Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Fragen/Themen zu Nikon-Filmscannern
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Bobby
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Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von Bobby »

Bei Scans mit starken Kontrasten zwischen hell und dunkel tritt bei meinem Coolscan 5000ED eine Überstrahlung auf. Diese wir sehr störend, wenn man das Bild etwas aufhellen muss, um Details in den dunklen Partien besser sehen zu können. Aber auch ohne Aufhellung stört dieser Effekt.

Unten 2 Bilder, beide zwecks besserer Sichtbarmachung aufgehellt. Zu bemerken ist, dass die Scanrichtung im linken Bild von oben nach unten, im rechten Bild von rechts nach links war. Die Überstrahung geht also immer parallel zur CDD-Bank.

Ich habe nun eine alte Forumsdiskussion aus dem Jahr 2005 ausgraben können, wo dieser Effekt in ziemlichen Detail diskutiert wurde:
https://www.photo.net/discuss/threads/c ... ed.188001/

Zusammenfassend ergibt sich folgendes aus dieser Diskussion:
- die CCD-Bank ist mit einer angeklebten Glasplatte abgedeckt
- diese Glasplatte ist nicht beschichtet
- die Überstrahlung kommt durch Reflexionen zustande: vom CCD zurück auf die Glasplatte und von dort wieder zurück aufs CCD
- Entfernen der Glasplatte eliminiert die Überstrahlung und verbessert zudem den Kontrast des Bildes

Nikon hat mit der CCD Bank offensichtlich eine Komponente zugekauft, welche vielleicht dem Anspruch eines Chipherstellers entspricht, aber nicht den optischen Anforderungen eines Nikon Gerätes genügt.

Übrigens lohnt es sich, durch den Diskussions-Thread durchzulesen. Die Beschreibung des Entfernen der Glasplatte ist abenteuerlich und lässt es einem kalt den Rücken runter laufen. Man beachte aber, dass dies im Jahr 2005 geschrieben wurde, als es noch Ersatzteile gab.

Hat jemand ähnliche Erfahrungen und eine bessere Lösung als manuelles "Dunkelpinseln" bei der Bildbearbeitung?
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micha12345
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von micha12345 »

Hallo!

Du hast auch leider sehr viel Pech mit deinem Nikon. Erst die gezackten Linien (Spiegel sauber, Mechanik nicht neu gefettet, Problem wurde eigentlich nicht gelöst in der Zwischenzeit, oder?) und jetzt das Kodachrome Flare Problem.

Es sind also, wie in deinem Link auch beschrieben, hauptsächlich die Kodachrome betroffen und vielleicht ganz wenig stark unterbelichtete Negative? Laut deinem Link ist es wohl nicht so einfach, dieses Deckglas zu entfernen. Einfach etwas mit der Heißluftpistole den Kleber erwärmen und mit etwas Spitzem dazwischenhebeln ist wohl laut der Diskussion keine Option.

Naja. Zumindest eine CCD Einheit für den 5000er ist momentan bei ebay kaufbar und zwei Firmen wurden genannt, die die Scheibe entfernen können. Aber ob der Nikon nach der CCD Einheit neu eingestellt werden muss, da waren sich die Diskussionsteilnehmer deines Linkes nicht einig (hat aber wohl auch ohne Service geklappt).

Zum Thema Service. Da die Schweiz als Wohnort angegeben ist. In der Schweiz gibt es diesen "Nikon Pensionär", der alte Nikon Scanner repariert (Google: "schweiz pensionierten nikon coolscan"). Vielleicht rückt die vermittelnde Firma die Telefonnummer dieses Technikers heraus, so dass ihr euch über den Sinn einer Reparatur direkt unterhalten könnt.

Ansonsten bleibt wohl nur der Kauf eines anderen Scanners. Nur welchen Scanner bei Kodachrome? Laut Silverfast https://www.silverfast.com/highlights/k ... st/de.html ist Kodachrome eigentlich kein Thema - kann jeder gute Filmscanner. Nur die Realität ist laut den Klagen in Foren manchmal eine andere. Der 5000er ist, wenn er denn nicht rumzicken würde, ja schon fast die beste Lösung. Ist ein Slide Feeder vorhanden? Dann würde ich auf Verdacht mal bei Ebay Europa nach einen 4000er Ausschau halten. Wiederverkaufbar ist der immer für sein Geld.
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Bobby
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von Bobby »

Hallo,

Im Moment kann ich ein Update geben. Zuerst micha noch besten Dank für den Tipp für den CCD auf eBay. Ich habe ihn gekauft und er wird im Moment mit entspiegeltem Glas umgebaut. Nicht billig, dh sogar ziemlich teuer. Aber mein Problem ist derart, dass mir es wert ist. Bin gespannt was es bringt; ich berichte später darüber.

Hier soll aber das Problem der Überstrahlung generell angesprochen werden, weil ich glaube dass da nicht immer korrekte Infromationen kursieren.

Zuert mal sei festgestellt, dass die Überstrahlung nur dem geübten Auge auffällt und stört. Und hat es dann einmal gestört, dann ist der Blick immer kritisch eingestellt und man sucht unwillkürlich immer die Fehler, also eine Art Manie. Das Problem der Überstrahlung ist also relativ bezüglich der Ansprüche die man stellt.

Dann wird oft gesagt, dass insbesondere Kodachrome Dias davon betroffen sind. Da ist nur teilweise etwas dran. Kodachrome hat viel bessere Kontraste als andere Filme, und da fällt eben die Überstrahlung besser auf. Ich habe die Überstrahlung genauso an kontrastreichen Ekatchrome Dias gesehen. Es ist also definitiv kein "Kodachrome-Problem", sondern eines des Scanners.

Was mir aber aufgefallen ist, dass die Überstrahlung deutlicher stärker auftritt wenn man ein Farbprofil mit wärmeren Farbtönen anwendet, während es mit einem blaustichigen Farbprofil deutlich weniger zu sehen ist.

Bobby
pixx
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von pixx »

Finde die Überstrahlungen heftig, die sehe ich bei den Bäumen sofort, ohne danach zu suchen.

Reflecta RPS 10M ist unter diesem Aspekt problemlos, auch bei unterbelichteten Ektachrome Dias mit sehr harten Kontrasten, bei denen nachträglich Schatten noch sehr stark aufgehellt werden.

Der bringt auch mehr Auflösung als der Nikon und hat nicht dessen Unschärfeproblem durch den schmalen Schärfebereich.
Dia und Negativ: Reflecta RPS 10M + Silverfast Ai Studio 8, Papierfotos: Epson V550 + Vuescan Professional
Nachbearbeitung: Lightroom Classic, Photoshop 2021, Affinity Photo, Neat Image, Nik Collection, Kalibrierung: Spyder X Pro
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Bobby
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von Bobby »

Ich sollte ergänzen, dass mein Beispiel mit den Bäumen ein extremes ist, wo ich einen Scan "mit Gewalt" so aufgehellt habe, so dass man die im projizierten Dia kaum noch sichtbaren Details im Scan doch nocht sieht. Die Überstrahlung ist dem geübten (!) Auge bei vielleicht 5% meiner Dias sichtbar. Diese Dias sind durchwegs ungenügend belichtet. Die restlichen 95% der Dias sind diesbezüglich in Ordnung.

Damit die Angelegenheit etwas objektiver wird, lege ich die Darstellung des Verlaufes der Lichtstärke entlang eines Scans von total Schwarz (schwarzes Papier) zu total Weissss (Loch ins Papier geschnitten) bei. Zu berücksichtigen ist auch, dass diese Vorlage eine Dicke besitzt, welche die Linse nur bedingt scharf abbilden kann.

Die folgenden Diagramme zeigen den Helligkeitsverlauf über einen Schnitt des Bildes über die Schmalseite. x-Achse ist der Abstand vom linken Rand (0-22 mm bzw. 0-3473 pixels), y-Achse die Lichtintensität (0-65'535 Einheiten). Ich habe die Analogverstärkung so eingestellt, dass das völlge Weiss bei ca. 60'000 liegt, um eine Übersättigung zu vermeiden.

Das linke Bild zeigt den Vergleich 2 verschiedener CCD-Sensoren, CCD (B) ist hier etwas besser. Die beiden anderen Bilder zoomen den Helligkeitsverlauf von CCD (A). Es ist ersichtlich, dass der Helligkeitsabfall von weiss auf schwarz (von rechts nach links) hier innert 12 pixels resp. 0.07 mm stattfindet. Das rechte Bild zeigt aber auch, dass es doch einige hundert Pixels braucht, um von 1% Helligkeit (y=600) auf den Dunkelstrom (y=80) abzufallen.
Das linke Bild zeigt den Vergleich 2 verschiedener CCD-Sensoren, CCD (B) ist hier etwas besser. Die beiden anderen Bilder zoomen den Helligkeitsverlauf von CCD (A). Es ist ersichtlich, dass der Helligkeitsabfall von weiss auf schwarz (von rechts nach links) hier innert 12 pixels resp. 0.07 mm stattfindet. Das rechte Bild zeigt aber auch, dass es doch einige hundert Pixels braucht, um von 1% Helligkeit (y=600) auf den Dunkelstrom (y=80) abzufallen.
black to white transition.png (189.17 KiB) 475 mal betrachtet

Ein Vergleich, ob ein anderer Scanner bessere oder schlechtere Ergebnisse bringt, würde eine Untersuchung vergleichbarer Scans bedingen. Der optische Eindruck allein kann da irreführend sein.

Die Überstahlung hat nichts mit der Auflösung des Scanners zu tun. Mir langen die 4000 dpi für den Einsatz der Bearbeitungswerkzeuge. Als Endauflösung im fertigen Bild kann man ohnehin damit nicht viel anfangen, ausser man will aus einer 100 Mbyte tif Datei selber einen Poster drucken. Und soo gut sind die Vorlagen, dh die Dias mit Filmkorn und nicht perfekter Fokussierung ja auch nicht.
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Bobby
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von Bobby »

Das Bild zu Beginn dieser Forumsdiskussion ist ein Extrembeispiel zum Hervorheben des Problems. Es muss aber nochmals betont werden, dass eine solche Übertrahlung auf normalbelichteten Bildern gar nicht wahrgenommen wird.

Diese Überstrahlung tritt ziemlich sicher bei allen Scannern auf, welche am CCD ein nicht entspiegeltes Glas aufgesetzt haben. Die Überstrahlung fällt allerdings nur bei genauem Hinsehen auf.

Mein Beispielsbild hatte extreme Helligkeitsunterschiede. Die Belichtung war auf den sonnigen Hintergrund ausgerichtet, und der dunkle Vordergrund verschwand vollends. Ich wollte aber den Vordergrund darstellen, und deshalb erhöhte ich das Gamma von 2.2 auf 2.8, und hob die Gradationskurve im dunklen Bereich stark an und setzte den Schwarzpunkt neu. Nun sah man zwar Details im Vordergrund, aber auch die Übertrahlung.

Unten ist das Bild, wie es mit Gamma 2.2 und ohne Anhebung der Gradationskurve wäre. Am Histogramm sieht man ja schon, dass der Grossteil des Bildes im Dunklen liegt.

Die manchmal geäusserten Interpratationen dass der Nikon 5000ED, insbesondere mit Kodachrome Filmen eine besondere Übertrahlung aufweist kann ich nicht teilen. Die Überstrahlung tritt wegen des nicht entspiegelten Deckglases auf, und das ist kein spezifisches Nikon-Problem. Und bei Kodachrome sieht man sie besser, weil der Film bessere Kontraste und ein tiefers Schwarz hat.
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Links: Bild ohne Helligkeitskorrektur. Rechts oben das Histogramm, rechts unten die Gradationskurve.
Links: Bild ohne Helligkeitskorrektur. Rechts oben das Histogramm, rechts unten die Gradationskurve.
346 (04) (A).jpg (223.09 KiB) 395 mal betrachtet
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Bobby
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von Bobby »

Nun kann ein Schlussbericht über meine Untersuchungen zur Überstrahlung gegeben werden. Inzwischen wurde das CCD bei einer professionellen Firma (Eureka/Köln) mit einem verspiegelten Deckglas versehen. Der beträchtliche Aufwand hat sich für mich gelohnt, die Überstrahlung ist nun verschwunden.

Unten findet sich wieder das Referenzbild, diesmal mit genau den gleichen Einstellungen wie das Bild zu Beginn der Diskussion. Man sieht keine Überstrahlung mehr.

Der Aus- und Einbau des CCD ist keine Hexerei, braucht aber etwas Mut. Seitens Nikon war keinerlei Unterstützung zu bekommen, nur abweisende Worte. Die geometrische Justierung beim Einbau (damit das Bild nicht schief zu liegen kommt) benötigt ein wenig Geduld. Elektronisch zu justieren gibt es da nichts. Das (im Internet gefundene) Handbuch zum Coolscan 4000 beschreibt nur, wenn die Ausleuchtung nicht gleichmässig ist, soll man entweder das System reinigen oder das Teil ersetzen. Diese Information hilft aber nicht weiter, da es keine Ersatzteile mehr gibt, höchstens am Schrottplatz. Das CCD ist gemäss eines Internet Forums übrigens ein Sony ILX 142 A, das gibt es aber auch nicht mehr. Es ist eingelötet und sitzt also fest auf der Platine.

Da ein solcher Umbau das Risiko der Zerstörung des CCD beinhaltet, habe ich es nach dem Umbau auf Herz und Nieren geprüft. Zuerst trat eine böse Streifenbildung im Bild auf (siehe viewtopic.php?f=8&t=29991), die sich glücklicherweise als Verschmutzung am Deckglas des CCD erwies und leicht entfernt werden konnte. Dann wurde die Lage der R, G, B Maxima beim Weiss (leerer Diarahmen) und das Maximum bei Schwarz (Dunkelstrom bei einem voll abgedunkelten Dia) geprüft. Ferner folgte Bestimmung der Auflösung mit einem USAF 1951 Auflösungstarget und schliesslich der Funktionalität des iR Kanals. All das war in Ordnung.
Dateianhänge
Links: Scan mit dem umgebauten CCD. Gleiche Bearbeitung wie im Referenzbild mit den Überstrahlungen mit dem Original-CCD (Gamma auf 2.8 erhöht, Gradationskurve im dunklen Bereich angehoben). Die Überstrahlungen sind praktisch verschwunden. Rechts oben: das Histogramm zeigt, dass der Hauptteil des Bildinhaltes am dunklen Bildende konzentriert ist. Rechts unten: die angehobene Gradationskurve.
Links: Scan mit dem umgebauten CCD. Gleiche Bearbeitung wie im Referenzbild mit den Überstrahlungen mit dem Original-CCD (Gamma auf 2.8 erhöht, Gradationskurve im dunklen Bereich angehoben). Die Überstrahlungen sind praktisch verschwunden. Rechts oben: das Histogramm zeigt, dass der Hauptteil des Bildinhaltes am dunklen Bildende konzentriert ist. Rechts unten: die angehobene Gradationskurve.
346 (04) (B+).jpg (254.74 KiB) 183 mal betrachtet
Längsprofil des Grauwertes über die Bildbreite. Es wurde ein schwarzes Papier verwendet, mit ausgeschnittenen Öffnungen. Der Einschub im linken Bild zeigt das Bild und die Stelle des Profil-Schnittes. X-Skala ist die Entfernung vom linken Bildrand, 0-22 mm, die Y-Achse gibt den Grauwert (Helligkeit), mit einer Skala von 0-65535. Die Analogverstärkung wurde so eingestellt, dass die Maxima in R,G,B bei ca 61000 liegen. Das linke Diagramm zeigt also den Übergang vom Schwarz (Y=ca.80, Dunkelstrom) zum Weiss (ca.61000). Das rechte Bild zeigt eine Vergrösserung desselben Diagramms. Es ist ersichtlich, dass das alte CCD (A) rund 3 mm benötigt, um von Weiss voll auf Schwarz herunterzufallen, während dies beim CCD (B+) mit entspiegeltem Deckglas viel rascher geht.
Längsprofil des Grauwertes über die Bildbreite. Es wurde ein schwarzes Papier verwendet, mit ausgeschnittenen Öffnungen. Der Einschub im linken Bild zeigt das Bild und die Stelle des Profil-Schnittes. X-Skala ist die Entfernung vom linken Bildrand, 0-22 mm, die Y-Achse gibt den Grauwert (Helligkeit), mit einer Skala von 0-65535. Die Analogverstärkung wurde so eingestellt, dass die Maxima in R,G,B bei ca 61000 liegen. Das linke Diagramm zeigt also den Übergang vom Schwarz (Y=ca.80, Dunkelstrom) zum Weiss (ca.61000). Das rechte Bild zeigt eine Vergrösserung desselben Diagramms. Es ist ersichtlich, dass das alte CCD (A) rund 3 mm benötigt, um von Weiss voll auf Schwarz herunterzufallen, während dies beim CCD (B+) mit entspiegeltem Deckglas viel rascher geht.
Profile.jpg (89.18 KiB) 183 mal betrachtet
Ausschnitt aus einem unterbelichteten Bild, welches durch digitale Aufhellung bearbeitet wurde. Links: mit unverspiegeltem CCD. Die Überstrahlung in den Blättern ist störend. Rechts: mit entspiegeltem CCD – die Kontraste sind jetzt knackig.
Ausschnitt aus einem unterbelichteten Bild, welches durch digitale Aufhellung bearbeitet wurde. Links: mit unverspiegeltem CCD. Die Überstrahlung in den Blättern ist störend. Rechts: mit entspiegeltem CCD – die Kontraste sind jetzt knackig.
329 (35) extract.jpg (178.25 KiB) 183 mal betrachtet
Joe
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Re: Coolscan 5000ED, Überstrahlung

Beitrag von Joe »

Beeindruckende Ergebnisse. Da hat sich der Umbau wirklich gelohnt.

Nur schade das die Scanner-Hersteller früher nicht selbst auf so eine Idee gekommen sind. In der Serienproduktion wäre das von den Kosten her vermutlich nicht nennenswert gewesen.

Aber inzwischen muss man ja froh sein, wenn überhaupt noch Filmscanner produziert werden.
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