DE20122575U1

DE20122575U1 - Digitale Videokamera mit einer Vorrichtung zur Signalverbesserung in einer mit der Videokamera aufgenommenen Bilderfolge

Info

Publication number: DE20122575U1
Application number: DE20122575U
Authority: DE
Original assignee: Kappa Opto Electronics GmbH
Current assignee: Kappa Opto Electronics GmbH
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2011-12-14

Abstract

Digitale Videokamera mit einer Vorrichtung zur Signalverbesserung in einer mit der Videokamera aufgenommenen Bilderfolge, wobei die Videokamera so ausgebildet ist, dass sie originär ein digitales Videosignal (1) mit einem Helligkeitssignalanteil (3) erzeugt und wobei die Videokamera:
– eine Hardware (10), die so ausgebildet ist, dass sie den Helligkeitssignalanteil (3) fortlaufend auswertet, um maximale Helligkeitswerte und minimale Helligkeitswerte zumindest innerhalb eines vorgegebenen Bildausschnitts zumindest für eine Teilfolge der Bilderfolge zu ermitteln; und
– einen Mikrocontroller aufweist, der so ausgebildet ist, dass er fortlaufend Offsetwerte auf der Basis von mindestens zwei zuvor ermittelten minimalen Helligkeitswerten und
– fortlaufend Verstärkungswerte auf der Basis von Differenzen von mindestens zwei zuvor ermittelten maximalen Helligkeitswerten zu den zugehörigen minimalen Helligkeitswerten ermittelt;
– wobei die Hardware (10) so ausgebildet ist, dass sie fortlaufend den Helligkeitssignalanteil (3) durch Subtraktion des zuletzt ermittelten Offsetwerts und durch Multiplikation mit dem zuletzt ermittelten Verstärkungswert und fortlaufendes Modifizieren...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Videokamera mit einer Vorrichtung zur Signalverbesserung in einer mit der Videokamera aufgenommenen Bilderfolge, wobei die Videokamera originär ein digitales Videosignal mit einem Helligkeitssignalanteil erzeugt.
STAND DER TECHNIK
Es sind digitale Farbvideokameras bekannt, die originär ein digitales Videosignal mit einem Helligkeitssignalanteil und einem Farbsignalanteil erzeugen, welches dann noch am Ort der Videokamera in ein analoges Farbvideosignal umgewandelt wird, welches zur üblichen Videosignalübertragung und zur üblichen Darstellung der Bilderfolgen auf einem herkömmlichen TV-Farbmonitor geeignet ist.
Eine moderne digitale Farbvideokamera auf Basis der so genannten CCD-Technik weist eine potentielle Auflösung im Helligkeitsbereich von typischerweise 8, 10 oder 12 Bit auf. Das heißt, es können 255, 1023 bzw. 4095 Helligkeitsabstufungen aufgezeichnet werden. Demgegenüber ist die Helligkeitsauflösung des menschlichen Auges stark begrenzt. Der Helligkeitsunterschied zweier benachbarter Bildelemente muss mindestens 1 bis 2 % betragen, um noch wahrgenommen zu werden. Eine Helligkeitsauflösung von mehr als 7 Bit, die 127 Helligkeitsabstufungen entspricht, bei der Darstellung von aufgenommenen Bildern bringt dementsprechend keine sichtbare Qualitätsverbesserung mehr.
Gleichzeitig weisen reale Bilder häufig keine Bildbereiche mit einer Helligkeit null und/oder einer maximal möglichen Helligkeit auf. Mit anderen Worten existieren häufig keine rein schwarzen und/oder weißen Bildbereiche.
Bei solchen Bildern ist es zur Kontrastanhebung bekannt, sie nachträglich einzeln einer digitalen Bildverarbeitung zu unterziehen. Hierzu muss ein in der Regel analog vorliegendes Farbvideosignal zuerst digitalisiert werden. Dann wird ein maximaler Helligkeitswert und ein minimaler Helligkeitswert in dem jeweiligen Bild ermittelt. Hieraus werden ein Offsetwert und ein Verstärkungswert ermittelt. Anschließend werden die Bilddaten durch Abzug des Offsetwerts und durch Multiplikation mit dem Verstärkungswert so modifiziert, dass sie den Bereich der möglichen Helligkeitsabstufungen möglichst vollständig überspannen.
Diese bekannte digitale Bildverarbeitung, die als Software realisiert ist, ermöglicht es bei vertretbarem Hardwareaufwand nicht, die Kontrastanhebung bei mit einer digitalen Farbvideokamera aufgenommenen Bilderfolgen durchzuführen, die in Echtzeit auf einem Farbmonitor dargestellt werden sollen. Dies ist aber eine Anforderung, die vielfältig gestellt wird, beispielsweise bei Echtzeitobjektüberwachung oder bei der Überwachung endoskopischer Eingriffe in der Chirurgie.
Aus der DE 37 14 861 C2 ist ein Verfahren zur Signalverbesserung eines mit einer Videokamera aufgenommenen Bildsignals bekannt, bei dem ein minimaler und ein maximaler Helligkeitswert ermittelt wird. Zwischen dem ermittelten minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert wird ein Mittelwert gebildet, aus dem ein aktueller Offsetwert für das Videosignal abgeleitet wird. Weiterhin wird zwischen dem ermittelten minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert ein Differenzwert ermittelt, der als Verstärkungsbemessungsgröße für die Festlegung eines aktuellen Verstärkungswerts für das Videosignal verwendet wird.
Aus der US 4 933 750 ist eine Schwarzwertregelschaltung für eine Farbvideokamera bekannt, bei der der Schwarzwert über eine Verstärkungsregelung an das Videosignal angepasst wird.
Ein Verfahren zur Kontrastanhebung in einer mit einer S/W-Videokamera aufgenommenen Bilderfolge, bei dem ein analoges Videosignal am Kameraausgang durch eine Hardwareschaltung aufbereitet wird und als aufbereitetes analoges Videosignal ausgegeben wird, ist bekannt. Eine entsprechende Hardwarelösung wird von der Firma ADIMEC angeboten. Das bekannte Verfahren ist jedoch nicht für analoge Farbvideosignale geeignet und kann deshalb nicht sinnvoll mit einer Farbvideokamera angewendet werden.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine digitale Videokamera mit einer Vorrichtung zur Signalverbesserung in einer mit der Videokamera aufgenommenen Bilderfolge, wobei die Videokamera originär ein digitales Videosignal mit einem Helligkeitssignalanteil erzeugt, aufzuzeigen, das in Echtzeit durchführbar ist und bei dem die erreichte Kontrastanhebung größer ist als bei den bekannte Verfahren aus dem Stand der Technik.
LÖSUNG
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine digitale Videokamera mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In der neuen digitalen Videokamera, die eine Farbvideokamera sein kann, deren Videosignal einen Farbsignalanteil umfasst, wird die Signalverbesserung unmittelbar auf das originär von der digitalen Farbvideokamera erzeugte digitale Videosignal angewendet, d.h. bevor das digitale Videosignal ggf. in ein analoges Videosignal umgewandelt wird. Dieses digitale Videosignal wird bei bestimmten Kameratypen als YUV-Signal bezeichnet, wobei der Helligkeitssignalanteil der Y-Signalanteil ist und wobei der Farbsignalanteil der UV-Signalanteil ist, der auch als Farbdifferenzsignal bezeichnet wird. Dieses digitale Videosignal kann vor der Durchführung der Signalverbesserung in der Videokamera bereits einer Offsetwertsubtraktion und/oder einer Verstärkungswertmultiplikation mit grundsätzlich einstellbaren aber über die Bilderfolge hinweg konstanten Offset- und Verstärkungswerten unterzogen worden sein, wie es der Funktionsweise handelsüblicher Farbvideokameras entspricht. Für die neue Signalverbesserung kommt es auf derartige vorgeschaltete Schritte jedoch nicht an. Sie können in üblicher Weise durchgeführt, aber auch gänzlich weggelassen werden.
Bei der neuen Signalverbesserung wird in jedem Fall eine dynamische Offsetwertsubstraktion und Verstärkungswertmultiplikation durchgeführt, wobei der Offsetwert und der Verstärkungswert fortlaufend neu berechnet werden. Die Berechnung des aktuellen Offsetwerts und des aktuellen Verstärkungswerts erfolgt in an sich bekannter Weise aus dem minimalen Helligkeitswert und dem maximalen Helligkeitswert, die innerhalb jeweils eines Bildes oder eines vorgegebenen Bildausschnitts ermittelt werden. Von der bekannten Bildverarbeitungssoftware unterscheidet sich die neue Signalverbesserung jedoch dadurch, dass für die Ermittlung eines konkreten Offsetwerts nicht nur der maximale Helligkeitswert und der minimale Helligkeitswert nur eines Bildes bzw. Bildausschnitts berücksichtigt werden, sondern dass zumindest ein weiterer Satz zuvor ermittelter Helligkeitswerten Berücksichtigung findet. Hierdurch wird verhindert, dass die Offsetwerte und die Verstärkungswerte innerhalb der Bilderfolge im Sinne eines Helligkeitsflackerns springen. Diese Maßnahmen bedeuten auch, dass der Offsetwert und der Verstärkungswert, die zum Modifizieren eines bestimmten Bildes verwendet werden, zumindest teilweise anhand der Bilddaten von vorhergehenden Bildern berechnet wurden. Darüber hinaus kann bei dem neuen Verfahren zur Begrenzung seines Umfangs und zur Steigerung seiner Echtzeitfähigkeit ohne besonderen apparativen Aufwand das Auswerten des digitalen Videosignals und entsprechend das fortlaufende Ermitteln des Offsetwerts und des Verstärkungswerts auf eine Teilfolge der gesamten Bilderfolge beschränkt werden. Das heißt, das Auswerten erfolgt nicht für jedes Bild der Bilderfolge und entsprechend ändern sich auch der Offsetwert und der Verstärkungswert nicht mit jedem neuen Bild der Bilderfolge. Zudem müssten die einzelnen Bilder der Bilderfolge in der Regel verzögert werden, um sie mit den unmittelbar zugehörigen Offsetwert und Verstärkungswert zu modifizieren, weil diese dazu zunächst aus den Bildern selbst ermittelt werden müssten. Bei der neuen Signalverbesserung ist es daher bevorzugt, auf diese Verzögerung zu verzichten und vielmehr den jeweils zuletzt ermittelten Offsetwert und den zuletzt ermittelten Verstärkungswert für die Modifikation des aktuellen Bildes zu verwenden, auch wenn diese Werte streng genommen ausschließlich aus vorhergehenden Bildern ermittelt wurden. In der Praxis stellt sich aber heraus, dass die Offsetwerte und die Verstärkungswerte auch durch ihre Basis aus mindestens zwei Bildern nicht so stark schwanken, dass hierdurch sichtbare Nachteile bei der Darstellung der im Kontrast angehobenen Bilderfolgen zu beobachten wären. Vielmehr kann festgestellt werden, dass die mit der neuen Signalverbesserung bewirkte Kontrastanhebung äußerst wirksam ist. Die Unterscheidbarkeit einzelner Bildobjekte wird extrem verbessert, auch wenn diese in den nicht modifizierten Bilderfolgen mit dem menschlichen Auge nicht unterscheidbar sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Bilderfolgen unter ungünstigen optischen Bedingungen mit der Videokamera aufgezeichnet werden, beispielsweise bei Nebel im Außenbereich oder bei Dampfbildung innerhalb einer Körperhöhle. Für die hohe Effektivität der Kontrastanhebung bei der neuen Signalverbesserung ist es auch von Bedeutung, dass die neue Signalverbesserung direkt auf das originär von der Videokamera erzeugte digitale Videosignal einwirkt, d. h., dass vor der Durchführung des neuen Verfahrens kein Verlust an Helligkeitsinformation eingetreten ist, die bei der Kontrastanhebung ausgenutzt werden kann.
Bei der Signalverbesserung kann der Helligkeitssignalanteil vor dem Auswerten durch Mittelwertbildung über eine vorgegebene Anzahl benachbarter Bildpunkte geglättet werden. Es ist ein bekanntes Phänomen, dass digitale Videokameras so genannte Defektpixel aufweisen, die immer eine konstante Helligkeit ausgeben, obwohl dies nicht den ihnen zugeordneten Bildinformationen entspricht. Um den Effekt dieser Defektpixel zu unterdrücken, reicht es aus, den Helligkeitssignalanteil durch Mittelwertbildung zu glätten. Damit wird gleichzeitig auch verhindert, dass aufgrund der natürlichen Streuung der in den einzelnen Bildpunkten registrierten Helligkeit ungewollte zeitliche Schwankungen der aus den ermittelten Helligkeitswerten abgeleiteten Offsetwerte und Verstärkungswerte auftreten. Bei einer seriellen Verarbeitung des Helligkeitssignalanteils hat es sich als besonders einfach herausgestellt, über eine Zahl von jeweils etwa zehn horizontal nebeneinander liegenden Bildpunkten einen Mittelwert zu bilden, und die so ermittelten Mittelwerte anschließend als geglätteten Helligkeitssignalanteil weiter zu verarbeiten.
Beim fortlaufenden Auswerten des Helligkeitssignalanteils können die maximalen Helligkeitswerte und die minimalen Helligkeitswerte wahlweise innerhalb des vorgegebenen Bildausschnitts oder eines gesamten Halbbildes ermittelt werden. Der vorgegebene Bildausschnitt entspricht dabei einem Gebiet besonderen Interesses und wird vorzugsweise so gewählt, dass er frei von irgendwelchen kameraseitigen Einblendungen von Zusatzinformationen, Orientierungsmarken und dgl. ist, die die Durchführung der neuen Signalverbesserung beeinträchtigen können, wenn die Einblendungen schon in dem von der neuen Signalverbesserung bearbeiteten digitalen Videosignal enthalten sind.
Der vorgegebene Bildausschnitt, innerhalb dessen die maximalen Helligkeitswerte und die minimalen Helligkeitswerte ermittelt werden, und der vorgegebene Bildausschnitt, für den das digitale Videosignal modifiziert wird, können identisch sein. Es ist aber auch ohne weiteres denkbar, mit den innerhalb des vorgegebenen Bildausschnitts ermittelten Helligkeitswerten das gesamte digitale Videosignal oder das Videosignal für einen anderen vorgegebenen Bildausschnitt zu modifizieren. Die Abstimmung der beiden Bildausschnitte aufeinander ist nach den Besonderheiten des Einzelfalls zu optimieren. Dabei ist jeder bei der neuen Signalverbesserung vorgegebene Bildausschnitt vorzugsweise zumindest über einige Halbbilder hinweg fest, aber grundsätzlich frei wählbar.
Beim fortlaufenden Auswerten des Helligkeitssignalanteils hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, den maximalen Helligkeitswert und den minimalen Helligkeitswert für jedes zweite Halbbild in den digitalen Videosignal zu ermitteln. Hierdurch wird die zu bearbeitende Datenmenge gegenüber der Berücksichtigung jedes Halbbildes bei der Auswertung halbiert. Gleichzeitig sind aber die Helligkeitswerte zeitlich noch so dicht, dass bei der Darstellung des modifizierten Videosignals keine Lücken oder Sprünge festgestellt werden können.
Konkret können bei der neuen Signalverbesserung die Offsetwerte auf der Basis von Differenzen der ermittelten minimalen Helligkeitswerte zu einem vorgegebenen Helligkeitswert ermittelt werden, der null Helligkeit entspricht. Im Ergebnis wird ein Bildpunkt mit dem minimalen Helligkeitswert in dem modifizierten Videosignal auf die Helligkeit null herabgesetzt.
Die Helligkeitswerte, die beim fortlaufenden Ermitteln der Offsetwerte und/oder der Verstärkungswerte die Basis bilden, können unterschiedlich stark gewichtet werden, wobei die Gewichtung der zuletzt ermittelten Helligkeitswerte am größten ist. Der aktuelle Offsetwert und der aktuelle Verstärkungswert können auch einfach der Mittelwert von aus den zuletzt ausgewerteten Halbbildern ermittelten Teilwerte sein. Bevorzugt ist es aber, die zeitlich weiter zurückliegend ermittelten Teilwerte geringer zu gewichten, so dass am stärksten die zuletzt ermittelten Teilwerte eingehen.
Die Verstärkungswerte können bei der neuen Signalverbesserung konkret auf der Basis von Quotienten eines vorgegebenen Differenzwerts, der einer maximalen Helligkeitsauflösung entspricht, und der Differenzen der zuvor ermittelten maximalen Helligkeitswerte zu den zugehörigen minimalen Helligkeitswerten ermittelt werden. Damit wird die tatsächliche Differenz in den Helligkeitswerten auf die maximale Helligkeitsauflösung gestreckt.
In der konkreten Anwendung der neuen Signalverbesserung können zumindest das Auswerten des Helligkeitssignalanteils, um die maximalen Helligkeitswerte und die minimalen Helligkeitswerte zu ermitteln, und das Modifizieren des Helligkeitssignalanteils und das Modifizieren des Farbsignalanteils durch Hardware realisiert werden. Diese Hardware umfasst vorzugsweise ein programmierbares Logik-IC (EPLD). Die Ermittlung des aktuellen Offsetwerts und des aktuellen Verstärkungswerts erfolgt hingegen vorzugsweise durch einen Mikrocontroler, um noch Einstellungsmöglichkeiten offen zu lassen. Es ist aber auch möglich, diese Funktionen fest eingestellt dem EPLD zuzuordnen.
Bei der neuen Signalverbesserung wird gegebenenfalls erst aus dem modifizierten digitalen Videosignal ein analoges Videosignal für die Darstellung der Bilderfolgen auf einem herkömmlichen TV-Monitor erzeugt.
Besonders vorteilhaft ist die neue Signalverbesserunge anwendbar, um mit der Videokamera Bilderfolgen eines medizinischen Eingriffs in einer Körperhöhle aufzuzeichnen, die einem Operateur in Echtzeit auf einem Monitor dargestellt werden. Dabei wirkt die neue Signalverbesserung als Optimierung der Kameraeinstellung statt als nachträgliche die Bilderfolge verfälschende Bildverarbeitung, der auf dem medizinischen Sektor grundsätzliche Vorbehalte entgegenstehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen und der gesamten Beschreibung. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung ist ebenfalls möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungsfiguren dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Schutzansprüche kombiniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt
1 ein Blockschaltbild zur Durchführung des neuen Verfahrens.
FIGURENBESCHREIBUNG
Das in 1 skizzierte neue Verfahren geht aus von einem digitalen Videosignal 1 und gibt ein modifiziertes digitales Videosignal 2 aus. Bei beiden digitalen Videosignalen 1 und 2 handelt es sich hier um YUV-Signale des Typs 4:2:2 gemäß dem Standard ITU-R BT.601/656. Diese digitalen Videosignale weisen einen Helligkeitssignalanteil 3 und einen Farbsignalanteil 4 auf. Der Helligkeitssignalanteil, d. h. hier der Y-Anteil, weist nach ITU-R BT.601 einen Wertebereich von 16 bis 254 auf, während der Farbsignalanteil, d. h. hier der UV-Anteil, der auch als Farbdifferenzsignal bezeichnet wird, einen Wertebereich von 16 bis 240 hat. Dieser letzte Wertebereich entspricht 128 ± 112, wobei der Wert 128 für einen unbunten Bildpunkt steht.
Der Helligkeitssignalanteil wird verzweigt, um einen auswertbare Zweig zu erhalten. An diesem Zweig wird in einem Schritt 5 eine Glättung durch Mittelwertbildung über jeweils acht horizontal aufeinander folgende Bildpunkte durchgeführt. Anschließend erfolgt in einem Schritt 6 für jedes zweite Halbbild die Ermittlung eines maximalen Helligkeitswerts und eines minimalen Helligkeitswerts entweder innerhalb des gesamten Bildes oder eines vorgegebenen Bildausschnitts. Diese Werte werden in einem Schritt 7 verwendet, um einen Offsetwert und einen Verstärkungswert zu ermitteln und fortlaufend zu aktualisieren. Dabei gilt für den Offsetwert: Offset(i) = (100–w)/100 * Ymi n(i) + w/100 * Ymin(i–1), wobei Y_min(i) der minimale Helligkeitswert in dem Halbbild i ist. Der Verstärkungswert berechnet sich gemäß: Verstärkung = (100–w)/100 * 238/[Ymax(i)–Ymi n(i)] + w/100 * 238/[Ymax(i–1)-Ymi n(i–1)], wobei Y_max(i) der maximale Helligkeitswert in dem Halbbild ist. w ist ein einstellbarer Wichtungsfaktor, der festlegt, wie stark das vorletzte ausgewertete Halbbild in den aktuellen Offsetwert eingeht. Er liegt typischerweise bei 10 bis 50 %.
Mit den so ermittelten Offsetwerten und Verstärkungswerten wird der Helligkeitssignalanteil 3 modifiziert, indem zunächst der Offsetwert subtrahiert wird und anschließend eine Multiplikation mit dem Verstärkungswert erfolgt. Der Farbsignalanteil 4 wird nur mit der Verstärkung multipliziert, wobei diese durch einen einstellbaren Wichtungsfaktor n optimiert wird, der typischerweise zwischen 10 und 100 % liegt. Zusätzlich besteht hier die Möglichkeit einer Gamma-Korrektur 8 des modifizierten Helligkeitssignalanteils 3.
Bis auf den Schritt 7, der vorzugsweise direkt Integerzahlen für die Subtraktion des Offsets und die Multiplikation mit der Verstärkung ausgibt und der vorzugsweise von einem Mikrocontroler ausgeführt wird, werden alle anderen Schritte des Verfahrens vorzugsweise durch einen programmierten EPLD, d. h. durch eine digitale Hardware ausgeführt.
Die bis hierher beschriebene Signalverbesserung bewirkt eine erhebliche Kontrastanhebung, insbesondere wenn es bei auf von einer digitalen Farbvideokamera aufgenommene Bilderfolgen angewendet wird, die beispielsweise aufgrund von Nebel oder Dampf vor den interessierenden Bildobjekten oder ungünstigen Beleuchtungsbedingungen einen sehr schlechten Ursprungskontrast aufweisen.
Nicht dargestellt ist in 1 die bei der neuen Signalverbesserung gegebene Möglichkeit, die Kontrastanhebung durch die Subtraktion des Offsets und die Multiplikation mit der Verstärkung auf einen vorgegebenen Ausschnitt zu beschränken. Dabei kann auch die Auswertung gemäß Schritt 6 beschränkt auf diesen Bildausschnitt durchgeführt werden.

1: digitales Videosignal
2: modifiziertes digitales Videosignal
3: Helligkeitssignalanteil
4: Farbsignalanteil
5: Schritt
6: Schritt
7: Schritt
8: Farbsignalanteil
9: Mikroprozessor
10: EPLD

Claims

Digitale Videokamera mit einer Vorrichtung zur Signalverbesserung in einer mit der Videokamera aufgenommenen Bilderfolge, wobei die Videokamera so ausgebildet ist, dass sie originär ein digitales Videosignal (1) mit einem Helligkeitssignalanteil (3) erzeugt und wobei die Videokamera: – eine Hardware (10), die so ausgebildet ist, dass sie den Helligkeitssignalanteil (3) fortlaufend auswertet, um maximale Helligkeitswerte und minimale Helligkeitswerte zumindest innerhalb eines vorgegebenen Bildausschnitts zumindest für eine Teilfolge der Bilderfolge zu ermitteln; und – einen Mikrocontroller aufweist, der so ausgebildet ist, dass er fortlaufend Offsetwerte auf der Basis von mindestens zwei zuvor ermittelten minimalen Helligkeitswerten und – fortlaufend Verstärkungswerte auf der Basis von Differenzen von mindestens zwei zuvor ermittelten maximalen Helligkeitswerten zu den zugehörigen minimalen Helligkeitswerten ermittelt; – wobei die Hardware (10) so ausgebildet ist, dass sie fortlaufend den Helligkeitssignalanteil (3) durch Subtraktion des zuletzt ermittelten Offsetwerts und durch Multiplikation mit dem zuletzt ermittelten Verstärkungswert und fortlaufendes Modifizieren des Farbsignalanteils (4) durch Multiplikation mit dem zuletzt ermittelten Verstärkungswert und einem vorgegebenen Gewichtungsfaktor zumindest für einen vorgegebenen Bildausschnitt modifiziert.
Videokamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hardware (10) so ausgebildet ist, dass sie den Helligkeitssignalanteil (3) vor dem Auswerten durch Mittelwertbildung über eine vorgegebene Anzahl benachbarter Bildpunkte glättet.
Videokamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hardware (10) so ausgebildet ist, dass sie beim fortlaufenden Auswerten des Helligkeitssignalanteils (3) die maximalen Helligkeitswerte und die minimalen Helligkeitswerte wahlweise innerhalb des Bildausschnitts oder des gesamten Halbbildes ermittelt.
Videokamera nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Bildausschnitt, innerhalb dessen die Hardware (10) die maximalen Helligkeitswerte und die minimalen Helligkeitswerte ermittelt, und der vorgegebene Bildausschnitt, für den die Hardware (10) das digitale Videosignal (1) modifiziert, identisch sind.
Videokamera nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hardware (10) so ausgebildet ist, dass sie beim fortlaufenden Auswerten des Helligkeitssignalanteils (3) den maximalen Helligkeitswert und den minimalen Helligkeitswert für jedes zweite Halbbild ermittelt.
Videokamera nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller so ausgebildet ist, dass er die Offsetwerte auf der Basis von Differenzen der ermittelten minimalen Helligkeitswerte zu einem vorgegebenen Helligkeitswert ermittelt, der null Helligkeit entspricht.
Videokamera nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller so ausgebildet ist, dass er die Helligkeitswerte, die beim fortlaufenden Ermitteln der Offsetwerte und/oder der Verstärkungswerte die Basis bilden, unterschiedlich stark gewichtet.
Videokamera nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller so ausgebildet ist, dass er die Verstärkungswerte auf der Basis von Quotienten eines vorgegebenen Differenzwerts, der der einer maximalen Helligkeitsauflösung entspricht, und der Differenzen der zuvor ermittelten maximalen Helligkeitswerte zu den zugehörigen minimalen Helligkeitswerten ermittelt.
Videokamera nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hardware (10) so ausgebildet ist, dass sie aus dem modifizierten digitalen Videosignal (2) ein analoges Videosignal für die Darstellung der Bilderfolgen auf einem Monitor erzeugt.