Es ist bekannt, dass Fotomotive digitaler Fotografien durch bestimmte fotografische Verfahren vom Bildhintergrund getrennt werden bzw. transparent gemacht werden, um die so getrennten Motive vor beliebige Bildhintergründe platzieren zu können. Das Verfahren wird in der digitalen Fotografie als „Freistellen”, die freigestellten Motive als „Freisteller” bezeichnet. In der analogen Fotografie sind verschiedene Verfahren bekannt, um freigestellte Motive zu erzeugen. Unter anderem werden die Motive ausgeschnitten oder durch eine entsprechende Schablone während der Belichtung des Fotopapiers verdeckt. In der digitalen Fotografie werden Freisteller durch eine digitale Bildbearbeitung hergestellt. Dafür wird eine sog. Maske erzeugt. Die Maske definiert Bildbereiche, die ganz oder teilweise transparent gemacht werden sollen. Auf diese Weise kann der gesamte Bildhintergrund transparent gemacht werden oder es können durchsichtige Teile des Motivs transparent gemacht werden. So kann beispielsweise ein Trinkglas entlang seiner äußeren Umrisse vom Bildhintergrund getrennt werden. Der durch das Glas erkennbare Bildintergrund wäre dann im freigestellten Motiv noch erkennbar. Um auch diesen verbleibenden Hintergrund zu eliminieren, werden die erkennbaren Hintergrundbereiche ebenfalls entfernt.It is known that photographic motifs of digital photographs are separated from the image background by certain photographic processes or made transparent in order to place the thus separated motifs in front of any desired backgrounds. The process is referred to as "cropping" in digital photography, the exempted motifs as "cropping". In analog photography, various methods are known to produce cropped subjects. Among other things, the subjects are cut out or covered by a corresponding template during the exposure of the photo paper. In digital photography, cut-outs are produced through digital image processing. For a so-called mask is generated. The mask defines image areas that are to be made completely or partially transparent. In this way, the entire image background can be made transparent or transparent parts of the motif can be made transparent. For example, a drinking glass can be separated along its outer contours from the image background. The recognizable by the glass image background would then still recognizable in the exempted motif. To eliminate this residual background as well, the recognizable background areas are also removed.
Die digitale Freistellung basiert auf einer Verarbeitung der Bilddaten und ist mit handelsüblichen Bildbearbeitungsprogrammen machbar. Um die Freisteller erstellen zu können, muss das Bildmotiv möglichst bereits auf einem gleichmäßigen und schattenfreien Hintergrund fotografiert sein. Im Anschluss wird manuell oder mittels automatischer Erkennung von Kanten anhand von Kontrast- oder Farbwerten eine Maske erstellt. Diese Verfahren sind sehr ungenau. Die Erkennung mittels Kontrastwerten erlaubt keine Transparenz oder Übergänge. Leicht verbesserte Ergebnisse lassen sich nach den bekannten Methoden dadurch erzielen, dass man einen sog. „Greenscreen” oder einen „Bluescreen” einsetzt – auch als farbbasierte Bildfreistellung bezeichnet. Hierbei wird das Bildmotiv vor einem gleichmäßig blauen oder grünen Hintergrund abgelichtet. In der Nachbereitung werden dann alle blauen oder grünen Bereiche maskiert. Das Verfahren mittels „Greenscreen” oder „Bluescreen” hat den offensichtlichen Nachteil, dass das Motiv selbst keine blauen – bei Einsatz eines „Bluescreen” – oder keine grünen – bei Einsatz eines „Greenscreen” – Bereiche haben darf. Gleichgültig ob mit oder ohne blaue oder grüne Bereiche im Motiv, erzeugt der farbige Hintergrund leicht Farbstiche auf dem Motiv oder farbige Artefakte an dessen Rand. Sämtlichen bekannten herkömmlichen Bildfreistellungsverfahren ist gemeinsam, dass erst durch eine aufwendige Nachbereitung am Bildschirm das gewünschte Ergebnis erreicht wird.The digital exemption is based on a processing of the image data and is feasible with commercially available image processing programs. In order to be able to create the cropping, the image motif must, if possible, already be photographed on a uniform and shadow-free background. Subsequently, a mask is created manually or by means of automatic recognition of edges on the basis of contrast or color values. These procedures are very inaccurate. Contrast value detection does not allow transparency or transitions. Slightly improved results can be achieved by the known methods by using a so-called "green screen" or a "blue screen" - also known as color-based image release. Here, the image is scanned in front of a uniform blue or green background. In follow-up, all blue or green areas are then masked. The procedure using "green screen" or "blue screen" has the obvious disadvantage that the subject itself may have no blue - when using a "blue screen" - or no green - when using a "green screen" - areas. Regardless of whether with or without blue or green areas in the subject, the colored background easily creates color casts on the subject or colored artifacts on its edge. All known conventional Bildfreistellungsverfahren has in common that the desired result is achieved only by a costly post-processing on the screen.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, den Aufwand für eine Freistellung in der digitalen Bildbearbeitung zu verringern und die erzielten Ergebnisse qualitativ zu verbessern, wobei für die Transparenz und die Übergänge Farbstiche vermieden werden.The indicated in claim 1 invention is based on the problem of reducing the cost of an exemption in digital imaging and improve the results achieved qualitatively, with color cast for transparency and transitions are avoided.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This problem is solved by the features listed in claim 1.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die Maske zur Freistellung nicht aus den eigentlichen Farbinformationen eines Bildes erzeugt wird, sondern aus der Differenz zweier Aufnahmen bei gleichbleibendem Motiv. Dadurch werden die Qualität der freigestellten Motive und die Ergebnisse der digitalen Bildbearbeitung erkennbar verbessert. Im Einzelnen wird die Freistellung vor allem in transparenten Bereichen und im Bereich der Ränder und Übergänge exakter, Fehler werden im Vergleich zur herkömmlichen automatischen Freistellung durch Bildbearbeitungsprogramme deutlich verringert. Dadurch werden die Aufwendungen für die digitale Bildbearbeitung verringert, denn eine individuelle Nachbearbeitung wird entbehrlich.The advantages achieved by the invention are, in particular, that the mask for release is not generated from the actual color information of an image, but from the difference between two images with the same subject. This noticeably improves the quality of the cropped subjects and the results of digital image processing. Specifically, the relief becomes more accurate, especially in transparent areas and at the edges and transitions, errors are significantly reduced compared to the conventional automatic exemption by image editing programs. This reduces the costs for digital image processing, as individual post-processing is unnecessary.
Ausführungsbeispiel: Die Fotos werden mittels einer Kamera (1) erzeugt, indem das ausgeleuchtete Motiv (2) vor einem speziellen Hintergrund (3), der mechanisch, insbesondere mit schwarzem oder weißem Stoff, Papier etc. oder elektronisch mittels Blitz, Monitor, als Fernseher mit schwarzem, weißem oder farbigem Bild oder mittels einer selbstleuchtenden planen oder gekrümmten Fläche, deren Leuchtfarbe veränderbar ist, auf einem Fototisch platziert wird. Dann werden mindestens zwei Aufnahmen gemacht. Für die Aufnahmen bleiben die Position der Digitalkamera (1) und die Platzierung des ausgeleuchteten Motivs (3) unverändert. Die Maske kann je nach Beschaffenheit des Motivs auf verschiedene Arten erzeugt werden. Für das dem Patentanspruch 1 zugrundeliegende Ausführungsbeispiel wird der Hintergrund (3) für einzelne Aufnahmen vor allem farblich verändert. Eine der Aufnahmen (5) des Motivs (2) kann vor einem schwarzen (3), die andere (6) vor einem weißen Hintergrund (3) erfolgen. Möglich sind jedwede Farbwechsel. Farben im Sinne des Patentanspruchs 1 sind auch schwarz und weiß. Zur Erstellung der Maske werden die Bildinformationen beider Fotos subtrahiert. Die Masken können anschließend in Grauwerte überführt (7), normalisiert und invertiert (8) werden. Zur Anwendung der Maske werden die Helligkeitswerte aus der Maske in den Transparenz- bzw. Alpha-Kanal des Produktfotos übernommen. Je größer die Helligkeitswerte eines Bildpunktes in der Maske, desto geringer die Transparenz des Bildpunktes im Produktfoto. Zur Qualitätsverbesserung können die Ergebnisse überlagert werden. (9).Exemplary embodiment: The photos are taken by means of a camera ( 1 ) generated by the illuminated subject ( 2 ) in front of a special background ( 3 ), which is mechanically, in particular with black or white cloth, paper, etc. or electronically by means of flash, monitor, as a television with black, white or colored image or by means of a self-illuminating plan or curved surface whose luminous color is changeable, placed on a photo table , Then at least two shots are taken. The position of the digital camera ( 1 ) and the placement of the illuminated subject ( 3 ) unchanged. The mask can be created in different ways depending on the nature of the subject. For the embodiment underlying the claim 1 the background ( 3 ) changed in color for individual recordings. One of the shots ( 5 ) of the motif ( 2 ) can be in front of a black ( 3 ), the other ( 6 ) in front of a white background ( 3 ) respectively. Possible are any color changes. Colors in the sense of claim 1 are also black and white. To create the mask, the image information of both photos is subtracted. The masks can then be converted to gray values ( 7 ), normalized and inverted ( 8th ) become. To apply the mask, the brightness values from the mask are taken over into the transparency or alpha channel of the product photo. The greater the brightness values of a pixel in the mask, the lower the transparency of the pixel in the product photograph. To improve the quality, the results can be superimposed. ( 9 ).
In einer weiteren Ausführung nach Patentanspruch 2 wird das ausgeleuchtete Motiv (2) statt vor einem schwarzen bzw. farbigen und einem weißen bzw. andersfarbigen Hintergrund (3), mit vier Aufnahmen vor einem roten, grünen, blauen und neutralen Hintergrund aufgenommen. Aus dem Foto mit rotem Hintergrund wird der rote Kanal, aus dem Foto mit grünem Hintergrund der grüne Kanal und aus dem Foto mit blauem Hintergrund der blaue Kanal entfernt. Zur Erstellung der Maske werden die drei ersten Fotos überlagert. Die Maske wird wie zuvor nach auf das Foto mit neutralem Hintergrund angewendet. Eine weitere Anwendung für größere Motive (2) bietet die Erstellung der Maske nach dem Blitz-Schattenriss-Verfahren an, wie nach Patentanspruch 3. Dabei wird zunächst ein normal ausgeleuchtetes Foto des Motivs (2) erstellt. Außerdem wird ein zweites Foto mit starkem Gegenlicht erstellt, auf dem der Hintergrund (3) maximal hell und das Motiv (2) maximal dunkel erscheinen. Die Position des Motivs (2) ist auf beiden Fotos exakt gleich. Die Maske wird erstellt, indem das Foto mit dem hellen Hintergrund normalisiert und invertiert wird (7, 8). Zur Anwendung der Maske werden die Helligkeitswerte aus der Maske in den Transparenz- bzw. Alpha-Kanal des Produktfotos übernommen. Je größer die Helligkeitswerte eines Bildpunktes in der Maske, desto geringer die Transparenz des Bildpunktes im Produktfoto. Auch eine sog. 3D-Aufnahme ist als weitere Anwendungsmöglichkeit beschreibbar. Dafür wird zur Erstellung einer Animation, die den Eindruck einer Rotation des Motivs (2) um die senkrechte Achse erzeugt, das Motiv (2) auf einem Drehteller vor dem Hintergrund (3) zentriert positioniert. Es werden mehrere Einzelbilder im gewünschten Rotationsintervall, maximal bis zur vollen Drehung erstellt. Der Teller wird um einen festen Betrag gedreht. Durch Verwendung mehrerer Kameras auf einem Bogen senkrecht zur Drehachse oder durch Verwendung einer auf diesem Bogen beweglichen Kamera, kann eine Drehung des Motivs auf zwei Achsen ermöglicht werden. Es werden unter Anwendung eines Verfahrens nach Patentanspruch 1 Fotos erstellt sowie ein freigestelltes Foto erzeugt. Die gewonnenen Einzelbilder werden zur Erstellung einer fortlaufenden Animation aneinandergereiht und für eine bestimmte Dauer angezeigt. Alternativ kann mit Hilfe eines geeigneten Darstellungsprogramms der Betrachtungswinkel frei gewählt werden; hier wird je nach gewähltem Betrachtungswinkel das passende Einzelbild angezeigt. In den Ausführungsbeispielen für die Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2 kann durch die Darstellung von Gitternetzlinien im Hintergrund (3) die Lichtbrechung bei volltransparenten oder halbtransparenten Objekten, z. B. mit Wasser gefüllten Gläsern, berücksichtigt werden. Nach Erstellung der für die Maske benötigten Fotos wird durch die Erzeugung mehrerer Aufnahmen mit unterschiedlich positionierten Linien im Hintergrund eine Verzerrungsmatrix erzeugt. Diese Matrix wird unabhängig vom erzeugten Produktfoto gespeichert und kann bei professionellen Fotomontagen zur Verzerrung des künstlich eingefügten Hintergrundes eingesetzt werden. Basierend auf Patentanspruch 1 kann eine Hohlkehle als Hintergrund eingesetzt werden, die aus einem Material gefertigt wird, das sich entweder selbstleuchtend, transluzent oder reflektierend zwischen schwarz und weiß umschalten lässt, einen Farbwechsel erlaubt. In die Hohlkehle kann ein Drehteller aus einem Material mit den gleichen beschriebenen Eigenschaften wie denen des Hintergrundes nahezu nahtlos und für die Kamera unsichtbar eingelassen werden ( ). Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sich das Motiv aus einem beliebigen Winkel oder zugleich aus verschiedenen Winkeln fotografieren lässt, da sich nicht nur die Rückwand oder nur der Boden, sondern Boden und Rückwand frei von Unterbrechungen oder Schattenwurf für eine Freistellung nach dem Verfahren eignen.In a further embodiment according to claim 2, the illuminated subject ( 2 ) instead of a black or colored and a white or otherwise colored background ( 3 ), with four shots taken in front of a red, green, blue and neutral background. From the photo with red background the red channel, from the photo with green background the green channel and from the photo with blue background the blue channel is removed. To create the mask, the first three photos are superimposed. The mask is applied to the photo with a neutral background as before. Another application for larger motifs ( 2 ) offers the creation of the mask according to the flash-shadow method, as in claim 3. Here, a normally lit photo of the subject ( 2 ) created. In addition, a second photo is created with strong backlight on which the background ( 3 ) maximum bright and the subject ( 2 ) appear dark at most. The position of the subject ( 2 ) is exactly the same on both photos. The mask is created by normalizing and inverting the photo with the light background ( 7 . 8th ). To apply the mask, the brightness values from the mask are taken over into the transparency or alpha channel of the product photo. The greater the brightness values of a pixel in the mask, the lower the transparency of the pixel in the product photograph. Also a so-called. 3D recording is described as a further application. This is done to create an animation that gives the impression of a rotation of the subject ( 2 ) around the vertical axis, the motif ( 2 ) on a turntable against the background ( 3 ) centered. Multiple frames are created in the desired rotation interval, maximum until full rotation. The plate is rotated by a fixed amount. By using multiple cameras on an arc perpendicular to the axis of rotation or by using a camera movable on this arc, a rotation of the subject on two axes can be made possible. It will be created using a method according to claim 1 photos and created a freed-up photo. The captured frames are strung together to create a continuous animation and displayed for a specific duration. Alternatively, the viewing angle can be freely selected with the aid of a suitable presentation program; Depending on the selected viewing angle, the appropriate single image is displayed here. In the exemplary embodiments of the method according to claim 1 or 2, by the representation of grid lines in the background ( 3 ) the refraction of light in fully transparent or semitransparent objects, eg. B. filled with water glasses are taken into account. After creating the photos required for the mask, a distortion matrix is created by creating multiple shots with differently positioned lines in the background. This matrix is stored independently of the generated product photo and can be used in professional photomontages to distort the artificially inserted background. Based on claim 1, a groove can be used as the background, which is made of a material that can be either self-luminous, translucent or reflective switch between black and white, a color change allowed. In the groove, a turntable made of a material having the same described properties as those of the background can be inserted almost seamlessly and invisibly for the camera ( ). This embodiment has the advantage that the subject can be photographed from any angle or at the same time from different angles, since not only the rear wall or only the floor, but floor and rear wall are free of interruptions or shadows for an exemption by the method.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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Kamera;Camera;
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22
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ausgeleuchtetes Motiv; (3)illuminated subject; ( 3 )
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33
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veränderbarer Hintergrundchangeable background
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55
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Aufnahme des Motivs vor schwarzem Hintergrund;Picture of the subject in front of a black background;
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66
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Aufnahme des Motivs vor weißem Hintergrund;Shot of the subject in front of a white background;
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77
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Aufnahme des Motivs, in Grauwerte überführt;Recording of the motif, converted to gray values;
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88th
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Aufnahme des Motivs wie (7), normalisiert und invertiert;Recording the subject like ( 7 ), normalized and inverted;
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99
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Überlagerung der Aufnahmen (6) und (8);Overlay of the recordings ( 6 ) and ( 8th );
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1010
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Hintergrund wie (3) mit Hohlkehle und DrehtellerBackground like 3 ) with groove and turntable
