NL1006420C2 - Werkwijze en inrichting voor de weergave van beelden. - Google Patents

Description

- 1 - 4870 alg

Titel: Werkwijze en inrichting voor de weergave van beelden

De uitvinding betreft een werkwijze voor de weergave van 5 beelden bestaande uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak met voor elk beeldpunt een helderheidswaarde, welke werkwijze omvat het variëren van de helderheidswaarden van de beeldpunten volgens een functie die afhankelijk is van en niet konstant is in de tijd.

10 De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor de weergave van beelden bestaande uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak met voor elk beeldpunt een helderheidswaarde, waarbij elk beeldpunt op zich samenstelbaar is uit tenminste twee verschillende kleuren 15 en waarbij de intensiteit voor tenminste één en ten hoogste alle op één na van de kleuren ook permanent nul kan zijn.

Een werkwijze waarbij de helderheidswaarden van de beeldpunten worden gevarieerd is op zich bekend uit 20 Tom N. Cornsweet: "Visual Perception", Academic Press,

New York and London om de contrastgevoeligheid van een waarnemer met betrekking tot een waargenomen beeld te verbeteren.

Het verkrijgen van medische röntgenbeelden 25 wordt aangeduid met de naam radiografie. Radiografie wordt heden ten dage zowel op analoge wijze als op digitale wijze uitgevoerd. Bij de analoge wijze van radiografie wordt een fotografische film belicht met het weer te geven röntgenbeeld. ontwikkeld en vervolgens 30 weergegeven door de ontwikkelde film in een in het algemeen enigszins verduisterde ruimte op te hangen voor een lichtkast en dan te bekijken. Bij de digitale wijze van radiografie wordt het beeld langs elektronische weg verkregen. Het kan dan op een beeldscherm worden 35 weergegeven.

10 0 6 4 20 - 2 - methode, waarbij de ontwikkelde film op een lichtkast wordt bekeken, heeft het beeld op het beeldscherm echter een minder goede contrastweergave. Beeldschermen hebben namelijk de volgende contrastverlagende eigenschappen: 5 - lichtverstrooiing tussen de fosforlaag en het glasvenster; reflectie van omgevingslicht aan het buitenoppervlak van het glasvenster.

Beide verschijnselen veroorzaken een niet-10 beeldmatige helderheidsverhoging die het contrast verlaagt. Vooral in donkere beeldgebieden heeft het beeldscherm daardoor een relatief slechte contrastweergave.

Weliswaar kan de invloed van het omgevingslicht 15 verminderd worden door in duisternis te werken, maar bekend is dat dit vermoeidheid veroorzaakt.

Een andere oorzaak van vermoeidheid is gelegen in de beeldherhalingsfrequentie. Hoe helderder het beeld, of een deel er van, hoe meer een waarnemer last zal 20 hebben van flikkeringen. Dat verschijnsel is eveneens ernstiger naarmate de heldere beelddelen meer in het perifere deel van het gezichtsveld vallen. Naarmate een beeld(deel) helderder is en/of meer perifeer wordt waargenomen des te hoger moet de 25 beeldherhalingsfrequentie zijn om vermoeidheidsverschijnselen te voorkomen.

Verder is op zich bekend (zie: Tom N.

Cornsweet: "Visual Perception", Academie Press, New York and London) dat de contrastgevoeligheid van een waarnemer 30 met betrekking tot een waargenomen beeld afhangt van de modulatiediepte waarmee dat beeld beeld voor beeld aan een waarnemer wordt aangeboden. Zo kan de contrastgevoeligheid worden verhoogd door de beeldhelderheid van beeld tot beeld te wijzigen zoals 35 door de beeldhelderheid te moduleren met een frequentie tussen 5 en 50 Hz.

In de praktijk wordt dit niet toegepast omdat 1 0 0 6 ^20 - 3 - dergelijke beelden vermoeidheid veroorzaken. Bij film en televisieweergave wordt daarom zelfs de beeldherhalingsfrequentie zo hoog gekozen dat zelfs in het perifere veld geen flikkeringen worden waargenomen.

5 Teneinde de eerdergenoemde slechte contrastweergave van beelden op een beeldscherm te verbeteren zou eveneens de helderheid van het weergegeven beeld kunnen worden verhoogd maar dat is door technische beperkingen, zoals maximale electronenstroom en 10 verzadiging van het fosfor, in onvoldoende mate mogelijk.

Ook is de lichtverstrooiing in de dunne film geringer dan in het dikke glasvenster van het beeldscherm.

In vergelijking met de film met zijn matzwarte 15 oppervlak in combinatie met de lichtbak met zijn hoge helderheid is weergave van een beeld op een beeldscherm dus in het nadeel.

Daarom wordt nog vaak het in elektronische vorm aanwezige digitale beeld eerst op film afgedrukt om het 20 vervolgens op een lichtkast te kunnen bekijken. Evident is dat deze werkwijze erg omslachtig is.

Doel van de uitvinding is de contrastwaarneming van een beeld bestaande uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak, zoals bijvoorbeeld een medisch röntgenbeeld op een 25 beeldscherm te verbeteren.

Andere situaties waarin een beeld bestaande uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak wordt waargenomen en waarin de uitvinding kan worden toegepast ter verbetering van de contrastwaarneming zijn onder andere: 30 - een film voor een lichtkast zoals beschreven in

Nederlandse octrooiaanvrage 84.01605 een televisiebeeld geprojekteerd op een scherm een videomonitor een film voor een scherm, op welk scherm een 35 televisiebeeld wordt geprojekteerd een LCD monitor i 0 Ö 6 4 2 0 - 4 -

De werkwijze volgens de uitvinding welke werkwijze omvat het variëren van de helderheidswaarden van de beeldpunten wordt daartoe gekenmerkt doordat de functie tevens afhankelijk is van de initiële helderheid 5 waarmee tenminste het betreffende beeldpunt zou worden weergegeven indien de functie niet zou zijn toegepast en dat voor hogere initiële helderheden de verhouding tussen hoogste en laagste waarde van de functie tenminste even dicht of dichter is gelegen bij één dan voor lagere 10 initiële helderheden.

De werkwijze volgens de uitvinding waarbij elk beeldpunt op zich samenstelbaar is uit tenminste twee verschillende kleuren wordt daartoe gekenmerkt doordat de kleurcoördinaten van elk beeldpunt worden gevarieerd 15 volgens een funktie die niet konstant is in de tijd en afhankelijk is van de initiële helderheid waarmee tenminste het betreffende beeldpunt zou worden weergegeven indien de functie niet zou zijn toegepast en doordat voor hogere initiële helderheden de variatie in 20 kleurcoördinaten ten hoogste even groot of kleiner is dan voor lagere initiële helderheden.

Het beeld bestaat uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak met voor elk beeldpunt een helderheids-waarde. In de hiervoor genoemde functie kunnen zowel de 25 helderheidswaarden van de beeldpunten als die van de omliggende beeldpunten eventueel tot en met alle beeldpunten van het gehele beeld als variabele dienen.

Indien uitsluitend de grootte van de momentele waarden als bepalend wordt gekozen voor het 30 beeldinhoudelijke deel van de functie, is eenvoudige realisatie van de uitvinding met het variëren van de helderheidswaarden mogelijk.

Beeldscherminrichtingen waarop de uitvinding kan worden toegepast omvatten nl. vaak een zogeheten 35 "look up" tabel die het verband bepaalt tussen een aan de beeldscherminrichting aangeboden signaal en het signaal dat de beeldhelderheid op het scherm regelt via bijv. de * G ö 4 2 ö - 5 - intensiteit van de electronenstraal.

Een inrichting waarin de uitvinding op deze eenvoudige wijze is toegepast wordt derhalve gekenmerkt door tenminste twee niet identieke tabellen en middelen 5 om tijdens een beeldterugslag te wisselen van de ene naar de andere "look up" tabel.

Indien ook de onderlinge ruimtelijke relaties betrokken worden bij de uitvinding wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt doordat tenminste twee 10 verschillend ruimtelijk gefilterde varianten van het oorspronkelijke beeld worden afgewisseld.

Hierbij dient het weergeefsysteem dus de beschikking te hebben over een groter geheugen van waaruit de verschillend gefilterde beelden kunnen worden 15 opgevraagd.

Het spreekt voor zich dat combinatie met de eerste eenvoudige realisatie hiermee kan worden gecombineerd door bijv. de werkwijze met beurtelings wisselende look-up tabellen af te wisselen met de 20 werkwijze met beurtelings wisselende ruimtelijk gefilterde varianten of door tegelijk met de keuze van het gefilterde beeld een daarbij behorende look up tabel te kiezen.

Zoals in de inleiding reeds is vermeld, moet er 25 bij de keuze van de ruimtelijke filtering en/of de look-up tabellen voor gezorgd worden dat de meest heldere beelddelen met een constante helderheid worden weergegeven om hinderlijke flikkereffecten te vermijden.

Dit zal in de praktijk betekenen dat de 30 beeldfiltering bij hoge helderheden niet of bijna niet zal alterneren en bij lage helderheden juist wel. Anders gezegd zal de beeldfiltering dus niet lineair van karakter moeten zijn.

Daardoor wordt bereikt dat donkerder beelddelen 35 worden weergegeven op een wijze waarbij optimaal gebruik wordt gemaakt van de verhoogde contrastgevoeligheid van een waarnemer bij lagere helderheid van het betreffende 1006420 - 6 - beelddeel en dat helderder beelddelen worden weergegeven zonder dat last wordt ondervonden van flikkeringen.

De verhoging van de contrastgevoeligheid hangt zowel af van de frequentie als de modulatiediepte van het 5 modulerende signaal en hangt samen met de weer te geven helderheid.

Volgens de uitvinding zijn er twee variabelen die onafhankelijk van elkaar worden ingesteld. De eerste is de functie die de bewerking aangeeft voor het signaal 10 dat de helderheid en/of de kleur van het beeld op het beeldscherm bepaalt of weergeeft. De tweede is de functie die aangeeft in welke volgorde de beelden die niet respektievelijk wel met de eerste functie zijn bewerkt worden weergegeven. Voorbeelden van de tweede functie 15 zijn: wel bewerkt - niet bewerkt - wel bewerkt - niet bewerkt etc., ook wel aan te duiden als wel/niet/wel/niet/wel/niet ... wel/niet/niet/wel/niet/niet/wel/niet/niet ...

20 - wel/niet/niet/niet/wel/niet/niet/niet wel bewerkt volgens functie 1/niet bewerkt/wel bewerkt volgens functie 2/niet bewerkt ..., ook wel aan te geven als well/niet/wel2/niet/well/niet/wel2/niet ...

25 - well/niet/niet/wel2/niet/niet/well/niet/niet/ wel2/niet/niet..

De funktie die de bewerking aangeeft kan zijn volgens het voorgaande: een andere helderheid 30 - een andere kleur een andere ruimtelijke filtering Zo kan men bij wijze van voorbeeld met afnemende helderheid de modulatiediepte doen toenemen en/of de modulatiefrequentie dichter bij die voor 35 optimale contrastwaarneming kiezen.

Bij het kiezen van de tweede functie is het voordelig de periodeduur als geheel veelvoud van het 1 n 0 * A 2 0 - 7 - beeldinterval te kiezen zoals in de boven weergegeven voorbeelden. Bij een op zich gebruikelijke beeldherhalingsfreguentie van 70 Hz verkrijgt men dan als mogelijke frequenties van de tweede functie 35; 23,3; 5 17,5; 14; 11,6; 10; 9,1; 8,3 etc. Hz.

0 0 6 4 2 0

Claims (13)

1. Werkwijze voor de weergave van beelden bestaande uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak met voor elk beeldpunt een helderheidswaarde, welke werkwijze 5 omvat het variëren van de helderheidswaarden van de beeldpunten volgens een functie die afhankelijk is van en niet konstant is in de tijd, met het kenmerk dat de functie tevens afhankelijk is van de initiële helderheid waarmee tenminste het betreffende beeldpunt zou worden 10 weergegeven indien de functie niet zou zijn toegepast en dat voor hogere initiële helderheden de verhouding tussen hoogste en laagste waarde van de functie tenminste even dicht of dichter is gelegen bij één dan voor lagere initiële helderheden.

2. Werkwijze volgens konklusie 1 met het kenmerk, dat de functie afhankelijk is van een gemiddelde helderheid van het gehele beeld.

3. Werkwijze volgens konklusie l of 2 met het kenmerk, dat de functie afhankelijk is van de 20 helderheidswaarden van beeldpunten in de lokale omgeving van een beeldpunt waarop de functie wordt toegepast.

4. Werkwijze voor de weergave van beelden bestaande uit een uit beeldpunten opgebouwd vlak met voor elk beeldpunt een helderheidswaarde, waarbij elk 25 beeldpunt op zich samenstelbaar is uit tenminste twee verschillende kleuren, waarbij de intensiteit voor tenminste een en ten hoogste alle op een na van de kleuren ook permanent nul kan zijn met het kenmerk, dat de kleurcoördinaten van elk beeldpunt worden gevarieerd 30 volgens een funktie die niet konstant is in de tijd en afhankelijk is van de initiële helderheid waarmee tenminste het betreffende beeldpunt zou worden ' ? n . . · ; ·.- v* - 9 - weergegeven indien de functie niet zou zijn toegepast en dat voor hogere initiële helderheden de variatie in kleurcoördinaten ten hoogste even groot of kleiner is dan voor lagere initiële helderheden.

5. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens konklusie 1, 2, 3 of 4 met het kenmerk dat de inrichting een beeldpuntsgewijs elektronisch aanstuurbaar beeldscherm omvat voor het weergeven van de beelden.

6. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze 10 volgens konklusie 1, 2, 3 of 4 met het kenmerk dat de inrichting een beeldpuntsgewijs elektronich aanstuurbaar beeldscherm omvat en dat middelen aanwezig zijn om een op een tenminste deels transparante drager aanwezig beeld tenminste tijdelijk voor het beeldscherm te bevestigen.

7. Inrichting voor het toepassen van de werkwijze volgens konklusie 1, 2, 3 of 4 met het kenmerk dat de inrichting een projektiescherm omvat voor het projekteren van een projektiebeeld met een per beeldpunt van dat projektiebeeld aanstuurbare projektor en dat middelen 20 aanwezig zijn om een op een tenminste deels transparante drager aanwezig beeld tenminste tijdelijk voor het projektiescherm te bevestigen.

8. Inrichting volgens één der konklusies 5, 6 of 7 met het kenmerk dat de inrichting is voorzien van 25 tenminste twee look-up tabellen en van middelen om tijdens een beeldterugslag te wisselen van de ene naar de andere look up tabel en dat middelen aanwezig zijn welke de middelen om te wisselen aansturen.

9. Inrichting volgens konklusie 8 met het kenmerk 30 dat de middelen om aan te sturen handmatig bediend kunnen worden. 1006420 - 10 -

10. Inrichting volgens konklusie 8 met het kenmerk dat de middelen om aan te sturen detektiemiddelen omvatten voor het detekteren van de initiële helderheid van een beeldpunt.

11. Inrichting volgens konklusie 8 met het kenmerk dat de middelen om aan te sturen detektiemiddelen omvatten voor het detekteren van de helderheid van het beeld.

12. Inrichting volgens konklusie 5, 6 of 7 10 voorzover afhankelijk van konklusie 4, welke inrichting beeldpunten omvat welke een kleurenbeeld kunnen opleveren, waarvan de kleuren samenstelbaar zijn uit tenminste twee kleuren en waarbij de intensiteit voor tenminste één en ten hoogste alle op één na van de 15 kleuren ook permanent nul kan zijn met het kenmerk dat middelen aanwezig zijn om in afhankelijkheid van de initiële helderheid van een beeldpunt de kleurcoördinaten van tenminste dat beeldpunt te variëren ten opzichte van de initiële kleurcoördinaten.

13. Inrichting volgens konklusie 5, 6, 7 of 12 met het kenmerk dat middelen aanwezig zijn om het beeld ruimtelijk te filteren en dat middelen aanwezig zijn om afhankelijk van de initiële helderheid te wisselen tussen geen en wel ruimtelijke filtering resp. tussen een eerste 25 en een tweede ruimtelijke filtering. 1 0 0 6 A 2 0 i