EP1847115A1 - Verfahren zum verarbeiten von aus einem filmaufnahmestrahlengang einer laufbildkamera abgezweigten filmbildern - Google Patents

Verfahren zum verarbeiten von aus einem filmaufnahmestrahlengang einer laufbildkamera abgezweigten filmbildern

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Publication number
EP1847115A1
EP1847115A1 EP06700589A EP06700589A EP1847115A1 EP 1847115 A1 EP1847115 A1 EP 1847115A1 EP 06700589 A EP06700589 A EP 06700589A EP 06700589 A EP06700589 A EP 06700589A EP 1847115 A1 EP1847115 A1 EP 1847115A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
digital
image
processing unit
camera
assist
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06700589A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Jacumet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arnold and Richter KG
Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Arnold and Richter KG
Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arnold and Richter KG, Arnold and Richter Cine Technik GmbH and Co KG filed Critical Arnold and Richter KG
Publication of EP1847115A1 publication Critical patent/EP1847115A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/2228—Video assist systems used in motion picture production, e.g. video cameras connected to viewfinders of motion picture cameras or related video signal processing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment

Definitions

  • the invention relates to a method for processing film images branched off from a film recording beam path of a motion picture camera and to a device for carrying out the method.
  • a method for processing film images is known, which are branched off from a film receiving beam path of a motion picture camera and fed to an image sensor.
  • the image sensor is arranged in an assist beam path of the motion picture camera, which is periodically interrupted depending on the image recording frequency of the motion picture camera, converts the film images into digital assist signals and outputs them to a data processing device at a frame rate matching the image recording frequency of the motion picture camera.
  • the data processing device processes assist images derived from the digital assist signals with the image recording frequency of the motion picture camera and outputs the digital assist signals for displaying the assist images with an assist image frequency or the image recording frequency of the motion picture camera to a digital memory device or for displaying the assist images with a normalized image frequency, for example 24 images / s , to a monitor.
  • a video-assisting system known from US-A-4928171 for eliminating or reducing the picture flicker resulting from the periodic interruption of the recording beam path of the motion picture camera depending on the picture-taking frequency of the motion picture camera controls the video picture sensor only when light is available in the video beam path. and stores the video signals of the video image sensor in the frequency of the video image sensor in a buffer. From this, the video signals are read out with a standard video signal frequency, so that regardless of the film transport speed or image recording frequency of the motion picture camera, the video output signal of the standard video video frequency corresponding speaks and thus does not respond to the peculiarities of the exposure of a motion picture film.
  • the method known from DE 103 01 714 A1 makes it possible to process film images branched off from a film recording beam path of a motion picture camera and adapted to the special features of a motion picture camera.
  • a digital assist image is generated in parallel to each film image for standard-compliant preparation of the video signals for the flicker-free display of video images and video images and recorded in real time, ie in the film transport speed of the motion picture camera, and can be displayed in real time or at any other viewing speed.
  • a perfect representation of the motion picture camera generated special effects, such as slow-motion and time-lapse recordings guaranteed.
  • the data transmission from the camera (s) takes place analogously as a standard video signal, which is later in a computer is digitized, so that in this case no digital assistsignals are generated.
  • the resolution is set to the standard video defined resolution of, for example, 624 lines in standard PAL video and slow motion, and time-lapse effects can not be processed and displayed clean.
  • the object of the present invention is to expand the range of applications of the digital assist images, in particular in image processing, image analysis and image evaluation, to increase the reliability in the transmission of the digital assist images and to enable a central processing of the digital assist images, which can be performed by several persons Set located motion picture cameras are derived.
  • the inventive method allows independent of the video frequency editing the film images on a digital level with any frame rate (frame rate) or as individual images, ensures high reliability in the transmission of digital data in the form of digital assist images to an image processing and / or storage unit, in particular with a non-wired transmission of the digital len Assistsignale, an extension of the application spectrum of the generated digital Assistrite in image processing, image analysis and image analysis and makes it possible to centrally store and / or edit the digital assistance signals and metadata of several on a set motion picture cameras.
  • the processing and / or storage of the digital assist signals and digital assist images and assist image sequences takes place in the digital domain, so that no post-processing requires analog / digital or digital / analog conversion. Due to the variable number of film frames per second, that is due to a variable frame rate, as well as the omission of video signals, the post-processing of digital assist images is independent of frequency and independent of the type of image sensor and can be made without fixing on a specific number of lines of a video image. In addition, the image processing, image analysis and image analysis of the digital assist images in the digital level enables the use and application of numerous image processing, documentation and administration programs developed for personal computers.
  • the solution according to the invention is based on the idea of processing, analyzing, displaying and using the digital assist images composed of the digital assistance signals in electronic data processing devices by means of EDP, and to use them for controlling camera functions and functions of devices connected to the motion picture camera, d , H. not as a frame sequence with a fixed frame rate of a video system or in a dependent of the motion picture camera frequency, but as individual images, image sequences or picture element of a digital Assistsentes digitally edit and output.
  • the digital image signals and metadata of the motion picture camera exchanged between a camera module connected to a motion picture camera and a processing unit are encrypted, wherein only the metadata, only the digital asset signals or both the metadata and the digital assistance signals can be encrypted.
  • the functional reliability of the processing method is substantially increased and, in particular in the case of a non-cable-bound data and signal transmission, prevents unauthorized digital data from being transmitted. sistsignale and thus film images or metadata of the motion picture camera or with the motion picture camera connected devices are intercepted.
  • the processing unit may consist of a personal computer or a recording unit.
  • the metadata are, in particular, recording, control and / or status signals of the motion picture camera and devices connected to the motion picture camera, such as lens control devices, film cassette monitoring devices and the like.
  • the post-processing of the digital assists signals may occur during the reading of the metadata and digital assistsignals, during playback of the film images corresponding to the digital assistsignals, or may take place in a separate run to convert the data and signals between read-in and replay.
  • a further advantageous embodiment of the method according to the invention consists in the provision of an auto-record mode, which makes it possible to record metadata and assist signals automatically with the processing unit when the motion picture camera is started, and to automatically end the recording of metadata and digital assistance signals when the motion picture camera is stopped. This ensures that any exposure of the motion picture film is recorded via the digital assist signals, even if the input of a recording command has been forgotten or deliberately omitted.
  • the enhanced functionality of the processing unit also makes it possible to cut individual Assistrcis or Assistsentsequenzen in different order on a digital level and to string together.
  • a plurality of assist image sequences can be displayed graphically, for example in the form of thumbnails, on a user interface of the processing unit and thus allow easy access to individual assist images or assist image sequences for reproducing the film images.
  • the frequency distribution in the digital images reproducing the film images, composed of the digital assists signals analyzed during a change in the focus of the camera lens determines the proportion of high frequencies in the different focus settings and the focus of the camera lens is set to a value at which a digital assist image has a maximum of high frequencies.
  • the processor included in the processing unit calculates the frequency distribution in the image and determines the sharpness of the image from the proportion of high frequencies that can either be displayed numerically or graphically on a monitor or used to automatically focus the camera lens.
  • the camera objective is preferably adjusted over a focusing range and the assist images are coupled to the metadata of each focus adjustment, the energy of the high frequency bands of each assist image is determined, the determined values are temporarily stored, compared with each other for each focus adjustment and the focus of the camera lens is set to a value , in which the energy of the high frequency bands of the Assistsentes is maximum.
  • the area to be sharpened in the picture, z For example, the face of an actor is marked on the editing device by, for example, drawing a frame around the relevant object. Image analysis only takes place within the specified range.
  • the energy of the high frequency bands of each assist image is determined and the determined values are displayed numerically or graphically, preferably in the form of a scroll bar, on a monitor connected to the processing unit.
  • the adjustment of the objective can preferably take place by motor, but it is also possible for the user to carry out the movement of the area and the focus according to maximum sharpness values manually.
  • a digital assist image by analyzing the brightness of the digital assist images corresponding to the film images, composed of the digital assists signals, taking into account the brightness relationship between the film images and the digital assist images in that the brightness of the pixels of the assist image is compared with at least one predefined limit value and an over- or underexposure signal is emitted if the pixels of an image area of the digital assist image exceed or fall below the predetermined limit value (s), wherein the assist images are preferably in black / White images are converted and the brightness of the pixels of the assist images is analyzed.
  • image areas of the digital assist images can thus be identified in which the motion picture film is overexposed or underexposed.
  • the overexposed or underexposed image regions can be highlighted visually, in particular by false colors or hatching in the digital assist image, or the brightness values of the pixels are assigned to predetermined brightness classes which are displayed in a graduated graph, preferably in different color representations, in relief or in topographical representation ,
  • the brightness relationship between the film images and the digital assist images in the processing unit is stored in tabular form, taking into account the aperture setting of the assist optics, the taking lens and the iris setting or the optical components arranged in the assist beam path, and the brightness values of the pixels of the digital assist images become dependent on the image areas within a digital Assistsentes taking into account the data and / or the iris setting of the camera lens used corrected.
  • Another possibility of digital image analysis and image evaluation is to electronically compensate for the structure of the focusing screen which is branched off from the recording beam path, which has the same effect as a constant image disturbance during image processing, image analysis and image analysis, by reading the ground glass structure without film image recording and saved as a correction image.
  • the so-called fixed pattern noise of the optoelectronic transducer is detected and stored together with the pattern of the ground glass structure.
  • the stored pattern is subtracted pixel by pixel in a subsequent film recording of the currently incoming Assistbildem and thus leads to a liberated from the matte screen structure and the fixed pattern noise of the optoelectronic converter image.
  • a reinforcement of the correction image is provided depending on the iris position of the camera lens used or a plurality of correction images dependent on the iris diaphragm of the camera lens are stored.
  • An apparatus for carrying out the method has a camera module connected to the motion picture camera, which contains an image sensor, an interface and / or a controller arranged in an assist beam path branched from the film recording beam path of the motion picture camera, which input side derives from the position of a rotating mirror shutter of the motion picture camera Mirror image signals and recording, control and / or status signals of the motion picture camera as well as devices connected to the motion picture camera and connected to an input device for the manual input of control signals and data and control the output side.
  • the output side is connected to a digital network and / or outputs control signals, analog or digital video signals to at least one monitor and / or the devices connected to the motion picture camera and / or a recording device (video recorder).
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the recording, viewfinder and assist beam path of a motion picture camera with a camera module connected to the motion picture camera and a central processing unit;
  • Fig. 2 is a block diagram of an arrangement of two camera modules connected to a central processing unit;
  • FIG. 3 is a block diagram of the structure of the camera module of FIG. 1;
  • FIGS. 1 and 2 are block diagrams of the structure of the processing unit according to FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 5 shows a schematic illustration as in FIG. 1 with a frequency analysis device for focusing the camera lens or focus representation
  • Fig. 6 is a schematic representation as in Fig. 1 with a brightness analyzer for detecting and displaying over and / or under exposures and
  • Fig. 7 is a schematic representation as in Fig. 1 with a means for compensating the ground glass structure.
  • the optical system shown schematically in FIG. 1 of a motion picture camera 1 with a camera assist device 2, 3 shows a taking lens 10, through which a recording beam path S1 enters the motion picture camera 1 and strikes a rotating mirror aperture 11.
  • the rotating mirror aperture 11 is usually composed of a semicircular mirror surface with a circumferential angle of usually 180 ° and a coaxial with the mirror surface arranged Aperture, which is adjustable relative to the mirror surface, so that aperture angle of 0 ° to 180 ° of the rotating mirror aperture 11 can be adjusted ,
  • the recording beam path S1 hits the opening sector (bright sector) of the rotating mirror aperture 11 and passes through an image window 12 onto a motion picture film 13 guided in a film channel.
  • the image window 12 is illuminated by the mirror image.
  • the beam part S2 of the recording beam path S1 passing through the first beam splitter 15 possibly still reaches a second beam splitter 17, which splits the beam part S2 into a light meter beam path S5 for a light meter 18 and an assist beam path S4.
  • the assist beam path S4 passes through an assist optics 19 to a camera module 2 with an image sensor 20, which converts the optical film image into image signals.
  • the camera module 2 further receives a position of the rotating mirror diaphragm of the motion picture camera 1 with respect to the recording beam path S1 corresponding diaphragm index signal Bl of the motion picture camera 1, which corresponds to the respective exposure conditions of the assist beam path S4 and thus the exposure conditions on the image sensor 20, camera status data and camera status signals and metadata MD, such as the film transport speed, information on the motion picture film consumption, for example in the form of the output from a film length counter signaled Ie 1 the state of charge of the accumulator, information about the camera lens in the form of the zoom, focus and / or iris setting and the like, as well as time code signals TC, for example in the form of a Longitudinal Time Code (LTC).
  • LTC Longitudinal Time Code
  • the camera module 2 is connected to the processing unit 3, which consists of a data processing unit in the form of a personal computer or a recording unit, for example a hard disk stack with a controller or another storage unit, for example a tape drive with a controller for recording data, and their structure and function will be explained in more detail with reference to the block diagram of FIG. 4 described below.
  • a data processing unit in the form of a personal computer or a recording unit, for example a hard disk stack with a controller or another storage unit, for example a tape drive with a controller for recording data, and their structure and function will be explained in more detail with reference to the block diagram of FIG. 4 described below.
  • the wireless transmission device 7 consists, for example, of microwave transceivers 71, 72 with spread spectrum transmission / reception technology, of a Bluetooth or W-LAN transmission technology or the like, and includes a wireless connection with user-side control units (not shown).
  • a special protocol with automatic CRC check is used, which, together with hardware technology, is taken over by the wireless LANs from computer technology.
  • the devices typically operate in the frequency range of 2.4 to 2.5 GHz, which is released in many countries for unlicensed data transmission. This device technology enables a reliable and user-friendly integration of control computers in the camera and lens control in conjunction with a camera-specific software driver.
  • the camera module 2 outputs the digital assists AS generated from the image signals as well as the recording, control and / or status signals of the motion picture camera 1 as metadata MD to the processing unit 3 and receives
  • Control and data signals ASS, CC and LCS for the motion picture camera 1 such as shooting speed, aperture angle of the mirror aperture and the like with the motion picture camera 1 connected camera accessories, such as setpoints for iris, zoom and focus adjustment of the camera lens, as well as a desired exposure mode preselected mode select signal MS from the processing unit 3.
  • the camera module 2 emits camera control signals CC to the control electronics of the motion picture camera 1 for the setting of camera and accessory setpoints and, by connecting a monitor 4, allows a viewing of the assist images composed of the digital assists signals AS directly on the camera module 2 and thus on or in the immediate vicinity of the motion picture camera 1.
  • the processing unit 3 has a plurality of outputs, via which a composite video, Y / C and DV (digital video) signal and an image data containing, signal BD to a local area network, a PAL or NTSC video device and to any storage unit is delivered.
  • the composite color, picture, blanking and sync signal FBAS is obtained by combining luminance and chrominance signals, while the Y / C signal corresponds to the two portions of the luminance Y and chrominance C of the entire color video signal transmitted separately on separate lines ,
  • the DV signal is a digital recording format used in consumer video recorders or consumer camcorders.
  • the central processing unit 3 can optionally be connected to a monitor 5, on which, for example, via a corresponding switching device recorded by the individual motion picture cameras 1 with camera modules 2 movie images or other control signals or data that are required for image analysis and image analysis, are displayed.
  • FIG. 2 The connection of a camera module 2 assigned to a motion picture camera 1 and of another camera module 2 'assigned to a motion picture camera 1 1 to a central processing unit 3 is shown schematically in FIG. 2 as a block diagram.
  • Each of the two camera modules 2, 2 ' is associated with a motion picture camera 1, 1' of a film set and connected via a control and data bus 6 or 6 'or a wireless transmission device 7 or T with the central processing unit 3, the u. a. the monitor 5 drives. If further motion picture cameras are provided, they are likewise coupled to a camera module, which is connected in each case via a control and data bus or a wireless transmission device to further inputs of the processing unit 3.
  • the block diagram of the camera module 2 according to FIGS. 1 and 2 shown in FIG. 3 contains the image sensor 20 arranged in the assist beam S4 according to FIG. 1, an image processing device 21, a data compression device 22, an encryption device 23, a graphics board 24, an interface / controller 25 and an input keyboard 26 and a power supply 27.
  • the applied to an input of the camera module 2, the position of the rotating mirror shutter of the motion picture camera corresponding aperture index signal Bl is an input of the image sensor 20, the image processing device 21, the data compression device 22 and the interface / controller 25 to - guided, wherein the necessary signal timing is adapted in each stage to the necessary conditions, or is offered ready in the controller for each of the other units.
  • the camera status signals CS or metadata MD and, for example, camera lens control signals LCS applied to a further input of the camera module 2 are supplied both to the encryption device 23 and to the interface / controller 25, which additionally inputs a time code input via a further input of the camera module 2.
  • Signal TC, z. B. in the form of a longitudinal-time code (LTC) receives.
  • a supply voltage U applied to a voltage connection of the camera module 2 is supplied to the power supply unit 27, which supplies the image sensor 20, the image processing device 21 and the interface / controller 25 with one or more regulated, constant voltage via a line 29.
  • the interface / controller 25 controls both the image sensor 20 and the image processing device 21 and the data compression device 22 via a control bus 28.
  • the encryption device 23 arranged in the block diagram of the camera module 2 between the data compression device 22 and the interface / controller 25 can also be inserted into the connection of the image processing device 21 with the data compression device 22.
  • the output of the image processing device 21 is connected to an input of the graphics board 24, which is connected to an input of a monitor 4, which is connected via a signal line 29 to the interface / controller 25.
  • the structure of the processing unit 3 shown as a block diagram in FIG. 4 has a plurality of inputs which are each formed with a camera module 2, 2 'corresponding to the camera module 2 shown in FIG. 3 and described above.
  • the exemplary embodiment can also be extended to further camera modules to be connected to the processing unit 3, which in each case via a control and data bus or a wireless transmission device can be connected to an input of the processing unit 3.
  • the processing unit 3 contains a plurality of, in the present exemplary embodiment, two decoding devices 31, 31 ', as well as geometry-conversion devices 32, 32', which process the output signals of the camera modules 2, 2 '.
  • a controller 30 is connected on the input side to the geometry conversion devices 32, 32 ', to an input keyboard 34 and to a memory 33. Outputs of the controller 30 are connected to a decompression device 35, a local area network LAN and the optional monitor 5, which is connected to a further input to an output of the decompression device 35. Another output of the decompression device 35 is connected to an input of a data processing device 36, at the outputs of which the CVBS, Y / C and the DV signal are output.
  • the geometry converter devices 32, 32 'assigned to the individual camera modules 2, 2' can be replaced by a geometry converter common to all camera modules 2, 2 ', which is inserted into the connection between the controller 30 and the decompression device 35.
  • the processing unit 3 may optionally include a frequency analysis device 37, a brightness analysis device 38 and an image memory 39, whose structure and function will be explained in more detail below with reference to FIGS. 5 to 7.
  • FIGS. 1 to 4 illustrates the possibilities of processing the digital assists signals AS at the digital level, including the control signals and metadata derived from the motion picture camera 1 and its auxiliary devices.
  • the data and signal encoding, the geometry conversion, the image processing by zooming, selecting a section and changing the color, the color intensity, the contrast and the brightness of the generated from the digital assistant signals film images as well as the various possibilities of electronic film cutting by cutting and any combination of individual recordings or recording sequences and their graphical presentation as thumbnails on the user interface of the processing unit is only a selection of the processing options of the digital assistsignals on a digital level.
  • the number of camera modules 2 according to FIG. 3 connected to the processing unit 3 according to FIG. 3 is not limited to the two camera modules shown in this exemplary embodiment, but can also be extended to any number of camera modules which corresponds for example to the number of motion picture cameras on a film set ,
  • FIGS. 5 to 7 show selected examples of image analysis and image analysis for viewing the film image or controlling functions of the motion picture camera or devices connected to the motion picture camera, such as the camera lens.
  • the possibilities of image analysis and image analysis are not limited to the illustrated exemplary embodiments, since further possibilities result from the digital processing in conjunction with corresponding data processing devices using existing or specially developed software for image processing.
  • the frequency analysis device 37 contains a frequency or spectrum analyzer which is constructed as an FFT (Fast Fourier Transform) analyzer or as an analyzer according to the principle of the heterodyne receiver and calculates the frequency spectrum of a signal recorded in the time domain either with discrete Fourier transformation or in known to the frequency band to be measured according to the current voltage level of a sawtooth generator tuned.
  • the frequency analysis device 37 is supplied with the digital assist signals AS and the metadata MD, in particular with the focus adjustment of the camera objective 10.
  • the frequency analysis device 37 In conjunction with the processor of the image processing unit 3 calculates the frequency distribution in a video guide image or its predetermined ranges and determines from the proportion of high frequencies in the digital Assistsent the sharpness adjustment of the camera Lens 10. If the camera lens 10 is focused, then there is much energy in the higher frequency ranges of the digital Assiststoryes so that the frequency analyzer 37 can output a signal that gives maximum with maximum focus of the camera lens 10.
  • the camera lens 10 By delivering a focus signal FS to a motor controller 81 for driving a servo motor 82 connected to the camera lens 10, the camera lens 10 is moved beyond the adjustment range of the focus, and the frequency analyzer 37 detects the energy in the high frequency bands of the digital assist image.
  • the processor integrated in the processing unit 3 stores the high-frequency components at the individual focusing settings and outputs a focusing signal FS to the motor controller 81, with which the servomotor 82 brings the camera lens 10 into the setting in which the maximum of high frequency components and thus maximum image sharpness was recorded.
  • the frequency analysis device 37 outputs an indication signal to the monitor 4, 5, which triggers a numerical display in the form of a numerical value or a graphic display, for example in the form of a scroll bar. Based on the numerical or graphical display, the user can go through the focus adjustment of the camera lens 10 and determine the maximum display value.
  • an image area to be sharply adjusted from the entire digital assist image by specifying a frame around the image area in the videoassist monitor, for example by drawing a rectangle with the aid of a computer mouse within which the frequency analysis is to take place. This ensures that the desired image area, which for example captures an actor, and not the remaining area of the digital assist image is focused.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of the recording beam path S1, viewfinder beam path S3 and assist beam path S4 of the motion picture camera 1 with the camera module 2 connected to the motion picture camera 1 and the central processing unit 3, into which a brightness analysis device 38 is integrated and with the digital assists signals AS and a signal IK indicative of the iris setting of the camera lens 10 is applied and on the output side an iris control signal IS to a motor control 91 for controlling a servomotor 92 connected to the assist optics 19 and a display Signal to at least one of the monitors 4, 5 outputs.
  • the brightness analysis device 38 makes it possible to determine areas in the digital assist image and thus in the film image that are over or underexposed.
  • the known brightness relationship between the film exposure taking into account the film sensitivity on the one hand and the optoelectronic transducer 20 on the other hand ensures that under- or overexposed areas on the motion picture film are too dark or too bright in the digital assist image.
  • the respective brightness depends on the iris diaphragm in the assist optics 19, so that, depending on the setting of the iris diaphragm in the assist optics 19 and depending on the type of film used, the under- or overexposure of certain areas in the image can be recognized if the assist image in FIG the area is too light or too dark.
  • a relationship between the brightness on the motion picture film and the brightness of the digital assist signals AS output from the optoelectronic transducer 20 is established from the optical components in the assist beam path S4 and the position of the iris diaphragm in the assist optics 19, and the values derived therefrom are stored in a table memory the processing unit 3 stored.
  • the assist image is converted into a black and white image and all pixels or pixels of a selected area of the assist image are scanned with respect to their brightness.
  • upper and lower limit values for over- and under-exposure of a film image or only the upper or lower limit value a comparison of the brightness values of the individual pixels with at least one of the two limit values determines whether the relevant limit value is exceeded or undershot. Areas exceeding an upper limit thus indicate overexposure of the film image while areas below a lower limit indicate underexposure of the film image.
  • the display of under- or overexposed areas of a film image or digital assist image can take place in graphic representation, for example by false colors or in hatched form on at least one of the monitors 4, 5.
  • the normal colored Assist image can be displayed and only the under- or overexposed image areas are superimposed on a special representation.
  • a further alternative is to divide the brightness of the individual pixels into brightness classes, for example brightness from 0 to 15, 16 to 31, 32 to 47,..., 240 to 255 and these, for example, 16 areas in different color representations on a map or as a relief or topographic representation. From this representation, the user can visually assess the brightness distribution in the film image or digital assist image very quickly.
  • brightness classes for example brightness from 0 to 15, 16 to 31, 32 to 47,..., 240 to 255 and these, for example, 16 areas in different color representations on a map or as a relief or topographic representation. From this representation, the user can visually assess the brightness distribution in the film image or digital assist image very quickly.
  • the brightness transmission in the assist beam path S4 is not uniform, because, as with all optical systems, the image corners are darker and this effect is enhanced by the use of certain objectives and iris settings of these lenses, it is additionally possible to provide these zones of the digital assist image in the brightness context between the film image and the optoelectronic transducer table to be considered and to allow a differential detection of the transfer function. This additional data is taken into account by measuring the camera lenses used and by entering these data in the table memory of the processing unit 3.
  • iris diaphragm of the assist optics 19 is opened and closed by a motor during a measuring cycle, which is effected by a corresponding control of the motor control 91 by means of the iris control signal IS from the brightness analysis device 38. Since the dynamics of the film is generally greater than the dynamics of the optoelectronic transducer 20 and the transfer function depends on the iris diaphragm of the assist optics, so the measurement range can be extended.
  • FIG. 7 shows, in a further application, an image analysis and image evaluation for matte slice structure removal with a schematic representation of the recording beam path S1, viewfinder beam path S3 and assist beam path S4 of the motion picture camera 1 with the camera module 2 connected to the motion picture camera 1 and the central processing unit 3, into which an image memory 39 is applied, which is acted upon by the iris setting of the camera lens 10 indicative signal IK and emanates from the structure of arranged in the AusLiteungs beam path S2 screen ground 14 liberated ados- signal to at least one of the monitors 4, 5.
  • This additional image analysis and image analysis is based on the knowledge that the ground glass 14 has a specific structure, which can be recognized in the digital assist image.
  • a neutral for example evenly gray area
  • the motion picture camera 1 results in a pattern of the ground glass structure, which is stored in a memory of the processing unit 3.
  • the so-called fixed pattern noise of the optoelectronic transducer 20 detected and stored together with the pattern of the ground glass structure.
  • the stored pattern is subtracted pixel by pixel during a film recording of the currently arriving Assistrecin and thus leads to a liberated from the ground glass structure and the Fixed Patters Noise of the optoelectronic transducer image.
  • a gain of the fixed pattern image depending on the setting of the iris diaphragm of the camera lens 10 may need to be performed or, alternatively, more than the position of the iris diaphragm of the camera lens 10 dependent correction images are stored and taken into account in the subtraction of the currently recorded film images.

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Abstract

Zum Verarbeiten von aus einem Filmaufnahmestrahlengang (S1) einer Laufbildkamera (1) abgezweigten Filmbildern ist ein Bildsensor (20) in dem in Abhängigkeit von der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera (1) periodisch unterbrochenen Assiststrahlengang (S4) der Laufbildkamera (1) angeordnet. Die Filmbilder werden in digitale Assistsignale (AS) umgewandelt, welche mit einer mit der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera (1) übereinstimmenden Bildfrequenz zusammen mit zusätzlichen Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignalen der Laufbildkamera als Metadaten MD in einem Kameramodul (2) verschlüsselt und an eine Bearbeitungseinheit (3) abgegeben werden. Die Bearbeitungseinheit (3) entschlüsselt die Daten und Signale, bearbeitet die digitalen Assistsignale AS zur Veränderung der Filmbilder, analysiert die Assistbilder zur Fokuseinstellung, Über- oder Unterbelichtung der Filmbilder oder Eliminierung der Mattscheibenstruktur, entzerrt die mittels eines anamorphotischen Kameraobjektivs (10) verzerrten Filmbilder, bearbeitet und speichert die digitalen Assistsignale (AS) und Metadaten (MD) in digitaler Form und gibt diese als digitale Ausgangsdaten und digitale Steuersignale an ein Netzwerk LAN und/oder als analoge oder digitale Videosignale (FBAS, Y/C, DV, BD) an eine Anzeigeoder Aufzeichungseinrichtung ab.

Description

Verfahren zum Verarbeiten von aus einem Filmaufnahmestrahlengang einer Laufbildkamera abgezweigten Filmbildern
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von aus einem Filmaufnahmestrahlengang einer Laufbildkamera abgezweigten Filmbildern sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 103 01 714 A1 ist ein Verfahren zum Verarbeiten von Filmbildern bekannt, die aus einem Filmaufnahmestrahlengang einer Laufbildkamera abgezweigt und einem Bildsensor zugeführt werden. Der Bildsensor ist in einem Assiststrahlengang der Laufbildkamera angeordnet, der in Abhängigkeit von der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera periodisch unterbrochen wird, wandelt die Filmbilder in digitale Assistsignale um und gibt sie mit einer mit der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera übereinstimmenden Bildfrequenz an eine Datenverarbeitungseinrichtung ab. Die Datenverarbeitungseinrichtung verarbeitet aus den digitalen Assistsignalen abgeleitete Assistbilder mit der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera und gibt die digitalen Assistsignale zur Anzeige der Assistbilder mit einer Assistbildfrequenz oder der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera an eine digitale Speichereinrichtung oder zur Anzeige der Assistbilder mit einer normierten Bildfrequenz, beispielsweise 24 Bilder/s, an einen Monitor ab.
Ein aus der US-A-4928171 bekanntes Videoassistsystem zur Beseitigung bzw. Reduzierung des aus der periodischen Unterbrechung des Aufnahmestrahlengangs der Laufbild- kamera in Abhängigkeit von der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera resultierenden Bildflimmerns steuert den Videobildsensor nur dann lichtempfindlich, wenn Licht im Videostrahlengang zur Verfügung steht, und speichert die Videosignale des Videobildsensors in der Frequenz des Videobildsensors in einem Zwischenspeicher. Aus diesem werden die Videosignale mit einer normgerechten Videosignalfrequenz ausgelesen, so dass unabhängig von der Filmtransportgeschwindigkeit bzw. Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera das Videoausgangssignal der normgerechten Videobildfrequenz ent- spricht und damit auf die Besonderheiten bei der Belichtung eines Laufbildfilmes nicht eingeht.
Demgegenüber ermöglicht das aus der DE 103 01 714 A1 bekannte Verfahren ein an die Besonderheiten einer Laufbildkamera angepasstes Verarbeiten von aus einem Filmaufnahmestrahlengang einer Laufbildkamera abgezweigten Filmbildern. Dabei wird zur normgerechten Aufbereitung der Videosignale zur flimmerfreien Darstellung von Videobildern oder Video-Halbbildern parallel zu jedem Filmbild ein digitales Assistbild erzeugt und in Echtzeit, das heißt in der Filmtransportgeschwindigkeit der Laufbildkamera aufge- zeichnet und kann in Echtzeit oder jeder anderen Betrachtungsgeschwindigkeit dargestellt werden. Dadurch ist eine einwandfreie Darstellung von mit der Laufbildkamera erzeugten Spezialeffekten, wie Zeitlupen- und Zeitraffer-Aufnahmen, gewährleistet.
Bei weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Videoassist-Einrichtungen wie bei- spielsweise dem aus der US 6 353 461 B1 bekannten Videoassist-Steuersystem für mehrere Kameras erfolgt die Datenübertragung aus der bzw. den Kameras analog als Standard-Videosignal, das später in einem Rechner digitalisiert wird, so dass hierbei keine digitalen Assistsignale generiert werden. Somit ist die Auflösung festgelegt auf die im Standardvideo festgelegte Auflösung von Beispielsweise 624 Zeilen bei Standard PAL Video und Zeitlupen, bzw. Zeitraffereffekte lassen sich nicht sauber verarbeiten und darstellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Anwendungsspektrum der digitalen Assistbilder inbesondere bei der Bildbearbeitung, Bildanalyse und Bildauswertung zu erwei- tem, die Funktionssicherheit bei der Übertragung der digitalen Assistbilder zu erhöhen und eine zentrale Bearbeitung der digitalen Assistbilder zu ermöglichen, die von mehreren an einem Set befindlichen Laufbildkameras abgeleitet werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Pa- tentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine von der Videofrequenz unabhängige Bearbeitung der Filmbilder auf digitaler Ebene mit beliebiger Bildfrequenz (Framerate) oder als Einzelbilder, gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit bei der Übertragung der digitalen Daten in Form der digitalen Assistbilder zu einer Bildbearbeitungs- und/oder Speichereinheit, insbesondere bei einer nicht kabelgebundenen Übertragung der digita- len Assistsignale, eine Erweiterung des Anwendungsspektrums der erzeugten digitalen Assistbilder bei der Bildbearbeitung, Bildanalyse und Bildauswertung und ermöglicht es, die digitalen Assistsignale und Metadaten mehrerer an einem Set befindlicher Laufbildkameras zentral zu speichern und/oder zu bearbeiten.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt die Bearbeitung und/oder Speicherung der digitalen Assistsignale und digitalen Assistbilder und Assistbildsequenzen im digitalen Bereich, so dass für die Nachbearbeitung keine Analog/Digital- bzw. Digital/Analog- Umwandlung erforderlich ist. In Folge der variablen Anzahl Filmbilder pro Sekunde, das heißt in Folge einer variablen Framerate, sowie wegen des Verzichts auf Videosignale ist die Nachbearbeitung der digitalen Assistbilder frequenzunabhängig sowie unabhängig von der Art des Bildsensors und kann ohne Festlegung auf eine bestimmte Zeilenzahl eines Videobildes vorgenommen werden. Darüber hinaus ermöglicht die Bildbearbeitung, Bildanalyse und Bildauswertung der digitalen Assistbilder in der digitalen Ebene den Ein- satz und die Anwendung zahlreicher für Personal Computer entwickelter Bildbearbei- tungs-, Dokumentations- und Verwaltungsprogramme.
Dabei liegt der erfindungsgemäßen Lösung der Gedanke zugrunde, die aus den digitalen Assistsignalen zusammengesetzten digitalen Assistbilder in elektronischen Datenverar- beitungseinrichtungen mit den Mitteln der EDV zu bearbeiten, zu analysieren, darzustellen und zur Steuerung von Kamerafunktionen sowie Funktionen von mit der Laufbildkamera verbundenen Einrichtungen einzusetzen, d. h. nicht als Bildfolge mit fester Bildfrequenz eines Videosystems oder in einer von der Laufbildkamera abhängigen Frequenz, sondern als Einzelbilder, Bildsequenzen oder Bildelement eines digitalen Assistbildes digital zu bearbeiten und auszugeben.
Vorzugsweise werden die zwischen einem mit einer Laufbildkamera verbundenen Kameramodul und einer Bearbeitungseinheit ausgetauschten digitalen Assistsignale und Metadaten der Laufbildkamera verschlüsselt, wobei nur die Metadaten, nur die digitalen As- sistsignale oder sowohl die Metadaten als auch die digitalen Assistsignale verschlüsselt werden können.
Mit der Verschlüsselung der übertragenen Daten und Signale wird die Funktionssicherheit des Bearbeitungsverfahrens wesentlich erhöht und insbesondere bei einer nicht ka- beigebundenen Daten- und Signalübertragung verhindert, dass unberechtigt digitale As- sistsignale und damit Filmbilder oder Metadaten der Laufbildkamera bzw. mit der Laufbildkamera verbundener Einrichtungen abgefangen werden.
Die Bearbeitungseinheit kann aus einem Personal Computer oder einer Aufzeichnungs- einheit bestehen. Bei den Metadaten handelt es sich insbesondere um Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignale der Laufbildkamera und mit der Laufbildkamera verbundener Einrichtungen wie Objektivsteuereinrichtungen, Überwachungseinrichtungen für Filmkassetten und dergleichen.
Da die in der Bearbeitungseinheit aufgezeichneten Daten und Signale in digitaler Form weiter bearbeitet werden, können Funktionen in einfacher Weise realisiert werden, die bislang einen erheblichen Nachbearbeitungsaufwand erforderten. So kann beispielsweise bei einer Verwendung von anamorphotischen Linsen im Kameraobjektiv zur Erhöhung der Filmbilddichte auf dem Laufbildfilm eine anamorphotische Entzerrung zur Änderung der Bildgeometrie auf digitaler Ebene in der Bearbeitungseinheit mit den üblichen Transformationstechniken von Bildbearbeitungsprogrammen vorgenommen werden. Ebenso kann ein elektronischer Zoom oder das Auswählen eines Bildausschnittes aus den den aufgenommenen Filmbildern entsprechenden digitalen Assistsignalen vorgenommen oder die Farbe, der Kontrast und/oder die Helligkeit der wiedergewonnenen Filmbilder durch digitale Veränderung der Assistsignale beeinflusst werden.
Die Nachbearbeitung der digitalen Assistsignale kann während des Einlesens der Metadaten und digitalen Assistsignale erfolgen, während einer Wiedergabe der den digitalen Assistsignalen entsprechenden Filmbilder oder kann bei einem separaten Lauf zur Kon- vertierung der Daten und Signale zwischen dem Einlesen und der Wiedergabe stattfinden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Bereitstellung eines Auto-Record-Modes, der es ermöglicht, mit der Bearbeitungs- einheit Metadaten und Assistsignale selbsttätig aufzuzeichnen, wenn die Laufbildkamera gestartet wird, und die Aufzeichnung von Metadaten und digitalen Assistsignalen selbsttätig zu beenden, wenn die Laufbildkamera gestoppt wird. Dadurch ist gewährleistet, dass jede Belichtung des Laufbildfilmes über die digitalen Assistsignale aufgezeichnet wird, auch wenn die Eingabe eines Aufzeichnungsbefehls vergessen oder bewusst nicht vorgenommen wurde. Die erweiterte Funktionalität der Bearbeitungseinheit ermöglicht es außerdem, einzelne Assistbilder oder Assistbildbildsequenzen in unterschiedlicher Reihenfolge auf digitaler Ebene zu schneiden und aneinander zu reihen. Dabei können mehrere Assistbildbildsequenzen grafisch, beispielsweise in der Form von Thumbnails, auf einer Benutzerober- fläche der Bearbeitungseinheit angezeigt werden und so einen einfachen Zugriff auf einzelne Assistbilder oder Assistbildbildsequenzen zur Wiedergabe der Filmbilder ermöglichen.
Zur Bildanalyse und Bildauswertung kann nach einem weiteren Merkmal des erfindungs- gemäßen Verfahrens die Frequenzverteilung in den die Filmbilder wiedergebenden, aus den digitalen Assistsignalen zusammengesetzten digitalen Assistbildern während einer Veränderung der Fokussierung des Kameraobjektivs analysiert, der Anteil hoher Frequenzen in den verschiedenen Fokuseinstellungen ermittelt und der Fokus des Kameraobjektivs auf einen Wert eingestellt wird, bei dem ein digitales Assistbild ein Maximum an hohen Frequenzen aufweist.
Da die Bildbearbeitung auf digitaler Ebene durchgeführt wird, wird für eine automatische Bildschärfeeinstellung ein passives Autofokussystem mit Kontrastmessung eingesetzt, da die zur Kontrastbeurteilung aufgenommenen Assistbilder vom optoelektronischen Wandler ohnehin zur Verfügung gestellt werden. Dabei errechnet der in der Bearbeitungseinheit enthaltene Prozessor die Frequenzverteilung im Bild und ermittelt aus dem Anteil der hohen Frequenzen die Bildschärfe, die entweder numerisch oder grafisch auf einem Monitor angezeigt oder zur automatischen Fokussierung des Kameraobjektivs eingesetzt werden kann.
Vorzugsweise wird das Kameraobjektiv über einen Fokussierungsbereich verstellt und die Assistbilder werden mit den Metadaten jeder Fokuseinstellung gekoppelt, die Energie der hohen Frequenzbänder jedes Assistbildes ermittelt, die ermittelten Werte temporär gespeichert, für jede Fokuseinstellung miteinander verglichen und der Fokus des Kame- raobjektivs auf einen Wert eingestellt, bei dem die Energie der hohen Frequenzbänder des Assistbildes maximal ist.
Der im Bild scharfzustellende Bereich, z. B. das Gesicht eines Schauspielers, wird auf der Bearbeitungseinrichtung markiert, indem Beispielsweise ein Rahmen um das rele- vante Objekt gezogen wird. Die Bildanalyse findet nur innerhalb des angegebenen Bereiches statt. Alternativ wird die Energie der hohen Frequenzbänder jedes Assistbildes ermittelt und die ermittelten Werte werden numerisch oder grafisch vorzugsweise in Form eines Laufbalkens auf einem mit der Bearbeitungseinheit verbundenen Monitor dargestellt.
Die Verstellung des Objektives kann dabei vorzugsweise motorisch erfolgen, es ist jedoch auch möglich, dass der Benutzer das Abfahren des Bereiches und die Scharfstellung nach maximaler Schärfenwerte manuell vornimmt.
Weiterhin ist es möglich, die Bildanalyse und Bildauswertung mit einer Überprüfung der Belichtung bestimmter Bereiche in einem digitalen Assistbild zu überprüfen, indem die Helligkeit der den Filmbildern entsprechenden, aus den digitalen Assistsignalen zusammengesetzten digitalen Assistbilder unter Berücksichtigung des Helligkeitszusammenhangs zwischen den Filmbildern und den digitalen Assistbildern analysiert, indem die Helligkeit der Pixel des Assistbildes mit mindestens einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und ein Über- oder Unterbelichtungssignal abgegeben wird, wenn die Pixel eines Bildbereiches des digitalen Assistbildes den oder die vorgegebenen Grenzwert(e) über- oder unterschreiten, wobei die Assistbilder vorzugsweise in Schwarz/Weiss-Bilder umgewandelt werden und die Helligkeit der Pixel der Assistbilder analysiert wird.
Bei bekannter Übertragungsfunktion der Helligkeit im Assiststrahlengang und bekannter Empfindlichkeit des optoelektronischen Wandlers und des in der Laufbildkamera verwendeten Filmes können somit Bildbereiche der digitalen Assistbilder identifiziert werden, in denen der Laufbildfilm über- oder unterbelichtet ist.
Die über- oder unterbelichteten Bildbereiche können visuell, insbesondere durch Falschfarben oder Schraffur im digitalen Assistbild hervorgehoben werden oder die Helligkeits- werte der Pixel werden vorgegebenen Helligkeitsklassen zugeordnet, die grafisch abgestuft, vorzugsweise in unterschiedlichen Farbdarstellungen, reliefförmig oder in topografi- scher Darstellung, angezeigt werden.
Da die Dynamik eines Laufbildfilms sehr viel höher ist als die Dynamik eines optoelektronischen Wandlers, ist es erforderlich, neben einer unterschiedlichen elektronischen Verstärkung auch die Irisblende in der Assistoptik des Assiststrahlenganges motorisch zu variieren und für die Übertragungsfunktion der Helligkeit zusätzlich zu berücksichtigen, dass es zwischen der Bildmitte und dem Bildrand einen Helligkeitsabfall aufgrund der Strahleneinengung im Assiststrahlengang bzw. unterschiedlicher Pupillenlagen der verwendeten Objektive gibt. Zu diesem Zweck wird der Helligkeitszusammenhang zwischen den Filmbildern und den digitalen Assistbildern in der Bearbeitungseinheit unter Berücksichtigung der Blendeneinstellung der Assistoptik, des Aufnahmeobjektives und dessen Iriseinstellung bzw. der im Assiststrahlengang angeordneten optischen Komponenten tabellarisch gespeichert und die Helligkeitswerte der Pixel der digitalen Assistbilder werden in Abhängigkeit von den Bildbereichen innerhalb eines digitalen Assistbildes unter Berücksichtigung der Daten und/oder der Iriseinstellung des verwendeten Kameraobjektivs korrigiert.
Eine weitere Möglichkeit der digitalen Bildanalyse und Bildauswertung besteht darin, die Struktur der im vom Aufnahmestrahlengang abgezweigten Strahlengang angeordneten Mattscheibe, die sich bei der Bildbearbeitung, Bildanalyse und Bildauswertung wie eine konstante Bildstörung auswirkt, elektronisch zu kompensieren, indem die Mattscheiben- struktur ohne Filmbildaufnahme eingelesen und als Korrekturbild gespeichert. Dabei wird gleichzeitig das so genannte Fixed Pattern Noise des optoelektronischen Wandlers er- fasst und zusammen mit dem Muster der Mattscheibenstruktur abgespeichert. Das abgespeicherte Muster wird bei einer nachfolgenden Filmaufnahme von den aktuell eingehenden Assistbildem pixelweise subtrahiert und führt somit zu einer von der Mattschei- benstruktur und dem Fixed Pattern Noise des optoelektronischen Wandlers befreites Bild.
Da sich die Mattscheibenstruktur umso stärker auswirkt, je weiter das Kameraobjektiv abgeblendet wird, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine von der Irisein- Stellung des verwendeten Kameraobjektivs abhängige Verstärkung des Korrekturbildes vorgesehen oder es werden mehrere von der Irisblende des Kameraobjektivs abhängige Korrekturbilder gespeichert.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist ein mit der Laufbildkamera ver- bundenes Kameramodul, das einen in einem vom Filmaufnahmestrahlengang der Laufbildkamera abgezweigten Assiststrahlengang angeordneten Bildsensor, ein Interface und/oder einen Controller enthält, welche eingangsseitig mit von der Stellung einer rotierenden Spiegelblende der Laufbildkamera abgeleiteten Spiegelblendensignalen und Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignalen der Laufbildkamera sowie mit der Laufbildka- mera verbundener Einrichtungen beaufschlagt und mit einer Eingabevorrichtung zur manuellen Eingabe von Steuersignalen und Daten verbunden ist und ausgangsseitig Steu- ersignale an den Bildsensor sowie aus den Ausgangssignalen des Bildsensors abgeleitete digitale Assistsignale und aus den Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignalen der Laufbildkamera sowie mit der Laufbildkamera verbundener Einrichtungen abgeleitete digitale Metadaten an eine Bearbeitungseinheit abgibt und Steuersignale von der Bear- beitungseinheit empfängt, die ausgangsseitig mit einem digitalen Netzwerk verbunden ist und/oder Steuersignale, analoge oder digitale Videosignale an mindestens einen Monitor und /oder die mit der Laufbildkamera verbundenen Einrichtungen und/oder eine Aufzeichnungseinrichtung (Videorecorder) abgibt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind den Merkmalen der Ansprüche 30 bis 46 zu entnehmen.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufnahme-, Sucher- und Assiststrahlenganges einer Laufbildkamera mit einem mit der Laufbildkamera verbundenen Kameramodul und einer zentralen Bearbeitungseinheit;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung von zwei mit einer zentralen Bearbeitungseinheit verbundenen Kameramodulen;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Struktur des Kameramoduls gemäß Fig. 1 ;
Fig. 4 ein Blockschaltbild der Struktur der Bearbeitungseinheit gemäß den Fig. 1 und 2;
Fig. 5 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1 mit einer Frequenzanalyseeinrichtung zur Fokussierung des Kameraobjektivs bzw. Fokusdarstellung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1 mit einer Helligkeitsanalyseeinrichtung zur Ermittlung und Anzeige von Über- und/oder Unterbelichtungen und
Fig. 7 eine schematische Darstellung wie in Fig. 1 mit einer Einrichtung zur Kompensation der Mattscheibenstruktur. Das in Fig. 1 schematisch dargestellte optische System einer Laufbildkamera 1 mit einer Kamera-Assisteinrichtung 2, 3 zeigt ein Aufnahmeobjektiv 10, durch das ein Aufnahmestrahlengang S1 in die Laufbildkamera 1 eintritt und auf eine rotierende Spiegelblende 11 trifft. Die rotierende Spiegelblende 11 setzt sich üblicherweise aus einer halbkreisförmigen Spiegelfläche mit einem Umfangswinkel von üblicherweise 180° und einem koaxial zur Spiegelfläche angeordneten Blendenverstellflügel zusammen, der gegenüber der Spiegelfläche verstellbar ist, so dass Blendenöffnungswinkel von 0° bis 180° der rotierenden Spiegelblende 11 eingestellt werden können.
Je nach Winkelstellung der rotierenden Spiegelblende 11 trifft der Aufnahmestrahlengang S1 auf den Öffnungssektor (Hellsektor) der rotierenden Spiegelblende 11 und gelangt durch ein Bildfenster 12 auf einen in einem Filmkanal geführten Laufbildfilm 13. Während des Transports des Laufbildfilms 13 wird das Bildfenster 12 durch die Spiegel- fläche der rotierenden Spiegelblende 11 abgedeckt und der Aufnahmestrahlengang S1 auf eine Mattscheibe oder Faserplatte 14 abgelenkt, von wo aus der Aufnahmestrahlengang S1 durch einen ersten Strahlteiler 15 gelangt, der von dem Aufnahmestrahlengang S1 einen Sucherstrahlengang S3 in ein Okular 16 abspaltet, durch das der Kameramann das Bild auf der Mattscheibe oder Faserplatte 14 betrachten kann.
Der durch den ersten Strahlenteiler 15 gelangende Strahlenteil S2 des Aufnahmestrahlenganges S1 gelangt möglicherweise noch auf einen zweiten Strahlteiler 17, der den Strahlenteil S2 in einen Belichtungsmesser-Strahlengang S5 für einen Belichtungsmesser 18 und einen Assiststrahlengang S4 aufteilt.
Der Assiststrahlengang S4 gelangt durch eine Assistoptik 19 zu einem Kameramodul 2 mit einem Bildsensor 20, der das optische Filmbild in Bildsignale umwandelt. Das Kameramodul 2 erhält weiterhin ein der Stellung der rotierenden Spiegelblende der Laufbildkamera 1 in Bezug auf den Aufnahmestrahlengang S1 entsprechendes Blendenindex- signal Bl von der Laufbildkamera 1 , das den jeweiligen Belichtungsverhältnissen des Assiststrahlenganges S4 und damit den Belichtungsverhältnissen auf dem Bildsensor 20 entspricht, Kamera-Statusdaten und Kamera-Statussignale bzw. Metadaten MD, wie beispielsweise die Filmtransportgeschwindigkeit, Informationen über den Laufbildfilmverbrauch, beispielsweise in Form der von einem Filmlängenzähler abgegebenen Signa- Ie1 den Ladezustand des Akkumulators, Informationen über das Kameraobjektiv in Form der Zoom-, Fokus- und/oder Iris-Einstellung und dergleichen sowie Timecode-Signale TC, beispielsweise in Form eines Longitudinal Timecodes (LTC). Das Kameramodul 2 ist mit der Bearbeitungseinheit 3 verbunden, die aus einer Datenverarbeitungseinheit in Form eines Personal Computers oder aus einer Aufzeichnungseinheit, beispielsweise einem Festplattenstack mit einem Controller oder einer anderwei- tigen Speichereinheit, beispielsweise einem Bandlaufwerk mit Controller zur Aufzeichnung von Daten besteht und deren Aufbau und Funktion anhand des nachfolgend beschriebenen Blockschaltbilds gemäß Fig. 4 näher erläutert wird.
Die drahtlose Übertragungseinrichtung 7 besteht beispielsweise aus Mikrowellen- Transceivern 71 , 72 mit einer Spread-Spektrum-Sende/Empfangs-Technologie, aus einer Bluetooth- oder W-LAN-Übertragungstechnik oder dergleichen und schließt eine drahtlose Verbindung mit nicht näher dargestellten bedienerseitigen Kontrolleinheiten ein. Zur Erzielung einer hohen Datensicherheit wird ein spezielles Protokoll mit automatischem CRC-Check verwendet, welches samt Hardware-Technologie von den Funk-LANs aus der Computertechnik übernommen wird. Die Geräte arbeiten üblicherweise im Frequenzbereich von 2,4 bis 2,5 GHz, das in vielen Ländern für eine unlizenzierte Datenübertragung freigegeben ist. Diese Gerätetechnik ermöglicht eine zuverlässige und bedienerfreundliche Einbindung von Kontrollrechnern in die Kamera- und Objektivkontrolle in Verbindung mit einem kameraspezifischen Software-Treiber.
Das Kameramodul 2 gibt die aus den Bildsignalen erzeugten digitalen Assistsignale AS sowie die Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignale der Laufbildkamera 1 als Metadaten MD an die Bearbeitungseinheit 3 ab und empfängt
Steuer- und Datensignale ASS, CC und LCS für die Laufbildkamera 1 wie Aufnah- megeschwindigkeit, Blendenöffnungswinkel der Spiegelblende und dergleichen mit der Laufbildkamera 1 verbundenes Kamerazubehör, wie beispielsweise Sollwerte für die Iris-, Zoom- und Fokuseinstellung des Kameraobjektivs, sowie ein einen gewünschten Belichtungsmodus vorgebendes Mode-Select-Signal MS von der Bearbeitungseinheit 3.
Das Kameramodul 2 gibt Kamera-Steuersignale CC an die Steuerelektronik der Laufbildkamera 1 für die Einstellung von Kamera- und Zubehör-Sollwerten ab und ermöglicht durch den Anschluss eines Monitors 4 eine Betrachtung der aus den digitalen Assistsignalen AS zusammengesetzten Assistbilder unmittelbar am Kameramodul 2 und damit an oder in unmittelbarer Nähe der Laufbildkamera 1. Die Bearbeitungseinheit 3 weist mehrere Ausgänge auf, über die ein FBAS-, Y/C- und DV (Digitales Video)-Signals sowie ein Bilddaten enthaltendes, Signals BD an ein lokales Netzwerk, eine PAL- oder NTSC-Videoeinrichtung sowie an eine beliebige Speichereinheit abgegeben wird. Das zusammengesetzte Färb-, Bild-, Austast- und Synchronsignal FBAS entsteht durch die Zusammenführung von Luminanz- und Chrominanz-Signalen, während das Y/C-Signal den beiden separat auf eigenen Leitungen übertragenen Anteilen der Luminanz Y und Chrominanz C des gesamten Farbvideosignals entspricht. Bei dem DV-Signal handelt es sich um ein bei Consumer-Videorecordern oder Consumer- Camcordern verwendetes digitales Aufzeichnungsformat.
Die zentrale Bearbeitungseinheit 3 kann optional mit einem Monitor 5 verbunden werden, auf dem beispielsweise über eine entsprechende Umschalteinrichtung die von den einzelnen Laufbildkameras 1 mit Kameramodulen 2 aufgenommenen Filmbilder oder sonstige Steuersignale oder Daten, die für eine Bildanalyse und Bildauswertung erforderlich sind, angezeigt werden.
Die Verbindung eines einer Laufbildkamera 1 zugeordneten Kameramoduls 2 sowie eines weiteren, einer Laufbildkamera 11 zugeordneten Kameramoduls 2' mit einer zentralen Bearbeitungseinheit 3 ist schematisch in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellt.
Jedes der beiden Kameramodule 2, 2' ist einer Laufbildkamera 1 , 1' eines Filmsets zugeordnet und über einen Steuer- und Datenbus 6 bzw. 6' oder eine drahtlose Übertragungseinrichtung 7 bzw. T mit der zentralen Bearbeitungseinheit 3 verbunden, die u. a. den Monitor 5 ansteuert. Sind weitere Laufbildkameras vorgesehen, so werden diese ebenfalls mit einem Kameramodul gekoppelt, das jeweils über einen Steuer- und Datenbus bzw. eine drahtlose Übertragungseinrichtung mit weiteren Eingängen der Bearbeitungseinheit 3 verbunden wird.
Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild des Kameramoduls 2 gemäß den Fig. 1 und 2 enthält den im Assiststrahlengang S4 gemäß Fig. 1 angeordneten Bildsensor 20, eine Bildaufbereitungseinrichtung 21 , eine Datenkompressionseinrichtung 22, eine Verschlüsselungseinrichtung 23, ein Grafikboard 24, einen Interface/Controller 25 sowie eine Eingabetastatur 26 und ein Netzteil 27. Das an einen Eingang des Kameramoduls 2 angelegte, der Stellung der rotierenden Spiegelblende der Laufbildkamera entsprechende Blendenindexsignal Bl wird einem Eingang des Bildsensors 20, der Bildaufbereitungseinrichtung 21 , der Datenkompressionseinrichtung 22 und des Interface/Controllers 25 zu- geführt, wobei das notwendige Signaltiming in jeder Stufe auf die notwendigen Gegebenheiten angepasst wird, oder im Controller für jede der anderen Einheiten fertig angeboten wird. Die an einen weiteren Eingang des Kameramoduls 2 angelegten Kamerastatussignale CS bzw. Metadaten MD sowie beispielsweise Kameraobjektiv-Steuersignale LCS werden sowohl der Verschlüsselungseinrichtung 23 als auch dem Interface/Controller 25 zugeführt, der zusätzlich ein über einen weiteren Eingang des Kameramoduls 2 eingegebenes Time-Code-Signal TC, z. B. in Form eines Longitudinal-Time- Codes (LTC), erhält.
Eine an einen Spannungsanschluss des Kameramoduls 2 angelegte Versorgungsspannung U wird dem Netzteil 27 zugeführt, das den Bildsensor 20, die Bildaufbereitungseinrichtung 21 und den Interface/Controller 25 über eine Leitung 29 mit einer oder mehreren geregelten, konstanten Spannung versorgt.
Der Interface/Controller 25 steuert über einen Steuerbus 28 sowohl den Bildsensor 20 als auch die Bildaufbereitungseinrichtung 21 und die Datenkompressionseinrichtung 22 an.
Die in dem Blockschaltbild des Kameramoduls 2 zwischen der Datenkompressionsein- richtung 22 und dem Interface/Controller 25 angeordnete Verschlüsselungseinrichtung 23 kann alternativ auch in die Verbindung der Bildaufbereitungseinrichtung 21 mit der Datenkompressionseinrichtung 22 eingefügt werden. Der Ausgang der Bildaufbereitungseinrichtung 21 ist mit einem Eingang des Grafikboards 24 verbunden, das an einen Eingang eines Monitors 4 gelegt ist, der über eine Signalleitung 29 mit dem Inter- face/Controller 25 verbunden ist.
Die in Fig. 4 als Blockschaltbild dargestellte Struktur der Bearbeitungseinheit 3 weist mehrere Eingänge auf, die jeweils mit einem Kameramodul 2, 2' entsprechend dem in Fig. 3 dargestellten und vorstehend beschriebenen Kameramodul 2 ausgebildet sind. Obwohl in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 lediglich zwei Eingänge vorgesehen sind, die mit den Kameramodulen 2 und 2' verbunden sind, kann das Ausführungsbeispiel auch auf weitere mit der Bearbeitungseinheit 3 zu verbindende Kameramodule erstreckt werden, die jeweils über einen Steuer- und Datenbus bzw. eine drahtlose Übertragungseinrichtung mit einem Eingang der Bearbeitungseinheit 3 verbunden werden. Die Bearbeitungseinheit 3 enthält mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Entschlüsselungseinrichtungen 31 , 31', sowie Geometrie-Wandlungseinrichtungen 32, 32', die die Ausgangssignale der Kameramodule 2, 2' verarbeiten. Ein Controller 30 ist eingangsseitig mit den Geometrie-Wandlungseinrichtungen 32, 32', mit einer Eingabe- tastatur 34 sowie mit einem Speicher 33 verbunden. Ausgänge des Controllers 30 sind mit einer Dekompressionseinrichtung 35, einem lokalen Netzwerk LAN sowie dem optional vorzusehenden Monitor 5 verbunden, der mit einem weiteren Eingang mit einem Ausgang der Dekompressionseinrichtung 35 verbunden ist. Ein weiterer Ausgang der Dekompressionseinrichtung 35 ist mit einem Eingang einer Datenaufbereitungseinrich- tung 36 verbunden, an deren Ausgänge das FBAS-, Y/C und das DV-Signal abgegeben werden.
Die den einzelnen Kameramodulen 2, 2' zugeordneten Geometrie-Wandlungseinrichtungen 32, 32' können durch eine allen Kameramodulen 2, 2' gemeinsame Geometrie- Wandlungseinrichtung ersetzt werden, die in die Verbindung zwischen dem Controller 30 und der Dekompressionseinrichtung 35 eingefügt wird.
Die Bearbeitungseinheit 3 kann optional eine Frequenzanalyseeinrichtung 37, eine Helligkeitsanalyse-Einrichtung 38 und einen Bildspeicher 39 enthalten, deren Aufbau und Funktion nachfolgend anhand der Fig. 5 bis 7 näher erläutert wird.
Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verdeutlicht die Möglichkeiten der Bearbeitung der digitalen Assistsignale AS auf digitaler Ebene unter Einbeziehung der aus der Laufbildkamera 1 und deren Zusatzeinrichtungen abgeleiteten Steuersignale und Metadaten. Dabei stellen die Daten- und Signalverschlüsselung, die Geometrie-Wandlung, die Bildbearbeitung durch Zoomen, Auswählen eines Ausschnittes und Veränderung der Farbe, der Farbintensität, des Kontrastes und der Helligkeit der aus den digitalen Assistsignalen generierten Filmbilder sowie die verschiedenen Möglichkeiten des elektronischen Filmschneidens durch Auftrennen und be- liebiges Zusammenfügen von einzelnen Aufnahmen oder Aufnahmesequenzen und deren grafische Darstellung als Thumbnails auf der Benutzeroberfläche der Bearbeitungseinheit nur eine Auswahl der Bearbeitungsmöglichkeiten der digitalen Assistsignale auf einer digitalen Ebene dar.
Als weitere Funktionen können mit den Kameramodulen und der Bearbeitungseinheit gemäß den Fig. 3 und 4 neben Zeitlupen- und Zeitrafferfunktionen auch Mischfunktionen bei der Zusammenfügung von Filmbildern verschiedener Laufbildkameras, deren Kameramodule an die Bearbeitungseinheit gemäß Fig. 4 angeschlossen werden, sowie Doku- mentations- und Verwaltungsfunktionen realisiert werden.
Die Anzahl der an die Bearbeitungseinheit 3 gemäß Fig. 4 angeschlossenen Kameramodule 2 gemäß Fig. 3 ist nicht auf die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellten zwei Kameramodule beschränkt, sondern kann auch auf eine beliebige Anzahl Kameramodule erweitert werden, die beispielsweise der Anzahl Laufbildkameras an einem Filmset entspricht.
In den Fig. 5 bis 7 sind ausgewählte Beispiele für eine Bildanalyse und Bildauswertung zur Filmbildbetrachtung oder Steuerung von Funktionen der Laufbildkamera oder mit der Laufbildkamera verbundener Einrichtungen wie dem Kameraobjektiv dargestellt. Dabei sind die Möglichkeiten der Bildanalyse und Bildauswertung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, da sich aus der digitalen Bearbeitung in Verbindung mit entsprechenden Datenverarbeitungseinrichtungen unter Einsatz vorhandener oder für die Bildbearbeitung speziell entwickelter Software weitere Möglichkeiten ergeben.
Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung den Aufnahmestrahlengang S1, Sucherstrah- lengang S3 und Assiststrahlengang S4 der Laufbildkamera 1 mit dem mit der Laufbildkamera 1 verbundenen Kameramodul 2 und der zentralen Bearbeitungseinheit 3, in die eine Frequenzanalyseeinrichtung 37 integriert ist. Die Frequenzanalyseeinrichtung 37 enthält einen Frequenz- oder Spektralanalysator, der als FFT (Fast Fourier Transforma- tion)-Analysator oder als Analysator nach dem Prinzip des Überlagerungsempfängers aufgebaut ist und das Frequenzspektrum eines im Zeitbereich erfassten Signals entweder mit diskreter Fourier-Transformation berechnet oder in an sich bekannter Weise das zu vermessende Frequenzband entsprechend der aktuellen Spannungshöhe eines Sägezahngenerators durchstimmt. Zu diesem Zweck ist die Frequenzanalyseeinrichtung 37 mit den digitalen Assistsignalen AS und den Metadaten MD, insbesondere mit der Fo- kuseinstellung des Kameraobjektivs 10 beaufschlagt.
Zur automatischen Fokussierung des Kameraobjektivs 10 und/oder zur Anzeige der Fo- kussierungseinstellung des Kameraobjektivs 10 errechnet die Frequenzanalyseeinrichtung 37 in Verbindung mit dem Prozessor der Bildbearbeitungseinheit 3 die Frequenzver- teilung in einem Videoassistbild oder dessen vorgegebenen Bereichen und ermittelt aus dem Anteil hoher Frequenzen im digitalen Assistbild die Schärfeeinstellung des Kamera- Objektivs 10. Wenn das Kameraobjektiv 10 scharf gestellt ist, dann findet sich viel Energie in den höheren Frequenzbereichen des digitalen Assistbildes, so dass die Frequenzanalyseeinrichtung 37 ein Signal ausgeben kann, das mit maximaler Fokussierung des Kameraobjektives 10 ein Maximum ergibt.
Durch die Abgabe eines Fokussierungssignals FS an eine Motorsteuerung 81 zur Ansteuerung eines mit dem Kameraobjektivs 10 verbundenen Servomotors 82 wird das Kameraobjektiv 10 über den Einstellbereich der Fokussierung verstellt und die Frequenzanalyseeinrichtung 37 ermittelt die Energie in den hohen Frequenzbändern des digitalen Assistbildes. Der in die Bearbeitungseinheit 3 integrierte Prozessor speichert die Anteile hoher Frequenzen bei den einzelnen Fokussierungseinstellungen und gibt ein Fokussierungssignal FS an die Motorsteuerung 81 ab, mit dem der Servomotor 82 das Kameraobjektiv 10 in die Einstellung bringt, in der das Maximum hoher Frequenzanteile und damit maximaler Bildschärfe erfasst wurde.
Alternativ oder zusätzlich gibt die Frequenzanalyseeinrichtung 37 ein Anzeigesignal an den Monitor 4, 5 ab, das eine numerische Anzeige in Form eines Zahlenwertes oder eine grafische Anzeige beispielsweise in Form eines Laufbalkens auslöst. Anhand der numerischen oder grafischen Anzeige kann der Benutzer die Fokuseinstellung des Kameraob- jektivs 10 durchfahren und den maximalen Anzeigewert ermitteln.
Weiterhin kann vorgesehen werden, einen scharf einzustellenden Bildbereich aus dem gesamten digitalen Assistbild zu isolieren, in dem ein Rahmen um den Bildbereich im Videoassist-Monitor beispielsweise durch Aufziehen eines Rechtecks mit Hilfe einer Computermaus angegeben wird, innerhalb dessen die Frequenzanalyse erfolgen soll. Dadurch wird sichergestellt, dass der gewünschte Bildbereich, der beispielsweise einen Schauspieler erfasst, und nicht der verbleibende Bereich des digitalen Assistbildes fo- kussiert wird.
Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellung den Aufnahmestrahlengang S1 , Sucherstrahlengang S3 und Assiststrahlengang S4 der Laufbildkamera 1 mit dem mit der Laufbildkamera 1 verbundenen Kameramodul 2 und der zentralen Bearbeitungseinheit 3, in die eine Helligkeitsanalyse-Einrichtung 38 integriert und mit den digitalen Assistsignalen AS sowie mit einem die Iriseinstellung des Kameraobjektivs 10 angebenden Signal IK beauf- schlagt ist und ausgangsseitig ein Irissteuersignal IS an eine Motorsteuerung 91 zur Ansteuerung eines mit der Assistoptik 19 verbundenen Servomotors 92 sowie ein Anzeige- Signal an mindestens einen der Monitore 4, 5 abgibt. Die Helligkeitsanalyse-Einrichtung 38 ermöglicht es, Bereiche im digitalen Assistbild und damit im Filmbild zu ermitteln, die über bzw. unterbelichtet sind. Über den bekannten Helligkeitszusammenhang zwischen der Filmbelichtung unter Berücksichtigung der Filmempfindlichkeit einerseits und dem optoelektronischen Wandler 20 andererseits ist sichergestellt, dass auf dem Laufbildfilm unter- bzw. überbelichtete Bereiche auch im digitalen Assistbild zu dunkel oder zu hell sind. Die jeweilige Helligkeit hängt dabei von der Irisblende in der Assistoptik 19 ab, so dass man je nach Einstellung der Irisblende in der Assistoptik 19 und in Abhängigkeit vom verwendeten Filmtyp die Unter- oder Überbelichtung bestimmter Bereiche im FiIm- bild erkennen kann, wenn das Assistbild in dem betreffenden Bereich zu hell oder zu dunkel ist.
Dem entsprechend wird aus den optischen Komponenten im Assiststrahlengang S4 und der Stellung der Irisblende in der Assistoptik 19 eine Beziehung zwischen der Helligkeit auf dem Laufbildfilm und der Helligkeit der von dem optoelektronischen Wandler 20 abgegebenen digitalen Assistsignale AS hergestellt und die daraus abgeleiteten Werte werden in einem Tabellenspeicher der Bearbeitungseinheit 3 abgelegt. Zur optimalen Helligkeitserfassung wird das Assistbild in ein Schwarz-/Weiss-Bild umgewandelt und es werden sämtliche Pixel oder Pixel eines ausgewählten Bereichs des Assistbildes bezüg- lieh ihrer Helligkeit abgetastet. Durch die Festlegung oberer und unterer Grenzwerte für eine Über- und Unterbelichtung eines Filmbildes oder nur des oberen oder untere Grenzwertes wird bei einem Vergleich der Helligkeitswerte der einzelnen Pixel mit mindestens einem der beiden Grenzwerte ermittelt, ob der betreffende Grenzwert über- oder unterschritten wird. Bereiche, die einen oberen Grenzwert überschreiten, zeigen somit eine Überbelichtung des Filmbildes an, während Bereiche, die einen unteren Grenzwert unterschreiten, eine Unterbelichtung des Filmbildes angeben.
Die Anzeige unter- bzw. überbelichteter Bereiche eines Filmbildes bzw. digitalen Assistbildes kann in grafischer Darstellung, beispielsweise durch Falschfarben oder in schraffierter Form auf mindestens einem der Monitore 4, 5 erfolgen. Alternativ kann das normale farbige Assistbild angezeigt werden und nur den unter- oder überbelichteten Bildbereichen eine besondere Darstellung überlagert werden.
Eine weitere Alternative besteht darin, die Helligkeit der einzelnen Pixel in Helligkeits- klassen einzuteilen, beispielsweise Helligkeit von 0 bis 15, 16 bis 31 , 32 bis 47, ..., 240 bis 255 und diese beispielsweise 16 Bereiche in unterschiedlicher Farbdarstellung wie auf einer Landkarte oder als Reliefdarstellung bzw. topografische Darstellung anzuzeigen. Aus dieser Darstellung kann der Benutzer visuell sehr schnell die Helligkeitsverteilung im Filmbild bzw. digitalen Assistbild beurteilen.
Da die Helligkeitsübertragung im Assiststrahlengang S4 nicht gleichmäßig ist, weil wie bei allen optischen Systemen die Bildecken dunkler sind und dieser Effekt durch die Verwendung bestimmter Objektive und Iriseinstellungen dieser Objektive noch verstärkt wird, kann zusätzlich vorgesehen werden, diese Zonen des digitalen Assistbildes in der den Helligkeitszusammenhang zwischen Filmbild und optoelektronischen Wandler ange- benden Tabelle zu berücksichtigen und eine differentielle Erfassung der Übertragungsfunktion zu ermöglichen. Diese zusätzlichen Daten werden durch Vermessung der verwendeten Kameraobjektive sowie durch Eingabe dieser Daten in den Tabellenspeicher der Bearbeitungseinheit 3 berücksichtigt.
Eine Erweiterung des gesamten Messbereichs ist dadurch möglich, dass die Irisblende der Assistoptik 19 motorisch während eines Messzyklus geöffnet und geschlossen wird, was durch eine entsprechende Ansteuerung der Motorsteuerung 91 mittels des Irissteuersignals IS von der Helligkeitsanalyse-Einrichtung 38 erfolgt. Da die Dynamik des Films im Allgemeinen größer ist als die Dynamik des optoelektronischen Wandlers 20 und die Übertragungsfunktion von der Irisblende der Assistoptik abhängt, kann so der Messbereich erweitert werden.
Fig. 7 zeigt in weiterer Anwendung eine Bildanalyse und Bildauswertung zur Mattschei- benstrukturentfernung mit einer schematischen Darstellung des Aufnahmestrahlengangs S1 , Sucherstrahlengangs S3 und Assiststrahlengangs S4 der Laufbildkamera 1 mit dem mit der Laufbildkamera 1 verbundenen Kameramodul 2 und der zentralen Bearbeitungseinheit 3, in die ein Bildspeicher 39 integriert ist, der mit einem die Iriseinstellung des Kameraobjektivs 10 angebenden Signal IK beaufschlagt ist und ein von der Struktur der im Ausspiegelungs-Strahlengang S2 angeordneten Mattscheibe 14 befreites Anzeigesig- nal an mindestens einen der Monitore 4, 5 abgibt.
Diese zusätzliche Bildanalyse und Bildauswertung geht von der Erkenntnis aus, dass die Mattscheibe 14 eine bestimmte Struktur aufweist, die im digitalen Assistbild zu erkennen ist. Durch die Aufnahme eines neutralen, beispielsweise gleichmäßig grauen Bereichs, mittels der Laufbildkamera 1 ergibt sich ein Muster der Mattscheibenstruktur, das in einem Speicher der Bearbeitungseinheit 3 abgespeichert wird. Dabei wird gleichzeitig das so genannte Fixed Pattern Noise des optoelektronischen Wandlers 20 erfasst und zusammen mit dem Muster der Mattscheibenstruktur abgespeichert. Das abgespeicherte Muster wird bei einer Filmaufnahme von den aktuell eingehenden Assistbildern pixelweise subtrahiert und führt somit zu einer von der Mattscheibenstruktur und dem Fixed Pat- tern Noise des optoelektronischen Wandlers befreites Bild.
Da die Mattscheibenstruktur umso stärker in Erscheinung tritt, je weiter das Kameraobjektiv 10 abgeblendet ist, muss gegebenenfalls eine von der Einstellung der Irisblende des Kameraobjektivs 10 abhängige Verstärkung des Fixed Pattern-Bildes durchgeführt werden oder es werden alternativ mehrere von der Stellung der Irisblende des Kameraobjektivs 10 abhängige Korrekturbilder gespeichert und bei der Subtraktion von den aktuell aufgenommenen Filmbildern berücksichtigt.
Bezugszeichenliste

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verarbeiten von aus einem Aufnahmestrahlengang (S1) einer Lauf- bildkamera (1) abgezweigten Filmbildern, die mit einem optoelektronischen Wandler (20), der in einem in Abhängigkeit von der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera (1 ) periodisch unterbrochenen Assiststrahlengang (S4) der Laufbildkamera (1 ) angeordnet ist, in digitale Assistsignale (AS) umgewandelt werden, die mit einer mit der Bildaufnahmefrequenz der Laufbildkamera (1) übereinstimmenden Bildfre- quenz oder mit einer Assistbildfrequenz an eine Bearbeitungseinheit (3) abgegeben werden, der zusätzlich Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignale der Laufbildkamera (1 ) oder mit der Laufbildkamera (1) verbundener Einrichtungen (10) als Metadaten (MD) zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bearbeitungseinheit (3)
Bildaufbereitungsfunktionen, mit denen die digitalen Assistsignale (AS) und Metadaten (MD) in digitaler Form mit vorgebbarer Bildfrequenz oder einzeln zu aufbereiteten digitalen Assistbildern verarbeitet werden, und/oder
Bildanalysefunktionen zur Analyse der aus den digitalen Assistsignalen (AS) zusammengesetzten digitalen Assistbilder enthält und
digitale Ausgangsdaten und Steuersignale an Steuermodule der Laufbildkamera (1) oder die mit der Laufbildkamera (1 ) verbundenen Einrichtungen (10), an ein Netzwerk (LAN), oder als analoge oder digitale Videosignale (FBAS, Y/C, DV, BD) an einen mit der Bearbeitungseinheit (3) verbundenen - Monitor (4, 5) abgibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Assistsignale (AS) zur Veränderung der Bildgeometrie, der Farbe, des Kontrastes und/oder der Helligkeit der Filmbilder mittels einer mit der Bearbeitungseinheit (3) verbundenen Eingabevorrichtung (34) und/oder in der Bearbeitungseinheit (3) gespeicherter Programme bearbeitet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filmbilder mittels eines anamorphotischen Kameraobjektivs der Laufbildkamera (1) ana- morphotisch verzerrt und die aus den digitalen Assistsignalen (AS) zusammengesetzten digitalen Assistbilder in der Bearbeitungseinheit (3) anamorphotisch entzerrt werden.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Bildausschnitte der Filmbilder durch Bearbeitung der digitalen Assistbilder mittels der mit der Bearbeitungseinheit (3) verbundenen Eingabevor- richtung (34) ausgewählt und/oder durch elektronisches Zoomen vergrößert werden.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) einzelnen Filmbildern oder Filmbildsequenzen mittels der Metadaten (MD) digitale Assistsignale (AS) zuordnet und dass die den einzelnen Filmbildern oder Filmbildsequenzen zugeordneten, aus den digitalen Assistsignalen (AS) zusammengesetzten digitalen Assistbilder mittels ü- ber die Eingabevorrichtung (34) eingebbarer oder von einem Steuerprogramm ab- rufbarer Steuersignale in veränderbarer Reihenfolge aneinander gefügt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne oder mehrere digitale Assistbilder oder Assistbildsequenzen auf der Benutzeroberfläche eines mit der Bearbeitungseinheit (3) verbundenen Monitors (5), vorzugsweise in der
Form von Thumbnails, dargestellt und mittels über die Eingabevorrichtung (34) eingebbarer oder von einem Steuerprogramm abrufbarer Steuersignale ausgewählt und/oder zusammengestellt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Assistsignale (AS) und Metadaten (MD) von mehreren, mit jeweils einer Laufbildkamera (1 ) verbundenen Kameramodulen (2, 21) an Eingänge der Bearbeitungseinheit (3) abgegeben werden.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) in einem Auto-Record-Mode zur selbsttätigen Aufzeichnung von digitalen Assistsignalen (AS) und/oder Metadaten (MD) während des Laufs der Laufbildkamera (1) betrieben wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzverteilung in den die Filmbilder wiedergebenden, aus den digitalen Assistsignalen (AS) zusammengesetzten digitalen Assistbildern während einer Veränderung der Fo- kussierung des Kameraobjektivs (10) analysiert, der Anteil hoher Frequenzen in den verschiedenen Fokuseinstellungen ermittelt und der Fokus des Kameraobjektivs (10) auf einen Wert eingestellt wird, bei dem ein digitales Assistbild ein Maximum an hohen Frequenzen aufweist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kameraobjektiv (10) über einen Fokussierungsbereich verstellt wird, die digitalen Assistbilder mit den Metadaten (MD) jeder Fokuseinstellung gekoppelt werden und die Energie der hohen Frequenzbänder jedes digitale Assistbildes ermittelt und die ermittelten Werte temporär gespeichert oder angezeigt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die temporär ge- speicherten Werte miteinander verglichen und der Fokus des Kameraobjektivs (10) auf einen Wert eingestellt wird, bei dem die Energie der hohen Frequenzbänder des digitalen Assistbildes maximal ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte numerisch oder grafisch vorzugsweise in Form eines Laufbalkens auf einem mit der Bearbeitungseinheit (3) verbundenen Monitor (4, 5) dargestellt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit der den Filmbildern entsprechenden, aus den digitalen Assistsignalen (AS) zusammengesetzten digitalen Assistbilder unter Berücksichtigung des Helligkeitszusammenhangs zwischen den Filmbildern und den digitalen Assistbildern analysiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit der Pixel der digitalen Assistbilder mit mindestens einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird und dass ein Unter- oder Überbelichtungssignal abgegeben wird, wenn die Pixel eines Bildbereichs des digitalen Assistbildes den oder die vorgegebenen Grenzwert(e) unter- oder überschreiten.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Assistbilder in Schwarz/Weiß-Bilder umgewandelt werden und die Helligkeit der Pixel der digitalen Assistbilder analysiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der unter- oder ü- berbelichtete Bildbereich visuell, insbesondere durch Falschfarben oder Schraffur im digitalen Assistbild hervorgehoben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hellig- keitswerte der Pixel vorgegebenen Helligkeitsklassen zugeordnet werden, die grafisch abgestuft, vorzugsweise in unterschiedlichen Farbdarstellungen, reliefförmig oder in topografischer Darstellung, angezeigt werden.
18. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Helligkeitszusammenhang zwischen den Filmbildern und den digitalen Assistbildern in der Bearbeitungseinheit (3) unter Berücksichtigung der Blendeneinstellung der Assistoptik (19) bzw. der im Assiststrahlengang (S4) angeordneten optischen Komponenten tabellarisch gespeichert wird.
19. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitswerte der Pixel der digitalen Assistbilder in Ab- hängigkeit von den Bildbereichen innerhalb eines digitalen Assistbildes unter Berücksichtigung der Daten und/oder der Iriseinstellung des verwendeten Kameraobjektivs (10) korrigiert werden.
20. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Irisblende des verwendeten Kameraobjektivs (10) zur Erweiterung des Mess- oder Analysebereichs während eines Mess- oder Analysezyklus verändert wird.
21. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur einer im Assiststrahlengang (S4) angeordneten Mattscheibe (14) zur Abbildung der digitalen Assistbilder erfasst und als Korrekturbild gespeichert wird und dass die gespeicherten Korrekturbilder pixelweise von den digitalen Assistbildern subtrahiert werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , gekennzeichnet durch eine von der Iriseinstellung des verwendeten Kameraobjektivs (10) abhängige Verstärkung des Korrekturbil- des.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, von verschiedenen Iriseinstellungen des verwendeten Kameraobjektivs (10) abhängige Korrekturbilder gespeichert werden.
24. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) die digitalen Assistsignale (AS) und Metadaten (MD)
während des Einlesens der digitalen Assistsignale (AS) und Metadaten (MD) oder
- während der Signal- bzw. Datenausgabe oder
während einer Konvertierung der Metadaten (MD) und digitalen Assistsignale (AS) zwischen dem Signal- und Datenempfang und der Signal- bzw. Datenausgabe
speichert bzw. bearbeitet.
25. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die digitalen Assistsignale (AS) und/oder Metadaten (MD) vor der Übertragung zur Bearbeitungseinheit (3) verschlüsselt und in der Bearbeitungseinheit (3), vorzugsweise am Eingang der Bearbeitungseinheit (3), entschlüsselt werden.
26. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Assistsignale (AS) und/oder Metadaten (MD) ü- ber einen Steuer- und Datenbus (6) zwischen dem Kameramodul (2) und der Bearbeitungseinheit (3) ausgetauscht werden.
27. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Assistsignale (AS) und/oder Metadaten (MD) ü- ber eine drahtlose Übertragungseinrichtung (7), vorzugsweise über Mikrowellen- Transceiver (71 , 72), eine Bluetooth- oder W-,LAN-Verbindung, zwischen dem Ka- meramodul (2) und der Bearbeitungseinheit (3) ausgetauscht werden.
28. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) drahtlos oder über einen Steuer- und Datenbus mit mindestens einer bedienerseitigen Kontrolleinheit verbunden ist.
29. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
ein mit der Laufbildkamera (1 ) verbundenes Kameramodul (2), das einen in einem vom Filmaufnahmestrahlengang (S1) der Laufbildkamera (1) abgezweigten Assiststrahlengang (S4) angeordneten Bildsensor (20) und ein Interface und/oder einen Controller (25) enthält, welche eingangsseitig mit von der Stellung einer rotierenden Spiegelblende (11) der Laufbildkamera (1 ) abgeleiteten Spiegelblendensig- nalen (Bl) und Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignalen (CS, LCS) der Laufbildkamera (1 ) sowie mit der Laufbildkamera (1 ) verbundener Einrichtungen (10) beaufschlagt und mit einer Eingabevorrichtung (26) zur manuellen Eingabe von Steuersignalen und Daten verbunden ist und ausgangsseitig Steuersignale an den Bildsensor (20) sowie aus den Ausgangssignalen des Bildsensors (20) abgeleitete digitale Assistsignale (AS) und aus den Aufnahme-, Steuer- und/oder Statussignalen (CS, LCS) der Laufbildkamera (1) sowie mit der Laufbildkamera (1) verbundener Einrichtungen (10) abgeleitete digitale Metadaten (MD) an eine Bearbeitungseinheit (3) abgibt und Steuersignale (ASS, CC, LCS) von der Bearbeitungseinheit (3) empfängt, die ausgangsseitig mit einem digitalen Netzwerk (LAN) verbunden ist und/oder Steuersignale, analoge oder digitale Videosignale an mindestens einen
Monitor (4, 5) und /oder die mit der Laufbildkamera (1 ) verbundenen Einrichtungen (10) und/oder eine Aufzeichnungseinrichtung (Videorecorder) abgibt.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Interface und/oder der Controller (25) zusätzlich mit Timecode-Signalen (TC) der Laufbildkamera (1 ) beaufschlagt ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass eine Farbaufbereitungseinrichtung (21) eingangsseitig mit einem Ausgang des Bildsensors (20) und des Interface/Controllers (25) und ausgangsseitig mit einem Eingang des Interface/Controllers (25) verbunden sowie mit dem Spiegelblendensignal (Bl) beaufschlagt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang der Farbaufbereitungseinrichtung (21) und dem Eingang des Inter- face/Controllers (25) eine Verschlüsselungseinrichtung (23) angeordnet und mit den Aufnahme-, Status- und/oder Steuersignalen (MD, CS, LCS) der Laufbildkamera (1) sowie mit der Laufbildkamera (1 ) verbundener Einrichtungen (10) beaufschlagt ist.
33. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgang der Farbaufbereitungseinrichtung (21 ) und dem Eingang des Interface/Controllers (25) eine Bildkompressionseinrichtung (22) angeordnet und eingangsseitig mit Steuersignalen des Inter- face/Controllers (25) und der Spiegelblendensignale (Bl) beaufschlagt ist.
34. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang der Farbaufbereitungseinrichtung (21) über ein Grafikboard (24) mit einem Monitor (4) verbunden ist.
35. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) aus einem Personal Computer oder einer Datenaufzeichnungseinheit mit einem Controller besteht, ein- gangsseitig mit mindestens einem Kameramodul (2, 2') und ausgangsseitig mit mindestens einem Kameramodul (2, 71) und/oder einem lokalen Netzwerk (LAN) und/oder einer normierte Videosignale (FBAS1 Y/C) verarbeitenden Anzeigeeinrichtung verbunden ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) ausgangsseitig zusätzlich ein digitales Videosignal (DV) abgibt.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) mindestens eine mit dem Ausgang des Kameramoduls (2, 2') verbundene Entschlüsselungseinrichtung (31, 31'), eine mit einem Ausgang eines Controllers (30) verbundene Datenaufbereitungseinrichtung (36), eine zwischen der Entschlüsselungseinrichtung (31, 31') und dem Controller (30) oder zwischen dem
Controller (30) und der Datenaufbereitungseinrichtung (36) angeordnete Geometriewandlungseinrichtung (32, 32') sowie einen Speicher (33) enthält, die mit dem Controller (30) verbunden sind.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Controller (30) und der Datenaufbereitungseinrichtung (36) angeordnete Dekompressi- onseinrichtung (35).
39. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch einen eingangsseitig mit dem Controller (30) und der Dekompressionseinrichtung (35) verbundenen Monitor (5).
40. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 29 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) eine Frequenzanalyse- Einrichtung (37) enthält, die eingangsseitig mit den digitalen Assistsignalen (AS) und Metadaten (MD) beaufschlagt ist und ausgangsseitig ein Fokussierungssignal (FS) an eine Motorsteuerung (81) zur Ansteuerung eines mit dem Kameraobjektiv (10) gekoppelten Servomotors (82) abgibt.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzanalyse-Einrichtung (37) aus einem in die Bearbeitungseinheit (3) integrierten FFT- (Fast Fourier Transformation)-Analysator oder nach dem Prinzip des Überlagerungsempfängers aufgebauten Spektralanalysator besteht.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40 oder 41 , dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzanalyse-Einrichtung (37) ein Anzeigesignal zur numerischen oder grafischen Anzeige der Fokuseinstellung des Kameraobjektivs (10) an den Monitor (4, 5) abgibt.
43. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 40 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Monitor (4, 5) mit einer Einrichtung zur Eingrenzung eines mit maximaler Bildschärfe abzubildenden Bildinhalts verbunden ist.
44. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 29 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) eine Helligkeitsanalyse- Einrichtung (38) enthält, die eingangsseitig mit den digitalen Assistsignalen (AS) und einem die Iriseinstellung des Kameraobjektivs (10) angebenden Signal (IK) beaufschlagt ist und ausgangsseitig ein Anzeigesignal zur numerischen oder grafischen Anzeige der Helligkeit und/oder Überbelichtung von Bereichen der digitalen Assistbilder an den Monitor (4, 5) abgibt.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitsanalyse-Einrichtung (38) ausgangsseitig ein Irissteuersignal (IS) an eine Motorsteuerung (91 ) zur Ansteuerung eines mit der Assistoptik (19) verbundenen Servomotors (92) abgibt, das die Irisblende der Assistoptik (19) während eines Messzyklus öff- net und schließt.
46. Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungseinheit (3) einen die Struktur der Mattscheibe (14) speichernden Bildspeicher (39) enthält und dass die Bearbeitungseinheit (3) mit einem die Iriseinstellung des Kameraobjektivs (10) angebenden Signal (IK) beaufschlagt ist und ein von der Mattscheibenstruktur befreites Anzeigesignal an den Monitor (4, 5) abgibt.
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