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Kulturgüter im Internet
Gliederung der Präsentation von Roland Dreyer auf dem LAD-Kolloquium "Kulturgut aus Archiven, Bibliotheken und Museen im Internet" am 16.11.2001
Die Aufgabenstellung des DFG-Projekts
Entwicklung weitgehend automatisierbarer Arbeitsabläufe zur Herstellung optimaler digitaler Master über das Medium Mikrofilm
durchgängiges Color-Management von der Filmaufnahme bis zum optimierten digitalen Master
Das Scan-Problem
Es gibt heute keine farbtüchtigen MF-Scanner mehr - Sunrise hat die Produktion eingestellt!
Reproscanner mit der notwendigen Scan-Auflösung von 5000 dpi haben keine Rollfilm-Vorrichtung mit Frame-Erkennung
Nur Luftbildscanner kommen in Frage!
Das Farb-Problem
Farbe im Mikrofilm ist nur kontrollierbar, wenn bei jedem Filmsatz auch ein IT8-Target aufgenommen wurde, dessen Beschreibungsdaten (Meßwerte) bekannt sind.
Ein einfacher Farbbalken genügt nicht!
Belichtungsfehler bei der Aufnahme oder Justagefehler beim Scan sind fast irreparabel!
Das Kontrast-Problem
Nutzinformation steckt in unterschiedlich hellen Bildbereichen, die mit herkömmlichen Methoden nicht gleichzeitig optimal reproduzierbar sind.
Farbmanagement kann dieses Problem nicht lösen!
Hier ist eine intelligente Bildverbesserung gefordert.
Das Auflösungs-Problem
Ein Makrofiche (DIN A6) mit 5000 dpi hat rund 500 Millionen RGB-Pixel ==> 1,5 GigaByte Rohdaten
Wavelet-Kompression packt auf 1:50 ...1:100 ==> 15 MegaByte
Mit herkömmlichen Verfahren ist dieses Bild nicht im Internet präsentierbar!
Netzbandbreite mit Kompression: ISDN: 250.000 Pixel/Sekunde ADSL: 3 Mio. Pixel/Sekunde
Fazit: Neue Konzepte sind gefragt!
Die Direktdigitalisierung von Archivgut ist heute dem Mikrofilm-Scan qualitativ überlegen!
Hybrid-Digitalisierung in einem Arbeitsgang? Derzeit noch kein System am Markt verfügbar- Zeutschel plant noch!
Digitale Bild- und Metadaten können jederzeit verlustfrei und redigitalisierbar auf Film ausbelichet werden!
„Sparsame“ Digitaliserungskonzepte aus dem letzten Jahrhundert sind überholt!
DVD-Speicher erreichen mit Violett-Laser bald 50 GigaByte pro Scheibe (heute 4,2 GB netto)
Etablierte Filmworkflows (IfE Ludwigsburg) haben auf jeden Fall Bestand, da deren Know-how für Fotografie und Filmhandling unersetzbar ist!!
Filme müssen absolut staubfrei sein!
Exkurs: Digitale Sicherheit
Hochsichere Online-/Nearline-Speicherung im ehemaligen Atombunker der Landesregierung (bei Calw)
Die Workflow-Kette Film-Digitalisierung
Nur Scanner aus der Geo-Informatik scannen Rollfilme hochauflösend mit 5000 dpi
Vexcel UltraScan 5000 Format bis A3 + Rollfilmfähig Auflicht- + Durchlichtscan Optische Auflösung: 5,080 dpi oder 5 µm und 882 dpi oder 28.8 µm, 12 bit Preis ~ 100 TDM komplett www.vexcel.co.at
Z-I PhotoScan 2000 genauso gut, 2..3 mal so teuer!
Die Workflow-Kette: Erhaltungsspeicherung I
Ziel ist das „Digitale Original“
Maximale Detail-Auflösung: Dieser IBM-Monitor zeigt heute schon 200 dpi (üblich: 72 dpi)
Maximaler Farbumfang: Neue Displays und Laserprojektoren bieten künftig filmidentischen Gamut
8 bit pro Farbe sind dafür nicht ausreichend! ==> TIFF 48 bit LZW-Komprimiert
Scan und Filmaufnahme müssen optimal sein (Farbbalance und Weisswert)
Trennung von Erhaltungsdaten und Nutzungsdaten
Die Workflow-Kette: Erhaltungsspeicherung II
Erhaltungsspeicherung als „Digitales Original“ samt Metadaten in einem Media Asset Management System (MAMS)
Regelnutzung erfolgt via Internet aus den mediengerecht aufbereiteten Nutzungsdaten (==> ECW)
Fachnutzergerechte ad-hoc-Bildaufbereitung aus den Erhaltungsdaten on-the-fly aus dem MAMS z.B. für druckfähige Bilddaten oder Bild-Analysen (Ausnahme); Download via Internet oder Intranet
ICC-Profilerzeugung erst beim Anwender aus IT8-Targetdatren
Die Workflow-Kette: Nutzungsspeicherung I
Bildformate wie Enhanced Compressed Wavelet (ECW) und Multiresolution Seamless Image Database (MrSID) erlauben die Internet-Präsentation von Bildfiles bis zur TeraByte-Größe
Kompression 1:50 bis 1:100 mit Wavelet-Verfahren bei bemerkenswert guter Bildqualität
Beliebig tiefes Zoomen und Verschieben erfolgt durch selektive Dekompression nahezu in Echtzeit, ohne besondere Anforderungen an Netz-Bandbreite und Rechnerleistung!
ECW ist nicht proprietär und kann stufenlos zoomen! Quellcode und Software ist frei verfügbar: www.ermapper.com!
MrSID von www.Lizardtech.com ist in den USA im Archiv- und Kulturgüterbereich recht verbreitet. MrSID-Bilder findet man auf http://toots.jogevamv.ee/mrsid/ und www.davidrumsey.com
Die Workflow-Kette: Nutzungsspeicherung II
Im ersten Vergleich von MrSID vs. ECW spricht vieles für ECW. Vor allem ist der ECW-Encoder für Dateien bis 500 MB Ausgangsgröße kostenlos auf www.ermapper.com verfügbar.
Die Qualität bei Kompression 1:80 ist faszinierend ==> Live Demo
Fazit: Maximale Qualität und Auflösung ist schon heute im Internet sinnvoll!
Es gibt mit Formaten wie ECW und MrSID keinen Grund mehr zu einer „Spar-Digitalsierung“ bezüglich Auflösung oder Farbtiefe!
Die Zoomzeit von der Übersicht (Erde) bis zum feinsten Detail (Auge) liegt immer unter 2 Sekunden!
Copyright-Schutz ist eingebaut, da der Nutzer stets nur die nicht reprofähigen Ansichtsdaten (72 dpi) speichern oder drucken kann - und auch das kann man unterbinden!
Wasserzeichen (sichtbar und unsichtbar) sind eine weitere Möglichkeit
Farbmanagement zwischen Mythos und Realität I
Das Gehirnist der beste Farbmanager!
Die subjektive Farbwahrnehmung am Monitor wird von den Lichtverhältnissen im Raum und den Umfeld-Farben (Tisch, Boden, Tapete) viel stärker beeinflusst, als von technisch bedingten Farbverschiebungen.
Jeder Bildschirm ist anders eingestellt: „kalibrierte“ Monitore werden meistens als zu flau empfunden.
Demzufolge gibt es bei den in der Praxis gegebenen unkontrollierbaren Betrachtungsbedingungen am Monitor keine objektive Farbwahrheit.
ICC-Profilierung macht nur für den Druck wirklich Sinn.
Entscheidend ist die Film- und Scan-Qualität!
Farbmanagement zwischen Mythos und Realität II
Neue hocheffiziente und intelligentere Algorithmen für das Gamut Mapping sind weltweit in der Entwicklung.
Die Scanner-Justierung ist maßgeblich für Farbqualität!
Wichtigstes Kriterium bei der subjektiven Qualitäts-beurteilung eines Bildes ist eine Gauß‘sche Verteilung der Helligkeitswerte über der Kontrastachse, erkennbar am Histogramm.
Kontrastmanagement ist für den Nutzer wichtiger I
Für die Präsentation von Bildern im Internet muss der Dynamikumfang des Originals (Film 3.000:1, reale Szenen 10.000:1) auf den Kontrastumfang eines Monitors von nur 200:1 abgebildet werden.
Das ist ohne Verluste nur möglich mit: - einer Quellenquantisierung von mindestens 12 bit pro Farbkanal (==> 48 bit/Pixel) - einer farbmetrischen Objektreferenz bei jeder Aufnahmeserie (IT8-Target) - einem bildbezogenen Algorithmus wie RETINEX, also nicht mit einem ICC-Standardprofil
„TIFF 48 bit“ bedeutet nicht „doppelt so viel Daten“ wie bei 24 bit!
Gradationsmanagement ist für den Nutzer wichtiger II
Diese Voraussetzungen sind heute erfüllbar.
Photoshop ab 5.0 verarbeitet TIFF-RGB mit 48 bit/Pixel
Das IT8-Target kann jederzeit colorimetrisch ausgewertet werden, um ein Profil für die gesamte Kette vom Objekt bis zur Wiedergabe zu erzeugen
Das Gradationsmanagement wird nach dem RETINEX-Konzept der NASA vorgenommen: RETINEX = Retina+Cortex
Die Umwandlung in den geräteunabhängigen Kommunikationsfarbraum CIE-Lab verbietet sich, weil TIFF-Lab hier nur 8 bit/Kanal zuläßt.
RETINEX – High Dynamic Range Images I
RETINEX basiert auf der logarithmischen Quantisierung der Luminanz-Achse des gleichabständigen CIE Luv-Farbraums und einer Umgebungspixel-Analyse gemäß der Retinex-Theorie von Edwin Land.
Die Software ist ab 2002 von www.truview.com für rund 100 Euro erhältlich
Die nachfolgenden Beispiele sind von der NASA-Website //dragon.larc.nasa.gov/viplab/retinex
RETINEX – High Dynamic Range Images III
RETINEX – High Dynamic Range Images IV
Die Resultate des automatischen RETINEX Image Enhancements sind mit anderen Methoden nicht erzielbar.
RETINEX – High Dynamic Range Images V
Was ist wichtiger: Intelligente Bildverbesserung oder Originaltreue?
Wo bleibt bei der Bildverbesserung der Nutzungsdaten die Wahrhaftigkeit der Archivale?
RETINEX – High Dynamic Range Images VII
Wo bleibt die archivalische Evidenz?
Archivalische Evidenz ist in den Erhaltungsdaten mit colorimetrischer Präzision besser konserviert als je zuvor!
1. Voraussetzung ist ein optimaler Scan und eine unverfälschte Speicherung im Format TIFF 48 bit als digitales Original
2. Voraussetzung ist die digitale Verfügbarkeit des Target Description Files TDF des verfilmten IT8-Targets: individuell gemessene Spektrophotometer-Daten sind genauer, als die Chargendaten aus dem Web!
Farbmanagement im Film I
Nur wenn auch die richtigen Messdaten des IT8-Targets als TDF auf dem Film sind, ist eine automatische Erzeugung eines ICC-Profils möglich!
Dokumentation im Film in Klartext (7 A4-Seiten in 8 pt.) und/oder
als maschinenlesbarer Flächencode (hier z.B. 3D FaxFile) 21 KB ASCII ==> ½ A4-Seite (300 dpi) – hochredundant und kratzresistent.
Das gescannte TIFF-Bild kann zu TDF-Datei re-konvertiert werden.
Ohne Referenzdaten ist das IT8-Target nur zur visuellen Kontrolle geeignet!
Farbmanagement im Film II
Preisgünstige IT8-Targets von Wolf Faust gibt es auf www.targets.coloraid.de
Standardformat 4 x 6 inch 1-4 Targets: DM 15,- > 4 Targets: DM 12,- >100 Targets: DM 10,- ==> ~75 % unter dem Preis von Kodak, Agfa, Fuji!
Sonderformat DIN A4 auf Karton aufgezogen: DM 45,-
TDF auf Diskette und im Web.
Farbmanagement im Film III
ICC-Profilerzeugung erfolgt mit einem Mausklick!
Farbmanagement im Film IV
Man zieht im Profil-Generator einen Rahmen exakt über dem gescannten Target auf und klickt auf „Generieren“!
Das Programm misst dann automatisch alle Farbfelder aus, vergleicht die Soll-Werte aus der TDF-Referenzdatei mit den gescannten Ist-Werten und erzeugt daraus ein ICC-Profil.
Die Monitor-Farbdarstellung hat darauf keinen Einfluß!
Farbmanagement im Film V
Demo-Software und eine gute Anleitung (PDF) zur Kalibrierung von Scanner und Monitor finden Sie auf www.gretagmacbeth.com/Source/Gm.asp ==> Software ==> ProfileMaker 3.1 PRO
Wenn Sie Farbdrucke ausmessen wollen, benötigen Sie ein Spektrophotometer!
Ein relativ preisgünstiges USB-Spektrophotometer samt Software von Gretag vertreibt Fuji-Hunt als „EyeOne“ Preis 3285,- Euro. Kauf im Web: www.fujihunt.com/colour
Digitale Organisation im Archiv I
Setzen Sie den Flächencode PDF417 zur maschinenlesbaren Etikettierung von Archivgut ein...
Digitale Organisation im Archiv II
...und lesen Sie die Metadaten aus dem Barcode noch aus 5 Metern Entfernung aus.
Kombiniert mit einem mit 384 bit codierten Transponderetikett (RFID-Label zur Warensicherung, < DM 1,- pro Stück) finden Sie jedes einzelne Archival auch in geschlossenen Kisten per Funkortung!
Und Sie bemerken sofort sein Verschwinden aus dem Lesesaal: 1,2 m Erfassungsraum der Sonde
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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