DE102005026912A1

DE102005026912A1 - Filmscanner

Info

Publication number: DE102005026912A1
Application number: DE102005026912A
Authority: DE
Inventors: Michael Cieslinski
Original assignee: Arnold and Richter KG; Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Arnold and Richter KG; Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-14
Also published as: US20070183049A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filmscanner zum optischen Abtasten eines Films in verschiedenen Spektralbereichen, mit einer Empfangsoptik, einer Blende und einem optoelektronischen Lichtempfänger. Die Blende besitzt einen im Wesentlichen transparenten Zentralbereich und wenigstens einen Filterbereich, der den Zentralbereich umgibt und als ein Spektralfilter ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filmscanner zum optischen Abtasten eines Films in verschiedenen Spektralbereichen, mit einer Empfangsoptik, einer Blende und einem optoelektronischen Lichtempfänger.

Ein derartiger Filmscanner dient zum Abtasten der Bildinformation eines belichteten Films, insbesondere eines Laufbildfilms oder eines Stillbildfilms, beispielsweise zum Zwecke einer digitalen Nachbearbeitung. Hierfür ist typischerweise eine Transmissionsanordnung vorgesehen, bei der das abzutastende Filmmaterial auf der einen Seite beleuchtet wird und bei der auf der anderen Seite die Empfangsoptik, die zugeordnete Blende und der Lichtempfänger angeordnet sind. Das Abtasten erfolgt für verschiedene Spektralbereiche, typischerweise für eine rote, grüne und blaue Beleuchtung des Films. Zur Identifizierung möglicher Defekte oder Verschmutzungen des Filmmaterials ist es ferner bekannt, eine zusätzliche Abtastung aufgrund einer Beleuchtung des Films mit Infrarot-Licht vorzunehmen. Um das Abtasten des Films in den genannten verschiedenen Spektralbereichen zu ermöglichen, wird der Film üblicherweise sequentiell mit dem jeweiligen Licht der verschiedenen Spektralbereiche beleuchtet, d.h. die verschiedenen Farbbilder werden nacheinander aufgezeichnet.

Der optoelektronische Lichtempfänger tastet den derartig beleuchteten Film zeilenweise oder flächig ab. Die zwischen dem Film und dem Lichtempfänger angeordnete Empfangsoptik und Blende dienen zur optischen Abbildung des Films auf den Lichtempfänger mit geeigneter Lichtbündelbegrenzung.

Eine möglichst originalgetreue Abtastung des Films wird unter anderem durch Abbildungsfehler der Empfangsoptik erschwert. Insbesondere können farbabhängige Abbildungsfehler auftreten, d.h. das Licht der verschiedenen Spektralbereiche wird unterschiedlich auf den Lichtempfänger abgebildet. Es ist in diesem Zusammenhang zwar bekannt, die Empfangsoptik achromatisch oder apochromatisch auszubilden, um für mehrere vorbestimmte Wellenlängen bzw. Spektralbereiche des Empfangslichts die Farbfehler zu korrigieren. Eine derartige Korrektur ist jedoch aufwendig und dementsprechend teuer, und sie ist nicht zuletzt aufgrund unvermeidlicher Fertigungstoleranzen nicht völlig fehlerfrei möglich.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Filmscanner mit verbesserten Aufzeichnungs- bzw. Abbildungseigenschaften für verschiedene Spektralbereiche zu schaffen, um für verschiedene Farbkanäle eine möglichst gute Übereinstimmung der Abtastaufzeichnungen zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch einen Filmscanner mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere dadurch, dass die Blende einen im Wesentlichen transparenten Zentralbereich und wenigstens einen Filterbereich aufweist, der den Zentralbereich umgibt und als ein Spektralfilter ausgebildet ist.

Der Filmscanner besitzt also empfangsseitig eine Blende, die nicht nur in zentraler Anordnung einen transparenten oder zumindest im Wesentlichen transparenten Bereich besitzt, sondern zusätzlich einen oder mehrere Filterbereiche, die außerhalb des Zentralbereichs angeordnet sind und jeweils als wellenlängenspezifisch wirksames Filter ausgebildet sind.

Durch eine derartige Blende können für wenigstens einen Spektralbereich des Empfangslichts bzw. für wenigstens einen Farbkanal die Abbildungs eigenschaften der Empfangsoptik modifiziert werden, während die Abbildungseigenschaften für andere Spektralbereiche bzw. Farbkanäle des Scanners mittels der Blende nicht oder in anderer Weise beeinflusst werden. Hierdurch kann die Empfangsoptik in an sich bekannter Weise hinsichtlich eines oder mehrerer Spektralbereiche für eine vorbestimmte Blendenöffnung optimiert sein. Zusätzlich kann die Empfangsoptik nun für einen weiteren Spektralbereich optimiert werden, wobei in Kauf genommen werden kann, dass dies nur für eine andere Blendenöffnung optimal möglich ist. Diese andere Blendenöffnung wird nämlich durch den genannten wellenlängenspezifischen Filterbereich der Blende realisiert. Somit wird für diesen weiteren Spektralbereich effektiv eine modifizierte Blendenöffnung verwirklicht, die auch in dem betreffenden weiteren Spektralbereich optimierte Abbildungseigenschaften der Empfangsoptik ermöglicht.

Gegenüber einer Ausführungsform, bei der die Blendenöffnung für jede Wellenlänge mechanisch verändert wird (Irisblende), ergibt sich ein erheblich vereinfachter Aufbau. Es ist auch keine elektromotorische Ansteuerung der Blende erforderlich, und Verschleißprobleme werden vollständig vermieden.

Im Zusammenhang mit der Erfindung ist unter "Licht" oder "Empfangslicht" nicht nur sichtbares Licht (Wellenlänge ca. 400 nm bis ca. 780 nm) zu verstehen, sondern auch infrarotes Licht (Wellenlänge größer als ca. 780 nm) oder ultraviolettes Licht (Wellenlänge geringer als ca. 400 nm).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der genannte Filterbereich der Blende im sichtbaren Spektralbereich einerseits und im infraroten Spektralbereich andererseits ein unterschiedliches Transmissionsvermögen. Mit anderen Worten sind die Filtereigenschaften des genannten Filterbereichs im Sichtbaren und im Infraroten unterschiedlich. Damit eignet sich die Blende besonders gut für herkömmliche Empfangsoptiken, die in bereits bekannten Filmscannern eingesetzt werden und lediglich für im Sichtbaren liegende Farbkanäle optimiert sind. Die demgegenüber im Infraroten verminderten Abbildungseigenschaften können somit dadurch verbessert werden, dass für infrarotes Empfangslicht eine stärkere Bündelbegrenzung erfolgt als für sichtbares Empfangslicht. Insbesondere ist also für den Filterbereich der Blende im Sichtbaren ein höherer Transmissionsgrad vorgesehen als im Infraroten.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Filterbereich der Blende im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen transparent und im infraroten Spektralbereich im Wesentlichen lichtundurchlässig ist, d.h. für den Infrarotkanal des Scanners soll mittels des Filterbereichs der Blende letztlich eine Blende mit geringerer Öffnung verwirklicht werden als für die sichtbaren Farbkanäle. Der Filterbereich wirkt also als Infrarot-Sperrfilter. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass der Filterbereich im infraroten Spektralbereich lediglich teilweise transparent ist, so dass für das Infrarotlicht eine abgestufte Bündelbegrenzung erfolgt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umgibt der Filterbereich den Zentralbereich der Blende ringförmig. Insbesondere sind der Filterbereich und der Zentralbereich gemeinsam rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Filterbereich und der Zentralbereich sind vorzugsweise in einer festen Anordnung relativ zueinander vorgesehen.

Eine besonders einfache Herstellung der Blende ist möglich, wenn der Filterbereich und der Zentralbereich durch eine gemeinsame Scheibe – beispielsweise aus Glas oder Kunststoff – gebildet sind, wobei der Filterbe reich beispielsweise durch eine Beschichtung der Scheibe mit dem genannten Spektralfilter gebildet ist.

Weiterhin kann die Blende auch einen Randbereich besitzen, der den Zentralbereich und den Filterbereich umgibt und der wellenlängenunabhängig lichtundurchlässig ist. Auch dieser Randbereich kann durch eine entsprechende Beschichtung der vorgenannten Scheibe gebildet sein, oder der Randbereich wird durch eine Fassung für den Zentralbereich und den Filterbereich gebildet, wobei diese Fassung beispielsweise aus geschwärztem Metall besteht.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Blende mit einem im Wesentlichen transparenten Zentralbereich und wenigstens einem Filterbereich, der den Zentralbereich umgibt und als ein Spektralfilter ausgebildet ist. Für diese Blende sind entsprechende Weiterbildungen möglich, wie im Zusammenhang mit der Blende des erfindungsgemäßen Filmscanners erläutert. Ein besonderer Vorteil einer derartigen Blende besteht darin, dass eine wellenlängenspezifische Strahlbegrenzung bewirkt wird. Hierdurch können farbspezifische Abbildungsfehler in optischen Systemen besser korrigiert werden, da die Lichtbündelbegrenzung nur für einen oder mehrere ausgewählte Spektralbereiche durchgeführt wird, wobei zugleich eine mechanisch veränderliche Lichtbündelbegrenzung vermieden wird.

Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert.
1 zeigt den schematischen Aufbau eines Filmscanners.
2 zeigt eine Vorderansicht einer Blende.
1 illustriert den Aufbau eines Filmscanners zum optischen Abtasten eines belichteten Laufbildfilms 11, der in einer Filmbahn 13 geführt wird. Der Laufbildfilm 11 bzw. ein Bildausschnitt hiervon wird mittels einer Lichtquelle 15 und eines nachgeordneten Diffusors 17 wahlweise mit rotem, blauem, grünem oder Infrarot-Licht beleuchtet. Beispielsweise kann die Lichtquelle 15 als Weißlichtquelle mit zugeordnetem Farbfilterrad ausgebildet sein, oder die Lichtquelle 15 besitzt mehrere Leuchtdioden mit unterschiedlichem Emissionsspektrum. Die Auswahl des jeweils benötigten Spektralbereichs des Sendelichts kann mittels einer Steuer- und Auswerteschaltung 19 erfolgen, die mit der Lichtquelle 15 verbunden ist. Der Diffusor 17 kann – wie beispielhaft gezeigt – als ebene Fläche, oder auch als Diffusorkugel ausgebildet sein.
Auf der der Lichtquelle 15 gegenüberliegenden Seite des Laufbildfilms 11 ist eine Empfangsoptik 21 angeordnet, die lediglich beispielhaft als Sammellinse dargestellt ist. Im Empfangsstrahlengang ist ferner eine optische Blende 23 angeordnet. Die Empfangsoptik 21 bildet den abzutastenden Bildausschnitt des Laufbildfilms 11 auf einen optoelektronischen Lichtempfänger 25 ab, der beispielsweise als CCD- oder CMOS-Empfänger ausgebildet ist. Der Lichtempfänger 25 ist mit einem Eingang der Steuer- und Auswerteschaltung 19 verbunden.
Das Abtasten des Laufbildfilms 11 erfolgt dadurch, dass dieser mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung bildweise entlang einer Transportrichtung 27 bewegt wird. In jeder Ruhestellung des Laufbildfilms 11 wird der von der Filmbahn 13 freigegebene Bildausschnitt durch entsprechende Ansteuerung der Lichtquelle 15 nacheinander mit rotem, grünem, blauem und infrarotem Licht beleuchtet, wobei mittels des Lichtempfängers 25 zugleich eine jeweilige Abtastaufzeichnung erzeugt bzw. mittels der Steuer- und Auswerteschaltung 19 ausgelesen wird.
Um die Abbildungseigenschaften der Empfangsoptik 21 optimieren zu können, ist die Blende 23 in mehrere Bereiche unterteilt, wie nachfolgend erläutert wird.
2 zeigt die Blende 23 in einer Vorderansicht. Die Blende 23 besitzt einen im Sichtbaren und Infraroten transparenten Zentralbereich 29, der von einem ringförmigen Filterbereich 31 umgeben ist, welcher wiederum von einem rahmenförmigen Randbereich 33 umgeben ist. Der Filterbereich 31 ist als ein Spektralfilter ausgebildet, nämlich als ein Infrarot-Sperrfilter. Der Randbereich 33 ist sowohl für sichtbares als auch für infrarotes Licht undurchlässig und kann insbesondere als Blendenfassung bzw. als Halterung für den Zentralbereich 29 und den Filterbereich 31 dienen.
Durch die Ausgestaltung des Filterbereichs 31 als Infrarot-Sperrfilter besitzt die Blende 23 für sichtbares Empfangslicht einerseits und infrarotes Empfangslicht andererseits effektiv zwei unterschiedliche Blendenöffnungen, wobei für infrarotes Licht eine stärkere Bündelbegrenzung bewirkt wird als für sichtbares Licht. Hierdurch können Abbildungsfehler der Empfangsoptik 21, die für infrarotes Licht insbesondere im Randbereich der Empfangsoptik 21 verursacht werden, unterdrückt werden, bzw. die Empfangsoptik 21 kann hinsichtlich der im Infraroten verringerten Blendenöffnung für den infraroten Spektralbereich leichter optimiert werden. Eine mechanische Veränderlichkeit der Blendenöffnung für sichtbares bzw. infrarotes Licht ist aufgrund der Ausgestaltung der Blende 23 mit dem Filterbereich 31 nicht erforderlich.
Die im infraroten Spektralbereich verringerte Blendenöffnung führt zwar auch zu einer verminderten Lichtleistung, d.h. einer verringerten Intensi tät des den Lichtempfänger 25 beaufschlagenden Infrarot-Empfangslichts. Dies kann bei der in 1 gezeigten Anordnung jedoch ohne weiteres kompensiert werden, beispielsweise durch eine erhöhte Sendeleistung der Lichtquelle 15 für den Infrarotkanal, oder durch eine entsprechend verlängerte Belichtungszeit für die Infarot-Abtastung.

11: Laufbildfilm
13: Filmbahn
15: Lichtquelle
17: Diffusor
19: Steuer- und Auswerteschaltung
21: Empfangsoptik
23: Blende
25: optoelektronischer Lichtempfänger
27: Transportrichtung
29: Zentralbereich
31: Filterbereich
33: Randbereich

Claims

Filmscanner zum optischen Abtasten eines Films (11) in verschiedenen Spektralbereichen, mit einer Empfangsoptik (21), einer Blende (23) und einem optoelektronischen Lichtempfänger (25), dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (23) einen im Wesentlichen transparenten Zentralbereich (29) und wenigstens einen Filterbereich (31) aufweist, der den Zentralbereich umgibt und als ein Spektralfilter ausgebildet ist.
Filmscanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbereich (31) im sichtbaren Spektralbereich und im infraroten Spektralbereich ein unterschiedliches Transmissionsvermögen besitzt.
Filmscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbereich (31) im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen transparent und im infraroten Spektralbereich im Wesentlichen lichtundurchlässig ist.
Filmscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbereich (31) den Zentralbereich (29) der Blende (23) ringförmig umgibt.
Filmscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbereich (31) und der Zentralbereich (29) durch eine gemeinsame Scheibe gebildet sind, die an dem Filterbereich mit dem Spektralfilter versehen ist.
Filmscanner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (23) einen lichtundurchlässigen Randbereich (33) aufweist, der den Zentralbereich (29) und den Filterbereich (31) umgibt.
Optische Blende (23) mit einem im Wesentlichen transparenten Zentralbereich (29) und wenigstens einem Filterbereich (31), der den Zentralbereich umgibt und als ein Spektralfilter ausgebildet ist.