DE4431472C2

DE4431472C2 - Process for determining the color of an image

Info

Publication number: DE4431472C2
Application number: DE19944431472
Authority: DE
Inventors: Roland Krueger; Erich Miedlig
Original assignee: Rollei Fototechnic GmbH
Current assignee: Rollei Fototechnic GmbH
Priority date: 1994-09-03
Filing date: 1994-09-03
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2014-09-04
Also published as: DE4431472A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erlangung von Infor mationen über die Farbe eines Bildes in der einen hoch auflö senden CCD-Flächensensor verwendenden digitalen Fotografie, wobei die Farben durch drei nacheinander erfolgende Belich tungen erzeugt werden, bei denen das vom aufzunehmenden Ob jekt kommende Licht durch drei nacheinander in den Strahlen gang gefahrene Farbfilter in drei Farbenkanäle zerlegt wird, deren Komponenten einzeln ausgewertet werden.The invention relates to a method for obtaining information high resolution about the color of an image in one send digital photography using CCD area sensor, the colors by three successive exposures are generated in which the object to be recorded light coming through three successively in the rays color filters that are currently in use are broken down into three color channels, whose components are evaluated individually.

In der digitalen Fotografie kommen zunehmend hochauflösende CCD-Flächensensoren zum Einsatz, die eine Pixel-Anzahl < 1 Mio. aufweisen und im sichtbaren Licht spektral unter schiedlich empfindlich sind. Um Informationen über die Farbe des Bildes zu erhalten, wird das Licht in drei Farbenkanäle zerlegt, deren Komponenten einzeln ausgewertet werden.High-resolution is increasingly coming into digital photography CCD area sensors are used that measure a number of pixels <1 million and spectrally below in visible light are differently sensitive. To get information about the color To get the image, the light comes in three color channels disassembled, the components of which are evaluated individually.

Zur Aufnahme von sich bewegenden Objekten muß die Belichtung der drei Farbkanäle annähernd gleichzeitig erfolgen. Hierfür werden entweder drei Sensoren mit vorgeschaltetem Farbteiler oder aber CCD-Sensoren mit auf ihrer Oberfläche angeordneten Farbfiltern verwendet, bei denen die Farbinformationen räum lich nebeneinanderliegen.The exposure must be used to record moving objects of the three color channels take place approximately simultaneously. Therefor are either three sensors with an upstream color divider or CCD sensors arranged on their surface Color filters are used in which the color information space lie side by side.

Bei höchstauflösenden Sensoren großer Fläche (< 30 mm × 30 mm) ist die Herstellung von Farbteilern sehr aufwendig und teuer. Durch die Anordnung der Farbfilter auf der Oberfläche dieser Sensoren wird die effektive Auflösung gedrittelt; die Farbtrennung ist durch die einsetzbaren Materialien be schränkt.With high resolution sensors of large area (<30 mm × 30 mm), the production of color dividers is very complex and expensive. By arranging the color filters on the surface the effective resolution of these sensors is divided into three; the Color separation is due to the materials that can be used limits.

Bei der Aufnahme von sich nicht bewegenden Objekten kann man - unter Umgehung der vorstehend genannten Nachteile - die drei Farbkanäle nacheinander aufnehmen, also drei Belichtun gen mit je einem anderen Farbfilter nacheinander durchführen. Diese Farbfilter können normale Glasfilter bester Qualität sein, die nacheinander in den Strahlengang gefahren werden.When shooting non-moving objects one - bypassing the disadvantages mentioned above - the Record three color channels in succession, i.e. three exposures with a different color filter. These color filters can be normal glass filters of the best quality be moved one after the other into the beam path.

Da die Farbfilter unterschiedliche Spektralempfindlichkeit und Durchlaßcharakteristik aufweisen, müssen zur Wiedergabe einer weißen Fläche die Signale gegeneinander gewichtet wer den. Hierzu wird von einer weißen Fläche eine Probebelichtung gemacht und danach die Parameter des Systems (z. B. elektri sche Verstärkung, Multiplikatoren in Rechnern) so einge stellt, daß bei einer Wiedergabe diese Fläche weiß erscheint (sogenannter Weißabgleich).Because the color filter has different spectral sensitivity and pass characteristics must be reproduced a white area the signals are weighted against each other the. For this purpose, a test exposure is made of a white surface made and then the parameters of the system (e.g. electrical cal gain, multipliers in computers) makes this area appear white during playback (so-called white balance).

Da die Farben durch drei nacheinanderfolgende Belichtungen erzeugt werden, geht auch die unterschiedliche Belichtungs zeit bzw. Intensität in den Weißabgleich ein. Da andererseits aber der Weißabgleich vorab gemacht werden muß, führen nach folgende Schwankungen der Belichtung während einer Aufnahme zu Farbverschiebungen, die sich erst dann korrigieren lassen, wenn das Ergebnis vorliegt
Die DE 35 15 268 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildsignalkorrektur. Zur Gewinnung von Bildsignalen werden drei für jeweils eine der Farb komponenten in Rot, Grün und Blau vorgesehene Lampen nacheinander eingeschaltet und die Vorlage durchstrahlendes oder von dieser reflektiertes Licht von einem CCD-Zeilen-Fotosensor aufgefangen, wobei die Schwankung der Lichtmenge der Lampen über die Zeit und relative Änderungen der Lichtintensität unter den drei Lampen kor rigiert werden. Offenbart wird in dieser Druckschrift weiter hin, daß anstelle je einer Rot-, einer Grün- und einer Blaulampe eine weiße Lampe verwendet werden kann, deren Licht durch Farbkomponent-Filter entsprechend zu Rot-, Grün- oder Blau licht gefiltert wird, wobei dann abwechselnd rotes, grünes oder blaues Licht auf Objekt und Kontrollsensor fällt.Since the colors are generated by three successive exposures, the different exposure times and intensities are also included in the white balance. On the other hand, since the white balance must be made in advance, the following fluctuations in the exposure during a shot lead to color shifts, which can only be corrected when the result is available
DE 35 15 268 A1 discloses a method and a device for image signal correction. In order to obtain image signals, three lamps, each provided for one of the color components in red, green and blue, are switched on one after the other and light that is transmitted or reflected by the original is captured by a CCD line photosensor, the fluctuation in the amount of light from the lamps over time and relative changes in light intensity among the three lamps can be corrected. It is further disclosed in this document that instead of a red, a green and a blue lamp, a white lamp can be used, the light of which is filtered by color component filters correspondingly to red, green or blue, then alternately red, green or blue light falls on the object and control sensor.

Gemessen wird bei diesem vorbekannten Verfahren somit stets das farbige Licht. Sowohl die Referenzmessung als auch die CCD-Belich tung finden bei der gleichen Lichtfarbe statt. Deshalb müssen die Referenzsensoren auch stets auf die Beleuchtungseinheit, nicht aber auf das Objekt sehen.This is therefore always measured in this known method colored light. Both the reference measurement and the CCD exposure the same light color. So they have to Reference sensors also always on the lighting unit, not but look at the object.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs be schriebene Verfahren hinsichtlich der Erlangung einer schnel leren Bildinformation zu verbessern. The invention is based, to be the beginning written procedures regarding obtaining a quick improve image information.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gelöst, daß bei jeder Farbbelichtung unabhängig von dem eingestellten Farbfilter die Lichtmenge der Belichtung vor dem jeweiligen Farbfilter gemessen und mit diesem Parameter schon vor dem Auslesen des CCD-Flächensen sors ein Korrekturfaktor bestimmt wird.This object is achieved in a method according to the preamble of claim 1 in that with each color exposure regardless of the set Color filter the amount of light of the exposure measured in front of the respective color filter and with this parameter before reading out the CCD area a correction factor is determined.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn zur Lichtmengenmessung ein vor dem Farbfilter zu positionierender Sensor verwendet wird, der zum Beispiel eine Silizium-Fotodiode sein kann.It is useful if there is a light measurement before the color filter to be positioned is used for example a silicon photodiode.

Erfindungsgemäß läßt sich dadurch schon vor der Verarbeitung der Daten eine Information gewinnen, die die Bestimmung eines Korrekturfaktors erlaubt. Zum Weißabgleich müssen dann nur noch zusätzlich die im wesentlichen konstanten Parameter der Filterdämpfung und der spektralen Empfindlichkeit des Sensors im Zusammenhang mit der spektralen Verteilung der Lichtquelle berücksichtigt werden.According to the invention, this can be done even before processing the data gain information that determines the determination of a Correction factor allowed. Then only have to do the white balance additionally the essentially constant parameters of the Filter attenuation and the spectral sensitivity of the sensor in connection with the spectral distribution of the light source be taken into account.

Claims

1. A method for obtaining information about the color of an image in digital photography using a high-resolution CCD area sensor, the colors being produced by three successive exposures in which the light coming from the object to be photographed by three successively in the beam path gefah ren color filter is broken down into three color channels, the components of which are evaluated individually, characterized in that with each color exposure, regardless of the color filter set, the amount of light in the exposure is measured in front of the respective color filter and a parameter is used before reading the CCD area sensor Correction factor is determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that for light quantity measurement one in front of the respective color filter sensor is used.