Construire un scanner de films

Dans ce didacticiel, nous allons voir comment construire soi-même un scanner de films 16mm. Autant vous prévenir tout de suite : pour construire un tel dispositif de télécinéma, vous aurez besoin de beaucoup de temps, de patience et d’un budget assez conséquent.

Pour commencer, voici une petite présentation de l'appareil, baptisé FFD-16 :

Petite astuce pour l'ensemble de cette page : si vous souhaitez agrandir une photo, faites un clic droit dessus et affichez-la dans un nouvel onglet ou téléchargez-la.

Sommaire

1. Le budget
2. La structure et la partie mécanique
3. L’appareil photo et ses accessoires
4. L’éclairage
5. L’Arduino et la partie électronique
6. L’alimentation électrique
7. Mode d’emploi
8. Et les autres formats ?
9. Crédits et liens
10. Licence

Le budget

Puisqu’il s’agit du critère de décision prépondérant avant de se lancer dans ce projet, abordons tout de suite la question du budget nécessaire à la construction de la machine.

Le tableau suivant résume l’ensemble des pièces indispensables à acquérir, leur prix neuf, leur prix d’occasion (très) approximatif et des recommandations de boutiques où les trouver neuves. Pour les articles d’occasion, il y a Le Bon Coin ou eBay. Quand un produit est introuvable en neuf ou qu’il ne se vend pas d’occasion, le même prix se retrouve dans les deux colonnes.
Je fais parfois référence à des modèles très précis. Ce sont ceux que j’utilise et qui me donnent entière satisfaction. Vous pouvez cependant vous tourner vers d’autres modèles si vous avez déjà quelque chose d’équivalent ou si vous pensez trouver mieux ou moins cher. Lisez quand même attentivement ce guide en intégralité afin de vous assurer que votre modèle convient aussi à toutes les exigences du dispositif.

Je ne suis affilié en aucune façon à aucune des boutiques et entreprises mentionnées dans le tableau.

Si un lien ne fonctionne plus, n'hésitez pas à me le signaler par mail. En attendant que je le répare, vous pouvez essayer de consulter les archives d'internet pour voir si une capture est disponible : Wayback Machine.

Si vous empruntez du matériel ou que vous avez déjà un appareil photo ou un objectif adapté (voir plus bas), vous pourrez encore économiser sur ces estimations.

Je vous recommande vivement d’investir dans des accessoires officiels, en particulier concernant l’adaptateur secteur pour l’appareil photo. Vu le prix de l’appareil, ce serait dommage de l’abîmer avec un bloc d’alimentation mal fichu.

La structure et la partie mécanique

1. Le support général
2. La fenêtre de prise de vue
3. La limite supérieure
4. Le support du mécanisme de défilement
5. Le mécanisme de défilement
6. Le support du servomoteur de défilement
7. Le support du servomoteur de rembobinage
8. Les manivelles
9. Les meubles de chevet

Pour les dimensions, ne vous fiez pas aux photos mais bien aux indications qui suivent car si c’était à refaire, je le referais ainsi.

Commençons par démonter la caméra pour en extraire le mécanisme de défilement. Les pièces seront sans doute couvertes d’une graisse noirâtre donc portez des gants (voir photos suivantes). Nettoyez soigneusement le mécanisme de défilement que vous avez extrait de la caméra et faites attention à ne pas vous couper car certaines pièces, comme l’obturateur, sont tranchantes. Découpez l’obturateur pour ne pas qu’il vous gêne et faites à nouveau très attention à ne pas vous couper avec les bords.

Occupons-nous maintenant des meubles de chevet. S’ils sont un peu branlants, démontez-les et utilisez de la colle à bois pour solidariser définitivement toutes les jointures. Si ces meubles sont en bois aggloméré, il y aura un revêtement qu’il faudra gratter (par exemple avec une vrille large) car la colle adhère seulement au bois, pas au revêtement. Le tiroir d’un des deux meubles servira de support à la torche LED posée sur son trépied. Attention, vous ne pourrez pas tirer le tiroir pour y poser la torche car cela gênerait le trépied de l’appareil photo. Il vous faudra donc recourir à un support qui reposera dans le tiroir dont vous aurez enlevé la façade et qui en dépassera. Pour ma part, j’ai utilisé une plaque de verre qui présente l’avantage d’être fine et de ne pas se déformer sous le poids du trépied et de la torche LED (voir photo suivante). Pour éviter que la torche ne fasse basculer cette plaque, utilisez un contrepoids dans le fond du tiroir. Idéalement, la torche doit être à 2,5 cm du support général. Il vous faudra donc probablement changer la hauteur du tiroir. Profitez d’avoir démonté le meuble pour procéder à cet ajustement. N’oubliez pas de prendre en compte l’épaisseur de la plaque (verre ou bois) dans votre calcul. Sur la photo suivante, l'essuie-tout est là pour protéger le trépied d'un choc contre le verre.

Attaquons maintenant le support général et plaçons les manivelles sur la tablette. Il est sans doute possible de bricoler des manivelles mais j’ai préféré récupérer celles d’une enrouleuse-colleuse tri-film Muray (8mm, super 8 et 16mm). Selon le réglage, elles permettent de rembobiner doucement ou rapidement le film ou encore de laisser le film tourner indépendamment de la manivelle, ce qui est indispensable pour notre projet car lorsque le film se déroule ou qu’il se rembobine, on ne souhaite pas que les manivelles se soulèvent et retombent en même temps que la bobine tourne. Vissez-les aux extrémités de la tablette en laissant un espace de 1 cm entre le bord de leur pied et le bord de la tablette. Les manivelles doivent être orientées dans la même direction. Pour la distance par rapport au côté le plus long, faites en sorte que le film suive un axe dans la longueur de la tablette, situé à 13 cm du bord du côté des poignées des manivelles. Lorsque vous avez les poignées des manivelles de votre côté, la manivelle de gauche est celle d’entrée et celle de droite est celle de sortie. L’entrée dévide le film et la sortie le rembobine.

Une fois les manivelles fixées, installez des bobines dessus et tendez de la bande amorce entre les bobines puis laissez-la se déposer sur la tablette sans la toucher. Marquez des repères et tracez sans forcer les lignes qui suivent les bords de l'amorce d’une manivelle à l’autre, à l’aide d’un crayon HB. Il faut pouvoir les effacer après. Vous venez de tracer l’axe du film qui servira de repère pour tous les autres éléments. Attention, utilisez bien de la bande amorce et pas du film car le film peut se déformer et se contracter avec le temps. L’amorce sera donc bien plus fiable que le film.

Il est temps de percer le trou qui laissera passer la lumière dans la fenêtre de prise de vue. Son centre est situé à 33 cm du centre du pied de la manivelle d’entrée, et évidemment à équidistance des deux lignes que vous avez tracées. Si vous avez une perceuse permettant de faire des trous circulaires larges, percez un trou de 3 cm de diamètre et agrandissez-le à la lime. Sinon, préparez-vous à galérer avec les vrilles et la lime. Voici ses dimensions :

Construisons maintenant la fenêtre de prise de vue. Découpez 6 morceaux de tasseau fin : deux de 1,5 cm, deux de 3 cm et deux de 3,7 cm. Sur ces dernières, distinguez bien les côtés latéraux du tasseau qui sont bien droits et les côtés perpendiculaires que vous avez découpés. Assemblez le tout comme suit, les faces rouges sont celles qui doivent être collées entre elles :

Tâchez de centrer autant que possible selon l’axe du film. Au besoin, installez de l’amorce entre les deux bobines pour vous assurer qu’elle tombe au bon endroit. Prenez soin de placer les faces lisses et régulières (donc pas celles que vous avez coupées mais les côtés latéraux du tasseau) contre la tablette de façon à ce que tout soit le plus droit possible. Grattez un peu le revêtement de la tablette au préalable (avec une vrille par exemple) pour que la colle à bois tienne bien. Les trous doivent être placés à 6 mm des bords de manière à être à peu près centrés sur les bandes de mousse que nous placerons plus tard. Les vis qui passeront dans les trous mesurent 3 mm de diamètre et 3 cm de long. Lorsque vous percerez les trous, il est possible que le bois se fende. Utilisez la vrille la plus fine pour les percer avant de passer à celle de 3 mm et procédez très doucement en revenant en arrière de temps en temps. Si ça casse, rafistolez avec de la colle à bois.

Peignez en blanc les faces qui font face au trou. La lumière sera ainsi mieux réfléchie sur ces surfaces.

Les morceaux en suspension sur le schéma précédent doivent être un peu creusés pour laisser de la place pour les chiffons en microfibre. Enlevez un peu de matière en ponçant de façon à obtenir un résultat similaire à la photo suivante.

NB : La photo précédente correspond à la partie amovible de la fenêtre de prise de vue. Lorsque j'ai adapté l'appareil pour du film 8mm, j'ai utilisé une autre méthode pour construire cette partie. A vous de voir celle que vous préférez mais si c'était à refaire, j'utiliserais également seulement du MDF découpé au cutter pour le 16mm :

Fabriquez des caches avec un tube en carton et du papier blanc épais comme sur la photo suivante. Ils seront très utiles pour cacher la puissante source lumineuse et vous éviteront ainsi de perdre la vue prématurément. J'ai également peint en blanc l'intérieur du carton pour que la lumière soit mieux réfléchie.

En partant du milieu du pied de la manivelle d’entrée, comptez 21 cm et placez l’élément « limite supérieure », qui permet de placer le film au bon niveau avant son arrivée dans la fenêtre de prise de vue. Cet élément est constitué d’un bout de tasseau fin de 7,5 cm de haut, d’un bout de tasseau épais de 4 cm, et d’une vis manche IKEA (100644) et sa vis complémentaire (100402), sans oublier une rondelle. Assemblez les bouts de tasseaux avec de la colle à bois, percez un trou avec la vrille adéquate de façon à ce qu'une fois placée dedans, le bas de la vis manche soit à la hauteur du film en entrée de fenêtre, donc la hauteur de la fenêtre de prise de vue en incluant les bouts de bois qui tiendront avec les vis (à 4,7 cm dans mon cas), et fixez une épingle à cheveux alignée avec la vis manche, comme sur la photo suivante. Collez ensuite le tout sur la tablette (n’oubliez pas de gratter le revêtement).

Passons maintenant au support du mécanisme de défilement. Sur les photos, vous verrez que je n’ai pas suivi les explications suivantes donc méfiez-vous des photos. Dans le tasseau fin, découpez deux morceaux de 3,4 cm (sur 3,7 cm) et découpez deux morceaux de MDF de 6 cm sur 7 cm. Collez trois morceaux ensemble comme suit :

Le second morceau de MDF sert de support au mécanisme de défilement. Si vous avez opté pour la même caméra que moi, vous verrez sous ce mécanisme deux trous que vous pourrez utiliser pour le fixer sur ce second morceau de MDF au moyen de petites vis adéquates. Prenez le temps de dévisser la pièce dorée tenue par 2 vis pour ajouter une petite rondelle comme sur la photo suivante, et un peu de lubrifiant. Si vous ne le faites pas, la rotation finira par percer un trou dans le MDF qui supporte le mécanisme et le crochet ne remontera plus assez haut pour entrainer le film (ça m’est arrivé). Vérifiez que la pièce dorée est bien le plus à droite possible (sur la photo ce serait plutôt en bas) et que le crochet sort sans problème à gauche et retombe à droite sans cogner le bord lorsque vous tournez la tige dans le sens horaire. Assemblez enfin les deux morceaux de MDF en perçant des trous aux 4 coins et en faisant passer des boulons.

Pour fixer le support du mécanisme sur le support général à la bonne position, faites passer de l’amorce entre les deux bobines et coincez-la dans le mécanisme de défilement. Essayez d’aligner tout ça le mieux possible en prenant pour références l’axe du film et le centre de la fenêtre de prise de vue. Faites également en sorte que le photogramme soit centré sur la fenêtre. Pour cela, faites défiler manuellement l’amorce en tournant la tige du mécanisme dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu’à ce qu’elle soit en position (le mécanisme fonctionne en deux temps : défilement – position, d’une durée égale).

Vient maintenant la partie la plus délicate. Dans votre feuille de mousse, découpez deux bandes d’1 cm de large et de 8 cm de long. Prenez soin de les découper le long des bords de la feuille, qui sont plus réguliers que votre coup de ciseau. Identifiez bien les deux côtés en marquant par exemple le côté découpé d’un point de marqueur, afin de placer par la suite le côté régulier d’origine côté film. Installez de l’amorce entre la bobine d’entrée et la bobine de sortie et coincez-la dans la fenêtre du mécanisme de défilement. Faites défiler l’amorce en tournant la tige du mécanisme jusqu’à ce qu’elle soit en position. Faites reposer l'amorce sur la fenêtre de numérisation dont les pièces flottantes sont maintenues par des vis dont la tête se trouve en bas (pour ne pas qu’elles gênent en haut). Déposez quelques gouttes de colle liquide UHU (pas de la super glue car elle adhère trop vite) et déposez délicatement les bandes de mousse de part et d’autre de l’amorce, en contact latéral avec elle, sans la faire bouger du tout. Avec la colle liquide UHU, vous avez un peu de temps pour positionner correctement les bandes avant séchage complet donc profitez-en pour ajuster la position. Si vous constatez après séchage de la colle qu’il y a trop de jeu ou que l’amorce est trop serrée, n’hésitez pas à tout arracher, à poncer un peu les restes de mousse collés sur le bois et à recommencer. Personnellement, j’ai dû m’y reprendre à 2 fois avant d’être satisfait (mais j'avais utilisé de la super glue).

Découpez 6 bandes de microfibre de 16 mm de large et d’une longueur minimale de 11 cm, et une 7ème de même largeur mais de 13 cm de long au minimum, et lavez-les. Faites une encoche dans la bande la plus longue de façon à pouvoir laisser le crochet de défilement faire son travail. Découpez-en encore une autre de 14 mm de large et de 10 cm de long. Elle ira sur la pièce supérieure du mécanisme de défilement et laissera ainsi le crochet passer à côté sans l’abimer. Vous aurez besoin d'une dernière bande pour la limite supérieure. Elle sera tenue par l'épingle à cheveux et protégera le film des frottements contre la vis manche.

L’étape suivante est optionnelle mais peut s’avérer indispensable si vous scannez des pellicules un peu déformées. Elle consiste à installer des guides pour le film sur les bandes de mousse afin qu’il reste bien à plat. Commencez par découper de petits morceaux de mousse ne dépassant pas en longueur l’ouverture de la fenêtre de prise de vue (bandes en microfibre incluses) et collez-les comme sur la photo suivante. Découpez ensuite quatre morceaux de carte en plastique, bord arrondi vers l’entrée et limez un peu l’extrémité sortie pour l’arrondir de même afin d’éviter de rayer le film à son contact. Si la surface de la carte est trop claire, peignez-la en noir afin qu'elle ne réfléchisse pas de lumière vers le film. Placez de l’amorce dans la fenêtre et bloquez-la comme si vous alliez la scanner (avec les vis, les écrous et les bandes en microfibre). A l’aide d’une pince à épiler, collez alors les morceaux de plastique le long de l’amorce avec de la colle UHU. Utilisez aussi peu de colle que possible pour éviter les dégoulinures qui accrocheraient l'amorce.

Découpez deux morceaux de MDF de même taille que les morceaux flottants et percez-y des trous aux mêmes emplacements. Déposez-les par-dessus la mousse et percez la mousse en suivant les trous.

Votre dispositif devrait alors ressembler à ceci :

L’étape suivante consiste à placer les supports pour les servomoteurs. Pour cette étape, je n’ai pas de mesures à vous donner car il s'agit surtout de les placer de façon à ce que les servomoteurs soient maintenus à l’emplacement adéquat. Voici quelques photos pour vous donner des idées.

Pour finir, voici comment procéder à l’ajustement du support de rembobinage. La vitesse minimale du servomoteur de rembobinage étant encore trop élevée, il faut trouver un moyen de réduire la vitesse de rotation de la bobine. Pour cela, nous allons utiliser un embout en plastique rond que nous allons entailler pour qu’il puisse passer autour de l’axe sur lequel on monte la bobine (voir photo suivante). Comme ce n’est pas encore assez, il faut ajouter quelques tours de ruban adhésif jusqu’à obtenir un diamètre d’environ 1,8 cm.

Utilisez ensuite une courroie de distribution pour cranter le dispositif obtenu (voir photo suivante). Coupez une section de courroie de la longueur nécessaire pour couvrir tout le tour (rappel mathématique : le périmière correspond à 3,14 x le diamètre). Je vous recommande de commencer par coller une extrémité du bout de courroie, d’attendre qu’elle sèche puis de bien tendre la courroie, de la coller au fur et à mesure et de ne couper qu’à la fin de façon à ce qu’elle soit bien tendue et à la bonne taille. Pour éviter que la courroie d’entraînement ne glisse, il faut ajouter un disque en plastique de 3 cm de diamètre environ.

Je présente plus en détails les servomoteurs dans une section qui suit mais je vais déjà vous expliquer comment les préparer. Pour le servomoteur de rembobinage, c’est assez simple. Utilisez deux palonniers, un disque en plastique, une grande vis et des écrous, comme sur les photos suivantes. J'ai ajouté un embout en plastique pour "épaissir" les écrous. Collez aussi un bout de courroie dessus pour obtenir une roue crantée de 1,7 cm de diamètre. Si le diamètre est trop faible, la courroie d’entrainement va sauter. Personnellement, j’ai collé un bout de courroie additionnel par-dessus le précédent pour obtenir le bon diamètre. (voir le résultat sur la photo précédente, où vous remarquerez que j'ai malencontreusement cassé une aile du palonnier)

Attention : la courroie d’entraînement doit être bien tendue pendant la numérisation et elle n’est pas élastique. Par conséquent, vous devez pouvoir incliner facilement la manivelle pour pouvoir la mettre en place et la retirer avant et après chaque numérisation (voir la vidéo d’utilisation à la fin).

Pour le servomoteur de défilement, utilisez une cheville de 7 mm que vous fixerez à un palonnier grâce à une petite vis (tête de la vis à l’intérieur du palonnier) et un fil de fer que vous serrerez fort avec une pince plate. Il ne restera plus qu’à enfiler la tige du mécanisme de défilement dans la cheville en ajoutant un peu de patafix pour renforcer la liaison sans qu’elle soit définitive. Si le film se bloque, vous risqueriez en effet de tout casser.

Enfin, il ne vous reste plus qu’à fixer l’Arduino et sa breadboard, au plus proche du bord, côté manivelles. La photo suivante vous montre un exemple de fixation possible. Laissez de la place pour l’interrupteur des servomoteurs qui arrivera après et que vous pourrez placer à droite de l’Arduino.

L’appareil photo et ses accessoires

L’appareil

Pour l’appareil photo, seuls les appareils hybrides possédant un mode de déclenchement électronique (aussi appelé déclenchement silencieux) conviennent. Vous pouvez donc oublier les appareils compacts, les bridges et les appareils reflex. Voyons pourquoi.

Les images que l’on souhaite photographier sont très petites et il faut minimiser autant que possible les vibrations qui font trembler l’appareil et donc ne pas utiliser d’appareil à obturateur mécanique. On pourrait alors se demander si on pourrait se rabattre sur un appareil comme le Sony NEX-3N qui propose une fonction d'obturation électronique sur le premier rideau (EFCS). Certes, les vibrations sont très réduites puisque l’obturateur mécanique n’intervient que pour fermer. Seulement, il y a un second paramètre à prendre en compte : l’usure de l’obturateur mécanique. Un appareil photo est censé pouvoir encaisser 50 000 à 500 000 clichés, voire plus selon les modèles, ce qui est fort honorable pour une utilisation normale. Cependant le scanner implique de capturer 24 images par seconde de film, ce qui représente 21 600 photographies pour un film de 15 minutes. À ce rythme-là, vous risquez de voir l’obturateur rendre l’âme assez rapidement. J'avais commencé avec un appareil Sony NEX-3N et son obturateur s'est bloqué après environ 15 bobines numérisées. Il vous faut donc impérativement un appareil hybride capable de déclencher la prise de vue sans obturation mécanique. Pour ma part, j’ai choisi le Sony Alpha 6300.

Afin d’optimiser la qualité de vos clichés, je vous recommande d’inspecter le capteur de temps en temps et de le nettoyer si besoin. Pour découvrir comment faire, je vous invite à visionner cette vidéo.

Je recommande l’utilisation de kits de nettoyage comme ceux de la marque Visible Dust, qui sont facilement trouvables en France et qui fonctionnent très bien. Plus de détails sur ces produits à cette adresse.

L’adaptateur secteur

Dans la mesure où une batterie ne suffira pas à maintenir éveillé votre appareil pendant une numérisation complète (comptez environ 5 heures pour un film de 10 min tourné à 24 i/s), il vous faudra l’alimenter par le secteur. Je recommande d’utiliser un adaptateur secteur officiel de la marque de votre appareil photo. Pour l’Alpha 6300, c’est le Sony ACPW20. Vous ne pourrez pas l'alimenter par le port USB car il sera déjà occupé par le câble de déclenchement.

L’objectif

Le Laowa 65mm F2.8 2x est parfait et existe en plusieurs modèles, chacun étant compatible avec une marque différente pour contenter tout le monde. Un grossissement compris entre 1x et 2x est nécessaire. Il existe aussi des objectifs dont le grossissement minimal est supérieur à 2x. Pour photographier du 16mm, ce sera trop car l’image ne tiendra pas dans le cadre.

Si votre budget est limité, vous pouvez aussi opter pour un objectif macro moins onéreux comme l’objectif macro Sony E 30 mm F3.5 (SEL30M35). Un test très complet de ce dernier est disponible ici.

La carte SD

Vous voudrez sûrement que votre scanner prenne des photos le plus vite possible. Pour ne pas rencontrer de problèmes, achetez une carte SD de classe U3 (vitesse min. de 30 Mo/s en écriture). J’avais commencé avec une carte U1 mais à une vitesse de 48 photos par minute, elle saturait au bout d’une durée qui variait de 3 min à 50 min. Le délai était complètement imprévisible et aléatoire. Avec une U3, j’arrive à prendre 60 photos de 8 Mo par minute sans faire faire de pause à l’appareil pendant 6 heures d’affilée.

Pour vous aider à choisir la bonne capacité pour votre carte mémoire, demandez-vous quelle qualité de photo vous souhaitez obtenir, donc quelle taille fera chaque cliché que vous prendrez, et quelle est la durée et la cadence d’image des films que vous souhaitez numériser. Faites en sorte qu’un film entier puisse tenir sur la carte, ce sera bien plus pratique. Si ce n’est pas possible, il vous sera toujours possible d’interrompre la numérisation pour récupérer les clichés déjà pris.

Attention, pour une raison obscure, les appareils Sony ne peuvent stocker que 40 000 images sur une carte mémoire. C’est toutefois suffisant pour une journée entière de numérisation.

Le trépied et la rotule

Vous aurez besoin d’un trépied avec colonne centrale orientable pour que l’appareil puisse surplomber le film qui défile. Dans cette catégorie, la marque Benro propose des articles de bonne qualité pour un prix tout à fait raisonnable. Pour ma part, j’ai opté pour le modèle TGP17A.

Attention, ces trépieds sont vendus sans rotule. Il vous faudra une rotule orientable, si possible avec bulle sur le côté, comme sur le modèle Kiwi KWBH-2, de façon à pouvoir orienter l’appareil photo vers le bas et vérifier que la bulle est correcte.

Petite parenthèse : Pourquoi ne pas monter un support pour l’appareil photo directement sur le support général ?
Pour plusieurs raisons. La première est que la rotation des servomoteurs pourrait faire vibrer l’appareil et provoquer de légers flous de bouger. C’est probablement négligeable mais mieux vaut éliminer le risque. La seconde raison est que vous aurez beaucoup plus de liberté de mouvement et de positionnement avec un trépied indépendant du reste de la structure. Les images que vous souhaitez photographier sont minuscules et si vous bougez un petit peu l’appareil dans une direction, l’image peut sortir complètement du cadre. C’est un véritable enfer que de régler le cadre en déplaçant l’appareil photo, à plus forte raison sur un support bricolé qui n’est pas aussi pratique qu’un trépied. En effet, le cadre se fait d’abord en plaçant approximativement l’appareil photo au-dessus du photogramme, puis avec précision en déplaçant manuellement le support général, comme nous le verrons dans la partie Mode d’emploi.

Le câble de déclenchement

Afin de pouvoir déclencher les prises de vue sans avoir besoin de toucher au bouton de déclenchement de l’appareil photo, vous allez devoir recourir à un câble, qui peut différer selon les modèles d’appareil photo. Pour les appareils Sony munis d’un port « multi/micro connecteur USB », il faut y brancher un câble RCA (Sony VMC 15MR2). L’embout RCA rouge est alors équivalent à l’enfoncement à mi-course qui verrouille la mise au point tandis que le blanc est alors équivalent au bouton de déclenchement. Il suffit donc de court-circuiter chaque embout simultanément pour déclencher une prise de vue. L'embout jaune est inutile ici.

Câble micro HDMI (type D) vers HDMI

N’importe quel câble compatible avec votre appareil photo fera l’affaire. L’objectif est de relier votre appareil à un écran externe.

Un écran 1080p

Un écran d’ordinateur ou un téléviseur avec un port HDMI vous aidera énormément à la mise au point. Un écran 19 ou 23 pouces suffira largement.

L’éclairage

La source lumineuse

Avant tout, une consigne de sécurité : l’éclairage que vous allez utiliser est très puissant alors faites attention à vos yeux.

Pour bénéficier d’un éclairage parfaitement homogène, rien ne vaut le panneau de diodes, aussi appelé torche LED. On pourrait imaginer utiliser une ampoule LED normale ou un spot, c’est d’ailleurs ce que font plusieurs personnes qui ont fabriqué leur scanner. Toutefois, les essais avec ces sources lumineuses n’ont pas été concluants car l’intensité lumineuse s’estompe sur les bords de l’image. De plus, avec une alimentation à courant alternatif, des erreurs risquent d’apparaître à l’image, comme des bandes horizontales ou des variations d’intensité lumineuse.

Lorsque vous utiliserez la torche LED, n’oubliez pas de régler l’intensité au maximum. Si vous ne le faites pas, vous verrez apparaître des bandes horizontales car les diodes clignotent pour réduire leur intensité ce qui cause les aberrations visibles sur l’image suivante.

La torche Godox LED 64 possède les dimensions idéales et peut s’alimenter sur le secteur via un bloc d’alimentation à acheter à part.

Le diffuseur

Pour diffuser la lumière et la rendre encore plus homogène, il faut utiliser un diffuseur. Je recommande une plaque de polycarbonate de 3 mm d’épaisseur et d’une transparence comprise entre 40 et 55 %.

Vous pouvez aussi utiliser du papier cuisson que vous plierez autant de fois que nécessaire pour diffuser convenablement la lumière et que vous poserez sur la torche LED. N’utilisez pas de papier normal ou d’autres matériaux inflammables. L’avantage du papier cuisson est qu’il supporte parfaitement la chaleur de la torche.
Attention, il faut que le papier cuisson soit très régulier et qu’il ne présente pas de motif. Autrement, on risquerait de le voir apparaître sur les photos. Faites un essai en réglant le point et l'exposition sur le film, puis en prenant une photo sans le film pour voir si l’image blanche est parfaitement homogène ou non.

Le trépied de la torche LED

Pour tenir la torche, rien de mieux qu’un petit trépied bien stable et bien solide. Evitez les trépieds à pieds flexibles. N’importe quel modèle permettant une orientation à l’horizontale du panneau de LED fera l’affaire.

L’Arduino et la partie électronique

Nous arrivons à la partie où il faut réfléchir, sauf si vous me faites totalement confiance et que vous envisagez d’utiliser le code fourni tel quel. Cependant, en cas de dysfonctionnement ou si vous souhaitez apporter votre touche personnelle, je vous recommande de prendre le temps d’assimiler quelques bases de programmation. Je vous rassure, le langage Arduino est très accessible et je vous confierai même que j’ai pris un certain plaisir à l’apprendre et à écrire le programme alors que j’ai normalement horreur de la programmation.

Comme indiqué dans le premier tableau, je vous conseille d’acheter l’Arduino starter kit officiel car il contient une grande partie des composants dont vous aurez besoin et un livre qui vous permettra d’apprendre la programmation Arduino très facilement avec des exercices amusants et qui vous servira de référence pour identifier les composants et vous en servir correctement. Ce manuel m’a permis de trouver des solutions à de très nombreux de problèmes.

Les bases

Le microcontrôleur Arduino Uno, appelé Arduino dans ce guide pour simplifier, est une petite merveille d’ingéniosité permettant d’analyser des signaux électriques reçus en entrée pour effectuer toutes sortes de tâches en sortie. Plutôt que de paraphraser, je vous invite à consulter le site de la communauté française Arduino qui explique très bien son principe de fonctionnement.

Pour en savoir plus sur Arduino, je vous invite à consulter la page Wikipedia dédiée.

Les servomoteurs

Les servomoteurs sont, comme leur nom l’indique, des moteurs asservis. Il existe deux sortes de servomoteurs : les classiques, dont l’angle de rotation est limité à 180°, et les servomoteurs à rotation continue, qui peuvent tourner sur 360°. En envoyant un signal, on peut contrôler la position des premiers et la vitesse des seconds. On ne peut malheureusement pas contrôler la position des servomoteurs à rotation continue car, comme leur nom l’indique, ils tournent en continu. Ils possèdent 3 câbles : deux pour l’alimentation et un troisième pour le signal d’entrée qui permet de les contrôler.

Deux servomoteurs à rotation continue sont nécessaires pour ce projet. Le premier servira à faire tourner le mécanisme de défilement du film et le second servira à rembobiner le film chaque fois que ce sera nécessaire.

Commençons par le plus simple : le servomoteur de rembobinage. Un simple servomoteur à rotation continue fera l’affaire. Attention toutefois, il arrive que les moins chers fassent pas mal de bruit. Le modèle que j’utilise pour rembobiner présente l’avantage d’être assez silencieux (Hitec HSR1425CR).

Pour le défilement, vous aurez besoin d’un servomoteur à rotation continue spécifique. Le modèle « feedback 360° » de la marque Parallax est celui que j’utilise. Il possède un câble supplémentaire : une sortie qui envoie un signal permettant à tout moment de connaître sa position angulaire. Ce sera indispensable pour déclencher les prises de vue lorsque le mécanisme de défilement est à la bonne position.

Petite parenthèse : Dans les premières versions de la machine, j’avais recours à un système de déclenchement mécanique. Lorsque le servomoteur tournait, il appuyait sur un microrupteur une fois par tour, ce qui activait le déclencheur. Mais ce système, en plus d’être bruyant, ne fonctionne pas avec tous les appareils photo, notamment avec le Sony Alpha 6300. Le déclencheur est tellement sensible et tellement vif que, même en mode « photo unique », il lui arrivait de prendre deux photos d’affilée lorsque le microrupteur était activé. Je pense que c’est dû au fait que le contact à l’intérieur du microrupteur n’est pas parfait et il suffit qu’il « vibre », « rebondisse » ou « saute » ne serait-ce qu’une fraction de seconde pour que 2 photos soient prises. Oubliez donc les systèmes de déclenchement mécaniques car le système électronique que je vous propose est bien plus fiable, moins prise de tête et surtout 100% silencieux.

Le capteur infrarouge (IR)

Pour déclencher le rembobinage du film lorsqu’il devient trop lâche du côté sortie, il faut envoyer un signal à l’Arduino qui lui dit : « Réveille le servomoteur de rembobinage pour qu’il fasse son travail ». Pour cela, nous allons utiliser un capteur de distance infrarouge. Ce capteur va permettre de définir deux conditions : soit le film est devant lui, en bas, et il faut rembobiner, soit il est assez haut et il ne faut pas le rembobiner.

Le capteur IR mesure la distance qui le sépare de l’objet qui se trouve devant lui et envoie l’information à l’Arduino sous forme de tension (plus précisément c’est un signal analogique compris entre 0 (0 V) et 1023 (5 V), qu’il faut donc diviser par 1024 et multiplier par la tension d’alimentation du capteur, soit 5 V, pour obtenir la valeur en volts). Le graphique suivant, qui provient de la fiche technique du capteur, nous permet de visualiser les valeurs de signal envoyé vers l’Arduino (en V), en fonction de la distance de l’objet (en cm).

Après plusieurs essais, j’ai trouvé que l’idéal était de placer le capteur face à l’axe du film, au pied du support du mécanisme de défilement et de définir un seuil à 1,1 V. Si la tension lue est supérieure à 1,1 V, la distance est comprise entre 2 cm et 25 cm, c’est donc que le film est devant et qu’il faut rembobiner. En revanche, si elle est inférieure à 1,1 V, la distance est soit inférieure à 2 cm, soit supérieure à 25 cm. Comme elle ne peut pas être inférieure à 2 cm puisque le film est obligatoirement plus loin, elle est forcément supérieure à 25 cm, donc il n’y a rien devant et il ne faut pas rembobiner. Vous noterez donc qu’il est crucial de ne rien mettre trop près du capteur sinon il lancerait le rembobinage en permanence. Rassurez-vous, même avec une bobine de 600 m qui frôle la tablette, elle reste trop loin du capteur pour le déclencher.

Fixez-le sur le support général avec de la pataxif. Il n’est pas recommandé de le fixer définitivement car vous aurez peut-être besoin d’ajuster sa position de temps à autre et si vous changez de format de film.

Le MOSFET

Le MOSFET est un type de transistor qui permet de laisser passer ou non un courant entre deux de ses pattes, nommées « source » et « drain », en fonction de la tension envoyée sur sa troisième patte, nommée « grille » (ou « gate »en anglais). Pour résumer simplement, ce sont donc des interrupteurs électroniques.

Les MOSFET à enrichissement ferment le circuit entre la source et le drain lorsqu’un courant est envoyé sur la grille tandis que les MOSFET à appauvrissement restent fermés tant qu’ils ne reçoivent pas de courant. Or, puisque nous souhaitons fermer le circuit de façon intermittente et le laisser ouvert le reste du temps, nous utiliserons des MOSFET à enrichissement.

Le type, N ou P, indique dans quel sens il laisse passer le courant.

Nous utiliserons donc des modèles IRF520, qui sont des MOSFET à enrichissement de type N. Si vous n’avez que des P sous la main, il suffira d’inverser les branchements par rapport au schéma de montage présenté plus bas.

Pour s’assurer que le circuit reste ouvert quand on le lui demande, il faut placer une résistance d’1 kOhm entre la grille et la source (reliée directement à la masse). Ainsi, lorsqu’aucun signal n’est envoyé vers la grille, son potentiel est égal à 0 V.

Pour en savoir plus sur les MOSFET, je vous invite à consulter la page Wikipedia dédiée.

L’écran LCD

Ce gadget sera très utile pour afficher le nombre de clichés pris depuis le début de la numérisation en cours. Cela permettra de s’assurer que le nombre de déclenchements commandés par l’Arduino, donc le nombre de photogrammes qui ont défilé dans la fenêtre de capture, correspond bien au nombre de photographies prises par l’appareil. Dans le cas contraire, vous saurez si l’appareil a « oublié » des photos ou si au contraire une erreur lui en a fait prendre trop. Sur plusieurs dizaines de milliers de photos d’un même film, on observe en routine un décalage de 2 à 4 photos entre les deux valeurs, ce qui est très négligeable. Cela s’explique sans doute par un raté du compteur ou par l’arrêt-redémarrage parfois nécessaire en cours de numérisation qui peut causer des erreurs de comptage. Rien de grave, donc.

Le câblage

Attention, le câble de contrôle des servomoteurs peut être jaune ou blanc. Sur les modèles que j’utilise, le servomoteur Hitec a un câble de contrôle jaune tandis que sur le modèle Parallax, il est blanc et c’est le câble de feedback qui est jaune.

Le code

Une petite note sur la fonction "pause". Dans le code ci-dessus, j'ai décidé de faire faire une pause de 15 minutes à l'appareil photo tous les 10 000 déclenchements. Ces valeurs sont complètement arbitraires et vous pouvez les modifier comme bon vous semble, voire supprimer la pause.

Dans le cas du Sony a6300, si le câble HDMI est branché sur un écran allumé, l'appareil ne peut pas passer en mode veille. J'imagine que pour une question de refroidissement, il est mieux que l'appareil se mette en veille. J'ignore cependant le niveau de sollicitation du capteur pour la prévisualisation par rapport à la prise de vue. Un expert pourrait-il nous dire si le capteur se "repose" suffisamment en mode live view par rapport à une prise de vue ou s'il est véritablement préférable de passer en mode veille ?

L’alimentation électrique

Pour alimenter l’Arduino

L’Arduino ne consomme pas beaucoup d’énergie. Un bloc d’alimentation de 9V et d’au moins 300 mA fera l’affaire. Pour information, la connectique secteur de l’Arduino possède une embase femelle 5.50 mm/2.10 mm.

Pour alimenter les servomoteurs

Le servomoteur de rembobinage que je recommande consomme au maximum 640 mA tandis que celui de défilement consomme au maximum 1200 mA (voir les fiches techniques dans les liens fournis dans le tableau en haut de la page). Les deux requièrent une tension de 6 V. Il faut donc un bloc d’alimentation de 6 V et délivrant au minimum 2 A.

Afin d’éviter de devoir tout éteindre lorsque vous voulez stopper la rotation des servomoteurs, ce qui peut arriver souvent, je recommande de leur dédier un interrupteur sur lequel vous grefferez un connecteur basse tension avec embase femelle 5.50 mm 2.10 mm. C’est un moyen simple, pratique et élégant de les relier à leur bloc d’alimentation sans avoir besoin de charcuter l’embout ce dernier (ce que je ne recommande pas). De plus, si vous coupez le courant au niveau de la multiprise pendant que les servomoteurs tournent, ceux-ci continueront à tourner pendant une seconde avant de s’arrêter car ils finiront de dissiper l’énergie emmagasinée dans le bloc d’alimentation. Couper leur alimentation au niveau de cet interrupteur permet de les arrêter net et indépendamment du reste du système, ce qui est extrêmement pratique lorsque vous voulez stopper le défilement précisément sur un photogramme pour régler la mise au point, l'exposition, etc.

Pour greffer le connecteur basse tension, il va falloir découper l’interrupteur de façon à le laisser dépasser. Le mieux reste de visser le connecteur (qui possède deux trous prévus à cet effet) sur le boitier de l’interrupteur. Sur les photos, vous verrez que j’ai opté pour un petit interrupteur. Vous pouvez aussi essayer mais j’ai eu beaucoup de mal à y faire entrer le connecteur.

Pour alimenter la torche LED

Méfiez-vous car la connectique de la torche de la marque Godox possède une embase femelle 5.5 mm /2.5 mm, alors que la plupart des blocs d’alimentation disponibles sur le marché possèdent un embout mâle 5.50 mm/2.10 mm.

Il vous faut un bloc de 5 V capable de délivrer une puissance minimale de 5 W, avec connecteur 5.5 mm/2.5 mm.

Pour tout brancher

Enfin, il vous faudra une multiprise avec 6 prises pour pouvoir tout brancher. Un modèle avec interrupteur est indispensable pour tout éteindre d’un coup.

Je recommande au passage de brancher l’appareil photo sur une prise indépendante car il faudra parfois qu’il reste allumé lorsque tout le reste est éteint.

Mode d’emploi

Ça y est, la machine est assemblée. Il ne reste plus qu’à la faire fonctionner.

Avant la première utilisation

Calibrez l’angle du servomoteur de défilement: faites en sorte que le déclenchement se fasse au bon moment en essayant plusieurs positions entre le palonnier et l'embout blanc du servomoteur. Je vous recommande de dessiner une marque sur ces deux éléments pour retrouver facilement la bonne position.

Réglez votre appareil photo en mode prise de vue silencieuse et désactivez toutes les fonctions automatiques. Réglez la balance des blancs sur l’éclairage sans film mais avec diffuseur, avec une exposition rendant la lumière gris clair plutôt que blanche.

Utilisation courante

Je vous prie d'excuser les quelques faux raccords.

Une fois que la numérisation est terminée, il ne vous reste plus qu'à monter votre film. Pour cela, je vous recommande chaudement DaVinci Resolve qui est un logiciel professionnel et gratuit. Il permet en outre des options de stabilisation de l'image parfaitement adaptées que je développerai peut-être dans un futur tuto.

Pour nettoyer les éléments en microfibre, utilisez de l'eau tiède et du savon de Marseille. Rincez bien.

Problèmes et résolutions

Si le film ne se rembobine pas correctement et tombe à côté de la bobine de sortie, voici un exemple de solution :

Si le capteur IR pose problème, essayez de modifier sa position. Sinon, affichez sur PC les valeurs mesurées via l’interface Arduino. Changez la valeur limite ou débranchez/rebranchez chaque broche.

Si l’appareil a pris nettement moins de photos qu’affichées sur l’écran LCD la carte mémoire est saturée ou appareil est en surchauffe. Changez de carte mémoire ou faites faire des pauses plus fréquentes ou plus longues. Si votre appareil dispose d’un écran orientable, ouvrez-le pour mieux dissiper la chaleur du boitier.

Si le film bouge beaucoup entre deux clichés et que l'image n'est pas stable du tout une fois que vous assemblez le film, il est possible qu'il y ait un souci d'alignement. Jouez sur l’orientation du mécanisme de défilement.

Si l’écran LCD affiche systématiquement du charabia, c’est qu’il y a un problème de câblage. Si en revanche, le phénomène se produit de façon complètement aléatoire (ça arrive souvent lorsqu’on arrête le système pour réajuster la mise au point), il suffit d’arrêter les servomoteurs en ouvrant leur interrupteur, attendre 3 secondes et relancer leur rotation. Recommencez jusqu’à ce que l’affichage revienne à la normale.

Et les autres formats ?

Le présent guide est consacré à un scanner pour les films au format 16mm. Mais on pourrait tout à fait imaginer l’adapter pour scanner des films 8mm, Super 8 ou 9,5 mm. En réalité, la fabrication est spécialement pensée pour cela. Les parties exclusives au format sont toutes démontables.

Pour tout vous dire, j'ai même déjà adapté le système pour qu'il numérise du 8mm. Pour cela, j'ai utilisé le mécanisme d'une caméra Bolex C8 (pas cher en occasion et le mécanisme est idéal). J'ai également créé des pièces adaptées.

En revanche, je n'ai pas trouvé de mécanisme 9,5mm, ni de mécanisme Super 8 approprié. J'ai réussi à numériser un film Super 8 avec le mécanisme de la Bolex C8 en le décalant légèrement. Cependant, comme la distance entre les perforations n'est pas la même, la griffe frotte contre le bord de la perforation en remontant. Je ne garantis pas que ça fonctionnera avec tous les films Super 8. Il est peut-être possible de bricoler davantage ce mécanisme pour l'adapter à du Super 8 mais je n'ai pas encore essayé.

Vous pourrez aussi envisager d’investir dans un autre objectif permettant de grossir davantage l’image car les photogrammes 8mm sont beaucoup plus petits que ceux des films 16mm. Je recommande le LAOWA 25mm f/2.8 Ultra-Macro 2.5-5x.

Crédits et liens

Pour réaliser ce didacticiel, je ne suis évidemment pas parti de zéro et je tiens ici à citer mes sources d’informations, que vous pourrez également consulter si vous souhaitez obtenir des compléments.

Le tuto qui m’a servi de base

Je remercie vivement Heikki Hietala, sans qui rien n’aurait été possible : par ici.
Notez que les servomoteurs utilisés dans ce tuto sont très bruyants. Ce sont ceux que j’utilisais avec les premières versions de la machine mais je les ai vite remplacés.

Liens

Conseils pour la conservation des films : cine-super8.net

Un autre site sur les films et leur conservation : psap.library.illinois.edu

Illustrations

Illustration de l’Arduino Uno par PhilippHenkel

Licence

Ce didacticiel est sous licence Creative Commons BY SA NC

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/fr/