DE19828756B4

DE19828756B4 - Film scanner with electronic correction of image level errors

Info

Publication number: DE19828756B4
Application number: DE1998128756
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. Fell
Original assignee: Bts Holding International Bv Breda; BTS Holding International BV
Current assignee: DFT Digital Film Technology Holding GmbH
Priority date: 1998-06-27
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2018-06-28
Also published as: DE19828756A1

Abstract

Filmabtaster mit einer Anordnung zur Ermittlung und elektronischen Korrektur von Bildstandsfehlern bei einer fernsehmäßigen Abtastung eines Films (10), der quer zum Strahlengang (30) zwischen einer Lichtquelle (31) und einem opto-elektronischen Sensor (32) über ein Gate (G) transportiert wird, wobei durch Perforationsabtastung Signale zur Korrektur der Bildstandsfehler erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Film (10) ausschließlich außerhalb des Gates (G) geführt ist und daß mittels einer Anordnung zur Erzeugung von Korrektursignalen aus zwei einander gegenüberliegenden, bildbestimmenden abgetasteten Perforationslöchern Korrektursignale, unabhängig von der Signalabtastung der Filmbilder (13), erzeugt werden.telecine with an arrangement for detection and electronic correction image frame errors in a television sample of a film (10) which is transverse to the beam path (30) between a light source (31) and an opto-electronic sensor (32) via a gate (G) transported is, where by perforation scanning signals to correct the Image level errors are generated, characterized in that the film (10) exclusively outside of the gate (G) is and that means an arrangement for generating correction signals from two each other opposite, image-determining scanned perforation holes correction signals, independent of signal sampling of the film images (13).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Filmabtaster mit einer Anordnung zur Ermittlung und elektronischen Korrektur von Bildstandsfehlern bei einer fernsehmäßigen Abtastung eines Films, der quer zum Strahlengang zwischen einer Lichtquelle und einem opto-elektronischen Sensor über ein Gate transportiert geführt ist, wobei durch Perforationsabtastung Signale zur Korrektur der Bildstandsfehler erzeugt werden.The The invention relates to a film scanner with an arrangement for the determination and electronic correction of image level errors in a television sampling a film that is transverse to the beam path between a light source and an opto-electronic sensor transported via a gate guided is, where by perforation scanning signals to correct the Image level errors are generated.

Ein wesentlicher Nachteil der Wiedergabequalität von Filmen im Fernsehen gegenüber Aufnahmen mit elektronischen Kameras sind sichtbare horizontale und vertikale Bildstandsfehler. Diese teils periodischen, teils statischen Schwankungen der Bildlage können verschiedene Ursachen haben. Zum einen kann es sich dabei um Positionierungsfehler sowohl in der Aufnahmekamera als auch in der Negativ/Positiv-Kopiermaschine handeln. Zum anderen können Gleichlauffehler des Filmabtasters zu Bildstandsfehlern führen. Außerdem können auch Toleranzen in den Perforationsmaßen des Filmmaterials Bildstandsfehler verursachen. Selbst bei der Einhaltung sehr enger mechanischer Toleranzen, z.B. im Bereich von 1μm bis 2μm, können Toleranzverkettungen zu deutlich sichtbaren Bildstandsfehlern auf einem Fernsehmonitor führen.One major disadvantage of the playback quality of films on television compared to recordings with electronic cameras are visible horizontal and vertical Picture instabilities. These partly periodic, partly static fluctuations the picture position can have different causes. On the one hand it can be positioning errors both in the recording camera and in the negative / positive copy machine act. For another Synchronization error of the film scanner lead to Bildstandsfehlern. Besides, too Tolerances in the perforation dimensions of the film material Bildstandsfehler cause. Even with very tight mechanical tolerances, e.g. in the range of 1μm up to 2μm, can Tolerance chaining to clearly visible Bildstandsfehlern on lead a television monitor.

Aus optischen Vermessungen der Filmkante ist bekannt, daß die Referenzkante keineswegs eine gerade Linie, sondern eine Kurve mit langwelligen und kurzwelligen Anteilen ist. Daraus kann man schließen, daß der Verlauf der Filmkante beim Abtasten des Bildes an der Seitenkante des Bildes abgebildet wird. Dies bedeutet, daß eine gerade Linie auf dem Bild als krumme Linie abgetastet wird, weil ein Führungselement den Film immer zur Anlage an einer Keramik zwingt und dabei den Film und das Bild im Takt der Filmkante seitlich hin und her bewegt, während die Abtastzeile gehäusefest bleibt. Die Unregelmäßigkeit der Filmkanten erzeugt über die Führungskeramik im Gate H-Fehler innerhalb eines Bildes und von Bild zu Bild in der Größenordnung von 15μm bis 30μm. Wenn man dagegen auf eine Seitenführung des Films im Gate verzichtet, so lassen sich kurzwellige Kantenstörungen vollständig vermeiden, langwellige Kantenstörungen können aber weiterhin wirksam sein. Dies kann dazu führen, daß das Filmbild nicht mehr vollständig von der Abtastzeile erfaßt wird, sondern seitlich herausläuft.Out Optical measurements of the film edge is known that the reference edge not a straight line, but a curve with long-wave and is shortwave proportions. From this one can conclude that the course the edge of the film when scanning the image at the side edge of the image is shown. This means that a straight line on the Picture is scanned as a curved line, because a guide element always forces the film to attach to a ceramic and thereby the Film and the image to the beat of the film edge laterally moved back and forth, while the Scan line fixed to the housing remains. The irregularity the film edges generated over the leadership ceramics in the gate H error within an image and from image to image in of the order of magnitude of 15μm up to 30μm. If, on the other hand, you do without a side guide of the film in the gate, shortwave edge disturbances can be completely avoided, longwave edges disorders can but continue to be effective. This may cause the movie image to become completely out of place the scan line is detected, but runs out sideways.

Die langwelligen Störungen liegen im Bereich einer Länge von etwa 200mm bei maximal 30μm, während die kurzwelligen Störungen im Bereich einer Länge von 20mm etwa bei maximal 15μm liegen.The long-wave disturbances lie in the range of a length of about 200mm at a maximum of 30μm, while the short-wave disturbances in the range of a length from 20mm to a maximum of 15μm.

Aus DE 37 36 789 C2 ist ein Verfahren zur Ermittlung und elektronischen Kompensation von Bildstandsfehlern bekannt, bei welchem die Ermittlung der Bildstandsfehler in Abhängigkeit von mindestens einem, jedem Filmbild zugeordneten Bezugsmerkmal erfolgt. Als Bezugsmerkmale werden die Perforationslöcher des Filmes und/oder die Berandung des Filmbildes und/oder auf dem Film aufbelichtete Markierungen verwendet. Ferner werden die Bezugsmerkmale unter einem Winkel α gegenüber der Laufrichtung des Filmes abgetastet, wobei mindestens eines der so gewonnenen Abtastmuster mit einem entsprechenden, vorher gespeicherten Referenzmuster verglichen wird. Dabei wird aus der Abweichung des mindestens einen Abtastmusters vom Referenzmuster mindestens eine Korrektursignalgröße ermittelt, mit welcher die elektronische Kompensation des horizontalen und/oder vertikalen Bildstandes von abgetasteten Filmbildern durchgeführt wird. Ferner wird dabei die Auswahl der Korrektursignalgrößen bei Auswahl einer oder mehrerer Ermittlungskriterien automatisch nach festgelegter Folge durchgeführt.Out DE 37 36 789 C2 For example, a method for determining and electronically compensating image-level errors is known in which the image-level errors are determined as a function of at least one reference feature assigned to each film image. As reference features, the perforation holes of the film and / or the boundary of the film image and / or on the film imprinted markers are used. Further, the reference features are scanned at an angle α to the direction of travel of the film, with at least one of the scanned patterns thus obtained being compared to a corresponding, previously stored reference pattern. In this case, at least one correction signal variable is determined from the deviation of the at least one scanning pattern from the reference pattern, with which the electronic compensation of the horizontal and / or vertical image position of scanned film images is performed. Furthermore, the selection of the correction signal variables is automatically carried out according to a defined sequence when one or more determination criteria are selected.

Aus der DE 195 40 005 A1 ist ein Filmabtaster bekannt, bei dem ein Film über eine in Filmlaufrichtung gekrümmte Führung mit seitlich hochgezogenen Kufen zur Auflage der Filmränder geführt wird. Im Abtastbereich ist ein quer zur Laufrichtung des Films angeordneter Spalt vorgesehen, durch welchen Licht auf den Film fällt. Bei dem bekannten Filmabtaster werden unerwünschte Filmdurchbiegungen dadurch reduziert, dass der Film im Bereich des Spalts durch ein der Durchbiegung entgegenwirkendes Luftpolster unterstützt ist.From the DE 195 40 005 A1 a film scanner is known in which a film is guided over a curved in the direction of film travel guide with laterally raised runners for supporting the film edges. In the scanning region, a gap is arranged transversely to the running direction of the film, through which light falls on the film. In the known film scanner unwanted film deflections are reduced by the fact that the film is supported in the region of the gap by an air cushion counteracting the deflection.

Aus der GB 2 244 884 A ist ein Filmabtaster bekannt, bei dem zur Korrektur von Bildstandsfehlern die Ablenkeinheit einer zur Beleuchtung des Films verwendeten Kathodenstrahlröhre so gesteuert wird, dass der sich daraus ergebende Lichtpunkt auch über die Perforationslöcher geführt und abgetastet wird. Die Lageinformation der Perforationslöcher wird in einer Korrekturschaltung zur Erzeugung von Korrektursignalen verwendet.From the GB 2 244 884 A For example, a film scanner is known in which the deflection unit of a cathode ray tube used to illuminate the film is controlled in such a way that the resulting light spot is also guided and scanned across the perforation holes in order to correct image frame errors. The position information of the perforation holes is used in a correction circuit for generating correction signals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filmabtaster der eingangs genannten Art zu verbessern. Of the Invention is based on the object, a film scanner of the beginning to improve the type mentioned.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Film ausschließlich außerhalb des Gates geführt ist und daß daß mittels einer Anordnung zur Erzeugung von Korrektursignalen von zwei einander gegenüberliegenden bildbestimmenden abgetasteten Perforationslöchern Korrektursignale, unabhängig von der Signalabtastung der Filmbilder (13), erzeugt werden.This object is achieved according to the invention in that the film is guided exclusively outside the gate and that that by means of an arrangement for generating correction signals of two opposite image-determining scanned perforation holes Corrective independent of the signal sampling of the film images ( 13 ), be generated.

Durch den Verzicht auf eine mechanische Kantenführung im Gate-Bereich wird erreicht, daß die oben genannten kurzwelligen Störungen nicht mehr auftreten. Dadurch, daß die Filmführung außerhalb des Gates erfolgt, kann eine an dieser Führung auftretende Filmstörung sich nur noch vermindert am Gate auswirken. Je weiter somit die Führung vom Gate entfernt ist, umso weniger wirkt sich eine an der Führung auftretende Filmkantenstörung, d.h. Querverschiebung, am Gate aus.By the absence of a mechanical edge guide in the gate area is achieved that the above-mentioned short-wave disturbances no longer occur. By doing the filming outside the gate, can a occurring at this guide movie disorder only have a reduced effect on the gate. The further thus the guide away from the gate, the less the effect on the leader Film edges disorder i.e. Transverse shift, at the gate.

Bevor die Verschiebung am Gate weiter anwachsen kann, ändert sich die Störung in der Regel, so daß sich die seitliche Verschiebung am Gate wieder umkehrt. Der Film bleibt also relativ ruhig. Derartige langsame Querbewegungen in der Größenordnung von ± 10μm am Gate, abhängig von den langwelligen Kantenstörungen, sind somit unvermeidlich.Before the shift at the gate can continue to grow, the disturbance changes to usually, so that the lateral shift at the gate reverses again. The movie stays so relatively quiet. Such slow transverse movements of the order of magnitude of ± 10μm at the gate, dependent from the long-wave edge disturbances, are therefore inevitable.

Die elektronische Abtastung erfolgt bei dem Verfahren gemäß der Erfindung mit einem sogenannten CCD-Verfahren (Charge Coupled Device). Dabei werden die Filmbilder zeilenweise abgetastet. Damit wegen der langwelligen Kantenstörungen kein Bildinhalt verloren geht, muß die CCD-Zeile etwas mehr als die Bildbreite abtasten. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Perforationsabtastung können die genannten und darüber hinaus auch durch Drehbewegungen erzeugte Bildstörungen auf einfache Weise dadurch kompensiert werden, daß die Korrektursignale durch die optische Perforationsabtastung der beiden einander gegenüberliegenden bildbestimmenden Perforationslöcher erzeugt werden. Ein erfindungsgemäßer Filmabtaster zeigt somit eine berührungslose, elektronische Überwachung der Bildbewegung, die die Abweichungen vom Sollwert erfaßt und sie als Steuer-/Korrekturfaktoren an beispielsweise einen Speicher in einer nachgeschalteten Elektronik weitergibt.The Electronic scanning takes place in the method according to the invention with a so-called CCD method (Charge Coupled Device). It will be the film images scanned line by line. So because of the long-wave edges disorders no image content is lost, the CCD line must be slightly more than scan the image width. In conjunction with the Perforationsabtastung invention can the mentioned and above In addition, image noise caused by rotational movements in a simple way be compensated that the Correction signals by the optical perforation scanning of the two opposite each other image-determining perforation holes be generated. An inventive film scanner thus shows a non-contact, electronic surveillance the image movement, which detects the deviations from the setpoint and they as Control / correction factors to, for example, a memory in one forwarded downstream electronics.

Die bildbestimmenden Perforationslöcher sind z. B. die sogenannten Mitchell-Löcher, d.h. die Löcher, die in einer Kamera bei der Aufnahme des Bildes zur Fixierung des Filmes benutzt wurden und die jedem Bild individuell zugeordnet sind. Die beiden bildbestimmenden Perforationslöcher werden durch die optische Abtastung in ihrer Gesamtheit erfaßt, um daraus die Mitte der Perforationslöcher abzuleiten. Dadurch werden die Formtoleranzen der Perforation minimiert.The image defining perforation holes are z. B. the so-called Mitchell holes, i.e. the holes, in a camera when capturing the image to fix the Filmes were used and assigned to each image individually are. The two image-defining perforation holes are replaced by the optical Scanned in their entirety to make it the center of the perforation derive. This minimizes the form tolerances of the perforation.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können somit die Toleranzen des Rohfilmes, des Filmschrumpfes, die Rundlauftoleranzen des Capstans, Teilungs-Durchmesser- und Rundtoleranzen der Zahnrolle, Regelungstoleranzen und der Einfluß der Kamera auf die Bildlage besser beherrscht werden. Gegebenenfalls könnte somit die Zahnrolle mit ihrem Tacho entfallen.By the inventive method can thus the tolerances of the raw film, the film shrinkage, the concentricity tolerances of the capstan, pitch-diameter and round tolerances of the sprocket, control tolerances and the influence of Camera to be mastered on the picture position better. Possibly could thus eliminating the sprocket with her speedometer.

Die Merkmale des Anspruches 2 zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung bei der die Abtastung der beiden bildbestimmenden Perforationslöcher in bezug auf einen einzigen Punkt des abzutastenden Bildes ausgewertet wird. Dazu wird ein einziger Korrekturvektor errechnet und das gesamte Bild entsprechend verschoben. Wichtig ist hierbei, daß nur die beiden bildbestimmenden Perforationslöcher verwendet werden, die auch bei der Aufnahme des Filmes als Sperrlöcher gedient haben. Bei jeder Abtastung eines jeden Bildes werden also die vor diesem Bild liegenden Perforationslöcher als bildbestimmende Perforationslöcher zur Ermittlung der jeweiligen Korrektursignale verwendet. Bei dieser vereinfachten Ausgestaltung der Anordnung zur Erzeugung der Korrektursignale wird pro Bild ein einziger Korrekturvektor erzeugt, der das abgetastete Bild, einfach gesagt, geraderücken soll. Beim Abtasten wird das fehlerhafte Bild zunächst von einem ersten Speicher aufgenommen, im folgenden Speicher entsprechend dem Korrekturvektor korrigiert, so daß auf einem nachgeschalteten Monitor ein von den ermittelten Fehlern bereinigtes Bild erscheint.The Features of claim 2 show an embodiment of the invention in which the scanning of the two image-determining perforation holes with respect is evaluated to a single point of the image to be scanned. For this purpose, a single correction vector is calculated and the entire Picture moved accordingly. It is important that only the two image-determining perforation holes used, which also served as a locking holes when recording the film to have. At each scan of each image are so before This hole perforation holes as image defining perforation holes for Determination of the respective correction signals used. At this simplified configuration of the arrangement for generating the correction signals a single correction vector is generated per image, which is the sampled Picture, simply put, straighten should. During scanning, the faulty image is first of a first memory recorded in the following memory according to the Correction vector corrected so that on a downstream Monitor a picture cleared of the detected errors appears.

Die Ausgestaltung des Filmabtasters gemäß Anspruch 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung gemäß Anspruch 2. Dabei erfolgt die Abtastung der beiden Perforationslöcher in bezug auf den Mittelpunkt des abzutastenden Bildes. Dabei werden somit in dem Augenblick, in dem die Bildmitte abgetastet wird, die Positionen der beiden bildbestimmenden Löcher ermittelt. Aus den so ermittelten Positionen der beiden Perforationslöcher kann sodann die Verschiebung des Bildmittelpunktes in Form eines einzigen Störvektors ermittelt und im Speicher korrigiert werden. Bei diesem Verfahren ist der Mittelpunkt des Bildes der Idealpunkt. Alle anderen Bildpunkte werden nur unvollkommen korrigert.The Embodiment of the film scanner according to claim 3 shows a particularly advantageous embodiment the invention according to claim 2. In this case, the sampling of the two perforation holes in with respect to the center of the image to be scanned. It will be thus at the moment in which the center of the image is scanned, the Positions of the two image-determining holes determined. Out of the sun determined positions of the two perforation holes can then be the shift of the image center in the form of a single spurious vector and corrected in memory become. In this process, the center of the image is the Ideal point. All other pixels are corrected imperfectly.

Die Merkmale des Anspruches 4 zeigen eine weitere Ausgestaltung des im Anspruch 1 dargestellten erfindungsgemäßen Filmabtasters. Dabei erfolgt eine kontinuierliche Verfolgung der Perforationslöcher während der Filmbewegung, um die Korrektursignale für die Vertikal- und Horizontal-Abweichungen des Bildes daraus abzuleiten. Bei diesem Verfahren werden somit die Bewegungen der beiden Perforationslöcher über eine gewisse Bildhöhe kontinuierlich verfolgt, dadurch kann für jede einzelne abgescannte Bildzeile ein Lagenfehler ermittelt und mit einem besonderen Zeilenvektor im nachfolgenden Speicher korrigiert werden. Das auf dem Monitur erscheinende Bild ist dann von Fehlern frei. Da bei diesem Verfahren jede Zeile permanent auf evtl. Fehler abgetastet wird, ergibt sich ein gegenüber dem erstgenannten vereinfachten Verfahren eine erhebliche Verbesserung der Genauigkeit, da nunmehr eine zeilenweise Korrektur möglich ist.The features of claim 4 show a further embodiment of the invention shown in claim 1 film scanner. In this case, a continuous tracking of the perforation holes during the film movement takes place in order to derive the correction signals for the vertical and horizontal deviations of the image from it. In this method, the movements of the two perforation holes are thus continuously monitored over a certain image height, thereby a position error can be determined for each individual scanned image line and corrected with a special line vector in the subsequent memory. The picture appearing on the monogram is then free of errors. Since in this method, each line is permanently scanned for any errors, results compared to the former simplified method, a significant improvement in accuracy, since now a line by line Correction is possible.

Die Merkmale des Anspruches 5 zeigen eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Filmabtasters gemäß Anspruch 2 oder 3. Bei dieser Ausgestaltung werden die bildbestimmenden Perforationslöcher von zwei Abtastoptiken als Totalabbildungen gespeichert, um die Lochkantenfehler auszugleichen. Dabei wird dann der jeweilige Mittelpunkt des Loches für die Berechnung des Korrekturvektors ermittelt.The Features of claim 5 show an advantageous embodiment a film scanner according to claim 2 or 3. In this embodiment, the image-determining perforation holes of two scanning optics stored as total images to the hole edge errors compensate. In this case, then the respective center of the hole for the calculation of the correction vector.

Die Merkmale des Anspruches 6 zeigen eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Filmabtasters nach Anspruch 4. Dazu sind mehrere, beiderseits des abzutastenden Bildes angeordnete Sensorreihen erforderlich, die die beiden bildbestimmenden Perforationslöcher über ca. eine Bildbreite hinweg kontinuierlich verfolgen.The Features of claim 6 show an advantageous embodiment a film scanner according to claim 4. These are several, both sides sensor rows arranged in the image to be scanned are required, the two image-defining perforation over about a picture width away track continuously.

In der Zeichnung ist in den 1 und 2 ein bekannter Filmabtaster und in 3 bis 7 Ausführungsbeispiele des Gegenstandes gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is in the 1 and 2 a well-known film scanner and in 3 to 7 Embodiments of the article according to the invention shown schematically.

1 zeigt in einer Draufsicht eine Abtasteinrichtung (Gate) eines bekannten Filmabtasters mit einem aufgelegten Film, dessen Ränder stark übertrieben unregelmäßig gezeichnet sind, 1 shows in a plan view a scanning device (gate) of a known film scanner with an applied film whose edges are drawn greatly exaggerated irregular,

2 zeigt durch den Filmabtaster gemäß 1 abgetastete Zeilen, 2 shows by the film scanner according to 1 scanned lines,

3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt einer Filmkante, 3 shows an enlarged section of a film edge,

4 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Filmabtasters im Abtastbereich mit zwei eingebauten Abtastoptiken, 4 shows a plan view of a film scanner according to the invention in the scanning area with two built-in scanning optics,

5 zeigt die spezielle Geometrie des Bildmittelpunktes M bei einer fehlerhaften Lage des Bildes, 5 shows the special geometry of the image center M in the case of an incorrect position of the image,

6 zeigt eine Draufsicht gemäß 4, jedoch mit zeilenförmigen Sensoren, und 6 shows a plan view according to 4 , but with line-shaped sensors, and

7 zeigt eine schematische Ansicht eines Filmabtasters gemäß 4 oder 6 mit den Führungen außerhalb des Gates. 7 shows a schematic view of a film scanner according to 4 or 6 with the guides outside the gate.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist in 1 eine Abtasteinrichtung (ein Gate) dargestellt, wie sie bisher verwendet wird. Auf dem Gate liegt ein Film 10, der seitlich mit Perforationslöchern 11 und 12 versehen ist. Mit 13 ist eines der auf dem Film befindlichen Bilder bezeichnet, die von einer ortsfesten Abtast-Zeile 14 abgetastet werden. Bei bisher bekannten Bauarten wird der Film 10 von einer ortsfesten Führungskeramik 15 geführt, wobei ein federnd gelagertes Führungskugellager 16 den Film immer zur Anlage an der Kermik 15 zwingt. Zur Bestimmung der Reproduzierbarkeit von Horizontal-Bildstandsmessungen wurden in Versuchen die ermittelten Horizontal-Fehler eines bestimmten Filmstückes mehrfach gemessen. Die Meßkurven waren auf 1μm bis 2μm reproduzierbar, wenn sie auf das gleiche Bild (Frame) bezogen waren. Wurden die Meßkurven jedoch um nur einen Frame versetzt verglichen, so ergaben sich Unterschiede bis zu 25μ. Daraus kann man schließen, daß der Verlauf der Filmkante 17 beim Scannen des Bildes 13 sich an den Seitenkanten 13a des Bildes 13 abbildet. Eine gerade Linie 18 auf dem Bild 13 wird als eine krumme Linie 19 gescannt, weil das Führungskugellager 16 den Film 13 immer zur Anlage an der Keramik 15 zwingt, dabei den Film 10 und das Bild 13 im Takt der Filmkante 17 seitlich hin und her bewegt, während die Abtast-Zeile 14 gehäusefest bleibt. Der mit 20 bezeichnete Abstand zwischen der Filmkante 17 (Referenzkante) und der Bildkante 13a ist ebenfalls nicht konstant, sondern variiert ähnlich wie die Filmkante 17. Deswegen variiert auch der mittlere Bildkantenabstand von Bild zu Bild. In 1 sind mit 21 die Transportgeschwindigkeit des Films (V_Film) und mit 22 die quer zur Transportrichtung auftretende Quergeschwindigkeit (V_Quer) des Films 10 bezeichnet.To illustrate the invention is in 1 a scanner (gate) as used heretofore. There is a movie on the gate 10 , the side with perforation holes 11 and 12 is provided. With 13 is one of the images located on the film, by a fixed scanning line 14 be scanned. In previously known types of film 10 from a fixed guide ceramic 15 guided, wherein a spring-mounted guide ball bearings 16 the film always to the plant at the Kermik 15 forces. In order to determine the reproducibility of horizontal image position measurements, the determined horizontal defects of a specific film piece were repeatedly measured in experiments. The traces were reproducible to 1μm to 2μm when referenced to the same frame. However, if the traces were compared by just one frame offset, the differences were up to 25μ. From this one can conclude that the course of the film edge 17 when scanning the picture 13 on the side edges 13a of the picture 13 maps. A straight line 18 in the picture 13 is considered a crooked line 19 Scanned, because the guide ball bearing 16 the movie 13 always attached to the ceramic 15 force the film 10 and the picture 13 in time with the edge of the film 17 moved laterally back and forth while the scanning line 14 remains fixed to the housing. The one with 20 designated distance between the film edge 17 (Reference edge) and the image edge 13a is also not constant, but varies similar to the film edge 17 , Because of this, the average image edge distance varies from image to image. In 1 are with 21 the transport speed of the film (V _film ) and with 22 the transverse speed (V _cross ) of the film occurring transversely to the direction of transport 10 designated.

2 zeigt schematisch mehrere abgetastete Zeilen 23, wie sie abgebildet werden, wenn die Filmkante 17 so unregelmäßig, wie in 1 dargestellt, ausgebildet ist. 2 schematically shows several scanned lines 23 as they are imaged when the film edge 17 as irregular as in 1 shown, is formed.

In 3 ist eine derartig unregelmäßig ausgebildete Filmkante bzw. Referenzkante 17 noch einmal vergrößert dargestellt. Aus optischen Vermessungen der Filmkante ist bekannt, daß diese Kante eine Kurve mit langwelligen und kurzwelligen Anteilen ist. Die langwelligen Störungen liegen etwa in einem Bereich von L = 200mm und haben eine maximale Größe von etwa S = 30μm. Die kurzwelligen Störungen liegen etwa in einem Bereich von L = 20mm und haben eine maximale Größe von S = 15μm.In 3 is such an irregularly formed film edge or reference edge 17 shown enlarged again. It is known from optical measurements of the film edge that this edge is a curve with long-wave and short-wave components. The long-wave disturbances are approximately in a range of L = 200mm and have a maximum size of about S = 30μm. The short-wave disturbances are approximately in a range of L = 20mm and have a maximum size of S = 15μm.

Wie oben dargelegt, erzeugt die unregelmäßig ausgebildete Filmkante 17 bei den bekannten Bauarten über die Führungskeramik 15 im Gate Horizontal-Fehler innerhalb eines Bildes 13 und von Bild zu Bild in der Größenordnung von 15μm bis 30μm (ca. 0,5 bis 1 Pixel). Um diese Horizontal-Fehler zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung einerseits auf die Führungskeramik 15 im Gate verzichtet, wodurch die kurzwelligen Kantenstörungen verschwinden. Andererseits werden die noch verbleibenden langwelligen Kantenstörungen durch die erfindungsgemäße Perforationsabtastung kompensiert. Dabei ist die Abtastung von zwei bildbestimmenden Perforationslöchern erforderlich. Eine derartige vereinfachte Anordnung zur Ermittlung der Bildstandsfehler ist in 4 dargestellt. Mit 10 ist wieder der bereits in 1 dargestellte Film mit seinen Perforationslöchern 11 und 12 und seinen Bildern 13 bezeichnet. Mit 24 ist die Bildteilung bezeichnet (z.B. Abstand über 4 Perforationen oder 3 Perforationen). Neben der gehäusefesten Abtast-Zeile 14 sind nunmehr zwei gehäusefeste Abtastoptiken 25, 26 vorgesehen, die jeweils im Bereich der Perforationslöcher 11 bzw. 12 angeordnet sind.As stated above, the irregularly formed film edge creates 17 in the known designs on the guide ceramic 15 horizontal error within a picture in the gate 13 and from image to image in the order of 15μm to 30μm (about 0.5 to 1 pixel). In order to avoid these horizontal errors, according to the invention, on the one hand, the guide ceramic 15 omitted in the gate, whereby the short-wave edge noise disappear. On the other hand, the remaining long-wave edge disturbances are compensated by the perforation scanning according to the invention. The scanning of two image-determining perforation holes is required. Such a simplified Anord to determine the image position errors is in 4 shown. With 10 is back in already 1 illustrated film with its perforation holes 11 and 12 and his pictures 13 designated. With 24 is the image division designates (eg distance over 4 perforations or 3 perforations). Next to the housing-fixed scanning line 14 are now two housing-fixed scanning optics 25 . 26 provided, respectively in the area of the perforation holes 11 respectively. 12 are arranged.

Betrachtet werden im folgenden zwei einander gegenüberliegende Perforationslöcher 11 und 12 gemäß 4, die in dem Augenblick im Bereich der beiden Abtastoptiken 25, 26 liegen, in welchem der Punkt M des Bildes 13 von der Abtastzeile 14 abgetastet wird und die nachfolgend mit Perf 1 und Perf 2 bezeichnet sind. Bei idealem Film 10 und idealem Filmlauf haben die beiden bildbestimmenden Perforationslöcher Perf 1 und Perf 2 eine bestimmte, feste Position (Soll-Lage) innerhalb der Abtastbereiche der beiden Abtastoptiken 25, 26. Bei einer fehlerhaften Lage des Bildes 13 auf dem Film 10 und/oder einem gestörten Filmlauf ändern sich jedoch auch die Positionen der Perforationslöcher Perf 1 und Perf 2 im Abtastbereich der Meßoptiken. In jeder Abtastoptik kann die Ist-Lage des Perforationsloches gemessen werden und die Abweichung von der Soll-Lage bestimmt werden. In der Optik 25 wird die Abweichung von Perf 1 in X- und Y-Richtung gemessen, in der Optik 26 die Abweichung der Perf 2 nur in Y-Richtung.Considered in the following two opposite perforation holes 11 and 12 according to 4 at the moment in the range of the two scanning optics 25 . 26 lie in which the point M of the image 13 from the scan line 14 is scanned and the following with Perf 1 and perf 2 are designated. Ideal movie 10 and ideal film running, the two image-defining perforation holes Perf 1 and perf 2 a certain, fixed position (desired position) within the scanning ranges of the two scanning optics 25 . 26 , In case of a faulty position of the image 13 on the movie 10 and / or a disturbed film run, however, also change the positions of the perforation holes Perf 1 and perf 2 in the scanning range of the measuring optics. In each scanning optics, the actual position of the perforation hole can be measured and the deviation from the desired position can be determined. In optics 25 is the deviation of Perf 1 measured in the X and Y directions, in optics 26 the deviation of perf 2 only in the Y direction.

Der Mittelpunkt von Perf 1 (P₁) und die Richtung zur Mitte von Perf 2 legen einen Basisstrahl fest, der für die ganze Bildebene bestimmend ist. Jeder beliebige Punkt P_i des Bildes kann durch einen Abstand R_i von P₁ und seinem Winkel β_i zum Basisstrahl eindeutig festgelegt werden.The center of perf 1 (P ₁ ) and the direction to the center of Perf 2 set a base ray that determines the whole image plane. Any point P _{i of} the image can be uniquely determined by a distance R _i from P ₁ and its angle β _i to the base beam.

In 5 wurde bespielsweise der Bildmittelpunkt M gewählt, der sich in der Mitte der Abtast-Zeile 14 befindet. Er ist festgelegt durch die Spitze des Dreiecks (P₂, P₁, M), das auf dem Basistrahl liegt. Das stark ausgezogene Dreieck stellt eine beliebige Ist-Lage des Bildes dar, das schwach ausgezogene Dreieck stellt die Soll-Lage dar.In 5 For example, the center of the image M was selected, which is in the middle of the scanning line 14 located. It is defined by the apex of the triangle (P ₂ , P ₁ , M) lying on the base beam. The strongly drawn triangle represents any actual position of the image, the weakly drawn triangle represents the desired position.

Die Verbindungslinie M_IstM_Soll ist ein Maß für die Abweichung des Bildmittelpunktes M aus der Soll-Lage. Sie ist entstanden aus einer translatorischen Verschiebung (X₁ und Y₁) des gesamten Dreiecks und einer überlagerten Drehung (α) um P₁.The connecting line M _is M _desired is a measure of the deviation of the image center M from the desired position. It is the result of a translational shift (X ₁ and Y ₁ ) of the entire triangle and a superimposed rotation (α) around P ₁ .

Die Drehung (α) ist nur im Punkt P₁ eine reine Drehung ohne Translation, für den Punkt M bedeutet sie eine Drehung und eine zusätzliche Translatin (X_rot und Y_rot).The rotation (α) is a pure rotation without translation only at the point P ₁ , for the point M it means a rotation and an additional translatin (X _red and Y _red ).

Werden die Verschiebungen des Punktes M aufgeteilt in eine horizontale Komponente H_M und eine vertikale Komponente V_M, dann ergibt sich: HM = X1 + X1 rot + R Δ Y/Lperf sin(β) = X1 + ΔY CH VM = Y1 + Y1 rot + R Δ Y/Lperf cos(β) = Y1 + ΔY CV C_H = R/L_perf sin(β) C_V = R/L_perf cos(β)If the displacements of the point M are divided into a horizontal component H _M and a vertical component V _M , the result is: H M = X 1 + X 1 red + R ΔY / L perf sin (β) = X 1 + ΔY C H V M = Y 1 + Y 1 red + R ΔY / L perf cos (β) = Y 1 + ΔY C V C _H = R / L _perf sin (β) C _V = R / L _perf cos (β)

Die Verschiebung des Punktes M kann somit aus dem Perforationsdaten der Optiken 25 und 26 (X₁, Y₁ und ΔY) und den aus der Bildgeometrie bekannten Daten (R, L_Perf und β) berechnet werden.The displacement of the point M can thus from the perforation data of the optics 25 and 26 (X ₁ , Y ₁ and ΔY) and the data known from the image geometry (R, L _Perf and β) are calculated.

Die Meßdaten können positive und negative Werte annehmen, so daß sich die reine Verschiebung und die aus der Drehung erzeugte Verschiebung auch teilweise aufheben können.The measurement data can assume positive and negative values, so that the pure shift and partially cancel the shift generated from the rotation can.

Die entsprechenden Korrekturvektoren H_M und V_M werden in einem der folgenden elektronischen Bildspeicher als globaler Korrekturvektor dem gesamten Bild hinzugefügt.The respective correction vectors H _M and V _M are added to the entire image in one of the following electronic image memories as a global correction vector.

Die Verschiebung des Bildmittelpunktes M ist dann genau korrigiert. Die umgebenden Punkte bekommen eine angenäherte, verbesserte Lage. Nur die reine Drehung α bleibt im ganzen Bild unkorrigiert. Horizontal-Verschiebung: X₁+X₁ _rot = X₁+R *ΔY/L_Perf *sin(β) = X₁+ΔY·C_H Vertikal-Verschiebung: Y₁+Y₁ _rot = Y₁+R *ΔY/L_Perf *cos(β) = Y₁+ΔY·C_V The shift of the image center M is then corrected exactly. The surrounding points get an approximate, improved location. Only the pure rotation α remains uncorrected throughout the image. Horizontal shift: X ₁ + X ₁ _red = X ₁ + R * ΔY / L _Perf * sin (β) = X ₁ + ΔY · C _H Vertical Shift: Y ₁ + Y ₁ _red = Y ₁ + R * ΔY / L _Perf * cos (β) = Y ₁ + ΔY * C _V

Die einzelnen Anteile können – je nach Verschiebung und Drehrichtung – positiv oder negativ auftreten, so daß sich Schiebung und Drehung auch teilweise kompensieren können.The individual shares can - depending on Displacement and direction of rotation - positive or occur negatively, so that Shift and rotation also partially compensate.

Die Verschiebung des Bildmittelpunktes M kann also aus den Perforationsmeßdaten X₁ Y₁ ΔY und aus der bekannten Bildgeometrie (R, L, β) berechnet werden. Die reine Drehung (α) des Bildes um den Bildmittelpunkt bleibt allerdings erhalten.The displacement of the image center M can therefore be calculated from the perforation measurement data X ₁ Y ₁ ΔY and from the known image geometry (R, L, β). However, the pure rotation (α) of the image around the center of the image remains.

Bei der Kompensation durch reine H- und V-Komponenten im Speicher können nur die translatorischen Fehler korrigiert werden. Die reine Bilddrehung α bleibt erhalten.at Compensation by pure H and V components in memory can only the translational errors are corrected. The pure image rotation α is retained.

6 zeigt eine Draufsicht eines Gates G mit einem Film 10, wobei unterhalb der Perforationslöcher 11, 12 zwei Sensorreihen 27, 28 angeordnet sind, die zur kontinuierlichen Verfolgung der beiden bildbestimmenden Perforationslöcher Perf 1, Perf 2 über etwa eine Bildteilung 24 dienen. 6 shows a plan view of a gate G with a film 10 , being below the perforation holes 11 . 12 two rows of sensors 27 . 28 are arranged for the continuous tracking of the two image-determining perforation holes Perf 1 , Perf 2 about a picture division 24 serve.

7 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Filmabtasters mit dem Filmgate G, in dem der Film 10 abgetastet wird, und mit einem Capstan 29 zum Antrieb des Filmes 10. Der Film 10 wird quer zum Strahlengang 30 zwischen einer Lichtquelle 31 und einem opto-elektronischen Sensor 32 mit nachgeschalteter Elektronik 33 transportiert. 7 shows a schematic side view a film scanner with the film gate G, in which the film 10 is scanned, and with a capstan 29 to drive the film 10 , The film 10 becomes transverse to the beam path 30 between a light source 31 and an opto-electronic sensor 32 with downstream electronics 33 transported.

Im Bereich des Filmgates G ist keine Filmführung quer zur Filmtransportrichtung vorhanden. Die Seitenführung des Filmes 10 erfolgt im Vorlauf über das Rollenpaar 34, 35, im Rücklauf über das Rollenpaar 36, 37.In the area of the film gate G, no film guide is present transversely to the film transport direction. The side guide of the film 10 takes place in advance over the pair of rollers 34 . 35 , in the return over the pair of rollers 36 . 37 ,

Claims

Film scanner having an arrangement for detecting and electronically correcting image frame errors in a television film ( 10 ), which is transverse to the beam path ( 30 ) between a light source ( 31 ) and an opto-electronic sensor ( 32 ) is transported via a gate (G), wherein signals for correcting the image position errors are generated by perforation scanning, characterized in that the film ( 10 ) is guided exclusively outside the gate (G) and that by means of a device for generating correction signals from two opposite, image-determining scanned perforation holes correction signals, regardless of the signal sampling of the film images ( 13 ), be generated.

Film scanner according to Claim 1, characterized in that the arrangement for generating correction signals is provided for a) the deviation of the one perforation hole (Perf 1 ) from its fixed nominal position in the X and Y directions and the deviation of the other perforation hole (Perf 2 ) from its nominal position only in the Y direction, b) from the measured data of the perforation holes (Perf 1 , Perf 2 ) to determine the displacement of a scanned pixel (M) from its desired position in the form of an error vector and c) output a correction vector, by means of which the pixel (M) is brought into its desired position.

A film scanner according to claim 2, characterized in that the pixel (M) is the center of each scanned film image (M). 13 ).

Film scanner according to Claim 1, characterized in that the arrangement for generating correction signals is provided for a) the deviation of the one perforation hole (Perf 1 ) from its fixed nominal position in the X and Y directions and the deviation of the other perforation hole (Perf 2 ) from its nominal position only in the Y direction, b) the movements of the perforation holes (Perf 1 , Perf 2 ) about a picture division ( 24 ) continuously, c) from the continuously measured data of the perforation holes (Perf 1 , Perf 2 ) to determine the displacement of the scanned image lines from their desired position in the form of line error vectors and d) to bring the image lines into their desired positions by means of equal, opposite line correction vectors.

Film scanner according to claim 2 or 3, characterized by two in the region of the perforation holes (Perf 1 , Perf 2 ) arranged housing-fixed scanning optics ( 25 . 26 ), which has a fixed distance (A) to a scan line ( 14 ).

Film scanner according to claim 4, characterized by two in the region of the perforation holes ( 11 . 12 ) arranged sensor rows ( 27 . 28 ), which extend approximately over at least one image division on both sides of a stationary scanning line.