DE2635129C3 - Filmabtastkamera für Farbnegativfilm - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filmabtastkamera nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Fernsehanstalten verwendet man zum Abspielen von Spielfilmen, Werbesendungen, Reportagen usw. Filmabtastkameras z. B. vom Typ RCA TK-28, die im wesentlichen eine Lichtquelle zur Beleuchtung des Films, eine Vorrichtung für den Filmtransport und eine Fernsehaufnahmeeinrichtung enthalten, die die Information von dem beleuchteten Film in ein elektrisches Videosignal umwandelt, das die Bildinformation des Filmes enthält. Da der Fernsehaufnahmeteil einer Fernsehfilmabtastkamera ähnlich aufgebaut ist wie eine Fernsehkamera für Live-Sendungen, werden gewöhnlich Positivkopien eines Negativfilmes verwendet, da solche Positivkopien farblich ausgewogen sind, d. h, daß gleiche Mengen von Rot, Grün und Blau sich zu Weiß addieren, so daß der Positivfilm von der Fernsehaufnahmeeinrichtung direkt aufgenommen und verarbeitet werden kann. Die Herstellung einer Positivkopie von dem ursprünglichen Negativfilm erfordert jedoch zumindest einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt, der Zeit beansprucht und außerdem eine Verschlechterung der Auflösung und der Farbsättigung der resultierenden Positivkopie gegenüber dem Negativ zur Folge hat (vgl. Kurzfassung der Vortragsfolge zur 18. Jahrestagung der FTG, 5.-8. Oktober 1970, Seite 45). Deshalb ist es zweckmäßig, im Fernsehfilmabtaster gleich mit dem Negativfilm zu arbeiten, was jedoch nur nach beträchtlichen Änderungen in der Fernsehaufnahmeeinrichtung möglich ist. Die Hauptschwierigkeit eines direkten Ersatzes des Positivfilms durch einen Negativfilm liegt in der Natur des Negativfilms. Der Positivfilm ist, wie bereits erwähnt, hinsichtlich der Farben ausgewogen, so daß die Lichtdurchlässigkeit des Films für die rote, grüne und blaue Farbe gleich ist, während ein Negativfilm nicht in dieser Weise ausgewogen ist Ein typischer Farbnegativfilm, wie z. B. Eastman Typ 5254, hat z. B. eine Lichtdurchlässigkeit von 71,45% für Rot, 23,01 % für Grün und 4,898% für Blau.

Für das Verständnis der sich bei der direkten Verwendung von Negativfilm in einer für Positivfilm ausgelegten Fernsehfilmabtastkamera ergebenen Probleme dürfte eine kurze Erläuterung der Abgleichprozedur einer typischen Filmabtastkamera, wie der erwähnten TK-28-Kamera, von Nutzen sein. Der Abgleich erfolgt normalerweise so, daß das Rot-, Grün- und Blau-Videoausgangssignal der Kamera gleiche Amplituden entsprechend weißem Licht haben, wenn sich im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und der Bildaufnahmeröhre kein Film und keine Filter befinden. Die in einer Filmabtastkamera gewöhnlich vorhandene Graukeilscheibe wird unter diesen Bedingungen so eingestellt, daß das auf die Bildaufnahmeröhre fallende Licht um einen Faktor 10:1 herabgesetzt wird. Ohne Film und bei einer Einstellung der Graukeilscheibe an ihrer unteren Grenze werden die Verstärkungsgradsteller der mit den Bildaufnahmeröhren gekoppelten Videoverstärker so eingestellt, daß sie einen Videoausgangspegel von 100% liefern. Da die maximale Durchlässigkeit von Positivfarbfilm etwa 50% beträgt, kann mit der Graukeilscheibe ein konstanter Videopegel für ein Filmdichteverhältnis von 5:1 für Spitzenweiß eingestellt werden. Wenn in eine solche Fernsehfilmabtastkamera dagegen ein typischer Farbnegativfilm eingesetzt wird, wie der erwähnte Eastman Typ 5254, ergeben die unterschiedlichen Lichtdurchlässigkeiten für die drei Primärfarben unausgewogene oder ungleiche Videoausgangssignale, da die Kamera ja für gleiche Lichttransmission bei den Primärfarben abgeglichen worden war.

Es besteht die Möglichkeit, diese Unsymmetrie der Lichttransmission des Negativfilms dadurch zu kompensieren, daß man in den Strahlengang der Aufnahmeeinrichtung, z. B. vor die Bildaufnahmeröhren, Filter einsetzt, die die Transmission für rotes und grünes Licht derart herabsetzen, daß sie mit der Transmission des Negativfilms für blaues Licht übereinstimmt. Wenn man dieses Egalisierungs- oder Entzerrungsverfahren, also die Filter-Egalisierung der Transmission für alle drei Farben auf einen typischen Negativfilm anwendet, wird jedoch die resultierende Videoausgangssignalamplitude auf 23% des ursprünglichen 100%-Wertes herabgesetzt, wobei sich noch die Graukeilscheibe oder Grautreppenscheibe an ihrem dünnen oder hellen Ende befindet. Um wieder den für die Signalverarbeitung erforderlichen Nennwert von 100% zu erhalten, muß man dem Verstärkungsfaktor der Videoverstärker um 1/0,23 oder 435% erhöhen, wodurch der Störpegel im Ausgangssignal um den Faktor 4,35 erhöht wird. Wenn man andererseits keine optischen Filter verwenden will, muß man den Verstärkungsgrad der Videoverstärker für die verschiedenen Bildaufnahmeröhre so einstellen, daß sich der gewünschte Videosignalausgangspegel von 100% ergibt, was eine 3,65fache Erhöhung des Rauschfaktors zur Folge hat. Dies erfordert jedoch einen Verstärkungsabgleich der drei Videosignalkanäle, wenn man von einem Spielfilm, bei dem es sich praktisch

immer um eine Positivkopie handeln wird, auf Werbung oder eine mit Negativfilm aufgenommene Reportage übergeht

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filmabtastkamera anzugeben, bei der die für einen Farbnegativfilm notwendige Signalegalisierung mit einem geringen Rauschpegel im Videoausgangssignal möglich ist

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Filmabtastkamera gelöst

Die Zeichnung ist ein Blockschaltbild dsr wesentlichen Teile einer Fernsehfilmabtastkamera gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, die Videosignale von einer Filmvorlage mit Bildinformation erzeugt.

Die vereinfacht dargestellte Fernsehfilmabtastkamera enthält eine Lichtquelle 100 zur Beleuchtung eines Filmes 101, dessen Bild durch eine Projektionsoptik 102 über einen Strahlengang A-A' auf eine Kameraoptik/ 104 geworfen wird. Von der Kameraoptik 104 gelangt das das projizierte Filmbild darstellende Lrht zu einem Farbteiler 106, z. B. ein Farbteilprisma, in dem das einfallende Licht in seine Rot-, Grün- und Blau-Anteile zerlegt wird. Auf den Farbteüer 106 folgen Rot-, Grün- und Blau-Bildaufnahmeröhren 107,108 bzw. 109, für die gewöhnlich Vidicons verwendet werden. Die von den Bildaufnahmeröhren erzeugten elektrischen Ausgangssignale, die dem Rot-, Grün- und Blauanteil des Bildes entsprechen, werden Vorverstärkern UO, 111 bzw. 112 zugeführt, deren Ausgangssignale den Eingangsklemmen entsprechender Videoverstärker 116,117 bzw. 118 über Verstärkungsgradsteller 113, 114 bzw. 115 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Videoverstärker 116, 117 und 118, die mit Er, Eo bzw. Eb bezeichnet werden, stellen die drei Primärfarben des beleuchteten Filmbildes dar. Bei der weiteren Signalverarbeitung wird aus diesen drei Primärfarbsignalen in bekannter Weise durch Matrizierung ein Fernseh-Videosignal Eymit dem Farbanteilverhältnis

0,3£„ + 0,59

0,11 E_B

gewonnen.

Bei der Fernsehfilmabtastkamera gemäß der Erfindung kann für den farbabgeglichenen positiven Farbfilm 101 ein Negativfarbfilm eingesetzt werden, der z. B. eine typische Lichttransmission von 71,45% für Rot, 23,01% für Grün und 4,898% für Blau hat, und man kann eine ausgezeichnete Symmetrie der drei Videoausgangssignale Er, Ea Eb in der folgenden Weise erhalten: In den Strahlengang A-A' wird ein Lichtfilter 103 eingesetzt, das das rote Ausgangslicht vom Bild an das grüne Ausgangslicht vom Bild angleicht. Für einen typischen Negativfilm, wie Eastman 5254, kann man für das Filter 103 z.B. zwei Wratien-Fllter Kodak Nr. CC40C verwenden. Bei Verwendung des Filters 103 ergibt sich eine Transmission von etwa 14% für Rot und Grün sowie etwa 7% für Blau. Da die Transmission für rotes und grünes Licht nun gleich ist braucht nur noch die elektrische Verstärkung des blauen Kanals so erhöht werden, daß die drei Videoausgangssignale Er, Ec und Eb gleich werden; man wird also den Verstärkungsgrad mittels des Stellers 115 um den Faktor zwei erhöhen, um

ic die gleiche Farbsymmetrie wie beim Positivfilm zu erreichen. Zur Wiederherstellung des Videoausgangssignalpegels von 100% wird dann die Graufilterscheibe 105 entweder von Hand oder durch eine automatische, auf Spitzenlicht ansprechende Schaltungsanordnung in bekannter Weise so gedreht, daß sich die gewünschte Erhöhung der Beleuchtungsstärke ergibt. Die resultierende Erhöhung des Rauschfaktors im Ausgangssignal läßt sich durch die Formel ausdrücken:

i (0,3Ε*)² + (0,59 E_c)² + (2 - 0,11 E_Bf

+(0,JJ E_B)²

= 1,04.

Das oben beschriebene Verfahren zur Kompensation der ungleichmäßigen Lichtdurchlässigkeit von Negativfilm stellt eine Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses von etwa 4:1 bezüglich der eingangs erwähnten Möglichkeiten dar und ergibt eine erhebliche Verbesserung der Signalqualität sowie eine weitestgehende Vereinfachung der elektrischen Signalverarbei-

jo tang des resultierenden Videosignals.

Wie bereits erwähnt, ergibt die direkte Verwendung von Negativfilm in einem Fernsehfilmabtaster eine höhere Wiedergabequalität hinsichtlich der Auflösung sowie der Farbsättigung des aufgezeichneten Filmbildes, und gleichzeitig entfallen der Zeitaufwand und die Kosten für die Verarbeitung des Negativfilms zur Positivfilmkopie. Gewöhnlich existiert jedoch nur ein Originalnegativfilm, und man braucht oft mehrere Exemplare, insbesondere bei Werbefilmen. Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Kopien bei gleichzeitiger Erhaltung der Qualität des ursprünglichen Negativfilms besteht darin, ein Videobandgerät (MAZ) in Verbindung mit dem Fernsehfilmabtaster zu verwenden, wobei in typischen Fällen das Videosignalgemisch, das der Fernsehfilmabtaster bei der Abtastung des Originalnegativfilms an seinem Ausgang erzeugt, einer oder mehreren Magnetbandaufzeichnungsmaschinen zugeführt wird, die die Duplikate in Form einer Magnetbandaufzeichnung liefern. Die so erzeugten Duplikate haben eine sehr hohe Qualität und eine für die Verteilung und das Abspielen in den üblichen Programmkanälen sehr geeignete Form.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Filmabtastkamera für Farbnegativfilm mit unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit für rote, grüne und blaue Lichtkomponenten zum Erzeugen von Rot-, Grün- und Blau-Farbvideosignalen, mit einer Verstärkeranordnung zum Verstärken wenigstens des Blau-Farbvideosignals, gekennzeichnet durch eine optische Filteranordnung (103) zur Egalisierung der Transmission des Filmes für rotes und grünes Licht und zur Erzeugung gleicher Rotund Grün-Videosignale und durch eine Verstärkungsgradstellvorrichtung (115) zur Egalisierung des verstärkten Blau-Farbvideosignals mit dem Rot- und Grün-Videosignal.

2. Filmabtastkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtquelle (100), ein Filmtransport, Bildaufnahmeeinrichtungen (107,108, 109) und die optische Filteranordnung (103) in einem gemeinsamen Strahlengang (A-A') angeordnet sind und daß mit den Bildaufnahmeeinrichtungen (107, 108, 109) Verstärkungssteller (113, 144, 115) gekoppelt sind.

3. Filmabtastkamera nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbnegativfilm (101) vorgesehen ist, dessen Lichttransmission am größten für den Rot-Anteil und am kleinsten für den Blau-Anteil des Lichtes der Lichtquelle (100) ist.

4. Filmabtastkamera nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Strahlengang ein verstellbares Neutralgraufilter (105) zur Vergrößerung des gefilterten roten, grünen und blauen Lichtanteils auf einen Nennwert von 100% nach dem Filtern enthält.