DE69431925T2

DE69431925T2 - Farbbildwiedergabe

Info

Publication number: DE69431925T2
Application number: DE69431925T
Authority: DE
Inventors: D. Buhr; Harry Franchino
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-03-23
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: EP0752183A1; EP0752183B1; JP3452931B2; DE69431925D1; JPH09510594A; WO1995026099A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen den weiten Bereich der Bildszenenreproduktion in Farbe, worin eine Szene als ein Aufsichtsbild mithilfe eines Print- Prozesses reproduzierbar ist, wie z. B. ein fotografischer, elektrofotografischer, Tintenstrahl- oder Farbstoff-Thermotransferprozess oder ein ähnlicher Prozess, oder als Positivdurchsichtsbild oder als ein selbstleuchtendes Bild, wie im Falle eines Videobildes.
Die Beziehung zwischen den visuell wahrgenommenen Dichten von Objekten in einer Bildszenenreproduktion, verglichen mit denen in der Originalszene, ist ein wichtiger Aspekt für die Zufriedenheit des Betrachters der Reproduktion. Visuell wahrgenommene Dichten von Objekten in einer Originalszene oder in einer Bildreproduktion der Szene beinhalten Betrachtungsstreulichteffekte, die, wie in der Technik bekannt ist, mit einem Streulichtradiometer messbar sind. Die für diesen Zweck theoretisch richtige Reproduktion wird im Allgemeinen als eine 1 : 1-Beziehung zwischen den Dichtewerten der Originalszene und den Dichtewerten der Reproduktion verstanden. Eine Beschreibung hierzu findet sich in dem Buch "The Reproduction of Colour" von Dr. R. W. G. Hunt, (Fountain Press, England - vierte Auflage), und zwar insbesondere in Kapitel 6, wo die Grundzüge der Tonreproduktion besprochen werden.
In der Realität weicht jedoch die tatsächliche Tonreproduktion, die von Bildreproduktionssystemen der Praxis erzeugt wird, erheblich von der theoretischen 1 : 1-Beziehung ab, die man logischerweise erwartet. Beispielsweise tendieren die Silberhalogenidmaterialien in konventionellen silberhalogenidbasierenden fotografischen Systemen inhärent dazu, eine bekannte nicht lineare "S"-förmige Beziehung zwischen der gesehenen Druckdichte (im Falle eines Drucksystems) und der Szenenbelichtung zu erzeugen, wie auf Seite 54 der zuvor zitierten Quelle von Hunt gezeigt. Ähnliche Kurven werden in Fig. 1 und 2 der anliegenden Zeichnungen dargestellt, wobei Fig. 1 die D-logE Kurve D und deren entsprechende Gammamomentkurve G zeigt, die ein typisches Amateurfilm/Amateurpapiersystem darstellt, während Fig. 2 dieselbe Klasse von Kurven D' und GI zeigt, die ein typisches professionelles Film-/Papiersystem darstellen. Der Begriff "Gammamomentwert" bezeichnet in der vorliegenden Verwendung die momentane Änderungsrate der vom Betrachter wahrgenommenen Bilddichte gegenüber der Belichtungsdichte. Die Kurven G und G' entsprechen den Steigungsinkrementen der Kurven D bzw. D'.
Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass die Gammamomentkurven des reproduzierten Bildes in beiden Systemen einen gewissen glockenförmigen Verlauf im Mitteltonbereich mit erheblicher Differenz zwischen den Maximal- und Minimalwerten der Kurven im Mitteltonbereich nehmen. Dieses Verhalten in den Reproduktionssystemen hat zum Ergebnis, dass die Tonzuordnung des reproduzierten Bildes eine etwas unnatürliche Verstärkung der Mitteltoninformation in dem Bild umfasst, bei einer Verdichtung der Schatten- und Lichtinformationen. Die visuelle Wirkung ist eine gewisse Härte des Bildes, die durch den Betrachter nicht als natürliche Reproduktion der Originalszene erkannt wird. Es sei darauf hingewiesen, dass die Bildreproduktion einer Szene, die von einem Betrachter als eine natürliche Reproduktion der Szenendetails empfunden wird, den Effekt zu berücksichtigen hat, den jede Stufe des Reproduktionsprozesses auf den Gesamtprozess hat, und zwar von der Bilderfassung bis zur fertigen Reproduktion. US-A-4,792,518 beschreibt ein Silberhalogenid- Farbumkehraufsichtsmaterial, das die Aufgabe hat, ein Originalbild verbindlich zu reproduzieren, das entweder in Form eines Durchsichtsbildes oder in Form eines Aufsichtsbildes vorliegt. Die Anmeldung beschreibt ein Verfahren zum verbindlichen, d. h. genauen, Kopieren einer Durchsichts- oder Aufsichtsvorlage und betont die Notwendigkeit nach Linearität der Gammakurve des Reproduktionsmaterials über den erweiterten Bereich der Originalbilddichte, um eine verbindliche Reproduktion der Originalbildquelle zu erzielen (Dia oder Print). In diesem Sinne weißt es Ähnlichkeiten zu dem Grundkonzept der 1 : 1-Beziehung auf, die in Verbindung mit der Publikation von Hunt erwähnt wurde. Ein derartiges Konzept berücksichtigt jedoch keine Faktoren die notwendig sind, um eine natürliche Farbbildreproduktion einer Originalszene zu erzeugen unter Berücksichtigung des Bilderfassungsmediums und des Betrachtungsstreulichts bei Betrachtung des reproduzierten Bildes. Die beschriebenen Druckmaterialien würden einfach die in den Bildausgangsmaterialien vorhandenen Gammacharakteristika reproduzieren, die durchaus nicht linear sind, und zwar ohne Berücksichtigung der Tatsache, welche Materialien zu einer natürlichen Reproduktion der Originalszene führen würden.
Die Aufgabe bei der Bildszenenreproduktion besteht demnach darin, die Originalszene in einer Weise zu reproduzieren, dass bei Betrachten der Reproduktion der Betrachter den Eindruck hat, als würde er die Originalszene sehen, d. h. die Betrachtung der Reproduktion sollte beim Betrachter die gleichen Reaktionen auslösen wie die Betrachtung der Originalszene. In diesem Sinne erscheint dem Betrachter die Reproduktion auch dann natürlich, wenn sie keine verbindliche Reproduktion der Originalszene ist, d. h. wenn keine exakt messbare 1 : 1-Beziehung der Dichtezuordnung zwischen der Originalszene und der Reproduktion vorliegt. Das Ergebnis wäre eine zufrieden stellende Reproduktion, die gegenüber Reproduktionen bevorzugt würde, die diesen Eindruck nicht vermitteln.
Es ist daher wünschenswert, ein Bildreproduktionssystem und ein Verfahren bereitzustellen, das aus Betrachtersicht eine insgesamte Tonzuordnung in dem reproduzierten Bild erzeugt, die als eine natürliche und zufrieden stellende Reproduktion der Originalszene wahrgenommen wird.
EP-A-0 589 376, veröffentlicht am 30. März 1994, die nach Artikel 54(3) EPC nur in Bezug alf die Anmeldeländer Frankreich, Deutschland, Italien, Niederlande, Schweiz und Großbritannien Teil des Stands der Technik bildet, beschreibt ein System und ein Verfahren zur Bildreproduktion in Farbe mit bevorzugter Tonzuordnung, in der die Bildreproduktion der Szenenparametertransformation unterliegt.
US-A-4 792 518 beschreibt ein lichtempfindliches Silberhalogenid-Farbumkehraufsichtsmaterial, das mindestens eine blauempfindliche Schicht umfasst, mindestens eine grünempfindliche Schicht und mindestens eine rotempfindliche Schicht auf einem Träger. In den Kennlinien der farbempfindlichen Schichten ist eine Fluktuationsbreite der Punktgammawerte definiert. Die Verteilung der Korngröße der Silberhalogenidkörner in den Silberhalogenidemulsionen, die in der farbempfindlichen Schicht enthalten sind, sind durch Ausbilden der Körner in Anwesenheit eines Silberhalogenidlösemittels steuerbar.
US-A-4 873 428 beschreibt eine Bildverarbeitungsvorrichtung zum Reproduzieren eines Originalbildes. Die Vorrichtung ist derart konfiguriert, dass sie die Eingabecharakteristika für ein Dokumentlesegerät und die Ausgabecharakteristika für einen Drucker kompensiert, wobei zu diesem Zweck ein Tonwertkorrekturwandler vorgesehen ist.
EP-A-0 377 386 beschreibt ein System zur digitalen Bildverarbeitung, worin der Dynamikbereich digitaler Bilder vor dem Drucken eingestellt wird, um die Differenz in der menschlichen Wahrnehmung zwischen einem zweidimensionalen Bild und einer dreidimensionalen Szene abzugleichen.
Umfang Lind Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Ansprüchen dargelegt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Bildreproduktionssystem und ein Verfahren bereit, des aus Betrachtersicht eine insgesamte Tonzuordnung in dem reproduzierten Bild erzeugt, die als eine natürliche und zufrieden stellende Reproduktion der Originalszene wahrgenommen wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Kurve zur Darstellung der Kennlinien für den Bildreproduktions- (Gammawert und den -Gammamomentwert eines fotografischen Systems unter Verwendung konventioneller Amateurnegativfilme und Aufsichtspapier.
Fig. 2 Eine Kurve ähnlich der in Fig. 1 gezeigten, jedoch für konventionellen, professionellen Negativfilm und für Aufsichtspapier.
Fig. 3. eine Kurve ähnlich der in Fig. 1 gezeigten, zur Darstellung eines Vergleichs verschiedener Kennlinien von konventionellen Bildreproduktions-Gammawerten und Gammamomentwerten mit den entsprechenden Eigenschaften für ein erfindungsgemäßes System und Verfahren.
Fig. 4 eine Kurve zur Darstellung der Kennlinien von Szenenbildreproduktions- Gammawerten und Gammamomentwerten für eine Vielzahl erfindungsgemäßer Bildreproduktionssysteme.
Fig. 5-7 Kurven der Grenzbedingungen der Kennlinien von Szenenbildreproduktions- Gammawerten und Gammamomentwerten, die zur Erläuterung und Definiton der erfindungsgemäßen Parameter nützlich sind.
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Szenenbildreproduktionssystems gemäß dem erfindungsgemäßen System und dem Verfahren.
Fig. 9 ein Vierquadranten-Tonreproduktionsdiagramm für das System aus Fig. 7.
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen, alternativen Szenenbildreproduktionssystems.
Fig. 11 ein Vierquadranten-Tonreproduktionsdiagramm für das System aus Fig. 9.
Fig. 12 eine schematische Darstellung eines Szenenbildreproduktionssystems, das einen digitalen Bildsspeicher auf einer Compact Disc (CD) umfasst und alternative Konfigurationen zeigt, nach denen die vorliegende Erfindung praktizierbar ist.
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer Testanordnung zur Zuordnung der Tonreproduktion eines Szenenbildreproduktionssystems.
Es wurde durch umfangreiche empirische Tests festgestellt, dass eine bevorzugte Tonzuordnung für reproduzierte Bilder besteht, die dem Betrachter die Wahrnehmung vermittelt, dass das reproduzierte Bild eine verbindliche Reproduktion der Originalszene ist, wobei die Tonzuordnung weder die theoretische 1 : 1 Beziehung trifft, die von Hunt und den zuvor genannten Publikationen beschrieben wird, noch die Beziehung der tatsächlichen Tonzuordnung, die mit konventionellen Bildreproduktionssystemen erzielt wird. Die in diesen Tests gewonnenen Daten haben zu dem Schluss geführt, dass die besten Bilder für die meisten Szenen erzielt werden, wenn die wahrgenommenen Dichten des reproduzierten Bildes durch eine ungefähr lineare Funktion des Gammamomentwerts über einen großen Teil des Szenendichtebereichs zu den betrachteten Dichten der Originalszene in Beziehung gesetzt werden. Fig. 3 zeigt einen Vergleich der repräsentativen, konventionellen Tonzuordnungen mit einem Beispiel einer erfindungsgemäßen, bevorzugten Tonzuordnung, worin eine Reihe von D-logE-Kurven 10d-13d und entsprechende Gammamomentwertkurven 10g-13g für eine Vielzahl verschiedener Film-/Papier-Hardcopy-Bildreproduktionssysteme gezeigt werden. Die Kurvenpaare 10d, 10g-12d, 12g wurden aus konventionell verfügbaren fotografischen Negativfilm-/Printpapiersystemen erzeugt, Nährend Kurvenpaar 13d, 13g, das die bevorzugte Tonzuordnung zeigt, mithilfe eines konventionellen Negativfilms erzeugt wurde, der zur Erzeugung von Pixelsignalen optoelektronisch abgetastet wurde, die dann einer Bildverarbeitung unterzogen und auf Farbprintpapier gedruckt wurden. Die allgemeinen Techniken der optoelektronischen Bildabtastung, der digitalen Signalverarbeitung und des digitalen Farbdrucks sind bekannt und bedürfen daher an dieser Stelle keiner weiteren detaillierten Erörterung. Die in der digitalen Bildverarbeitung verwendete Bildtransformationsfunktion wurde gemäß einem Merkmal der Erfindung derart angepasst, dass eine Transformation entstand, die zu der in Kurven 13d, 13g in Fig. 3 gezeigten wahrgenommenen Zuordnungscharakteristik führte. Es sei darauf hingewiesen, dass jedes der Kurvenpaare 10d, 10g bis 13d, 13g verschiedene, systemabhängige Reproduktionseigenschaften darstellt, in denen die resultierende Ausgabetonzuordnung, bezogen auf die Szeneneingangsinformation, von den Funktionseigenschaften der Materialien abhängt, die in dem Szenenreproduktionsprozess verwendet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass für die drei durch die Kurvenpaare 10d, 10g bis 12d, 12g dargestellten Systeme die Gammamomentkurven 10g-12g im Mitteltonbereich im wesentlichen glockenförmig sind, bei erheblicher Abweichung zwischen den Maximal- und Minimalwerten der Kurven innerhalb des Mitteltonbereichs. Der Mitteltonbereich kann zu diesem Zweck derart betrachtet werden, dass er sich von ca. 0,6 bis ca. 1,45 erstreckt, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene. Dieser Referenzreflektor wird in der Kurve von Fig. 3 durch den Punkt 18 am Schnittpunkt der Dichte null mit dem Bildreproduktionsdichtegradienten 1,0 dargestellt und wird üblicherweise in der Technik als 100% weiß in der Szene bezeichnet. Bei Vergleich mit den konventionellen Systemen verläuft die Gammamomentkurve 13g für das erfindungsgemäße System allerdings flacher ohne die glockenförmige Ausprägung, die ein nahezu horizontales, lineares Segment in diesem Mitteltonbereich der Szenenbelichtungsdichten von ca. 0,6 bis ca. 1,45 in Bezug zu 100% weiß in der Szene aufweist. Während in Fig. 3 ein einzelnes erfindungsgemäßes System durch die Kurven 13d, 13g dargestellt wird, wurde durch die zuvor genannten empirischen Tests festgestellt, dass die wahrgenommene natürliche Bildreproduktion durch Systeme erreichbar ist, die Gammamomentwerte aufweisen, die in einen Bereich von Ausgabedichten fallen, obwohl diese in ihrer Ausdehnung relativ beschränkt sind, wie grafisch in Fig. 3 durch die Trapezform oder durch das Fenster 15 dargestellt wird. Dieser grafisch dargestellte Bereich von Gammamomentwerten lässt sich quantitativ als ein Wertebereich der betrachteten Reproduktionsgradienten beschreiben, und zwar relativ zur Dichte der Originalszene, die größer als 1,0 und kleiner als 1,0 sind, plus der 0,35-fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichtebereich von ca. 0,60 bis ca. 1,45, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene. Fig. 4 zeigt eine Reihe von erfindungsgemäßen Gammamomentfunktionen, die in den beschriebenen Bereich fallen, und bevorzugte wahrgenommene Bildreproduktionen für einen breiten Bereich von Szenenarten erzeugen.
Es wurde festgestellt, dass die bevorzugte Bildreproduktion für die meisten Szenen zu Gammafunktionen führt, die in den unteren Teil des Bereichs 15 fallen. Dieser Bereich der bevorzugten Gammafunktionen wird durch das Trapez 15a in Fig. 5 dargestellt. Er lässt sich quantitativ als betrachtete Gradientenwerte für Reproduktionsdichten von größer als 1,0 und kleiner als 1,0 beschreiben, plus dem 0,25-fachen der Szenenbelichtungsdichte in dem Bereich der Szenenbelichtungsdichte von 0,6 bis 1,45, gemessen gegen 100% weiß, wie zuvor beschrieben. Für einige Szenen ist jedoch festgestellt worden, dass eine geringfügige Modifikation des Bereichs an Gammamomentwerten zu bevorzugten Bildern führt. Szenen des letztgenannten Typs sind im Allgemeinen Szenen, die einen begrenzten Kontrastbereich aufweisen; typische Szenen sind Restlichtszenen, Dämmerungs- oder Dunstszenen. Für Szenen dieser Art fallen bevorzugte Gammamomentwerte in den oberen Teil des Bereichs 15, wie in Fig. 4 und insbesondere in Fig. 6 dargestellt. Die letztgenannten Gammamomentwerte liegen zwar insgesamt etwas höher als für die Gammamomentwerte im Bereich der "meisten Szenen" aus Fig. 5, aber der Wertebereich innerhalb jeder Grenzmenge ist ungefähr gleich. Erfindungsgemäß ist der Bereich der annehmbaren Gammawerte innerhalb des zuvor genannten Mitteltonbereichs weiter so definierbar, dass diese vollständig in einem Bereich von Ausgabedichtewerten liegen, der von einem Winkel von ca. 14º umgeben ist, gemessen vom Referenzpunkt 18 für 100% weiß. Dies wird in Fig. 7 dargestellt, in der ein Trapez 15a aus durchgehenden Linien die Grenzbedingungen für den Gammabereich darstellt, die eine bevorzugte Bildreproduktion für den Fall der "meisten Szenen" liefert, während das Strichlinientrapez 15b auf Szenen mit geringem Kontrast anwendbar ist. In jedem Fa 1 ist zu erkennen, dass der durch den Trapezbereich begrenzte Winkel 14º beträgt. Zwar stellt ein Winkel von 14º die bevorzugte Grenzbedingung dar, aber es sei darauf hingewiesen, dass eine begrenzte Abweichung A von diesem genauen Wert möglich ist. Techniken und Vorrichtungen für die Filmbildklassifizierung in Fotoverarbeitungsprozessen sind in der Technik bekannt. Daher fällt die Bereitstellung einer Bildklassifizierung in den Geltungsbereich der Erfindung, beispielsweise in einer Filmabtastvorrichtung 24, zwecks der Identifizierung von Bildern, die mit der Gammamomentwertcharakteristik 15a optimal reproduzierbar sind, sowie anderer Szenen, insbesondere kontrastarmer Szenen, die am besten mit der Gammamomentcharakteristik 15b reproduzierbar sind. Es sind weitere Szenenklassifizierungen möglich, die vorzugsweise einen Bereich an Gammamomentwerten verwenden, die dem Bereich 15a oder 15b nicht entsprechen, die aber dennoch in die Gesamtgrenzen des Trapezes 15 fallen. Mit Kenntnis der Bildklassifizierung könnte dann die entsprechende Transformationstabelle im Bildprozessor 26 verwendet werden, um die gewünschte, resultierende Gammamomentcharakteristik in der Bildreproduktion zu erzielen.
In der vorausgehenden und nachfolgenden Erörterung der Figuren wurde angenommen, dass die zu betrachtende Reproduktion auf einem Aufsichtsmedium zur direkten Betrachtung erfolgt, so dass A, wie in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben, 1,0 beträgt. Im Falle einer Reproduktion, die zur Betrachtung bei Umgebungslicht selbstleuchtend ist, oder einer, die zur Betrachtung bei dunkler Umgebung vorgesehen ist, würde A den Wert 1, 1 bzw. 1,3 annehmen.
Bis zu diesem Punkt ist die vorliegende Erfindung mit dem Schwerpunkt auf der Art der Gammamomentfunktion der betrachteten Bildreproduktion beschrieben worden. Dies ist in großen Teilen auf die Tatsache zurückzuführen, dass das Phänomen der natürlichen Reproduktion einer Originalszene die Kenntnis und das Verständnis der Art und Weise umfasst, in der die Szenenparameter durch jeden Schritt im Prozess der Szenenerfassung und Bildreproduktion betroffen sind. Mit dieser neu ermittelten Kenntnis dessen, was eine bevorzugte natürliche Bildreproduktion ausmacht, wird es dann möglich, die Einstellung einer oder mehrerer Stufen in dem Gesamtprozess derart auszurichten, dass das gewünschte Ergebnis der natürlichen Bildreproduktion erzielt wird, die sich am besten in quantitativer Weise durch die vorausgehende Definitionen zur Gammamomentfunktion charakterisieren lässt. Anhand dieser Kenntnis lassen sich zahlreiche Verfahren und entsprechende Systeme zur Erzielung dieses Ergebnisses formulieren. Im Folgenden werden einige Beispiele derartiger Systeme betrachtet.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines Bildreproduktionssystems, das eine Vorkehrung zur erfindungsgemäßen Herstellung der bevorzugten Tonreproduktionsbilder umfasst. In diesem System ist eine konventionelle, einäugige Spiegelreflexkamera 20 verwendbar, um eine Szene 18 auf einem (nicht gezeigten) konventionellen ISO 100 Farbnegativfilm, zu erfassen. Dieser Film wird dann in bekannter Weise in einem Filmprozessor 22 verarbeitet, um ein Negativfilmbild mit einer D-logE Kennlinie 40 zu erzeugen, wie in Quadrant I des Vierquadranten-Tonreproduktionsdiagramms aus Fig. 9 dargestellt. Fachleute werden erkennen, dass die D-logE-Kurve 40 des Films die Effekte des Kamerastreulichts umfasst, die durch Lichtstreuung in Kamera und Objektiv eingebracht werden. Typischerweise würde der Film aus der Verarbeitungsstufe direkt im Fotolabor mithilfe eines Printers und eines Farb-Printpapierprozessor 30 belichtet, um ein Hardcopy-Farbprint 32 zu erzeugen. Die Übertragungsfunktion einer derartigen konventionellen Printproduktion könnte typischerweise der von Quadrant III aus Fig. 9 entsprechen. Das Print 32 sollte von einem Betrachter 34 als eine bevorzugte natürliche Reproduktion der Szene 18 empfunden werden. Unter der Voraussetzung, dass das Szenenerfassungsmedium, wie durch die Kamera und die Filmcharakteristik in Quadrant I dargestellt, sowie das Bildreproduktionsmedium, wie durch dei Drucker und die Papiercharakteristika von Quadrant III dargestellt, konventioneller Art sind, erscheint die resultierende D-logE Kurve und die entsprechende Gammamomentfunktion so, wie typischerweise durch eines der konventionellen Kurvenpaare 10d, 10g-10d, 12g aus Fig. 3 dargestellt. Mit anderen Worten würden bei der Gammamomentfunktion für die Bildreproduktion wesentliche Teile außerhalb des bevorzugten trapezförmigen Tonabbildungsbereichs innerhalb der Grenzen des Trapezes 15 liegen. Sogar mit dem fotografischen System, das, wie soeben beschrieben, konventionellen Film und konventionelle Papierverarbeitung umfasst, ist es möglich, die resultierende D-LogE und die entsprechende Gammafunktionskurve des Quadrants IV zu formen, indem man eine vorbestimmte digitale oder analoge Transformationsfunktion bereitstellt, wie durch Quadrant 11 dargestellt, die in Verbindung mit den konventionellen Übertragungsfunktionen aus Quadrant I und III die gewünschte Ausgabefunktion von Quadrant IV erzielt. Zu diesem Zweck wird in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 8 der entwickelte Film auf einen Filmabtaster 24 gelegt, in dem das Bild in eine Reihe von Bildpixelsignalen umgewandelt wird, wobei der Amplitudenwert jedes Pixelsignals in Beziehung zur Dichte der entsprechenden Pixel in dem Filmbild gesetzt wird. Die Bildpixelsignale werden auf einen Bildsignalprozessor 26 angewandt, worin die Bildpixelsignale gemäß der vorbestimmten Transformationscharakteristik von Quadrant II modifiziert und einer entsprechenden Printvorrichtung zugeführt werden, etwa einem Dreifarben-Laserprinter, der zur Belichtung des fotografischen Papiers vor der weiteren Verarbeitung im Prozessor 30 dient. Vorzugsweise werden die abgetasteten Pixelsignale in bekannter Weise in eine digitale Form umgewandelt, entweder in dem Scanner 24 oder in dem Signalprozessor 26, um die signalmodifizierende Verarbeitungsfunktion in dem Prozessor 26 zu vereinfachen. Da die Übertragungseigenschaften der Szenenerfassungs- und der Bildreproduktionsmedien leicht messbar und im Allgemeinen bekannt sind, ist es mithilfe bekannter Techniken der digitalen Bildverarbeitung relativ einfach, die Zwischenübertragungsfunktion von Quadrant II in Form einer Transformationstabelle in dem digitalen Prozessor 26 zu implementieren, um die gewünschten Ergebnisse zu erzeugen. Der Vorteil der soeben beschriebenen digitalen Bildverarbeitung besteht in der Fähigkeit, die bevorzugte Tonzuordnung der Erfindung mithilfe von Bilderfassungs- und Bildreproduktionsmedien zu erzielen, die die gewünschten Transformationsfunktionen nicht inhärent aufweisen. Alternativ hierzu ist es möglich, die gewünschte Transformationsfunktion in dem Material entweder der Bilderfassungsstufe, d. h. dem fotografischen Film, oder der Bildreproduktionsstufe, d. h. dem fotografischen Printpapier, im Falle der fotografischen Reproduktionssysteme zu implementieren. Es ist zudem möglich, die Transformationsfunktion sowohl in der Bilderfassungs- als auch in der Bildreproduktionsstufe gemeinsam zu nutzen, wie dies beispielsweise der Fall sein kann, wenn abgestimmte Film- und Papiermedien verwendet werden.
Fig. 10 zeigt ein alternatives System mit einem reinen elektronischen Bilderfassungssystem, das eine elektronische Kamera 50 und einen RGB-Bildsignalspeicher 52 umfasst. In einem System dieser Art wird das Bild typischerweise direkt in Form von Bildpixelsignalen erfasst, die dann in einem Bildsignaltransformationsprozessor 54 erfindungsgemäß manipuliert werden können, und zwar unter Verwendung einer geeigneten Transformationstabelle, um die Bildsignale gemäß der Übertragungsfunktion von Quadrant II in Fig. 11 abzuwandeln. Die modifizierten Signale werden dann einem konventionellen Farbdrucker 56 zugeführt, wo das Bild direkt in Hardcopyform mithilfe bekannter Techniken, wie Thermotransfer, Tintenstrahl oder Laser, direkt gedruckt wird. Die Transferfunktion von Quadrant I entspricht der konventionellen Transferfunktion der Szenenerfassungsstufe, einschließlich der Kamera 50, während die Transferfunktion von Quadrant III der konventionellen Transferfunktion der Bildreproduktionsstufe entspricht, einschließlich des Druckers 56. Es sei darauf hingewiesen, dass die Funktion zur Modifikation des Bildprozessortransfers aus Quadrant II auch in die Szenenerfassungsstufe oder in die Bildreproduktionsstufe integrierbar ist, um so die entsprechende Transferfunktion von Quadrant I oder Quadrant III zu modifizieren, wie dies in Bezug auf das fotografische System aus Fig. 8 beschrieben worden war.
Fig. 12 zeigt ein hybrides Bildreproduktionssystem das für fotografische und elektronische Bildreproduktion geeignet ist. Ein System dieser Art, wie durch die in Volllinien dargestellten Funktionsblöcke gezeigt, wurde von der Eastman Kodak Company unter dem Namen Photo-CD eingeführt und ist in der Lage, Bilder in einer Vielzahl von Formaten zu reproduzieren, wie z. B. fotografische Prints und Videobilder am Bildschirm einer Fernseh-Kathodenstrahlröhre. Wie in Fig. 12 gezeigt, wird eine fotografische Kamera 60 verwendet, um Film zu belichten, der einem Fotolabor eingereicht wird, wo er in einem Filmprozessor 62 entwickelt und an einen Printprozessor 64 für dia Produktion fotografischer Prints 66 weitergegeben wird. Gemäß den Grundsätzen des zuvor genannten Photo-CD-Verfahrens können die Filmnegative auch an einen Filmabtaster 68 zur Erzeugung von Bildpixelsignalen angelegt werden, die dann mithilfe eines CD-Rekorders 70 in digitale Form zur Aufzeichnung auf einem Signalaufzeichnungsmedium umgewandelt werden, wie beispielsweise auf einer (nicht gezeigten) kompakten optischen Aufzeichnungsplatte (Compact Disc). Filmnegative, Prints und Compact Disc werden dann an den Kunden übergeben. Vorausgesetzt, der Kunde besitzt einen geeigneten CD-Abspieler 72, der mit einem Fernsehgerät 74 verbunden ist, können die Bilder auf der Compact Disc am Fernsehgerät abgespielt werden, um diese zu betrachten und in unterschiedlicher Weise zu manipulieren, wie Zoomen, Beschneiden usw. Alternativ hierzu kann die Bildsignalausgabe vom CD-Abspieler 72 auch an einen Hardcopydrucker 76 angelegt werden, beispielsweise einen Thermotransfer-Farbdrucker, um Farbdrucke 78 zu Hause mit oder ohne Manipulation der Prints zu erzeugen, d. h. durch Zoomen, Beschneiden usw.
Erfindungsgemäß kann die Tonzuordnung in dem reproduzierten Ausgabebild durch Modifikation der Bildpixelsignale erfolgen, wie zuvor beschrieben, indem ein Signalprozessor 80 am Ausgang des Filmabtasters 68 im Fotolabor vor Aufzeichnen der Signale auf der Compact Disc Verwendung findet, oder mithilfe eines Signalprozessors 85 oder 84 am Ausgang des CD-Abpielers 72. In der Praxis können die Prozessoren 82 md 84 identisch sein und eine Einrichtung zur Auswahl der entsprechenden Transformationstabelle für die gewünschte Übertragungsfunktion vorsehen, und zwar in Abhängigkeit davon, ob die Tonwertzuordnung zur Verwendung des Thermodruckers oder auf des am Fernsehgerät 74 erzeugten Videobilds angepasst ist. Eine Anpassung von Bildern zur Reproduktion an einer selbstbeleuchteten Bildreproduktionsvorrichtung, wie einer Fernseh-Kathodenstrahlröhre, wäre aufgrund der bekannten Wirkung erforderlich, die die Umgebung auf die Wahrnehmung eines Betrachters des Bildes hat. Dies würde in dem Videobild durch Verschieben der Grenzbedingungen und des Referenzpunktes für 100% weiß aus Fig. 5-7 um +0,1 Dichtegradienteneinheiten berücksichtigt, wodurch äquivalente Parameter für das Fernsehbild erzeugt würden. In ähnlicher Weise würde berücksichtigt, das projizierte Bilder, Diaprojektionen oder Videobildprojektionen im Allgemeinen unter relativ dunklen Umgebungsbedingungen betrachtet werden, wozu durch Verschieben der Grenzbedingungen und des Referenzpunktes für 100% weiß aus Fig. 5-7 um +0,3 Dichtegradienteneinheiten äquivalente Parameter für projizierte Bilder erzielt würden.
Wie in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben, setzt sich die Tonwertzuordnung der Originalszene zur bevorzugten Reproduktion aus folgenden Schritten zusammen:
(1) Erfassen der Originalszenenparameter, (2) Veranlassen der gewünschten Transformation zwischen den Originalszenenparametern und den Parametern für die visuelle Reproduktion und (3) Erzeugen der visuellen Reproduktion. Die Transformation kann durch einen oder mehrere Schritte zwischen Erfassung und Reproduktion erfolgen oder lässt sich mit einem oder beiden Erfassungs- und Reproduktionsschritten integrieren. Das Ergebnis dieses Prozesses ist eine vorbestimmte reproduzierte Tonzuordnung mit Gammamomentwerten der vom Betrachter wahrgenommenen Bilddichte im Verhältnis zur Dichte der Originalszene, die größer als A und kleiner als A plus der 0,35-fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichtebereich von 0,60 bis 1,45 sind, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene, wobei die Gammamomentwerte in dem Szenenbelichtungsdichtebereich zudem vollständig in einem Wertebereich liegen, der einem Winkel von 14º gegenüberliegt, gemessen von einer Referenzpunkt bei einer Szenenbelichtungsdichte von 0,0 und einem Gammamomentwert von A, worin A im Falle einer direkten Reproduktion auf einem Auflichtmedium 1,0 ist, im Falle einer selbstleuchtenden Reproduktion zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen 1, 1 und im Fall der Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen 1,3.
Die Bildmanipulation besteht aus der Abwandlung der Tonwerte in der erfassten Szene in einer Weise, die die gewünschten Tonwerte in dem endgültigen, betrachteten Bild erzeugt. Der Schritt zur Erzeugung der Reproduktion definiert die Erzeugung der endgültigen, zu betrachtenden Reproduktion der Originalszene. Das Verfahren zur Erfassung eines Bildes und zum Erzeugen einer Reproduktion mit der vorbestimmten Tonwertzuordnung lässt sich mit einem einzelnen, komplexen Element durchführen, wie einem Sofortbild, oder in zwei oder mehreren, getrennten Schritten. Unabhängig von der Anzahl der Schritte wird die Szene zunächst konzeptionell durch ein lichtempfindliches Element erfasst, transformiert und in ein Betrachtungsmaterial umgewandelt. Für den "Sofortprozess" erfolgt die Transformation zwischen den Tönen in der Originalszene und ihren vorbestimmten Analogien in der Reproduktion in dem lichtempfindlichen Element oder Anzeigematerial. Die Tonzuordnungseigenschaften jedes Schrittes in dem Prozess müssen bekannt sein, so dass sämtliche Manipulationen die vorbestimmte Zuordnung zwischen den Tonwerten der Originalszene und denen in der betrachteten Reproduktion erzielen.
In der folgenden Erläuterung bezeichnet der Begriff "Szene" die Parameter der Originalszene der Begriff "Kamera" eine Vorrichtung, die in der Lage ist, die optische Belichtung eines lichtempfindlichen Elements zur Erfassung einer Szene zu steuern, der Begriff "Sensor" bezeichnet ein lichtempfindliches Element, das in der Lage ist, die Tonwerte in einer Szene in quantifizierbarer Weise zu erfassen, der Begriff "bevorzugte Tonwertzuordnung" bezeichnet die Tonwertzuordnung, in der Gammamomentwerte der Reproduktionsdichte des betrachteten Bildes größer als A und kleiner als A plus der 0,35fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichtebereich von 0,60 bis 1,45 sind, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene, wobei die Gammamomentwerte in dem Szenenbelichtungsdichtebereich zudem vollständig in einem Wertebereich liegen, der einem Winkel von 14º gegenüberliegt, gemessen von einem Referenzpunkt bei einer Szenenbelichtungsdichte von 0,0 und einem Gammamomentwert von A, worin A im Falle einer direkten Reproduktion auf einem Auflichtmedium 1,0 ist, im Falle einer selbstleuchtenden Reproduktion zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen 1, 1 ist und im Fall der Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen 1,3 ist; der Begriff "Speicher" bezeichnet den Speicher von Szenenparametern in jeder Weise, die einen Rückgriff ohne Verlust an Verbindlichkeit ermöglicht, und umfasst beispielsweise elektronische, optische, magnetische, magnetooptische, biologische, chemische und andere Mechanismen, die einen zuverlässigen Szenenparameterspeicher vorsehen.
Die vorliegende Erfindung ist auch im Verbindung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen verwendbar, die in den veröffentlichten Materialien über fotografische Verfahren beschrieben werden, u. a. in folgenden Materialien:
1. R. W. G. Hunt, The Reproduction of Color in Photography, Printing, and Television, 4. Auflage, 1987, Fountain Press, England.
2. Varish, John J., Understanding Electronic Photoaraphy, ISBN 0-8306-8315-4
3. E. Giorgianni, US-A-5,267,030
4. Larish, Ibid, Kapitel 4.
5. Holt, A., Electronic Circuits, ISBN 0-471-02313-2
6. Digital Image Processing, R. Gonzalez und P. Wintz, Addison-Wesley Publ. Co., 1977.
7. Digital Image Processing, W. K. Pratt, J. Wiley & Sons, 1991.
8. Fundamentals of Digital Image Processing, A. K. Jain, Prentice Hall, 1986.
9. Linear Systems. Fourier Transforms, and Optics, J. D. Gaskill, J. Wiley & Sons, 1978.
10. The Theory of the Photographic Process, T. H. James, Herausgeber, 4. Auflage, 1977, Macmillan Publishing Co., Inc.
11. "Device-Independent Color Imaging and Imaging Systems Integration"; Proceedings of the SPIE, Band 1909, Feb., 1993.
12. "Color gamut mapping techniques for color hardcopy images", T. Hoshino und R. S. Berns, Proceedings of the SPIE, Band 1909, Seite 152, Feb., 1993.
13. Castellano, Handbook of Display Technologies, Academic Press, 1992 - ISBN-0- 12-163470-5.
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Schritt (1) - Erfassung der Parameter der Originalszene

Die Erfassung der Originalszenenparameter kann durch ein beliebiges lichtempfindliches Element oder einen Sensor erfolgen, der bzw. das in der Lage ist, die Tonwerte der Objekte in einer Szene in einer Weise zu erfassen, die deren relative log. Luminanzwerte quantitativ bestimmt. Der Sensor ist typischerweise in einer Vorrichtung oder Kamera enthalten, die die Belichtung steuert. Beispiele für Kameras und Sensoren umfassen beispielsweise, aber nicht abschließend, Kameras, die fotografische Filme verwenden, sowie Kameras, die CCD-Sensoren (Charge-Coupled Device) verwenden. Kameras und Sensoren können jede geeignete physische Abmessung aufweisen.
Die Sensoren in konventionellen fotografischen Anwendungen sind silberhalogenidbasierende fotografische Materialien, bei denen es sich um negativ oder positiv arbeitenden Film, halbreflektierenden Film oder Reflexionspapier handeln kann, wobei das gängigste Ausführungsbeispiel Farbnegativfilm ist. Konventionelle Filme und Papiere enthalten eine mehrschichtige Struktur mit separaten Farbaufzeichnungsmaterialien. Speziell zur Abtastung ausgelegte Filme sind ebenfalls geeignet. Der Film kann in Spulen, Patronen oder ähnlichen Behältnissen enthalten sein, je nach Art der verwendeten Kamera. Der Film kann optisch unempfindliche Materialien enthalten wie magnetische oder elektrische Elemente. Die Szenenerfassung kann unter Verwendung aller derzeit verfügbaren sowie zukünftigen lichtempfindlichen Silberhalogenidfilme und Papiere erfolgen. Im Falle strahlungsempfindlicher Materialien, bei denen die Erfassung über ein Latentbild erfolgt, umfasst der Erfassungsschritt die Ausbildung des Latentbildes und die Ausbildung des Bildes bei Entwicklung des Latentbildes.
Alle zur Verwendung von lichtempfindlichen Silberhalogenidmaterialien entwickelten Kameras sind zur Erfassung von Originalszenenparametern geeignet. Bevorzugte Kameras sind solche, die auf dem lichtempfindlichen Element ein möglichst gleichmäßiges Belichtungsfeld und eine gleichmäßige Erfassung der Szene erzeugen. Die Kamera kann zweidimensionale oder dreidimensionale Bilder aufzeichnen, bei denen es sich um Standbilder oder um Laufbilder handeln kann. Eine typische Kamera ist eine einäugige Kleinbild-Spiegelreflexkamera (35 mm).
In der Silberhalogenidfotografie wird die Szene als Latentbild in den Körnern der Silberhalogenidemulsion erfasst und gespeichert. Im Anschluss an oder in Verbindung mit der Belichtung des lichtempfindlichen Elements wird die aufgezeichnete Information häufig in eine dauerhaftere Darstellung der Originalszenenparameter umgewandelt, und zwar häufig durch ein chemisches Verfahren, obwohl das Verfahren auch thermisch, magnetisch, optisch oder elektrisch sein kann. Das resultierende aufgezeichnete Bild ist typischerweise ein transparenter Film, obwohl es sich auch um ein Aufsichtsmaterial oder um ein anderes Speichermedium handeln kann. Ein typisches Ausführungsbeispiel für die konventionelle Silberhalogenidfotografie ist die Verwendung einer einäugigen Kleinbild-Spiegelreflexkamera zur Belichtung von Farbnegativfilm, gefolgt von einer chemischen Entwicklung im KodakTM FlexicolorTM C-41 Verfahren, um eine Darstellung der Originalszene mit variierender optischer Dichte zu erhalten.
Es ist möglich, die von dem belichteten Element erfassten Szenenparameter direkt in eine analoge oder digitale elektronische Darstellung umzuwandeln, indem man das belichtete, lichtempfindliche Element mit einem Abtaster abtastet, in den ein elektrisches, chemisches oder thermisches Verfahren integriert ist, das das im Film oder Papier verteilte Latentbild auslesen kann. Der Mechanismus für die Erfassung von Szeneparametern ist auch zur Erzeugung der bevorzugten Reproduktion verwendbar, wie in Ref. 5 gezeigt.
Die Szene kann zudem mit einer elektronischen Kamera erfasst werden, die ein oder mehrere lichtempfindliche Elemente enthält, bei denen es sich um elektronische Elemente handeln kann, z. B. Halbleiterbausteine, Sensoren, Fotovervielfacherröhren, Speicherleuchtstoffe oder andere Materialien, die dieselbe Funktion wahrnehmen. Elektronische Kameras erfassen die Parameter der Originalszene mit einem regelmäßigen Array von Bildelementen (Pixeln) in einem oder mehreren Sensoren. Die in der Erfindung verwendbare elektronische Fotografie wird detailliert in Quelle 2 beschrieben. Halbleitersensoren umfassen CCDs, typischerweise Fotokondensatoren (Vollbildsensor) oder Fotodioden (Interline-Sensoren) Interline-CCDs können die Funktion einer elektronischen Blende wahrnehmen.
Elektronische Kameras bestehen aus einem Linsenelement und einem Verschluss, der die Szene auf dem Sensor fokussiert und die Belichtungsstärke sowie die Belichtungsdauer auf dem Sensor regelt. Die Kamera kann zweidimensionale oder dreidimensionale Bilder im analogen oder digitalen Betrieb aufzeichnen, bei denen es sich um Standbilder oder um Laufbilder handeln kann. Eine Kamera dieses Typs erfasst die Tonwerte in der Originalszene und wandelt diese in eine entsprechende Form für die Signalspeicherung um. Das Signal kann magnetisch, optisch, elektronisch, chemisch oder biologisch in der Kamera selbst oder in einer zugehörigen Einrichtung gespeichert werden. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel für die elektronische Eifassung ist eine elektronische Kamera des Typs Kodak DCS, die eine Szene mit einem CCD-Sensor in Form eines Halbleiter-Vollbild-Fotokondensators erfasst und das Bild in einem elektronischen Lesespeicher (RAM) puffert und das Bild anschließend auf einer Magnetfestplatte speichert, die sich in der Kamera befindet. Die im Lesespeicher (RAM) befindlichen Bilddaten lassen sich übertragen und dann auf verschiedenen Medien speichern, wie Magnetband, optische Platte, Magnetplatte, magnetooptische Platte usw.
Die Speicherung der Szenenparameter kann auf verschiedene Weise erfolgen. Die elektronische Eingabe kann aus einer Bilddatendarstellung bestehen, die mithilfe magnetischer, optischer, magnetooptischer, RAM-, biologischer, Halbleiter- oder sonstiger Materialien erfolgt, die dauerhaft oder semidauerhaft Informationen in abrufbarer Weise speichern. Der Eingangsspeicher kann analog oder digital sein. Magnetspeicher ist beispielsweise Diskette, Festplatte, Videoband usw., auf dem die Darstellung der Originalszenenparameter in Form ausgerichteter magnetischer Domänen gespeichert wird, die mithilfe von Magnetköpfen geschrieben und abgerufen werden. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel des Magnetspeichers ist die herausnehmbare Festplatte des Typs PLI Infinity 88 RW/44. Beispiele für optischen Speicher sind optische Platten, Laserplatten usw., auf denen die Darstellung der Originalszenenparameter in binärer Form als abgetragene Vertiefungen gespeichert wird, die dann beim Auslesen im Aufsichtsverfahren Änderungen der optischen Dichte an einer bestimmten Wellenlänge des optischen Mediums bewirken. Die Szenendarstellung wird durch optische Strahlungsmittel aufgezeichnet, wie beispielsweise Laser. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel des optischen Speichers ist die PhotoCD-Platte. Magnetooptische Speichervorrichtungen verwenden andere Technologien zur Speicherung, u. a. optische und magnetische Mechanismen, und zwar sowohl zum Schreiben als auch zum Lesen. Ein geeignetes Beispiel für eine magnetische Speicherung auf einem wiederbeschreibbaren Medium ist das Floptical Drive mit einer Kapazität von 21 MB der Firma Infinity, das magnetische Schreib- und Lesetechniken mit einem optischen Servo zur genauen Ausrichtung verbindet. Ein geeignetes Beispiel zur optischen Schreib- und Lesetechnik in einer mangetooptischen Vorrichtung ist das optische Laufwerk DataPak MO/650, das ein angewandtes Magnetfeld während des optischen Schreibvorgangs verwendet. Beispiele für Halbleiterspeicher sind EPROMs (elektrisch programmierbare Lesespeicher), EEPROMs (löschbare EPROM) und PROMs (programmierbare Lesespeicher), ferroelektrische, nicht flüchtige RAMs (Random Access Memory, Schreib-/Lesespeicher), Magnetblasenspeicher, der biologische Chip NMOS (n-channel metal-oxide semiconductor) des California Institute of Technology, "ASSOCMEM" usw. Diese Art von Speicher verwendet Halbleitervorrichtungen, um Bildpixelinformationen durch elektrische oder magnetische Mittel zu speichern. Das Schreiben und Lesen der gespeicherten Informationen erfolgt über elektrische Signale. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel des Halbleiterspeichers ist ein PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), ein Flash-EEPROM sowie andere Speichertechniken, wie in Quelle 2, Kapitel 4, beschrieben.
Die Speicherung der Szenenparameter in analoger oder digitaler Form erfordert die Verwendung eines Speicherformats. Dieses Format legt fest, wie das Bild zu speichern ist; es ist geräteunabhängig. Beispielsweise kann ein Bild nach dem Kompressionsstandard JPEG (Joint Photographic Equipment Group) in Flash- EEPROM oder in einem PhotoCD-Format auf einer Kodak PhotoCDTM gespeichert werden. Dieses Format muss den Schreib- und Lesevorgängen bekannt sein, damit die gespeicherten Szenenparameter einwandfrei abrufbar sind. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel für die digitale Bildformatierung ist die optische PhotoCDTM von Eastman Kodak Co. (Quelle 9).
Statt der direkten Erfassung der Originalszenenparameter ist es auch möglich, auf eine Darstellung der Originalszenenparameter zurückzugreifen, die zu einem früheren Zeitpunkt erfasst und gespeichert worden ist. Diese Darstellungen können zweidimensionale oder dreidimensionale Bilder sein, bei denen es sich um Standbilder oder um Laufbilder handeln kann. Die einzige Anforderung an dieses Mittel zur Erzeugung einer bevorzugt betrachteten Reproduktion der Originalszene besteht darin, dass die Beziehung zwischen den Originalszenenparametern und denen in der aufgerufenen Originalszenendarstellung bekannt sein muss, oder dass es möglich sein muss, eine genaue Annahme über diese Beziehung zu treffen. Die aufgerufene Szenendarstellung ist dabei zu einem bestimmten Zeitpunkt mithilfe der zuvor für die direkte Erfassung von Originalszenenparametern beschriebenen Verfahren erfasst worden. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel zur Erzeugung von Originalszenendarstellungen ist das PhotoCD-System nach Giorgianni (Quelle 3).
Neben der typischen bildlichen Originalszenenerfassung kann die Originalszene auch ein (computergeneriertes oder sonstiges) Original sein, das über einen Informationsspeicher zugänglich ist, oder sie kann eine Computersimulation einer tatsächlichen Szene sein. Sie kann zudem ganz oder in Teilen aus Textmaterial oder grafischen Konstruktionen oder Mustern zusammengesetzt sein. Alle zuvor beschriebenen Arten von gespeicherten Szenenparametern sind als Eingabe akzeptabel, solange die Beziehung zwischen der Originalszene und der gespeicherten Szenendarstellungen bekannt ist
Computersimulationen sind ebenfalls akzeptable Eingabedarstellungen der Originalszenenparameter, solange die Beziehung zwischen den Originalszenenparametern und denen in der aufgerufenen Originalszenendarstellung bekannt ist oder es möglich ist, eine genaue Annahme über diese Beziehung zu treffen. Computersimulationen basieren auf einer Originalszenenerfassung, wie zuvor definiert. Die Computersimulation kann jeglichen Aspekt der Originalszenenparameter manipulieren, wie Farbe, Schärfe, Kontrast usw., solange die visuellen Zuordnungsmodifikationen der Originalszenenparameter quantifiziert werden. Die computersimulierte Szenendarstellung wird normalerweise im Arbeitsspeicher des Computers gespeichert, ist aber auch auf anderen Speichermedien speicherbar, wie zuvor definiert. Beispiele von Computersimulationen umfassen Szenenmanipulation mithilfe von Adobe Photoshop, Szenenmanipulationen mit Kodak Premier oder andere problemlos erhältliche Softwarelösungen zur Manipulation der Szenenparameter auf quantifizierbare Weise.

Umsetzung optischer Darstellungen von Originalszenenparametern in elektronische Darstellungen

Die elektronischen Darstellungen der Originalszenenparameter lassen sich durch Umwandlung nicht elektronischer Darstellungen erzeugen. Ein belichteter und entwickelter Farbnegativfilm kann beispielsweise optisch mithilfe eines Mikrodichtemessers gelesen werden, um ein digitalisiertes Bild zu erzeugen. Auf diese Weise ist jede optische Darstellung erzeugbar, um eine annehmbare Zwischendarstellung der Originalszenenparameter zu erzeugen, solange der Transformationsschritt in quantifizierbarer Weise durchgeführt wird. Geeignete fotografische Medien umfassen transparente Filme, halbreflektierende Filme und reflektierende Papiere, sowohl positiv als auch negativ arbeitende. Diese Darstellungen können zweidimensional oder dreidimensional sein und Standbilder oder Laufbilder sein.
Das optische Abtasten (Scannen) ist ein Beispiel für einen derartigen Umwandlungsvorgang. Das Abtasten lässt sich mit einem Mikrodensitometer, einem linearen CCD- Array oder einer ähnlichen Vorrichtung durchführen. Das Abtasten der zweidimensionalen und dreidimensionalen optischen Darstellungen kann im Aufsichts- oder Durchsichtsbetrieb mit einer Vorrichtung erfolgen, die Punkte, Linien oder Flächen abtastet. Ein Mikrodensitometer verwendet im Allgemeinen einen kleinen beleuchteten Punkt, um mit 3 Farbfiltern die punktweise (pixelweise) Übertragung eines Filmmusters oder die Reflexion eines Papiermusters zu messen. Der Abtastprozess folgt im Allgemeinen einem regelmäßigen Muster, um die optische Darstellung der Szene vollständig zu messen. Das von dem Mikrodensitometer oder dem CCD-Abtaster gemessene elektronische Signal ist normalerweise ein analoges Signal. Falls gewünscht, kann das analoge Ausgangssignal in einer integrierten Operation der Abtastvorrichtung oder im Zuge eines der Abtastoperation nachfolgenden Schritts digitalisiert werden. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel zum Abtasten von Filmen ist die Messung belichteter und entwickelter Farbnegativfilme mit einem Mikrodensitometer des Typs Perkin-Elmer.
Zweckmäßigerweise wird ein CCD-Abtaster benutzt, um die Transformation von der optischen Darstellung in die elektronische Darstellung durchzuführen, weil dies damit schnell erfolgen kann. Ein CCD-Abtaster kann eine Linie von Pixeln gleichzeitig abtasten; ein 2-dimensionaler CCD-Sensor kann sogar den gesamten Bildbereich abtasten. CCD-Abtasttechniken sind in Quelle 17 und Quelle 2 beschrieben. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel für die CCD-Abtastung ist der lineare Bildsensor des Typs Kodak KLI-2103, der in der Kodak PhotoCD Imaging Workstation (Quelle 18) integriert ist.
Die abgetastete Szenendarstellung lässt sich mit jedem zuvor beschriebenen Speichermedium speichern. Die Darstellung kann in Form analoger oder digitalisierter Signale abgespeichert werden.

Analog-/Digitalumwandlung

Die Signalverarbeitung kann analoge oder digitale Signale umfassen. Analoge Signale können abgetastet werden, um ein digitalisiertes oder digitales Signal zu erzeugen, indem man sich Analog-/Digital-Umwandlungstechniken bedient, wie Parallelkomparatoren, Integrationsumsetzer, schrittweise Näherung, Dual-Slope- Verfahren oder binäres Zählen mit Fehlerrückmeldung. Ein analoges Signal wird" in eine digitale Darstellung umgewandelt, indem man alle Werte des analogen Signals, die zwischen zwei Werten liegen, einem einzelnen digitalen Wert zuweist. Die für analoge Signale nahezu unendlich verfügbaren Werte werden auf eine endliche Anzahl von Werten in dem digitalen Signal abgebildet. Die Reduzierung in der Anzahl der möglichen Szenenparameterwerte ist für die digitale Signalverarbeitung häufig von Vorteil. Das analoge Signal muss jedoch digitalisiert werden, ohne dass wertvolle Szeneninformationen verloren gehen. Die digitale Quantifizierung muss mit einer ausreichenden Auflösung durchgeführt werden, um die Bildqualität zu bewahren. Typischerweise werden 256 Graustufen oder mehr verwendet, um ein gutes Bilddetail zu erhalten, wobei aber auch eine weit geringere Zahl von Graustufen verwendet werden kann.
Die Umwandlung digitaler Signale in analoge Signale ist mithilfe von Hardware einfacher und kann durch Fehlerrückmeldung oder Komparatortechniken erfolgen oder durch Summieren binär gewichteter Ströme, beispielsweise mithilfe von Widerstandsleitern usw. Diese Art der Umwandlung umfasst das wahlweise Anlegen der zu digitalisierenden, analogen Spannung an einen Satz von Widerständen, deren Widerstandswerte jeweils doppelt so groß sind wie der vorausgehende, und das Vergleichen der Ausgangsspannung mit der Eingangsspannung, wodurch versucht wird, das beste analoge Signal aus dem digitalen Signal zurück zu erzeugen. Ein Beispiel einer derartigen Umwandlung ist die Erzeugung von Bildern mithilfe der LCD-Technologie (Liquid Crystal Display). Quelle 16 beschreibt weitere Digital- /Analog-Umwandlungsverfahren, die in der Erfindung verwendbar sind.
Digitale Signale können auch in andere digitale Signale umgewandelt werden. Beispielsweise kann eine Bilddarstellung, die aus 1.024 Graustufen besteht, auf ein Bild aus 256 Graustufen zurückgesetzt werden. Diese Art der Umwandlung kann zur Reduzierung der Bildverarbeitungszeit sinnvoll sein.
Es ist zudem möglich, ein analoges Signal in ein anderes analoges Signal zu konvertieren. Ein Beispiel ist die Umwandlung analoger RGB-Signale in analoge NTSC-Signale (US-Fernsehnorm) zur Darstellung an einem Fernsehschirm (CRT/Cathode Ray Tube, Kathodenstrahlröhre).

Schritt (2) - Veranlassen der gewünschten Transformation zwischen den Originalszenenparametern und den Parametern für die visuelle Reproduktion

Signalverarbeitung

Die Signalverarbeitung ist ein wichtiger Schritt in der Transformation der Originalszenenparameter in die Parameter der bevorzugten visuellen Reproduktion. Für die verschiedenen Prozesse, die zur Erzeugung der bevorzugten, visuellen Reproduktion der Originalszene führen, sind verschiedene Arten von Signalverarbeitungen geeignet. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel zur Erzeugung digitaler Reproduktionen von Szenenparametern auf Farbnegativfilm ist die Verwendung des Kodak- PhotoCD-Systems, das (1) das Abtasten des belichteten und entwickelten Farbnegativfilms umfasst, (2) die Transformation des digitalisierten Signals in ein PhotoCD-Standardformat mithilfe einer Kodak PIW, (3) die Manipulation des PhotoCD-Bildes mit digitaler Signalverarbeitung, so dass ein Drucker des Typs Kodak XL7700 eine visuelle Reproduktion der Originalszene erzeugt, die die gewünschte Szenenzuordnung aufweist (Fig. 12). Dies ist jedoch nur ein Verfahren zum Erzeugen der bevorzugten Szenereproduktionen.
Die Signalverarbeitung ist auf zweidimensionale oder dreidimensionale Bilddarstellungen anwendbar, und zwar sowohl auf Stand- als auch auf Laufbilder. Die Signalverarbeitung kann im optischen, digitalen und chemischen Bereich erfolgen (Quelle 10). Es ist möglich, eine oder alle diese Techniken zu verwenden, um die bevorzugte visuelle Reproduktion zu erhalten, und zwar abhängig von dem Weg zur Erfassung der Originalszenenparameter bis zur Erstellung der bevorzugten Reproduktion. Beispielsweise ist eine Mittelformatkamera (6 · 7 cm) verwendbar, um Originalszenenparameter mit zweidimensionalem Farbnegativfilm zu erfassen. Während der chemischen Entwicklung des Films arbeitet der Entwickler mit der Silberhalogenidemulsion und den im Film enthaltenen Bildmodifikationskupplern, um eine bezüglich Schärfe und Farbe chemisch verbesserte optische Darstellung im Negativ der Szene zu erzielen. Das Negativ kann dann mit einem CCD-Zeilen-Array in einem Kodak Premier Scanner digitalisiert werden, um ein digitales Bild der Szene zu erzeugen. Das digitale Bild kann mit der Premier Workstation transformiert werden, so dass die gewünschte, bevorzugte visuelle Reproduktion herstellbar ist, wenn ein von der Premier Workstation ausgegebener Negativfilm des Formats 4 · 5 optisch auf Farbnegativpapier des Formats 16 · 20 kopiert wird, nachdem zuerst eine unscharfe Silbermaske von dem 4 · 5 Negativ erstellt worden ist. Dieses Beispiel ist für die Verwendung des Kodak Premiers Systems nahezu identisch, mit dem Unterschied, dass die Schärfe oft digital von der Workstation optimiert wird.
Die Signalverarbeitung kann mit der Kamera erfolgen, wie bei elektronischen Kameras, während der Filmentwicklung, wie bei der chemischen Verarbeitung, beim Filmabtasten, in Computern nach Erfassen und Digitalisieren der Bilder, sowie als Teil des endgültigen Bilderzeugungsprozesses. Die Verarbeitung kann nach einer oder in Kombination der zuvor genannten Kategorien erfolgen.

Chemische Verarbeitung

Die chemische Verarbeitung ist inhärenter Bestandteil der Entwicklung der Silberhalogenid-Abbildungsmaterialien. Während der Bildentwicklung kann der Entwickler mit den in dem Film enthaltenen oder durch die Verarbeitungslösung eingebrachten Chemikalien arbeiten, um das aufgezeichnete Bild zu verbessern, was den Ton, die Farbe, die Schärfe und die Körnigkeit des resultierenden aufgezeichneten Bildes angeht. Diese Effekte sind auch durch Verwendung des Zwischen-, Zwischennegativ- und Zwischenpositivfilms in einer Reihe von Kombinationen aufeinander folgender Schritte mit zugehöriger chemischer Entwicklung erzielbar. Die Originalszenenparameter lassen sich als Latentbild auf Kodak Lumiere Farbpositivfilm in einer Kleinbildkamera (35 mm) erfassen. Während der chemischen Verarbeitung des Films im 3-6 Prozess arbeitet der Entwickler mit Mitteln, die in dem Film enthalten sind, um einen schärfe- und farboptimierten Film zu erzeugen. Das positive Filmbild wird dann als Kontaktkopie auf einen Internegativ-Farbfilm gebracht, um das Bild umzukehren und die Tonzuordnung des aufgezeichneten Farbpositivbildes zu verändern und einige Farbungenauigkeiten in dem aufgezeichneten Bild zu korrigieren. Das Internegativ-Flmbild wird dann per Kontaktkopie auf einen Zwischenfilm aufgebracht, der die Tonzuordnung des aufgezeichneten Bildes derart ändert, dass bei Kopieren des Zwischenfilmbildes in einem Farbvergrößerer auf Kodak Edge Farbpapier die bevorzugte visuelle Reproduktion zusammen mit einer Schärfe- und Farbverbesserung erstellt wird.
Die chemische Optimierung und Tonmanipulation lässt sich im Falle der so genannten Sofortbildfotografie in einem konzertierten Verfahren bewerkstelligen. In der Sofortbildfotografie erfolgt die Aufzeichnung des Latentbildes während der Belichtung in der Kamera. Der belichtete Film wird dann sofort oder nachfolgend durch einen Entwickler oder durch mehrere Entwickler verarbeitet, die in dem Filmpack integriert sind. Der Entwicklungsprozess arbeitet mit der belichteten Latentbilddarstellung der Originalszene zur Erstellung und Modifikation der aufgezeichneten Information, um die visuelle Reproduktion mit der in den Filmemulsionsschichten direkt integrierten gewünschten Tonwertskala zu erzeugen oder durch Migration der bildweise freigesetzten Farbstoffe. Dieses Verfahren kann mit oder ohne Optimierung der Farbe oder Schärfe im endgültigen Bild ablaufen.

Optische Signalverarbeitung

Für Originalszenenparameter, die mit genau der gleichen räumlichen Beziehung zwischen den Szenenelementen wie die Originalszene aufgezeichnet werden, beispielsweise einer fotografischen Filmbelichtung, ist eine optische Verarbeitung zur Erzielung der gewünschten visuellen Reproduktion möglich, ebenso wie zur Verbesserung anderer Eigenschaften des erfassten Bildes, wie beispielsweise der Schärfe. Wenn die Originalszenenparameter auf Farbnegativfilm erfasst werden, wird die endgültige visuelle Reproduktion normalerweise durch optisches Kopieren des Negativs erzeugt, und zwar mithilfe einer Abbildungslinse oder durch Kontaktkopieren auf Farbnegativfilm. Es ist möglich, fotografische Zwischenmaterialien zu verwenden, um die Originalszenenparameter zu verändern und eine bevorzugte visuelle Reproduktion zu erstellen. Diese Zwischenelemente umfassen scharfe und unscharfe Masken, die normalerweise zur Einstellung der Tonreproduktion und der Reproduktionsschärfe dienen, sowie Zwischenfilme, Internegativ-Filme und Interpositiv-Filme, die zur Einstellung verschiedener Szenenparameter verwendet werden, wie Farbe, Tonreproduktion und Schärfe, und zur Einbringung spezieller Effekte durch Blaumattierung und Montage. Diese Zwischen-, Internegativ- und Interpositivschritte lassen sich in beliebiger Anzahl und Reihenfolge kombinieren, um das gewünschte visuelle Bild zu erzeugen.
Zudem gibt es räumlich variierende optische Verarbeitungseffekte, die während des kontaktfreien Kopierschritts eingebracht werden können, wie Abwedeln oder Wegbelichten, wodurch unterschiedliche Teile der Szene unterschiedlich belichtet werden, indem man das Kopierlicht zwischen Filmnegativ und Papier vorzugsweise absperrt. Quelle 1 widmet sich einer ausgiebigen Beschreibung dieser Effekte. In dem vorliegenden Beispiel erfolgt die Verarbeitung zwar optisch, aber sämtliche Transformationen können ebenso digital erfolgen. Diese Techniken lassen sich manuell mithilfe von Softwarepaketen, wie Adobe Photoshop, durchführen.
Optische Transformationen, die die Reproduktionsparameter betreffen, können auch Fourier-Techniken umfassen, um das Aussehen des fertigen Bildes abzuwandeln, wie in "Introduction to Fourier Optics", J. W. Goodman, McGraw-Hill, 1968, beschrieben. Beispielsweise ist es durchaus üblich, ein Bild mit einem optischen Tiefpassfilter zu bearbeiten, bevor es auf einen CCD-Sensor geworfen wird. Durch Entfernen der hochfrequenten Anteile werden auf diese Weise Treppeneffekte vermieden.

Digitale oder analoge Signalverarbeitung

Für pixelumgesetzte Bilder ist es möglich, die erfassten Szenenparameter zu verändern, um die gewünschten Eigenschaften in der visuellen Reproduktion zu erzeugen, einschließlich der bevorzugten visuellen Reproduktion. Diese Transformationen lassen sich in einem digitalen oder analogen Modus durchführen, je nachdem, ob die Bildpixel als digitale oder analoge Darstellungen gespeichert sind. Die Grundsätze sind die gleichen, obwohl die mathematische Behandlung unterschiedlich ist. Quellen 5-10 beschreiben eine Anzahl von Techniken zur Verwendung in analoger und digitaler Verarbeitung.
Die digitale oder analoge Verarbeitung lässt sich bildweise oder teilweise bildweise (stückweise) durchführen, um das gewünschte fertige Bild zu erhalten. Die elektronische Verarbeitung kann auf ein einzelnes Bild bezogen erfolgen, auf mehrere Bilder oder auf einen ganzen Satz von Bildern. Die Verarbeitung kann getrennt nach Farbaufzeichnung erfolgen oder als Farbverbundaufzeichnung. Zur Unterstützung der gewünschten Berechnungen sind ein- oder mehrdimensionale Transformationstabellen von Parametern (LUTs) verwendbar. Alternativ hierzu sind ein- oder mehrdimensionale Matrizen oder mathematische Ausdrücke in der computergestützten Verarbeitung verwendbar. Auch Faltungen können während der Verarbeitung einbezogen worden.
Es sind spezielle Transformationen der eben beschriebenen Art notwendig, um die visuelle Reproduktion zu erzielen, wenn ein Rasterdruckverfahren zur Erstellung des fertigen Bildes zur Anwendung kommt.
Die digitale oder analoge Verarbeitung kann zudem eine Kompression oder Dekompression der Bilddarstellung umfassen. Die Bilddarstellung kann zudem zwischen verschiedenen Transformationsmitteln während des Verarbeitungsverfahrens übertragen werden.
Die digitale oder analoge elektronische Verarbeitung von pixelumgesetzten, aufgezeichneten Bildern ist für einzelne erfasste Szenen, für eine Reihe erfasster Szenen oder für eine Folge zusammengehöriger erfasster Szenen durchführbar, um das beste oder die besten Bilder zu erstellen. Durch Analyse einer Reihe erfasster Szenen, wie in Quelle 20 beschrieben, ist es oft möglich, eine angenehmere visuelle Reproduktion in Bezug auf die Farbbalance zu erzeugen.
Die empfehlenswerteste elektronische Verarbeitung ist durch einen automatischen, halbautomatischen, benutzerseitig gewählten, interaktiven oder selbstlernenden Algorithmus bestimmbar. Um die bevorzugte visuelle Tonreproduktion zu erzeugen, muss eine bestimmte Tonwertzuordnung in den Algorithmus eingebracht werden, die auf der bekannten Tonwertzuordnung von der Originalszene zur eingegebenen, pixelumgesetzten Bilddarstellung basiert sowie auf der Tonwertzuordnung, die der Druckerhardware und den während der Erzeugung des endgültigen Bildes verwendeten Medien inhärent ist. Andere wünschenswerte elektronische Optimierungen, wie in Bezug auf Farbe und Schärfe, können ebenfalls in die elektronische Manipulation eingebracht werden.
Die am meisten bevorzugte visuelle Reproduktion der Originalszene hängt von dem Dynamikbereich der Originalszene ab. Gemäß der Tonzuordnungskriterien der vorliegenden Erfindung erzeugt das Tonzuordnungsfenster die bevorzugten Darstellungen der Originalszene, aber die am meisten bevorzugte Tonzuordnung für die visuelle Reproduktion fällt in die vorgeschriebenen Grenzen, dabei hängt der eigentliche Weg jedoch von der Originalszene ab. Beispielsweise bedürfen dunstige Szenen im Allgemeinen einer Tonwertzuordnung im oberen Grenzbereich der Kriterien für die am meisten bevorzugten Reproduktionen, während helle und klar ausgeleuchtete Motive im Allgemeinen eine Tonzuordnung in Nähe des unteren Grenzbereichs der Kriterien für die am meisten bevorzugte Reproduktion bedürfen. Zur Auswahl der besten Tonzuordnung innerhalb der angegebenen Kriterien ist daher ein Klassifizierungsalgorithmus erforderlich.
Erfolgreiche Klassifizierungsalgorithmen können viele Formen annehmen, beispielsweise, aber nicht abschließend, verteilungsbasierende Histogramme, Bereiche, Parameter oder Transformationen der Verteilung aller oder einer Untermenge der aufgezeichneten oder transformierten Bildpixelwerte. Beispielsweise lässt sich der dynamische Bereich der Originalszene durch die Differenz der Schwärzung zum Logarithmus der einwirkenden Lichtmenge (logE) zwischen dem 5. und 95. Perzentil für die kumulierte Verteilung der Schwärzung zum Logarithmus der einwirkenden Lichtmenge definieren. Wenn die Differenz zwischen der Schwärzung zum Logarithmus der einwirkenden Lichtmenge größer als 1,5 ist, weist die beste bevorzugte, visuelle Bildreproduktion eine Zuordnung auf, die näher am unteren Bereich des definierten, bevorzugten Zuordnungsfensters gelegen ist. Wenn die Differenz zwischen der Schwärzung zum Logarithmus der einwirkenden Lichtmenge kleiner als 1,5 ist, weist die beste bevorzugte, visuelle Bildreproduktion eine Zuordnung auf, die näher am oberen Bereich des definierten, bevorzugten Zuordnungsfensters gelegen ist.
In digitalen Bilddrucksystemen sind Klassifizierungsalgorithmen implementierbar, um geringfügig unterschiedliche Tonwertzuordnungen auszuwählen und die meist bevorzugten Bilder zu erstellen. Die Eingabe für die Klassifizierung können Szenenparameter oder Erfassungsbedingungen sein. Es ist daher möglich, ausgewählte Tonwertzuordnungen zu implementieren, um die meist bevorzugten Bilder während des optischen Druckens/Kopierens unter Verwendung der typischen groben oder feinen Druckbalance-Abtastung zu erstellen oder unter Verwendung einer vorläufigen Abtastung, um Informationen zu erhalten, die eine Auswahl zwischen zwei oder mehreren Druckstoffen mit unterschiedlichen densitometrischen Eigenschaften ermöglichen. Dieser Prozess würde einen Drucker mit zwei oder mehr Transportsystemen für den Druckstoff erfordern. Es ist auch möglich, ein einzelnes Druckmaterial mit densitometrischen Eigenschaften zu verwenden, die unter bestimmten Erfassungsbedingungen variieren, oder steuerbare Parameter, wie Temperatur, Belichtungsdauer, Lichtquelle, Zoom-Status usw., um die meist bevorzugte Szenenreproduktion in einem Drucker für einen Druckstoff zu erstellen. Selbstverständlich sind beide Verfahren in mehreren Druckern für mehrere Druckstoffe kombinierbar, um eine höhere Auflösung zur Erzielung der meist gewünschten Reproduktionen zu erzeugen.
Begleitende Informationen zu den erfassten Originalszenenparametern, die die Kameraparameter erläutern, die für die Erfassung der Szene zuständig sind, können für die Signalverarbeitungsalgorithmen eine nützliche Eingabe darstellen. Zu diesen nützlichen Informationen zählen die Art der Szenenbeleuchtung oder der kombinierten Szenenbeleuchtung, Blitzparameter, wie Leitzahl und/oder direkter oder indirekter Blitz, ausreichende Blitzleistung zur einwandfreien Ausleuchtung des Motivs, gewählte Kamerablende, Kamerabelichtungszeit und Formatlage. Diese Informationen sind durch die Kamera zur Optimierung der Belichtung des Films oder des Sensors verwendbar, wie Wheeler oder Baumeister (Ref. 21 oder 22) erläutern, um die beste Szenenerfassung zur Verwendung mit dem Signalverarbeitungsschritt zu erzeugen.
Ein weiterer Teil der Signalverarbeitung ist die Bestimmung der richtigen Farbbalance der visuellen Reproduktion. Dies wird für jede Art von Bild durchgeführt, um die wünschenswerteste Darstellung zu erzeugen. Die endgültige Darstellung der Farbbalance lässt sich durch Verarbeitung in der Kamera, im Scanner, im Verarbeitungscomputer oder in der Vorrichtung zur Erstellung der visuellen Reproduktion ermitteln. Die Abtastung zur Ermittlung der Farbbalance des Prints ist normalerweise nicht Teil der typischen fotografischen Filmverarbeitung, kann jedoch ein Pixelumsetzungsprozess sein, um eine elektronische Darstellung des Bildes zu erstellen. Die Szenenbalancealgorithmen werden näher in Quelle 23 besprochen.

Rendering

Unter Rendering versteht man die Transformation der eingegebenen elektronischen, magnetische oder optischen Bilddarstellung, um die Manipulationseigenschaften der Szenenparameter der Ausgabevorrichtung und der Medien zu berücksichtigen, so dass die gewünschte visuelle Darstellung erzeugt wird. Das Rendering kann chemische, magnetische, optische, elektronische oder biologische Mittel umfassen, um die gewünschte Transformation zu erzielen. Das Rendering kann Teil der Signalverarbeitung sein, Teil des Prozesses zur Ausbildung des endgültigen Bildes oder ein separater Schritt in dem Prozess zur Erzeugung der Bildreproduktion.
Als Beispiel für das Rendering kann das Ergebnis der üblichen PhotoCD-Signalverarbeitung einer Szene, das man durch Abtasten der auf Farbnegativfilm erfassten Originalszenenparameter plus zusätzlicher Verarbeitung erhält, eine digitale elektronische Darstellung der hier beschriebenen, bevorzugten visuellen Bildreproduktion erzeugen. Um durch thermische Farbstoffübertragung eine Hardcopydarstellung der elektronischen Darstellung zu erstellen, muss die PhotoCD-Darstellung in einer Weise modifiziert werden, die die nicht linearen Eigenschaften des thermischen Farbstoffübertragungsprozesses genau kompensiert. Dies umfasst die Erstellung einer elektrischen Version der Szenendarstellung, die an die thermischen Heizelemente der thermischen Druckvorrichtung angelegt wird, um die Farbstoffübertragung zu erzeugen. Da die Effizienz der Farbstoffübertragung keine lineare Funktion der an die Heizelemente angelegten Spannung ist, muss die elektrische Darstellung diese Nichtlinearität berücksichtigen, um die gewünschte, bevorzugte visuelle Szenendarstellung zu erzeugen. Eine detaillierte Erläuterung zum Rendering findet sich in Quelle 12.

Schritt (3) - Erstellung der visuellen Reproduktion

Konventionelles optisches Kopieren/Drucken

Die visuelle Reproduktion der Originalszene kann durch optisches Kopieren eines fotografischen Films auf fotografisches Silberhalogenid- oder auf anderes, lichtempfindliches Papier erfolgen. Der Druckprozess kann additiv oder subtraktiv sein, und die fotografischen Materialien können negativ oder positiv arbeiten (Negativfilm mit Negativpapier oder Positivfilm mit Positivpapier). Um die bevorzugte visuelle Reproduktion zu erzeugen, müssen die Papieransprecheigenschaften in dem zu kopierenden Film berücksichtigt werden, so dass das resultierende erzeugte Bild die gleichen Tonreproduktionseigenschaften hat. Für mehr Informationen über konventionelles optisches Kopieren/Drucken, siehe Hunt (Quelle 1). Ein geeignetes Ausführungsbeispiel ist die Erfassung der Originalszenenparameter mit einer einäugigen Spiegelreflex-Kleinbildkamera (35 mm) auf Kodak Gold+ 100 Film. Der Film wird auf einen positiv arbeitenden Zwischenfilm belichtet, der zur Erzeugung der bevorzugten Kopierreproduktion vorgesehen ist, wenn der Kopiervorgang auf Kodak Edge Papier mithilfe eines Kodak Create-a-Print Prozessors erfolgt. Die bevorzugte Reproduktion wird durch Kopieren des Zwischenfilms auf Kodak Edge Papier erzeugt. Es ist zudem möglich, auf halbtransparente Materialien zu kopieren, wie Kodak Duratrans, oder auf transparenten Film, der zur Projektion oder zur Betrachtung an einem Leuchtschirm vorgesehen ist.

Elektronisches Kopieren auf lichtempfindliche Materialien

Fotografische Silberhalogenid- oder andere Lichtempfindliche Materialien werden herkömmlicherweise von elektronischen Kopier-/Printprozessen verwendet, um hochwertige Reproduktionen zu erzeugen. Das lichtempfindliche Material kann transparenter Film, Aufsichtspapier oder halbtransparenter Film sein. Diese Materialien werden durch sichtbares oder infrarotes Licht belichtet, das aus vielen verschiedenen Quellen stammen kann. Die Materialien können für typische Fotolaboranwendungen ausgelegt sein, oder sie können speziell für digitale Kopier- /Printanwendungen ausgelegt sein, wie das Papier, das von speziell konstruierten Drei-Infrarotlichtprintern der 3M Company verwendet wird. Die lichtempfindlichen Materialien sprechen vorwiegend auf drei unterschiedliche Spektralbereiche des einfallenden Lichts an. Typischerweise handelt es sich um rotes (600-720 nm), grünes (500-600 nm) und blaues (400-500 nm) Licht. Jede Kombination dieser drei verschiedenen spektralen Empfindlichkeiten sind ebenfalls verwendbar. Dies könnte grünes, rotes und Infrarotlicht sein oder rotes, infrarotes 1 und infrarotes 2 Licht oder 3 infrarote Lichter verschiedener Wellenlängen. Ein Material, das auf drei primäre Wellenlängen des sichtbaren Lichts anspricht, könnte falsch sensibilisiert sein, so dass die Farbe des Belichtungslichtes nicht den Bildfarbstoff des komplementären Tonwerts erzeugt, so wie rotes, grünes und blaues Licht purpurfarbenen, gelben und blaugrünen Farbstoff erzeugt. Das Kopieren/Printen kann durch aufeinander folgendes Belichten aller Pixel erfolgen, indem ein kleiner Array von Pixeln gleichzeitig belichtet wird, oder indem alle Pixel in dem Bild gleichzeitig belichtet werden.
Vorrichtungen, die zum Drucken auf lichtempfindlichen Materialien verwendbar sind, umfassen CRT, LED (Light Emitting Diode/Leuchtdiode), LVT (Light Valve Technology/Lichtmodulationstechnik), LCD, Laser sowie weitere, steuerbare Vorrichtungen zur Erzeugung optischen Lichts. Eine detaillierte Erläuterung zu diesen Vorrichtungen findet sich in Quelle 2. Alle diese Vorrichtungen haben die Fähigkeit, 2 oder mehr lichtempfindliche Schichten in einem lichtempfindlichen Material zu belichten, um ein farbiges Bild zu erzeugen. Sie unterscheiden sich vorwiegend in der Technologie, auf denen diese Vorrichtungen basieren.
CRT-Printer verwenden einen beleuchteten Leuchtstoffschirm, um fotografische Materialien durch Kontakt- oder Linsenbebilderung zu belichten. Typischerweise werden 3 Farben des Belichtungslichts nacheinander mithilfe von Farbfiltern belichtet, um ein Belichtungslicht mit hoher Reinheit zu erhalten. Der Belichtungsprozess lässt sich in einem einzigen Schritt oder in einer beliebigen Kombination von Schritten ausführen. Beispiele von CRT-Printern sind das AGFA Digital Print System und das KODAK PCD 6500 Digital Print System.
LED-Printer bestehen im Allgemeinen aus 3 Leuchtdioden unterschiedlicher Wellenlänge, die in der Lage sind, wahlweise 3 unterschiedliche Farbaufzeichnungen in einem fotografischen Material zu belichten. Beispiele für LED-Printer sind frühe Versionen des FUJI Pictography Systems.
Die Lichtmodulationstechnik (LVT) lässt sich verwenden, um lichtempfindliche Materialien pixelweise zu beschreiben. Diese Vorrichtungen basieren auf zwei oder mehr farbigen Lichtquellen, wie gefilterte Wolframlampen, deren Ausgabe auf einen schmaler Strahl fokussiert und mithilfe eines Lichtventils schnell moduliert wird. Ein Lichtventil ist ein optisches Material, das seinen Brechungsindex bei Anlegen einer Spannung radikal ändert. Das gefilterte Licht belichtet wahlweise unterschiedliche lichtempfindliche Schichten in dem lichtempfindlichen Material. Ein Beispiel für LVT- Printer sind das Light Valve Technologies Model 1620B.
LCD-Vorrichtungen sind ebenfalls zur Erzeugung farbiger bildlicher elektronischer Darstellungen zur Belichtung lichtempfindlicher Hardcopymaterialien verwendbar. LCD-Vorrichtungen enthalten im Allgemeinen ein Sandwich aus Polarisatoren und den Flüssigkristallen, deren Transmissionsgrad elektronisch steuerbar ist, obwohl auch alternative Techniken, wie die dispergierten Flüssigkristallmaterialien von Raychem in ähnlicher Weise auch ohne Polarisatoren arbeiten. Andere alternative Anwendungen von LCD-Technologien werden in "Field controlled light scattering from nematic microdroplets", Appl. Phys. Lett., 48, Seite 27, 1986, beschrieben. Die farbigen Filter können in kleinen benachbarten Domänen angeordnet sein, oder sie können übereinander gestapelt angeordnet sein. Die LCD-Steuerung nimmt die richtige Einstellung des Rot-, Grün- und Blau-Transmissionsgrads ein, der einem einzelnen Pixel zugeordnet ist, um die eingegebene Farbe und Helligkeit darzustellen. Dieser Lichtmodulator ist verwendbar, um lichtempfindliche Materialien pixelsweise zu belichten und die visuelle Reproduktion zu erzeugen, wie in Quelle 28 beschrieben.
Laserdrucker bestehen aus zwei oder mehreren schmalen Emissionszeilen, die von einem oder mehreren Lasern abgeleitet sind, und die farbempfindliche Schichten in einem lichtempfindlichen Material wahlweise belichten, um ein farbiges Bild zu erzeugen. Die Laser können beliebiger Bauart sein. Aufgrund ihrer hohen Lichtleistung werden Gaslaser oft für Hochgeschwindigkeitslaser verwendet. Ein Beispiel für Farblaserdrucker ist der Drucker des Typs FUJI Pictography 3000, der zwei Infrarot- und eine Rotlaserdiode zur Belichtung eines speziell sensibilisierten Papiers verwendet.

Elektronisches Drucken auf nicht lichtempfindliche Materialien

Nicht lichtempfindliche Materialien werden herkömmlicherweise von elektronischen Druckprozessen verwendet, um hochwertige Reproduktionen zu erzeugen. Der Druckprozess kann auf zahlreichen Technologien basieren. Als Verfahren zur Bilderzeugung können Rasterverfahren, Halbtonverfahren oder eine vollständige Materialübertragung zum Einsatz kommen. Das Bebilderungsmaterial kann transparenter Film, Aufsichtspapier oder halbtransparenter Film sein. Die Materialien sind beschreibbar, um durch thermische Farbstoffübertragung, Tintenstrahlverfahren, Wachsverfahren, elektrografische Verfahren oder sonstige Techniken, bei denen der Schreibvorgang pixelweise erfolgt, bildliche Darstellungen zu erzeugen. Diese Prozesse verwenden zwei oder mehr Farben, um farbige, bildliche Darstellungen von Bildszenen zu erzeugen. Die Farben können Farbstoffe, Toner, Tinten oder andere dauerhaft oder semidauerhaft farbige Materialien sein. Eine detaillierte Erläuterung zu dieser Form des Kopieren/Printens findet sich in Quelle 2.
Die thermische Farbstoffübertragung basiert auf der Übertragung von Farbstoffen durch pixelweise Erwärmung. Ein Thermodrucker besteht aus einer Steuereinheit, die in der Lage ist, die pixelweise umgesetzte Bildinformation zu empfangen und die Maschine in einer Weise zu steuern, die ein farbiges Bild pixelweise erzeugt, wie dies durch die eingegebene Information erforderlich ist, sowie aus einem Mechanismus zur pixelsweisen Wärmeerzeugung, zwei oder mehr Farbstoffmaterialien unterschiedlicher Farbtönung, die in Abhängigkeit von der angewandten Wärmemenge auf das Bebilderungsmaterial übertragbar sind, und einem Bebilderungsmaterial, das die Abbildungsfarbstoffe in kontrollierter Weise absorbiert. Die Wärme kann elektrisch durch Widerstands- oder sonstige Heizelemente erzeugt werden, durch Lichtabsorption oder durch einen anderen, wärmeerzeugenden Prozess. Die Druckvorrichtung kann Bilder erzeugen, indem sie die Pixel einzeln, zeilenweise oder flächenweise schreibt. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel für die bildliche Bebilderung ist der Thermofarbstoff-Transferdrucker des Typs Kodak XL7700, der einen Widerstandsheizkopf benutzt, um jeweils eine Pixelzeile aus 3 farbstoffhaltigen dünnen Filmen (blaugrün, purpurrot und gelb) nacheinander auf ein Aufsichtspapier- Empfangselement zu übertragen Quelle 2 nennt weitere Details hierzu.
Beim Tintenstrahldrucken werden zwei oder mehr Quellen von Pigmenten oder Farbstoffen verwendet, die in einem Lösemittel (Tinten) dispergiert sind, um eine bildliche Darstellung auf einem Empfangsbogen zu erzeugen (Aufsichtspapier, transparenter Film oder halbtransparenter Film). Die Pigmente werden pixelweise in Mikrotropfen mithilfe von Ultraschall-, piezoelektrischen oder anderen Mechanismen auf das Bebilderungsmaterial übertragen. Das endgültige Bild kann durch aufeinander folgendes Aufbringen einzelner Pixel, durch Pixelzeilen oder durch eine zusammenhängende Fläche von Pixeln erzeugt werden. Geeignete Ausführungsbeispiele für Tintenstrahldrucker sind der Hewlett Packard HP1200C und der Canon CJ10.
Das Wachsdruckverfahren basiert auf der Übertragung von Farbstoffen durch pixelweise Erwärmung. Die Übertragung erfolgt typischerweise mithilfe eines Rasterprozesses. Ein Wachsdrucker besteht aus einer Steuereinheit, die in der Lage ist, die pixelweise umgesetzte Bildinformation zu empfangen und die Maschine in einer Weise zu steuern, die ein farbiges Bild pixelweise erzeugt, wie dies durch die eingegebene Information erforderlich ist, sowie aus einem Mechanismus zur pixelweisen Wärmeerzeugung, zwei oder mehr Wachspigmentmaterialien unterschiedlicher Farbtönung, die in Abhängigkeit von der angewandten Wärmemenge auf das Bebilderungsmaterial übertragbar sind, und einem Bebilderungsmaterial, das die Abbildungsfarbstoffe in kontrollierter Weise absorbiert. Die Wärme wird im Allgemeinen elektrisch durch Widerstandselemente erzeugt, ist jedoch auch durch jeden anderen wärmeerzeugenden Prozess erzeugbar. Die Druckvorrichtung kann Bilder erzeugen, indem sie die Pixel einzeln, zeilenweise oder flächenweise schreibt. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel ist der Drucker des Typs Tektronix Phaser 200, der einen Widerstandsheizkopf benutzt, um jeweils eine Pixelzeile aus 4 wachshaltigen dünnen Filmen (blaugrün, purpurrot, gelb und schwarz) nacheinander auf ein Aufsichtspapier-Empfangselement zu übertragen. Quelle 27 nennt weitere Details hierzu.
Das elektrofotografische Drucken beruht auf einer pixelweisen elektrostatischen Aufbringung farbig getonter Partikel. Tonerpartikel von zwei oder mehr Farbtönen müssen nacheinander aufgebracht werden, um eine farbige bildliche Darstellung zu erzeugen. Ein Fotoleiter wird nacheinander für jede zu schreibende farbliche Aufzeichnung belichtet. Nach jeder Belichtung nimmt der Fotoleiter Toner im Verhältnis zur Belichtung auf, und zwar durch die Ladungsanziehung zwischen den Tonerpartikeln und dem Fotoleiter. Der Toner wird dann auf das Papier übertragen und auf dem Papier unter Einwirken von Wärme und Druck verschmolzen. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel für einen elektrofotografischen Drucker ist der Canon CLC500.
Grafische Drucker für bildliche Darstellungen arbeiten im Allgemeinen im Rasterdruckverfahren. Diese Vorrichtungen benutzen vier oder mehr Tinten, die nacheinander aufgebracht werden, um Bilder zu erstellen, die wie Halbtonbilder aussehen. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel für grafische Anwendungen ist das digitale Farb- Proofsystem des Typs KODAK Approval, das Laser verwendet, um 4 Farben lokal zu erwärmen und auf einem Empfangsbogen zu übertragen. In dieser Vorrichtung kommt ein Rasterverfahren zum Einsatz. Für das Drucken mit niedriger Auflage werden häufig elektrofotografische Prozesse eingesetzt. Ein Beispiel ist das System des Typs KODAK Color Edge Copier. Diese elektrofotografischen Drucke verwenden bis zu 3 oder mehr Tinten.

Elektronische Soft-Anzeige

Neben den auf Hardcopy betrachteten Bildern ist es auch möglich, projizierte Bilder zu erzeugen, die gegenüber bislang erzeugten bildlichen Darstellungen die gleichen Vorzüge aufweisen. Für diese Art der Bilderstellung sind viele Techniken geeignet. Alle diese Techniken beruhen auf der Erstellung von Farbbildern mit zwei oder mehr farbigen Lichtern. Typischerweise ist dies rotes, grünes und blaues Licht, obwohl jede Kombination von Grundfarben möglich ist, wie in Hunt (Quelle 1) beschrieben. Zu den Vorrichtungen, die zur Erstellung der bevorzugten visuellen Reproduktionen verwendbar sind, zählen CRT, LCD, EL (Elektro-Lumineszenz), LED, Glühbirnen, Laser, Plasmadisplayschirme oder beliebige andere zwei- oder mehrfarbige Leuchtvorrichtungen, die eine pixelweise Beleuchtung ermöglichen. Die Bilder können durch Anzeige innerhalb der Vorrichtung, durch Projektion oder durch Hirtergrundbeleuchtung erzeugt werden. Viele Vorrichtungen erzeugen ein Bild auf einem Schirm oder einer Anzeigefläche, die physisch Teil einer mechanischen Einheit ist. Bilder lassen sich jedoch auch durch optisches Projizieren des Bildes in Form von Lichtstrahlen hinter oder vor dem Betrachter auf einen Schirm erzeugen, der vor einem Betrachter angeordnet ist, oder durch Projizieren eines umgekehrten Bildes zum Betrachter auf einen Schirm, der zwischen dem Betrachter und der Projektionsvorrichtung angeordnet ist.
Kathodenstrahlröhrenanzeigen (CRT-Anzeigen) verwenden zwei oder mehr Leuchtstoffe, die pixelweise durch einen Elektronenstrahl erregt: werden. Kathodenstrahlröhren bestehen aus einem oder mehreren elektromagnetisch gesteuerten Elektronenstrahlen von kleiner Größe (Pixel), die räumlich versetzt sind, und deren Intensität zur Erzeugung einer bildlichen Darstellung moduliert ist durch wahlweises Erregen roten, grünen und blauen Leuchtstoffs, der auf einem Schirm an einer Seite der Röhre aufgetragen ist. Das Einfallen des Strahls auf die Leuchtstoffschicht ist durch eine Maske derart steuerbar, dass rote, grüne und blaue Leuchtstoffe im Allgemeinen durch die roten, grünen und blauen Elektronenstrahlsteuereinheiten beleuchtet werden. Weitere Informationen zu Kathodenstrahlröhren-Vorrichtungen, siehe Quelle 13, 28. Ein geeignetes Ausführungsbeispiel ist die Kathodenstrahlröhre des Typs Sony Trinitron.
LCD-Vorrichtungen können verwendet werden, um farbige bildliche elektronische Darstellungen zu erzeugen. LCD-Vorrichtungen enthalten im Allgemeinen ein Sandwich aus Polarisatoren und den Flüssigkristallen, deren Transmissionsgrad elektronisch steuerbar ist, obwohl auch alternative Techniken, wie die dispergierten Flüssigkristallmaterialien von Raychem, in ähnlicher Weise auch ohne Polarisatoren arbeiten. Es sind Systeme verwendbar, wie die in "Field Controlled Light Scattering from Nematic Microdroplets", Appl. Phys. Lett., 48, Seite 27, 1986 beschriebenen. Die farbigen Filter können in kleinen benachbarten Domänen angeordnet sein, oder sie können übereinander gestapelt angeordnet sein. Die LCD-Steuerung nimmt die richtige Einstellung des Rot-, Grün- und Blau-Transmissionsgrads ein, der einem einzelnen Pixel zugeordnet ist, um die eingegebene Farbe und Helligkeit darzustellen. Der Lichtmodulator ist verwendbar, um lichtempfindliche Materialien pixelweise zu belichten und die bevorzugte visuelle Reproduktion zu erzeugen. Die LCD- Vorrichtung kann der in Quelle 13, 28 beschriebenen Art entsprechen, und ein geeignetes Ausführungsbeispiel ist ein LCD-Schirm des Typs Sharp.
LED-Technologie ist verwendbar, um bildliche Darstellungen durch Projizieren dreifarbiger Bilder zu erzeugen. LED-Anzeigevorrichtungen umfassen im Allgemeinen drei Leuchtdioden unterschiedlicher Wellenlängen, typischerweise rot, grün und blau. Ein Beispiel einer LED-Anzeige ist die Emissionsanzeige der Planar Corp.
Auch Plasmatechnologien sind zum Erzeugen bildlicher Darstellungen verwendbar. Plasmaschirme sind aus Pixel von gasgefüllten Zellen zusammengesetzt. Zur Erzeugung von Licht kann an jede Zelle eine veränderbare Spannung angelegt werden. Diese Art Vorrichtung besteht häufig aus UV-Plasma erzeugenden Zellen, die auch einen sichtbaren Leuchtstoff der gewünschten Farbe enthalten. Für Farbbilder werden drei farblich unterschiedliche Leuchtstoffe in den den Schirm bildenden Zellen verwendet. Ein Beispiel eines Plasmaschirms ist der IBM-Monitor.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele

Fotografischer Film/Optisches Kopieren/fotografisches Papier

Eines der geeigneten Verfahren und Systeme zur Erstellung der bevorzugten visuellen Hardcopy-Reproduktion verwendet Silberhalogenid-Farbnegativfilm in einer konventionellen Kamera, um die Originalszenenparameter zu erfassen (Schritt 1 in dem Prozess). Der bevorzugte Film hat Dichteeigenschaften, die ähnlich denen von heute üblichen Farbnegativfilmen sind, bei einem erweiterten log. Empfindlichkeitsbereich, in dem Dichteschwankungen linear mit der log. Szenenbelichtung wechseln, um Über- und Unterbelichtungen des Films zu kompensieren. Ein zusätzliches, wünschenswertes Merkmal des bevorzugten Films ist die starke Farbverbesserung während des chemischen Entwicklungsprozesses, um helle, lebendige Farben in dem fertigen gedruckten Bild zu erzeugen. Der Transformationsschritt (Schritt 2) ist in der sensitometrischen Reaktion des Fotopapiers integriert, so dass das optische Kopieren des Farbnegativfilms auf das Farbfotopapier (Schritt 3) die bevorzugte Tonwertzuordnung der bevorzugten visuellen Reproduktion erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel sind Schritt 2 und 3 zu einem einzelnen Vorgang kombiniert, der einer speziell vorbereitete Farbpapier-Reaktionsfunktion bedarf.

Fotografischer Film/Digitalisierung/Transformation/digitales Drucken

Ein weiteres geeignetes Verfahren und System zur Erstellung der bevorzugten visuellen Hardcopy-Reproduktion verwendet Silberhalogenid-Farbnegativfilm in einer konventionellen Kamera, um die Originalszenenparameter zu erfassen (Schritt 1 in dem Prozess). Nach der chemischen Filmentwicklung wird der Film abgetastet, um eine digitale Darstellung der Originalszenenparameter zu erhalten. Eine geeignete Abtastung lässt sich mit einem KODAK PhotoCDTM Scanner/Abtaster erzeugen.
Das digitalisierte Bild kann in dieser Form gespeichert werden, oder es kann vor dem Speichern weiter verarbeitet werden, um ein Standardformatbild zu erzeugen, wie das von der KODAK PhotoCDTM erzeugte. Die KODAK PhotoCD stellt einen geeigneten Speichermechanismus zur Verfügung, obwohl auch andere optische, magnetische, magneto-optische oder sonstige Speichermoden gleichermaßen effektiv sind. Das digitalisierte Bild lässt sich in die bevorzugte Tonwertzuordnung der Reproduktion übertragen, und zwar entweder vor oder nach dem Speichern. Das bevorzugte Verfahren zur Wahrung der Verbindlichkeit der Originalszenenerfassung ist die Speicherung der Erfassungsparameter der Originalszene. Zur Standardisierung von Bildern aus verschiedenen Quellen ist die Lösung mit der KODAK PhotoCD geeignet, bei der die digitalen Bilder nach Modifikation in einem Standardformat gespeichert werden. In den meisten Fällen wird die Transformation (Schritt 2) vorzugsweise nach Speichern des digitalisierten Bildes angewandt, da dieses Verfahren die größte Flexibilität bietet, um die gewünschte "bevorzugte Tonwertzuordnung" zu erzeugen, die normalerweise szenenabhängig ist.
Nach der Erfassung der Originalszenenparameter und der Bilddigitalisierung wird in Schritt 2 das Bild transformiert, um das bevorzugte visuelle Hardcopy-Bild in digitaler Form zu erstellen. Dabei werden die Dichteeigenschaften des Films und die Streulichteigenschaften der zur Szenenerfassung verwendeten Kamera herangezogen. Bei der bevorzugten Transformation werden Informationen herangezogen, die in den erfassten Szenenparametern enthalten sind, um zu ermitteln, ob die Originalszene einen niedrigen, mittleren oder hohen Dynamikbereich hat, worauf die am meisten bevorzugte Reproduktion unter Heranziehung des Bereichs mit der "bevorzugten Tonzuordnung" in Nähe der oberen Grenze, des Bereichs in der Mitte bzw. des Bereichs in Nähe der unteren Grenze erstellt wird.
Während der Implementierung von Schritt 3 wird eine Rendering-Korrektur an das transformierte digitale Bild angelegt, wodurch die Charakteristik des Druckers und des Druckmaterials berücksichtigt wird, bevor die Hardcopy digital erzeugt wird. Eine geeignete Hardcopy-Erstellung umfasst Farbfotopapier, das mit einem 3-Farben- Kathodenstrahlröhrendrucker oder mit einem 3-Farbenlaserdrucker bedruckt wird. Diese beiden lichtgestützten Druckverfahren liefern eine hohe Geschwindigkeit bei sehr hochwertigen Hardcopy-Bildern. Auch mit anderen Druckverfahren, wie thermischen Verfahren, Wachsverfahren, Tintenstrahlverfahren, usw., sind hochwertige Bilder möglich.

Digitale Bilderfassung/Transformation/digitales Drucken

Ein drittes geeignetes Verfahren zur Erstellung der erfindungsgemäßen, bevorzugten visuellen Hardcopy-Reproduktion verwendet eine elektronische digitale Kamera zur Erfassung der Originalszenenparameter (Schritt 1 in dem Prozess). Ein Beispiel einer derartigen Kamera ist die elektronische Kamera des Typs Kodak DCS, die eine Szene mit einem CCD-Sensor in Form eines Halbleiter-Vollbild-Fotokondensators erfasst, das Bild in einem elektronischen Lesespeicher (RAM) puffert und das Bild anschließend auf einer Magnetfestplatte speichert, die sich in der Kamera befindet.
Die im Lesespeicher (RAM) befindlichen Bilddaten lassen sich übertragen und dann auf verschiedenen Medien speichern, wie Magnetband, optische Platte, Magnetplatte, magnetooptische Platte usw. Die digitalisierten Szenenparameter können in dieser Form gespeichert werden, oder das Bild kann vor dem Speichern weiter verarbeitet werden, um ein Standardformatbild zu erzeugen, wie das von dem KODAK PhotoCD System erzeugte. Die KODAK PhotoCD ist als Speichermechanismus geeignet, obwohl auch andere optische, magnetische, magnetooptische oder sonstige Speichermoden gleichermaßen effektiv sind. Das digitalisierte Bild lässt sich in die bevorzugte Tonwertzuordnung der Reproduktion übertragen, und zwar entweder vor oder nach dem Speichern. Das bevorzugte Verfahren zur Wahrung der Verbindlichkeit der Originalszenenerfassung ist die Speicherung der Erfassungsparameter der Originalszene. Zur Standardisierung von Bildern aus verschiedenen Quellen ist die Lösung mit der KODAK PhotoCD geeignet, bei der die digitalen Bilder nach Modifikation in einem Standardformat gespeichert werden. In den meisten Fällen wird die Transformation (Schritt 2) vorzugsweise nach Speichern des digitalisierten Bildes angewandt, da dieses Verfahren die größte Flexibilität bietet, um die gewünschte "bevorzugte Tonwertzuordnung" innerhalb des erfindungsgemäßen Fensters zu erzeugen, die normalerweise szenenabhängig ist.
Nach der Erfassung der Originalszenenparameter und der Bilddigitalisierung wird in Schritt 2 das Bild transformiert, um das bevorzugte visuelle Hardcopy-Bild in digitaler Form zu erstellen. Dabei werden die Ansprecheigenschaften der elektronischen Kamera und die Streulichteigenschaften der zur Szenenerfassung verwendeten Kamera herangezogen. Bei der bevorzugten Transformation werden Informationen herangezogen, die in den erfassten Szenenparametern enthalten sind, oder Erfassungsbedingungen, um die zu verwendende "bevorzugte Tonwertzuordnung" zu klassifizieren, (d. h. um zu bestimmen, ob die Originalszene einen niedrigen, mittleren oder hohen Dynamikbereich hat), worauf die am meisten bevorzugte Reproduktion unter Heranziehung des Bereichs mit der bevorzugten Tonzuordnung in Nähe der oberen Grenze, des Bereichs in der Mitte bzw. des Bereichs in Nähe der unteren Grenze erstellt wird.
Während der Implementierung von Schritt 3 wird eine Rendering-Korrektur an das transformierte digitale Bild angelegt, wodurch die Charakteristik des Druckers und des Druckmaterials berücksichtigt wird, bevor die Hardcopy digital erzeugt wird. Eine geeignete Hardcopy-Erstellung umfasst Farbfotopapier, das mit einem 3-Farben- Kathodenstrahlröhrendrucker oder mit einem 3-Farbenlaserdrucker bedruckt wird. Diese beiden lichtgestützten Druckverfahren liefern eine hohe Geschwindigkeit bei sehr hochwertigen Hardcopy-Bildern. Andere Druckverfahren, wie thermische Verfahrer, Wachsverfahren, Tintenstrahlverfahren, usw., sind ebenfalls zur Erstellung hochwertiger Bilder geeignet.
Im Folgenden wird ein Testverfahren zur Ermittlung der Tonreproduktion eines Bildreproduktionssystems im Falle von Hardcopy-Aufsichtsprints unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben. In diesem Testverfahren sind zwei Testtargets, nämlich 100, 102 von einheitlicher Größe vorgesehen. Target 100 ist ein spektral einheitliches Grau, d. h. es weist einen konstanten prozentualen Reflexionsgrad (20%) im Wellenlängenspektrum von 380 nm bis 780 nm auf. Target 102 entspricht Target 100, mit dem Unterschied, dass eine Reihe gleichmäßiger Graustufen-Dichtebereiche 102 den Bereich der optischen Dichte von ca. 0,0 (100% Lambertscher Diffusor) bis zur optischen Dichte von 1,80 in Schritten von 0,10 oder feiner abdeckt. Jede Dichtestufe ist spektral einheitlich und groß genug, um eine einfache Messung zu ermöglichen. Beide Targets sind groß genug, damit jedes Target, soweit es gemäß der folgenden Beschreibung fotografiert wird, den Bilderfassungsbereich der Erfassungsvorrichtung im Wesentlichen abdeckt.
Ein Beleuchtungssystem 103 leuchtet die Targets bei einem Einfallwinkel von 45º gleichmäßig aus, die auf einem gleichmäßig grauen Hintergrund (20% Reflexionsgrad) angeordnet sind. Die Beleuchtung sollte eine gerichtete Beleuchtung sein, wie für hochwertige Betrachtungsbedingungen mit geringem Streulichtanteil typisch. Die spektrale Qualität der Beleuchtung sollte ähnlich derjenigen sein, für die das getestete Abbildungssystem entworfen worden ist. Unter konstanten Beleuchtungsbedingungen aus dem Beleuchtungssystem 103 und mit einer Szenenerfassungsvorrichtung 106, z. B. einer fotografischen Kamera, die auf die Targets rechtwinklig ausgerichtet ist, wird jedes Targetbild nach ISO-Standards für die Bilderfassungsvorrichtung erfasst. Die absoluten visuellen Dichten jeder Dichtestufe im Target 102 und der entsprechende Bereich des Targets 100 werden mithilfe eines Radiometers mit sehr geringer Streuung gemessen. Jede Messung erfolgt mit einer Punktgröße, die 1/4 der Größe des gemessenen Dichteschrittbereichs beträgt. Unter Verwendung identischer Bedingungen in Bezug auf Beleuchtung, Bebilderungsvorrichtung und Radiometer wird das Target 100, wie zuvor beschrieben, erfasst und gemessen.
Unter Verwendung des Abbildungssystems 104 und unter Heranziehung der Analyse der Szenenerfassungsvorrichtung 106 und der Bildreproduktionsstufe 110 sowie einer durch das Transformationsfeld 108 dargestellten Transformations-Gesamtcharakteristik, wird eine Hardcopy-Reproduktion der Targetbilder mithilfe der Bildreproduktionsstufe 110 erzeugt. Die Reproduktion erfolgt derart, dass eine Szenendichte von 1,0 in Bezug zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von 1,0 reproduziert wird.
Die reproduzierten Prints werden mit dem Beleuchtungssystem 103 in einem Einfallwinkel von 45º gleichmäßig ausgeleuchtet, wobei die visuellen Dichtestufen mit dem Radiometer 116 mit sehr niedrigem Streulichtanteil gemessen werden. Es sei darauf hingewiesen, dass die Targets und die Reproduktionen vorzugsweise unter identischen Bedingungen beleuchtet und gemessen werden. Nach Korrektur der auf dem Target 102 gemessenen Dichtestufen hinsichtlich möglicher Beleuchtungsungleichmäßigkeiten unter Verwendung der Dichten von Target 100 an denselben Stellen wie die Stufen von Target 102 und nach Korrektur der gemessenen Dichtestufen auf dem Target 112, der Reproduktion von Target 102, auf Ungleichmäßigkeiten in der Target-Beleuchtung, Ungleichmäßigkeiten in der Feldbelichtung durch die Szenenerfassungsvorrichtung 106 auf dem Film oder Sensor und von Feldbelichtungs- Ungleichmäßigkeiten in der Mardcopy-Bildreproduktionsvorrichtung 116 mithilfe von Target 114, der Reproduktion von Target 100, der Dichten an derselben Stelle wie die Stufen von Target 102 und mithilfe des Drucks durch die D-LogE-Funktion für die Tonreproduktion, werden die gemessenen Hardcopy-Stufendichtewerte gegenüber der Target-Stufendichtefunktion auf einer Kurve von Dichte zu Szenendichte zusammen mit dem Gammamomentwert dieser Kurve abgetragen. Dies erfolgt vorzugsweise durch genaues Ausgleichen der Datenpunkte mit einer mathematischen Spline-Funktion, um die Kurve von D zu LogE zu erhalten und die erste Ableitung der Ausgleichskurve zur Gewinnung der Gammamomentwertfunktion zu berechnen. Die resultierenden abgetragenen Funktionen wurden dann gemäß Darstellung in Fig. 5-7 beobachtet und analysiert.
Um die Tonwertreproduktion von Videobildern oder projizierten Bilder zu testen, die in dunklen Umgebungen betrachtet werden, werden die Targets, wie zuvor beschrieben, erfasst und gemessen. Die Bilder werden dann als vorgesehene Video- oder Projektionsbilder reproduziert und mit einem Radiometer wie zuvor gemessen, mit dem Unterschied, dass die Betrachtungsumgebung herangezogen wird, die für die Bildbetrachtung des getesteten Systems ohne zusätzliches Licht typisch ist. Die Korrektur wird dann mithilfe des fotografierten (erfassten) Graukeils auf die Ungleichmäßigkeit des Anzeigehardwarefeldes angewandt. Die Kurvenabtragung und Analyse der resultierenden D-LogE und Gammamomentfunktionen wird dann gemäß der vorausgehenden Beschreibung fortgesetzt, mit dem Unterschied, dass ein Vergleich der erfindungsgemäßen Parameter unter Heranziehung der äquivalent eingestellten Grenzbedingungen und einem Szenenpunkt von 100% weiß erfolgt, wie zuvor beschrieben.
Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf ein bestimmtes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Geltungsbereichs der anhängenden Ansprüche Änderungen und Abwandlungen unterzogen werden.

Claims

1. Verfahren zur Darstellung einer Reproduktion einer Originalszene in Farbe, das den Schritt des Erfassens der Originalszenenparameter und des Erstellens einer visuellen Reproduktion der Szene beinhaltet, wobei das Verfahren zudem folgendes umfasst:

Durchführen einer Transformation der erfassten Szenenparameter, dadurch gekennzeichnet, dass

die Transformation derart ist, dass sie eine reproduzierte Tonzuordnung mit Gammamomentwerten erzeugt (definiert als die momentane Änderungsgeschwindigkeit der vom Betrachter wahrgenommenen Bilddichte im Verhältnis zur Belichtungsdichte), die größer als ein Mindestwert von A und kleiner als A plus der 0,35fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichtebereich von 0,60 bis 1,45 sind, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene, und die eine ungefähr lineare Funktion der Gammamomentwerte in Bezug zur Szenenbelichtungsdichte definieren, wobei die Gammamomentwerte in dem Szenenbelichtungsdichtebereich zudem vollständig in einem Wertebereich liegen, der einem Winkel von 14º gegenüberliegt, gemessen von einem Referenzpunkt bei einer Szenenbelichtungsdichte von 0,0 und einem Gammamomentwert von A, worin A im Falle einer direkten Reproduktion auf einem Auflichtmedium 1,0 ist, im Falle einer selbstleuchtenden Reproduktion zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen 1,1 ist und im Fall der Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen 1,3.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin, das Erfassen das Belichten der Parameter der Originalszene auf fotografischem Film umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zudem die Schritte (a) der optoelektronischen Abtastung des Films zur Erzeugung von Signalen umfasst, die die Dichte der Bildpixel darstellen, und (b) des Einstellens der Amplitude der Pixelsignale gemäß der Transformation der Szenenparameter.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pixelsignale nach der Transformation auf ein oder mehrere Arten betrachtbarer Ausgabemedien zur Erstellung der visuellen Reproduktion angewandt werden, wobei die Ausgabemedienarten umfassen (a) nicht auf Silberhalogenid basierendes fotografisches Auflichtpapier, (b) auf Silberhalogenid basierendes fotografisches Auflichtpapier, (c) eine selbstleuchtende Bildreproduktionsvorrichtung und (d) transparente oder halbtransparente Durchlichtmedien.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen das Klassifizieren der zu reproduzierenden Szene sowie das Auswählen eines Bereichs des Gammamomentwerts gemäß dem Klassifizieren der zu reproduzierenden Szene umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen das Belichten der Parameter der Originalszenenparameter auf fotografischen Film umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Film ausschließlich für Abtastungszwecke vorgesehen ist, nicht zur Betrachtung.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Film ein für die Sofortentwicklung ausgelegter Sofortbildfilm ist.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Film mindestens eine nicht lichtempfindliche Informationsträgerschicht umfasst.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationsträgerschicht eine Magnetschicht ist.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild von einer zwei- oder dreidimensionalen Kamera erfasst wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsschritt das Belichten von elektronischen Sensoren, Fotovervielfacherröhren oder Speicherleuchtstoffen mit den Originalszenenparametern umfasst.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsschritt das Ausbilden einer Darstellung der Originalszene umfasst und anschließend das Erheben von Informationen in Bezug auf die Szenenparameter aus der Darstellung anstatt aus der Originalszene.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsschritt das Klassifizieren der Originalszene auf der Grundlage eines Szenenparameters oder Erfassungszustands umfasst.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformationsschritt digital in einer in dem Erfassungsschritt verwendeten Kamera durchführbar ist.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformationsschritt einen Klassifizierungsschritt umfasst, der die gewünschten Tonzuordnung grenzen für eine bestimmte Szene innerhalb der gesamten, in Anspruch 1 genannten Grenzen bestimmt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildaufbereitung erfolgt, um die Originalszenenparameter derart zu modifizieren, dass die manipulativen Eigenschaften einer bestimmten Vorrichtung zur Erstellung einer betrachtbaren Reproduktion berücksichtigt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion unter Verwendung mindestens eines Prozesses erfolgt, der aus der Gruppe auswählbar ist, die aus optischer Reproduktion, thermischer Farbstoffübertragung, Tintenstrahl-, Wachs- und elektrofotografischem Drucken besteht.

18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion ein LED-Bild ist.

19. System zur Darstellung einer visuellen Reproduktion einer Originalszene (18), wobei das System Mittel (20, 50, 60) zur Erfassung von Originalszenenparametern auf einem Medium umfasst, von dem eine visuelle Reproduktion (32, 66, 78) der Originalszene (18) abzuleiten ist, sowie Mittel (56, 74, 76) zur Erstellung einer visuellen Reproduktion (32, 66, 78) der Szene (18) aus den erfassten Szenenparametern, wobei das System Transformationsmittel (26, 54, 80, 82, 84) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Transformationsmittel dazu angeordnet ist, der zu erstellenden visuellen Reproduktion eine reproduzierte Tonzuordnung mit Gammamomentwerten zu verleihen (definiert als die momentane Änderungsgeschwindigkeit der vom Betrachter wahrgenommenen Bilddichte im Verhältnis zur Belichtungsdichte), die größer als ein Mindestwert von A und kleiner als A plus der 0,35fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichtebereich von 0,60 bis 1,45 sind, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene (18), und die eine ungefähr lineare Funktion der Gammamomentwerte in Bezug zur Szenenbelichtungsdichte definieren, wobei die Gammamomentwerte in dem Szenenbelichtungsdichtebereich zudem vollständig in einem Wertebereich liegen, der einem Winkel von 14º gegenüberliegt, gemessen von einem Referenzpunkt bei einer Szenenbelichtungsdichte von 0,0 und einem Gammamomentwert von A, worin A im Falle einer direkten Reproduktion auf einem Auflichtmedium 1,0 ist, im Falle einer selbstleuchtenden Reproduktion zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen 1,1 ist und im Fall der Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen 1,3 ist.

20. System nach Anspruch 19, worin das Bilderfassungsmedium fotografischen Film umfasst und das System zudem optoelektronische Abtastmittel (24, 68) umfasst, um Signale von dem Film abzuleiten, die die Dichte der Bildpixel darstellen, und Bildverarbeitungsmittel (26, 80, 82, 84), um diese die Dichte darstellenden Signale zu modifizieren und der Szenenparametertransformation zu unterziehen.

21. System nach Anspruch 19, worin das Erstellungsmittel (56, 74, 76) Mittel zur Klassifizierung der zu reproduzierenden Szene umfasst sowie Mittel zur Auswahl eines Bereichs der bevorzugten Tonzuordnung in Bezug auf das Klassifizierungsmittel.

Übersetzung der im Prüfungsverfahren genehmigten Patentansprüche Länderbenennungen: CH/LI, DE, FR, GB, NL, IT

1. Verfahren zur Darstellung einer Reproduktion einer Originalszene in Farbe, das das Erfassen der Parameter der Originalszene und das Erzeugen einer visuellen Reproduktion der Szene beinhaltet, wobei das Verfahren zudem folgendes umfasst:

Durchführen einer Transformation der erfassten Szenenparameter, worin die Transformation derart ist, dass sie eine reproduzierte Tonzuordnung mit Gammamomentwerten erzeugt (definiert als die momentane Änderungsgeschwindigkeit der vom Betrachter wahrgenommenen Bilddichte im Verhältnis zur Balichtungsdichte), die größer als ein Mindestwert von A und kleiner als A plus der 0,35fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichte bereich von 0,60 bis 1,45 sind, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene, und die eine ungefähr lineare Funktion der Gammamomentwerte in Bezug zur Szenenbelichtungsdichte definieren, wobei die Gammamomentwerte in dem Szenenbelichtungsdichtebereich zudem vollständig in einem Wertebereich liegen, der einem Winkel von 14º gegenüberliegt, gemessen von einem Referenzpunkt bei einer Szenenbelichtungsdichte von 0,0 und einem Gammamomentwert von A, worin A im Falle einer direkten Reproduktion auf einem Auflichtmedium 1,0 ist, im Falle einer selbstfeuchtenden Reproduktion zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen 1,1 ist und im Fall der Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen 1,3;

und worin der genannte Erfassungsschritt das Belichten von elektronischen Sensoren, die als ladungsgekoppelte (CCD) Sensoren ausgebildet sind, mit den Originalszenenparametern umfasst.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen das Klassifizieren der zu reproduzierenden Szene sowie das Auswählen eines Bereichs der Gammamomentwerte gemäß dem Klassifizieren der zu reproduzierenden Szene umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Szenenparameter vor der Transformation magnetisch, optisch, elektronisch, chemisch oder biologisch gespeichert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen das Klassifizieren der Originalszene auf der Grundlage eines Szenenparameters oder Erfassungszustands umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren auf dem Szenenparameter des Kontrastbereichs basiert.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren auf dem Erfassungszustand der Lichtquelle basiert.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren auf dem Erfassungszustand der Belichtungszeit basiert.

8 Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Klassifizieren auf dem Erfassungszustand eines Zoom-Objektivstatus basiert.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der erfassten Szene vor der Transformation gespeichert werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass analoge oder digitale elektronische Signale benutzt werden, um die Parameter der Originalszene zu erfassen und/oder zu speichern.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das die Signale zwischen analoger und digitaler Form oder umgekehrt umgewandelt werden. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das die Signale durch Sigma-Delta-Modulation, Parallelkomparatoren, Integrationsumsetzer, schrittweise Näherung, Dual-Slope-Verfahren oder binäres Zählen mit Fehlerrückmeldung umgewandelt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Werte ausreichen, um mindestens 256 Graustufen zu unterscheiden.

14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation in einer Kamera durchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation als Teil des Prozesses zum Erstellen einer direkt betrachtbaren, visuellen Reproduktion durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion unter Verwendung mindestens eines Prozesses erzeugt wird, der aus der Gruppe auswählbar ist, die aus optischer Reproduktion, thermischer Farbstoffübertragung, Tintenstrahl-, Wachs- und elektrofotografischem Drucken besteht.

17. Verfahren zur Darstellung einer Reproduktion einer Originalszene in Farbe, das das Erfassen der Parameter der Originalszene und das Erstellen einer visuellen Reproduktion der Szene beinhaltet, und wobei das Verfahren zudem folgendes umfasst:

Durchführen einer Transformation der erfassten Szenenparameter, worin die Transformation derart ist, dass sie eine reproduzierte Tonzuordnung mit Gammamomentwerten erzeugt (definiert als die momentane Änderungsgeschwindigkeit der vom Betrachter wahrgenommenen Bilddichte im Verhältnis zur Balichtungsdichte), die größer als ein Mindestwert von A und kleiner als A plus der 0,35fachen Szenenbelichtungsdichte über einen Szenenbelichtungsdichtebereich von 0,60 bis 1,45 sind, gemessen im Verhältnis zu einem 100% diffusen Reflektor mit einer Dichte von null in der Originalszene, und die eine ungefähr lineare Funktion der Gammamomentwerte in Bezug zur Szenenbelichtungsdichte definieren, wobei die Gammamomentwerte in dem Szenenbelichtungsdichtebereich zudem vollständig in einem Wertebereich liegen, der einem Winkel von 14º gegenüberliegt, gemessen von einem Referenzpunkt bei einer Szenenbelichtungsdichte von 0,0 und einem Gammamomentwert von A, worin A im Falle einer direkten Reproduktion auf einem Auflichtmedium 1,0 ist, im Falle einer selbstleuchtenden Reproduktion zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen 1,1 ist und im Fall der Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen 1,3;

und worin der Transformationsschritt einen Szenenklassifizierungsschritt umfasst, der die gewünschten Tonzuordnungsgrenzen für die Szene innerhalb der gesamten, zuvor definierten Grenzen bestimmt und wobei die Ergebnisse des Klassifizierungsschritts verwendet werden, um einen Bereich der Gammamomentwerte auszuwählen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, worin der Erfassungsschritt das Belichten der Originalszenenparameter auf fotografischem Film umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zudem die Schritte des (a) optoelektronischen Abtastens des Films zum Erzeugen von Bildelementdichte darstellenden Signalen umfasst und (b) des Einstellens der Amplitude dieser Bildelementsignale gemäß der Szenenparametertransformation.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsschritt das Belichten von elektronischen Sensoren, Fotovervielfacherröhren oder Speicherleuchtstoffen mit den Originalszenenparametern umfasst.

20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierung mit einem vorbestimmten Algorithmus erfolgt, der zwischen zwei oder mehr Druckmedien zur visuellen Reproduktion wählt, die unterschiedliche Dichteeigenschaften besitzen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierung mit einem vorbestimmten Algorithmus erfolgt, der die Dichteeigenschaften der Medien für die visuelle Reproduktion ändert.

22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierung auf einem Erfassungszustand basiert.

23. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierung auf den Ergebnissen einer Abtastung einer Darstellung der Originalszene basiert.

24. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifizierung auf digital erfassten Szenenparametern basiert.

25. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rendering erfolgt, um die Originalszenenparameter derart zu modifizieren, dass die manipulativen Eigenschaften einer bestimmten Vorrichtung zur Erstellung einer betrachtbaren Reproduktion berücksichtigt werden.

26. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion unter Verwendung mindestens eines Prozesses erfolgt, der aus der Gruppe auswählbar ist, die aus optischer Reproduktion, thermischer Farbstoffübertragung, Tintenstrahl-, Wachs- und elektrofotografischem Drucken besteht.

27. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Originalszene als ein Bild auf einem fotografischen Film erfasst wird, dass das Filmbild zum Erzeugen elektronischer Signale nach dessen Entwicklung optisch abgetastet wird, dass die resultierenden elektronischen Signale verarbeitet werden, um die Signale in die gewünschten Parameter für die bevorzugte Tonskala umzuwandeln und dass die resultierenden Signale verwendet werden, um eine visuelle Reproduktion zu erzeugen, die (1) zur Direktbetrachtung vorgesehen ist, die (2) selbstleuchtend und zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen vorgesehen ist oder die (3) zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen vorgesehen ist.

28. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion zur Direktbetrachtung vorgesehen ist.

29. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion selbstleuchtend und zur Betrachtung in relativ hellen Umgebungen vorgesehen ist.

30. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die visuelle Reproduktion zur Betrachtung in relativ dunklen Umgebungen vorgesehen ist.