DE10126546A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme

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Abstract

Vorrichtung zur Ermittlung eines Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme mit einem Testbild und einem optischen Linsensystem, wobei das Testbild Meßfelder aufweist, die in beiden Dimensionen des Testbildes angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme mit einem Testbild und einem optischem Linsensystem. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme mit einem Testbild und einem optischem Linsensystem.
Eine herkömmliche Vorrichtung umfaßt ein Testbild, z. B. ein Fernsehtestbild, wobei das Testbild einzelne Meßfelder umfaßt, die jeweils nur zur Beurteilung von Schärfe, Farbe oder Intensität geeignet, über das Testbild verteilt und relativ groß sind.
Dementsprechend umfaßt ein herkömmliches Verfahren ein Testbild, welches einzelne Meß­ felder umfaßt, die jeweils nur zur Beurteilung von Schärfe, Farbe oder Intensität geeignet, über das Testbild verteilt und relativ groß sind.
Nachteile dieser Vorrichtungen und der mit diesen durchgeführten Verfahren ist, daß keine Ortsauflösung möglich ist, da das Testbild aus großen individuellen Meßfeldern besteht, die jeweils nur zur Beurteilung von Schärfe, Farbe oder Intensität geeignet sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Probleme des Standes der Technik zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Vorrichtung des Anspruchs 1 und das Verfahren des Anspruchs 23.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von verschiedenen Ausführungsformen unter Bezug­ nahme auf eine Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung mit einem Linsensystem und einem Testbild sowie einer Darstellung des Testbildes;
Fig. 2 ein Testbild gemäß der Erfindung; und
Fig. 3 ein Meßfeld des Testbildes.
Grundsätzlich sind verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar. Im folgenden wird eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform beschrieben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Fig. 1 umfaßt ein Testbild, welches mittels eines opti­ schen Linsensystems abgebildet wird. Die Darstellung des Testbildes kann auf einem Monitor oder einem Photo erfolgen. Das Testbild wird mit dem optischen Linsensystem, dessen Pro­ fil(e) erstellt werden soll(en), bei gewünschter Blendeneinstellung und gewünschtem Abbil­ dungsmaßstab photographiert. Dabei ist auf eine gleichmäßige Ausleuchtung des Testbildes und eine planparallele Aufstellung der Kamera zu dem Testbild zu achten.
Das Testbild in Fig. 2 weist mehrere identische Meßfelder auf, die in beiden Dimensionen des Testbildes auf dem Testbild angeordnet sind, vorzugsweise periodisch. Jedes Meßfeld umfaßt Meßzellen, mittels derer die Intensität, Farbe und Schärfe im Bereich des Meßfeldes gemes­ sen werden kann (sogenannte Farb-, Intensitäts- und Schärfemeßzellen). Somit kann die In­ tensität, Farbe und Schärfe in der jeweiligen Meßzelle des Meßfeldes für den Bereich des Meßfeldes gemessen werden, wodurch die Genauigkeit der erstellten Intensität- und Farbpro­ file und/oder Schärfeprofile direkt von der Größe des Meßfeldes abhängt.
Zur Farbe
Die typischen Abbildungssysteme (z. B. Monitore, Fernseher und Photographien) müssen alle für den Menschen sichtbaren Farben darstellen können. Dies wird in der Regel dadurch er­ reicht, daß die drei Grundfarben, d. h. die Basis des Farbraums, typischerweise Rot, Gelb und Blau, in verschiedener Intensität gemischt werden. Allgemein ist es jedoch möglich, eine be­ liebige Basis des für den Menschen sichtbaren Farbraums zu wählen. Durch Wahl verschie­ dener Intensitäten der jeweiligen Grundfarben, d. h. unterschiedlichen Farbwerten im Far­ braum, ist es möglich, alle für den Menschen sichtbaren Farben darzustellen. Um ein geeig­ netes Farbprofil des Meßfeldes erstellen zu können, umfaßt das Meßfeld Meßzellen, die je­ weils mit einer Grundfarbe gefüllt sind. Um das Testbild an die meisten bekannten Abbil­ dungssysteme anzupassen, werden als Grundfarben vorzugsweise die Farben Rot, Grün und Blau verwendet.
Ferner umfaßt das Meßfeld graue Meßzellen, um ortsabhängige Verfärbungen des Linsensy­ stems feststellen zu können.
Zur Intensität
Zur Bestimmung der Intensität in einem Meßfeld werden keine gesonderten Meßzellen in dem Meßfeld bereitgestellt. Vielmehr wird die Darstellung des Testbildes verwendet, um die Intensität im Bereich des Meßfeldes zu bestimmen. Dazu wird ein geeigneter Mittelwert der Farbwerte der Grundfarben eines jeden Meßfeldes berechnet oder graue Meßzellen verwen­ det.
Zur Schärfe
Zur Schärfemessung umfaßt das Meßfeld Meßzellen, die jeweils mit einem Linienmuster ge­ füllt sind. Die Linienmuster benachbarter Meßzellen weisen bevorzugt eine andere Orientie­ rung auf. Ferner umfaßt das Meßfeld in einer bevorzugten Ausführungsform einen Kanten­ übergang, vorliegend einen Schwarz-Weiß-Kantenübergang.
Die jeweiligen Meßzellen sind zweckmäßig vollständig mit dem jeweiligen zu messenden Objekt gefüllt, d. h. die "blaue" Meßzelle ist zum Beispiel zweckmäßig vollständig mit blau gefüllt.
Zur Durchführung eines Verfahrens zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme wird eine Vorrichtung mit einem Testbild und einem optischen Linsensystem benötigt, wobei das Testbild Meßfelder aufweist, die vorzugsweise periodisch in beiden Dimensionen des Testbildes angeordnet sind, wobei das Meßfeld verschiedene Meßzellen aufweist (Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeß­ zellen), sowie eine Einrichtung zur Messung der Farbwerte und Bestimmung der Schärfe, insbesondere eine CCD-Kamera mit angeschlossenem Computer oder ein eingescanntes Test­ bild mit einem Computer.
In einem ersten Schritt des Verfahrens werden die Positionen aller Meßfelder in der Darstel­ lung des Testbildes bestimmt. In einem folgenden Schritt (2) wird das Schärfeprofil wie folgt erstellt: Zunächst wird eine Meßzelle mit maximaler Schärfe bestimmt (2a), für jede Schärfe­ meßzelle Parameter Pj (xi , yi ) (2b), um die Schärfemeßzahl Sj (xi , yi ) jeder Meßzelle an die der Referenzzelle für Schärfe zu nähern, und ein kontinuierliches Schärfeprofil erstellt durch In­ terpolation zwischen den Schärfemeßzellen (2c). In einem weiteren Schritt zur Bestimmung eines Intensitäts- und Farbprofils (3) wird eine Anzahl von Grundfarben (die Basis des Far­ braums) durch das optische Linsensystem abgebildet (3a), für jede Intensität- und Farbmeß­ zelle der Darstellung des Testbildes wird der jeweilige Intensitäts- und Farbwert in dem je­ weiligen Farbraum gemessen (3b), wobei die Meßzelle mit dem jeweils maximalen Farb- bzw. Intensitätswert als Referenzzelle verwendet (3c), für jedes Meßfeld ein Korrekturfaktor für jede Grundfarbe und die Intensität berechnet, bezogen auf den jeweiligen Referenzwert, (3d) und ein vollständiges Intensitäts- sowie Farbprofil durch Interpolation zwischen den In­ tensitäts- bzw. Farbmeßzellen erstellt wird (3e). Dieses Verfahren kann auch separat für jede Farbebene sowie separat für radiale bzw. tangentiale Bildstrukturen angewandt werden.
Der Schritt zur Erstellung des Intensitäts- und Farbprofils und der zur Erstellung eines Schär­ feprofils sind getrennt voneinander durchführbar und daher grundsätzlich vertauschbar. Es ist daher nicht zwingend, beide Profile oder ein Profil vor dem anderen zu erstellen.
Die Bestimmung der Position aller Meßfelder in der Darstellung des Testbildes erfolgt im einfachen Fall bei einer unverzerrten Darstellung des Testbildes. In diesem Fall werden min­ destens drei Punkte in der Darstellung verwendet, die bekannten Positionen in der Vorlage entsprechen, um die Orientierung und den Abbildungsmaßstab der Darstellung zu berechnen. Somit ist die Position aller Intensität- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen in der Darstellung des Testbildes bekannt.
Liegt eine Verzeichnung in der Darstellung des Testbildes vor, wie sie z. B. durch eine fehler­ hafte Linse oder in der Nähe des Objektivrandes auftreten kann, so ist ein Verzeichnungs­ koeffizient zu bestimmen, um die Verzeichnung aus der Darstellung herausrechnen zu kön­ nen. Der Verzeichnungskoeffizient wird anhand von Punkten in der Darstellung, die bekann­ ten Positionen in dem Testbild entsprechen, berechnet. Allgemein ist davon auszugehen, daß der Verzeichnungskoeffizient nicht konstant ist für alle Positionen des Testbildes. Er ist daher zweckmäßig an verschiedenen Positionen des Testbildes bzw. der Darstellung des Testbildes zu berechnen, ggf. unter Berücksichtigung der Symmetrie des Linsensystems. Auf diese Wei­ se wird für jeden Punkt des Testbildes der korrespondierende Punkt in der Darstellung des Testbildes berechnet und somit die Position aller Intensität- und Farb- und/oder Schärfemeß­ zellen in der Darstellung des Testbildes.
Bei der Ermittlung des Schärfeprofils des Linsensystems wird zunächst das Meßfeld mit ma­ ximaler Schärfe im Schritt 2a bestimmt, das sog. Referenzfeld für Schärfe. Dieses Meßfeld kann zum einen durch visuellen Eindruck bestimmt werden, d. h. durch den Anwender selber, und zum anderen mit Hilfe eines automatischen Verfahrens.
Ein quantitatives Verfahren zur Bestimmung des Schärfeeindrucks eines Meßfeldes ist z. B. ein Gradientenverfahren im Intensitätsraum, bei dem I(x) die Intensität eines Bildpixels x einer Zeile oder Spalte von Bildpixeln x = 1, . . ., N ist, die eine Intensitätskante im Testbild überdek­ ken. Eine Schärfemeßzahl S ergibt sich dann als maximaler Gradient auf dem Intervall x = 1, . . ., N durch S = max (dI(x)/dx). Bei den meisten Verfahren wird jedoch eine Schärfemeßzahl für jedes Meßfeld bestimmt, wobei das Meßfeld mit der größten Schärfemeßzahl als Refe­ renzfeld für Schärfe verwendet wird. Aus der DE 44 13 368 ist ein automatisches Verfahren zur Bestimmung einer Schärfemeßzahl bekannt, welches ein diskretes Amplitudenspektrum A(f), f = 1, . . ., N/2, auf einer Zeile oder Spalte von Bildpixeln x = 1, . . ., N verwendet. Eine Schärfemeßzahl S ergibt sich dann als Integral über die hochfrequenten Koeffizienten des Amplitudenspektrums, z. B. durch
vorzugsweise mit f0 = N/4 oder f0 = N/8.
Ist das Referenzfeld für Schärfe bestimmt, so bedarf es eines rechnerischen Verfahrens, um die Schärfe eines Bildes zu steigern, bzw. die Schärfemeßzahlen aller Meßfelder an die des Referenzfeldes der Schärfe zu nähern.
Zunächst können diese Verfahren auch dazu verwendet werden, selbst eine Schärfemeßzahl zu bestimmen, insbesondere wenn das Referenzfeld für Schärfe durch visuellen Eindruck be­ stimmt wurde. Dabei werden die in dem Verfahren zu variierenden Parameter Pj, die nach Variation derselben die beste Näherung der Schärfemeßzahl des Meßfeldes an die Schärfe­ meßzahl des Referenzfeldes für Schärfe ergeben, selbst als Schärfemeßzahl betrachtet.
Als Beispiel sei ein Verfahren angegeben, bei dem eine parametrisierte Korrekturfunktion im Ortsfrequenzraum verwendet wird. Diese Funktion K(f) mit f als Ortsfrequenz ist eine beliebi­ ge, im allgemeinen monoton mit f steigende Funktion, vorzugsweise K(f) = (1 + af) mit a und als Parametern, insbesondere ν = 2. Das Frequenzspektrum des jeweiligen Meßfeldes wird an das des Referenzfeldes angeglichen, wobei diejenigen Parameter, die die beste Überein­ stimmung liefern, als Schärfemeßzahl dienen.
Als rechnerisches Verfahren zur Steigerung der Bildschärfe kann im Schritt 2b ein Verfahren zur Unscharfmaskierung verwendet werden, welches implizit ebenfalls eine Korrekturfunkti­ on K(f) im Ortsfrequenzraum verwendet. Als Parameter werden im allgemeinen jedoch der Radius der Maske und die Intensität verwendet.
Die bisher bestimmten Größen sind diskret, d. h. sie beziehen sich auf ein bestimmtes Meß­ feld. Um ein kontinuierliches Profil zu erlangen, ist eine Interpolation notwendig. Dies kann z. B. im Schritt 2c dadurch erreicht werden, daß die Parameter Pj (xi , yi ) interpoliert werden zu Parametern Pj (x, y ) oder im Schritt 2c und/oder 3b durch ein bilineare oder bikubische Inter­ polation.
Die erstellten Intensität- und Farbprofile und/oder Schärfeprofile können verwendet werden, um die Qualität von mit dem optischen Linsensystem erstellten Darstellungen, dessen Profile erstellt wurden, zu verbessern. Dies kann bei Digitalkameras z. B. dadurch geschehen, daß die Profile für diese Kamera in derselben gespeichert sind und das Bild mit Hilfe der Profile ver­ bessert wird, vorzugsweise automatisch. Andererseits können die Profile auch in einem Post­ prozessor gespeichert sein, um Speicherplatz in der Kamera zu sparen, und die Bilder beim Herunterladen von der Kamera mit Hilfe der Profile verbessert werden, vorzugsweise auto­ matisch. Die Profile können jedoch auch verwendet werden, um eingescannte Bilder zu ver­ bessern. Das im Computer vorhandene digitale Bild wird mit den Profilen verbessert, die dem Linsensystem zugeordnet sind, mit dem die Darstellung erstellt worden ist. Die dazu notwen­ digen Profile können auf einem beliebigen Datenträger gespeichert sein.
Bezugszeichenliste
1
Testbild
3
optisches Linsensystem
5
Meßfeld
7
Meßzelle
9
rote Meßzelle
11
grüne Meßzelle
13
blaue Meßzelle
15
,
16
,
17
,
19
,
21
,
23
,
25
graue Meßzelle
27
,
29
,
31
,
33
,
35
,
37
Meßzelle mit Linienmuster
39
weiße Meßzelle
41
schwarzer Kreis
43
Darstellung des Testbildes

Claims (44)

1. Vorrichtung zur Ermittlung eines Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme mit einem Testbild (1) und einem optischen Linsensystem (3), wobei das Testbild Meßfelder (5) aufweist, die in beiden Dimensionen des Testbildes an­ geordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfelder (5) periodisch in beiden Dimensionen des Testbildes (1) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) verschiedene Meßzellen (7 bis 39) aufweist, um eine Messung von Intensität und Farbe und/oder Schär­ fe vornehmen zu können (Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Meßzellen (7 bis 39) mit Far­ ben, vorzugsweise jeweils mit einer anderen Grundfarbe, gefüllt sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) eine rote (9), eine grüne (11) und eine blaue (13) Meßzelle umfaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) mindestens eine graue (15 bis 25) Meßzelle umfaßt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) Meßzellen (15 bis 25) mit verschiedenen Grauwerten umfaßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) mindestens eine Meßzelle (27 bis 37) mit einem Linienmuster umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) Meßzellen (27 bis 37) mit Linienmustern verschiedener Liniendichte aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Meßfelder (5) in verschiede­ nen Helligkeitsstufen auf dem Testbild (1) abgebildet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld weiße Meßzel­ len (39) umfaßt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßfeld (5) einen (Farb)- Kantenübergang, insbesondere einen von schwarz (39) nach weiß (37), umfaßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfelder (5) das Test­ bild (1) ausfüllen, insbesondere vollständig.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfelder (5) in Zeilen angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfelder (5) in Spalten angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfelder (5) einander berühren.
17. Vorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfelder (5) derart angeordnet sind, daß eine Matrix aus Meßfeldern gebildet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzellen (7 bis 39) das Meßfeld (5) ausfüllen, insbesondere vollständig.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzellen (7 bis 39) in dem Meßfeld (5) in Zeilen angeordnet sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzellen (7 bis 39) in dem Meßfeld (5) in Spalten angeordnet sind.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzellen (7 bis 39) einander berühren.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßzellen (7 bis 39) in dem Meßfeld (5) derart angeordnet sind, daß eine Matrix aus Meßzellen gebildet ist.
23. Verfahren zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem Testbild (1) und einem optischem Linsensystem (3), wobei das Testbild Meßfelder (5) aufweist, die in beiden Dimensionen des Testbildes angeordnet sind, wobei das Meßfeld verschiedene Meßzellen (9 bis 39) (Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen) aufweist, um eine Messung von Intensität und Farbe und/oder Schärfe vorzunehmen, mit
  • 1. einem ersten Schritt zur Bestimmung der Positionen aller Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen (9 bis 39) in der Darstellung des Testbildes (1), sowie
  • 2. einem Schritt zur Bestimmung des Schärfeprofils, bei dem
    • a) eine Schärfemeßzelle mit maximaler Schärfe bestimmt wird (Referenzzelle für Schär­ fe),
    • b) für jede Schärfemeßzelle Parameter Pj (xi , yi )bestimmt werden, um die Schärfemeß­ zahl Sj (xi , yi ) jeder Schärfemeßzelle an die der Referenzzelle für Schärfe zu nähern und
    • c) ein kontinuierliches Schärfeprofil durch Interpolation zwischen den Schärfemeßzellen bestimmt wird und/oder
  • 3. einem Schritt zur Bestimmung eines Intensitäts- und Farbprofils, bei dem
    • a) eine Anzahl von Grundfarben (Basis des Farbraums) durch das optische Linsensystem abgebildet wird,
    • b) für jede Intensitäts- und Farbmeßzelle der Darstellung des Testbildes der jeweilige Intensitäts- und Farbwert in dem jeweiligen Farbraum gemessen wird,
    • c) die Meßzelle mit dem jeweils maximalen Farb- bzw. Intensitätswert als Referenz ver­ wendet wird,
    • d) für jedes Meßfeld ein Korrekturfaktor für jede Grundfarbe und die Intensität, bezogen auf den jeweiligen Referenzwert, berechnet wird und
    • e) ein vollständiges Intensitäts- und Farbprofil durch Interpolation zwischen den Intensi­ täts- bzw. Farbmeßzellen berechnet wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Positionen aller Intensitäts- und Farbmeßzellen (9 bis 39) in der Darstellung des Testbil­ des (43) bestimmt werden sowie in einem zweiten Schritt das Intensitäts- und Farbprofil.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Positionen aller Schärfemeßzellen in der Darstellung des Testbildes bestimmt werden so­ wie in einem zweiten Schritt das Schärfeprofil
26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Positionen aller Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen (9 bis 39) in der Dar­ stellung des Testbildes (43) bestimmt werden sowie in einem zweiten Schritt das Intensi­ täts- und Farbprofil und in einem dritten Schritt das Schärfeprofil.
27. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Positionen aller Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen (9 bis 39) in der Dar­ stellung des Testbildes (43) bestimmt werden sowie in einem zweiten Schritt das Schärfe­ profil und in einem dritten Schritt das Intensitäts- und Farbprofil.
28. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt bei einer unverzerrten Darstellung des Testbildes mindestens drei Punkte in der Darstellung ver­ wendet werden, die bekannten Positionen in dem Testbild entsprechen, um die Orientie­ rung und den Abbildungsmaßstab der Darstellung zu berechnen und somit die Position der Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen (9 bis 39) in der Darstellung des Test­ bildes (43).
29. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Schritt bei einer verzeichneten Darstellung des Testbildes ein Verzeichnungskoeffizient anhand von Punkten in der Darstellung, die bekannten Positionen in dem Testbild entsprechen, be­ rechnet wird, zweckmäßig an verschiedenen Positionen unter Berücksichtigung der Sym­ metrie des optischen Systems, um für jeden Punkt des Testbilds den korrespondierenden Punkt in der Darstellung desselben zu berechnen und somit die Position aller Intensitäts- und Farb- und/oder Schärfemeßzellen (9 bis 39) in der Darstellung des Testbildes (43) zu bestimmen.
30. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2a das Referenzfeld für Schärfe durch visuellen Eindruck bestimmt wird.
31. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2a automatisch für jede Schärfemeßzelle eine Schärfemeßzahl Sj (xi , yi ) rechnerisch bestimmt wird und die Schärfemeßzelle mit der maximalen Schärfemeßzahl als Referenzzelle für Schärfe ver­ wendet wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2a als Verfahren, welches den Schärfeeindruck einer Meßzelle quantitativ bestimmt, ein Gradientenverfah­ ren im Intensitätsraum verwendet wird, bei dem eine Zeile oder eine Spalte von Bildpi­ xeln I(x), x = 1, . . ., N eine Intensitätskante in der Darstellung des Testbildes überdecken und sich die Schärfemeßzahl S als maximaler Gradient (dS/dx) auf diesem Intervall x = 1, . . ., N ergibt durch S = max (dI(X)/dx).
33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2a als Verfahren, welches den Schärfeeindruck einer Meßzelle quantitativ bestimmt, ein Verfahren verwen­ det wird, bei dem sich die Schärfemeßzahl als Integral über die hochfrequenten Koeffizi­ enten des Amplitudenspektrums ergibt, insbesondere
mit einer Spalte oder Zeile I(x), x = 1, . . ., N von Bildpixeln, einem diskreten Amplituden­ spektrum A(f), f = 1, . . ., N/2 von I(x), und der Schärfemeßzahl S, vorzugsweise mit f0 = N/4 oder f0 = N/8.
34. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2a oder 2b als Ver­ fahren, welches den Schärfeeindruck einer Meßzelle quantitativ bestimmt, ein Verfahren mit einer parametrisierten Korrekturfunktion im Ortsfrequenzraum verwendet wird, mit der das Frequenzspektrum des jeweiligen Meßfeldes an das des Referenzfeldes angeglie­ chen wird, wobei diejenigen Parameter, die die beste Übereinstimmung liefern, als Schär­ femeßzahl verwendet werden.
35. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2b als Verfahren zur rechnerischen Steigerung der Bildschärfe ein Verfahren zur Unscharfmaskierung verwen­ det wird.
36. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2b das Verfahren zur rechnerischen Steigerung der Bildschärfe eine Korrekturfunktion im Ortsfrequenzraum verwendet, insbesondere
k(f) = (1 + af)ν,
mit f als Ortsfrequenz und a und als Parametern, vorzugsweise mit ν = 2.
37. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2c das kontinuierli­ che Schärfeprofil durch Interpolation der Parameter P(j) (xi, yi) berechnet wird.
38. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2c und/oder 3e als Interpolationsverfahren eine bilineare Interpolation verwendet wird.
39. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 2c und/oder 3e als Interpolationsverfahren eine bikubische Interpolation verwendet wird.
40. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt 3b die Intensität des Meßfeldes (5) durch einen geeigneten Mittelwert der Farbwerte der Grundfarben in dem Meßfeld ermittelt wird.
41. Datenträger mit auf diesem gespeicherten Intensitäts- und Farbprofilen und/oder Schärfe­ profilen, nach einem der Ansprüche 23, 24, 25, 26 oder 27 erstellt.
42. Kamera oder Postprozessor mit in dieser(m) gespeicherten Intensitäts- und Farbprofilen und/oder Schärfeprofilen, nach einem der Ansprüche 23, 24, 25, 26 oder 27 erstellt.
43. Datenträger mit auf diesem gespeicherten Daten, die aus Intensitäts- und Farbprofilen und/oder Schärfeprofilen, nach einem der Ansprüche 23, 24, 25, 26 oder 27 erstellt, be­ rechnet sind.
44. Kamera oder Postprozessor mit in dieser(m) gespeicherten Daten, die aus Intensitäts- und Farbprofilen und/oder Schärfeprofilen, nach einem der Ansprüche 23, 24, 25, 26 oder 27 erstellt, berechnet sind.
DE10126546A 2001-05-30 2001-05-30 Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines ortsabhängigen Intensitäts- und Farbprofils und/oder Schärfeprofils optischer Linsensysteme Withdrawn DE10126546A1 (de)

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