סבטרקטיבית (ראו בפוסט מס׳ 66) והם נחשבים לחומרים סובסטנטיביים, כלומר כאלו הכוללים את הגורם יוצר הצבע באמולסיה, בניגוד לחומרים נון-סובסטנטיביים, כמו ה- Kodachrome בהם הגורמים יוצרי הצבע היו נמצאים במפתח.

חומרים נגטיביים: סרטי צילום צבעוניים היוצרים, לאחר הפיתוח דימוי נגטיבי הן מבחינת הבהירויות והן מבחינת הצבעים. כלומר, אזורים כהים בנושא יהיו בהירים בנגטיב ולהפך, אזורים אדומים יהיו בצבע סיאן, אזורים ירוקים יהיו בצבע מג׳נטה ואזורים כחולים יהיו בצבע צהוב.  כדי לקבל דימוי פוזיטיבי יש להדפיס את הנגטיב על נייר צילום צבעוני נגטיבי או לסרוק אותו בסורק מתאים. יתרון: מאפשר הדפסת הדפסות רבות מכל דימוי. ניתן להשיג מגוון של סרטים בפורמטים שונים וניירות בגדלים שונים. תהליך הפיתוח לנגטיב צבעוני הוא C-41 ולניירות נגטיביים RA-4. ניתן לפתח ולהדפיס נגטיבים צבעוניים במעבדה ביתית אם כי הדבר דורש ציוד יקר מאחר ותהליכי הפיתוח הצבעוני חייבים להתבצע בטמפ׳ קבועה ומבוקרת. לצורך הדפסה על נייר צילום צבעוני יש צורך להצטייד במגדל מיוחד עם ״ראש צבע״ הכולל מסננים צבעוניים מובנים או להשתמש במגדל שחור לבן הכולל מגרה בה ניתן להכניס מסננים באופן ידני (מאד לא נוח לשימוש!). גם פיתוח נייר צבעוני דורש מכשיר פיתוח מיוחד המסוגל לשמור על טמפ׳ קבועה, לא ניתן לפתח נייר צבעוני בקערות כמו ניירות שחור לבן.

חשיפה וטמפ׳ צבע: בכל חומרי הצילום הצבעוניים, (ובעיקר בחומרים הפוזיטיביים: שקופיות ואינסטנט) חשוב מאד להקפיד על חשיפה מדוייקת. סרטי נגטיב סובלניים לטעויות בחשיפה (פלוס מינוס 2 סטופים) אולם גם הם מאפשרים תוצאות אופטימליות  רק בחשיפה אופטימלית. מאחר ובחומרי הצילום הצבעוניים למעשה יש לפחות 3 אמולסיות (רגישות לאדום, כחול וירוק, ראו בהמשך) ומאחר ויש הבדל ברגישות היחסית של כל אמולסיה טעויות בחשיפה עשויות לגרום גם לסטיות צבע (Color Cast). כמו כן, כל חומר צילום צבעוני מיועד לצילום בטמפ׳ צבע מסויימת, בד״כ הסרטים מאוזנים לאור יום בטמפ׳ צבע של 5500k. צילום בטמפ׳ צבע לא נכונה יגרום לסטיות באיזון הצבעוני שיתגלו רק לאחר הפיתוח (בסרטי שקופיות) או רק בעת ההדפסה (בסרטי נגטיב). ניתן לפצות על טמפ׳ צבע לא מתאימה כבר בשלב הצילום ע״י שימוש במסננים מיוחדים המורכבים על העדשה, אולם הם גורמים לאיבוד אור משמעותי כך שיש צורך בחשיפות ארוכות יותר. אם סורקים סרטי נגטיב או שקופיות צבעוניות ניתן לטפל בסטיות הצבע באמצעות עיבוד דיגיטלי.

המבנה  העקרוני של כל חומרי הצילום הצבעוניים דומה אם כי תהליכי הפיתוח שונים. בכל החומרים נמצא 3 שכבות אמולסיה: שכבה רגישה לאדום, שכבה רגישה לירוק ושכבה רגישה לכחול. למעשה גם השכבה הרגישה לאדום וגם הרגישה לירוק רגישות גם לכחול ולכן מתחת לשכבה העליונה הרגישה לכחול יש שכבה הכוללת צבע צהוב המסנן את האור הכחול כדי שלא יגיע לשכבות שמתחת למסנן. כל שכבת אמולסיה כוללת כסף הלידי רגיש לאור וחומר נוסף, חסר צבע הנקרא קושר צבע (Color Coupler). כאשר קושרי הצבע מגיבים במהלך הפיתוח עם מפתח מחומצן, שנוצר כתוצאה מפיתוח הכסף ההלידי שנחשף לאור במצלמה הם הופכים לבעלי צבע: קושרי הצבע בשכבה הרגישה לכחול הופכים לצהוב (אדום+ירוק), בשכבה הרגישה לירוק למג׳נטה (כחול+אדום) ובשכבה הרגישה לאדום לסיאן (ירוק+כחול). כלומר, הצבע הנוצר בכל שכבה הוא הצבע המשלים לצבע הראשוני לו רגישה השכבה. התוצאה היא שבכל מקום בו היתה חשיפה ונוצרה דמות כסף מתכתית (ראו הסבר לגבי עקרונות תהליך הפיתוח שחור לבן בפוסט מס׳ 94) נוצרה במקביל גם דמות צבעונית.

picture1

picture1

עקומת הענות של סרט נגטיב צבעוני (חשיפה לעומת כמות הצבע הנוצרת בפיתוח): שימו לב לצפיפות המינימלית הגבוהה, לצפיפות המירבית הנמוכה יחסית, לניגוד (שיפוע) הנמוך ולהבדל הגובה בין עקומות שלושת השכבות הרגישות לאדום, כחול וירוק. משמעות ההבדל הוא שלכל שכבה מהירות (רגישות) צילומית שונה.

תהליך הפיתוח של נגטיב צבעוני הוא תהליך פיתוח יוצר צבע (Chromogenic) הנקרא C-41, מתרחש בטמפ׳ של 37.8 מ״צ וכולל ארבעה שלבים (ועוד שטיפות ביניים), התהליך מתאים לכל סוגי הנגטיבים הצבעוניים מתוצרת כל היצרנים:

  1. פיתוח צבעוני: חומר הפיתוח מבוסס על  paraphenylene diamine וידוע כ- CD-4. חומר זה מפתח כסף הלידי לכסף מתכתי (כמו בפיתוח שחור לבן) אולם במצבו המחומצן מגיב עם קושרי הצבע חסרי הצבע שבאמולסיה והופך אותם לצבע בהתאם לשכבה בה הם נמצאים.
  2. הלבנה: הכסף המתכתי שנוצר במהלך הפיתוח איננו נחוץ יותר (מאחר ודימוי הצבע כבר נוצר) ויש צורך לסלקו: תפקיד המלבין (Bleach) הינו להפוך את הכסף המתכתי לכסף הלידי שיומס ע״י הקובע בשלב הבא. החומר הפעיל במלבין הוא Ferric Ammonium EDTA הכולל ברזל ולכן צבעו אדום.
  3. קביעה באמצעות קובע מבוסס Hypo ההופך את כל הכסף ההלידי למסיס במים כך שישטף מן האמולסיה בשלב השטיפה האחרונה.
  4. ייצוב באמצעות Stabilizer, חומר המקשה את האמולסיה, משמר את הצבעים ומונע כתמי יבוש.

Picture1.jpg

מהיכן נובע צבעם הכתום של נגטיבים צבעוניים לאחר הפיתוח? הצבע הכתום נובע ממסיכה צבעונית אינטגרלית (Integral Mask) הנוצרת באופן כימי בזמן הפיתוח ותפקידה לפצות על בליעות אור לא רצויות של חומרי הצבע הנוצרים בזמן הפיתוח. ע״י כך משפרים את האיכות הצבעונית של ההדפסות הצבעוניות על ניירות צילום נגטיביים. עם זאת המסיכה הכתומה מקשה על סריקה של נגטיבים וצבעה שונה בסוגים  שונים של נגטיבים כך שנחוץ פרופיל מיוחד לסריקה של כל סוג נגטיב.

color-negative
כך נראית מסגרת מסרט נגטיב צבעוני בפורמט 135 לאחר הפיתוח

מי שמעונין להרכיב בעצמו את התמיסות הדרושות לפיתוח נגטיבים בתהליך C-41 ימצא את כל הפרטים הרלבנטיים כאן. ניתן כמובן לרכוש תרכיזים מוכנים אותם יש למהול במים לפני השימוש. קיימת גם גרסה מקוצרת בת 2 שלבים הכוללת מפתח (בנפרד) ומלבין-קובע (Bleach-Fix) משולבים בתמיסה אחת.

שימו לב: בעבודה עם כימיקלים לצילום יש לשמור על ניקיון מוחלט ולמנוע מגע של החומרים השונים זה בזה: טיפה אחת של מלבין במפתח תגרום להרס הסרטים. כמו כן יש להקפיד על בטיחות ואיכות הסביבה, תורה שלמה בפני עצמה.

מאחר ותהליך הפיתוח הצבעוני מחייב טמפ׳ גבוהה וקבועה יש צורך במכשיר פיתוח יעודי כמו דגמי Jobo Autolab אותם ניתן להשיג משומשים ב-eBay.   חברת Jobo איננה מייצרת כיום את מכשירי הפיתוח האוטומטיים אלא מכשירים ידניים ומבחר מצומצם של מיכלי פיתוח ואביזרים, ראו באתר החברה.

1000

לדוגמא, מכשיר פיתוח אוניברסלי מדגם Jobo Autolab 1000 מאפשר פיתוח כל חומרי הצילום הצבעוניים. מחירו ב-eBay כ- $2500, יותר מאשר מחירו כחדש בתקופה שעוד היה מיוצר. הסרט מוכנס בחושך למיכל הפיתוח בגודל המתאים, מיכלי הכימיקלים ממולאים בכימיקלים המתאימים והמכשיר עצמו ממולא במים המחוממים לטמפ׳ הרצויה. כל שנותר לעשות, לאחר שהמכשיר היגיע לטמפ׳ הרצויה הוא לבחור את תוכנית הפיתוח המבוקשת וללחוץ על כפתור Start. המכשיר מסובב את מיכל הפיתוח בו נתון הסרט באופן קבוע לשני הכיוונים במהירות שקבע המפעיל. מבוצעת גם שטיפה אוטומטית  ופליטה של הכימיקלים המשומשים (ניתן לאסוף את הכימיקלים לשימוש חוזר במגבלות מסויימות) ומי השטיפה לביוב. קיימים גם דגמים גדולים יותר של מכשירי Jobo המאפשרים פיתוח דפי סרט וניירות צילום בגודל רחב או כמות גדולה יותר של סרטי צילום בכל פעם.
במסגרת עבודתי בחברת הדר סוכנויות לצרכי צילום שהיתה יבואנית Jobo בישראל הכרתי את המכשירים הללו הכרות אינטימית: התקנתי עשרות מכשירים כאלו והדרכתי הרבה צלמים בשימוש בהם. בזמנו כתבתי הוראות פיתוח בעברית לכל סוגי התהליכים במכשירי ה-Jobo וגם במסגרת עבודתי בחוג לצילום במכללת הדסה הפעלנו מספר מכשירי Jobo ATL במשך שנים רבות, כמו גם מכשירי פיתוח רוטטיביים (סיבוביים) אחרים מתוצרת Colenta.

בתקופת עבודתי בחב׳ מכתשים מפעלים כימיים, מח׳ כימיקלים לצילום,  יצרנו כימיקלים לפיתוח צבעוני (וגם לפיתוח שחור לבן). בשנת 1987 כתבתי (בין היתר) הוראות פיתוח לפיתוח נייר צבעוני בתהליך EP-2 שקדם ל-RA-4. במסגרת פינת הנוסטלגיה הנה ההוראות שכתבתי לעיונכם: שימו לב, הוראות אלו לצרכי  נוסטלגיה בלבד, לא לשימוש מעשי. הנייר עליו הודפסו ההוראות היה פעם לבן…

macor
הוראות לפיתוח נייר צבעוני בכימיקלים מתוצרת מכתשים. נכתבו על ידי בשנת 1987

לצורך הדפסה מנגטיב צבעוני יש צורך במכשיר הגדלה בעל ראש צבע: הראש כולל מסננים המאפשרים לשלוט בהרכב הצבעוני של האור שמפיקה נורת המגדל כדי להגיע להדפסה בעלת איזון צבע טוב, כלומר כזו שאיננה בעלת גוון שולט כל שהוא. תקצר היריעה כאן מלפרט את תהליך ההדפסה. בכל מקרה הסיפור לא מסתיים במגדל מאחר ויש צורך גם במכשיר לפיתוח הנייר לאחר חשיפתו. ניתן לפתח דפי נייר במכשירי Jobo או במכונות יעודיות אחרות. תהליך ההדפסה נעשה בחושך מוחלט ואין במקרה זה את הנוחיות של אור ביטחון בהיר למדי כמו בהדפסות שחור לבן. גם כאן טמפ׳ קבועה וזמן פיתוח מדוייק הם קריטיים להצלחת התהליך, כך שפיתוח בקערות אינו בא בחשבון. תהליך הפיתוח לנייר צילום צבעוני נקרא RA-4 וכולל שני שלבי פיתוח: מפתח צבע ומלבין-קובע (Bleach-Fix) ולאחריהם ייצוב (Stabilizer) ללא צורך בשטיפה במים. התהליך מתאים לניירות צבעוניים נגטיביים מתוצרת כל היצרנים.

שני היצרנים הגדולים בתחום הנייר הצבעוני הנגטיבי הם Fuji ו-Kodak.

picture1
מכשיר הגדלה בעל ראש צבע: מיועד להדפסת נגטיבים צבעוניים על נייר צילום צבעוני. ניתן לשימוש גם לצורך הדפסת נגטיבים שחור לבן על נייר שחור לבן Multigrade. מקור: darkroom.ru

הגלגלות הצבעוניות משמשות לשליטה בבהירות המסננים הצבעוניים בצבעים צהוב, מג׳נטה וסיאן הנמצאים בתוך הראש.  מחיריהם של מגדלים בעלי ראש צבע מתחילים בכ- $1000 למגדל בפורמט קטן ומטפסים עד ל- $5000 למגדל בפורמט "4X5. בנוסף כמובן יש צורך בעדשה מתאימה לכל פורמט.

picture1
סיכום תהליכי יצירת הדימוי במערכת נגטיב-פוזיטיב צבעונית
מקור: Digital Color Management Encoding Solutions

אם יש בכם אמיצים המעוניינים להיכנס לתחום הפיתוח הצבעוני, אשמח לעזור ולייעץ בבחירת הציוד הדרוש ושיטות העבודה.

בפוסט הבא אדון בסרטי הצילום הצבעוניים הפוזיטיביים.

מודעות פרסומת

95. על סרטי צילום וניירות צילום, חלק ב: ניירות שחור לבן

95. על סרטי צילום וניירות צילום, חלק ב: ניירות שחור לבן

בפוסט הקודם דנתי בעקרונות יצירת הדימוי בסרטי שחור לבן. פוסט זה עוסק בשלב ההדפסה של הנגטיב.
את הנגטיב שהתקבל לאחר הפיתוח אפשר להדפיס בהגדלה אופטית על נייר צילום שחור לבן הניתן לרכישה בגדלים שונים ומסוגים שונים. באופן עקרוני, תהליך יצירת הדימוי בנייר הצילום זהה לתהליך יצירת הדימוי בנגטיב כפי שתואר בפוסט הקודם.
קיים נייר על בסיס פלסטי (RC) או נייר על בסיס נייר (נקרא בסלנג בעברית ״נייר נייר״) הנחשב איכותי יותר. נייר פלסטי ניתן לפיתוח בטמפ׳ גבוהות ולכן זמן הפיתוח שלו קצר יותר. גם זמן השטיפה שלאחר הקביעה קצר הרבה יותר. נייר פלסטי ניתן לפיתוח גם במכונות אוטומטיות מהירות. לעומתו ״נייר נייר״ מחייב פיתוח בטמפ׳ נמוכות ואינו ניתן לפיתוח אוטומטי אלא בקערות או מיכליםֿ, זמן השטיפה הסופית שלו ארוך מאד ויש צורך בהרבה מים לשם כך. עוד הבדל בין הניירות הוא העובדה שנייר פלסטי יבש הינו שטוח לחלוטין. ״נייר נייר״ מתייבש כך שאיננו שטוח ויש צורך לשטחו בעזרת חימום ולחץ. בעבר היו נפוצים מכשירי יבוש יעודיים ל״נייר נייר״.

ההגדלה מתבצעת בחדר חושך המואר בתאורה אדומה (אליה נייר הצילום איננו רגיש) ובאמצעות מכשיר אופטי הנקרא מגדל (Enlarger). המגדל מקרין דימוי מוגדל של הנגטיב על הנייר באמצעות עדשת הגדלה מיוחדת. לעדשות הגדלה יש  צמצם (נשלט באמצעות טבעת ) המאפשר שליטה בכמות האור העובר דרך העדשה. הנייר נחשף לאור המגדל באמצעות טיימר המחובר לנורת המגדל וקובע את משך החשיפה. על מנת להביא את חדות הדימוי המוקרן על הנייר למקסימום משתמשים ב-Focus Finder שהוא מכשיר אופטי המונח על הנייר ומגדיל קטע קטן מן הדימוי המוקרן: במצב של מיקוד מיטבי ניתן להבחין בגרעיני הכסף המתכתי שעל הנגטיב (ללא קשר לחדות הצילום).

picture1
מבנה סכמטי של מגדל טיפוסי להגדלה מנגטיבים שחור לבן. מקור: Wikipedia

peak-finder

מכשיר Focus Finder איכותי  מסוג Peak המתאים גם לביצוע הגדלות גדולות:
מחירו כ- $300, לעומת $30 למכשיר בסיסי פשוט. ההבדל בין המכשירים מדהים: בעבר היה לי במעבדה שהפעלתי מכשיר כזה שהקל מאד על מציאת המיקוד המיטבי גם בקצוות של הגדלות גדולות.

הנייר החשוף עובר תהליך פיתוח זהה עקרונית לזה שעבר הנגטיב אם כי המפתח שונה בהרכבו. בד״כ מפתחים נייר צילום בקערות שטוחות או במכונה אוטומטית או במיכלים גדולים. גם פיתוח הנייר הוא תלוי זמן, טמפרטורה וניעור. התוצאה היא הדפס פוזיטיבי שלאחר הייבוש ניתן להצגה ולצפייה באור. בעוד שפיתוח הסרט היא מיומנות פשוטה למדי הרי הדפסה איכותית היא מיומנות נרכשת הדורשת ניסיון רב והכרות טובה עם התכונות של חומרי הצילום, תמיסות הפיתוח, ציוד ההגדלה ומאפיינים טכניים בעלי משמעות חזותית כמו בהירות וניגוד.

במקום להדפיס באמצעות הגדלה אופטית כנ״ל, אפשר לסרוק את הסרט באמצעות סורק ההופך אותו לדימוי דיגיטלי פוזיטיבי, לבצע עיבוד תמונה במחשב ולהדפיס במדפסת. קיימות כיום מדפסות איכותיות מאד להדפסות שחור לבן.
עסקתי בנושא הסריקה של נגטיבים ושקופיות בהרחבה בפוסטים מס׳ 74, 44, ו-15.

שני מדריכים מענינים לפיתוח והדפסה שחור לבן שיצאו לאור לפני שנים רבות ע״י Kodak ונמצאים ברשותי הם Kodak Darkroom Dataguide ו- Kodak Master Darkroom Dataguide. מדריכים אלו ניתנים לרכישה ב- eBay ובאתרים נוספים.

picture1

 

מדריך מצויין לפיתוח שחור לבן ביתי ניתן למצוא באתר BHPhotovideo.com

עוד מדריך טוב מבית B&H להקמת מעבדה ביתית לפיתוח והדפסה בשחור לבן ניתן למצוא כאן.

tsdarkroom5
אילוסטרציה נחמדה לחדר חושך שחור לבן. מקור: B&H

אצל B&H מופיעים 842 פריטים הקשורים לניירות צילום שחור לבן, מכל הסוגים ובכל הגדלים.
בתהליך ההדפסה יש צורך להתאים את ניגוד הנייר לניגוד הסרט והנושא שצולם ולכן יש צורך בניירות בעלי ניגוד שונה.

ניירות להדפסה בשחור לבן קיימים בשני מופעים עיקריים: ניירות בעלי ניגוד קבוע וניירות בעלי ניגוד משתנה. הניירות בעלי הניגוד הקבוע קיימים בדרגות ניגוד שבין 1-5 כאשר הנייר בדרגה 5 הוא הניגודי ביותר. לכן מי שעובד עם ניירות אלו חייב להחזיק לפחות 3 ״גרדציות" של נייר. אפשרות אחרת היא שימוש בנייר מסוג Multigrade (או Variable Contrast) בו ניתן לשנות את הניגוד באמצעות מסננים צבעוניים אותם מרכיבים על עדשת המגדל. השימוש בניירות מסוג זה מחייב רכישה חד פעמית של ערכת מסננים מיוחדת למטרה זו אולם בניגוד לניירות הרגילים כאן אפשר להסתפק באריזת נייר אחת לכל גודל. ניתן גם לרכוש מגדל מיוחד להדפסה על ניירות MG הכולל מסננים מובנים בתוכו.

לאחר יציאתה של Kodak מן התחום, יצרן ניירות הצילום שחור לבן הגדול ביותר כיום הוא Ilford.

כימיקלים לפיתוח: מי שמעונין ללכת על הקצה מוזמן לרכוש את מרכיבי הכימיקלים השונים באבקות ולהכין את תמיסות העיבוד בעצמו, כיף גדול. ניתן להשיג את הכימיקלים הדרושים בבתי מסחר המספקים ציוד וחומרים למעבדות: חשוב להקפיד שהכימיקלים יהיו ברמת Photograde, אין צורך ברמה אנליטית שהיא יקרה יותר. מרשמים להכנת תמיסות עיבוד לנייר יש באינטרנט למכביר. מי שלא מעונין לכתת את רגליו על מנת להשיג את המרכיבים בנפרד יכול לרכוש אבקות מוכנות או תרכיזים נוזליים מוכנים לשימוש לאחר מהילה עם מים בהתאם להוראות השימוש.
באתר B&H מופיעים 370 פריטים בסעיף זה.

בנוסף יהיה על מי שמעונין להדפיס את צילומיו בעצמו לרכוש מגוון אביזרים, החל במגדל (שמחירו עשוי להגיע לאלפי שקלים) ועדשות הגדלה יעודיות (יש צורך בעדשה נפרדת לכל פורמט) וכלה במשורות, מד חום, טיימרים, בקבוקים, קערות פיתוח ועוד ועוד… בסעיף זה מופיעים באתר B&H ״רק״ 517 פריטים שונים…

ועוד לא אמרנו כלום על המקום הנדרש לצורך הקמת מעבדה אישית בבית. בזמנו היה מקובל להקים מעבדות אישיות בחדר האמבטיה, אותו ניתן בד״כ להחשיך בקלות יחסית ויש בו מים זורמים. אבל אם רוצים גם להתקלח שם מידי פעם יהיה עליכם להוציא את ציוד הפיתוח החוצה.

האם זה כדאי? למי שמכיר רק את הצילום הדיגיטלי המעבר לצילום אנאלוגי עשוי להיות מענין  ואולי אף מרגש אם כי הדבר כרוך בהוצאות לא מעטות ובתהליך לימודי לא קצר. מי שמתחבר לדימויים פיסיים יותר מאשר לדימויים וירטואליים השמורים בדיסק המחשב ואוהב עבודת כפיים ימצא בצילום האנאלוגי תחביב מהנה ומתגמל. עם זאת, לדעתי רק העיסוק בשרשרת ההדמיה האנלוגית במלואה הוא בעל ערך, כלומר צילום על סרט, פיתוחו והדפסתו על נייר צילום. בצילום על סרט, מסירתו לפיתוח למעבדה, סריקתו והפיכתו לקובץ דיגיטלי אין לטעמי שום תועלת, עדיף כבר להישאר בתחום הדיגיטלי משלב הצילום, גם בשחור לבן. ראו גם פוסט מספר 64 בבלוג זה.

מאמר מענין על ניירות שחור לבן ועל הצילום האנאלוגי בכלל תמצאו כאן.

אשמח לשמוע את דעתכם בענין!

אני לרשותכם  ביעוץ ובעזרה (ללא תשלום) לכל מי (שלמרות הכל) מעונין להיכנס לתחום הצילום האנאלוגי.

בפוסט הבא אסקור את סרטי הצילום הצבעוניים הנגטיביים.

עדכון 21.5.17: סדרה של אנימציות חביבות מבית Ilford בנושא תהליכי צילום שחור/לבן

מקור תמונה ראשית: Dallas Center for Photography

94. על סרטי צילום וניירות צילום, חלק א: סרטים שחור לבן

94. על סרטי צילום  וניירות צילום, חלק א: סרטים שחור לבן

עם כל הדיבורים על תחיית הביקוש לסרטי הצילום בזמן האחרון (שהיגיע לשיאו לפני מספר שבועות עת Kodak הכריזה על כך שבסוף 2017 תחזיר לחיים את סרט  השקופיות Ektachrome אותו חיסלה בשנת 2012) חשבתי לנכון לכתוב פוסט על סרטי הצילום לסוגיהם השונים, כיצד הם בנויים, כיצד הם מגיבים לאור ואיך לעזאזל מפתחים אותם. אז לקחתי נשימה עמוקה, עצמתי עיניים וחזרתי אחורה בזמן לימי הצילום ה״אנאלוגי״ העליזים: ימי חדרי החושך, ריחות הכימיקלים, הסרטים שנחשפו לאור בטעות, הסרט שלא התגלגל במצלמה כראוי, הניירות שנתקעו במכונת הפיתוח, הכימיקלים שנזלו, שהזדהמו והסרטים שהלכו לאיבוד בדרך אל או מן המעבדה וכן, גם האושר שהרגשנו כאשר לאחר כל מסכת הייסורים הזאת התקבל סוף סוף דימוי שאהבנו. אישית אינני מתגעגע לכל אלו (למעט אולי ענין האושר) אבל לטובת מי שכן (כל אחד והתענוגות שלו) ולטובת הדור הצעיר שלא יודע מה זה סרט צילום ומה זה מפתח ולמה צריך למסגר שקופיות הנה קצת מידע. וכן, תעירו אותי כאשר יוחזר לשוק סרט ה-Kodachrome המיתולוגי, (שהשמועות אומרות ש-Kodak בודקת את ה״היתכנות״ להחזיר גם אותו לחיים) אולי בשבילו אסכים לשים בצד את המצלמה הדיגיטלית שלי… תוכלו גם לחזור לפוסט מס׳ 58 בבלוג זה על מנת להבין מדוע אין באמת שום צורך אמיתי לצלם בסרטי צילום.

קצת היסטוריה: בשנת 1839 מפתחים צרפתי אחד (Daguerre) ואנגלי אחד (Fox Talbot) שני תהליכים שאפשרו לראשונה צילום של נושא ויצירת דימוי שלו על חומר רגיש לאור. מבלי להיכנס לפרטים, התהליך שפיתח Talbot הוא זה שפיתוח ושיפור שלו ע״י אנשים רבים לאורך 178 שנים הביאו את הצילום הכימי-אנאלוגי לרמתו הנוכחית. עד שנת 1935 הצילום הצבעוני כמעט שלא היה קיים. בשנה זו היציגה Kodak את סרט ה- Kodachrome ומאוחר יותר פותחו גם תהליכי נגטיב-פוזיטיב צבעוניים שתפסו את מקומו של השחור לבן. בפוסט מס׳ 27 סקרתי את ההיסטוריה הטכנולוגית של הצילום ואת תקציר תולדות הצילום ניתן למצוא כאן.

פיתוחו של הצילום האלקטרוני-דיגיטלי הוא מאוחר הרבה יותר כאשר את ראשיתו של הצילום האלקטרוני-אנאלוגי ניתן לציין בשנת 1928 עם פיתוחה של הטלוויזיה. את פיתוחו של הצילום האלקטרוני-דיגיטלי ניתן לציין בשנת 1975 ואת כניסתו הממשית לשוק בראשית שנות ה-90. בשנת 2003 נמכרו לראשונה יותר מצלמות דיגיטליות ממצלמות סרט ומאז חווה הצילום הכימי-אנאלוגי נסיגה שהביאה כמעט להעלמותו. כעת מדברים על עליית הביקוש לסרטי צילום. ייתכן, אולם כפי שלא נחזור לנסוע בכרכרות רתומות לסוסים ולהשתמש בטלפון עם חוגה לא נראה לי שכולנו נחזור לצלם בסרטי צילום. ובכל זאת…

עקרון פעולה: כל תהליכי הצילום הכימי-אנאלוגי (ובהמשך נבין למה בדיוק הכוונה בביטוי זה) מבוססים על תרכובת של כסף, מתכת שתכונותיה המיוחדות מאפשרות לה להגיב עם יסודות מקבוצת ההלוגנים (ברוב המקרים מדובר על כלור, יוד וברום). התרכובת נקראת כסף הלידי, והמאפיין העיקרי שלה הוא רגישות לאור. הכסף ההלידי מעורבב עם ג׳לטין מיוחד ונוצרת אמולסיה צילומית. האמולסיה הזו מצופה בשכבה דקה על בסיס פלסטי בגדלים שונים ומתקבל המוצר המסחרי הנקרא סרט צילום. הסרט מגיע באריזה אטומה לאור והוא חייב להיות מוגן מאור עד שלב החשיפה במצלמה וגם לאחריה עד לסיום שלב הפיתוח. כמעט כל תהליך הייצור של סרטי הצילום מתבצע בחושך מוחלט!
בעבר,העסיקה Kodak עובדים עוורים רבים במפעליה, להם לא היתה כל בעיה להסתגל לעבודה רצופה בחושך. קראו כאן על הסכנות המקצועיות הכרוכות בעבודה זו.

לסרטי נגטיב שחור לבן מרווח חשיפה רחב ולכן גם מרווח הטעות בחשיפה הוא רחב בהתאם. עדיין, כדי לקבל את האיכות המירבית יש לדייק בחשיפה. חשוב לזכור שבצילום אנאלוגי לא ניתן לראות את הדימוי מיד לאחר החשיפה ולכן איכותה תתברר רק לאחר הפיתוח! הכלל הוא, כפי שקבע Ansel Adams: חשוף לפי הצללים, פתח לפי הבהירויות (Expose for the shadows, Develop for the highlights). הרעיון הוא לחשוף את האזורים הכהים בנושא כך שירשמו על הסרט מאחר והם יופיעו כבהירים על הסרט לאחר הפיתוח.

במצלמה חשוב להקפיד על שני דברים עיקריים: כיוון ערך ה-ISO המתאים לפי הוראות השימוש וטעינה נכונה של הסרט במצלמה: יש לוודא שהסרט טעון נכון אחרת בסוף הצילומים יתברר לכם שצילמתם ״על ריק״ וחבל. במצלמות בהן העברת הסרט ממסגרת למסגרת היא ידנית יש לגלגל את הסרט חזרה לקסטה עם סיום הסרט ולא לפתוח את גב המצלמה לפני שברור שגלגול הסרט הושלם. במצלמות בהן העברת הסרט חשמלית גלגול הסרט חזרה יתבצע לרוב באופן אוטומטי עם גמר הסרט. במצלמות 120 יש לוודא טעינה נכונה וכן לגלגל את הסרט קדימה עד הסוף עם סיום הסרט ולהדביק את קצהו באמצעות המדבקה המצורפת. ולמי שרוצה להתמודד עם צילום בפורמט גדול, "4X5, ההתמודדות עם טעינת דפי הסרט בקסטות, פריקתן לאחר הצילום וטעינתן במיכל הפיתוח היא מיומנות מתסכלת למדי…

תגובה לאור: בניגוד לתגובה הליניארית של חיישן התמונה האלקטרוני לאור, התגובה של סרטי הצילום לאור היא לוגריתמית.

picture1

עקומת היענות (Characteristic Curve) של סרט צילום שחור לבן,
המתארת את ההשחרה (הציר האנכי) לעומת החשיפה (הציר האופקי)
שימו לב לניגוד (שיפוע) הנמוך, לצפיפות המינימלית הגבוהה יחסית
ולצפיפות המירבית הנמוכה יחסית

יצירת הדימוי: בחשיפה מבוקרת במצלמה, בכל צבר גרגרי כסף הלידי שבאמולסיה נוצר שינוי בלתי נראה לעין. אוסף השינויים הללו על פני כל מסגרת הצילום נקרא דמות סמויה (Latent Image). על מנת להפוך את הדמות הסמויה לדמות נראית יש להעביר את הסרט תהליך כימי הנקרא תהליך הפיתוח שבסופו הדמות הסמויה מכסף הלידי שנחשף לאור הופכת לכסף מתכתי שצבעו שחור. ככל שאזור מסויים בסרט נחשף ליותר אור מתקבלת שכבה עבה יותר של כסף מתכתי באותו אזור. שכבה עבה של כסף מתכתי עוצרת יותר אור (בזמן הצפייה או בזמן ביצוע הגדלה או סריקה) מאשר שכבה דקה וכך ניתן לייצג את הבהירויות המקוריות שהיו בנושא שצולם באמצעות שכבות בעובי משתנה של כסף מתכתי.

picture1

תהליך הפיתוח הצילומי החל מן הכסף ההלידי הרגיש לאור
ועד דמות הכסף המתכתי הקבועה

תהליך הפיתוח הוא תהליך כימי המתרחש בפאזה נוזלית והתוצאה שלו היא אנאלוגית, כלומר רציפה ומסוגלת לייצג (לפחות באופן תאורטי) אין סוף בהירויות. בצילום דיגיטלי תחום הבהירויות מוגבל מאחר ועל מנת לעבד דימוי אלקטרוני במחשב אנו חייבים להגביל את תחום הבהירויות: מחשבים אינם מסוגלים לטפל במידע אין סופי. בפועל, תחום הבהירויות המוגבל וידוע מראש בצילום הדיגיטלי הוא רחב במידה שאיננה פוגעת באיכות הדימוי.

חומרי הפיתוח: שני החומרים העיקריים בתהליך הפיתוח הם המפתח (Developer) והקובע (Fixer). תפקיד המפתח  להגביר את הדמות הסמויה ולגרום לכך שכל צבר גרגרי כסף הלידי שנחשפו לאור יהפכו לכסף מתכתי. שני המרכיבים הכימיים העיקריים המשמשים לצורך זה הם Hydroquinon ו- Metol, כאשר יחד עם חומרי הפיתוח נמצאים בתמיסת הפיתוח חומרים נוספים כמו נוגדי חמצון, מווסתי חומציות ועוד. תהליך הפיתוח מתרחש בסביבה בסיסית (אלקלית) בלבד. מבחינה כימית תהליך הפיתוח הוא תהליך חמצון-חיזור שבמהלכו הכסף ההלידי מתחזר לכסף מתכתי ואילו חומר הפיתוח מתחמצן והופך לבלתי יעיל. המפתח רגיש לנוכחות חמצן ולכן יש לשמור אותו במיכל אטום וללא אוויר.

תהליך הפיתוח הינו תלוי זמן, טמפרטורה וניעור (הניעור דרוש כדי שחומר פיתוח טרי יגיע לכל אזורי הסרט בזמן הפיתוח וכן על מנת להסיר מפני הסרט בועיות אוויר המפריעות לתמיסת הפיתוח לחדור לאמולסיה). קיימים סוגים שונים של מפתחים: ניגודיים יותר או פחות וכאלו היוצרים גרעין עדין או גס יותר בסרט הצילום. הנה קישור לטכניקת פיתוח לא שגרתית ״Stand״.
לאחר סיום תהליך הפיתוח שופכים את המפתח ועוצרים את תהליך הפיתוח באופן כימי ע״י הורדת רמת ה-pH הגבוהה באמצעות חומצת חומץ מדוללת (עוצר, Stop Bath). בשלב זה נמצאים באמולסיה גם כסף מתכתי באזורים שנחשפו לאור וגם כסף הלידי רגיש לאור באזורים שלא נחשפו לאור. הקובע (Fixer), המבוסס על נתרן או אמוניום תיו-סולפט (ידוע בשם Hypo) הופך את הכסף ההלידי שלא נחשף לתרכובת מסיסה במים המוסרת בשלב השטיפה. לאחר הקביעה והשטיפה מתקבלת דמות הכסף המתכתי בצורת תשליל, נגטיב: האזורים הבהירים בנושא כהים בתשליל ואילו האזורים הכהים בנושא בהירים בנגטיב.

picture1

תהליך העיבוד המלא של סרטי צילום שחור לבן נגטיביים
מקור: Wikipedia

מדריך מצויין לפיתוח שחור לבן ביתי ניתן למצוא באתר BHPhotovideo.com

באתר B & H מופיעים 111 סוגים של נגטיבים שחור לבן בפורמט 135 ו-120, בעיקר מתוצרת Kodak ,Ilford ו-Fuji וכן 51 סוגים של דפי סרט (Sheet Film) בפורמטים שונים. כמו כן ניתן להשיג מגוון כימיקלים ואביזרים לפיתוח (ראו בהמשך) . חשוב להביא בחשבון את המחיר הכלכלי: כל חומרי הצילום האנאלוגי הם מתכלים וחד פעמיים, הן סרטי הצילום והן הכימיקלים (אפשר לעשות בכימיקלים שימוש חוזר בתנאים מסויימים אולם בסופו של דבר יהיה צורך להחליף אותם) ולכן לכל חשיפה יש עלות לא קטנה.

גורמי האיכות העיקריים של סרטי צילום שחור לבן הם: כושר ההפרדה (רזולוציה), גרעיניות (רעש), ניגודיות  וטווח דינמי, כל אלו בערך ISO נתון שאיננו ניתן כמעט לשינוי.
סרט צילום שחור לבן ברגישות הגבוהה ביותר של ISO 3200  כמו Ilford Delta 3200 Professional יספק לכם גרעיניות (רעש), כושר הפרדה וטווח דינמי ירודים לעומת מצלמות דיגיטליות. כך שמי שזקוק לצילומים בערכי ISO גבוהים אין לו מה לחפש בצילום אנאלוגי. באופן כללי, גם בערכי ISO נמוכים יותר למצלמות הדיגיטליות יתרון ברור בכל הפרמטרים הטכניים, למעט אולי בעת צילום בפורמטים גדולים מאד כמו 8X10 אינצ׳. כך שאם אתם מחפשים איכות טכנית גבוהה הצילום הדיגיטלי הוא הכיוון. מה כן תקבלו בעת השימוש בסרטי צילום? אולי נראות אחרת, אם תאהבו אותה, וכן הסיפוק האישי שלכם אחרי שתפתחו את הסרט הראשון שלכם בהצלחה.

כימיקלים לפיתוח: מי שמעונין ללכת על הקצה מוזמן לרכוש את מרכיבי הכימיקלים השונים באבקות ולהכין את תמיסות העיבוד בעצמו, כיף גדול. בעת לימודי במכללת הדסה בשנות השבעים היינו סוחבים על הגב לקומה הרביעית שקי כימיקלים (זה היה לפני שהמציאו את המעלית…), שוקלים בהתאם למרשם ומערבבים במערבל גדול שאפשר הכנת 50 ליטר תמיסה בכל פעם. ניתן גם כיום להשיג את הכימיקלים הדרושים בבתי מסחר המספקים ציוד וחומרים למעבדות (חשוב להקפיד שהכימיקלים יהיו ברמת Photograde, אין צורך ברמה אנליטית שהיא יקרה יותר). מרשמים להכנת תמיסות העיבוד יש באינטרנט למכביר. מי שלא מעונין לכתת את רגליו על מנת להשיג את המרכיבים בנפרד יכול לרכוש אבקות מוכנות או תרכיזים נוזליים מוכנים לשימוש לאחר מהילה עם מים בהתאם להוראות השימוש.
באתר B&H מופיעים 370 פריטים בסעיף זה.

בנוסף יהיה על מי שמעונין לפתח ולהדפיס את צילומיו בעצמו לרכוש מגוון אביזרים, החל במגדל (שמחירו עשוי להגיע לאלפי שקלים) ועדשות הגדלה יעודיות (יש צורך בעדשה נפרדת לכל פורמט) וכלה במשורות, מד חום, טיימרים, בקבוקים, קערות פיתוח ועוד ועוד… בסעיף זה מופיעים באתר B&H ״רק״ 517 פריטים שונים…

ועוד לא אמרנו כלום על המקום הנדרש לצורך הקמת מעבדה אישית בבית. בזמנו היה מקובל להקים מעבדות אישיות בחדר האמבטיה, אותו ניתן בד״כ להחשיך בקלות יחסית ויש בו מים זורמים. אבל אם רוצים גם להתקלח שם מידי פעם יהיה עליכם להוציא את ציוד הפיתוח החוצה.

האם זה כדאי? למי שמכיר רק את הצילום הדיגיטלי המעבר לצילום אנאלוגי עשוי להיות מענין  ואולי אף מרגש אם כי הדבר כרוך בהוצאות לא מעטות ובתהליך לימודי לא קצר. מי שמתחבר לדימויים פיסיים יותר מאשר לדימויים וירטואליים השמורים בדיסק המחשב ואוהב עבודת כפיים ימצא בצילום האנאלוגי תחביב מהנה ומתגמל. עם זאת, לדעתי רק העיסוק בשרשרת ההדמיה האנלוגית במלואה הוא בעל ערך, כלומר צילום על סרט, פיתוחו והדפסתו על נייר צילום. בצילום על סרט, מסירתו לפיתוח למעבדה, סריקתו והפיכתו לקובץ דיגיטלי אין לטעמי שום תועלת, עדיף כבר להישאר בתחום הדיגיטלי משלב הצילום, גם בשחור לבן. ראו גם פוסט מספר 64 בבלוג זה.

ולטובת כל מי שהחליט לנסות ולחזור (או להתחיל) לצלם בסרטי הצילום, הנה רשימת מצלמות מתאימות עבורכם.

אשמח לשמוע את דעתכם בענין!

אני לרשותכם  ביעוץ ובעזרה (ללא תשלום) לכל מי (שלמרות הכל) מעונין להיכנס לתחום הצילום האנאלוגי.

בפוסט הבא אסקור את ניירות ההדפסה שחור לבן

עדכון 31.1.17: סקירה מענינת על 3 שגיאות שעל צלמי סרט מתחילים להימנע מהן

עדכון 23.2.17: מאמר העוסק בתחיית סרטי הצילום

עדכון 23.2.17: מאמר ארוך ומייגע המתאר בפירוט רב את המתרחש בשוק סרטי הצילום

עדכון 21.5.17: סדרה של אנימציות חביבות מבית Ilford בנושא תהליכי צילום שחור/לבן

 

93. מצלמה ללא עדשה?

93. מצלמה ללא עדשה?

לפני מספר שבועות נתקלתי בידיעה על פיתוח מענין של חב׳ Hitachi היפנית: מצלמה ללא עדשה. שיתפתי את הידיעה בדף ה-FaceBook שלי ולמרות שלטכנולוגיה זו, כאשר תבשיל לכדי מוצר מוכן לשיווק, יהיו השלכות אדירות על תחום הצילום מספר המגיבים לידיעה היה זעום. לטובת כל מי שאולי פיספס את הפוסט ההוא בפייס החלטתי לכתוב כאן פוסט מורחב על מנת לנסות ולהסביר את עקרונות הטכנולוגיה וכן לדון בהשלכות שלה על תחום הצילום כפי שאנו מכירים אותו כיום.

פוסט זה מסתמך על מאמר שהופיע במקור באתר היפני Nikkei Asian Review בתאריך 26.12.16.

אז מי בעצם זקוק לעדשות זכוכית כאשר מעגלים קונצנטריים המודפסים על שקף ונוסחה מתמטית מספקים את אותה התוצאה? כאשר טכנולוגיה זו תבשיל לכדי מוצר מוגמר התשובה, קרוב לוודאי תהיה ״אף אחד״.

חוקרים במעבדות  Hitachi ביפן  מפתחים מצלמות שיוכלו לצלם סטילס וגם וידאו ללא עדשות מזכוכית. את מקומה של מערכת איסוף האור הקלאסית העשוייה זכוכית אופטית ומבוססת על שבירה של אור תתפוס מערכת איסוף המוצמדת לחיישן התמונה וכל עוביה הוא מיקרון (אלפית המ״מ) אחד. מערכת זו מורכבת משקף דק ועליו הדפס של טבעות קונצנטריות, אוסף של מעגלים המקיפים זה את זה והולכים וגדלים מן המרכז כלפי חוץ, כאשר המרחק בינהן הולך וקטן לכיוון הקצוות.
ראוי לציין כי גם בארה״ב (אוניברסיטת Rice ויצרנית המוליכים למחצה Rambus) מפותחות טכנולוגיות דומות.
מצלמות כאלו יהיו פשוטות וזולות ליצור וכמובן קלות הרבה יותר מאשר המצלמות בהן אנו משתמשים כיום.

hitachi2

סכמה המתארת את תהליך יצירת הדימוי במצלמה ללא עדשה של Hitachi

כיום, הטכנולוגיה של Hitachi בולטת בזכות מהירות העיבוד של הדימויים שהיא מפיקה. באופן עקרוני, המצלמה חסרת העדשה של Hitachi פשוטה מאד: השקף המודפס שלפני חיישן התמונה משנה את מהלכן של קרני האור המגיעות לחיישן מן הנושא המצולם, מחשב המובנה במצלמה מחשב את מידת השינוי ויוצר מחדש את הדימוי. הטבעות הקונצנטריות המודפסות על השקף יוצרות צורות Moire: ניתן לפענח את מהלך קרני האור באמצעות התמרות Fourier, סוג של עיבוד דיגיטלי המקובל ונפוץ בתחומים רבים. כיום, המערכת של Hitachi מהירה פי 300 ממערכות דומות.

נראה כי באמצעות הנחת הטבעות הקונצנטריות לפני החיישן במרחק קבוע נתון הדימוי המתקבל מכיל מידע לגבי המרחק בין החיישן לנושא. ממידע זה ניתן לחשב את מישור המוקד לאחר הצילום ובכך לקבוע את נקודת המיקוד הרצויה. נשאלת השאלה מה איכות הדימוי המתקבל בעיקר בכל הנוגע לרזולוציה ולטווח הדינמי.

אב טיפוס של המצלמה ללא עדשה של Hitachi

כאמור לעיל, אחד המאפיינים המרכזיים של טכנולוגיה זו היא היכולת לקבוע את המיקוד ועומק השדה לאחר הצילום, יכולת שהודגמה כבר בטכנולוגיות מבוססות Lightfield  אחרות כמו לדוגמא זו של Lytro אולם הפעם ללא שימוש בעדשות מזכוכית.

לאלו שימושים עשויה טכנולוגיה זו להתאים? בתחילה, סביר להניח שהיא תיושם בתחום ה-Machine Vision, ציוד תעשייתי הנעזר בצילום ובעיבוד תמונה לצרכי ייצור שונים, ברובוטים לצרכים שונים ובהתקנים ניידים ונייחים למינהם. מצלמות מסוג זה יתאימו מאד לשילוב באינטרנט של הדברים: ציוד ביתי מכל הסוגים המחובר לאינטרנט.
בהמשך, יופיעו מצלמות ללא עדשה בשוק הצילום החובבני והמקצועי וגם מצלמות הסמארטפונים יוכלו להיות בעלות יכולות משופרות לעומת המוכר כיום. יהיה מענין לראות כיצד תפעל המקבילה ללא זכוכית של עדשת Zoom וכיצד תשולב הטכנולוגיה של Hitachi בתחום הצילום החישובי המורחב. באופן תיאורטי לפחות, האפשרויות נראות כמעט בלתי מוגבלות. ומה תהיינה ההשלכות על כל יצרני עדשות הזכוכית? ימים יגידו.

אז אל תרוצו עדיין לחנות הצילום הקרובה, טכנולוגיית המצלמה חסרת העדשה עדיין איננה מוכנה לצאת לשוק: מספר בעיות צריכות להיפתר לפני כן, ובעיקר המראה הדהוי של הדימויים המופקים ממנה. Hitachi מתכננת להדגים דגם מעשי בעוד כשנתיים, עם רזולוצייה שתתאים לצורך שילוב עם טכנולוגיות זיהוי פנים מתקדמות.

טכנולוגיית המצלמה ללא עדשה של Hitachi הוצגה בחודש נובמבר 2016 במסגרת הסדנה הבינלאומית לחיישני תמונה ולמערכות הדמיה (IWISS16) שהתקיימה במכון הטכנולוגי של טוקיו.

שרשור תגובות מענין, אם כי גיקי ביותר בנושא זה ניתן לקרוא כאן

טכנולוגיה אחרת, המבוססת על עדשות שטוחות ודקות פותחה ב- CalTech, את המאמר המלא שפורסם בענין זה ניתן לקרוא כאן

ומסתבר שגם באוניברסיטת Harvard עובדים מזה זמן על עדשה שטוחה.

יהיה מענין לראות איזו טכנולוגיה תגבר!

92. על חשיפה נכונה, Take 2

92. על חשיפה נכונה, Take 2

בפוסט מס׳ 6 התייחסתי בקצרה לשאלת החשיפה הנכונה בצילום דיגיטלי. בפוסט הנוכחי אדון בנושא פופולרי ועם זאת בעייתי זה ביתר הרחבה. אני מניח שלחלק מן הקוראים ההסברים, ובעיקר אלו שעוסקים ב-ETTR יראו אולי מסובכים מדי אבל בסופו של דבר יסתבר למי שיתאמץ לקרוא את הפוסט עד תומו שהמדובר בטכניקה פשוטה להבנה ולישום אשר לה יתרונות רבים בכל הנוגע לאיכות הדימוי הסופי המתקבל.

הכלל הבסיסי בחשיפה בצילום דיגיטלי הוא:
Expose for the highlights, develop for the shadows. ובתרגום לשפת הקודש: חשיפה לפי הבהירויות, עיבוד לפי הצללים. כלומר, המטרה העיקרית שלנו היא לרשום את הבהירויות על החיישן כך שלא נאבד פרטים באזורים הבהירים של הדימוי: עם האזורים הכהים נדע להתמודד בעת עיבוד הקובץ. עם זאת, יש להדגיש ענין נוסף והוא הצורך לנצל את מלוא התחום הדינמי של חיישן התמונה בעת החשיפה.  הדבר נכון בעת צילום קבצי RAW וקריטי ממש בעת צילום קבצי JPEG לאור הטווח הדינמי המוגבל של קבצים אלו: בעת צילום קבצי RAW במצלמות DSLR וברוב מצלמות ה- Mirrorless  המרת המידע האנלוגי המתקבל מן החיישן למידע דיגיטלי מתבצעת תוך שימוש ב-14-16 סיביות (bits) לכל אחד משלושת ערוצי הצבע אדום, כחול וירוק. לעומת זאת בעת צילום קבצי JPEG הכימות (תהליך ההמרה ממידע אנלוגי לדיגיטלי) נעשה תוך שימוש ב-8 סיביות בלבד לכל ערוץ צבע ולכן מספר הבהירויות שניתן לייצג בקבצי RAW גדול בהרבה ממספר הבהירויות שניתן לייצג בקבצי JPEG, לתשומת ליבו של כל מי שטרם הפנימו את היתרונות של צילום קבצי  RAW. במילים אחרות, לקבצי RAW יש הרבה יותר ״בשר״ שניתן לעבדו בשלב העיבוד שלאחר הצילום.

picture1

המחשה סכמטית של טווח הבהירויות הרחב של קובץ RAW לעומת הטווח המצומצם של קובץ JPEG: הריבוע הצהוב הגדול מייצג את טווח הבהירויות של קובץ RAW  בעוד שהריבוע הכתום שבתוכו מייצג את טווח הבהירויות של קובץ JPEG.

אחת המשמעויות החשובות של טווח הבהירויות הרחב אותו ניתן לייצג בקובץ RAW היא העובדה שכתוצאה מכך הסבילות של קבצי RAW לטעויות בחשיפה גדולה בהרבה מן הסבילות של קבצי JPEG לטעויות כאלה. במילים אחרות, מרווח הטעות בחשיפה של קבצי RAW גדול יותר מזה של קבצי JPEG. הדבר בא לידי ביטוי בעיקר בכל הנוגע ליכולת לייצג פרטים באזורי הבהירויות.

מדוע בכלל אפשרית טעות במדידת החשיפה? הרי למצלמות המודרניות מערכות משוכללות למדי למדידת החשיפה ובכל זאת טעויות ושגיאות במדידת החשיפה אינן נדירות כלל ועיקר ובמיוחד אצל צלמים מתחילים שטרם הפנימו את עקרונות החשיפה הנכונה ומסתמכים באופן עיוור על מערכת מדידת החשיפה האוטומטית של המצלמה שלהם.

הבעיה העיקרית היא חוסר היכולת של חיישן התמונה האלקטרוני במצלמה לרשום את טווח הבהירויות הרחב של הנושא. כלומר, במקרים רבים טווח הבהירויות בנושא רחב בהרבה מטווח הבהירויות שחיישן התמונה מסוגל לרשום.

picture2

איור זה מדגים מצב בו התחום הדינמי (טווח הבהירויות) בנושא (הקו העבה השחור) רחב בהרבה מן התחום הדינמי של חיישן התמונה שבמצלמה (הקו הכתום).

מרווח החשיפה האפשרי = התחום הדינמי של המצלמה – התחום הדינמי של הנושא ובמקרה זה התוצאה תהיה בעלת ערך שלילי.

אפשרי גם מצב שונה בו התחום הדינמי של חיישן התמונה יהיה רחב יותר מזה של הנושא:

picture3

במקרה זה מרווח החשיפה האפשרי יהיה חיובי אולם השאלה הנשאלת היא כיצד למקם את טווח הבהירויות המצומצם של הנושא על התחום הדינמי הרחב יותר של המצלמה.

שלושה גורמים משפיעים על איכות ודיוק החשיפה:

א. אזורים כהים יותר בנושא ירשמו על חיישן התמונה עם יותר רעש מאחר ויחס האות לרעש באזורים אלו נמוך (גרוע) יותר.

picture4

ב. אזורים בהירים מעבר לערך מסויים יאבדו פרטים (Clipping) בשלושת הערוצים RGB או בחלק מהם:

picture5

ג. ניצול לא מלא של התחום הדינמי של המצלמה יגרום להקטנת תחום הבהירויות בקובץ, מצב שיוחמר עקב העובדה שליניאריות החיישן גורמת לרישום פחות גוונים באזורים הכהים:

picture6

אם כך, מהי הדרך המיטבית לשמור על אזורי הבהירויות כך שלא יאבדו פרטים בזמן החשיפה?

לפנינו שלוש דרכים אפשריות: ETTR, חשיפת חסר וחשיפה מדוייקת בהתאם למד החשיפה של המצלמה. לכל אחת משיטות החשיפה יתרונות וחסרונות. עם זאת, לאחת הדרכים יותר יתרונות מחסרונות ולכן היא הדרך המומלצת.
אופן חשיפה זה נקרא ETTR, ראשי התיבות של Expose To The Right כלומר חשיפה ימינה. הכוונה לחשיפה כזו כך שההיסטוגרמה תהיה מוטה מעט ימינה, עד מעבר לקצה הסקלה. במצב זה רישום הפרטים בבהירויות יהיה מקסימלי ועם זאת לא יאבדו פרטים בצללים מאחר ונוכל להכהות אותם בשלב העיבוד. זאת היא למעשה המשמעות של חשיפה לפי הבהירויות, עיבוד לפי הצללים!
ETTR מתאימה ביותר לעבודה עם קבצי RAW עקב הטווח הדינמי הגבוה יותר שהם מסוגלים להכיל. ההיסטוגרמה שמראה לנו המצלמה היא למעשה היסטוגרמה של קובץ JPEG המסוגל להכיל תחום דינמי מצומצם יותר. ולכן אם החשיפה תביא את ההיסטוגרמה למצב בו היא עוברת במעט את הקצה הימני של הסקלה נוכל להבטיח רישום מיטבי של הבהירויות ועם זאת מידת הרעש באזורים הכהים תהיה נמוכה יותר מאשר בטכניקות החשיפה האחרות שאזכיר בהמשך.

Picture7.png

ETTR מתאימה במיוחד לשימוש במצלמות Mirrorless הנמצאות תמיד במצב Live View בו ניתן לראות היסטוגרמה חיה בשלב הצפייה עוד לפני ביצוע החשיפה בפועל. במצלמות DSLR ניתן לעבור למצב Live View או להוסיף חשיפה באופן קבוע באמצעות כפתור פיצוי החשיפה.

יתרונות חשיפה ב- ETTR:

א. רישום של מספר הבהירויות המירבי ע"י חיישן התמונה
ב. הפחתת הרעש באזורים הכהים מאחר ומתבצעת הכהייה של הקובץ בזמן העיבוד ולא בזמן החשיפה. מידת ההפחתה ברעש תלויה ביכולת לבצע חשיפת יתר לימין ללא חיתוך הבהירויות

ומהם החסרונות של ETTR?

א. אם מגזימים, קיים סיכון לחיתוך הבהירויות בעיקר בחלק מערוצי הצבע (יגרום לסטיית צבע)
ב. טכניקה זו מפחיתה למעשה את רגישות החיישן ודורשת יותר אור, עם אפשרות לביטול היתרון של הפחתת הרעש במקרה שנעלה את ה- ISO – דורש שיקול דעת!
ג. מקשה על מיון הצילומים במצלמה מאחר והם יראו חשופים ביתר (בהירים מדי)
ד. יתכן ויהיה צורך במספר חשיפות על מנת להגיע להיסטוגרמה המתאימה לימין, דבר שאינו אפשרי במקרה של נושא בתנועה או במצב של צילום מהיר

״שיטת״ החשיפה השניה היא ביצוע חשיפת חסר קבועה על מנת ״להגן״ על הבהירויות ולא לאבד פרטים בהן. בשלב העיבוד ״פותחים״ את האזורים הכהים ואז מתגלה הרעש שבהם… זוהי פרקטיקה גרועה שמתבצעת ע״י צלמים שחסרה להם הבנה בסיסית במאפיינים הטכניים של חיישן התמונה. בסופו של דבר, התוצאה המתקבלת מחשיפה ״בשיטה״ זו תהיה הגרועה ביותר מבין שלוש שיטות החשיפה הנדונות כאן. דוגמאות שיוכיחו זאת תראו בהמשך.

picture8

יתרונות חשיפת חסר:

א. מגנה בפני חיתוך הבהירויות  וחיתוך ערוצי צבע
ב. טכניקה זו דורשת פחות אור ומאפשרת הורדת ה- ISO, דבר שעשוי להפחית את הרעש

חסרונות חשיפת חסר:

א. העלאת הרעש עקב הבהרת האזורים הכהים בזמן העיבוד
ב. הצילומים יראו כהים מדי על צג המצלמה
ג. ניצול חלקי  בלבד של התחום הדינמי של החיישן

האפשרות השלישית היא להסתמך על קריאת מד החשיפה ולא לעשות שום דבר נוסף.
יתרונות ההסתמכות על חשיפה ״נכונה״ בהתאם לקריאת מד החשיפה:

א. הצילומים יראו, סביר להניח בבהירות המתאימה ישר מן המצלמה. כך יהיה קל יותר למיין אותם במצלמה
ב. טכניקה זו אינה דורשת שימוש בקבצי RAW ולכן מתאימה בעיקר לשימוש בקבצי JEPG

חסרונות השימוש בחשיפה נכונה:

א. סיכוי רב לחיתוך הבהירויות בצילום נושאים ניגודיים מאד וכאשר בוצעה טעות במדידת החשיפה או כאשר מד החשיפה מזייף

ב. ניצול חלקי בלבד של התחום הדינמי של החיישן: צג המצלמה מתייחס לקבצי JEPG בעלי עומק צבע של 8Bit/Pixel בעוד שרוב המצלמות כיום מבצעות כימות של קבצי RAW בעומק צבע של  14-16Bit/Pixel

השוואה בין שלושת שיטות החשיפה

picture10

Picture10.png

שימו לב להבדלים ברעש!
picture11מן הדוגמאות הללו עולה בבירור כי רמת הרעש הנמוכה ביותר מושגת באמצעות חשיפה  ETTR והכהיית הדימוי בשלב העיבוד.

כלומר, בכל מצב צילום בו ניתן להשתמש ב-ETTR כדאי בהחלט לעשות זאת. השימוש בשיטה פשוט: הביאו את ההיסטוגרמה לקצה הימני שלה ואז פתחו עוד צמצם או האריכו את זמן החשיפה בהתאם. כדאי לבדוק, בהתאם למצלמה, יתכן ותוכלו למשוך ימינה אפילו 2 צמצמים!

לסיום הסבר קצת גיקי מדוע ETTR עובד:

בחשיפה רגילה (לא ב- ISO גבוה) רוב הרעש בדמות הדיגיטלית הוא רעש סטטיסטי אקראי הנובע מן השונות בכמות הפוטונים של האור הנופלים על החיישן. רעש זה נקרא Photon Shot Noise.
התפלגות הפוטונים הינה התפלגות Poisson בה השונות (שורש ריבועי של הרעש) שווה לממוצע הערכים. כל הכפלה בכמות האור הנופלת על החיישן (סטופ נוסף) תגרום לעליית הרעש בשורש ריבועי של 2, 1.4. כלומר חשיפה X2 גרמה לעליית רעש של X1.4 בלבד. כלומר הכפלת החשיפה גרמה לעליית רעש נמוכה יותר משיעור עליית החשיפה.

נוסחה פשוטה אבל מדוייקת למדי לצילום דיגיטלי:

microsoft-powerpointscreensnapz001

 

X= האות הממוצע
A= נקבע ע"י גודל הפיקסל וה- ISO
X*A= Photon Shot Noise
B= סף הרעש של החיישן (שאיננו תלוי במספר הפוטונים שנקלטו ע"י החיישן)
לחיישן מושלם תיאורטי B=0 אבל עדיין קיים X*A. בפועל גם אם נצלם עם מכסה על העצמית (X*A=0) עדיין נקבל את רעש הסף B…
ככל שהאות X עולה כך עולה גם הרעש A!

חלק מן האיורים בפוסט זה מקורם באתר www.cambridgeincolour.com