Podtlakové kazety Hasselblad na svitkové filmy 220

Relevance některých informací v tomto článku je poplatná době jeho publikace - ROK 2008 :-)

Konečně přichází na řadu to, o čem jsem se již zmínil v úvodníku k sekci „Technika“ – právě nyní poodhalím jedno z mnoha tajemství vedoucích k výjimečné brilanci výsledků při práci se středním formátem na svitkový film.

Jak již možná tušíte či víte - s digitálními čipy se zatím nekamarádím. Má to mnoho důvodů, z nichž jsou pro mne rozhodující především tyto:

1. Globální marketingová lobby se zatím nechystá povolit výrobu a prodej full frame čipů pro střední formát - obzvláště ne na formát 6x6 cm (55 x 55 mm), i když byly již dávno vyvinuty a testovány.

2. Skutečné barevné rozlišení největší komerčně dostupné digitální stěny je 39/4 pro modrou a červenou a 39/2 pro zelenou = přibližně 22 megapixel. Výsledkem této prachsprosté interpolace je často katastrofální moaré a falešné barvy na kontrastních hranách a objektech o velikosti či šířce pod cca. 2 obrazové body. Tohoto problému se zbavíme buď tím, že bude k dispozici skutečně funkční čip typu Foveon (barvocitlivé elementy pod sebou) anebo se stávající stěny dostanou fyzickým rozlišením na řekněme 1,5 a více násobek maximální rozlišovací schopnosti použitého objektivu. Tím se vyloučí možnost, že se například malá bílá ploška promítne pouze na zelený pixel, což má za následek, že ve výsledku není bílá ale zelená. Řešení moaré v podobě Low-Pass či AA filtrú jen nadále snižuje brilanci výsledného obrazu.

3. Prach a jinej sajrajt na čipu, resp. na ochranném filtru blízko čipu. Toto snad nelze nazvat jinak, než „produkt globální demence" Nebyl by to žádný velký technický problém zakomponovat tento či další ochranný filtr těsně za objektiv před zrcadlo. Sajrajt vniknuvší do komory by se usazoval maximálně na onom filtru ve velké vzdálenosti od čipu, kde by se z principu nemohl zobrazovat jako ony těžko retušovatelné tmavé lívance, rušící zvláště na klidných plochách. Toto je do nebe volající případ lidské blbosti, tuposti a ignorance.

4. Problémy s nabíjením akumulátorů v terénu a nejisté chování v mrazu nebo ve vlhkém prostředí.

5. A nakonec snad to nejhorší - absence filmového zrna, způsobující plochý až „plastový" vzhled fotografií, které člověka „nevtáhnou" do děje a nechávají ho chladným, bez emocí.

Většina z nás, kdo používá fotoaparáty na svitkový film naráží na potíže se správným zaostřením, zvláště když použije malého či žádného zaclonění (full-aperture shooting). Lidé neznalí skutečné podstaty věci svádí příčinu měkké a nerovnoměrné kresby většinou na nekvalitní optiku. V případě že vědí o co jde, tak jsou v situaci, kdy mezi jednotlivými expozicemi uplyne více jak 5 minut, odsouzeni obětovat následující 2 políčka, chtějí-li se vyhnout tomu nejhoršímu.

Běžná odchylka od ideální roviny zaostření bývá okamžitě po převinutí u filmu 120 okolo 0.2 mm a po delší době se zvětšuje na více jak 0.5mm (a to neuvažuji o extrémních podmínkách jako je vysoká vlhkost či silný mráz - tam už to je úplně v prdeli :-).
Tento problém dobře ilustruje studie od Zeisse - soubor je ke stažení ZDE:

Zjednodušeně lze konstatovat, že „průměrná chyba" u svitkového filmu 120 s papírovou podložkou činí 350 mikronů (0.35mm) a u filmu 220 (bez tohoto podkladového pásu) je někde okolo 200 mikronů (0.2mm). Moje vlastní měření velmi dobře korespondují i s další studií kterou nabízím v další příloze ZDE:

Na základě těchto znalostí lze jen stěží pochopit proč se téměř nepoužívá film 220, když má oproti 120ce spoustu výhod a téměř dvojnásobnou přesnost polohy, neboť není vytlačován zcela zbytečným podkladovým papírem. Díky neznalosti a nesmyslnému strachu z „odlesků od přítlačné destičky", poškrábání nebo vniknutí světla během výměny se tento typ filmu u nás většinou nedá ani sehnat a v Evropě jen s velkými obtížemi. Nicméně ani tento materiál problém sám o sobě neřeší, ale pouze o něco zmírňuje. Je však nezbytný pro funkci podtlakových kazet, které popisuji níže.

Vakuové kazety se běžně používají (či spíše používaly) u speciálních komor pro leteckou fotografii - byly to však většinou pevně zabudovaná monstra vážící desítky kilogramů. Jedině snad Contax vyráběl podtlakové kazety s miniaturní (piezo) vývěvou přímo ve „vozíku" kam se zakládal film. Jejich funkce však byla velmi problematická a omezovala se jen na velmi krátké expozice. Též jsem na Internetu narazil na pár zoufalých pokusů výrobců čí uživatelů z řad astronomů, kterým vyboulování filmu během dlouhých expozic ničilo práci. Byla to ale opět dosti nedokonalá a velmi drahá monstra s vývěvou vážící více jak kilogram s funkcí jen pár hodin na jedno nabití.

Dlouhá léta mě drtil pocit zoufalství, že si rovinu zaostření náhodně určuje místo mne film a kazeta. Dost mě také „vyškolily" expedice na osmitisícovky s Hasselbladem, kde i přes značné clonění (typicky 11 - 22) byl uprostřed dokonale ostrý většinou až třetí záběr ze série, která následovala až za delší dobu po předchozím focení. Noční expozice byly ještě větší sázkou do loterie. Před několika lety jsem sice sehnal hodně utaženou 120kovou kazetu, která sice celkem slušně dokázala film udržet napnutý po několik desítek sekund po převinutí, ale za cenu vysokého namáhání mechaniky komory. Oběti dalších dvou políček před následujícím focení jsem se tím ale nevyhnul. Byl jsem v tolerančním pásmu přibližně 150 mikronů, což byl při té bídě dost slušný výsledek a umožnil mi občas použít i clonu 5.6. Další šok se dostavil při pořízení superachromatů, které mají z principu asi 3x menší toleranci roviny zaostření než běžné objektivy podobných parametrů a navíc nejlépe (týká se to zvláště krajů) kreslí při plné díře. Podobné vlastnosti má i nový superostrý Distagon 4/40 IF, který Zeiss nazývá „digitálním objektivem" asi proto, že na nerovném filmu se již prakticky „nechytá". Z mnoha testů a měření v průběhu kalibrací komor a objektivů jsem došel k poznatku, že tolerance (pomyslná tloušťka vrstvy, uvnitř které ještě nezaregistrujeme úbytek ostrosti) roviny zaostření pro „běžný" odcloněný Zeissův objektiv typu Sonnar 4/150 či Planar 2.8/80 je okolo 100 - 120 mikronů (+- 50 až 60 mikronů od ideální ostřící roviny). U superachromatů se tato tolerance ale snižuje na pouhých 40 mikronů. Je to způsobeno hlavně tím, že u běžného objektivu paradoxně vytvářejí kontrast i zbytky barevné vady, promítající modrozelené a červené kontury před a za ideální rovinu zaostření, kdežto u superachromatu. plně korigovaného od 400 do 1000 nm tyto aberační obrazy neexistují. Tuto vlastnost jednoznačně demonstrovala příhoda, kdy mi na bolivijském Altiplanu silný větrný poryv srazil stativ s 501CM a nasazeným Sonnarem 5.6/250 na zem. Jak jsem později zjistil, tak to způsobilo vyhnutí bajonetu ke straně o zhruba 100 mikronů (objektiv to přežil bez úhony). Testovací snímky za stejných podmínek se Sonnarem 5.6/250 na tomto těle byly ještě použitelné, kdežto u Superachromatu 5.6/250 bylo zřetelně vidět jak pravá i levá polovina záběru směrem ke krajům „plave".

Po těchto zkušenostech jsem se opět cítil „u zdi" či přesněji řečeno - v prdeli a to nadobro. Zbývala jen rovná digitální stěna, kterou z výše uvedených důvodů opovrhuji........

O podtlakové kazetě vlastní výroby jsem uvažoval již dříve, ale když jsem rozebral a analyzoval hasselbladskou kazetu A24, tak se mi zamotala šiška z představy co všechno budu muset „překopat" a hlavně jsem cítil nepřekonatelný problém s finální kalibrací systému. Mezi dosedací plochou kazety a vodícími lištami filmu totiž není žádné „maso", které by šlo frézovat či brousit. Je to jako natvrdo snýtovaný sofistikovaný hlavolam bez možnosti do něčeho zasáhnout. Konečná kalibrace nakonec probíhala „vyboucháváním a vymačkáváním" vodících lišt. Posledních 20 mikronů jsem seškrábal ocelovým trojhránkem. Jedna kazeta s „křížovou" kalibrací na 3 komory vydala odhadem na 200 hodin neskutečně intenzívní a soustředěné práce. Samozřejmostí byla též předchozí kalibrace všech komor 501CM a 503CW, kde jsem se z firemní tolerance 60 mikronů mezi bajonetem a zadní dosedací plochou dostal někam do 5ti mikronů. Samostatnou kapitolou také bylo například vyrovnávání 4x u Zeisse reklamovaného Tele-Superachromatu 5.6/350, který stál nějakých 9000Euro (věnuji tomu další článek :-).

Základem bylo provrtání přítlačné destičky otvory o průměru 0.6 mm:




A následující ruční výbrus, leštění a vyrovnávání:




Ze zadní strany se přišroubuje a přilepí duralová vanička, na kterou se musí přetvarovat plochá nerezová pružina, sloužící též k přidržování filmu při jeho vkládání do kazety.

Pohled na vaničku zezadu:




Detail:




Během lepení této vaničky Seamgripem je nutno tuto sestavu po několik hodin během tuhnutí neustále kalibrovat podkládáním (zasunováním) setinových ocelových planžet a laděním tažných a tlačných šroubů, které jsou umístěny ze zadní strany vaničky. Je to jen pro silné nervy. Zvládl jsem celkem 3 kazety v toleranci 8 mikronů na destičce. Vnitřní díl původní kazety bylo nutno profrézovat asi o 2 mm a překopat celou vnitřní mechaniku. Sendvič destička-vanička se propojí 3mm silikonovou hadičkou se světlo a vzducho-těsným „potrubím" namontovaným do vnitřního dílu kazety:




Vzduchovod je vyveden do mosaz / nerez broušeného kónusu, na jehož přípojku se nasune silikonová hadice pro odsávání vzduchu:




Detail v připojeném stavu:




Kazetu je poté nutno kalibrovat přímo na komoře proti bajonetu:




Je to rozhodující a nejkrutější fáze celého procesu - jedno nešťastné ťuknutí či propružení vodících lišt a mám dalších 5 hodin práce navrch. Věc je komplikována tím, že musí sedět nejen střed a rohy v setině milimetru (tuto přísnou toleranci jsem si stanovil sám), ale zároveň musí tyto přítlačné lišty těsnit po celé své délce s tolerancí do 20 mikronů (aby nepodfukoval falešný vzduch ze strany). Přibližování k ideálnímu stavu si vyžádalo průměrně 100 - 200 cyklů formování a měření na komoře. Je zde příliš mnoho „stupňů volnosti", než aby to zvládnul normální jedinec „na koleně". Nebýt mé průpravy z mládí, kdy jsem se m.j. zabýval broušením a leštěním asférických ploch půlmetrových astronomických zrcadel s přesností na 1/16 vlnové délky světla, tak bych to pravděpodobně nebyl schopen nikdy zvládnout. Film bude sedět právě tak přesně jak přesná je rovina destičky vzhledem k rovině bajonetu objektivu.

Podtlak jednoduše zajistíme „vycucnutím" hadičky, kterou máme k tomuto účelu v hubě. Průnik „falešného" vzduchu kolem filmu je prakticky nulový (cca. 10 - 30 cm3 za hodinu) a tudíž není problém udržet až několikaminutové expozice. Pro dlouhé expozice (noc) anebo když z různých důvodů nelze stát poblíž kamery, slouží tato vývěva vlastní konstrukce:




Černý gumový balónek se stovkami malých (0.5 mm)otvorů v procházející 6mm silikonové hadičce a s řídkou výplní malých kousků molitanu slouží jako tlumič rázů, které generuje miniaturní membránové čerpadlo „Micro Diaphragm Gas Sampling Pump KNF NMP 09L":




O regulaci podtlaku se stará 0.4mm dírka s drátkem 0.1mm v duralové propojce. 4 lithiové AA články vydrží 150 hodin nepřetržitého chodu (3V/40mA), tudíž prakticky rok běžného používání. Vývěva včetně baterií váží 120 gramů a tlumič dalších 30 - tedy celkem 150 až 160 gramů podle délky hadičky. Nebyl by problém nabastlit tuto krabičku za nebo pod kazetu a synchronizovat chod se spouští. Na uvolnění podtlaku pro posun filmu stačí 0.3 sekundy (zajišťuje to vyrovnávací otvor ve výše zmíněné propojce).

Co dodat závěrem? Vývoj a výroba mi sebraly půl roku, kdy jsem se prakticky nemohl pořádně věnovat ničemu jinému. Odměnou za zvládnutí téhle příšernosti je mi téměř o dva řády přesnější a naprosto spolehlivý systém, který nemá na světě obdoby. Teprve nyní mohu využít celý potenciál těch nejkvalitnějších objektivů a ostřit přesně a spolehlivě jen tam, kam chci a nestarat se o to, kdy jsem naposledy posouval film. Největší odchylka od ideální roviny při vzájemném proměření z rohu do rohu + střed u 3 komor a 3 kazet činí pouhých 17 mikronů (0.017mm). O tomto výsledku se mi nikdy před tím ani nesnilo - dostalo mě to na zcela jiný „level". Jen doufám, že ještě pár let budou (alespoň ve světě když ne u nás) k sehnání svitky 220 (Fuji Provia 100F a nová Velvia RVP 50) a že se „nepoloží" Thalia Picta, kde tu 220ku jako snad jediní ještě dovedou procesem E6 slušně vyvolat.