DE3318216C2

DE3318216C2 - Fernsehfilmabtaster

Info

Publication number: DE3318216C2
Application number: DE19833318216
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 6105 Ober-Ramstadt Poetsch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1987-01-08
Also published as: GB8411510D0; GB2140245B; DE3318216A1; GB2140245A

Abstract

Es wird ein Fernsehfilmabtaster mit einer Einrichtung zur Erkennung von Kratzern im Film und deren Verdeckung im wiedergegebenen Videosignal vorgeschlagen. Hierbei erfolgt die Erkennung von Kratzern nur während der Abtastung der Bildstriche mit Hilfe von Infrarotlicht durch einen der optoelektrischen Wandler und deren Auswertung in einer nachfolgenden Fehlerverdeckungsschaltung.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Fernsehfilmabtaster nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie er aus der GB-PS 15 47 811 sowie der GB-PS 15 47 812 bekannt ist.
Ältere, häufig verwendete Filme zeigen im Bildbereich oft zwei Fehlerarten; zum einen handelt es sich dabei im Schmutz und Staub auf der Oberfläche des Films, zum anderen um Kratzer in Laufrichtung des Filmes, sog. Laufschrammen, die verursacht werden durch mechanischen Kontakt der Filmführungselemente mit dem Bildbereich. Besonders störend treten diese Fehler bei der elektronischen Abtastung und Umkehrung von Negativfilmen als weiße Flecken bzw. Kratzer in Erscheinung. Schmutz und Staub kann zum größten Teil vor der Abtastung durch eine sog. Filmreinigungsmaschine entfernt werden. Die Störungen durch Lichtbrechung an Kratzern lassen sich durch Abtastung des Films in einer Flüssigkeit vom gleichen Brechungsindex (sog. Naßabtastung) beseitigen. Diese Naßabtastung ist jedoch aufwendig und unhandlich im Betrieb.
In den GB-PS 15 47 811 und 15 47 812 ist bereits ein rein elektronisches Verfahren zur Erkennung und Verdeckung von Schmutz und Kratzern beschrieben. Das Verfahren nutzt die Tatsache aus, daß die Farbstoffe von Farbfilmen infrarotes Licht mit Wellenlängen oberhalb 800 nm ungehindert durchlassen. Das aus dem infraroten Licht gewonnene Bildsignal enthält dann nur die Informationen über Schmutz und Kratzer. In Abhängigkeit von diesem Bildsignal werden gestörte Bildteile durch benachbarte ungestörte ersetzt. Zur Durchführung dieses Verfahrens werden neben den Bildaufnehmern für sichtbares Licht (z. B. für Rot, Grün, Blau) bei Farbfilmabtastung ein zusätzlicher Bildaufnehmer für infrarotes Licht benötigt. Hierbei wird also zusätzlich zur Farbzerlegung in die Komponenten Rot, Grün und Blau eine Ausspiegelung des Infrarotbildes durchgeführt. Der Infrarot-Sensor muß eine bestimmte Justierung zu den anderen Bildsensoren aufweisen. Über horizontale und vertikale Signalverzögerungen wird ein Schaltsignal zur Steuerung der Verdeckung erzeugt. Die Möglichkeiten zur Erzeugung des Ersatzsignales sind hierbei jedoch nicht offenbart.
Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß ein spezieller und daher teuerer Farbteiler, ein zusätzlicher Bildaufnehmer hoher Auflösung für Infrarot, ein zusätzlicher Vorverstärker zur Gewinnung des Infrarot-Signales sowie eine exakte Justierung des zusätzlichen Bildaufnehmers notwendig sind. Weiterhin ist die Erzeugung eines weiteren Ersatz-Videosignals für beliebig geformte und ausgedehnte Schmutzflächen wegen der benötigten horizontalen und vertikalen Interpolationsschaltungen und ggf. erforderlichen Vollbildspeichern zur Gewinnung von Ersatzsignalen aus vorangegangenen Filmbildern äußerst aufwendig. Schließlich kann bei größeren Schmutzflächen das Ersatzsignal unpassend sein und damit zu sichtbaren Bildstörungen führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Verzicht auf die problematische und aufwendige Verdeckung von Schmutzteilen ein Verfahren zur Verdeckung der Sichtbarkeit von Kratzern in Filmlaufrichtung, sog. Laufschrammen, ohne zusätzliche Ausspiegelung eines Infrarotbildes und ohne Verwendung eines zusätzlichen Sensors anzugeben.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
In der Praxis hat sich nämlich herausgestellt, daß die meisten Filme vor der Abtastung gereinigt und somit im wesentlichen von Schmutz befreit werden. Dadurch ist in den meisten Fällen nur eine Verdeckung der Sichtbarkeit von Kratzern erforderlich.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Fernsehfilmabtaster mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß außer der Einsparung eines zusätzlichen Infrarotlichtweges ein wesentlich einfacheres Fehlerverdeckungsverfahren möglich ist. Außerdem bietet der erfindungsgemäße Fernsehfilmabtaster gegenüber einer Naßabtastung den weiteren Vorteil, daß hiermit auch noch Kratzer bis in die Farbstoffschicht verdeckt werden können.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Stück eines verschrammten Filmes,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fernsehfilmabtasters,
Fig. 3 eine darin benutzte Filterscheibe,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fernsehfilmabtasters,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Verdeckungsschaltung,
Fig. 6 ein weiteres Stück eines verschrammten Filmes zur Erläuterung des Blockschaltbildes,
Fig. 7 ein von dem verschrammten Film abgeleitetes Videosignal einer Fernsehzeile,
Fig. 8 eine Fernsehaufnahmeröhre mit abgebildetem Filmbild.
In Fig. 1 ist ein Stück eines Laufbildfilmes 1 mit drei Filmbildern dargestellt. Die Filmbilder sind voneinander durch informationslose Streifen 2, sog. Bildstriche, getrennt. Diese Bildstriche 2 können sowohl transparent als auch mit Farbstoffen bedeckt sein. Da die Laufschrammen 3 ihre Lage von Filmbild zu Filmbild nicht oder nur geringfügig ändern, genügt es, eine Infrarotbelichtung des Filmes 1 nur für die Bildstriche 2 durchzuführen. Das hat den Vorteil, daß der gleiche Bildaufnehmer sowohl den Bildinhalt im Filmbild als auch die Laufschrammen 3 im Bildstrich 2 aufnehmen kann. Dadurch spart man außerdem ein spezielles Farbteilungsprisma.
Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält nur die zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Teile eines Fernsehfilmabtasters. Der abzutastende Film 1 durchläuft in Pfeilrichtung ein Filmfenster 6, in welchem er von einer Projektionslampe 7, welche sowohl sichtbares als auch Infrarotlicht abgibt, über Kondensorlinsen 8 und 9 beleuchtet wird. Auf der anderen Seite des Films 1 ist eine Abbildungsoptik 11 angeordnet, welche das durchleuchtete Filmbild über einen Farbteiler 12 auf drei optoelektrische Wandler 13, 14, 15, z. B. Halbleiterzeilensensoren, für die drei Farbkomponenten Rot, Grün, Blau abbildet. Die Wandler 13, 14, 15 sind jeweils mit einer Videoverarbeitungsschaltung 16, 17, 18 verbunden, an deren Ausgängen die Farbsignale R, G, B zur weiteren Verarbeitung abnehmbar sind.
Zur Erkennung von Kratzern im Film 1 ist hierbei eine Filterscheibe 19 vorgesehen, welche im wesentlichen aus einem für Infrarotlicht undurchlässigen Teil 21 (siehe Fig. 3) und einem für Infrarotlicht durchlässigen Streifen 22 besteht. Die Filterscheibe 19 wird mittels eines Motors 23 in Rotation versetzt. Durch eine Motorsteuerschaltung 24, welche von einer Bildstricherkennungseinrichtung 26 und von einer Positionsmeldeeinrichtung 27 geregelt wird, ist es möglich, die Rotationsgeschwindigkeit der Filterscheibe 19 so einzustellen, daß ein im Filmfenster sich befindlicher Bildstrich mit dem Streifen 22 zur Deckung kommt. Die Bildstricherkennungseinrichtung 26 kann z. B. eine mit einer Zahnrolle mechanisch verkoppelte Tachoscheibe oder eine Perforations-Lichtschranke sein. Dadurch werden die Bildstriche jeweils zusätzlich mit Infrarotlicht durchleuchtet, welches sodann in der z. B. an den Rot-Wandler 13 angeschlossenen, eine Fehlerverdeckungsschaltung enthaltende Videoverarbeitungsschaltung 16 ausgewertet wird.
Eine andere Möglichkeit, nur die Bildstriche jeweils mit Infrarotlicht zu durchleuchten, ist in Fig. 4 dargestellt. In dieser Figur sind die Teile, welche denen in Fig. 2 entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Hierbei ist zwischen Projektionslampe 7 und Film 1 innerhalb der Kondensorlinsen 8 und 9 ein für Infrarotlicht undurchlässiges Filter 31 zur Sperrung des von der Lampe 7 erzeugten Infrarotlichtes sowie ein Infrarotlicht reflektierender Spiegel 32 vorgesehen. Der Spiegel 32 wird von einer Infrarotlichtquelle 33 in Abhängigkeit von der Lage des Bildstriches im Filmfenster 6 impulsförmig bestrahlt. Dazu gibt die Bildstricherkennungseinrichtung 26 ein entsprechendes Signal an eine Impulssteuerstufe 34 ab, welche die Infrarotlichtquelle 33 mit Impulsen auftastet. Während der Abtastung des Bildstriches bei Abtasten mit kontinuierlichem Filmlauf und Halbleiter-Zeilensensoren kann als Infrarotlichtquelle vorzugsweise eine Leuchtdiodenzeile benutzt werden.
In Fig. 5 ist der Teil der Videosignalverarbeitungsschaltung 16 des Rot-Sensors 13 dargestellt, welche beispielsweise die Fehlerverdeckungsschaltung 35 enthält. Das vom Rot-Sensor 13 erzeugte Videosignal wird über einen Vorverstärker 36 einem Videoprozessor 37 zugeführt, in welchem es bekannterweise behandelt wird (z. B. Gammakorrektur, Aperturkorrektur, Verstärkung usw.). Danach wird es in einen Vollbildspeicher 38, welcher ein Filmbild speichern kann, eingeschrieben. Der Ausgang des Speichers 38 ist einerseits direkt und andererseits über einen Bildpunkt- Interpolator 39 mit einem Bildpunktumschalter 41 verbunden, an dessen Ausgang 42 das behandelte Videosignal abnehmbar ist.
Während der Abtastung des Bildstrichs ist ein von der Bildstricherkennungseinrichtung 26 gesteuerter Schalter 43 geschlossen, und das entsprechende, die Kratzerinformation enthaltende Videosignal des Bildstrichs wird zu einer Schaltsignalformerstufe 44 geleitet. Diese erzeugt ein impulsförmiges Schaltsignal, welches nach Verarbeitung in den folgenden Stufen zur Umschaltung des durch Kratzer gestörten Videosignals auf ein ungestörtes, sog. Verdeckungssignal dient.
Da nun die Kratzer leicht schräg im Filmbild verlaufen können (siehe dazu Fig. 6) und zufällig bei einem Bildsignal auch ein Schmutzfleck vorhanden sein könnte, wird zur Vermeidung von Fehlkorrekturen das Schaltsignal zweier aufeinanderfolgender Bildstriche mit Hilfe einer Verzögerungseinrichtung 46 für ein Filmbild gebildet. An den Eingängen 47 und 48 einer Vergleicherstufe 49 liegen somit die von den abgetasteten Kratzern 51 und 52 (Fig. 6) abgeleiteten Schaltimpulse an. An der Vergleicherstufe 49 wird die Breite B der Kratzer 51 bzw. 52 ermittelt, wobei mit Hilfe einer Einstellschaltung 53 die noch für die Auswertung zu verwendende maximale Fehlerbreite eingestellt werden kann. Dadurch werden z. B. breitere Schmutzteilchen hierbei nicht berücksichtigt. Außerdem ermittelt die Vergleicherstufe 49 auch die Differenz D der Kratzerpositionen aufeinanderfolgender Filmbilder (siehe Fig. 6). Dabei ist ein linearer Verlauf der Kratzer vorausgesetzt, was praktisch immer der Fall ist.
Das von der Vergleicherstufe 49 abgegebene Breitensignal I _B steuert einerseits die Koeffizienten des Bildpunkt-Interpolators 39 zum Ersatz des durch Kratzer gestörten Videosignals durch ein ungestörtes Videosignal und andererseits einen Zeilenzähler 54, welcher den Bildpunktumschalter 41 während der Dauer des gestörten Videosignals auf den Bildpunkt-Interpolator 39 schaltet.
Das dem Zeilenzähler 54 ebenfalls zugeführte Differenzsignal I _D steuert die Position des Umschaltsignals längs der Fernsehzeile, so daß auch schräge Kratzer im Bild verdeckt werden. Zur Synchronisierung des vom Zeilenzähler 54 abgegebenen Schaltsignals werden diesem außerdem noch die mit dem Studiotakt erzeugten vertikal- und horizontalfrequenten Synchronimpulse zugeführt. Am Ausgang 42 ist somit ein von Kratzern ungestörtes Videosignal abnehmbar. Der Bildspeicher 38 mit einer Verzögerung eines Film- Vollbildes sorgt dabei für zeitlich richtige Zuordnung von Videosignal und Schaltsignal.
In Fig. 7 ist das Videosignal einer Fernsehzeile dargestellt, welches durch einen Kratzer 51 und durch ein Schmutzteilchen 55 gestört ist. Wie man leicht erkennen kann, erzeugen die Kratzer wesentlich schmälere Störungen des Videosignals als die Schmutzteilchen, so daß man die Kratzer mit Hilfe einer Breiten-Diskriminatorschaltung leicht ermitteln kann.
In Fig. 8 ist der vordere Teil einer Fernsehaufnahmeröhre 56 mit einer flächenhaften optoelektrischen Wandlerelektrode 57 dargestellt, auf der ein gesamtes Filmbild abgebildet ist. Zur Realisierung der Erfindung auch bei diesen Wandlern werden zusätzlich zum Filmbild noch einige Zeilen des Bildstrichs 2 abgetastet, wobei z. B. ein Bildfenster eines Filmprojektors dafür sorgt, daß nur der Bereich des Bildstrichs 2 mit Infrarotlicht beleuchtet wird. Auch hierbei ist vom Videosignal des Bildstrichs ein Verdeckungssignal ableitbar.

Claims

1. Fernsehfilmabtaster mit einer den Film durchleuchtenden, sichtbares und Infrarotlicht abgebenden Beleuchtungseinrichtung, einer optischen Einrichtung zur Abbildung der Filmbilder nach Trennung in mehrere Farbkomponenten auf eine den Farbkomponenten entsprechende Anzahl von optoelektrischen Wandlern und einer Einrichtung zur Erkennung von Kratzern im Film und deren Verdeckung im wiedergegebenen Videosignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennung von Kratzern (3) im Film (1) nur während der Abtastung der zwischen den Filmbildern befindlichen Bildstriche (2) mit Hilfe des Infrarotlichtes durch wenigstens einen der optoelektrischen Wandler (13 bzw. 14 bzw. 15) erfolgt und in einer nachfolgenden Fehlerverdeckungsschaltung (35) ausgewertet wird.

2. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Abtastung der Bildstriche (2) ein für Infrarotlicht undurchlässiges Filter (21) aus dem Strahlengang zwischen Beleuchtungseinrichtung (7, 8, 9) und Film ausgeschwenkt wird.

3. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das für Infrarotlicht undurchlässige Filter (21) mittels eines von einer in der Nähe des Filmfensters (6) angeordneten Bildstricherkennungseinrichtung (26) gesteuerten Motors (23) ausgeschwenkt wird.

4. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das für Infrarotlicht undurchlässige Filter (21 ) in einer Filterscheibe (19) angeordnet ist, welche außerdem einen für Infrarotlicht durchlässigen Streifen (22) aufweist.

5. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des für Infrarotlicht durchlässigen Streifens (22) dem Radius der Filterscheibe (19) und dessen Breite etwa der Bildstrichbreite entspricht, und daß die von dem Motor (23) angetriebene Filterscheibe (19) rotiert und deren Rotationsgeschwindigkeit von der Bildstricherkennungseinrichtung (26) sowie einer Meldeeinrichtung (27) für die Motorposition geregelt wird.

6. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Beleuchtungseinrichtung (7, 8, 9) eine zusätzliche Infrarot-Lichtquelle (33) vorgesehen ist, welche von der Bildstricherkennungseinrichtung (26) gesteuert wird.

7. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Infrarot-Lichtquelle (33) von der Bildstricherkennungseinrichtung ( 26) über eine Impulssteuerstufe (34) angesteuert wird.

8. Fernsehfilmabtaster mit kontinuierlichem Filmlauf und Halbleiter-Zeilensensoren als optoelektrische Wandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Infrarot-Lichtquelle (33) aus einer Leuchtdiodenzeile entsprechend der Länge der Zeilensensoren besteht.

9. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Abtastung eines Bildstriches (2) beim Vorhandensein von Kratzern (3) ein Schaltsignal auf ein in einem Bildpunkt-Interpolator (39) erzeugtes Verdeckungssignal geschaltet wird.

10. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Bildpunkt-Interpolators (39) die infolge vonKratzern erzeugten fehlerhaftenVideosignalanteile durch vorhergehende, in einem Bildspeicher (38) gespeicherte Signalteile ersetzt werden.

11. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vergleich der Videosignale zweier aufeinanderfolgender Bildstriche (2) die Breite (B) und Position (D) sowie der Winkel zur Laufrichtung der Kratzer (3) festgestellt werden.

12. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildpunkt-Interpolator (39) in Abhängigkeit der festgestellten Breite (B) der Kratzer beeinflußt wird.

13. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal in Abhängigkeit von Breite (B) und Position (D) der Kratzer (3) beeinflußt wird.

14. Fernsehfilmabtaster nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die zeitlich richtige Zuordnung von Videosignal und Schaltsignal im Videosignalweg vor dem Bildpunkt-Interpolator (39) ein Vollbildspeicher (38) zur Videosignalverzögerung vorgesehen ist.

15. Fernsehfilmabtaster mit flächenhaften optoelektrischen Wandlern (57) für die Aufnahme jeweils eines gesamten Filmbildes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Filmbild mindestens ein über einige Zeilen des Fernsehrasters sich erstreckender Bildstrichteil auf der lichtempfindlichen Schicht des Wandlers (56) abgebildet und nur dieser Teil mit infrarotem Licht beleuchtet wird.