KR970005226B1 - 디지탈 이미지를 발생하기 위한 주사장치 - Google Patents

디지탈 이미지를 발생하기 위한 주사장치 Download PDF

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인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션
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Abstract

내용 없음.

Description

디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치
제1도는 본 발명에 따른 퍼스널 컴퓨터 시스템의 블록도.
제2a도는 본 발명에 따른 필름의 농도/신호 대 잡음비와 노출 시간과의 관계를 도시하는 도면.
제2b도는 본 발명에 따른 필름의 농도/신호 대 잡음비와 노출 시간과의 관계를 도시하는 도면.
제3도는 본 발명에 따른 필름 현상 시스템을 도시하는 도면.
제4도는 본 발명에 따른 스티칭 처리의 블록도.
제5a도는 본 발명에 따른 필름 스티칭을 도시 하는 도면.
제5b도는 본 발명에 따른 결함제거를 도시하는 도면.
제6도는 본 발명에 따른 특정 수용기에 나타난 3가지의 기본적 필름 색소 칼라 및 그 범위를 도시하는 그래프.
제7도는 본 발명에 따른 적층 필름의 그래프 및 특정 수용기에 나타난 6가지의 필름 색소 칼라 및 그 범위를 나타내는 도면.
제8도는 본 발명에 따라 각각의 화소치를 결정하는 필름 현상을 위한 이미지 처리의 블록도.
제9도는 본 발명에 따른 이중 필름 처리 시스템을 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : CPU 12 : 버스
14 : RAM 16 : ROM
18 : 입출력 어뎁터 20 : 디스크장치
22 : 사용자 인터페이스 어뎁터 24 : 키보드
26 : 마우스 28 : 스피커
32 : 마이크로폰 34 : 통신어뎁터
36 : 디스플레이 어뎁터 38 : 디스플레이 장치
550 : 미현상 이미지 553 : 필름 결함
554 : 화소 560 : 현상된 이미지
본 발명은 일반적으로 이미지 처리(image processing)의 개선에 관한 것으로, 특히 전자 이미지 처리 기술(electronic imaging technology)을 적용하여 필름 처리를 강화하는 것에 관한 것이다.
이미지 강화(image enhoncement)는 많은 특허의 대상이 되어 왔다. 예를 들면, 미합중국 특히 제4,606,625호는 개별적으로 컬러화되어야 하는 프레임들의 수를 줄이기 위해 보간법(interpolative techniques)이 사용된, 흑백 필름을 컬러화하기 위한 시스템을 개시한다.
이미지 강화에 대한 종래 기술의 또 다른 예로는 미합중국 특허 제4,907,075호가 있는데, 이는 선택된 이미지에 대해 광범위한 색채(large pallette)중에는 한정된 수의 표시 칼라(presentation colors)를 선택하는 방법을 개시한다. 이미지의 3차원 칼라 히스토그램이 생성되고 상기 이미지에서가장 빈번히 발생하는 제1칼라가 선택된다. 후속 표시 칼라들은 가장 높은 가중치 발생 빈도(highost weighted frequency of occurrence)를 갖는 칼라들을 한번에 하나씩 선택함으로써 선택되는데, 여기서 가중치는 이전에 선택된 칼라에 가장 가까운 칼라들은 매우 작은 가중치를 갖는 반면에 이전에 선택된 칼라로부터 가장 먼 칼라들은 가장 큰 가중치를 갖는다.
이미지 강화 시스템이 또 다른 실시예로는 미합중국 특허 제4,984,072호가 있는데, 이는 이미지들을 디지탈적으로 포착(capture)하고, 대화식으로 유사한 색상(hues)을 갖는 이미지 내의 피사체에 대응하는 마스크(masks)를 정의하고, 이들 마스크로부터 영역(regions)을 생성하고, 각 영역에 대해, 이미지 그레이-스케일 정보(image gray-scale information)를 단일의 색상, 명도 및 채도 값들로 변환하기 위한 칼라 전송 함수(color transfer function)를 정의함으로서 이미지 또는 영하(motion picture)와 같은 일련의 이미지의 칼라를 강화하기 위한 시스템 및 방법을 도시한다. 그 후 각 영역내의 그레이 스케일 값은 그 영역의 칼라 전송 함수를 통해 처리되고, 그에 따른 칼라가 이미지에 적용되며, 차후의 검색 및 디스플레이를 위해 저장된다.
이미지 처리 시스템이 또 다른 예로는 미합중국 특허 제5,041,992호가 있는데, 이는 사용자 조작가능한 그래프 요소(user manipulable graphic elements)의 대화식 설계를 위한 시스템 및 방법을 개시한다. 이 시스템을 통해 사용자는 차후 프로그램을 생성하는데 사용될 수 있는 그래프 요소를 생성하고 조작할 수 있다.
미합중국 특허 제5,041,995호는 현상된 필름 네거(developed film negative)를 인화하기 위해 사용되는 노출(exposure)을 제어하기 위한 방법을 개시한다. 상기 특허는 필름이 처리된 후에 네거 필름 매체를 검사하는데 적합하다.
미합중국 특허 제4,554,460호는 피사체의 전자 주사 동안 이미지의 노출을 제어하기 위한 광검파기 자동적응 감광도 시스템(a photodetector automatic adaptive sensitivity system)을 개시한다.
본 출원인이 인지하고 있는 이들 종래의 특허나 어떤 다른 종래의 기술도 전자 이미지 처리 기술을 적용하여 필름 현상을 강화하는 방법이나 시스템은 개시하지 않고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전자 이미지 처리 기술은 적용하여 필름 현상을 강화하는데 있다.
본 발명의 상기 목적 및 다른 목적들은 필름 현상 동안 필름을 주사(scan)하는 프로세서 메모리내의 프로세스(process)의 동작에 의해 성취된다. 상기 현상 프로세스 동안 행해지는 여러번의 주사결과는 각기 이미지로서 획득된다. 그후, 각각의 개별적 이미지는 하이라이트(highlights) 및 새도우(shadows)로 분리되어 최적화된다. 이렇게 도출된 이미지는 재조립되어 더 좋은 이미지를 생성한다. 필름의 모든 후속처리는 전자적으로 실행되기 때문에 단지 현상액 배드(developer bath)만이 필요하다.
본 발명은 IBM사로부터 구입가능한 IBM RISC SYSTEM/6000 컴퓨터에 상주하는 운영 체제하에서 바람직하게 실행된다. 제1도에 대표적인 하웨어 환경이 도시되어 있는데, 이는 통상의 마이크로프로세서와 같은 중앙처리장치(10)를 구비하며 시스템버스(12)를 통해 상호 접속된 다수의 다른 장치들을 구비한 본 발명에 따른 전형적인 워크 스테이션의 하드웨어 구성을 도시한다. 제1도에 도시된 워크 스테이션은 임의 접근 기억장치(RAM)(14), 판독 전용 기억장치(ROM)(16), 디스크 장치(20)와 같은 주변 장치들을 버스에 접속하기 위한 I/O 어뎁터(18), 키보드(24), 마우스(26), 스피커(28), 마이크로폰(32), 및/또는 터치 스크린장치(touch screen device)(도시되지 않음)와 같은 다른 사용자 인터페이스 장치들을 버스에 접속하기 위한 사용자 인터페이스 어뎁터(22), 워크스테이션을 데이터 처리 네트워크에 접속하기 위한 통신 어뎁터(34) 및 버스와 디스플레이 장치(38)를 접속하기 위한 디스플레이 어뎁터(36)를 포함한다. 워크 스테이션에는 AIX운영 체제 및 툴키트(toolkit)로서 포함되어 본 발명을 구성하는 컴퓨터 소프트웨어가 상주한다.
폴리스펙트럴리 인코디드 필름(POLYSPECTRALLY ENCODED FILM)
폴리스펙트럴리 인코디드 필름은 유니버셜, 멀티스피드 컬러필름(multispeed color film)을 말한다. 이 필름은 본 발명에 따라 주사되며 컴퓨터 처리될 기록 매체로서 사용된다. 비록, 본 발명에 의해 금지되는 바는 아니지만, 이 필름은 직접적으로 보여지거나 인화됨을 목적으로 하지는 않는다. 전형적으로 6개 이상의 총을 갖으나 3가지의 표준 색소 칼라만을 갖는 종래의 칼라 필름과는 달리, 이 필름은 층들 사이에 6가지의 색소(dye) 칼라들을 할당한다. 처리된 필름은 각 색소에 대한 개개의 칼라에 대해 주사된다. 비록 6가지의 색소칼라들 사이에 크로스토크(crosstalk)가 발생할 수 있으나, 주사에 의해 각 화소에는 6차 방정식이 제공된다. 이 행렬을 풀면 6가지의 색소 이미지들로 분리된다. 그후 알고리즘은, 각 화소에 대해, 가장 입상도가 양호한(grainless) 표현을 제공하는 색소 이미지나 브렌드(blend)를 선택하며, 이로서 광범위한 유효 필름 속도에 걸쳐 현 기술수준의 필름보다 더 우월한 이미지를 조립할 수 있다.
종래의 사진은 강을 감지(see)하기 위해 할로겐화 은결정(silver halide crystal)을 사용한다. 단일 광량자는 결정(cristal)내에서 단일의 자유 은 원자를 생성하는 감광 색소 분자(sensitizing dye molecule)를 여기할 수 있다. 이러한 은 원자는 또 다른 광량자가 또 다른 자유 은 원자를 생성하지 않으면 약 1초내에 격자(lattice)로 복귀하며, 두 개의 은 원자는 상호 인력에 의해 안정한 핵을 형성하여 보다 많은 광량자가 보다 많은 은 원자를 생성함에 따라 성장한다. 전형적으로 10개의 원자보다 적을 때, 핵은 현상액이 한 결정내의 모든 속박 은(boung silver)을 감소시킬 수 있는 게이트(gate)가 된다. 필름 제조자는 결정 또는 입자(grain) 크기를 선택한다. 입자들이 큰 경우, 각 입자에 적절한 현상을 위해 필요한 노출을 제공함에 있어, 단위 영역당 보다 적은 광량자가 요구된다. 그러나, 입자들이 작은 경우, 이미지는 미립자형(fine-grained)이 될 것이며, 각 입자에 현상에 필요한 충분한 광량자를 제공하기 위하여 단위 영역당 보다 많은 광이 필요하다. 사진사들은 본 발명이 있기까지 이와같은 절충안을 놓고 고심해 왔다.
실제로 광량자들은 약 1퍼센트(1%)만이 은 원자를 유도하고, 나머지 대부분은 단순히 할로겐화 은 필름을 통과한다.
따라서, 필름 제조자는 다수의 필름층을 함께 입(paint)할 수 있으며, 이 경우 각 층은 그 층이 유일한 층일 때와 마찬가지의 감광도를 갖을 수 있다. 유제(emulsion)는 본질적으로 유백색(milky white)임, 따라서 광은 필름내에서 확산(diffuse)한다. 고속 필름(high-speed film)은 농후유제(thick emulsion)를 사용하여 각 광량자를 트랩(trap)할 수 있는 가증성을 최대화할 수도 있다. 미립자 필름은 헬레이션 방지 색소(anti-halation dye)로 암화된(darkened) 묽은 유제를 사용하여 속도면에서는 불리하나 광확산을 방지하고 샤프니스(sharpness)를 극대화 할 수 있다. 현대식 묽은 필름 유제를 사용할 경우, 7 또는 그 이상의 층이 헬레이션의 문제없이 놓여질 수있다.
모든 입자들이 동일한 크기라면 동일한 노출에서 흑색으로 변하여 하이 컨트라스트 이미지(high contrast image)를 발생할 것이다. 크기가 상이한 입자들을 혼합함으로써, 필름 제조자는 소량의 광으로 약간의 큰 입자들을 현상하고 보다 다량의 광으로 많은 미립자들을 현상하여 컨트라스트를 제어할 수 있다. 문제는 미립자의 현상에 필요한 노출 시간이 조립자(coarse grains)를 과다 노출시켜 동일한 유제내의 이들 조립자에 의해 미립자 하이라이트가 될 수 있었던 부분이 손상된다는 것이다.
현재 판매중인 크로모제닉 모노크롬 필름(chromogenic monochrome film)은 표준 칼라 현상액 내에서 발색하여 3가지의 칼라로 현상되는 3가지 유제를 함께 끼워넣는다. 이 필름은 이 3가지의 레벨이 3가지의 칼라 감광도(color sensitivities) 대신에 3가지의 감광속도(speed)를 갖는 점을 제외하고는 칼라 필름과 동일하다. 암실에서 사진사는 확대기내의 적색, 녹색 또는 청색 필터를 선택하여 고속, 중속 또는저속 감광유제를 선택한다. 실제적으로, 3가지의 이미지들은 동시에 3개의 필름에 형성되며, 인화기가 최적의 이미지를 선택한다. 그러나, 이러한 선택은 임지 전체로서만 가능하다. 따라서, 고속 감광 필름으로부터 새도우를 또한 저속 감광, 미립자 필름으로부터 흰 구름을 취할 수는 없다. 따라서, 이는 기존의 적당한 필름에 알맞은 노출을 주어 사용하는 것보다 별로 나을 것이 없다. 이러한 기술에는 2가지 중요한 한계가 있다.
첫째는 팬크로매틱 인화지(panchromatic paper)가 사용되어야 하는데, 이에 따라 가변 컨트라스트 인화지(contrast paper) 및 밝은 암실용 세이프라이트(safelight)를 사용할 수 없다는 점이다. 둘째는, 이러한 기법이 칼라 필름에는 사용되지 못한다는 점이다.
대부분의 칼라 필름은 3개 이상의 층으로 구성되어 있다. 예를들면, 각기 크고 작은 입자로 구성되어 마젠타(magenta)를 형성하는 2개의 층이 있다고 할 때, 큰 입자를 갖는 층은 완전히 노출된 경우 부분적으로 발색제(coupler)를 고갈시킨다. 따라서, 모노크롬 필름에서와 같이 하이라이트를 마스크하는 크고 선예한(sharp) 입자들이 남는 대신에, 그 층은 해당 층의 색소 발색제를 모두 사용하여 균일한 중성 농도로 채색된다. 미립자 하이라이트는 채도(saturation)가 완전하지 않으면 더욱 손상되나, 손상의 정도는 모노크롬 필름에서 보다 덜 심하다. 사실상 칼라 필름은 새도우에서보다 하이라이트에서 더 낮은 입상도(granularity)를 가지나, 이와는 달리 은 이미지 필름은 항상 농도에 따라 입상도가 증가한다.
디지털 이미지 스티칭(DIGITAL IMAGE STITCHING)
이러한 기법을 칼라 필름으로 확장하려면, 먼저 컴퓨터 기술을 사용한 표준 크로모제닉 필름에 응용가능한 기법을 고안해야 한다. 주사장치(scanner) 및 컴퓨터 처리를 사용할 경우, 모노크롬 크로모제닉 필름은, 컴퓨터가 고속 감광층의 새도우와 저속 감광층의 거의 무입자인 하이라이트(nera grainless highlight)를 함께 스티치(stich) 하는 것이 가능하여, 종래의 필름에 비해 더욱 좋은 화상을 생성할 수 있다. 고속 감광층으로부터 저속 감광층의 분리는 거의 완벽하기 때문에, 새도우의 큰 입자에 의한 하이라이트의 손상은 없다. 또한, 항상 컴퓨터로부터 인화(prints)되는 경우 필름 그 자체도 개선될 수 있다. 각 층은 단지 좁은 범위의 휘도를 재생하도록 요구되기 때문에, 좁은 범위 외측 입자는 각 층으로부터 제거되어 유제를 묽게 함으로써 층당 정규 노출 범위에 대한 입상도를 줄여주고 이미지의 샤프니스(sharpness)는 개선된다.
제4도는 스티칭 과정을 도식적으로 도시한다. 각 화소는 주사되어 하이(high) 감광도와 로우(low) 감광도 층으로 판독되어, 그 화소에 대한 하이 값과 로우 값을 제공한다. 각 화소의 이들 두 값을 기초로 하여, 로우 값이 강할 경우 로우 값을 취하고, 로우 값이 사용가능 범위보다 낮을 경우 하이 값을 취하며, 로우 값이 약하지만 아직 사용 가능한 경우 혼합을 취하는 비율(ratio)이 선정된다. 하이 및 로우 값 양자 모두는 감마 수정(gamma corrected)되어 그 농도 곡선을 선형화하고 정렬한다. 선정된 비율은 화소의 처리된 레벨을 출력하는 간단한 혼합기를 구동한다. 더욱 복잡한 방법은 입자 크기에 비례하는 작은 영역 내의 하이 및 로우 화소들의 평균에 근거한 선택 비율(select ratio) 블록을 사용할 것이다. 본 예는 2개의 유제 감광 속도를 사용하나, 그 개념은 3 이상의 유체 감광 속도의 경우에도 잘 적용된다.
제5a도는 본 발명에 따른 필름 현상을 도시하는 그래프이다. 좌측열(500)은 화소 농도 대 노출을 도시하고, 우측열(510)은 신호 대 잡음(S/N)(512)비나 입자 대 컨트라스트 비와 노광의 관계를 도시한다. 상부행(520)의 원 주사 데이터(raw scan data)에 있어, 로우 감광도 층은 응답하는데 많은 노출 시간이 필요하나, 보다 양호한 신호 대 잡음비를 제공한다.
중간 행(530)에 있어, 하이 데이터(high data)와 로우 데이터(low data) 양자 모두에 선형화가 적용되었다. 감마 수정(gamma correction)이라고도 하는 선형화는 필름 특성의 역(inverse)을 저장하는 탐색표(lookup table)에 따라 실행될 수 있다. 선형화는 입자와 컨트라스트 양자 모두를 동일한 양으로 변화시키므로 신호 대 잡음비는 변화하지 않고 그대로 유지된다.
하부 행(540)은 하이 및 로우 곡선이 혼합된 것을 도시한다. 하이와 로우 유제 양자가 모두 응답하는 영역에 있어, 양 이미지의 브렌딩(blending)은 개별적인 어느 하나보다 더 좋은 신호 대 잡음비를 제공한다. 각 농도에 대한 최상의 가중치 비는 통계학으로부터 알려져 있는데, 이는 하위층에 대해, 로우의 S/N을 양자합의 S/N으로 나눈 것이다. 상위 층에 비해, 하이의 S/N은 상기한 동일한 합에 의해 나뉜다.
폴리스펙트릴리 인코디드 칼라 필름(POLYSPECTRALLY ENCODED COLOR FILM)
종래 기술에서와 같이 멀티스피드 기술이 칼라를 배제할 경우 이러한 정보의 적합성은 약해질 것이다. 이제, 이 정보는 칼라의 경우로 확장될 것이다. 제6도는 본 발명에 따른 3가지의 기본적 필름 색소칼라 및 특정 수용기에 의해 감지된 그 범위의 그래프이다. 음영 표시된 영역(600)은 칼라 인화지 내의 녹색 감광층과 같은, 특정 수용기에 의한 가시 칼라 범위를 표시한다. 색소 흡수의 폭 및 수용기 응답의 폭으로 인하여 가시 스펙트럼내에 3가지의 색체를 위치시킬 때에는 크로스토크(crosstalk)가 발생함을 염두에 두어야 한다.
칼라 이름들은 중요하지가 않다. 칼라 이름은 필름이 3가지 칼라로만 변조할 수 있는 기존 패러다임에 기초하고 있는데, 이는 이들이 사람 눈이 볼 수 있는 전부이며 필름은 보여지기 위한 것이기 때문이다. 사실상, 필름은 현재의 칼라 필름의 6가지 이상의 각 층에 대해 상이한 칼라를 사용할 수 있다. 필름내의 색소들은 임의의 가시 파장에서 피크들을 포함하는 어떤 선택(a selection)으로부터 취하여진다.
제7도는 본 발명에 따른 적층 필름의 그래프 및 3가지 층 각각에 있어서의 색소 흡수 및 특정 수용기에 의해 감지된 범위의 도면이다. 제7도는 트랜지패런시(transparencies)(710)로부터의 전형적인 시안 색소(cyan dye), 네거티브(negatives)(720)로부터의 전형적인 시안 색소 및 중간 황색(730) 및 표준 항색(740)을 가진 마젠타(740) 및 마젠타(750) 등 전체 6가지 칼라를 함께 도시한다. 이제 이 필름은 인간이 볼 수 있는 정보의 2배를 갖는다. 또한 이 필름은 인화에는 사용 불가능한데 이는 색소의 중첩으로 인하여 인화지내의 어느 감광층도 인접 색소와 크로스토크(crosstalk)없이 색소층 중의 하나에 바로 응답할 수 없기 때문이다.
이 필름은 주사 동작에 가장 적합하다. 상이한 파장에서의 6회의 주사는 각 화소에 대해 6가지의 변수를 제공한다. 크로스토크가 있을지라도, 이들 6가지의 변수는 특정 화소에 대한 각 색소 레벨의 농도인 6가지의 미지의 변수에 대한 6가지의 방정식에 의해 풀릴 것이다. 6회의 주사는 상이한 칼라들에 대해 행하여지고, 6가지의 색소 레코드를 분리하기 위해 행렬(matrix)이 적용된다. 3가지의 감광도 칼라 적색, 녹색 및 청색 각각에 대해 본 예는 하이 및 로우 감광도 레벨의 두 색소 레코드를 산출한다. 이 2개의 색소 레코드는 상기 개시된 바와 같은 스티칭 방법을 사용하여 혼합되어 최적 이미지를 생성한다. 광화학 및 컴퓨터 과학의 이러한 혼합작용에 의해 우월한 필름 기반(film based)이미지 처리 기법이 생성되었다.
제8도는 본 발명에 따른 각 화소치에 대한 6개의 색소 농도 각각을 결정하는 필름 현상 이미지 처리 블록도이다. 평방근 회귀 영역(cube root regression domain)에서 동작함으로써, 출원인은 단순한 선형 회귀보다 월등한 해결책을 발견했다. 본 발명의 방법은 기지의 관념을 변화시킨다. 컴퓨터는 사진 처리의 보조가 아니라 사진 처리의 중심 기술이다.
전자 필름 현상(ELECTRONIC FILM DEVELOPMENT)
오늘날, 사진사는 사진 현상소에 필름을 놓아두고 그 결과를 기다린다. 사진 현상소에서 그 필름은 현상액에 노출, 고정 및 세정을 위해 암실로 보내진다. 그 후, 그 결과의 네거(nigatives)는 포지 인화(positive prints)를 생성하기 위해 확장기로 개별적으로 적재된다. 본 발명은 사진 현상소 없이 컴퓨터로 대체된다.
수년동안, 사진사들은 암실에 들어가야 했고 네거가 초기 화학적 혼합물에 노출된 시간을 주의깊게 감사해야 했다. 드문 기법으로 특정 색소를 사용하여 필름을 감감(desensitize)하는 것이 있다. 그 후, 세이프라이트가 비추어질 수 있었고 사진사는 이미지 현상액 내에서 출현함을 볼 수 있었다. 각각의 정교한 상은 정확한 시간을 필요로 하는데, 어떤 것은 빠르게 스내치(snatched)되었고, 반면에 다른 것들은 오랜 기간동안 처리되어야 했다. 그러나, 최적 현상시간은 없다. 흰 구름은 단지 3분 후에 그의 상세한 모양을 가장 잘 보여줄 수도 있으나, 가장 어두은 섀도우는 30분 이상 동안 그들의 비밀이 드러나지 않을 수도 있고 따라서 상기 흰구름이 파괴될 수도 있다. 사진사들은 30분 후에 나타나는 섀도우를 3분만에 나타나는 구름의 영상과 결합하는 화학적 기술의 성취를 오랫동안 바라왔다. 본 발명은 화학적 현성 처리에서 단지 꿈으로만 생각해 왔던 것을 전자적으로 실현한다.
본 발명은 현상 처리동안 현상중인 필름에 대해 여러번 이미지 포착을 행한다. 주사는 필름을 노출시키지 않는, 통상 적외선인, 칼라를 사용한다. 주사의 타이밍은 정상, 초장(extra long) 및 초단(extra short) 현상을 제공한다.
제2a도는 좌측에 농도(density) 우측에 신호 대 잡음과 노출과의 관계를 도시한다. 사진에서 신호 이득은 컨트라스트이고 잡음은 입자(grain)이다. 컨트라스트 단독으로는 디지털 시스템에 부적절한데, 이는 심미감을 위하여 쉽게 변경될 수 있기 때문이며, 따라서 신호 대 잡음비(S/N)(220) 및 (222)가 가장 중요하다. 제2a도는, 과도현상(overdevelopment)은 섀도우를 더욱 명확하게 하나 하이라이트를 방해(block up)하거나 못쓰게(ruins) 만들며, 이에 반해 부족한 현상(underdevelopment)은 유연한 하이라이트를 제공하나 섀도우 디테일은 아직 잠재된 상태로 남게 됨을 도시한다. 3가지 방법 모두로 필름을 현상할 수 있을 경우, 각 현상 시간의 최상의 특성에 의해 하나의 이미지가 생성될 수 있을 것이다.
특히 이러한 처리를 위한 필름을 제조한 경우 더욱 좋은 개선을 낳는다. 이와같은 필름에 있어, 미립자는 제2b도에서와 같이 조립자보다 더욱 빠르게 현상된다. 이러한 상태는 사실상 쉽게 행해지는데, 문제점은 미립자를 둔화시켜 보다 큰 입자보다 앞서지 못하게 하는 것이다. 이와같은 필름에 있어, 단기현상(shortdevelopment)주사는 완전히 현상된 미립자 화상이 정규 미립자 필름의 신호 대 잡음비를 갖도록 한다. 정규 현상을 계속할 경우, 이러한특수 필름내의 보다 신속한 미립자들은 정규 필름에 비해 하이라이트를 방해한다. 이러한 방해는 수용가능한데, 이는 하이라이트가 이미 이전 주사에서 획득되었기 때문이다. 이제 또 다른 주사가 실행되어 중간 색조를 획득한다. 이러한 방법으로 필름을 제조하고, 현상하는 동안 주사를 행함으로써, 모노크롬 크로모제닉 필름의 광역, 유니버셜 특성이 색소없이 실현된다.
현상 동안의 주사는 부정확한 과정처럼 보인다. 그러나, 여기에는 명백한 부정확성의 많은 부분을 해소하는 중요한 요소가 있다. 단지 현상액 배드(developer bath)만이 필요하다. 정지(stop), 정착(fix), 클리어, 수세(wash), 계면활성제(wetting agents) 및 건조는 모두 제거된다. 이러한 단일 배드는 포드(pod)에 저장되어 제3도에 도시된 바와 같이 로울러에 의해 클리어 커버 필름하에서 점성 액체로서 제공될 수 있다.
인공물 결함 수정(ARTIFACT DEFECT CORRECTION)
제5b도는 본 발명에 따라 디지탈 화상을 생성하기 위해 주사되는 물리적 필름 매체를 도시한다. 헬레이션 방지 색소내의 스크래치(scratches)나 변이(variations)와 같은 필름 베이스 내의 결함은 전술한 바와 같은 공정을 사용한 이미지에 원하지 않는 인공물을 첨가한다. 필름(550)은 현상이 진행하는 동안 상이한 시간에서 주사되어 결정(crystals)이 현상되기 전의 미현상 이미지(550)와, 미립자가 현성된 후 큰 입자들이 현상되기 전의 부분적으로 현상된 이미지와(56)와 큰 입자들이 나타난 후의 완전히 현상된 이미지(570)를 생성한다. 모든 이미지들은 동일한 결함(553) 및 스크래치(552)를 포함하는데, 이는 그들이 필름의 동일한 물리적 부분을 나타내기 때문이다.
부분적으로 현상된 이미지(560)의 각 화소(562)로부터 복귀된 광을 표시하는 수치는 미현상 이미지(550)의 각 화소(554)의 수치에 의해 나누어져 결과 화소치(582)를 생성한다. 이 값은 다른 화소치들과 결합하여 최종 이미지(580)를 생성한다. 처리된 이미지(580)에 있어, 미현상 필름 이미지(550)와 부분적으로 현상된 필름 이미지(560) 양쪽에 나타나는 필름 결함(553)과 스크래치(552)는 나눗셈에 의해 소거되고 태양모양(584)을 형성하는 새로이 현상된 입자들(586)만이 남는다.
완전히 현상된 화상(570)의 화소들을 이전 현상 과정동안 생성된 이미지(560)의 화소들에 의해 마찬가지로 나누어 상기 처리는 확장되며, 이로서 필름 결함(553) 및 스크래치(552)가 없고 또한 그 이전의 영상(560)내에서 이미 현상되었던 보다 작은 입자(586)들의 간섭으로부터 자유로운 보다 미세한 태양 모양(594)을 형성하는 새롭게 현상된 큰입자(592)들을 나타낸다. 처리된 이미지들(580) 및 (590)은 전술된 스티칭 과정을 사용하여 입상도(granularity)가 감소되고 물리적 필름 결함이 없는 최종 이미지를 형성하기 위해 결합될 수 있다. 간결성을 위해, 제5b도는 현상 동안 3회의 주사를 사용한 경우를 도시한다. 보다 고품위(definition)의 이미지를 위하여 3회 이상의 주사를 행할 수 있으며 3회의 주사를 도시한 실시예는 이로서 한정하려는 목적으로 도시된 것은 아니다.
이중 필름 주사(DUPLEX FILM SCANNING)
전자 필름 현상의 적합성은 종행 기술에서와 같이, 칼라를 배제할 경우 감퇴할 것이다. 다음 섹션에서는 칼라까지 처리할 수 있는 기법을 설명한다. 이중 필름 주사는 필름 양면으로부터의 반사광과 투과된 광에 의해 필름을 주사함을 일컫는다. 주사는 처리되는 필름상에서나 유제가 단백색을 내도록 만드는 용액으로 복원된 필름상에서 실행된다. 이 시스템은 모노크롬 또는 컬러 필름이 매우 개선된 디테일(detail)을 갖도록 현상하고, 기존의 모노크롬 필름으로부터 매우 개선된 디테일을 복원하며, 색소없이 매우 개선된 칼라 필름을 제조하기 위한 수단을 제공한다.
수년에 걸쳐, 본 출원인은 검사 현상(inspection development)이라 불리는 공정을 사용했다. 팬크로매틱 4×5인치 네거는 최초 감감 용액에 놓여져 그 현상이 흐린 세이프라이트하에서 보여지도록 하였다. 현상시에 섀도우 디테일은 유제 측면으로부터 나타났으나, 베이스 측면으로부터는 하이라이트 디테일만이 나타났다. 모노크롬 필름은 저속 미립자 층위에 고속층을 갖도록 제조된다.
현미경을 통해 보면 최종 네거 내의 상이한 깊이에서의 상이한 입자 크기를 볼 수 있다. 고정되지 않은 유제의 단백색은 유제를 희고 부분적으로는 불투명하게 만들었다. 후면(rear)으로부터 관찰될 경우 후면굴절(backscattering)에 의해 유제의 후면 미립자 층만이 가시가능하였다. 그러나, 전면으로부터는 고속층만이 가시가능하였다. 이미지는 또한 밝은 투과된 광에 의해 관찰되어 모든 층을 함께 볼 수 있었다.
출원인은 우연히 동일한 기법을 사용한 칼라 필름을 개발했다. 이것은 다수의 밝은 칼라를 띈 광들이 존재하는 밤의 도심의 한 장면이었다. 최초로, 출원인이 전면과 후면 사이에서 관찰하곤 했던 하이라이트/섀도우 분리가 현상되지 않았던 점이 특이하였다.
그 후, 출원인은 후면으로부터 나타나지 않았던 어떤 광들이 전면으로부터 나타나고 그 반대의 경우도 발생함을 알았다. 그 시점에서, 출원인은 컬러 필름이 우연히 사용되었음을 알았다. 적색 및 청색 은 이미지(silver image)는 어떤 컬러들이 형성되기 전에 분리되어 관찰되었다. 그때 출원인은, 필름이 현상되었을 때 사람이 분리된 칼라를 관찰할 수 있을 경우, 주사장치도 이를 관찰할 수 있음을 알았다.
제9도는 본 발명에 따른 이중 필름 처리 시스템을 도시한다. 도면에서, 분리 컬러 레벨은 적색(900), 녹색(910) 및 청색(920)의 현상중인 필름내에서 가시 가능하다. 이 필름은 매우 확장되어 도시되었다. 클리어 필름 베이스 상에는 적색, 녹색 및 청색광의 분리된 3개의 감광층이 있다. 이들 층은 물리적인 컬러들이 아니며, 오히려, 이들 컬러들에 대한 감광층이다.
정규 컬러 현상에 있어, 청색 감광층은 궁극적으로 황색 색소를 현상하고, 녹색 감광층은 마젠타 색소를 현상하고, 적색 감광층은 시안 색소를 현상할 것이다.
현상 동안, 이들 층은 단백색이다. 상부층(920), 즉 청색원 층(blue source layer)내에서 현상되는 어두운 입자는 필름의 전면으로부터 가시가능하나, 후면으로부터는 다량의 단백색 유제에 의해 은폐된다. 마찬가지로, 적색 감광층인 하부층(900)내의 입자들은 반사광에 의해 후면으로부터 가시 가능하나, 전방으로부터는 가시 가능하지 않다. 녹색 감광층인 중간층(910)내의 입자들은 전방이나 후방으로부터 반사광에 의해 대부분 은폐된다. 그러나 이들은 투과된 광에 의해 다른 층내의 입자들과 함께 가시 가능하다. 전면, 후면으로부터 반사된 광과 투과된 광을 감지함으로써, 필름내의 각 화소는 3개의 컬러들에 대해 풀릴 수 있는 3개의 측정된 수(numbers)를 산출한다. 상기 해법은 상기 제8도에 설명된 바와 같이 회귀 행렬을 사용할 수 있다.
이러한 기법이 표준 컬러 필름에 적용될 수도 있으나, 또 다른 선택 사양으로는 이들 목적에 의해 특별히 제조된 필름을 채택하는 것이다. 이 필름으로는 컬러 이미지가 현상되지 않을 것이므로 발색제를 필요로 하지 않을 것이다. 또한, 주사장치의 적외선에 응답하는 헬레이션 방지의 양이 평형을 이루어 이미지들은 너무 어둡거나 너무 밝지 않고, 후속적으로 유제에 의해 확산된다.
이와같은 처리는, 본 발명을 실시함에 있어 전면으로부터 고속 화상을 후면으로부터 미립자 하이라이트 화상을 주사하여, 표준 흑백 필름에 확장될 수 있다. 주사에 이어, 전술된 스티칭 공정이 현상된 필름보다 더 양호한 입상도의 이미지를 복원하기 위해 종래 방식으로 적용된다. 마찬가지로, 본 발명은 기존 흑백 필름을 단백색의 상태로 복원시키고 전면 및 후면으로부터 주사하여 고속 및 저속층을 분리하여 감지함으로써 기존의 흑백 필름에도 확장될 수 있다.
모든 종래의 기술은 필름이 인화지와 같은 또 다른 광화학적 수신기 상에 확장기를 통해 인하 가능하거나 또는 사람 눈에 의해 직접 관찰되어야 한다는 가정에 의해 제약을 받아왔다. 본 발명은 주사장치를 사용하고 컴퓨터 상에서 처리하여 종래 기술의 방법을 대체한다.
본 발명이 특정 시스템 환경내의 바람직한 실시예에 입각하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자들이라면, 본 발명에 첨부된청구범위의 정신 및 범주 내에서 상이한 하드웨어 및 소프트웨어 환경에 따라 수정되어 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. (a) 필름(film) 현상(develop)시에 필름의 이미지(image)를 주사(scan)하기 위한 수단과, (b) 상기 필름의 상기 이미지의 디지털 표시(digital representation)를 생성하기 위한 수단을 포함하는 디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치(scanner).
  2. 제1항에 있어서, 상기 현상 동안 상기 필름의 상기 이미지를 반복적으로(repeatedly) 주사하기 위한 수단을 포함하는 디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 필름의 상기 이미지의 상기 디지털 표시를 조작(manipulate)하여 최적 디지털 이미지를 생성하기 위한 수단을 포함하는 디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 필름의 상기 이미지의 상기 디지털 표시를 저장하기 위한 수단을 포함하는 디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 필름의 다른 입자들(grains)에 비해 실제적으로 보다 신속히 현상하는 미립자(fine grains)를 가진 필름을 제조하기 위한 수단을 포함하는 디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치.
  6. (a) 필름 현상시에 필름의 다수의 이미지를 주사하기 위한 수단과 ; (b) 상기 필름 현상시에 메모리 내에 상기 다수의 이미지를 저장하기 위한 수단과 ; (c) 상기 필름의 상기 이미지의 디지털 표시를 생성하도록 상기 다수의 이미지를 결합하기 위한 수단과 ; (d) 상기 필름 내의 상기 이미지의 상기 디지털 표시를 디스플레이하기 위한 수단을 포함하는 디지털 이미지를 발생하기 위한 주사장치.
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