In een notendop
- Filmkorrel is een willekeurige textuur gemaakt van metallic zilverdeeltjes
- Het ontwikkelingsproces voor film kan een direct effect hebben op de schijnbare korreligheid van een beeld
- Digitale sensoren hebben geen vergelijkbare willekeurige patronen in hun ruiskarakteristieken
We werken in spannende tijden; we staan aan de samenloop van de evolutie van analoge naar digitale beelden. Op dit moment genieten we van de voordelen van het oude paradigma, gecombineerd met de nieuwe combinaties en permutaties. Soms lijken eigenschappen uit het fotochemische regime transcendent. Hun kenmerken blijven griezelig bekend, terwijl ze blijven bestaan en transformeren naar de digitale wereld. Eén zo'n kenmerk is filmkorrel. Maar wat is het? Om deze vraag te beantwoorden, moeten we eerst ons begrip van het fotochemische proces waarbij emulsies betrokken zijn, herzien. We moeten ook kijken naar ontwikkelingsplannen en de unieke kenmerken van film als opnamemedium.
Graan gedefinieerd
Filmkorrel of granulariteit is de waarneembare aanwezigheid van textuur die inherent is aan een verwerkt fotografisch beeld. Het kan worden toegeschreven aan de structuur van de emulsie. Een filmafdruk bestaat uit kleine deeltjes van een metallisch zilverhalogenide. Bij blootstelling bombarderen en transformeren lichtfotonen deze deeltjes om een foto te creëren. Filmkorrel is een functie van dergelijke deeltjes. Het uiterlijk varieert als gevolg van de korrelgrootte, schommelingen in de blootstelling of manipulatie tijdens het chemische ontwikkelingsproces. Als we de afwegingen begrijpen, kunnen we beslissen hoe we graan gaan exploiteren of verminderen.
Afbeelding met dank aan:Capture One Factoren die graan beïnvloeden
De mate waarin korrel waarneembaar is, hangt af van het filmmateriaal dat is gebruikt om het beeld vast te leggen, de belichtingsinstellingen en het gebruikte ontwikkelingsproces. Het is het meest merkbaar bij een projectie of vergrote foto. De aanwezigheid van korrel kan verwerpelijk zijn of kan een aangename esthetiek bieden op basis van het onderwerp of de opnamestijl. U moet beslissen hoe u het gaat behandelen.
Hoe werkt het allemaal?
Een lichtgevoelige emulsie bestaat uit verschillende lagen gelatinesubstraat die aan een structurele basis hechten. De gelatinelagen bevatten “korrels” van zilverhalogenide die in willekeurige suspensie zijn aangebracht. De gevoeligheid van de film voor licht hangt af van de hoeveelheid zilverhalogenide die in het substraat aanwezig is. De emulsie en het basisacetaat worden tijdens het ontwikkelingsproces semi-transparant. Tijdens dit proces wordt het zilver omgezet en gehard om het omgekeerde beeld op het acetaat te produceren. Dit creëert het ‘negatieve’.
Omdat lichtgevoelige emulsie door middel van lagen op de basis wordt aangebracht, lijkt de aanwezigheid van korrels willekeurig in hun verdeling. Het resultaat is het verschijnen van “klontering” of “blokkering” van korrels op verschillende punten in een foto. Wanneer ze worden vergroot, krijgen deze kenmerken een “korrelige” kwaliteit.
Blootstelling in relatie tot graan
De aard van de belichtingsinstellingen die voor een bepaalde afbeelding worden berekend, heeft invloed op de korreligheid van de afbeelding. Omdat filmkorrels lichtgevoelig zijn, heeft de belichting alles te maken met de hoeveelheid licht die via de lensopening op het filmmateriaal terechtkomt. Volgens deze maatstaf kunnen zilverhalogeniden “overbelicht” of “onderbelicht” worden, afhankelijk van de snelheid van transformatie via fotonenblootstelling. Eenmaal ontwikkeld, worden zilverkorrels die aan voldoende licht worden blootgesteld om van halogenide in fluoride om te zetten, een onderdeel van het uiteindelijke negatieve beeld.
Het ontwikkelingsproces spoelt granen weg die niet voldoende licht hebben gekregen voor transformatie. Hierdoor blijven er ‘gaten’ achter waar de korrels ooit in de emulsie aanwezig waren. Het is de perceptie van deze gaten die we de korreligheid van het beeld noemen.
Korrel versus ISO-gevoeligheid
Gevoeligheid voor licht in filmmateriaal of een digitale sensor kan de korreligheid van het beeld rechtstreeks beïnvloeden. Filmmaterialen die een lage gevoeligheid voor licht vertonen, bezitten een hoger zilverhalogenidegehalte in hun emulsie. Hoe meer korrels er in de emulsie aanwezig zijn, hoe groter de noodzaak voor licht – dus langere belichtingen bij bredere f-stops. Omgekeerd geldt dat hoe gevoeliger een filmmateriaal is voor licht, des te minder korrelverdeling er in de emulsie aanwezig is. Minder korrel betekent minder licht en minder tijdsduur die nodig is voor de belichting. Daarom bieden films met een hogere ISO snellere sluitertijden en verhoudingsgewijs kleinere f-stops. De afwegingen worden duidelijk op basis van het onderwerp en de esthetische voorkeuren.
Kan ontwikkeling graan beïnvloeden?
Afbeelding met dank aan:Capture One Bovendien kan het ontwikkelingsproces voor film een direct effect hebben op de schijnbare korreligheid van een beeld. Net zoals de aangewezen ISO een correlatie heeft met korrel, is overdreven korrel vaak het gevolg als we de ISO van een filmmateriaal wijzigen door middel van chemische manipulatie. Als een filmmateriaal bijvoorbeeld is geclassificeerd voor ISO 400, maar we die waarde opnieuw toewijzen aan een hogere waarde en vervolgens belichten volgens deze hogere waarde (bijvoorbeeld 800 ISO), resulteert dit in een uitgesproken korrel. Dit komt door de verbeterde ontwikkeling die nodig is voor de nieuwe ISO. De film moet gedurende langere tijd in het ontwikkelaarbad blijven, gedurende welke periode zilverhalogeniden reageren door zich op te sluiten in overontwikkelde klonten. We noemen dit ‘pushverwerking’. Dit resulteert doorgaans in meer beeldcontrast en meer korreligheid.
Evolutie van korrel in digitale afbeeldingen
Ten slotte is het nodig om te bespreken hoe korreligheid het fotochemische medium film heeft overstegen en een visuele component is gebleven van digitale beelden en video-inhoud. Net als bij filmmateriaal weerspiegelen digitale beelden textuur als een relatie tussen pixels en zilverhalogenidekorrels en de correlatie tussen blootstelling aan ISO en signaalruis.
Zoals we de afgelopen jaren hebben geleerd, bestaan fotosites uit pixels, die elk gevoelig zijn voor rood, blauw en groen in Bayer-mozaïekpatronen. Deze fotosites zijn net als filmkorrels lichtgevoelig. Ze registreren beeldgegevens in de aanwezigheid van fotonen in een adequate verhouding tot de belichtingstijden – of frames per seconde.
Wanneer een sensor voldoende tijd en licht heeft gehad om een beeld met de gewenste helderheid te produceren, zeggen we dat het resulterende frame vrij is van signaalruis. Wanneer een digitaal beeld echter niet voldoende tijd en fotonen heeft gehad om een helder, goed gebalanceerd beeld te produceren, kan het gebrek aan gegevens op pixelniveau worden geregistreerd als zwartwaarden of als willekeurig toegewezen kleurwaarden van R, G of B. Het resultaat is een afbeeldingsbestand met een zwarte “korreligheid” of gekleurde ruis. De ruisvloer van een sensor is de minimale hoeveelheid signaal die nodig is om een ruisvrij beeld te produceren. In termen van de IRE-schaal die op de meeste golfvormmonitors wordt gebruikt, liggen goede belichtingen over het algemeen boven de 20 IRE voor schaduwdetails, maar onder de 95 IRE voor details in de highlights – waarbij huidtinten de voorkeur hebben tussen respectievelijk 43 en 73 IRE.
Ruis correleert met ISO en juiste belichting, zoals hierboven te zien is. Daarom raden fabrikanten aan dat de afbeelding wordt gemaakt met behulp van de specifieke native ISO van die sensor. Met andere woorden:de beste resultaten worden behaald bij gebruik van de aanbevolen native ISO. Native ISO voor een bepaalde camerasensor is vaak te vinden in de betreffende gebruikershandleiding.
Digitale sensoren
Bovendien bezitten digitale sensoren, in tegenstelling tot de korrelkarakteristieken van fotografische emulsie, geen vergelijkbare willekeurige patronen in hun ruiskarakteristieken. Dit komt door de structurele positionering van pixels op een beeldsensoroppervlak. Buiten het ogenschijnlijk ongelijke patroon van RGB-bakken in een Bayer-mozaïekfilter kan digitale ruis met meer regelmaat optreden vanwege de lineaire opstelling van de fotosites op de sensor.
In een gelaagde kleurensensor gaat licht door verschillende substraten, elk gevoelig voor de rode, blauwe en groene golflengten. Wanneer een sensor een Bayer-mozaïekfilter gebruikt, worden kleurgegevens slechts met één kleur per pixel of bin verwerkt. De overige kleurwaarden zijn een interpolatie van de processor. Als er onvoldoende kleurgegevens worden vastgelegd, kan de processor dus fouten maken bij de interpolatie. Dit resulteert in de besproken schijnbare gekleurde ruis.
Laatste gedachten
Tijdens de huidige paradigmaverschuiving van analoog naar digitaal moeten we vaak synthetiseren hoe aspecten van onze beelden veranderen. Filmkorrel, of ruis in het digitale tijdperk, is zowel een kenmerk als een fout, afhankelijk van het gewenste beeld. Met een beter begrip van het technische mechanisme achter filmgrain kunnen we het fenomeen in ons voordeel waarderen en manipuleren.