DE19653742C2 - Verfahren zur Archivierung von Bildvorlagen mittels digitaler Bilddatenverarbeitung, insbesondere von Filmen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Archivierung von Bildvorlagen, insbesondere von Filmen, bei dem die Bildvorlage abgetastet wird, die erfaßten Bildpunkte digitalisiert, korrigiert und komprimiert werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Aufgrund der endlichen Haltbarkeitsdauer von Zelluloid-Filmen und deren aufwendiger Lagerung besteht seit langem ein Bedürfnis, die Bildinformationen einfach und dauerhaft zu archivieren. So sind auch vielfältige Anstrengungen unternommen worden, die Bildvorlagen auf anderen Medien zu speichern.

Aus der EP 0 440 230 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der die Bildinformationen eines Kinofilms in ein Videosignal für das Fernsehen umgesetzt werden. Nachteilig an dieser und ähnlichen Vorrichtungen ist, dass die Umsetzung auf das zukünftige Medium Fernsehen zugeschnitten ist, sodass Bildinformationen der Bildvorlage bei der Umsetzung verloren gehen. Bei anschließender Vernichtung der Bildvorlage sind diese Fehler kaum oder gar nicht mehr zu rekonstruieren, so dass die ursprüngliche Bildvorlage nicht mehr aus den Archivdaten vollständig erzeugt werden kann.

Aus dem Fachbuch "Jähne, Bernd: Digitale Bildverarbeitung, 2. Auflage 1991, Springer Verlag Berlin, Seite 41-49" ist bekannt, dass die Unterabtastung einer Bildvorlage unter Verletzung des Abtasttheorems zu irreversiblen Aliasing und Moiré-Effekten führt, so dass daher bei einer verlustfreien Abtastung das Abtasttheorem einzuhalten ist.

Aus der JP 5-63 912 A ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Vorlage mit einstellbarer Auflösung digitalisiert werden kann. Die Vorrichtung umfasst eine Transportvorrichtung, eine Strahlungsquelle, eine optische Vorrichtung zur Abtastung der Bildvorlage und eine Steuerelektronik zur Digitalisierung der erfaßten Bildpunkte. Die Lichtquelle ist ein Laser, der Pulslicht abgibt, das mit einem Spiegelrad in Hauptabtastrichtung abgelenkt wird und auf diese Weise eine Zerlegung der Vorlage in einzelne Punkte vornimmt. Zur freien Einstellung der Abtastauflösung ist eine Steuerung vorgesehen, die die Frequenz der Pulse und/oder die Geschwindigkeit der Hauptabtastung verändert, wobei gleichzeitig die Vorschubgeschwindigkeit geeignet angepasst wird.

Aus der JP 63-12 76 67 A ist eine Fax-Einrichtung zur elektronischen Übertragung einer Bildvorlage bekannt, bei der die geometrische Auflösung der Bildvorlage bestimmt wird. Diese Vorabbestimmung erfolgt mittels eines Detektors. Anschließend wird von einem Prozessor eine maximale Scan- und Bildvorlagegeschwindigkeit berechnet. Die Bildvorlage wird daher mittels eines Einzeldetektors abgetastet, der sich quer über die Bildvorlage bewegt, während die Bildvorlage senkrecht zur Bewegungsrichtung des Einzeldetektors bewegt wird. Dadurch wird die Bildvorlage in Schrägen abgetastet. Durch Abstimmung der beiden Geschwindigkeiten kann dann sichergestellt werden, dass der Einzeldetektor jeden Bereich der Bildvorlage erfasst. Aufgrund der Verwendung von Einzeldetektoren sind die beiden zuvor beschriebenen Verfahren sehr langsam. Ein weiteres Problem ist die notwendige unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeit, die bei einem Film bezüglich des Transports zu Schwierigkeiten führen würde.

Aus der JP-6-33 89 89 A ist eine Vorrichtung mit einem separatem Vorfeldsensor bekannt, mittels dessen eine Vorabtastung einer Bildvorlage vorgenommen wird.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, um Bildvorlagen, insbesondere von Filmen, verlustfrei zu archivieren.

Die Lösung des Problems ergibt sich durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 4. Hierzu wird die Bildvorlage mittels einer optischen Vorrichtung abgetastet und die erfassten Bildpunkte digitalisiert, wobei die optische Vorrichtung mindestens ein als CCD-Matrix oder -Zeile ausgebildetes photosensitives Element aufweist, die Auflösung der Bildvorlage vorab bestimmt oder erfasst wird und anschließend mit einer angepassten Auflösung unter Einhaltung des Abtasttheorems abgetastet wird, wobei die Anpassung der Auflösung durch eine Makropixelbildung erfolgt. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Abtasten der Bildvorlage und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Archivieren der Bildvorlage.

Die Vorrichtung 1 zum Abtasten einer Bildvorlage 2 umfaßt einen Vorfeldsensor 3, einen Hauptsensor 4, eine Strahlungsquelle 5 und Transportrollen 6. Mittels der Transportrollen 6, werden die Bildvorlagen 2 kontinuierlich oder diskontinu­ ierlich an dem Vorfeldsensor 3 und dem Hauptsensor 4 vorbewegt. Dazu sind die Transportrollen 6 z. T. antreibbar ausgebildet. Die Strahlungsquelle 5 durch­ strahlt die Bildvorlage 2, dessen Bildinformationen vom Vorfeldsensor 3 aufge­ nommen werden. Die Auflösung des Vorfeldsensors 3 und des Hauptsensors 4 muß dabei auf die Auflösung der Bildvorlage 2 abgestimmt werden. Gemäß den Abtasttheoremen der Informationstechnik muß die Abtastfrequenz minde­ stens doppelt so groß sein wie die größte Nutzfrequenz, um das Nutzsignal vollständig abzutasten. Ähnliche Überlegungen sind daher auch bei der Abta­ stung von Bildvorlagen anzustellen, d. h. die Auflösung der Abtastvorrichtung muß mindestens doppelt so groß sein wie die kleinste abzutastende Struktur der Bildvortage, um diese ohne Informationsverlust abzutasten. Allerdings führt eine um ein Vielfaches höhere Auflösung der Abtastvorrichtung nicht zu einem mehr an Informationsgehalt, sondern führt zu einer Generierung von Pseudo­ daten. Daher wird in einem ersten Verfahrensschritt die Auflösung der Bildvor­ lage 2 erfaßt. Dazu wird z. B. die Autokorrelationsfunktion der Grauwerte oder die spektrale Verteilung mit Grenzwertbestimmung der Raumfrequenz erfaßt. Da die Auflösung eines Films ein über den ganzen Fim nahezu konstanter Pa­ rameter sein kann, kann dieser Verfahrenschritt im Vorfeld der Archivierung durchgeführt werden und braucht nicht für jede Bildvorlage 2 separat ermittelt werden. Die Anpassung der Auflösung des Vorfeldsensors 3 und des Hauptsensors 4 ist auf verschiedene Arten realisierbar. Ber der Verwendung z. B. einer CCD-Matrix oder einer CCD-Zeile als Vorfeldsensor 3 und Hauptsensor 4 werden benachbarte CCD-Elemente zu Makropixelformaten zusammengefaßt, so daß die erreichbare Auflösung entsprechend angepaßt werden kann. Da die zur Verfügung stehenden CCD-Bauelemente eine um ein Vielfaches höhere Auflösung als die zu archivierenden Bildvorlagen aufweisen, kann auch bei einer diskreten Zusammenfassung benachbarter CCD-Elemente eine ausrei­ chend genaue Einstellung der Auflösung erreicht werden. Wird zwischen der Strahlungsquelle 5 und dem Vorfeldsensor 3 bzw. dem Hauptsensor 4 eine zusätzliche Abbildungsoptik angeordnet, so diese bei der Anpassung der Auflö­ sung mitzuberücksichtigen. Weiter erfaßt der Vorfeldsensor 3 die geometrische Lage und die geometrischen Abmessungen der Bildvorlage 2, sowie gegebe­ nenfalls weitere Zusatzinformationen der Bildvorlage 2 wie z. B. dessen radio­ metrische Verteilung. Wird nun die Bildvorlage 2 durch die Transportrollen 6 weiterbewegt, so wird die zuvor vom Vorfeldsensor 3 erfaßte Bildvorlage 2 nun­ mehr auf den Hauptsensor 4 abgebildet. Dieser tastet dann die Bildvorlage 2 mit der vom Vorfeldsensor 3 ermittelten Auflösung Bildpunkt für Bildpunkt ab. Die vom Vorfeldsensor 3 bzw. Hauptsensor 4 erfaßten Daten werden an eine Signalelektronik 7 übergeben, digitalisiert und mittels bekannter Datenkom­ pressionsalgorithmen auf einer EDV-Anlage 8 komprimiert und auf einen Massen-Datenspeicher 9 übertragen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Archivierung von Bildvorlagen, insbesondere von Filmen, bei dem die Bildvorlage mittels einer optischen Vorrichtung abgetastet wird und die erfassten Bildpunkte digitalisiert werden, wobei die optische Vorrichtung mindestens ein photosensitives Element zur Abtastung der Bildvorlage aufweist, die Auflösung der Bildvorlage vorab bestimmt oder erfasst wird und anschließend mit einer angepassten Auflösung abgetastet wird, wobei das Abtasttheorem eingehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass das photosensitive Element als CCD-Matrix oder -Zeile ausgebildet ist, wobei die Anpassung der Auflösung durch eine Makropixelbildung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorabbestimmung der maximalen Auflösung der Bildvorlage die Autokorrelationsfunktion der Grauwerte oder die spektrale Verteilung mit Grenzwertbestimmung der Raumfrequenz erfasst wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der optischen Abtastung der Bildvorlage (2) Bilszusatzinformationen wie z. B. radiometrische Verteilung oder Körnung der Bildvorlage miterfasst und in Form eines Datenheaders mitgeführt werden.

4. Vorrichtung zur Archivierung von Bildvorlagen, umfassend eine Transportvorrichtung für die Bildvorlage, eine Strahlungsquelle, eine optische Vorrichtung mit einem Hauptsensor zur Abtastung der Bildvorlage und eine Steuerelektronik zur Digitalisierung der erfassten Bildpunkte der Bildvorlage, wobei die Auflösung der Bildvorlage vorab bestimmbar ist und die Auflösung des Hauptsensors adaptiv an die erfasste Auflösung der Bildvorlage anpassbar ist, so dass das Abtasttheorem eingehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorrichtung ein Vorfeld-Sensor (3) zur Vorabbestimmung der maximalen Auflösung der Bildvorlage (2) zugeordnet ist, der Hauptsensor (4) und der Vorfeld-Sensor (3) als CCD-Matrix oder -Zeilen ausgebildet sind, wobei mittels einer Makropixelbildung die Auflösung des Hauptsensors (4) veränderbar ist.