DE2331574A1 - Bildaenderung bei filmen - Google Patents

Description

Patentanwalt·

Dr. Ing. H. Neg«ndank

CHpI. Ing. H. Haudc - Diel Phye. W. Schmitz

DIpI. Ing. E. Graalf s - Dipl. Ing. W. Wehnert

8 MOiMhMi 2. MozarSstrafl· 21

Telefon 5380586

Association of Motion Picture
& Television Producers, Inc.

18. Juni 1973 Anwaltsakte i 1-2 716

Bildänderung bei Filmen

j Die Erfindung betrifft im allgemeinen die geregelte Änderung von

j bereits aufgezeichneten Filmbildern, die direkt auf fotografischein

j Film oder in Form von Videosignalen auf Magnetband, 'Iagnetscheibe j oder anderen Trägern aufgenommen worden sein können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine zweckmäßige und wirksame Änderung auf einer Fläche eines Bildes zu ermöglichen, ohne andere Flächen zu beeinflussen. Die zu ändernde Fläche entspricht normalerweise einem bestimmten Objekt oder Gegenstand

■ oder auch einem bestimmten Teil eines Objektes, das visuell vom

ι Rest des Bildes zu unterscheiden ist. Ferner soll die Erfindung • in aufeinanderfolgenden Einzelbildern einer Filmszene eine leichte

Identifizierung der Bildteile ermöglichen, die einem gewählten ' Objekt entsprechen, obwohl sich das Objekt gegenüber dem Einzel- ! -2-

4098Ϊ2 / 1 0 11

bildrahmen bewegt. Diese Bewegung kann natürlich aus der gegenseitigen Bewegung verschiedener Objekte in einer Szene oder auch der Kamerabewegung herrühren. Durch eine geeignete Identifizierung der Flächen von aufeinanderfolgenden Einzelbildern, die einem gewählten sich bewegenden Objekt entsprechen_swird erfindungsgemäß eine bestimmte Art von Bildänderung an diesem Objekt über eine Filmszene hinweg ermöglicht.

In kurzer Zusammenfassung der Erfindung sei festgestellt, daß die zu verändernde Szene vom Originalträger in elektronische Form umgesetzt wird, und daß ein elektronischer Rechner mit einer geeigneten Speicherfunktion zur Verarbeitung der Komponenten des sich daraus ergebenden Videosignals dient. Der Rechner wird so programmiert, daß er mit Bezug auf das ausgewählte Einzelbild diese Stellung bei der Erzeugung einer elektronischen Identifizierung der zu verändernden Bildteile gibt und entsprechende Identifizierungssignale für die anschließenden Einzelbilder erzeugt, wobei er einem sich bewegenden Objekt in wirksamer Weise durch eine Filmszene folgt. Die Identifizierungsdaten, die normalerweise eine Adressenliste der speziellen Bildelemente in den entsprechenden Einzelbildern umfassen, werden in den Speichel eingegeben. Ferner wird der Rechner dahingehend programmiert, die gewünschte Änderung der Videoaufzeichnung nur in Teilen vorzunehmen, die der erzeugten Adressenliste entsprechen. Dann wird die veränderte Videoaufzeichnung wieder in die fotografisch oder anderweitig aufgenommene Form umgesetzt, wodurch die ursprüngliche Filmszene wieder hergestellt wird, mit Ausnahme das jetzt die gewählte Fläche ein verändertes Aussehen besitzt.

-3-

409882/10U

Eine große Zahl von Bildänderungen besitzen einen praktischen Wert. Nachfolgend seien einige Beispiele hierfür gegeben: Erhöhung der Randschärfe, Herabsetzung der Schärfe oder Auflösung aller Unterteilungen innerhalb der Ränder oder Grenzen eines Objekts, Verstärkung oder Abschwächung der Helligkeit (Leuchtdichte) eines Objekts, Änderung des Farbtons oder der Farbreinheit eines Objekts, Löschung eines Objekts von einer Szene, Unterdrückung einmalig auftretender Störungen, wie Filmkorn, Schmutz und zufällige Kratzer, Unterdrückung von Dauerstörungen wie Flimmern und "Telegrafendrähte", Veränderung der Kontrastwerte eines Objekts gegenüber anderen Objekten und Farbgebung für Objekte, die ursprünglich farblos sind.

Es sind Verfahren bekannt, nach denen einige dieser verschiedenen Bildänderungen auf der gesamten Bildfläche vorgenommen werden können. Diese Verfahren können jedoch nicht wahlweise ein begrenztes Gebiet eines Bildes ändern, dessen Lage sich in aufeinanderfolgenden Einzelbildern einer Filmszene verschiebt.

Wenn die zu verändernde Filmszene ursprünglich in fotografischer Form vorliegt, dann wird sie erfindungsgemäß elektronisch Bild für Bild abgetastet, um eine Videoaufzeichnung zu erzeugen. Wenn es sich um einen Farbfilm handelt, dann umfaßt die Videoaufzeichnung auch die Farbdaten, die normalerweise aus drei verschiedenen Videosignalen für den Rot-, Grün- und Blauanteil des Bildes zusammengesetzt sind. Die Farbdaten können beispielsweise auch in der Form des Verhältnisses von zwei dieser Farbanteile gegenüber dem dritten geliefert werden. Wenn jedes Einzelbild einer

-4-409882/101 4

Szene durch aufeinanderfolgende waagerechte Abtastlinien abgetastet wird - wie es für die Eindeutigkeit der Beschreibung angenommen wird - dann kann jeder Punkt des Einzelbildes durch zwei Zahlen oder Adressen, X und Y identifiziert werden, wobei Y die Zahl der Waagerechtabtastung darstellt und X beispielsweise entweder die Zeit gegenüber der Startzeit der Abtastung darstellt, wobei der Momentanwert der Kippspannung die Abtastung auslöst, oder einfach die Zahl des Bildelementes, wobei Elemente von willkürlicher Größe auf dem Weg oder der Länge des Abtaststrahls gezählt werden.

j :

!Normalerweise wird erfindungsgemäß ein Allzweckrechner mit einem j Speicher für die kurzzeitige Datenspeicherung eingesetzt, der für j

bestimmte Rechenoperationen und Verarbeitung der gespeicherten Da- !ten programmiert werden kann. Der Speicher kann beispielsweise ein] j Platten- oder Kernspeicher sein und ist normalerweise von herkömmlichem Aufbau. Die Videoaufzeichnungswerte für die ausgewählten Einzelbilder oder für ausgewählte Teile davon werden im Speicher des Rechners gespeichert, wobei die Videowerte für jedes Bildelement der X-, Y-Adresse für dieses Element zugeordnet werden. Dann können die Werte für jede gewünschte Adresse wahlweise vom Rechnerspeicher in bekannter Weise abgerufen werden, und der Rechner kann zur Durchführung einer jeden gewünschten Operation mit diesen gewählten Werten programmiert werden. Eine derartige Rechenoperation oder Bearbeitung führt normalerweise zu den abgeänderten Videowerten, die dann zur weiteren Verwendung dem Speicher wieder eingegeben werden. Die gespeicherten Videowerte für ein gesamtes Einzelbild können leicht abgerufen und in bekannter Weise angezeigt werden, d.h. normalerweise auf einer

409882/1014

Kathodenstrahlröhre. Damit kann die Bedienung den anfänglichen Abtastvorgang überwachen und das Ergebnis eines jeden Bearbeitungsvorgangs der Videoaufzeichnung beobachten. Diese Anzeige kann ein
gesamtes Einzelbild enthalten, sie kann aber auch elektronisch
gedehnt werden, um lediglich einen kleinen ausgewählten Teil des
Bildes formatfüllend auf dem Bildschirm anzuzeigen. Bei der elektronischen Dehnung sind die Abtastzeilen klar voneinander getrennt, und die einzelnen Bildelemente können eindeutig sichtbar
gemacht werden.

! I

Für die Anzeige der Videoaufzeichnung auf einer Kathodenstrahl- i

j

j röhre sind verschiedene Verfahren bekannt, durch welche der j

Rechner über eine Adresse eines jeden Punktes der von der Be- j

" '■

dienung gewählten Anzeige informiert werden kann. Beispielsweise j

kann die Bedienung einen Lichtgriffel von Hand auf das ausgewähl- ι

te Bildelement richten. Wenn das Bildelement durch den Kathoden-
! strahl beleuchtet wird, dann überträgt eine fotoempfindliche Zelle j im Lichtgriffel einen elektrischen Impuls an den Rechner, wobei

die Adresse des angezeigten Elements durch Zeitkoinzidenz iden-

j tifiziert wird. Der Rechner kann für die Speicherung oder anderweitige Auswertung einer derartig bestimmten Adresse programmiert
werden. Ebenso kann eine Adresse, die in der vorbezeichneten Weise

dem Rechner eingegeben worden ist oder die durch den Rechner in j

Abhängigkeit von einer programmierten Operation erzeugt wurde, ; für die Bedienung sichtbar gemacht werden, normalerweise durch I Verstärkung oder Blinken des entsprechenden Anzeigeelements.
Somit kann die Bedienung die Genauigkeit der bezeichneten Adresse _;

überprüfen. '<

409882/1OU

Erfindungsgemäß können die Videodaten in analoger Form und ebenso die Adressen für das entsprechende Bildelement in analoger Form verwendet werden, was normalerweise den speziellen Werten der X- und Y-Kippspannungen des AbtastSteuergenerators entspricht. Um jedoch die Stabilität und Genauigkeit zu erhöhen, wird im allgemeinen vorgezogen, die Videoaufzeichnung und die Bildelement adressen in digitaler Form zu verarbeiten. Jeder Digitalwert wird normalerweise durch einen entsprechenden digitalen Binärkode mit so vielen Stellen dargestellt, wie zur Erzeugung der gewünschten Genauigkeit erforderlich sind. Normalerweise wird die Videoaufzeichnung zuerst in analoger Form erzeugt und dann durch einen ; herkömmlichen Analog-Digitalumsetzer in Digitalform umgesetzt.

Die Digitaladressen werden normalerweise zuerst unter Steuerung

: einer Zählvorrichtung oder eines Haupttaktgebers in digitaler Form erzeugt, worauf die analogen Ablenkspannungen für jede Adresse, die zur Abtastung des Bildes und zur Ablenkung des Kathodenstrahls der Bildröhre oder dergleichen erforderlich sind, durch Digital-Analogumsetzung entwickelt. Die Bildelemente einer jeden Abtastzeile erscheinen dann normalerweise auf einer Anzeige als einzelne Punkte. Ferner ist es möglich, die ausgewählten Bildelemente in jeder gewünschten Reihenfolge ohne Bezug auf eine starre Rasterfläche anzuzeigen oder anderweitig zu verarbeiten.

Die Erzeugung einer Adressengruppe zur Identifizierung einer zu ändernden ausgewählten Bildfläche wird normalerweise der Reihenfolge nach wie folgt ausgeführt, wobei gezeigt wird, wie der Rechner für die Beschleunigung eines Ablaufs eingesetzt werden kann, der auch weitgehend oder vollständig von Hand durchgeführt

409882/10U

werden kann. Bei der elektronischen Bildanzeige eines gewählten Einzelbildes wählt die Bedienung eine Bildzeile, die durch ein Objekt läuft, das abgeändert werden soll. Ein Bildelement nahe einer Grenze des Objekts wird durch den Lichtgriffel oder eine gleichartige Vorrichtung identifiziert. Der Rechner wird für den Vergleich der Videoaufzeichnung bei einer Reihe von Adressen in der Nähe der angezeigten Stellung programmiert und bestimmt den kritischen Punkt, an welchem eine bestimmte Videocharakteristik oder Kennlinie eine bestimmte Änderung vollzieht. Die gewählte j Charakteristik kann jede gewünschte Funktion der Helligkeit oder j des Tones sein wie der Absolutwert eines bestimmten Farbanteils

der Videoaufzeichnung oder das Verhältnis zweier Farbanteile.Der

ί kritische Punkt kann beispielsweise als Punkt des steilsten Anstieges der gewählten Funktion oder auch als der Mittelpunkt der Kurvenform zwischen zwei Plateaus definiert werden. Die Adresse

ί des so bestimmten Punktes gilt dann als Objektgrenze für diese j Bildzeile. Die entgegengesetzte Grenze wird auf die gleiche Weise

identifiziert, und die beiden Grenzadressen werden in den Speichel eingegeben.

Dann wird der Rechner angewiesen, nach einer gleichen Helligkeits-j änderung oder Tonänderung bei benachbarten Adressen oder benachbarten Bildzeilen zu suchen. Mit der Fortsetzung dieses Vorgangs werden alle Adressen geortet, die Grenzen oder Grenzpunkte des gewählten Objekts darstellen. Vorzugsweise werden alle gewählten Grenzenadressen durch Aufhellen oder Blinken zur Sichtprüfung durch die Bedienung angezeigt.

-8-409882/1014

Sodann wird der Rechner für die fortschreitende Suche nach Videowerten für die benachbarten Einzelbilder programmiert, wobei die gleichen Maßstäbe für Adressengruppen inder Nähe der Grenzenadressen gelten wie für das erste Einzelbild. Da normalerweise die Bewegung eines Objäctes in der Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Einzelbildern gering ist, sind auch die Grenzenandressen entsprechend ähnlich, und für gewöhnlich reicht ein begrenzter Suchweg aus. Durch Überwachung der sich ergebenden maschinenerzeugten Adressen in der vorstehend beschriebenen Weise kann die Bedienung alle Fehler korrigieren und die Programmbefehle nach Bedarf ändern, um alle möglicherweise auftretenden Sonderbedingungen bei der fort- ; schreitenden Erzeugung von Adressen zu berücksichtigen, wie z.B. \ eine Änderung des Farbtons oder der Helligkeit des das gewählte !

Objekt umgebenden Hintergrundes. Alle resultierenden Adressen wer-!

ι den für den späteren Zugriff gespeichert, wobei die entsprechen- j

den Daten die Einzelbilder, für die sie gelten, identifizieren. ;

Wenn mehr als ein Objekt oder eine Bildfläche abgeändert werden ^! sollen, dann werden den entsprechenden Objekten Identifizierungsnummern zugeordnet, die ihrerseits den entsprechenden Adressen- j listen zugeordnet sind. Unter einigen Bedingungen ist es zweckmäßiger, gleichzeitig die Adressen für nur eine kleine Anzahl von Einzelbildern zu erzeugen und zu speichern, wobei normaler- ; weise drei Einzelbilder als kleinste brauchbare Menge gilt. Wenn die Änderung der ersten Einzelbilder abgeschlossen ist, wird das Verfahren fortschreitend auf weitere Einzelbilder ausgedehnt.

-9-

409882/1014

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Einzelheiten der Beschreibung und der zugeordneten Zeichnungen sollen lediglich als Beispiel dienen, nicht aber als Begrenzung des Rahmens der Erfindung, In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 die Schemazeichnung für ein Beispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Zeichnung längs der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ein stark vergrößerter Teil der Fig. 2;

Fig. 4 eine normale aus Fig. 3 ausgewählte Abtastzeile;

Fig. 5 ein Kurvenbild für eine charakteristische Funktionsänderung der Videowerte an einer Objektgrenze;

Fig. 6 entspricht Fig. 4, jedoch unter Einschluß von zwei benachbarten Zeilen;

Fig. 7 entspricht Fig. 6, jedoch unter Einschluß von Teilen zweier benachbarter Einzelbilder;

Fig. 8 ein Ablaufplan zur Entfernung eines Kratzers oder "Telegrafendrahts" von einem Bild.

-10-A09882/10U

Ein Beispiel für die erfindungsgemäße Einrichtung zur Änderung von Bildern ist schematisch in Fig. 1 dargestellt, wobei zu Erläuterungszwecken angenommen wird, daß die abzuändernden Bilder auf dem fotografischen Film 20 aufgenommen sind. Die abzuändernden Bilder werden in Farbvideosignale durch eine geeignete Filmabtasteinrichtung umgesetzt, beispielsweise durch einen Drei-Vidikon-Abtaster oder durch die herkömmliche Lichtpunktabtastung einer Kathodenstrahlröhre. Ein geeigneter Lichtpunktabtaster ist die Gould Precision CRT Display Modell PD 1400, Hersteller: Gould, Inc., Data Systems Division. Dieser Typ von Anzeigegerät ist in Fig. 1 mit dem Kennzeichen 10 versehen. Die Kathodenstrahlröhre 12 erhält die Strahlablenkungsspannungen für die Koordinaten X und Y vom Abtaststeuergenerator 30, der beispielsweise ein Synchronisierungstaktgeber Modell TSG-2000 der Firma Telemotion, Inc. sein kann. Der Generator 30 enthält die von einem herkömmlichen Digitaltaktgeber 32 gesteuerte Schaltung 34 zur Erzeugung von digitalen Adressensignalen für die Identifizierung aufeinanderfolgender Bildelemente, den herkömmlichen Digital-Analogumsetzer 36 zur Erzeugung entsprechender X- und Y-Ablenkungssignale sowie auch die Schaltung 38 zur Verstärkung dieser Signale, um damit die Ab lenkspannungen X und Y zu erzeugen. Diese Ablenksignale gelangen über das Kabel 31 an den Lichtabtaster 12 oder eine gleichwertige Einrichtung sowie an alle anderen Kathodenstrahlröhren der Anlage, die synchron mit dem Lichtabtaster 12 betrieben werden sollen. Für die Anteile X und Y sind normalerweise eigene Kanäle vorgesehen, jedoch ist aus Gründen der Eindeutigkeit nur ein einziger Kanal gezeigt. Die Strahlendichte wird in der Kathodenstrahlröhre 12 normalerweise durch die Schaltung 14

409882/ 1OU

konstant gehalten, doch kann der Strahl während seiner Bewegung zwischen zwei Bildelementen gelöscht werden, uas daraus entstehende Rasterbild der nacheinander beleuchteten Punkte auf dem Bildscnirm 15 wird durch die Linse 16 auf deia Film 20 geworfen, und zwar auf das Einzelbild 21 dieses Fili.ies. jer Film 2ü läuft in einer normalen, nicht gezeigten Filmbühne und wird in Längsrichtung durcii die iierkömnilicne Fortschaltvorricxitung 24 transportiert, um ein gewähltes Einzelbild zur Abtastung zu positiojnieren. Jie Vorrichtung 24 transportiert den Film in Abhängig- ;keit von entsprechenden Signalen vorwärts oder rückwärts, die iüber die Leitung 41 von der herkömmlichen Bildfolgesteuerung 40

j her anliegen, die beispielsweise der in der von der Firma Re-

j searcii Products, Inc. hergestellten optischen Kopiermaschine /iodell 2101 verwendete Phototron-Antrieb sein kann.

!Das in Abhängigkeit von der periodiscnen Beleuchtung eines jeden I Bildelements durch den Film 20 übertragene Licht wird durch die !teildurchlässigen Spiegel 25 und 26 in Rot-, Grün- und Blauan-

!feile zerlegt, die von den entsprechenden Lichtdetektoren 27, 28 und 2 9 abgetastet werden. Die sich daraus ergebenden Farbanteil-Videosignale werden von den herkömmlichen Verstärkern 50, 51 und 52 verstärkt, entzerrt und nach Bedarf anderweitig geformt und dann durch die herkömmlichen Analog-Digital-Umsetzer 53, 54 und 55 in Digitalsignale umgesetzt. Diese digitalen Videosignale, die normalerweise den binären Digitalkode für die drei Farbanteilwerte von nacheinander abgetasteten Bildelementen umfassen, kann die herkömmliche Videoverteilerschaltung 60 abgegeben, um nach Bedarf den verscniedenen Teilen der Anlage eingespeist ! -12-

AQ9882/10U

zu werden. Diese Videoverteilerschaltung 60 kann beispielsweise ein Xerox Modell 7923 Analog-Digital-Adaptor sein.

Wenn der zu ändernde Film beispielsweise zuerst als Fernseh-Videoband vorliegt, dann wird das Viedosignal normalerweise von einem beliebigen geeigneten Streifendoppier abgetastet und die Videofarbdaten gelangen an die Analog-iJigital-Uinsetzer 50, 51 und 52 der Fig. 1. Diese Farbdaten können in bekannter Weise nach Bedarf einerseits in Signale für die gleichwertigen Formen rot, grün und blau und andererseits in Farbdifferenz- und Intensitätssignale umgesetzt werden.

In der Videoverteilerschaltung 60 werden die digitalen Video-

signale für jedes Bildelement in bekannter Weise zu dem ent- , sprechenden digitalen Adressensignal addiert, das vom Generator

34 über die Leitung 33 an den Verteiler 60 und damit an jeden ;

gewünschten anderen Teil der Anlage gelangt. Die addierten Video- I

und Adressendaten werden dann über die Leitung 62 dem Allzweck- j

Digitalrechner 70 eingespeist, der beispielsweise ein Xerox Mo- ι

j dell 530 Digital Computer sein kann; diese Daten werden normaler- > weise dem Rechnerspeicher für den Zugriff nach Bedarf gespeichert.

Ferner ist die herkömmliche Bildkontrollröhre 90 vorgesehen, die Farbbilder wiedergeben kann. Vom Generator 30 und der Leitung 31 gelangen Ablenksteuerspannungen über den herkömmlichen zweikanaligen Verstärkungsregler 92 mit dem Verstärkungsreglerknopf 93 und dem durch den einzigen Knopf 94 dargestellten X- und Y-BiIdstanzregler an die Bildkontrollröhre 90. Die Farbanteil-Video-

-13-409882/1014

signale für die Kathodenstrahlröhre 90 kommen normalerweise in digitaler Form vom Verteiler 60 über das Kabel 95 und werden durch den Digital-Analogumsetzer 96 in analoge Form umgesetzt und der Kathodenstranlröhre über die Leitung 97, die nachstehend beschriebene Schaltung 134 und die Leitung 98 eingespeist. Der Verteiler 60 wird über das Kabel 64 durch die logische Steuerschaltung 80 gesteuert die vorgegebene Funktionen des vom Handbedienungsknopf 82 wahlweise gesteuerten Rechners 70 auswählen soll. Die logische Steuerschaltung kann beispielsweise eine Xerox Modell 7 950 Stored Output Module sein. jJem Verteiler 60 kann beispielsweise von der logischen Steuerschaltung 80 befohlen werden, der Kathodenstrahlröhre 90 Videosignale direkt vom Lichtabtaster 10 zuzuführen oder diese Signale über die Leitung ^: 63 vom Speicher des Rechners 70 abzurufen. Andere vorgegebene ι Funktionen der logischen Steuerschaltung 80 werden nachstehend beschrieben. ;

j Damit wird der Bedienung ermöglicht, den direkten Abtastvorgang !

des Lichtabtasters 10 oder auch das im Rechner gespeicherte Bild : zu überwachen. Nach jedem Schritt des Abänderungsvorganges dieses \ Bildes kann die Bedienung eine ähnliche Direktanzeige des Ergebnisses auf dem Bildschirm 91 durch Wahl der vorgegebenen Anzeigefunktion der logischen Steuerschaltung 80 erhalten. Die Anzeige 86 der Fig. 2 ist schematisch als Landschaft mit einem Telefonmast 87 dargestellt. Durch weitere Verstärkung der Ablenkspannungen im Verstärkungsregler 92 mit Hilfe der Knöpfe 93 und 94 kann der kleine Ausschnitt 88 der Anzeige 86 der Fig.2 auf dem Bildschirm gedehnt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt

-14-409882/1OU

ist, wobei die Dehnung aus Gründen der Klarheit übertrieben ist; diese Dehnung gestattet eine eingehende Untersuchung der einzelnen Bildelemente. Um einen zweckmäßigen Bezug zur Verfügung zu haben, sind die Zeilen und Spalten dieser Bildelemente durch Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet.

Geeignete Mittel beliebiger Art stehen zur dauernden Aufzeichnung der abgeänderten Bilder zur Verfügung. In Fig. 1 z.B. besitzt das Aufzeichnungsgerät 100 eine Farbkathodenstrahlröhre 102 mit dem Bildschirm 103, dessen Bild optisch durch das Objektiv 104 auf das Einzelbild 110 des Farbfilms 106 übertragen wird. Dieser Film läuft in einer geeigneten, nicht gezeigten Filmbühne. Aufeinanderfolgende Einzelbildflächen werden durch die Filmfortschaltung 108 in den optischen Strahl gebracht, wobei diese Filmfortschaltung für den Filmtransport in Abhängigkeit von einem über die Leitung 109 von der Bildfolgesteuerung 40 her anliegenden Signal beaufschlagt wird. Nach der Belichtung wird der Film 106 in herkömmlicher Weise entwickelt. Die Kathodenstrahlröhre 102 erhält die Video-Farbanteilsignale über die Leitung 111 vom Digital-Analogumsetzer 112, den sie vom Ver-

teiler 60 in üigitalform über die Leitung 113 eingespeist werden.'

j Vom Generator 30 gelangen entsprechende Ablenkspannungen über j die Leitung 116 an die Kathodenstrahlröhre 102, so daß die Strahltablenkung für jedes Bildelement mit den Videosignalen richtig koordiniert wird. Die Steuerung des Aufnahmevorgangs erfolgt normalerweise von Hand durch Wahl einer herkömmlichen vorgegebenen Aufnahmefunktion in der logischen Steuerschaltung 80 mit einem oder mehreren ihrer Reglerknöpfe 82. Die Aufnahme eines

-15-

409882/10U

Bildes kann jeder Zeit erfolgen, wird jedoch normalerweise nur durchgeführt, nachdem die gewünschte Abänderung vollendet und aus der Kathodenstrahlröhre 90 visuell überwacht worden ist. Es sei betont, daß das Aufnahmegerät 100 lediglich ein Beispiel für eine große Anzahl von zur Verfügung stehenden Aufnahmeanlagen ist. Beispielsweise kann die Kathodenstrahlröhre 102 durch eigene Röhren für jeden Farbanteil ersetzt werden. Dann können die sich ergebenden Farbbilder optisch auf dem Farbfilm 106 vereinigt werden, sie können aber auch fotografisch auf getrennten Filmen aufgenommen und später in bekannter Weise zur Ausformung eines Farbbildes addiert werden. Das fotografische Aufnahmegerät 100 kann auch durch eine bekannte geeignete Einrichtung zur Aufzeichnung der geänderten Videodaten auf Magnetband oder einem

anderen Träger ersetzt werden.

! Es sind viele Verfahren bekannt, einem Rechner die Adresse eines bestimmten Elements der gespeicherten Daten anzugeben. Wenn, wie bei der erfindungsgemäßen Anlage, das gewählte Element durch Sichtanzeige auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre identifiziert werden kann,dann ist hier der Lichtgriffel 120 der Fig. 1 ein besonders zweckmäßiges Gerät für die Auswahl der Bildelemente. Das Gehäuse des Lichtgriffels enthält die Linse 124 mit dem in der Brennebene der Linse angeordneten Lichtdetektor 122. Wenn das Gehäuse von Hand über den Bildschirm 91 bewegt wird, dann wird ein ausgewähltes Bildelement des Bildschirms auf dem Lichtdetektor 122 abgebildet. Der Lichtgriffel erzeugt dann auf der Leitung 126 einen Spannungsimpuls in Abhängigkeit vom augenblicklichen Auftreten des Kathoden-

-16-A09882/10U

Strahls am gewählten Bildelement. Dieser Impuls gelangt an die Torschaltung 128 und löst die Übertragung des entsprechenden Adressensignals von der Leitung 33 auf die Leitung 129 und von dort zur logischen Steuerschaltung 80 aus.

Diese Schaltung umfaßt ein geeignetes Register zur zeitweiligen Speicherung der Adresse sowie Schaltkreise zum Vergleich der gespeicherten Adresse mit den Adressensignalen, die über die Leitung 33 während der nachfolgenden Anzeigevorgänge anliegen. Bei Koinzidenz gelangt ein Auslöseimpuls über die Leitung 132 an die Videoänderungsschaltung 134, welche das an die Kathodenstrahlröhre 90 übertragene Videosignal in geeigneter Weise abändert, beispielsweise durch Verstärkung oder durch periodische Austastung, um das bestimmte Bildelement auf dem Bildschirm 91 sichtbar zu machen. Damit kann die Bedienung das Bildelement überwachen, dessen Adresse durch den Griffel 120 gewählt und an die Schaltung 80 weitergeleitet wurde. Nach dieser Prüfung wird diese Adresse durch Niederdrücken der entsprechenden Bedienungstaste 82 der logischen Schaltung 80 über die Leitung 136 an den Rechner 70 übertragen.

Erzeugung von Grenzadressen

Erzeugung des Anfangsadressenpaars. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das abzuändernde Objekt, beispielsweise der Telefonmast 87 der Fig. 2, auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 90 geortet und die das Objekt kreuzende waagerechte Abtastzeile Y_Q ausgewählt.Beispielsweise sei angenommen, daß die Abtast- oder Bildzeile f der Fig. 3 -17-

409882/1014

gewählt werde, die in Fig. 4 zur eindeutigen Erklärung nochmals eigens gezeigt ist. Angenäherte λ-Adressen für die Punkte, an welchen die Abtastzeile die linke und rechte Objektgrenze kreuzt, werden dann in der bereits beschriebenen Weise vermittels des Lichtgriffels 120 identifiziert und durch Wahl der entsprechenden vorgegebenen Aufnahmefunktion der logischen Steuerschaltung 80 im Rechner gespeichert. X₁ und X₁. der Fig. 4 sind solche Anfangsadressen.

; i)ann wird der Rechner normalerweise, etwa durch den Aufbau einer "' logischen Anweisung in der üblichen Weise, programmiert, damit er : ein linkes und rechtes Adressenpaar erzeugen kann, welche genau die Objektgrenzen für die gewählte Abtastlinie in Abhängigkeit von bestimmten Funktionsbeziehungen der Videowerte darstellen. Für diesen Zweck kann der Rechner beispielsweise so programmiert werden, daß er vom Speicher die Videowerte für eine Gruppe oder ein Feld von X-Adressen abruft, die sich um einen bestimmten Abstand links und rechts von den jeweils von Hand ausgewählten Adressen erstrecken, wie z.B. die Adressen 140 und 142 der Fig. 4. Ferner kann der Rechner zur Berechnung einer bestimmten Funktion der Videowerte für jede dieser Adressen sowie auch für den Vergleich der berechneten Funktionen und die Wahl der X-Adressen, für welche die Werte am besten dem angegebenen Verhältnis entsprechen, für die entsprechenden Gruppen programmiert werden. Das auf diese Weise gewählte Paar von linken und rechten Adressen kann ein wenig von den anfangs gewählten Werten X^ und X_R abweichen, wie es durch die Werte X_QL und X_QR der Fig. 4 gezeigt wird. Die vom Rechner gewählten Adressen werden dann in den

-18-

4098 8 2/1014

Speicher als Objektgrenzadressen für die gewählte Abtastzeile Yq
eingegeben.

Die spezielle Funktion der Videowerte, die zur Steuerung der
Auswahl der Grenzenadressen durch den Rechner dienen, kann sich

stark in Abhängigkeit von der Art des Objekts und vom Hinter- ■

grund, von welchem sich das Objekt abheben soll, verändern. Diesel Funktion kann auch von der Art der durchzuführenden Bildveränderung abhängen. Wenn beispielsweise die Objektgrenze hauptsächlich durch eine Änderung der spezifischen Helle gekennzeichnet
ist, dann kann die gewählte Funktion ein Durchschnittswert der i drei Videosignale für den Farbanteil sein. Wenn sich andererseits das Objekt vom Hintergrund hauptsächlich durch Farbe unterscheidet, dann kann als Funktion beispielsweise das errechnete
Verhältnis zwischen zweien dieser Signale dienen. Alle diese

Funktionen können in herkömmlicher Weise dem Rechner 70 ein-

programmiert werden, und die gewünschte Funktion wird durch Nie- ;

derdrücken der entsprechenden Taste 82 der logischen Steuerschal-!

ι tung 80 gewählt.

Fig. 5 ist die Schemazeichnung von beispielsweise angenommenen i

Werten F für eine Videofunktion, die bei einer Reihe von Bild- ] elementen errechnet wurde, welche sich auf einer verhältnismäßig diffusen linken Grenze eines Objekts erstrecken. Als Maßstab für die Wahl einer effektiven Grenze kann beispielsweise
der Punkt der maximalen Steigung der resultierenden Kurve die-

nen, die zur Wahl des Elements X dient. Der Maßstab kann auch ! als der Mittelwert zwischen den Durchschnittswerten F und F, j

409882/10U

definiert werden, die für bestimmte Gebiete links und rechts von der Grenze errechnet werden, und dies führt zur Wahl des Bildelements X, . Manchmal ist es vorteilhaft, zwischen den gewählten linken und rechten Grenzenadressen alle Bildelemente mit einzuschließen, die durch die Anwesenheit des Objekts erheblich beeinflußt werden, und dies führt im gegebenen Beispiel zur Wahl des Bildelements X , das erste Element, dessen Funktion F erheblich höher ist als F . Für viele Arten der BiIdj änderung ist der angewandte genaue Maßstab weniger wichtig als die konsequente Anwendung des gewählten Maßstabs.

Erzeugung von Adressenpaaren für vollständige Einzelbilder ! Für die zweite Stufe der Adressenerzeugung wird der Rechner in

herkömmlicher Weise für den Abruf von gespeicherten Videowerten ! für Bildelemente auf aufeinanderfolgenden Abtastzeilen programmiert, ; die der oben besprochenen Zeile Y_Q benachbart sind, wobei jede

Zeile Bildelemente umfaßt, die sich auf einer vorgegebenen Strecke • auf jeder Seite der Grenzadresse X erstrecken, die auf der vor-' hergehenden Zeile gewählt wurde. Beispielsweise können nach der j Wahl des Grenzelements f, als X_Q, (Fig. 4) die Elemente g. bis j g_fi vom Speicher abgerufen werden, wie es schematisch durch das Kennzeichen 140 der Fig. 6 gezeigt wird. Die Videowerte für diese:

Elemente durchlaufen dann den gleichen Rechen-, Vergleichs- und j

t " i

Wahlprozeß wie die Zeile f, was beispielsweise zur Auswahl des Elements g. als linke Grenzadresse X_1L für die Zeile Y₁ führt. Die gleiche Auswahl wird für die rechte Grenze getroffen, wobei

: I

man X..^ erhält. Dieser Vorgang wird für die benachbarten Abtastzeilen der Reihe nach wiederholt, bis alle Abtastzeilen, die '

409882/10U

das Objekt kreuzen, verarbeitet worden sind. Auf diese Weise werden die linken und rechten Grenzadressenpaare X... , Y.. und X^_R> Υ,, für alle Abtastzeilen Y erzeugt, die das gewählte Objekt kreuzen.

Erzeugung von Adressenpaaren für aufeinanderfolgende Einzelbilder In der dritten Stufe der Erzeugung von Grenzenadressen wird der Rechner für den Abruf von gespeicherten Videowerten für geeignete Adressenfelder auf Einzelbildern programmiert, die dem Ursprunglth gewählten Einzelbild direkt folgen. Die Videowerte in jedem dieser Adressenfelder oder Gruppen werden dann verglichen, und der Rechner wählt diejenigen aus, die am besten die definierte

■ Bedingung für die Grenzwertbestimmung erfüllen, und speichert die resultierenden Grenzenadressen zusammen mit einer entspre-

chenden Identifizierung der Einzelbildnummer in seinem Speicher.

Die Funktion der automatischen Verfolgung eines Objekts über auf-, j einanderfolgende Einzelbilder hinweg wird durch Niederdrücken der entsprechenden Taste 82 der logischen Steuerschaltung 80 ge- ί

wählt. '

Fig. 7 zeigt diesen Vorgang schematisch. Der in Fig. 6 gezeigte Bildteil wird hier wiederholt und ist als Einzelbild A bezeichnet Zum Vergleich wird ein entsprechender Teil des benachbarten Einzelbildes B addiert, wobei sich das Objekt beispielsweise nach rechts um etwa 2 Bildelemente weiter bewegt hat. Fig. 7 zeigt typische gewählte Grenzenadressen für die Einzelbilder A und B, wobei die Adressenbezeichnungen die Buchstaben A oder B enthalten, um anzuzeigen, daß die im Speicher gespeicherten Adressen i

-21-

409882/10U

den richtigen üigitalbezeichnungen der Einzelbilder zugeordnet
werden müssen, zu denen sie gehören. Da sich gewöhnlich ein Objekt nur um eine kurze Strecke gegenüber den Bildgrenzen in der
Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einzelbildern bewegt,
brauchen sich die in jedem Einzelbild geprüften Adressengruppen
nur um einen kurzen Weg nach links und rechts von der entsprechenden Grenzadresse des vorangehenden Einzelbildes zu erstrecken, Dieser Weg kann sich von Bild zu Bild ändern, um mit der eigentlichen Objektbewegung übereinzustimmen.

Das Programm für aufeinanderfolgende Einzelbilder sieht normalerweise vor, den gleichen Auswahlmaßstab auch auf die Videowerte
für jede Adressengruppe anzuwenden, der für die Wahl der Grenzen-

: adressen des ersten Einzelbildes diente. Wenn auf benachbarten

' Abtastzeilen gleiche Grenzverschiebungen zv/ischen Einzelbildern

' erzeugt werden, dann kann diese Gleichheit durch den Rechner als , ; Prüfung der neuen Stellungen ausgelegt werden. Da ein Objekt auch j

!

! einen beständigen Farbton besitzt, bleiben seine Verhältnisse

: Rot, Grün, Blau konstant, und dies ist ebenfalls eine Prüfung
der richtigen Objektverfolgung. Da sich die Größe eines Objekts
gewöhnlich nur sehr wenig zwischen zwei benachbarten Einzelbil-

, dem ändert, ist es manchmal vorteilhaft, den Rechner so zu programmieren, daß er die Objektgröße als Nebenmaßstab afer Neben- j

! kriterium für die Wahl der Grenzenandressen verwendet. Nach der j

I

Ortung der linken Grenze eines Objekts auf einem neuen Einzel- j

bild kann der Rechner beispielsweise nach rechts die gleiche An- !

i zahl von Adressen durchzählen, welche die linke und rechte Grenze!

dem vorhergehenden Einzelbild trennten und die sich ergebende

409882/10U

Adresse als rechte Grenze verwenden. Dieses Verfahren ist beson- ■ ders vorteilhaft, wenn ein Teil einer Grenze auf einigen aufein- · ander folgenden Einzelbildern verschwommen ist.

Ehe die gewählten Grenzenadressen für jedes neue Einzelbild endgültig in den Speicher eingegeben werden, werden sie vorzugsweise zur visuellen Prüfung in der vorstehend beschriebenen Weise auf derKathodenstrahlröhre 90 angezeigt. In der Praxis

wird eine genaue Prüfung normalerweise nur für die ersten Bilder vorgenommen und dann nur oberflächlich, solange keine größere Änderung in der Art des Objekts oder in seinem Verhältnis zum ; Hintergrund auftritt. Unter einigen Bedingungen ist das Objekt ! während einer bestimmten Reihe von Einzelbildern unbewegt, und dann brauchen die gewählten Grenzenadressen lediglich von einem

' Einzelbild auf das nächste ohne den vorstehend beschiebenen Vergleich und die Auswertung der Videowerte kopiert zu werden. Wenn mehr als ein Objekt in der gleichen Szene geändert werden muß, dann wird jedem Objekt eine Kennzeichnungszahl zugeordnet, und diese Zahl ist auch allen Grenzenadressen dieses Objekts zugeordnet. Auszuführende Bearbeitungsvorgänge können dann durch die Objektzahl gekennzeichnet werden.

Unter bestimmten Bedingungen kann es vorteilhaft sein, alle vor- \ stehend beschriebenen Gruppen von Grenzenandressen für eine Ab- i tastzeile, ein Einzelbild oder eine ganze Szene von Hand unter Sichtüberwachung zu erzeugen, und zwar in der gleichen Weise wie für das Anfangsadressenpaar. Eine derartige vollständig von Hand durchgeSihrte Bearbeitung ist zweckmäßig und die resultieren-!

j den Adressen sind auch völlig einwandfrei zur Abgrenzung einer j

-23-409882/1014

- 23 - 233 1 57A

Fläche, die vielen Arten von Änderungen unterworfen werden soll. Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße rechnergestützte Verfahren der Adressenerzeugung ist jedoch normalerweise schneller und genauer und mit weniger Mühen verbunden.

Bildänderung

Nachdem der Speicher des Rechners einen kompletten Satz von ! Grenzenandressen enthält, welche das gewählte Objekt für die gewünschte Anzahl von aufeinanderfolgenden Einzelbildern definie-

i ren, wird der Rechner 70 mit herkömmlichen Verfahren programmiert, um vom Speicher die Videowerte für alle Adressen abzurufen, die zwischen jedem linken und rechten Grenzadressenpaar liegen sowie, die gewünschte Änderung dieser Videowerte durchzuführen. Diese Änderung wird normalerweise bei einem Einzelbild gleichzeitig und bei einer Abtastzeile gleichzeitig auf einem Einzelbild durchgeführt. Für die Änderung eines Einzelbildes oder einer Zeile ; kann jedoch Bezug auf die Videowerte benachbarter Einzelbilder oder Zeilen genommen werden müssen, um die spezielle Änderung, die bei jeder Adresse vorgenommen werden muß, zu bestimmten oder zu steuern. Nachdem der Rechner 70 die vorgeschriebene Änderung j durchgeführt hat, werden die geänderten Videowerte in den Speieher eingegeben. Dann kann das geänderte Bild wieder auf der j Kathodenstrahlröhre 90 überwacht werden und wird schließlich permanent auf einem geeigneten Träger aufgenommen, normalerweise auf fotografischem Film mit Hilfe des Aufzeichnungsgerätes 100, und zwar durch Wahl der entsprechenden Taste 82 der logischen Steuerschaltung 80. Nach der endgültigen Aufnahme eines

'■■ jeden Bildes werden alle Werte dieses Einzelbildes normalerweise

409882/10U

- ²⁴ - 233157A

im Speicher gelöscht, wodurch die Speicherkapazität zur Verarbeitung weiterer Einzelbilder frei wird. Nach Bedarf kann der •Rechner 70 auch für die Durchführung mehrerer verschiedener Änderungen eines Bildes programmiert werden , wobei er die resultierenden Videowerte für jedes Bild getrennt speichert. Die sich ergebenden Bilder können dann vergleichsweise auf der Kathodenstrahlröhre 90 überwacht werden, bevor der bevorzugte Bearbeitungsgang durch Wahl der Überwachungsfunktion der logiscnen Steuerschaltung 80 ausgewählt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in wirksamer Weise für viele Arten der Bildänderung mit einer Speicherkapazität durchgeführt werden, die für die gleichzeitige Verarbeitung einer kleinen Anzahl von Filmbildern ausreicht, wobei drei Einzelbilder gewöhnlich als die kleinste brauchbare Zahl gelten. Dann stehen nämlich stets die Grenzenandressen für zwei benachbarte Einzelbilder zur Steuerung der Erzeugung von Adressen für das nächstfolgende Bild zur Verfügung. Im allgemeinen ist es jedoch vorteilhaft, Daten im Speicher für so viele aufeinanderfolgende Filmbilder zu halten, wie die Speicherkapazität zuläßt. Diese Grenze hängt natürlich von der Größe des zu ändernden Objekts sowie von anderen Faktoren des Bearbeitungsvorganges ab.

Eine besonders nützliche Art der Bildänderung, die auch die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, besteht in der Löschung eines unerwünschten Objekts aus einer Szene. Für diesen Zweck werden die Objektgrenzenandressen gewählt, welche die gesamte Bildfläche umfassen, die durch die Anwesen-

409882/1014

heit des Objekts beeinflußt wird; dies erfolgt gemäß der vorstehenden Beschreibung des Punktes Xc der Fig. 5. Wenn das Objekt von einem Hintergrund mit einheitlichem Aussehen umgeben ist, wie der wolkenlose Himmel hinter dem oberen Teil des Telefonmastes der Fig. 2, dann wird dem Rechner 70 über die logische Steuerschaltung 80 einfach befohlen, die Videowerte an allen Punkten des Objekts durch Werte zu ersetzen, die von einer nahegelegenen Fläche des Hintergrundes abgeleitet und gewonnen werden. Wenn ein Himmelshintergrund eine sich allmählich ändernde

] HelligKeit oder Farbe zeigt, dann kann dem Rechner befohlen wer-

den, Videowerte von beiden Seiten des Objekts zu gewinnen und

! einen Durchschnittswert zu errechnen, der beim Kreuzen des Objekts unterschiedlich bewertet werden kann.

Wenn das zu löschende Objekt während einer Szene eine genügend starke Bewegung zeigt, so kann es durch genau die Hintergrundobjekte ersetzt werden, die hinter ihm waren. Für diesen Zweck : werden die Videosignale bei jeder Objektadresse für ein Einzel- : bild direkt durch die gespeicherten Signale für die gleichen Adressen ersetzt, die von einem vorangehenden oder nachfoljgenden Bild entnommen werden, in welchem das Objekt eine andere, nicht überlappende Stellung einnimmt. Wieder wird diese Art der Bildänderung durch Niederdrücken der entsprechenden Taste 82 _; der logischen Steuerschaltung 80 gewählt. Die Bewegung des Hinter^ grundes selbst zwischen zwei Einzelbildern, die beispielsweise ^! durch eine Bewegung der Kamera hervorgerufen werden kann, wird I dadurch kompensiert, daß die Adressen, von welchen die Hintergrundsignale gewonnen werden, unter Verwendung bekannter Pro-

-26-409882/10U

" ²⁶ " 233 Ί 574

grammierverfahren entsprechend versetzt werden. Die entsprechende Versetzung wird normalerweise vom Rechner 70 beispielsweise dadurch berechnet, daß die Adressen für einen oder mehrere gewählte Hintergrundpunkte, die in beiden Einzelbildern sichtbar sind,

verglichen werden. Wenn ein feststehendes Objekt gelöscht werden j

j soll und der benachbarte Hintergrund wichtige Einzelheiten ent- j

hält, dann kann das Objekt manchmal unter Steuerung der logisfcen ! Steuerschaltung 80 durch die willkürliche Wahl eines benachbarten Bildausschnittes von der gleichen Form wie das Objekt ersetzt werden. Obwohl dies eine Wiederholung des gewählten Ausschnittes im geänderten Bild ergibt, ist diese Wiederholung
häufig nicht bemerkbar. Das gilt besonders wenn die das "Objekt"
bestimmenden Grenzenadressen von Hand gewählt werden, damit sie
nicht nur das eigentliche Objekt, sondern auch eine unregelmäßige Fläche des Hintergrunds enthalten, deren Form der Art der Hintergrundeinzelheiten entspricht. Dann wird die gesamte Fläche ein-

i schließlich des Objekts durch eine andere Hintergrundfläche von

derselben Form ersetzt, die so gewählt wird, daß sie der ersten !

ι dem allgemeinen Aussehen nach gleich kommt. I

Ferner ist die Erfindung besonders vorteilhaft für die Löschung _; von Schatten. Beispielsweise werden zwei oder mehrere Schatten j

i von Mehrfach-Lichtquellen geworfen, xvenn nur ein einziger Schat- j ten, wie er durch die Sonne entsteht, gewünscht wird.In diesem
Fall wird der zu löschende Schatten durch Grenzenandressen in
der gleichen Weise identifiziert wie die vorstehend beschriebenen körperlichen Objekte. Die über die logische Steuerschaltung 80
gewählte Bildänderung umfaßt dann eine Verstärkung der Hellig-

409882/1014

keit eines jeden Objektpunktes, normalerweise ohne Änderung des Farbtons. Es kann jedoch eine Abstimmung des Tonwertes erforderlich werden, beispielsweise, um Farbdifferenzen zwischen zwei Lichtquellen auszugleichen, die für die Herstellung des ursprünglichen Bildes verwendet wurden.

Ferner dient die Erfindung auch zur Löschung von Kratzern oder "Telegrafendrähten" die eine stets wiederkehrende Schwierigkeit auf vielen Filmen darstellen. Das Unterprogramm zur Durchführung dieser Funktion wird wieder durch die logische Steuerschaltung

j 80 ausgewählt und durch den Rechner 70 durchgeführt. Als Bei-I
spiel für die Unterprogramme der verschiedenen Bildänderungsfunktionen ist ein AbIaufplan zur Entfernung von Kratzern oder "Telegrafendrähten" in Fig. 8 gezeigt, und ein FORTRAN-Programm zur Durchführung dieser Funktion ist nachstehend angegeben. Es j sei jedoch bemerkt, daß auch die in dieser Anmeldung beschriej benen anderen Unterprogramme für die Bildänderungen leicht in <

j herkömmlicher Weise dem Rechner 70 einprogrammiert werden können.

ι Es sei angenommen, daß L-Bilder dem Speicher eingegeben worden j seien. Jedes Bild enthält M Zeilen und N Elemente pro Zeile.Fer-

: ner sei angenommen,daß der zu entfernende Kratzer oder "Telegrafendraht" kleiner ist als eine Breite von elf Bildelementen,

j und daß das oberste Element des Kratzers oder "Telegräfendrahts", das von der Bedienung unter Verwendung des Lichtgriffels 120 identifiziert wird, an der Linie YI und dem Element KI liegt, I

wobei I die Einzelbildnummer, Y die Zeilennummer und K die Num- j mer des Bildelements ist. Der Kratzer oder "Telegrafendraht" |

409882/10U

soll aus dem örtlichen Ilintergrundpegel um mindestens 15 1 herausragen. Der Ablaufplan der Fig. 8 und das auf diesen Ablaufplan gegründete FORTIlAN-Programm orten und entfernen den Kratzer oder "Telegrafendraht" in aufeinanderfolgenden Zeilen eines BiI- , des und in auf einande rüg enden Bildern. Das digital dargestellte; Bild wird in "Bildfeldern" zu einem Bildelement je ganzes Wort gespeichert.

Unterprogramm zur Entfernung von Kratzern Abmessung Bilder (L,H,N)

; DO 900 1=1, L,1 10 UO 800 J=JI,:*!, S K=KI-30 '; ISUM=O j DO 50 KK=K,K+9

! 50 ISUM=ISUM+BILDER (I,J,KK) IA=ISUh/10 K=K+10

IVAl=BILDER (I,J,K) ! IF(ABSCIVAl-IA) .GE. (.15* IA) GO TO IA=IA-BILDER (I,J,K-10)/10 + BILDER (I,J,K)/10 K=K+1 GO TO IST=K ISTV=BILDEr (I,J,K) ISUM=O DO 200 K=IST+30, IST+20, -1 ISUM=ISUM + BILDER (I,J,K) IA=ISUM/10 DO 250 K=IST+19, IST, -1 IVAL = BILDER (I,J,K) IF (ABS(IVAL-IA).GE. (.15* IA) GO TO

409882/1014

" ²⁹ " 9331 574

250 IA=-BILDER (I,J,K+9) + IA+BILÜER (I,J,K) ^ ILAST=IST+10

ILASTv=BILDER (I,J,ILAST)
300 DO 350 K=IST, ILAST, 1
350 BILDER (I,J,K)=(ILASTV-ISTV)/(ILAST-IST)⁺(K-IST)+ISTV KI=(ILAST+IST)/2

IF (J.NE.JI) GO TO 800

KISAVE=KI
800 FORTSETZEN

KI=KISAVE
900 FORTSETZEN

RÜCKSPRUNG

Die Erfindung kann auch zum Einkopieren von Schatten verwendet werden, besonders in Verbindung mit der Kompositfotografie oder Bildüberlagerung. Bei dieser Art von Fotografie wird eine Szene im Vordergrund normalerweise gegen ein beleuchtetes Hintergrunddekor aufgenommen. Die gewünschte Hintergrundsszene wird getrennt aufgenommen und dann mit der Vordergrundszene vereinigt, normalerweise durch das herkömmliche fotografische Komposit- oder j Bildüberlagerungsverfahren. Die Bildüberlagerung der Vordergrund- [ und der Hintergrundszene läßt sich auch elektronisch durchführen, j wie es im US-Patent 3 595 987 vom 27. Juli 1971 der gleichen An- · melderin beschrieben wurde. Da die beiden Teile des Bildes ge- \ trennt aufgenommen worden sind, kann natürlich der Schatten eines , Vordergrundobjekts, der auf ein Hintergrundobjekt fallen müßte, ;

beispielsweise auf den Boden oder eine Wand im nahen Hintergrund, ' nicht mehr vorhanden sein. Setzt man jedoch die Lage einer Licht- I quelle wieder Sonne voraus, dann lassen sich Form und Anordnung des Schattens mit Hilfe eines herkömmlichen Unterprogramms voraussagen und können durch eine Adressenliste bestimmt werden, die sich von Bild zu Bild in Abhängigkeit von der Bewegung des

A09882/10U

Vordergrundobjekts ändert. Die Schattengestalt und Bewegung des Schattens können praktisch mit jedem gewünschten Genauigkeitsgrad mit Hilfe des Rechners 70 berechnet werden; sie können aber auch einfach visuell geschätzt werden und mit dem Lichtgriffel in der gleichen Weise skizziert xverden wie die von Hand angefertigte Umrißzeichnung eines körperlichen Objekts. Nach dem Skizzieren der Schattenform läßt sich mit Hilfe des Rechners 70 die Weichheit der Schattenbewegung von Bild zu Bild leicht erreichen, wobei der Redner die Grenzenadressen gleichmäßig verschiebt. Dann wird der Rechner 70 in herkömmlicher Weise programmiert, um alle Videowerte innerhalb der beschriebenen Grenze soweit umzusetzen, daß der gewünschte Schatteneffekt erzeugt wird. Wie beim Löschen I eines Schattens kann auch die Regelung des Farbtons von Vorteil sein, obwohl bei einem künstlich geschaffenen Schatten der Farbton viel weniger kritisch ist als in einer Fläche, auf welcher der Schatten gelöscht wurde, da dieser sich ziemlich nah an die Umgebung anpassen muß. Das Programm für die Einkopierung des Schattens wird ebenfalls durch die entsprechende Drucktaste 82 der logischen Steuerschaltung 80 gewählt.

Ein weiteres Beispiel für eine vorteilhafte Bildänderung, die/mit Hilfe der logischen Steuerschaltung 80 gewählt und vermittels des Rechners 70 durchgeführt werden kann, ist das Eingruppieren von einer Unscharfe oder Bewegungsunschärfe des gesamten Objekts, das j sich gegenüber den Bildgrenzen verhältnismäßig schnell bewegt. J

Wenn solch ein Objekt mit einer sehr kurzen Verschlußzeit auf- j

i genommen wird oder, wenn eine kurze Effektivbelichtung mit Hilfe -

einer mit der Kamera synchronisierten Blitzlicht- oder Röhrenblitzj-

-31- ί 409882/1014

quelle erfolgt, dann erscheint das sich bewegende Objekt auf jedem Bild scharf begrenzt und ohne Unscharfe. Bei der Projektion wird dann manchmal die Wirkung einer abgehakten Bewegung erzeugt, die als "Zeichentrickfilmeffekt" bekannt ist. Erfindungsgemäß kann dieser Effekt durch Verwischen der Schärfe eines bewegten Objekts, und zwar sowdi seiner Grenzen als auch seiner möglichen Innenflächendetails vermieden werden, während die normale Schärfe anderer Objekte in der Szene erhalten bleibt, die sich nur normal

bewegen. Dies wird in herkömmlicher Weise durch Programmierung des Rechners 70 erreicht, um das Videosignal an jeder Adresse durch Ersatz des Durchschnitts der Werte an jeder Adressengruppe zu ändern, die sich auf einer kurzen Distanz beidseitig und in der Allgemeinrichtung des bewegten Objekts erstreckt. Die Länge der Adressenreihe, deren Durchschnittswert errechnet wird, wird im Verhältnis zum Weg verändert, den das Objekt zwischen zwei beinachbarten Einzelbildern zurücklegt. Dieser Weg kann durch den j Rechner 70 durch Vergleich der Grenzenandressen für jeweils zwei ! benachbarte Bilder festgelegt werden. Wenn die Bewegung annähernd , !waagerecht verläuft, dann erstreckt sich jede Adressenreihe längs j

I ι

!einer Abtastzeile. Ist dies nicht der Fall, dann wird dem Rechner ; j ·

j 70 befohlen, geeignete Adressen aus benachbarten Abtastzeilen aus-; j zuwählen. Bei der Berechnung des Durchschnittswertes für jede

iAdressenreihe ist der sich ergebende Verwischungseffekt realisitischer als bei der Bewertung des Durchschnittswertes zur Ge-

|wichtung von Adressen, die nahe dem Mittelpunkt der Reihe liegen.

Solche Feinheiten werden jedoch selten gebraucht, es sei denn unter ungewöhnlichen Bedingungen.

! -32-

409882/10U

Ferner Können mit der Erfindung auch besondere Jiffusionswirkungen erzielt werden; beispielsweise können Runzeln und Furchen aus einem Gesicht gelöscht werden, ohne die scharfe Durchzeicimung von gewünschten ,,erfcnalen wie die der Augen zu beeinflussen. Zu diesem Zweck wird dem Rechner 70 wie üblich durch IVahl der entsprecnenden Funktion an der logischen Steuerschaltung 80 befohlen, für jeden Punkt den Durchschnitt der Videowerte an einer Adressenreihe zu berechnen, die sich von jeder Seite dieses Punktes aus erstreckt. Dieser littelwert wird jedoch verzugsweise nicht direkt als der neue Videowert für diesen Punkt verwandt, sondern als Schwellwert, wobei der neue Wert unverändert bleibt, ausgenommen, daß er nicht kleiner werden darf als der Schwellwert. Andererseits kann der neue Wert auf einen bestimmten, über und unter dem errechneten Durchschnitt liegenden kurzen Bereich beschränkt werden, wobei Anfangsänderungen in diesem Bereich unbeeinflußt bleiben. Diese jlodifizierung bewirkt eine Glättung starker Änderungen, onne den Eindruck der scharfen Durchzeichnung zu zerstören. Wenn die Videowerte für jeden Punkt nach dem ihm vorstehenden Absatz beschriebenen Verfahren durch den errechneten iJittelwert ersetzt werden, dann ergibt sich eine Diffusionswirkung, die ebenfalls dazu neigt, Runzeln zu verbergen und in einigen Fällen vorzuziehen ist. Obwohl der runzelige Teil des Gesichts nicht immer durch eine eindeutig sichtbare Grenze von den auszuschließenden Merkmalen getrennt ist, wie beispielsweise den Augen, kann die Grenze der zu verarbeitenden Fläche anfangs vollkommen durch den Lichtgriffel beschrieben werden, wobei die Grenze vorzugsweise auf Flächen mit einem verhältnismäßig gleichmäßigen Ton gezeichnet wird. Dann spielt die genaue Lage der

-33-409882/101 U

Grenz ο keine Rolle mehr, da die vorzunehmende Änderung gleichmäßige Flächen unverändert läßt. Diese Grenzenadressen werden dann durch Definition von kritischen Hilfspunkten oder Zeilen erzeugt, die visuell unterscheidbar sind und deren Bewegung der Bewegung der zu verarbeitenden Flächen ähnlich oder gleich ist. Der Rechner 70 wird dann nach bekannten Verfahren programmiert, um die Bewegung der Hilfspunkte von Bild zu Bild abzugreifen und die Grenzenandressen für die zu verarbeitende Fläche entsprechend einzurichten.

Die Erfindung kann aucli zur Änderung der Farbe eines bestimmten Objekts oder von gewählten Objekten eiji^esetzt werden, ohne den Rest des Bildes zu verändern. Beispielsweise wird der Rechner 70 in herkömmlicher Weise programmiert, um vom Speicher die Videowerte für alle Objekte abzurufen, die durch die gespeicherte Grenzenandressenliste bestimmt sind und die Dichteverhältnisse der drei Farbanteile an allen Punkten zu berechnen. Ferner wird dem Rechner 70 von der logischen Steuerschaltung 30 befohlen, die Werte eines oder mehrerer Farbanteile in einer solchen Weise zu verändern, daß ohne Änderung der Gesamthelligkeit eine bestimmte Änderung dieser Verhältnisse bewirkt wird.

Ein besonders vorteilhaftes /ierkmal der Erfindung besteht darin, daß ausgewählte Farben in eine Filmszene einkopiert werden können, die ursprünglich Schwarz-Weiß fotografiert wurde. Normalerweise wird jedes Objekt in der vorstehend beschriebenen Weise getrennt behandelt, und dem Rechner 70 wird über die logische Steuarschaltung 80 befohlen, für jeden Punkt dieses Objektes Farb-

A09882/10U

anteil-Videosignale mit bestimmten Verhältnissen entsprechend einem gewählten Farbton zu erzeugen, deren Gesamthelligkeit dem Schwarz-Weiß-Videosignal des ursprünglichen Bildes entspricht.

Ferner gestattet die Erfindung, statistische Störungen wie Körnigkeit des Filmes und Schmutzteilchen von einer Filmszene trotz der relativen Bewegung der verschiedenen Bildobjekte praktisch vollkommen zu entfernen. Nachdem ein bewegtes Objekt in der vorstenend beschriebenen Weise vermittels der gespeicherten Listen von Grenzenadressen für die entsprechenden Einzelbilder einer Szene identifiziert worden ist, können die einzelnen Bildelemente des Objekts von Bild zu Bild durch den Bezug auf die Bewegung dieser Grenzenadressen verfolgt werden. Jas heißt, die Adressenlisten dienen als Gerüst, mit welchem die entsprechenden Bildelemente in aufeinanderfolgenden Bildern identifiziert werden können. Sind keine Störungen vorhanden, dann besitzen diese entsprechenden Elemente normalerweise im wesentlichen konstante Videowerte von Bild zu Bild, so daß jede abrupte Abweichung von dieser Konstanz als Störung identifiziert werden kann und weitgehend durch eine entsprechende Ausmittlung oder Begrenzung der Videowerte unterdrückt v/erden kann.

Jedem Bildelement eines bewegten Objektes wird außer seiner re- i gulären Adresse X, Y auch eine relative Adresse, zugeordnet, die seine relative Stellung im Objekt bestimmt. Diese relative Adresse wird beispielsweise für eine Objektbewegung parallel zu den Abtastzeilen normalerweise als das Verhältnis der Abstände auf einer Abtstzeile vom Bildelement zu den linken und rechten

-35-409882/10U

■ ³⁵ - 233 Ί 574

Grenzenadressen für diese Abtastzeile errechnet. Das heißt, daß die Objektpunkte in aufeinanderfolgenden Bildern, die auf der Strecke zwischen der linken und der rechten Objektgrenze auf der gleichen Abtastzeile einen Zweidrittelabstand einnehmen, dem gleichen Punkt des Objekts entsprechen. Bei dieser Festsetzung werden Änderungen der scheinbaren Breite des Objekts von Bild zu Bild auftomatisch kompensiert.

Das Programm für die Entstörung wird wieder durch die entsprechende Drucktaste an der logischen Steuerschaltung 30 gewählt. Dann wird der Rechner 70 in herkömmlicher Weise programmiert, um die relativen Adressen für alle Punkte in jedem sich unabhängig bewegenden Objekt zu errechnen und dann, für jedes Einzelbild, den Durchschnitt der Videowerte für jede relative Adresse von einer Reihe benachbarter Bilder zu berechnen, die vorzugsweise auf dem fraglichen Bild konzentriert sind. Dann wird dem Rechner 70 weiterhin befohlen, jeden tatsächlichen Videowert durch den errechneten Mittelwert zu ersetzen. Diese Substitution verringert nicht die Schärfe der Durchzeichnung einer wirklichen Feinstruktur im Objekt, da jeder Mittelwert nur für einen einzigen Punkt des Objekts gilt. Diese Mittelwertbildung verringert jedoch die scheinbare Körnigkeit um annähernd den Wert der Quadratwurzel der Anzahl der ausgemittelten Werte, so daß die Durch- ! schnittswerte, die sich beispielsweise über nur drei oder fünf ; Bilder erstrecken eine merkbare Verbesserung der Bildqualität j bewirken. Anstatt des einfachen Mittelwertes können auch andere ; Funktionen verwendet werden, beispielsweise der Effektivwert (quadratische Mittelwert) oder die Videowerte können auch

-36-409882/101 U

durch vorgabe von Schwel!werten über und unter dem errechneten Mittelwert begrenzt werden.

Außer den vorstenend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind noch weitere niöglicn, ohne den Kahmen der Erfindung zu verlassen,

409882/101 U

Claims (6)

1. Patentanwälte

   Dr. Ing. H. Negendank

   Dipl. Ing. H. Hauck · Diol Phys. W. Schmitz

   Dipl. Ing. E. Graalfs - Dipt. Ing. VV. Wehnelt

   8 München 2, Mozaristraße 23

   Telefon 5380586

   Association of üotion Picture
   & Television Producers, Inc.

   13. Juni 1975 Anwaltsakte ί-2716

   Patentansprücne

   K/ Verfaiiren zur Änderung einer aufgenommenen Filmszene, gekennzeichnet durch die folgenden V'erfahrensschritte: Anfertigung einer Videoaufzeichnung von jedem Einzelbild der aufge¹· nommenen Filmszene, Gewinnung und Speicherung in einem Rechner einerAnzahl von digitalen Videowerten für ein Bildelement und der zugeordneten Bildelenientenadressen, welche die Videoaufzeichnung darstellen, Anzeige von mindestens einem Teil eiaies gewählten Einzelbildes unter Steuerung der Videowerte, Auswahl aus der Anzeige einer Bildfläche, die durch eine Änderung der absoluten Helle oder des Farbtons begrenzt ist unü ein zu änderndes Objekt darstellt, Speicherung im Reamer einer Reihe von Grenzenadressen, welche die Adressen der gewäalten Bildfläche umfassen, Programmierung des Rechners zur Erzeugung und Speiciierung der entsprechenden Reihe von Grenzen-

   -38-409882/ 10U

   adressen der entsprechenden aufeinanderfolgenden benachbarten Linzelbilder der Szene, uiw scniießlich Programmierung des Rechners zur Jurchführung einer bestimmten Änderung auf jedem tinzeiüild von ausschließlich derjenigen Videowerte, deren Adressen in den Reihen der gespeicherten Grenzenadressen enthalten sind sowie Aufzeichnung der auf diese Weise geänderten und aller unveränderten Videowerte als geänderte Filmszene.
2. 2. verfahren nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lrzeugung von Grenzenadressen durch den Rechner die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Vergleich bei jedem nachfolgenden Einzelbild der gespeicherten Videowerte mit Adressenzeilen, die sich quer zur Grenze an Punkten erstrecken, die den entsprechenden aufgezeichneten Grenzenadressen des vorangehenden Einzelbildes entsprechen, sowie Wahl der Adresse in jeder Zeile, welche die Bedingung eines bestimmten Verhältnisses erfüllt, das von einer Änderung der spezifischen Helle oder des Farbtons abgeleitet wurde.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Videoaufzeichnung durch den Rechner die folgenden Verfaiirensscnritte umfaßt: Errechnung einer bestimmten Funktion der Videoaufzeichnungswerte für eine Anzahl von Bildelementadressen, die der darin enthaltenen Adresse benachbart sind, sowie Änderung des Videoaufzeichnungswertes an der eingeschlossenen Adresse in Abhängigkeit von der errecnneten Funktion.

   -39-409882/ 10U
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Videoaufzeichnung durch den Rechner die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Errechnung einer bestimmten Funktion der Videoaufzeichnungswerte an einer Gruppe von Bildelement enadres sen, die außerhalb der Reihe der gespeicherten Grenzenadresse liegt sowie Änderung der Videoaufzeichnungswerte an den eingeschlossenen Adressen in Abhängigkeit von der errechneten Funktion.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß die Änderung der Videoaufzeichnung durch den Rechner die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Zuordnung eines ßezugsbildes zu jedem zu ändernden Bild, in welchem das Objekt nicht überlappend zu seiner Stellung im zu ändernden Bild angeordnet ist sowie Ersatz des Videoaufzeichnungswertes an jeder eingeschlossenen Adresse in jedem zu ändernden Einzelbild durch den Videoaufzeichnungswert an der entsprechenden Adresse im bezeichneten Bezugsbild.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Videoaufzeichnung durch dei Rechner die foljgpnden Verfahrensschritte umfaßt: Errechnung einer relativen Adresse für jedes Bildelement in einem Objekt, welche die Stellung des Bildelementes relativ zur Reihe der Grenzenadressen eines jeden Bildes darstellt sowie Ersatz des Videowertes anjeder relativen Adresse in jedem Einzelbild durch eine bestimmte Funktion der Videowerte an der gleichen relativen Adresse in einer Reihe von benachbarten Einzelbildern.

   409882/ 10U

   Leerseite