CN102549476A - 三维投影的色彩校正的方法和系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种产生用于三维(3D)投影的色彩校正的立体胶片的方法和系统。基于利用投影系统的不同的光学配置执行的色彩测量，可以确定至少一个染料浓度调节，用于减少由投影系统的一个或多个光学组件引起的投影的立体图像中的变色。

Description

三维投影的色彩校正的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月8日提交的美国临时申请序列号61/223,709“Method and System for Color Correction for 3D Projection”和2010年1月29日提交的美国临时申请序列号61/299,808″Method and System for ColorCorrection for Three Dimensional(3D)Projection”的优先权，在此通过引用并入二者的全部内容。

技术领域

本发明涉及一种用于三维(3D)投影和色彩校正的立体胶片的方法和系统。

背景技术

当前3维(3D)胶片的风潮正在流行并且通过3D数字电影投影系统的易于使用而变得可行。然而，数字系统的部署速度(rate of rollout)不足以跟上需求，这部分地是因为所涉及的相对高的成本。尽管早期的3D胶片系统遇到过各种技术困难，包括误配置、低亮度，以及画面的变色(discoloration)，但它们与数字电影方法相比相当低廉。在20世纪80年代，在美国和其它地方出现了利用由Chris Condon设计并拥有专利(美国专利4,464,028)的透镜和滤光器的3D胶片的风潮。诸如Lipton在美国专利5,841,321中提出了对Condon的其它改进。通过引用以其全部内容在此并入两篇参考文献的主题。

一种透镜配置使用双透镜布置(例如，投影用于一只眼睛的图像的上透镜，和投影用于另一只眼睛的图像的下透镜)以便同时投影彼此上下布局在在同一条胶片上的立体图像对的左眼和右眼图像。通过将每个图像穿过具有单独的滤光器的各自的透镜配件(例如，线性偏振器、圆形偏振器、干扰梳形滤光器等等)来编码左眼和右眼图像。每个透镜配件中的滤光器编码相应的右眼或左眼图像使得佩戴具有对应的左眼和右眼解码滤光器(也被称作检视(viewing)滤光器)眼镜的观看者或者观众将仅仅看见穿过左眼检视滤光器的投影的左眼图像和穿过右眼检视滤光器的投影的右眼图像。

由于滤光器的光学特性，其可能分别对于左眼和右眼是不同的，投影系统中的编码滤光器和检视眼镜中的合适匹配的解码滤光器的组合将波长依赖性引入传输光谱，使得与不具有编码和解码滤光器的系统相比，作为结果的光谱不平(flat)。例如，一个或多个滤光器可能以与其它频带或者区域不同的方式衰减可见光谱中的某些频带或者区域。这种光谱传输中的波长依赖性被观众感知为变色(例如，投影的图像表现出“浅绿色(greenish)”)，并且这是不期望的。这种变色对于每只眼睛可能是相同或者不同的，(例如，左眼呈现浅黄色色调(cast)而右眼呈现浅蓝色的色调)，并且甚至于在屏幕上在空间上不同(例如，朝向屏幕中心的点呈现一些色调，而朝向屏幕的角的点呈现甚至更多)。

这些色彩误差出于以下三个原因损害3D表示：首先，整个变色产生了穿过眼镜的3D表示比“未着色的(untinged)”投影的质量低的印象；其次，对于产生由观众的左眼和右眼感知的投影图像之间的色彩视差的那些滤光器技术而言，存在一定程度的试图适应(accommodate)该视差的观看者的不适性和眼睛疲劳；以及第三，在屏幕上在空间上变化的变色可能产生使得屏幕更明显(apparent)的静态的屏上伪像，由此减少或者在一些情形下抵消了想要的3D立体效果。在本讨论的背景下，变色可以指的是存在由于滤光器引起的色彩偏移或者误差，并且变色值可以用于指的是表示由滤光器引入的色彩偏移量或者误差量。

还没有已知的尝试来补救基于胶片的3D投影系统中的这种效应。尽管数字电影投影系统也可能遇到该问题的一个或者多个方面，但可能在数字电影服务器或者光引擎(light engine)中存在内部提供校正的机会。例如，数字电影投影系统可以利用其中测量能够投影的基色的“测量的色彩全域数据”(典型地，在屏幕中央)并且能够动态地补偿差异。

然而，在基于胶片的系统中不存在类似于这种处理的处理。因此，期望提供一种具有改进质量(例如，包括色彩和亮度)的、至少与数字电影表示的质量竞争的基于胶片的3D表示。

附图说明

通过连同附图来考虑以下的详细描述，可以容易地理解本发明的教导，在附图中：

图1是使用双透镜配置的立体胶片投影系统的图；

图2是示出由编码器滤光器和解码器滤光器造成的投影屏幕上两个点的变色的CIE色度图；

图3是示出屏幕上变色的空间依赖性的轮廓图(contour map)；

图4是示出与影响屏幕上的点的投影色彩的编码器/解码器滤光器对的光谱浓度有关的印制胶片染料的浓度曲线的图形；

图5是创建色彩校正3D胶片的处理的流程图；以及

图6图示了利用色彩校正产生立体胶片的处理的另一实施例。

为了便于理解，在可能的情况下，已经使用了相同的参考标记来指定各个图共用的相同的元件。这些附图不是按比例的，并且为了清楚，一个或者多个特征可以被放大或者缩小。

发明内容

本原理的一个实施例涉及一种产生用于3维(3D)投影系统的立体胶片的方法，所述方法包括：获得与用于有效地减少立体胶片的投影图像中的变色的染料浓度调节量有关的信息，并且至少基于染料浓度调节量产生立体胶片。

另一实施例提供了适合用于三维(3D)投影系统的多个图像，所述多个图像包括第一组图像和第二组图像，第一组图像中的每个图像与第二组图像中的相关联的图像形成立体图像对。两组图像中的至少之一加入(incorporate)至少一个染料浓度调节，用于至少部分地补偿由3D投影系统的至少一个光学组件导致的变色。

具体实施方式

本发明的一个实施例涉及一种产生色彩校正的立体胶片的方法。在该实施例中，通过测量、估计、仿真，或者所提供的其它方式来获得与立体投影系统的光谱传输特征有关的信息。具体地，该信息与用于投影立体图像并且用于检视投影的图像的多个滤光器之一产生的“色彩误差”或者变色有关。基于光谱传输特征确定对用于产生立体胶片的三种(青色、黄色以及洋红色)胶片染料中的一种或多种的染料浓度调节。还确定通过胶片记录器为三种染料的每一种生成的负片的浓度中的对应改变，使得从胶片负片制作的胶片印片将基本上被色彩校正，由此使观众对投影的图像是“变色”的感知最小化。这种校正随每个制作的眼镜和滤光器而变化，并且可能对于左眼图像和右眼图像不同。

为了便于本原理的讨论，在图1中示出适合于3D胶片投影的双透镜投影系统。

图1示出了上/下透镜3D胶片投影系统100，其也被称作双透镜3D胶片投影系统。两个都在上/下3D投影110上的矩形左眼图像112和矩形右眼图像111同时被位于胶片后面的光源和聚光器光学组件(condenser optics)(一起被称作“照射器”，未示出)照射，同时被光圈挡片120成帧(为了清楚，仅仅图示了光圈的内边缘)使得胶片110上的所有的其它图像不可见，这是由于它们被不透明的光圈挡片的一部分遮挡。穿过光圈挡片120可见的左眼图像和右眼图像(形成立体图像对)被上/下透镜系统130投影到屏幕140上，通常被对齐和叠加使得两个投影的图像的顶部与屏幕观看区域的顶部边缘142对齐，并且投影的图像的底部与屏幕观看区域的底部边缘143对齐。

上/下透镜系统130包括机身131、入口端132，以及出口端133。可以被称为两个透镜配件的透镜系统130的上半部和下半部被隔板138分开，这防止杂散光在两个透镜配件之间跨越。典型地与右眼图像(诸如图像111)相关联的上透镜配件具有入口透镜134和出口(exit)透镜135。典型地与左眼图像(诸如图像112)相关联的下透镜配件具有入口透镜136和出口透镜137。为了简洁的原因，未示出双透镜系统130的每一半内部的其它透镜元件和孔径光阑。在适合于投影系统100的合适的调节时，还可以添加附加的透镜元件，例如，双透镜130的出口端之后的放大器，但在图1中也未示出。投影屏幕140具有观看区域中心点141，两个胶片图像111和112的投影的图像应居中位于该观看区域中心点141。

分别通过左眼编码滤光器152和右眼编码滤光器151(也可以被称为投影滤光器)来投影左眼图像112和右眼图像111。每个观众成员160佩戴3D眼镜，使得观众成员160的右眼161通过右眼解码滤光器171观看而左眼162通过左眼解码滤光器172观看。选择并定位左眼编码滤光器152和左眼解码滤光器172以允许左眼162仅仅观看屏幕140上左眼图像的投影，而不是右眼图像的投影。类似地，选择并定位右眼编码滤光器151和右眼解码滤光器171以允许右眼161仅仅看见屏幕140上右眼图像的投影，而不是左眼图像的投影。

例如，右眼编码滤光器151可以是右手圆形偏振器。由此，用于投影诸如图像111之类的右眼图像的照射在从屏幕140反射之前是右手(或者顺时针)圆形偏振的。为用于基于偏振的编码滤光器(无论是线性的还是圆形的)，投影屏幕140必须例如利用银幕(silver screen)保持偏振。当被屏幕140反射时，投影光的圆形偏振被反转，使得当观众成员160观看时，右眼图像111的投影是左手(逆时针)圆形偏振的。由此，右眼解码滤光器171的合适的选择将是左手(逆时针)圆形偏振器，其使来自屏幕140的投影的右眼图像111通过而到达观众成员160的右眼161。

相反，如果为左眼解码滤光器172选择右手圆形偏振器，则屏幕上的投影的右眼图像111将不可被左眼162观看到，这是由于右眼图像的照射光在从屏幕反射之后将变成左手圆形偏振。在这个相同配置中，如果左眼编码滤光器152是左手圆形偏振器，则左眼图像112在投影并且从屏幕140反射时将变成右手偏振的光，并且由此通过左眼解码滤光器172(右手圆形偏振器)是可观看的而通过右眼解码滤光器171(左手圆形偏振器)是不可观看的。

编码滤光器151和152以及解码滤光器171和172的其它合适的组合包括线性偏振器和干扰梳形滤光器。干扰梳形滤光器的示例是由德国的乌尔姆的INFITEC GmbH制造的用于立体显示系统的那些干扰梳形滤光器。INFITEC滤光器中的每一个具有三个通频带，其中左眼滤光器接纳(admit)浅红色光谱频带R1、浅绿色频带G1和浅蓝色频带B1；而右眼滤光器接纳不同的频带R2、G2和B2，其中左眼和右眼接纳的频带相互排斥并且每三重(trio)通频带R1、G1、B1和R2、G2、B2足以显示全色图像。可以在2003年9月的Conference Proceedings ELECTRONIC DISPLAYS ISBN3-924651-95-7、H.Jorke和M.Fritz的“INFITEC-A New StereoscopicVisualisation Tool by Wavelength Multiplex Imaging”的论文中，以及在B.Straub的PCT申请WO2008/061511“Stereo Projection with Interference Filters”和WO2009/026888“System for Reproducing Stereographic Images”中找到这些干扰梳形滤光器的另外的信息，在此通过引用其整体并入所有这些内容。

所有已知的编码/解码滤光器对151/171和152/172的副作用是在传输模式中的那些，每对不具有平坦的光谱透射率。也就是说，在属于人类视觉的波长的范围上，每个滤光器对使投影的图像在某种程度上变色。如上提到的，观众可能强烈地反感这种效应。

图2是来自Cambridge University Press，Cambridge，MA 1932年出版的Commission internationale de l′Eclairage proceedings，1931的CIE色度图。色度图200是在形式上命名为‘x’和‘y’的正交坐标轴中的人类视觉响应的图。该图允许通过{x，y}坐标对来唯一地并且无歧义地定义色彩(尽管不是其亮度)。x轴201标识‘x’值，而y轴202标识‘y’值。多数人感知到的色彩范围被示为由曲线210(标识为ABC)界定，其是为从大约380nm到700nm的人类可感知的每个光波长测量的{x，y}坐标的轨迹(locus)的“光谱轨迹”或者“单色轨迹”，如在图中所示的。由光谱轨迹210界定的区域是人类视觉的全域220。另外，作为参考，还指示了光谱轨迹210附近的几个色彩区域的名称，诸如红色区域221、绿色区域222和蓝色区域223。

在这个图200中，指示了几个示例性的测量点。在{0.334，0.343}处的是投影屏幕140的中心141的色度D，对应的透镜对光进行投影(在该情形下，胶片110未就绪(in place))，而没有任何滤光器(例如，投影滤光器151、检视滤光器171)就绪。通过分光光度计来测量色度值，例如在“比色计”或者“色彩计”模式下操作以获得{x，y}值(与获得作为波长的函数的透射率光谱的正常模式相反)。{0.347，0.363}处的是色度点E，对应于屏幕上相同测量位置，但是是在安装了编码滤光器151的情况下并且在通过解码滤光器171进行分光光度计检视的情况下。(在稍后部分，例如，连同图5进一步讨论这些测量的过程)。在该示例中，滤光器151和171是线性偏振器。滤光器151和171的不同选择(例如，圆形偏振器)典型地产生更大的变色，即，这些滤光器出现所引入的更严重的色差。

注意，对于{0.328，0.339}处的、具有在没有任何滤光器的情况下在投影屏幕140的右下角测量的值的色度点F有类似的差异。在滤光器151和171对于测量就绪时，图像被变色到或者色彩偏移到{0.336，0.355}处色度点G。

线段DE图示了在添加了滤光器时，屏幕的中心处的变色，线段FG图示了在屏幕的中心的类似的变色。尽管未滤光的端点D和E展示了某些差异，但对应于安装了滤光器的端点E和G展示了更大的差异。

由滤光器151和171的出现产生的这种变色是不期望的。在某些情形下(未示出)，由左眼滤光器152和172产生的作为结果的变色可能是不同的，在该情形下，对每只眼睛的每个滤光器组合将需要单独地测量变色。

另外，使用这种滤光器在屏幕的中心和屏幕的末端之间产生了相当幅度的色彩偏移。在由端点E→G形成的矢量的情形下，投影的图像将在屏幕的中心(对应于端点E)表现出具有橙黄色色调并且朝向右下角(对应于端点G)表现出稍蓝(bluer)。

图3示出了这种空间依赖的变色的效果。在屏上3D呈现300中，矩形311表示正好在右眼图像111的边界内部的矩形投影到屏幕140上。投影的图像在屏幕140的可见部分的顶部142和底部143处对齐。垂直中心线301和水平中心线302理想地穿过中心点141。矩形312表示正好在左眼图像112的边界内部的矩形投影到屏幕140上。当很好地对齐时，两个投影图像311和312共享屏幕中心141处的公共中心，并且具有基本上与屏幕的观看区域的相应的顶部和底部边缘142和143重叠的顶部和底部边缘。

在该图像中，轮廓线321是环绕屏幕的中心处的区域的、具有相同变色值的点的轨迹。如同轮廓线323和324，轮廓线322是具有另一变色值的点的轨迹。注意，轮廓线324在屏幕的边缘退出并且在垂直中心线301的相对侧返回屏幕。

根据图2，轮廓线321内的变色是橙黄色色调，这是由于色彩误差矢量D→E在光谱轨迹210的橙黄色区域的方向中。由此，在屏幕的中心(从这里测量到点D和E)，通过编码器滤光器151并且通过解码器滤光器171检视的投影图像111将表现出具有橙黄色色调。

由于色彩误差矢量D→E和F→G二者在光谱轨迹210的橙黄色区域的方向中，通过编码器滤光器151并且通过解码器滤光器171检视的投影图像111相对于未滤光的投影将表现出具有橙黄色色调。然而，在屏幕的右下区域，其可能是轮廓线324的附近，投影图像111的色调将是稍蓝的，这是由于从具有滤光器端点E的中心到具有滤光器端点G的右下角的矢量通常在光谱轨迹210的蓝色部分223的方向中。

在投影系统100的实施例中，其中跨越投影图像311(通过上透镜配件)和312(通过下透镜配件)的色彩失真通常是对称的，通常是辐射状的，并且通常平滑地变化，(即使比在屏上3D呈现300中暗示的要小)，则图2的读数指示出呈现300在围绕中心141的中心区域具有橙黄色色调，并且在轮廓线324附近的边缘区域中具有稍蓝的色调。

本发明的实施例通过在印制胶片(即，由负片产生的印片)中改变彩色染料的浓度来校正这种变色使得变色至少被部分地消除或者减少。除了在胶片印制时改变彩色染料的浓度(例如，通过在印制期间调节曝光)，可以在胶片编辑/制作的其它阶段，包括例如在数字中间片(intermediate)的编辑期间，和/或在由数字版本中写出(write-out)胶片负片期间，进行至少一部分色彩校正。

图4示出了浓度图400，其中沿垂直轴402绘制光谱浓度的对数，沿水平轴401绘制波长。浓度图400中的示例彩色印制胶片具有：如青色浓度曲线411示出的，主要阻挡红色波长的青色染料；如洋红色浓度曲线412示出的，主要阻挡绿色波长的洋红色染料；以及如黄色浓度曲线413示出的，主要阻挡蓝色波长的黄色染料。每条浓度曲线具有大约0.1的最小光谱浓度(其几乎是透明的)到大约4.1的最大浓度d_max(其传输大约入射光的1/10,000)(由于浓度一般被表示为透射率的倒数的log₁₀)。在改变这三种染料的浓度时，将彩色图像印制到胶片上，其中染料量在明亮区域较低，并且在较暗区域中较高。在具有饱和区域(例如，鲜红色)的图像中，两种染料(例如，黄色和洋红色)将具有高浓度或者接近最大浓度，而第三种(例如青色)将具有低浓度或者接近透明。白色、或者图像的中性灰色区域将大致具有所有三种染料的相等的浓度。

滤光器响应曲线420示出编码器滤光器151和解码器滤光器171的有效浓度，在该示例中，其是用于编码器滤光器151的右手(顺时针)圆形偏振器和解码器171的左手(逆时针)圆形偏振器。可以通过使用分光光度计的测量来获得滤光器响应曲线420，例如通过以下步骤而获得：在没有滤光器151和171的情况下获得投影仪光的完整的光谱(“第一光谱”)，将第一光谱除以利用就绪的滤光器151和171(如图1所示)获得的投影仪光的第二光谱，并且取对数。对用于依赖偏振的滤光器，屏幕140必须如利用银幕那样保留偏振。这种金属化的屏幕140以类似于镜子的方式起作用，并且因此，被投影到屏幕140的右手圆形偏振被反射为左手圆形偏振，通过左手圆形偏振的解码器滤光器171使其穿过。

在该示例中，滤光器151和171的滤光器响应曲线420在短波长区域比在长波长区域示出更低的光谱浓度，这意味着相对于红光，滤光器组合传输更多的蓝光和绿光。由此，通过滤光器151投影并且通过滤光器171检视的图像将表现出相对于红色分量更高的蓝色分量。为了减少投影图像中浅蓝色的色调(tint)或者变色，可以向胶片印片添加黄色染料的量(其吸收或者阻挡蓝光)用于减少作为结果的图像中的蓝色分量。可以从该滤光器响应中确定减少多余的蓝色分量所需要的黄色染料的量。

例如，“黄色染料当量”Y_D可以被定义为项“X”的积分的倒数的对数，其中X由以下三项的乘积除以与黄色染料浓度曲线413对应的透射率给出，所述三项是：{照射器(未示出)的光谱，适光曲线(对于各种波长的光的相对人类敏感性)，以及编码/解码滤光器151和171的透射率}

由此，黄色染料当量Y_D表示用于有效抵消滤光器151和171的效应(色彩偏移)的黄色染料的浓度(即，可以逆转滤光器151和171的组合的变色效应的黄色染料量)，黄色染料到这种程度可以具有效果。可以类似地计算洋红色染料当量M_D和青色染料当量C_D。

对于编码/解码滤光器151/171的给定配置，可以根据相应的色彩染料当量值Y_D、M_D和C_D来确定最大染料当量Max。在浓度图400的示例中，与黄色和洋红色的浓度染料当量相比较，青色染料具有最高的浓度染料当量C_D。

洋红色染料当量M_D和最大染料当量Max之间的差是洋红色浓度不足(shortfall)Ms；而黄色染料当量Y_D和最大量Max之间的差是黄色浓度的不足Ys。在这种情形下，由于青色染料当量CD是最大Max，所以青色浓度不足Cs是零。

通过添加对应于黄色浓度不足Ys的黄色染料的浓度量和对应于洋红色浓度不足Ms的洋红色染料的浓度量，可以基本上消除由滤光器151和171引起的变色。在该情形下，由于青色浓度不足Cs是零，所以无需添加或者调节青色染料浓度。在其它实施例中，还可以通过减少一个或者多个染料中的浓度连同调节其它染料浓度来进行色彩校正，例如，如果需要，通过向所有的染料添加或者移除中性浓度以便避免饱和或者以便修改亮度。

通常，消除变色所需要的染料的数目和量将依赖于作为一阶效应的特定的滤光器配置(即，投影透镜和检视透镜中的滤光器/偏振器的组合)。调节仅仅一种染料的浓度(与两种或者三种相反)足以基本上消除变色或者将变色显著减少到可接受的水平是可能的。

通常，滤光器响应曲线420通过滤光器151和171施加法向(normal)的入射角。然而，屏幕140的各种点将相对于编码滤光器151具有不同的入射角度，并且这可以是如图3所示的变色中的大多数空间变化的来源。不是对每个区域执行这种精巧的计算，而是可以预先计算查找表来提供用于补偿色度图200中给定{x，y}处的特定的变色值(或者由于滤光器效应引起的色彩偏移)必需的添加的染料浓度值。以此方式，可以在无需过度计算的情况下校正跨越屏幕141的变色的连续变化的性质或者空间依赖性(如图3中所示)。要理解，将测量{x，y}转换到CIE L^*a^*b^*色彩空间，如在CommissionIntemationale d′Eclairage的出版物15.2(1976年或者其后)的章4.2中定义的，将因为其感知的均匀性而允许具有相同幅度和方向的色彩误差基本上具有相同的染料校正。

在某些实施例中，可以忽略变色的空间变化，并且只是将单个组的染料浓度不足(例如，Ys和Ms)应用到整个图像111。

在另外其它实施例中，无论是否可以忽略变色的空间变化，全域220的不同区域中的色彩误差可以基本上具有不同的色彩误差(即使在L^*a^*b^*色彩空间中)，可能需要关于全域220中不止一个区域来确定屏幕上点的染料校正。例如，如图2所示，色彩误差DE和FG的不同不仅在于它们的起始点D和F作为屏幕上它们不同位置的问题，而且矢量不是平行的并且是轻微的不同的幅度(即，它们表示轻微不同的色彩误差)。在全域220中其它地方测量的误差矢量可能同样是不同方向和幅度的。

如果滤光器151和171提供光谱平坦衰减(或者在更复杂的情况下，如果所有的色彩染料当量值Y_D、M_D和C_D等于最大染料当量Max)，则在屏幕上该点处将不存在由滤光器引起的变色：滤光器将具有“中性”浓度。

图5示出了色彩校正处理500，其开始于起始步骤501，在其期间建立胶片格式(例如，宽高比、图像尺寸、编码滤光器、解码滤光器、屏幕类型等等)。还可以在该阶段构建查找表，用于确定与色度误差或者变色值(例如由图2中的有方向的线段D→E表示的误差或者色彩偏移)的特定{x，y}处的校正(或者如果使用L^*a^*b^*空间时的ΔC)对应的附加的染料浓度量，以简化后续步骤中的计算。例如，查找表可以提供补偿由投影系统的光学路径中的一个或者多个滤光器造成的色度中的差异所需要的一个或多个染料的量和观看者之间的相关性。

在图2的CIE表示中，补偿给定的变色(例如由线段D→E表示的)所需的染料的浓度量随图中{x，y}的位置而变化。由此，绿色区域中的给定的变色值或者色彩误差可能对应于第一染料浓度量，但是在紫色区域中的相同的变色值可能对应于与第一量不同的第二染料浓度量。

在可替换实施例中，可以在CIE L^*a^*b^*色彩空间(或者其它合适的色彩空间)中构建查找表，在这种情形下，以“a^*b^*”坐标表达的变色值将足以识别贯穿L^*a^*b^*色彩空间可应用的染料浓度校正(或者修改)量。作为示例，可以通过将{x，y}坐标的端点E(利用比色计测量的)转换到L^*a^*b^*色彩空间并且从中减去被转换到L^*a^*b^*色彩空间的测量的端点D来获得L^*a^*b^*空间中的“a^*b^*”坐标的色彩误差。“a^*b^*”坐标的该误差还被指定为ΔC，或者被称为CIE色度距离度量。注意到亮度(L^*)中的改变未被校正-各个滤光器的添加将产生更暗的图像，其可以通过增加照射器(未示出)的输出来补偿。

在步骤502，开启3D投影系统100并且允许其进入平衡(equilibrium)。3D投影系统100通过可以被称为第一透镜配件的透镜130的上半部(例如用于右眼图像的)将光投影到屏幕140。在该配置中，没有在第一透镜配件中安装编码滤光器151，并且遮挡透镜130的下半部(例如用于左眼图像的)。在适合于观看屏幕140的位置放置分光光度计，并通过将分光光度计指向屏幕上的至少一个点或者位置(例如中心点141)来取得该点的色度的测量。分光光度计应是“光斑”类型的，使得其读数(在比色计模式下)表示屏幕上其瞄准的部分(表示测量点周围的采样区)的亮度。

在步骤503，以允许传输投影的右眼图像的方位(即，类似于观众成员160使用的方位)，在第一透镜配件后安装右眼编码滤光器151，并且在分光光度计的前面放置右眼解码滤光器171。应定位解码滤光器171使得基本上所有由分光光度计检测的光将穿过解码滤光器171。为屏幕上该至少一个点或位置进行比色计读数并记录。

注意，在某些实施例中，可以获得关于变色的信息而不用实际地执行步骤502和503的测量。例如，如果提供滤光器的吸收光谱，则可以计算照射器的输出光谱的衰减和计算作为结果的色彩偏移。这相当于测量的计算机仿真。可替代的，某些滤光器提供商可以自己执行测量(或者仿真)，并且对它们的产品提供变色值。此外，还可以通过试错法来获得与用于有效地减少变色的(多个)染料浓度调节有关的信息，例如，通过加入一种染料的初始的浓度调节量并且观察加入该调节的测试胶片是否导致减少的变色，并利用每种染料的附加的调节量来重复该过程。

在步骤504，基于步骤502和503的测量(或者以其它方式获得的等效的信息)来确定用于产生胶片印片的至少一种染料的浓度修改或者浓度调节(例如，附加的浓度)，以至少部分地补偿在测量点附近的投影图像空间的区域中的色彩偏移。例如可以通过参考在步骤501中准备的查找表来这样做。对染料浓度的该修改表示对胶片印片的图像帧的浓度的染料浓度调节，例如，要添加的染料浓度量，使得将对作为结果的胶片印片补偿由投影滤光器和检视玻璃滤光器产生的变色。如果变色测量表示在全域220的不同区域中发生的变色，则染料浓度调节可能附加地依赖于各个图像中的色彩。

在步骤502和503的以上讨论中，示例参照了“比色计”模式下的测量。在另一示例中，可以在不同模式下通过使用分光光度计来确定染料浓度的修改，即，通过记录屏幕上当前点附近的投影光的完整的光谱(在步骤503中有滤光器的情况下)并且通过将其除以当前点附近的投影光的完整的光谱(在步骤502中没有滤光器的情况下)，以得到滤光器组151和171的透射率光谱(该透射率光谱的倒数的log₁₀将形成曲线420)，在这之后，可以以连同图4之前描述的方式来做出合适的附加染料浓度的确定。

通常，在将图像记录到胶片负片之前确定添加的染料浓度或者浓度调节。如果在最终的胶片印片中期望添加的浓度，则当负片染料浓度对应减少时，产生印片染料浓度的增加。具体地，必须以此方式来处理跨越胶片在空间上变化的或者随眼睛变化的添加的浓度部分。

然而，在可替换实施例中，可以通过在印制处理期间增加各种染料的曝光而不是改变负片中染料浓度来实现不是由于变色或者特定于眼睛的滤光器的空间变化引起的印片染料浓度中的增加部分(即，如果由滤光器151和171造成的变色与由滤光器152和172造成的变色不同)。

在步骤505，做出关于屏幕140上的附加点或者位置是否应被特征化的确定。在其中变色的空间变化是轻微的或者被忽略的实施例中，一个点处的测量(即，在步骤502-503中的测量)将是足够的。然而，如果期望跨越屏幕140更高的精度，则应通过在不同位置重复步骤502-503来执行附加色彩测量。一旦已经测量屏幕上的多个点，就可以基于附近的点或者位置的测量值，在内插、外插、或者其它方式建模或者估计的变色值的基础上做出步骤504中的图像修改。可替换地，还可以通过内插和/或外插对屏幕的其它点或者位置可用的浓度调节来获得屏幕上任何给定点或者位置的浓度调节。

在步骤506，做出关于对其它(左)眼图像112是否需要一组不同的测量和校正的确定，即，使用下半部透镜或者用于投影左眼图像的投影透镜配件。这可能是以下情形：如果与其它透镜配件中的滤光器组合151和171相比较，编码滤光器152和/或解码滤光器172具有实质上不同的响应。

在步骤507，基于对一种或多种染料以及对相应的右眼和/或左眼图像和胶片内容在步骤504确定的染料浓度中的(多个)修改，产生胶片。可用通过以下步骤来产生胶片：通过将(多个)染料浓度调节加入原始的(未校正的)胶片的图像而在胶片负片或正片上记录立体图像，并且从负片或正片中产生一个或多个胶片印片。例如，如果胶片内容原始地在某个区域需要某种染料浓度值V1，则通过从步骤504确定的用于该区域的染料的量来修改V1而记录负片胶片(如果使用)。注意到，对于给定眼睛图像确定的每个染料浓度调节，相同的调节将应用到用于该眼睛的整组图像上。然后基于该负片来印制胶片。

在可替换实施例中，取代了将浓度调节加入胶片负片中的图像，可以通过增加胶片印制期间的每种染料的曝光来产生增加的印制染料浓度中的一些或者全部。然后对印片进行显影。在另一实施例中，在产生胶片负片(或者正片)之前，可以以数字形式来存储与染料浓度调节有关的信息例如作为数字中间片，用于在稍后的时间产生胶片负片/正片。

在步骤508，将完成的印片分发到具有类似的投影透镜系统的一个或者多个影院，并且与尚未进行色彩校正的胶片印片相比较，作为结果的胶片呈现将具有减少的变色。如果在多个影院进行测量步骤502和503并且组合类似位置的结果(如进行平均)，则步骤504可能产生充分代表多个影院的每一个的单个的胶片负片，并且可以向每一个影院提供在步骤507制作的复制的印片。

步骤508中的胶片印片分发也可以扩展到另外的影院，而无需这些另外的影院中的实际测量，例如，如果这些影院具有类似于已经获得测量的那些影院类似的投影和检视滤光器组合。色彩校正处理500在步骤509结束。

图6图示了用于产生具有例如适合于用于诸如图1的系统100之类的系统的、具有色彩校正的立体胶片的方法600的另一实施例。色彩校正后的立体胶片将展示减少了由于投影系统中一个或多个光学组件引起的变色或者色彩偏移。

在步骤602，对使用与照射和测量布置有关的第一光学配置的被照射的屏幕上的至少一个位置(例如由分光光度计定义的点或者某个区域)执行第一色彩测量。例如，类似于在图5的步骤502中描述的，由投影仪光通过双透镜配件的一半(即，用于投影立体图像对中的一个的透镜配件)来照射屏幕(双透镜的另一半被阻挡)。如果在该步骤中使用上透镜配件，则在没有编码滤光器(例如滤光器151)和没有检视滤光器171就绪的情况下执行测量。

在步骤604，使用第二光学配置来执行在被照射的屏幕上的该位置的第二色彩测量，其中照射和测量布置与步骤602中的不同。在该情形下，在屏幕的投影仪光入射的光学路径中安装编码滤光器(例如，滤光器151，其可以是偏振器)，使得照射屏幕的光变为偏振，例如圆形偏振。此外，利用屏幕和分光光度计或者比色计之间的解码滤光器(例如，滤光器171，其可以是偏振器)来进行该第二测量。如之前描述的，编码滤光器和解码滤光器被适当地偏振并且定位用于仅检视立体图像对中的一个图像。

在步骤606，基于第一和第二色彩测量确定染料浓度调节量，其可以用于产生减少了投影图像中的变色的色彩校正后的立体胶片。依赖于特定的胶片介质(例如，胶片负片/正片或者胶片印片)和产生立体胶片的处理阶段，被应用到胶片介质的浓度调节可以对应于浓度增加或者减少。例如，第一和第二色彩测量之间的差异指示投影的胶片的观看者将感知到的色彩偏移或变色。基于在步骤602和604的色彩测量中的该差异，可以确定补偿这种变色(例如，通过减少或者消除色彩差异)而在胶片印片中使用的至少一个染料浓度调节量。如之前所讨论的，可以通过使用查找表来进行这种确定，所述查找表列出了用于校正CIE色度图中(或者在另一色彩空间中)特定点{x，y}处的某个色彩误差必需的附加染料浓度(例如，黄色、洋红色和青色)的量。此外，可以为屏幕上的多个位置进行色彩测量，用于确定这些不同位置的对应的染料浓度调节。

在步骤608，至少基于从测量确定的染料浓度调节量来产生立体胶片。与来自原始的或未校正的胶片的图像相比较，色彩校正后的胶片将导致减少的投影图像中的变色。尽管可能期望通过在一种或多种染料中加入(多个)染料浓度调节来完全地消除变色而产生立体胶片，但还可能只是在胶片中加入(多个)染料浓度调节而将变色减少到某个期望的等级，即，部分地补偿投影图像中的变色。

在产生用于投影或者呈现的立体胶片的各个阶段期间，可以在胶片负片或者正片上记录染料浓度调节。可替换地，可以在存储器中以数字格式记录或者存储与用于有效地减少或者消除立体图像中的色彩偏移的、一个或多个不同色彩染料的染料浓度调节量有关的信息(可以是浓度增加或者减少)。可以在随后时间取得存储的信息用于产生补偿了由投影系统中的一个或多个光学组件引起的色彩偏移的立体胶片。

如之前提到的，在某些情形下，可以获得与确定染料浓度调节有关的信息，而不用实际执行色彩测量，例如，如果通过仿真提供或者可获得关于变色的信息。此外，还可以通过试错法获得与用于有效减少变色的染料浓度调节有关的信息，所述试错法例如是：估计初始的浓度调节量、基于估计量产生测试胶片、并且观察测试胶片是否导致减少的变色。

由此，在另一实施例中，一种产生色彩校正的立体胶片的方法可以包括：获得与用于有效减少立体胶片的投影图像的变色的染料浓度调节量有关的信息，并且至少基于与染料浓度调节量有关的信息来产生立体胶片。

以上讨论的示例旨在说明本原理的各方面，并且一个或者多个特征还可以用于在不同的组合中或者适配用于在应用的其它系统中。因此，本方法的色彩校正可以直接应用于在现代数字中间片处理中出现的数字图像文件，在它们在胶片记录仪中被写出到胶片之前或者在它们在胶片记录仪中被写出到胶片时。

本发明的实施例还可以应用于同步的双胶片投影仪(未示出)，其中一个投影仪投影左眼图像，另一个投影仪投影右眼图像，每一个通过普通的投影透镜(即，不是诸如双透镜130之类的双透镜)，但仍然具有诸如图1的滤光器151和152之类的相应的投影滤光器。

本发明的另一实施例可以提供一种具有至少一个处理器和相关联的计算机可读介质(例如，硬驱动器、可移除存储装置、只读存储器、随机存取存储器，等等)的系统。在计算机可读介质中存储程序指令，使得当由一个或多个处理器执行时，将促使根据以上讨论的一个或多个实施例实现方法的一个或多个步骤，例如用于产生色彩校正的立体胶片的自动化的色彩测量和/或计算一个或多个染料浓度调节。

尽管前述针对本发明的各种实施例，但可以设想到本发明的其它实施例，而不脱离本发明的基本范围。因此，要根据权利要求书确定本发明的适当的范围。

Claims (21)

1.一种产生用于3维(3D)投影系统的立体胶片的方法，包括：

获得与用于有效地减少立体胶片的投影图像中的变色的染料浓度调节量有关的信息；以及

至少基于染料浓度调节量产生立体胶片。

2.如权利要求1所述的方法，其中与染料浓度调节量有关的信息是从以下中的至少一个获得的：基于投影系统中一个或多个光学组件的信息的色彩测量、估计、和仿真。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

(a)使用第一光学配置对被照射的屏幕上的至少一个位置进行第一色彩测量；

(b)使用与第一光学配置不同的第二光学配置对被照射上屏幕的所述至少一个位置进行第二色彩测量；以及

(c)基于第一和第二色彩测量确定染料浓度调节量。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

以用于产生立体胶片的数字格式来存储与所确定的染料浓度调节量有关的信息。

5.如权利要求3所述的方法，还包括：

至少基于所确定的染料浓度调节量来产生立体胶片。

6.如权利要求5所述的方法，还包括在立体胶片的至少一组立体图像中至少加入所确定的染料浓度调节量。

7.如权利要求3所述的方法，其中步骤(c)还包括确定第一染料的第一染料浓度调节量、第二染料的第二染料浓度调节量和第三染料的第三染料浓度调节量，其中所述第一染料、第二染料和第三染料每一个在不同波长处具有最大光谱浓度。

8.如权利要求7所述的方法，其中第一染料是黄色染料，第二染料是洋红色染料，第三染料是青色染料。

9.如权利要求3所述的方法，其中立体胶片包括第一组图像和第二组图像，第一组图像中的每个图像与来自第二组图像中的相关联的图像形成立体图像对，并且所述方法还包括：

使用3D投影系统中的第一透镜配件执行步骤(a)、(b)和(c)，用于至少确定可应用到第一组图像的第一染料浓度调节量；以及

使用3D投影系统中的第二透镜配件执行步骤(a)、(b)和(c)，用于至少确定可应用到第二组图像的第二染料浓度调节量，所述第二透镜配件与所述第一透镜配件不同。

10.如权利要求3所述的方法，还包括：

对被照射的屏幕上的多个位置重复步骤(a)、(b)和(c)；以及

基于对所述多个位置获得的第一和第二色彩测量来确定屏幕上不同位置的染料浓度调节量。

11.如权利要求3所述的方法，其中第二光学配置包括在所述第一光学配置中不存在的投影滤光器。

12.如权利要求11所述的方法，其中步骤(b)包括使光穿过所述投影滤光器用于照射屏幕，并且通过检视滤光器执行第一色彩测量；以及在不存在所述投影滤光器和所述检视滤光器的情况下执行步骤(a)。

13.如权利要求11所述的方法，其中从线性偏振器、圆形偏振器和干扰梳形滤光器中选择所述投影滤光器。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述投影滤光器是第一偏振器，并且所述检视滤光器是被定向为允许已经穿过第一偏振器并且从屏幕反射的照射光透射的第二偏振器。

15.如权利要求2所述的方法，其中立体胶片包括第一组图像和第二组图像，第一组图像中的每个图像与来自第二组图像中的相关联的图像形成立体图像对，并且所述方法还包括：

获得与可应用于第一组图像的第一染料浓度调节量有关的信息；以及

获得与可应用于第二组图像的第二染料浓度调节量有关的信息。

16.如权利要求2所述的方法，还包括：

获得与用于投影立体胶片的屏幕上的多个位置的染料浓度调节量有关的信息。

17.多个适合用于三维(3D)投影系统的图像，包括：

第一组图像和第二组图像，第一组图像中的每个图像与第二组图像中的相关联的图像形成立体图像对；

其中两组图像中的至少之一加入至少一个染料浓度调节，用于至少部分地补偿由3D投影系统的至少一个光学组件导致的变色。

18.如权利要求17所述的多个图像，其中两组图像中的每一个加入不同的染料浓度调节。

19.如权利要求17所述的多个图像，其中所述至少一个染料浓度调节是依据在投影系统的不同光学配置下执行的至少两个色彩测量确定的。

20.如权利要求17所述的多个图像，其中所述至少一个染料浓度调节是从以下中的至少一个获得的：基于投影系统中一个或多个光学组件的信息的色彩测量、估计、和仿真。

21.如权利要求17所述的多个图像，其中从线性偏振器、圆形偏振器和干扰梳形滤光器之一中选择所述至少一个光学组件。

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