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Die vorliegende Erfindung betrifft
das Abtasten von Bildern und insbesondere das optoelektronische
Abtasten fotografischer Bilder, die auf einem fotografischen Material
ausgebildet sind, das eine integrierte Farbfiltermatrix umfasst.
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In der Technik sind fotografische
Filmmaterialien bekannt, in denen eine Schwarzweißfilmemulsion
auf einem Träger
aufgetragen und mit einem Farbmuster bedeckt ist.
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Ein derartiges Filmmaterial ist in
US-A-4 971 869 beschrieben, das eine fotografische Schwarzweißfilmemulsion
umfasst, die auf einem Träger
aufgetragen ist. Die Emulsion ist mit einem sich wiederholenden
Muster aus einer Dreiergruppe von Farbstreifen bedeckt, beispielsweise
gelben, grünen und
blaugrünen
Streifen, wobei mindestens eine der Farben keine Primärfarbe ist.
Alternativ hierzu sind Farbstreifen mit ungesättigten Tönen verwendbar, beispielsweise
pastellgelbe, pastellgrüne
und pastellblaugrüne
Streifen, wobei ein ungesättigter
Ton einer Farbe angehört,
die keine Primärfarbe
ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel
sind Farbstreifen ungesättigter
Töne einer
beliebigen Farbe verwendbar.
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Vollfarbendrucke oder Vergrößerungen
von auf einem Farbfilm aufgezeichneten Bildern, wie in US-A-4 971
869 beschrieben, sind mit einem Hybridverfahren herstellbar, in
dem der Film elektronisch abgetastet wird, um Farbinformationen
zu entnehmen, wobei ein optisches oder elektronisches Verfahren
zur Extraktion von Detailinformationen verwendet wird.
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US-A-4 397 928 beschreibt ein Verfahren
zur Herstellung einer Vollfarbenbildabnehmer-Elementbasis. Das Verfahren umfasst
folgende Schritte: a) Auftragen einer Schicht gegen Eindringen von
Lösemittel
auf der Basis mit einer Silberhalogenid-Emulsionsschicht; b) Ausbilden
eines Mikrofarbfilters, das sich aus mindestens Zweifarbenauszugsfilterelementen
zusammensetzt, durch wiederholtes Beaufschlagen der Silberhalogenid-Emulsionsschicht
mit einer Bildbelichtung und einer Farbentwicklung für jede Farbe;
c) Ausbilden einer Schutz schicht auf der gesamten Oberfläche der
Vollfarbenbildabnehmer-Elementbasis; und d) Entfernen der Schutzschicht,
die den Klebefleckenbereichen der Vollfarbenbildabnehmer-Elementbasis entspricht,
um die Klebefleckenbereiche freizulegen. Vorzugsweise wird ein geschwärztes Silbermuster
in der Silberhalogenid-Emulsionsschicht an den Teilen ausgebildet, die
den Klebefleckenbereichen entsprechen, indem diese Bereiche belichtet
und die Emulsionsschicht nach Bildung des Mikrofarbfilters und vor
Bildung der Schutzschicht einer Schwarzweißentwicklung unterzogen werden.
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US-A-5 077 155 beschreibt ein Verfahren
zur Bebilderung lichtundurchlässiger
Gitterlinien für
ein Farbfiltermatrixelement. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
a) Belichten eines fotografischen Elements, das eine ungehärtete Gelatine-Silberhalogenidemulsion
umfasst, die auf einem Träger
mit einem Trockenauftrag von mindestens 0,5 gm–2 aufgetragen ist,
durch eine Maske, die das Gittermuster bestimmt; b) Entwickeln des
Elements mit einem Tonungsentwickler zur Entwicklung der belichteten
Bereiche der Gitterlinien; c) Abwaschen der unentwickelten Emulsion,
wodurch die Gitterlinien übrig
bleiben; und d) Trocknen des Elements, um offene Zellen zu erzeugen,
die durch lichtundurchlässige
Silberlinien in gehärteter
Gelatine unterteilt werden, die mehr als 0,3 μm höher als der Träger sind.
Wahlweise wird das so gebildete Zellenelement mit einer Polymerfarbstoffempfangsschicht
beschichtet, und einzelne Farbstoffe werden thermisch übertragen,
um ein Farbfiltermatrixelement zu bilden, das ein sich wiederholendes Mosaikmuster
in einem Polymerbindemittel aufweist, das Farbfelder umfasst, die
durch lichtundurchlässige
Linien in einem Gittermuster begrenzt sind.
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EP-A-0 615 161 beschreibt ein fotografisches
Druckmaterial zur Herstellung einer Mehrfarbenfiltermatrix, das
einen Glasträger
umfasst, auf dem separate Silberhalogenid-Emulsionsschichten angeordnet
sind, die empfindlich gegenüber
blauem, grünem
bzw. rotem Licht sind, wobei jede Schicht gelbe, purpurrote bzw.
blaugrüne
farberzeugende Kuppler enthält.
Die rotempfindliche Schicht ist von dem Träger am weitesten entfernt,
und jede Emulsionsschicht weist ein äquivalentes Verhältnis von
Silberhalogenid zu Farbkuppler von mindestens 1 auf. Das Druckmaterial
wird pixelweise belichtet und verarbeitet, um durch subtraktive
Farbfotografie eine Farbmatrix von blauen, grünen und roten Pixeln zu erzeugen.
Das derart gebildete Mehrfarbenfiltermatrixelement ist in einer
mehrfarbigen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
verwendbar.
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Weitere Farbfiltermatrizen und Verfahren
zur Herstellung derartiger Matrizen werden in US-A-4 383 017, US-A-4 370 396, US-A-4
450 215, US-A-4 764 670, US-A-4 876 166, US-A-4 876 167, US-A-4 923
860, US-A-4 975 410, US-A-4 978 652, US-A-4 987 043, US-A-5 122
428 und US-A-5 229 232 beschrieben.
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EP-A-0 526 931 beschreibt ein Verfahren zum
Extrahieren spektraler Bildaufzeichnungen aus Silberhalogenidelementen
durch Herstellung nicht spektral gleich verlaufender Bilder, durch
Verarbeiten des Elements, Abtasten dieser Bilder und Ableiten von
Bildaufzeichnungen, die den abgetasteten Bildern entsprechen. Das
Element weist N + 1 Silberhalogenid-Schichteneinheiten auf, wobei
N = 1 bis 9, und wobei die Verarbeitung Silberbilder in allen N
+ 1 Einheiten erzeugt, und wobei die Farbstoffe von den anderen
Farbstoffbildern in mindestens N Einheiten unterscheidbar sind.
Eine erste Bildaufzeichnung wird durch Abtasten in einem Spektralbereich
der Silberabsorption und der minimalen Farbstoffabsorption erzielt.
Weitere Abtastungen werden in N Spektralbereichen durchgeführt, die
den verschiedenen Farbstoffbildern entsprechen, wobei alle Informationen aus
allen Abtastungen in N + 1 Bildsätze
umgewandelt werden. Es wird eine vereinfachte Silberhalogenidverarbeitung
durchgeführt,
bei der das Silber nicht gebleicht wird, wobei optional auch das
Fixieren entfallen kann.
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Scanner zum Abtasten fotografischen
Materials, das eine Farbfiltermatrix enthält, sind tendenziell komplex,
da mehrere Durchgänge
erforderlich sind, um aus dem Material sämtliche Farbinformationen zu
extrahieren. In diesen Scannern kann der Sensor ein Farbsensor sein,
der Bereiche aufweist, die gegenüber
Strahlung in verschiedenen Wellenbändern empfindlich sind, so
dass nur ein einzelner Durchgang des abzutastenden Materials erforderlich ist.
Alternativ hierzu kann der Scanner Filter für den Sensor enthalten, die
für jeden
Abtastdurchgang eine Farbaufzeichnung aus dem Material extrahieren.
In jedem Fall werden die extrahierten Farbaufzeichnungen zur Rekonstruktion
eines Farbbildes ausgerichtet. Bei Ausrichtung der Farbaufzeichnungen
können Passerprobleme
auftreten.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Abtasteinrichtung für Farbfiltermatrizen
enthaltende fotografische Materialien bereitzustellen.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird ein Verfahren zum Abtasten eines auf einem Farbfiltermatrix-Film
ausgebildeten Bildes unter Verwendung eines Schwarzweiß- Scanners mit bekanntem
Dynamikbereich bereitgestellt, wobei der Farbfiltermatrix-Film eine
auf einem Träger
aufgebrachte, bilderzeugende Emulsionsschicht mit integrierter Farbfiltermatrix
aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Beleuchten
des Farbfiltermatrix-Films mit auf die Farbtöne des Farbfiltermatrix-Films
abgestimmtem Licht; und
Abtasten des Farbfiltermatrix-Films,
um die darauf gespeicherte Information zu erhalten;
das Verfahren
ist gekennzeichnet durch folgende Schritte: Begrenzen des Dichtebereichs
der Bilderzeugungsschicht; und Aufteilen des Dynamikbereichs des
Scanners derart, dass jede Farbe in der Farbfiltermatrix einen bestimmten
Teil davon einnimmt.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung umfasst die Farbfiltermatrix ein Muster sich wiederholender
roter, grüner
und blauer Streifen, wobei der Dichteumfang des Scanners in drei
Dichtebereiche aufgeteilt ist. In diesem Ausführungsbeispiel belegt die Grüninformation
den niedrigsten Dichtebereich des Scanners, und die Rotinformation
sowie die Blauinformation belegen den mittleren Dichtebereich bzw.
den oberen Dichtebereich des Scanners.
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Vorzugsweise wird der Farbfiltermatrix-Film mit
durch ein Wrattenfilter Nr. 11 hindurchgehendem Licht beleuchtet.
Alternativ hierzu ist ein Grünkorrekturfilter
verwendbar.
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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung umfasst die Farbfiltermatrix ein Muster von
alternierenden Zeilen, wobei jede Zeile wechselnde Blöcke aus
zwei Farben, ungeradzahlige Zeilen des Musters mit wechselnden roten und
grünen
Blöcken
und geradzahlige Zeilen des Musters mit wechselnden grünen und
blauen Blöcke aufweist,
und wobei die Grün-Information
den mittleren Dichtebereich des Scanners einnimmt. In diesem Fall
belegt die Rotinformation den niedrigsten Dichtebereich und die
Blauinformation den oberen Dichtebereich des Scanners.
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Der Farbfiltermatrix-Film ist mit
durch eine Kombination aus gelben und roten Korrekturfiltern hindurchgehendem
Licht beleuchtbar.
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Auf diese Weise ist ein Schwarzweiß-Sensor in
einem vereinfachten Scanner verwendbar, ohne dass weitere Farbfilter
erforderlich wären.
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Das fotografische Material kann in
einem einzigen Durchgang gescannt werden, um die Farbaufzeichnungen
zur Rekonstruktion eines Farbbildes zu extrahieren. Dies hat zudem
den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, die Farbaufzeichnungen
auszurichten, wodurch Passerprobleme vermieden werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht zudem
die einfache Messung der einzelnen Elemente der Farbfiltermatrix.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Dichteverteilung für
eine dreifarbige (rot, grün,
blau) erfindungsgemäße Filtermatrix;
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2 einen
Schnitt durch einen Farbfiltermatrix-Film, für den die Dichteverteilung
in 1 dargestellt wird;
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3 das
Farbmuster des in 2 gezeigten
Farbfiltermatrix-Films;
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4 das
Farbmuster eines weiteren Farbfiltermatrix-Films; und
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5 eine
Dichteverteilung für
den in 4 gezeigten Farbfiltermatrix-Film;
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Die vorliegende Erfindung betrifft
das optoelektronische Abtasten eines fotografischen Materials, das
eine Schwarzweiß-Emulsionsschicht
umfasst, die eine Farbfiltermatrix beinhaltet. Ein derartiges fotografisches
Material wird nachfolgend als integraler Farbfiltermatrixfilm oder
CFA-Film bezeichnet. Der Dichteumfang der Emulsionsschicht des CFA-Films ist
derart eingeschränkt,
dass er nur einen kleinen Teil des Dynamikbereichs eines Schwarzweiß-Scanners einnimmt,
wobei der übrige
dynamische Dichtebereich verwendet wird, um zwischen verschiedenen Farben
der Farbfiltermatrix zu unterscheiden.
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Insbesondere ermöglicht die Wahl der Farbe oder
Filtration der Scannerbeleuchtung die Aufteilung des Dichtebereichs
eines Scanners in separate Bänder,
und zwar eines für
jede Farbaufzeichnung.
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Der Scanner für den CFA-Film wird so gewählt, dass
er einen geeigneten Dynamikbereich umfasst, der die Differenzierung
zwischen verschiedenen Farben der Farbfiltermatrix ermöglicht.
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Der Dynamikbereich eines typischen,
hochwertigen Filmscanners liegt im Allgemeinen über 300 : 1 oder oberhalb einer
Dichte von 2,5. Wenn der Dichtebereich der Bilderzeugungsschicht
(Schwarzweiß-Emulsionsschicht)
in einem CFA-Film auf eine Maximaldichte Dmax von 0,5 begrenzt ist,
lässt sich der überschüssige Dichtebereich
des Scanners nutzen, um die Farben der Farbfiltermatrix zu decodieren.
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In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung lässt
sich der Dichtebereich von 0 bis 0,5 des Scanners für eine Farbe
der Farbfiltermatrix nutzen, und der verbleibende Bereich des Scanners, also
der Dichtebereich von 0,5 bis 2,5, wird für die übrigen Farben der Farbfiltermatrix
genutzt.
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In einem CFA-Film mit drei Farben
in der Farbfiltermatrix, nämlich
rot, grün
und blau, ist es wünschenswert,
dass die Grün-
oder Leuchtdichteinformation den unteren Dichtebereich des Scanners einnimmt,
um die beste Gesamtleistung des Systems zu erzielen. Der nächste Dichtebereich
wird von der Rotinformation eingenommen, der darauf folgende Dichtebereich
von der Blauinformation.
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Wenn die Bilderzeugungs- oder Emulsionsschicht
des CFA-Films einen Dichtebereich von 0,5 aufweist, belegt die Grün- oder
Leuchtdichteinformation den Bereich von 0 bis 0,5. Unter Berücksichtigung
eines Schutzbandes mit einem Dichtebereich von 0,25 ergibt die Kombination
der Scannerfiltration und des integralen Rotfilters auf dem CFA-Film
eine Minimaldichte Dmin in Rotbereich von 0,75. Die Emulsion, die
durch das integrale Rotfilter belichtet wird, hat dann eine Maximaldichte
Dmax von 0,5, was dazu führt,
dass die Rotinformation einen Dichtebereich von 0,75 bis 1,25 einnimmt.
Für die
Blauinformation ergibt die Kombination der Scannerfiltration und
des integralen Blaufilters auf dem CFA-Film eine Minimaldichte Dmin
von 1,5. Die Emulsion, die durch das integrale Blaufilter belichtet
worden ist, hat zudem eine Maximaldichte Dmax von 0,5, was zu einem
Dichtebereich für
die Blauinformation von 1,5 bis 2,0 führt, der ein Schutzband von
0,25 zwischen der Rot- und Blauinformation beinhaltet. Die Scanner-Dichteverteilung
für einen
derart belichteten CFA-Film wird in 1 dargestellt.
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Es wird ein Beispiel der Scanner-Dichteverteilung
für einen
CFA-Film 10 (nachfolgend detaillierter mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben) erläutert, wobei die Farbfiltermatrix
sich wiederholende Streifen von grün, rot und blau umfasst. Die
Beleuchtung für
den Scanner ist hier so gewählt,
dass die Grüninformation
in den Bereich mit der niedrigsten Dichte fällt.
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2 zeigt
einen Schnitt durch einen CFA-Film 10. Der CFA-Film 10 umfasst
einen Träger 12,
eine auf dem Träger 12 ausgebildete
bilderzeugende oder Schwarzweiß-Emulsionsschicht 14,
eine auf der Emulsionsschicht 14 ausgebildete Farbfiltermatrix 16 und
eine Schutzschicht 18. Die Farbfiltermatrix 16 umfasst
drei Farben, nämlich
rot, grün
und blau, die in sich wiederholenden Streifen R, G, B usw. über die
Gesamtheit des Films angeordnet sind, wie in 3 gezeigt.
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Es sei darauf hingewiesen, dass andere Dichteverteilungen
durch Veränderung
der Scannerfiltration erzielbar sind und für eine bestimmte Anwendung
besser geeignet sein können.
Beispielsweise ist eine Farbfiltermatrix einer Bebilderungsvorrichtung
häufig
grün, rot,
grün, rot
usw. auf einer Zeile, während
sie auf der nächsten
Zeile grün,
blau, grün usw.
ist. Eine derartige Matrix ist in 4 abgebildet.
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In 4 wird
ein Bereich 20 eines CFA-Films 22 gezeigt. Die
Farbfiltermatrix des CFA-Films 22 umfasst
eine Vielzahl von Linien 24, 25, 26, 27 usw., wobei
jede alternierende Linie derart konfiguriert ist, dass sie dasselbe
Farbmuster aufweist. Wie gezeigt, umfassen die Linien 24, 26 alternierende
Blöcke 24R, 26R usw,
sowie grüne
Blöcke 24G, 26G usw.,
während
die Linien 25, 27 alternierende grüne Blöcke 25G, 27G usw.
umfassen sowie blaue Blöcke 25B, 27B usw.
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In einem in 4 gezeigten CFA-Film könnte der
Dichtesprung zwischen den benachbarten blauen und grünen Pixeln
eine Verschlechterung der Genauigkeit beim Einlesen des Pixel werts
bewirken, wenn die Grüninformation
innerhalb des unteren Dichtebereichs des Scanners verbleibt. Daher
ist es für
die Art der in 4 gezeigten
Farbfiltermatrix besser, dass die Grüninformation den mittleren
Dichtebereich des Scanners einnimmt, so dass der Dichtesprung beim Übergang
von einer Linie zur nächsten nicht
so groß ist.
Die Dichteverteilung für
einen derartigen CFA-Film wird in 5 dargestellt.
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5 zeigt
zwei Linien einer Dichteverteilung für den in 4 gezeigten CFA-Film. Für die Linien 24, 26 usw.
liegt Linie (a), also die Rotinformation, im niedrigsten Dichtebereich
von 0 bis 0,5 des Scanners, während
die Grüninformation
den mittleren Dichtebereich von 0,75 bis 1,25 einnimmt. Für die Linien 25, 27 usw.
nimmt Linien (b), also die Grüninformation,
den mittleren Dichtebereich von 0,75 bis 1,25 ein, während die
Blauinformation den oberen Dichtebereich von 1,5 bis 2,0 einnimmt.
Die Schutzbänder
mit einem Dichtebereich von 0,25 liegen zwischen der Rot- und Grüninformation
für die
Linien 24, 26 usw. sowie zwischen der Grün- und Blauinformation
für die
Linien 25, 27 usw.
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Um die erforderliche Verteilung der
Dichte zwischen den Farben der Filtermatrix zu erzielen, muss die
Farbe des durch den CFA-Film auf den Sensor tretenden Lichts auf
die Farbstoffe der Filteranordnung in dem Film abgestimmt werden.
Beispielsweise erzeugt ein Filter, wie das Wrattenfilter Nr. 11,
das eine Minimaldichte, Dmin, von 1,88 bei 450 nm (Blauinformation),
von 0,3 bis 550 nm (Grüninformation)
und von 1,1 bei 650 nm (Rotinformation) aufweist, Dichtebänder von
0,3 bis 0,8 für
die Grüninformation,
von 1,1 bis 1,6 für
die Rotinformation und von 1,88 bis 2,38 für die Blauinformation eines CFA-Films
mit einem Dichtebereich von 0,5 unter Verwendung der in 1 gezeigten Scanner-Dichteverteilung.
Wenn eine Wolframlichtquelle verwendet wird, kann die Verwendung
eines grünen
Korrekturfilters ausreichen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine Kombination von gelben und roten
Wratten-Farbkorrekturfiltern verwendbar, wenn die Grüninformation
das mittlere Dichteband einnimmt, wie unter Bezug auf 4 und 5 beschrieben. Eine Kombination von CC50Y
+ CC50R ergibt Dichtewerte von 1,03 bei 450 nm, von 0,58 bei 550
nm und von 0,09 bei 650 nm, was bei Verwendung einer Wolframlichtquelle
eine adäquate
Farbtrennung erzeugt.
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Selbstverständlich ist jede geeignete Kombination
von Filtern und Lichtquellen verwendbar. Insbesondere können Leuchtstofflichtquellen,
die gut definierte Spektralbänder
aufweisen, zur Erzeugung der erforderlichen Beleuchtung für eine bestimmte Anwendung,
beispielsweise Scannerfiltration, abgestimmt werden.
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In die Struktur oder Basis des CFA-Films
des Filmmaterials lässt
sich eine Filterfarbe einbringen, beispielsweise kann die Struktur
ein Grünfilter
umfassen.