DE3117334A1

DE3117334A1 - Verfahren zur steuerung der belichtung

Info

Publication number: DE3117334A1
Application number: DE19813117334
Authority: DE
Inventors: Takaaki Minami Ashigara Kanagawa Terashita
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1982-03-11
Also published as: CH655187A5; DE3117334C2; US4397545A

Description

_ O i I / O J

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Belichtung, bei dem zur Ermittlung der Belichtungsdaten in einem Bildprinter oder einer Bildverarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise einer photographischen Kamera, insbesondere einer 8 mm Film-Kamera oder einer Magnetaufzeichnungskamera, die Belichtungsdaten für eine bestimmte Szene festgestellt werden, indem die Belichtungsdaten mehrerer Szenen vor und nach dieser Szene benutzt werden.

Wenn ähnliche oder kontinuierliche Szenen wiedergegeben werden, haben die wiedergegebenen Szenen im allgemeinen gleiche Dichte und Farbe. Ähnliche Szenen unterscheiden sich im allgemeinen voneinander nur in Details, wie beispielsweise dem Kamerawinkel, dem Hintergrund und der Größe und Lage eines aufgenommenen Hauptobjektes. Manchmal werden jedoch die Belichtungsdaten einer Szene entsprechend einem Ausdruck für die Berechnung der Belichtung bestimmt, der die Maxima und Minima der photometrischen Werte ähnlicher Szenen sowie die Belichtungsdaten einer Stelle an dem Hauptobjekt verwendet (beispielsweise den mittleren photometrischen Wert des zentralen Teils des Hauptobjektes); anders als in dem Fall, daß die Belichtungsdaten unter Verwendung eines mittleren charakteristischen Wertes, wie beispielsweise des mittleren photometrischen Wertes einer großen Fläche, bestimmt werden, werden die oben erwähnten, die Belichtung steuernden charakteristischen Werte stark beeinflußt, wenn sich die Szenen nur wenig voneinander unterscheiden. Als Ergebnis hiervon werden ähnliche Szenen mit ungleichmäßiger Dichte und Farbe wiedergegeben.

Dies stellt ein ernstes Problem für einen Printer, aber auch für eine Aufnahmekamera oder ein ähnliches-optisches Gerät dar. üblicherweise werden die Abzüge von ähnlichen Szenen, die von einem solchen Printer geliefert werden, Seite-an-Seite in einem Album angeordnet. Wenn die so angeordneten Bilder getrennt

-B-

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betrachtet werden, so würde man auf den ersten Blick keine Unterschiede feststellen. Betrachtet man diese Bilder jedoch zusammen, wie es beispielsweise beim Einkleben in ein Album der Fall ist, so kann man die Unterschiede in der Dichte und Farbe sofort wahrnehmen. Insbesondere für eine 8 mm-Kamera oder eine Magnetaufzeichnungskamera sollten ähnliche, kontinuierliche Szenen mit so gleichmäßiger Dichte und Farbe wie möglich wiedergegeben werden, weil Aufnahmen solcher ähnlicher, kontinuierlicher Szenen, die in rascher, naher Folge betrachtet werden, ständig von einer solchen Kamera aufgezeichnet werden.

In den offengelegten japanischen Patentanmeldungen No. 40942/1974 und 112345/1976 werden Beispiele für Steuerverfahren für die Belichtungsdaten bei der Herstellung von Abzügen, also Positiven, ähnlicher Szenen für einen Printer erläutert. Bei dem Verfahren nach der zuerst erwähnten Patentanmeldung werden die Durchlässigkeits- bzw. Transmissionsdichten der vollständigen Fläche für mehrere Einzelbilder vor und nach einem bestimmten, abzuziehenden Einzelbild und/ oder die Belichtungsdaten für das Printen von Einzelbildern, die in Bezug auf die photograph.!sehe optische Qualität als Äquivalent betrachtet werden, mit den Belichtungsdaten für das abzuziehende Einzelbild verglichen, um Korrekturdaten festzulegen, die dann bei dem Einzelbild eingesetzt werden. Bei dem zuletzt erwähnten Verfahren wird der Farbausgleich bzw. die Farbbalance als Funktion sowohl des mittleren charakteristischen Wertes einer Gruppe von Einzelbildern als auch des charakteristischen Wertes des abzuziehenden Einzelbildes gesteuert.

Bei jedem der herkömmlichen Verfahren werden also der mittlere Wert der Belichtungsdaten mehrerer Einzelbilder, die als ähnliche Szenen bestimmt werden, sowie der Wert der Belichtungsdaten des abzuziehenden Einzelbildes verwendet. Die herkömmlichen Verfahren haben jedoch den folgenden Nachteil: Denn

-1 1-7 -j .-) /

ι ; ο ο 4

1 j

- 9 - ο ί ι ; ο

bei den herkömmlichen Verfahren werden die Szenen in zwei Gruppen klassifiziert, wobei in einer Gruppe die Szenen ähnlich und in der anderen Gruppe die Szenen nicht ähnlich sind. Der mittlere Wert der die Belichtung steuernden charakteristischen Werte mehrerer ursprünglicher Bilder, die als ähnliche Szenen festgestellt werden, wird benutzt. Dementsprechend muß ermittelt werden, ob die Szenen einander ähnlich sind oder nicht. Das Ergebnis dieser Bestimmung beeinflußt die Steuerung der Belichtungsdaten stark. Mit anderen Worten unterscheiden sich die Belichtungsdaten für den Fall, daß Szenen als ähnlich ermittelt werden, stark von dem Belichtungsdaten für den Fall, daß Szenen als nicht ähnlich festgestellt werden. Der Nachteil der herkömmlichen Verfahren liegt also darin, daß bei fehlerhafter Bestimmung der Ähnlichkeit nicht nur die Belichtungssteuerung bei einem bestimmten Einzelbild falsch arbeitet, sondern daß auch die Belichtungssteuerung aller ursprünglichen Einzelbilder, von denen die falsche Bestimmung durchgeführt wurde, falsch erfolgt.

In Anbetracht dieser Schwierigkeiten ist es deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung der Belichtung zu schaffen, bei dem die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Zu diesem Zweck wird ein Verfahren zur Steuerung der Belichtung vorgeschlagen, bei dem ein Belichtungswert für ein bestimmtes ursprüngliches Bild ermittelt wird, indem in Kombination der photometrische Wert oder der die Belichtung steuernde charakteristische Wert des bestimmten Einzelbildes und die photometrischen Werte oder die die Belichtung steuernden charakteristischen Werte wenigstens eines anderen ursprünglichen Einzelbildes verwendet werden, das in Bezug auf das bestimmte Bild gewichtet ist, wodurch Bilder ähnlicher oder kontinuierlicher Szenen, soweit möglich, mit gleichmäßiger Dichte und Farbe wiedergegeben werden.

Mit dem Begriff "ursprüngliches Bild" sind alle Typen oder ursprünglichen Bilder gemeint, die bei der photographischen Aufnahme von Bildern bei Video-Aufnahmen mit Magnetaufzeich-

nungsgeräten oder bei Printern für die Herstellung von Abzügen, einschließlich der ursprünglichen Bilder der ursprünglichen Objekte verwendet werden.

Im folgenden wird das technische Konzept der Erfindung bei einer Einrichtung zur Steuerung der Belichtung für einen Printer für photographische Aufnahmen eingesetzt. Wie jedoch bereits oben erwähnt wurde, kann die Erfindung auch bei einer Einrichtung zur Steuerung der Belichtung für eine 8 mm-Kamera oder eine Magnetband-Aufzeichnungskamera eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1A und 1B zur Erläuterung dienende Diagramme von

unterschiedlichen Bereichen einer Bildoberfläche,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Einrichtung zur Bestimmung der Belichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Bauteile einer Abtasteinrichtung bzw. eines Scanners, die bzw. der in der Einrichtung nach Fig. 2 verwendet wird,und

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der Zentraleinheit (CPU = Central Processing Unit), die bei der Abtasteinrichtung nach Fig. 3 verwendet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Belichtungsdaten für ein bestimmtes ursprüngliches Bild bestimmt, indem in Kombination die photometrischen Werte oder die die Belichtung steuernden charakteristischen Werte eines

bestimmten ursprünglichen Bildes sowie die photometrischen Werte oder die die Belichtung steuernden Werte wenigstens eines anderen ursprünglichen Bildes ausgenutzt werden, die in Bezug auf ihre Ähnlichkeit mit dem bestimmten ursprünglichen Bild gewichtet werden.

Der Begriff "Ähnlichkeit", wie er hier verwendet wird, soll das Maß bezeichnen, in dem die ursprünglichen Bilder im Inhalt und in der Anordnung einander ähneln. Die Ähnlichkeit kann entsprechend dem Ausdruck für die Ähnlichkeit bestimmt werden, wie er beispielsweise in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 26729/1979 beschrieben wird. Speziell wird die Ähnlichkeit durch den folgenden Ausdruck definiert:

XX = 4.216 - 11,284 {|ARG j +

- 6.616{|AUL I + IARL|} - 8,252

• x |ACP I - 44,133|ΔϋΒ| (1)

wobei: |ARG| - | (LATD'_(R) - LATD' _(G)) - (LATD_(R) -LATD^I, I AGB I = |CLATD'_(G) - LATD'_(B))- (LATD _(G) - UTD_(B))|, |AUL| = j(DL· - DU') - (DL -DU)I,

1(DRI' - DLF') - (DRI - DLF)J,

■ ^LATDf(N)^} - LATD} I

_|ADB|„

2 2

LATD ,_XT, = 0.33(LATD_n,, + LATD,_R. + LATD_fBO ,

bedeuten.

wobei

LATD_(R. : mittlere Durchlässigkeitsdichte der vollen Fläche für rot ,

LATD. . : mittlere Durchlässigkeitsdichte der vollen

Fläche für grün,
LATD : mittlere Durchlässigkeitsdichte der vollen

^(B) Fläche für blau,
D . : minimale Dichte für neutrales grau,

D^,„ : maximale Dichte für neutrales grau,

DU : mittlere Dichte des oberen Teils einer Abbildung,

DL : mittlere Dichte des unteren Teils einer Abbildung,

DRI : mittlere Dichte des rechten Teils einer Abbildung,

DLF : mittlere Dichte des linken Teils einer Abbildung,

Di : 0,33 (D_R + O_Q + D_ß),

wobei D_, D_ und D_n die Dichte eines photometrischen Punktes für

K Vj JtJ

rot, grün und blau angeben . Darüberhinaus entsprechen die charakteristischen Werte ohne Apostroph C) einem bestimmten Einzelbild, das gedruckt bzw. abgezogen werden soll, während die Werte mit Apostroph den anderen Einzelbildern entsprechen.

Der maximale Wert des Ergebnisses XX aus der Berechnung des oben beschriebenen Bestimmungsausdrucks ist 4,216. Dieser Wert nimmt mit einer Verringerung der Ähnlichkeit ab. Damit kann also die Ähnlichkeit zwischen Bildern entsprechend den Werten XX klassifiziert werden.

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Bei einen Bild-"Printer", also einer Maschine zur Herstellung von Abzügen von Diapositiven oder Negativen, werden die photometrischen Werte oder die die Belichtung steuernden charakteristischen Werte der Einzelbilder eines Stücks eines Negativfilms mit mehreren ursprünglichen Abbildungen, also in diesem Fall Negativen, sowie die charakteristischen Werte, die gemäß der obigen Beschreibung die Ähnlichkeit bestimmen, gespeichert. Beim Printen des N-ten Einzelbildes werden die Ähnlichkeit jedes Einzelbildes, das sich vor und hinter dem N-ten Einzelbild befindet, wie beispielsweise das (N-1)-te

Einzelbild, das (N-2)-te Einzelbild und das (N+1)-te

Einzelbild, das (N+2)-te Einzelbild usw. entsprechend dem oben angegebenen Ausdruck für die Bestimmung der Ähnlichkeit gemäß Gleichung (1) berechnet, bis XX < 0 erreicht wird.

Im allgemeinen kann der die Belichtung steuernde bzw. einstellende charakteristische Wert des η-ten Einzelbildes entsprechend dem folgenden Ausdruck (2) erhalten werden.

+ K₁ + +K₁) (2)

Dabei bedeuten:

m : eine ganze Zahl (L-^j), die Zahl der die Belichtung steuernden charakteristischen Werte,

(Y₀)_m: der die Belichtung steuernde charakteristische

Wert des ursprünglichen Bildes (des N.-ten Einzelbildes) , für den der Belichtungswert bestimmt werden soll, wobei der die Belichtung steuernde charakteristische Wert aus mehreren ursprünglichen Bildern erhalten wird,

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,: der die Belichtung steuernde charakteristische Wert des ursprünglichen Bildes (des N-ten Einzelbildes) für das der Belichtungswert bestimmt werden soll, wobei der die Belichtung steuernde charakteristische Wert nur aus dem ursprünglichen Bild (dem N-ten Einzelbild) erhalten wird,

to i^m' ^{: der} ^^{ie Belichtun}9 steuernde charakteristische Wert der Bilder (Einzelbilder) mit Ausnahme des ursprünglichen Bildes (des N-ten Einzelbildes), für die ein Belichtungswert bestimmt werden soll,

und K₁ bis K^ : Konstanten, wobei K_Q = 1,1 und K- bis K. < 1,0 sind und aus den Ähnlichkeiten der Einzelbilder vor und nach dem N-ten Einzelbild bestimmt werden.

Speziell sind K₁ bis K_± auf folgende Weise definiert:

Wenn XX > 4, so ist K_± = 1,0
wenn 4,0_>XX>3,0, so ist K_± = 0,8, wenn 3,0 >_ XX > 2,0, so ist K_± = 0,6, wenn 2,0 > XX > 1,0 so ist K_± = 0,4
wenn 1,0 > XX > 0 so ist K_± = 0,2 und wenn 0,0 > XX , so ist K₁ = 0.

Nach der Ermittlung des charakteristischen, die Belichtung steuernden Wertes wird ein Äbzugsbelichtungswert X aus dem folgenden Berechnungsausdruck (4) bestimmt, der durch Umschreiben der folgenden Berechnungsgleichung(3) in allgemeiner Form erhalten wird; diese Berechnungsgleichung (3) wird in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 28131/1979 erläutert, wobei die die

Qi 1'-'"¹Q/ — 15 —

Belichtung steuernden charakteristischen Werte (Y_Q) verwendet werden, die entsprechend dem Ausdruck (2) erhalten werden; dabei werden die Ähnlichkeiten der Einzelbilder vor und nach dem bestimmten Einzelbild berücksichtigt:

X » k + k„D + k,D · + Ic_xLATD_01n a K^ 2 max 3 mj.n 4 [ß)

* k₅CF ♦ k₆UL + Ic₇DB + Ic₈IR_{00 (3)}

wobei bedeuten

CF = DC - DF,
UL = DL - DU,
RL = DRI - DLF,

und

η D. , - D.

_DB . _Σ _i_i 1_ , _mit

i=l η

η : Folge-Nummer jedes Meßpunktes für die Dichte, IR^ : die Zahl der Dichtepunkte, die als neutrale

Farbe bestimmt werden,
DC : die mittlere Dichte des zentralen Bereiches eines

Bildes,
DF : die mittlere Dichte des ümfangsbereiches eines Bildes,

k., bis k_o konstante Koeffizienten, ι ο

X — v + y ν (Y Ί fAi

O _i ^ O ^m ^ ^}

Für jedes Einzelbild kann unter Verwendung des charakteristischen Wertes, der durch den Ausdruck (2) erhalten wurde, eine Musterklassifikation (beispielsweise in ein Negativ mit niedrigem Kontrast, ein unterbelichtetes Negativ üsw.) durchgeführt werden, wie es in der oben erwähnten offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 28131/1979 erläutert wird. Dieses Verfahren kann die Wahrscheinlichkeit starkverringern, daß Szenen, die einander ähneln, trotzdem als unterschiedliche Muster festgestellt werden. Dementsprechend lassen sich Beiich-

tungsdaten erhalten, bei denen die Schwankungen in der Dichte und der Farbe der Einzelbilder verringert sind.

Weiterhin lassen sich die Vorteile der Erfindung sogar mit den folgenden Modifikationen erhalten: Die Belichtungsdaten können direkt durch Einfügung der relevanten Daten in den Ausdruck für die Berechnung der Belichtungsdaten erhalten werden; beispielsweise kann der Ausdruck (3) statt des Ausdrucks (2) eine Funktion des Wertes XX in dem Bestiitimungsausdruck (1) sein. Der charakteristische Wert eines oder mehrerer Einzelbilder vor dem bestimmten Einzelbild, für den der Belichtungswert ermittelt werden soll, kann in einem Speicher gespeichert und für die Bestimmung des Belichtungswertes verwendet werden. Es wird jedoch bevorzugt, daß nach der Speicherung des characteristischen Wertes jedes Einzelbildes eines Stücks eines Negativfilms in einem Speicher die Ähnlichkeit der Einzelbilder vor und nach dem bestimmten Einzelbild, dessen Belichtungswert festgestellt werden soll, ebenfalls ermittelt werden. In diesem Fall kann die Zahl der Einzelbilder, deren Ähnlichkeiten festgestellt werden, begrenzt werden, wodurch sich die für die Berechnung benötigte Zeitspanne verringern läßt.

Der Belichtungswert des η-ten Einzelbildes kann gemäß der folgenden Gleichung erhalten werden:

X₀ - (K₀X₀' + K₁X₁* ₊ K₁X₁*)/

^CK0 ^{+ K}l ⁺ V (5)

dabei bedeuten:

X₀ : den Belichtungswert eines bestimmten ursprünglichen Bildes (des N-ten Einzelbildes), der aus mehreren ursprünglichen Bildern ermittelt wird,

X₀' : den Belichtungswert des bestimmten ursprünglichen Bildes (N-ten Einzelbildes), der nur aus dem bestimmten ursprünglichen

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bild erhalten wird,

X ' bis X.' : die Belichtungswerte der ursprünglichen Bilder mit Ausnahme des bestimmten ur^ sprünglichen Bildes (des N-ten Einzelbildes/ und
K₀ und K₁ bis K. : Konstanten, die entsprechend dem

obigen Ausdruck (2) definiert sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Steuereinrichtung für die Belichtung bei der Herstellung eines Abzugs eines Bildes beschrieben worden. Das technische Konzept der Erfindung kann jedoch auch bei einer Aufnahmekamera eingesetzt werden, und zwar insbesondere bei einer 8-mm-Kamera und einer Video-Kamera, also einer Kamera mit einem Magnetband als Aufzeichnungsträger. Bei einer Kamera, bei der die Belichtung nacheinander durchgeführt wird, stellen die Schwankungen der Dichte und der Farbe der wiedergegebenen Bilder bei ähnlichen Szenen ein ernsthaftes Problem dar. Dieser Nachteil kann jedoch durch Verwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden.

Im allgemeinen liefern ein Beiichtungsmeßsystem mit Betonung des mittleren Bereiches, bei dem der Belichtungswert für den mittleren Bereich des photometrischen Teils verstärkt berücksichtigt wird, ein Teil-Belichtungssystem, bei. dem nur der mittlere Bereich für die Belichtungsmessung herangezogen wird sowie ein photometrisches System, bei dem mehrere photometrische Elemente verwendet werden, einen exakteren Belichtungswert als ein Belichtungsmeßsystem, bei dem ein Mittelwert für große Flächen verwendet wird. In diesen Systemen haben jedoch die Belichtungswerte für Szenen, die von einer bestimmten Szene, für die korrekte Belichtungsdaten geliefert werden, entfernt ist, eine geringere Genauigkeit als bei einem integralen' Belichtungsmeßsystem, bei dem der Mittelwert für eine große Fläche verwendet wird. In diesen System besteht eine große Gefahr, daß die wiedergegebenen Einzelbilder eine un-

gleichmäßige Dichte und Farbe haben, wenn Szenen aufgenommen werden, bei denen sich das Hauptobjekt, wie beispielsweise eine Person, während des Betriebs der Kamera bewegt, oder wenn sich die Szene bei der Bewegung der Kamera ändert. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann diese Schwierigkeit vermeiden. Denn wie bereits oben unter Bezugnahme auf die Steuereinrichtung für die Belichtung bei der Herstellung von Abzügen von Bildern beschrieben wurde, kann die oben erwähnte Schwierigkeit im wesentlichen dadurch vermieden werden, daß die Belichtungsdaten aus mehreren charakteristischen Werten bestimmt werden, die mit den Ähnlichkeiten der Szenen oder ihren photometrischen Werten gewichtet sind. Bei einer Kamera ist die Zahl der photometrischen Elemente gering, so daß manchmal die photometrischen Werte direkt für die Bestimmung des Belichtungswertes verwendet werden können.

Für eine 8-mm-Kamera oder eine Kamera mit Magnetbandaufzeichnung können Belichtungswerte verwendet werden, die entsprechend einem photometrischen System mit Betonung des mittleren Bereiches erhalten wurden; als Alternative hierzu können auch Belichtungswerte eingesetzt werden, die von mehreren photometrischen Elementen erhalten wurden, wie es beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung No. 1 24363/1978 oder 127654/1979 erläutert wurde.

Außerdem kann der Belichtungswert wie folgt ermittelt werden: Entsprechend der Lage eines Einzelbildes in Bezug auf einen zur Verfügung stehenden photometrischen Wert vor dem bestimmten oder vorliegenden Einzelbild, oder entsprechend dem Zeitinterval zwischen dem Zeitpunkt der Belichtungsmessung des Einzelbildes in Bezug auf den photometrischen Wert und dem Zeitpunkt der Belichtungsmessung für das bestimmte Einzelbild wird der Wichtungskoeffizient verringert, je weiter sich das Einzelbild vor dem bestimmten Einzelbild befindet, so daß der Belichtungswert aus einem charakteristischen Wert bestimmt wird, der entsprechend dem Ausdruck (2) oder den Daten für

OI Λ-Ί 1 1 / 1 9 _ O . I / O J t

den photometrischen Wert erhalten wird. Dieses Verahren nutzt die Tatsache aus, daß im allgemeinen die folgende Beziehung gilt: Wenn sich ein Einzelbild dem bestimmten Einzelbild nähert, so nimmt seine Ähnlichkeit zu. Die Relativität zwischen dem ursprünglichem Einzelbild, für das der Belichtungswert bestimmt wird, und anderen ursprünglichen Einzelbildern enthält die geometrische Ähnlichkeit sowie die Zeitähnlichkeit, wie oben beschrieben wurde.

Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Wichtungskoeffizient um so stärker verringert, je weiter sich das Einzelbild vor dem bestimmten Einzelbild befindet, so daß der entsprechend der Gleichung (2) erhaltene Belichtungswert für das bestimmte Einzelbild verwendet wird; dabei wird die Lage eines Einzelbildes in Bezug auf einen zur Verfügung stehenden Belichtungswert vor einem bestimmten oder vorliegenden Einzelbild oder das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt der Belichtungsmessung des Einzelbildes in Bezug auf den zur Verfügung stehenden Belichtungswert und dem Zeitpunkt für das vorliegende Einzelbild berücksichtigt. Dieses Verfahren nutzt auch die Tatsache aus, daß im allgemeinen die folgenden Beziehungen gelten: Wenn ein Einzelbild sich dem bestimmten Einzelbild nähert, so nimmt seine Ähnlichkeit zu; außerdem enthält die Relativität zwischen einem ursprünglichen Einzelbild, für den der Belichtungswert bestimmt wird, und anderen ursprünglichen Einzelbildern die geometrische Ähnlichkeit und die Zeitähnlichkeit.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt im folgenden: Während bei den herkömmlichen Verfahren die Einzelbilder in eine Gruppe, in der die Szenen ähnlich sind, sowie in eine Gruppe klassifiziert werden, in der die Szenen nicht ähnlich sind, wobei der Mittelwert der Daten mehrerer Einzelbilder, die als ähnliche Szenen bestimmt werden, ver-

wendet wird, werden gemäß der vorliegenden Erfindung die photometrischen Werte oder charakteristischen Werte für Einzelbilder verwendet/ die in Bezug auf die Korrelation oder die Ähnlichkeit zwischen Szenen in Bezug auf eine bestimmte Szene gewichtet werden, für die der Belichtungswert ermittelt werden soll.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß bei der Bestimmung, ob Szenen ähnlich sind oder nicht, der Wichtungskoeffizient für Szenen verringert wird, die eine geringe Ähnlichkeit haben; dadurch läßt sich die Wirkung der irrtümlichen Bestimmung von ähnlichen Szenen verringern.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in folgendem: Obwohl der photometrische Wert oder der charakteristische Wert eines Einzelbildes Rauschkomponenten enthält, wird die Zuverlässigkeit bei der Ermittlung der charakteristischen Werte verbessert, indem die photometrischen Werte oder die charakteristischen Werte mehrerer Einzelbilder verwendet werden, die einander ähneln oder zumindest korreliert sind.

Außerdem bietet die Erfindung noch folgenden Vorteil: Die Einzelbilder von korrelierten oder ähnlichen Szenen haben eine geringere Schwankung von Dichte und Farbe, so daß gleichmäßigere Bilder wiedergegeben werden. Beim Stand der Technik werden für Szenen, die als "ähnlich" ermittelt werden", die Belichtungswerte auf die gleiche Weise geliefert, und zwar unabhängig vom Ausmaß der Ähnlichkeit. Deshalb besteht die Gefahr, daß bei den herkömmlichen Verfahren die wiedergegebenen Abbildungen eine geringere Qualität haben als die Abbildungen, die mit Belichtungswerten wiedergegeben werden, die aus einem einzigen Einzelbild einer Szene ermittelt werden.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt schließlich noch darin, daß Einzelbilder mit geringeren Schwankungen der Dichte und Farbe als gleichmäßige Einzelbilder, die bisher nicht als ähnliche Szenen angesehen wurden, nun als Einzelbilder mit geringer Ähnlichkeit oder Relativität gehandhabt werden.

Im folgenden soll eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, die bei einer Einrichtung zur Bestimmung der Belichtung für einen Printer eingesetzt wird.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm der wesentlichen Teile der Einrichtung zur Bestimmung der Belichtung. Die Oberfläche eines Farbfilms, beispielsweise eines entwickelten Negativoder Diapositiv-Films,, wird durch eine Abtasteinrichtung 1 abgetastet; ein Lichtstrahl, der von dem Farbfilm durchgelassen oder an dem Farbfilm reflektiert wird, wird durch eine optische Einrichtung zur Auftrennung dieses Lichtstrahls in mehrere Farben in drei farbige Lichtstrahlen unterteilt (nämlich einen blauen, einen grünen und einen roten Lichtstrahl) . Die drei farbigen Lichtstrahlen werden auf einem Sekundärelektronenvervielfacher 2 mit Empfangselementen für blaues, grünes und rotes Licht geführt, wodurch diese drei Lichtstrahlen getrennt gemessen werden.

Die Ausgangssignale von der Messung durch den Photomultiplier 2 werden nach der einzelnen Verstärkung mittels eines Verstärkers 3 auf einen Momentanwertspeicher 4 geführt, wo sie abgetastet und anschließend gehalten, also gespeichert werden. Der Momentanwertspeicher 4 wird durch einen Abtastimpuls gesteuert, der von einer Steuerschaltung 5 für die Abtastung abgegeben wird. Da der Abtastabschnitt der Abtasteinrichtung 1 durch die Steuereinrichtung 5 für die Abtastung gesteuert wird, erfolgt die Abtastung und Speicherung mittels des Momentanwertspeichers synchron zu dem Betrieb der Abtasteinrichtung 1, so daß mehrere Meßpunkte verwendet werden, die sich in gleichmäßigen Abständen auf der Oberfläche des Farbfilms befinden. Bei einem 35 mm Farbfilm mit einer Fläche von 22 χ 34 mm² (wobei der Umfang nicht berücksichtigt wird), wird beispielsweise jedes Einzelbild in Abständen von 1 mm mit einem festen Punkt mit einem Durchmesser von 1 mm abgetastet; dieser Punkt wird auf dem farbigen Abdruck zu einem Punkt mit einem Durchmesser von ca. 3 mm vergrößert. Dementsprechend wird die Bildoberfläche mit 748 ( = 22 χ 34) Meß-

stellen gemessen. Die Signale für die Messungen an dem blauen, grünen und roten Lichtstrahl jedes Meßpunktes, die durch den Momentanwertspeicher 4 abgetastet v/erden, werden einer logarithmischen Umwandlungsschaltung 6 zugeführt, wo sie einer logarithmischen Umwandlung unterworfen werden, um die blaue Dichte B, ■ die grüne Dichte G und die rote Dichte R zu berechnen. Im einzelnen ermittelt also die Schaltung 6 den Wert (Iog1/T), wobei der Buchstabe T die Durchlässigkeit bzw. das Transmissionsvermögen bezeichnet.

Die blaue, grüne und rote Dichte B, G und R werden auf eine Normierungsschaltung 7 gegeben, wobei sie entsprechend dem verwendeten lichtempfindlichen Material einer v~Korrektur und einer Empfindlichkeitskorrektur unterworfen werden. Unterschiedliche γ-Werte und Empfindlichkeitswerte, die Beziehungen zwischen den Belichtungsdaten und der Dichte darstellen, v/erden von den verschiedenen Filmherstellern und für verschiedene Filmtypen geliefert. Selbst dann, wenn das gleiche Objekt unter den gleichen Bedingungen photographiert wird, ergeben unterschiedliche Filmtypen jeweils unterschiedliche Dichten.

Dementsprechend wird die γ-Korrektur wie folgt durchgeführt: Für jeden zu verarbeitenden Filmtyp ist eine Taste vorgesehen. Die Tasten werden wahlweise entsprechend dem verwendeten FiImtyp betätigt, und die Dichtesignale werden korrigiert, indem mittels eines Addiergliedes vorgegebene Konstanten hinzugefügt werden. Anschließend wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers so eingestellt, daß die so korrigierten Dichtesignale mit einem entsprechenden Korrekturkoeffizienten multipliziert werden. Dadurch läßt sich die γ-Korrektur erreichen.

Durch dieses Verfahren werden die Dichtesignale so modifiziert, daß die gleichen Dichten für das gleiche Objekt geliefert werden. Die blauen, grünen und roten Dichten B, G und R der Meßpunkte werden einer Schnittstelle B zugeführt und in einem

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Speicher 9 unter entsprechenden Adressen gespeichert, die durch die Meßpunktsignale festgelegt werden, die wiederum von der Steuerschaltung 5 für die Abtasteinrichtung ausgegeben werden. Nachdem die gesamte Fläche des Negativfilms abgetastet worden ist, werden die Daten aus dem Speicher 9 zu einer Zentraleinheit 10 (CPU = Central Processing Unit) ausgegeben. In der Zentraleinheit werden die entsprechenden, die Belichtung bestimmenden charakteristischen Werte und die ähnlichkeitsbestimmenden charakteristischen Werte berechnet. Die so berechneten Werte werden unter den gleichen Speicheradressen gespeichert.

Nachdem die Messung eines Stücks des Films mittels des Ausgangssignals einer Schaltung 30, die eine Klebestelle feststellt, durchgeführt worden ist, werden die oben beschriebenen charakteristischen Werte aus dem Speicher 9 ausgelesen und in die Zentraleinheit geladen, so daß beispielsweise die Ähnlichkeit entsprechend der Gleichung (1) bestimmt, ein neuer charakteristischer Wert entsprechend der Gleichung (2) berechnet und der Belichtungswert entsprechend der Gleichungen (3) oder (4) berechnet werden. Wenn diese Einrichtung nicht direkt (on-line) an den Farbprinter angeschlossen ist, also "off-line" arbeitet, wird der Belichtungswert auf ein Stanzband oder ein Magnetband aufgezeichnet, um den Farbprinter zu steuern.

Diese einzelnen Funktionen sind in dem Flußdiagramm nach Fig. 4 zusammengestellt.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Komponenten der Abtasteinrichtung für die Messung der Transmissionsdichte eines Negativfilms. Ein von einer Lichtquelle 11 emittierter Lichtstrahl verläuft durch einen langgestreckten Schlitz 12 und eine Linse bzw. ein Objektiv 13 und fällt

auf einen reflektierenden Spiegel 14, so daß der reflektierende Lichtstrahl nach unten gelenkt wird. Dann verläuft der Lichtstrahl durch eine Linse bzw. ein Objektiv 15 zu der Oberfläche 17 des Farbfilms 16, um die Filmoberfläche in Richtung ihrer Breite zu beleuchten. D.h. also, daß ein gürteiförmiger Lichtstrahl auf die Filmoberfläche und damit auf die Oberfläche eines Einzelbildes fällt.

Der gürtel- bzw. streifenförmige Lichtstrahl, der durch den Farbfilm 16 verläuft, wird an einem Abtastspiegel 1S reflektiert, der sich unter dem Film befindet. Der reflektierte Lichtstrahl verläuft durch eine Linse bzw. ein Objektiv 19, bevor er einen Schlitz 20 erreicht. Der Abtastspiegel 18 kann hergestellt werden, indem ein Spiegel an einem Galvanometer angebracht wird. Der Abtastspiegel wird durch ein wellenförmiges Sägesignal bewegt, das heißt ein Steuersignal für den Spiegel, das nach einer bevorzugten Ausführungsform durch die Steuerschaltung 5 für die Abtasteinrichtung gemäß Fig. 2 ausgegeben wird.

Die Abbildung 22 eines gürteiförmigen Bereiches 21 der Bildoberfläche 17 des bestrahlten Farbfilms wird auf dem Schlitz 20 in der Weise erzeugt, daß die Abbildung 22 senkrecht zu dem Schlitz 20 verläuft. Wenn der Abtastspiegel' 18 mit vorgegebener Geschwindigkeit in Abhängigkeit von einem Spiegelsteuersignal bewegt wird, wird die Abbildung 22 senkrecht zu dem Schlitz 20 verschoben. Dementsprechend passieren unterschiedliche Teile der Abbildung 22 den Schlitz 20, wenn sich die Abbildung von einem Ende zu dem anderen Ende verschiebt.

Nachdem der Lichtstrahl den Schlitz 20 passiert hat, wird er über eine Linse bzw. ein Objektiv 23 auf dichroitisch^ Spiegel 24 und 25 gegeben, wo er in drei farbige Strahlen aufgeteilt wird, nämlich einen roten, einen grünen und einen blauen Strahl. Die drei Farbstrahlen treffen auf Sekundärelektronen-

vervielfacher bzw. Photomultiplier 2a, 2b, 2c, wo ihre Lichtmengen getrennt gemessen werden.

Die Bildoberfläche 17 wird durch den Abtastspiegel 18 in der Y-Richtung abgetastet, dann um eine vorgegebene Strecke in der X-Richtung bewegt und dann wieder in der Y-Richtung durch den Abtastspiegel 18 abgetastet, um dies zu erreichen, gibt die Steuerschaltung 5 für die Abtasteinrichtung ein impulsförmiges MotorSteuersignal ab, um einen Impulsmotor 26 um einen vorgegebenen Winkel zu drehen, wenn der Abtastspiegel 18 nach der Beendigung einer Abtastung wieder in die ursprüngliche Lage zurückkehrt.

Eine Filmzuführrolle 27 ist mit dem Impulsmotor 26 gekoppelt; der Farbfilm 16 wird zwischen der Filmzuführrolle 27 und einer weiteren Rolle 28 gehalten, so daß der Film 16 eine vorgegebene Strecke bewegt wird. Damit werden also die Dichtedaten jedes Teils der iFilmoberf lache 17 des Farbfilms 16 gemessen.

Hier wurde eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die bei einer Einrichtung zur Bestimmung der Belichtung für einen Bildprinter eingesetzt wird; gemäß der Verfahren nach der Erfindung können die Belichtungsdaten für ein bestimmtes ursprüngliches Bild bestimmt werden, indem in Kombination die Daten des bestimmten ursprünglichen Bildes und die Daten mehrerer anderer ursprünglicher Bilder verwendet werden, die mit Ähnlichkeiten zu dem bestimmten ursprünglichen Bild gewichtet werden; dadurch haben die wiedergegebenen Bilder geringere Abweichungen in Bezug auf Dichte und Farbe, wenn sie miteinander verglichen werden.

Claims

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER H. KINKELDEY Dft-IPJG W. STOCKMAIR OR-ING · AeE (CALTECHi K. SCHUMANN DR Böl MAT. - DIPL-PHYS P. H. JAKOB Ο PL-IMG. G. BEZOLD DR. RERNAT; DIPU-CHeM. FUJI PHOTO J1IIM CO., HDD. Bo. 210, Nakanuma, Minami Ashigara-shi, Kanagawa Japan 8 MÜNCHEN MAXIMILIANSTRASSS P 16 24-2-dg 30. April 1981 Verfahren zur Steuerung der Belichtung Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung der Belichtung, dadurch gekennzeichnet , daß ein bestimmtes Einzelbild optisch in mehrere kleine Teile unterteilt wird, daß an den kleinen Teilen eine Belichtungsmessung durchgeführt wird, und daß ein Belichtungswert für ein bestimmtes ursprüngliches Bild bestimmt wird, indem in Kombination einer der photometrischen Werte und ein die Belichtung steuernder charakteristischer Wert des bestimmten ursprünglichen Bildes sowie einer der photometrischen Werte und ein die Belichtung steuernder charakteristischer Wert wenigstens eines anderen
ursprünglichen Bildes verwendet wird, der in Bezug auf das bestimmte ursprüngliche Bild gewichtet wird.

TELEFON (OBS) S3 SB 63

Telex os-aeseo

TELEGRAMME MONAPAT

TEt-EKOPIERER

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der photometrischen Werte und der die Belichtung steuernde charakteristische Wert wenigstens eines anderen ursprünglichen Bildes in Bezug auf die Ähnlichkeit zu dem bestimmten ursprünglichen Bild gewichtet wird, um den Belichtungswert für das bestimmte ursprüngliche Bild zu bestimmen.

3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der photometrischen Werte und der die Belichtung steuernde charakteristische Wert den die Belichtung steuernden charakteristischen Wert aufweist, und daß der die Belichtung steuernde characteristische Wert entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt wird:

wobei bedeuten:

m : eine ganze Zahl (l.-.-j), die Zahl der die Belichtung steuernden charakteristischen Werte,

(Υ-) : der die Belichtung steuernde charakteristische Wert des ursprünglichen Bildes (des N-ten Einzelbildes) , für den der Belichtungswert bestimmt werden soll, wobei der die Belichtung steuernde charakteristische Wert aus mehreren ursprünglichen Bildern erhalten wird,

(Y_) ,: der die Belichtung steuernde charakteristische Wert des ursprünglichen Bildes (des N-ten Einzelbildes) für das der Belichtungswert bestimmt werden soll, wobei der die Belichtung steuernde charakteristische Wert nur aus dem ursprünglichen Bild (dem N-ten Einzelbild) erhalten wird,

-3- ο; 1/334

(Y₁ ._ .) , : der die Belichtung steuernde charaktei to im

ristische Wert der Bilder (Einzelbilder) mit Ausnahme des ursprünglichen Bildes (des Η-ten Einzelbildes), für die ein Belichtungswert bestimmt werden soll,

K₀ und K₁ bis K. : Konstanten, wobei K_Q = 1,1 und K₁ bis K. < 1,0 sind und aus den Ähnlichkeiten der Einzelbilder vor und nach dem N-ten Einzelbild bestimmt werden.

4. Verfahren zur Steuerung der Belichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes ursprüngliches Bild optisch in mehrere kleine Teile aufgeteilt wird, daß die Belichtungsmessung an den kleinen Teilen durchgeführt wird, und daß der Belichtungswert für das bestimmte Einzelbild bestimmt wird, indem in Kombination ein Belichtungswert des bestimmten ursprünglichen Bildes und ein Belichtungswert wenigstens eines anderen ursprünglichen Bildes verwendet wird, der in Bezug auf das bestimmte ursprüngliche Bild gewichtet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Belichtungswert wenigstens eines anderen ursprünglichen Bildes in Bezug auf die Ähnlichkeit mit dem bestimmten ursprünglichen Bild gewichtet wird, um den Belichtungswert für das bestimmte ursprüngliche Bild zu bestimmen.

6. Verfahren zur Steuerung der Belichtung nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Belichtungswert des bestimmten ursprünglichen Bildes entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt wird:

^xo ⁼

(K₀ + K₁ + K₀)

_4 wobei bedeuten:

X_n : den Belichtungswert des bestimmten ursprünglichen Bildes (N-tes Einzelbild), der aus mehreren ursprünglichen Bildern bestimmt wird,

X_n': den BeMchtungswert des bestimmten ursprünglichen Bildes (N-ten Einzelbildes), der nur aus dem bestimmten ursprünglichen Bild erhalten wird,

X' bis X.': Belichtungswerte der ursprünglichen Einzelbilder mit Ausnahme des bestimmten ursprünglichen Einzelbildes (N-ten Einzelbildes) und

K ' und K₁ bis K.: Konstanten, wobei K_n = 1,1 und K₁ bis K. < , 1,0 sind und aus den Ähnlichkeiten der Einzelbilder vor und hinter dem N-ten Einzelbild bestimmt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß K₁ bis K. wie folgt definiert werden:

K₁ = 1,0 für XX > 4,

K. = 0,8 für 4,0 > XX > 3,0,

K_± = 0,6 für 3,0 ^ XX > 2,0,

K. = 0,4 für 2,0 > XX > 1,0,

₁ = 0,2 für 1 ,0 _> XX > 0,

K. = 0 für 0,0 > XX, wobei

-1 ·~7 -> -) / i / J 0

1 i /

XX « 4.216 - 11.284 {j ARG 1 +

- 6,616{|AUL| + |ARL|) - 8.252 χ !ACPI - 44,133|ADB| wobei |ARG| » | (LATD' _rin - LATD',_r.)" (LATD,„, -LATD

|AGB| = I (LATD¹ _rr, - LATD',,..)- (LATD,_r, IuJ {a)' \y>)

AUL I - |(DL· - DU') - (DL -DU)|, |ARL| = J(DRI' - DLF') - (DRI - DLF) |,

■^{(Dmin

')/2 - LATD'_(N)}

- LATD_(N)}|,

'₁₊₁ - D'.)

LATD^ = 0.3 3 (LATD _(R) + LATD

LATD. . : mittlere Durchlässigkeitsdichte der vollen Fläche für rot

LATD

mittlere Durchlässigkeitsdichte der vollen Fläche für grün,

LATD

mittlere Durchlässigskeitsdichte der vollen Fläche für blau,

min

minimale Dichte für neutral grau_r

max

DU

maximale Dichte für neutral grau,

Dichte des oberen Teils eines Bildes,

DL

mittlere Dichte des unteren Teils eines Bildes,

DRI

mittlere Dichte des rechten Teils eines Bildes,

DLF : mittlere Dichte des linken Teils eines Bildes,

und
Di : 0,33 (D_R + D_Q + D_ß)

bedeuten, und wobei

D_n , D_ und D„ die Dichte eines photometrischen Punktes für rot, grün und blau bedeuten und die Werte ohne Apostroph dem bestimmten, zu druckendem Einzelbild und die Werte mit Apostroph den anderen Einzelbildern entsprechen.