Filmabtaster

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Ein Filmabtaster (auch Filmgeber oder Telecine) ist in der Fernsehtechnik ein Gerät, welches Kinofilme und sonstiges Filmmaterial einliest und daraus ein – analoges oder digitales – Videosignal erzeugt. Jeder Kinofilm, sofern er mit einer Filmkamera gedreht wurde, muss, bevor er im Fernsehen, auf Video oder DVD gezeigt werden kann, mit einem Filmabtaster abgetastet werden. Weitere Anwendungen sind

das Überspielen fertiger Filme auf Videokassetten und DVDs,
die Filmrestaurierung beschädigter oder verschmutzter Filme,
die Auswertung von gedrehtem Material (Wie sieht das Ergebnis später auf DVD, Fernsehen, Video usw. aus?), sowie
die digitale Nachbearbeitung, z.B.
- non-linearen Schnitt am Computer oder
- die Ergänzung von Visual Effects.

[Bearbeiten] Verschiedene Verfahren

Die Entwicklung des Filmabtasters begann mit einem Kameraabtaster oder Speicherröhrenabtaster, bei dem die Filmbilder über einen Projektor direkt in eine Fernsehkamera projiziert wurden. Dieses Verfahren wird im professionellen Bereich nicht mehr verwendet.

Die nächste Generation, der Flying-Spot-Abtaster, eine Entwicklung der BBC, verwendete eine Bildröhre, auf der sich ein Lichtpunkt im Fernsehraster bewegte. Dieser Lichtpunkt durchleuchtete das Filmbild und wurde auf eine bzw. bei Farbabtastung auf drei Fotozellen gelenkt. Dort entstand ein zeilenweises Abbild der Helligkeits- und Farbinformation des Filmbildes. In der weiteren elektronischen Verarbeitung entstand am Ausgang das gewünschte Videosignal. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass auch ein stehendes Bild abgetastet werden kann.

Im Zuge der technologischen Entwicklung standen Anfang der 80er Jahre CCD-Sensoren zur Verfügung, die auch für die Filmabtastung Verwendung fanden. Der CCD-Filmabtaster, z.B. FDL 60 von Bosch, war verfügbar. Das Prinzip unterscheidet sich grundlegend vom dem o.g. Lichtpunkt- oder Flying-Spot-Verfahren. Bei CCD-Abtastern dient als Lichtquelle eine Halogenlampe (3200 K). Das Licht leuchtet durch eine Spaltoptik auf das Filmbild. Als Empfänger dient eine oder mehrere CCD-Zeilen mit einer Auflösung bis zu 4000 Pixeln. Das elektronische Abbild der Zeile wird digital weiterverarbeitet und steht am Ausgang der Telecine als analoges oder digitales Video- bzw. Datensignal zur Verfügung. Dieses Verfahren ist mit einem Flachbettscanner zu vergleichen, bei dem sich jedoch nicht der Scankopf, sondern die Vorlage bewegt.

Neben dem Line-Scanner, der den Film zeilenweise abtastet, gibt es auch den Area-Scanner, der ganze Filmbilder auf einmal aufnimmt.

Marktführer auf dem Gebiet der Filmabtastung sind Grass Valley (Elektronikunternehmen) und Cintel. Führende Hersteller sind Kodak Cineon, Thomson Broadcast, Sony Professional, Imagica, Arri.

[Bearbeiten] PAL Speedup und 3:2 Pulldown

Soll das so gewonnene Signal auf einem herkömmlichen Fernseher mit Zeilensprungverfahren ausgegeben werden, so müssen sämtliche Zeilen eines Bildes in einem digitalen Speicher zwischengespeichert und durch Auslesen in veränderter Reihenfolge umsortiert werden. Ferner wird die Filmgeschwindigkeit an die Videonorm angepasst.

[Bearbeiten] Qualität

Der alles entscheidende Parameter für die Qualität beim Abtasten/Ausbelichten (FAZ - Filmaufzeichnung ) ist die Auflösung. Die notwendige Auflösung wird festgestellt durch:

räumliche Auflösung mit Hilfe eines Models: MTF (Modulation Transfer Function) bildet Maßzahl, wie viele Sinusfunktionen pro mm aufgenommen werden können

photochemische Grundlagen: Filmkorn hat ca. 16 µm, legt man die Pixelgröße auf die halbe Größe fest, errechnet sich für einen 35-mm-Film (22 x 16 mm) eine Auflösung von 2750 x 2000 Pixel

Re-Belichtungstest: sehr gutes Filmmaterial wird in verschiedenen Auflösungen abgetastet, wieder ausbelichtet und mit Originalmaterial verglichen.

Diese Tests werden meistens im Academy Format durchgeführt, d. h. 1,37:1 auf 35 mm

Im Allgemeinen wird mit einer Auflösung von 2k (2048 x 1556 Bildpunkte) ein sehr gutes Ergebnis erzielt (HDTV: 1920 x 1080), Verbesserung bei 4k (3656 x 2664 Bildpunkte). Bei 6k (5485 x 3996) und mehr ist kein Unterschied zu 4k mehr erkennbar. Mit steigender Auflösung des Bildes, steigt jedoch auch die benötigte Zeit für den Scanvorgang immens. HD-Auflösungen schaffen alle auf dem Markt befindlichen Scanner in Echtzeit. Bei 2K sieht das schon wieder ganz anders aus; Die Cintel Datamill, der wohl schnellste Filmscanner der im Moment erhältlich ist, schafft knapp 17 Frames pro Sekunde und immerhin noch 4 Frames bei 4K Auflösung. Mit der steigenden Zeit steigen natürlich auch die Kosten, die bei einer Abtastung anfallen. Deshalb werden die meisten Scans in HD-Auflösung durchgeführt, was auch für eine weitere Ausbelichtung auf Film noch durchaus ausreichend ist. 2K- und 4K-Auflösungen werden nur bei aufwändigen Special-Effects-Shots, wie z.B. Green- oder Bluescreenaufnahmen eingesetzt, um im Compositing noch feinere Bilder bearbeiten zu können. Jedoch steigt auch der Bedarf an Speicherplatz, sowie die Anforderungen an die Hardware, die zur Nachbearbeitung eingesetzt wird immens an.

Ebenfalls wichtiger Parameter bei Telecine: Farbauflösung. Um Artefakte bei Farbverläufen zu vermeiden, wird hier mit 12-14 Bit pro Kanal gescannt.

[Bearbeiten] Einsatz in der Nachbearbeitung

Nach dem Abtasten liegt die Bildinformation als digitaler Datensatz auf einem Speichermedium vor (zumeist DLT - digital linear tape). Das Datenvolumen beträgt bis zu 50 Megabyte pro Bild. Dieses digitale Material wird in der Post-Produktion verwendet. Anschließend wird das Material (für Kino auf 35mm-Film) wieder ausbelichtet, z. B. mit einem Arrilaser.

Der Einsatz von Filmabtastern ist heutzutage bei jedem auf Film gedrehten Material üblich. Das Verfahren wird auch zur Filmrestaurierung eingesetzt.

Eine erneute Ausbelichtung des Materials erfolgt jedoch nur, wenn es im Kino gezeigt werden soll. Das heißt, es werden nur Spielfilme wieder auf Filmmaterial zurückbelichtet. Werbung wurde früher auch immer nach der Bearbeitung wieder ausbelichtet, jedoch verwenden die großen Kinoketten heutzutage bereits zum größten Teil digitale Projektoren, die für die Werbung verwendet werden. Diese Vorgehensweise spart den Produktionsunternehmen sehr viel Geld. Es muss kein Filmmaterial zur Ausbelichtung bezahlt werden, das teure Labor und die dort Beschäftigten sind ebenfalls sehr teuer. Außerdem ist der fertige Film schneller verfügbar, d.h. die Entwicklungs- und die Distributionszeit fallen weg.