SE456457B - Sett och anordning for astadkommande av ett metverde indikativt for bl a rett instelld skerpa, serskilt vid projicerade bilder - Google Patents

Description

456 457 _ 2 10 15 20 25 30 en enkel och korrekt inställning av bildskärpan och tidigare har ett flertal lösningar för àstadkommande av skârpeinställning presenterats. I exempelvis den schweiziska patentskriften 484 443 beskrives en anordning för inställning av skärpa hos projicerade bilder. Man utgår härvid från den omständigheten att en skarp bild uppvisar större kontraster mellan ljusa och mörka partier och att en oskarp bild innefattar gråtoner, dvs. kontrasten är - utslätad. Det är emellertid i praktiken svårt att, särskilt vid kinematografiska bilder, utnyttja gråtonsbetingelserna för att åstadkomma parametrar för inställning av bildskärpan. Enligt nämnda patentskrift måste man vidtaga många speciella åtgärder för att eliminera normala bild- intensitetsfluktuationer och för att kunna erhålla de tvâ mätsignaler som skall bilda bas för en korrigeringssignal.

I svarvit film är det kolloidala silvret samlat i smà korn och i färgfílm bildar färgåmnena på motsvarande sätt flockar, varigenom filmen i båda fallen har en kornig struktur. Vid korrekt skärpeinställning återfinnes denna korníghet tvdlígt i den projicerade bilden, ehuru den inte kan iakttagas frán normalt betraktningsavstànd.

Föreliggande uppfinning utnyttjar förekomsten av bildkorn och går i huvudsak ut på att avsöka ett utsnitt av den projicerade bilden medelst en bildsensor i vad avser enskilda bildelement, dvs. projicerade kornstrukturer, varvid den genom bildsensorn erhållna signalen matas i form av ett frekvensspektrum till don för utskiljande av ett högt och ett lågt frekvensband som i sin tur behandlas för ástadkommande av mätvärde indikativt för bl.a. skärpeinställningen.

För att överföra kornstrukturen i den projicerade bilden användes lämpligen en med avsökning arbetande bildsensor 10 15 20 25 30 4-56 457 såsom en videokamera eller liknande, vilken avger en till kornstrukturen relaterad elektrisk signal innefattande ett frekvensspektrum. Den lämpligen rektangulära provytans storlek avpassas så att kornigheten faller inom bildsensorns upplösningsförmàga. Den genom avsökningen erhållna signalen kommer följaktligen att innehålla ett frekvensspektrum som blir relaterat till korntätheten.

Frekvensspektrat innehåller högre och lägre frekvenser och enligt uppfinningen utväljes ett övre och ett lägre av frekvensband, varvid frán dessa genom exempelvis jämförelse skapas en spänning som är indikativ för b1.a. skärpeinställ- ningen. Det lägre frekvensbandet blir då relaterat till korntätheten och det övre frekvensbandet till kontrasten hos kornen.

Uppfinningens kännetecken framgår av efterföljande patent- krav.

Uppfinningen skall närmare beskrivas med hänvisning till bifogade ritning som visar ett utföringsexempel av upp- finningen.

Figur l visar schematiskt en biografanläggning, vid vilken föreliggande uppfinning är tillämpad.

Figur 2 visar, likaledes schematiskt, kornstrukturer i ett utsnitt av en projicerad bild.

Figur 3 visar en kurvform som erhålles vid avsökning av en kornstruktur enligt figur 2.

Figur 4 visar betingelserna i kornstruktur vid en oskarp bild. 10 15 20 25 30 4ss*457 Anläggningen enligt figur 1 visar ett stativ 1 som uppbär en projektionsljusanordning 2 och en tillhörande projek- tor 3. Till projektorn hör ett projektionsobjektiv 4 med ett roterbart skärpeinställningsorgan 5. Det från projek- tionsobjektivet 4 utgående ljusknippet 6 är riktat mot en projektionsduk 7.

Invid nämnda projektionsduk är anordnad en avsökande bild- sensor B, som med sitt objektiv 9 är anordnad att uppfánga ett litet utsnitt 10 av den på projektionsduken projicerade bilden. Bildsensorns signalutgàng är via en ledning ll ansluten till en tröskelkrets 12 som via en ledning 13 står i förbindelse med en filterkrets 14. Sistnämnda krets är anordnad att utfiltrera två frekvensband, ett lägre frekvensband och ett frekvensband innehållande övertonerna av det lägre frekvensbandet. Sistnämnda frekvensband nedan benämnt kornfrekvensbandet matas till en utgång 15 och övertonsfrekvensbandet till en utgång 16. Till dessa utgångar är anslutna likriktare 17, 18 respektive som matar var sin ingång 19, 20 respektive till en jämförelsekrets 21 för ástadkommande av en resultatspänning som matas ut på ledningen 22 till en förstärkare 23, vilken i sin tur matar ett indikeringsinstrument 24. Förstärkaren matar via en ledning 25 även en servoförstärkare 26 som i sin tur styr en servomotor 27, vilken via en axel 28 eller liknande står i förbindelse med skärpeinställningsorganet 5 för projektionsobjektivet 4.

Den bild som uppfångas av bildsensorn 8 utgör ett starkt förstorat parti av utsnittet 10. Förstoringen skall vara sådan att de på sensorns bildyta uppkommande kornen är större än bildsensorns upplösning. I figur 2 är två korn 29, 30 visade och representerande en skarpt inställd bild.

Om man följer den avsökande elektronstrálens gång under ett 10 15 20 25 30 456 457 svep utefter linjen 31 i nämnda figur kan direkt konstateras att, när elektronstrålen passerat kornet 29 löper den en viss sträcka 32 till dess nästa kornkant nås.

Partiet mellan kornen är ljust och resultatet av ett svep blir en spänningsvariation relaterad till de mörka kornen och mellanliggande ljusa partier. När således en elektronstråle sveper över ett flertal korn erhålles nämnda kornfrekvensband relaterat till avståndet mellan kornen. I praktiken kan givetvis mellanrummen mellan mörka korn utgöras av ljusare dylika eller korn av olika opacitet. Frekvensbands- bildningen blir dock ekvivalent.

Vid övergång från ett mörkt parti dvs. såsom visat ett korn till mellanrummet mellan kornen uppstår en språngvis spänningsändring i den utgående signalen och likaledes sker en språngvis ändring, när elektronstrálen når nästa kornkant. Den i figur 3 visade kurvan åskådliggör detta lförhållande, varvid den kurvgren som är betecknad med 33 visar spänningsnivån, när strålen passerar över kornet 29 och kurvgrenen 34, när stràlen passerar över mellanrummet dvs. det ljusa fältet 32. Vid övergången uppstår ett spänningssving dvs. en transientspänning 35 bildande övertoner till det tidigare nämnda kornfrekvensbandet.

Likaledes uppstår vid övergången från det ljusa partiet 32 till kornet 30 en spänningsreducering som ävenledes åstadkommer ett spänningssving 36, vilket senare övergår i den för det mörka kornet 30 representativa spänningsnivàn 37.

Här beskrivna betingelser hänför sig till en skarpinställd bild dvs. där kornens kanter är helt definierade, varför övergångarna blir mycket markanta mellan ljusa och mörka partier. I figur 4 beskrives ett svep 38 som förlöper över tvâ korn 39 och 40, vilka representerar en betingelse, vid 10 15 25 30 456 457 vilken oskärpa'föreligger i den projicerade bilden. Som synes är korngränserna icke längre skarpa, utan så som markerat suddiga, vilka ytterkonturer är betecknade 41 respektive 42. När strálen sveper över kornet 39 exempelvis och närmar sig den avlämnande kanten kommer strålen att svepa över en zon 43 representerande en ljusintensitet som gradvis förändrar sig från kornsvärtningen till det ljusa mellanrummet. Likaledes föreligger ett dylikt omrâde 44, när elektronstrålen passerar in över kornet 40. Det mellanrum 45 som återstår är mindre än det vita fältet 32 enligt figur 2. De diffusa övergàngarna vid kornkanterna medför att transientspänningarna blir avsevärt mindre i förhållande till de som erhålles vid en skarp inställning.

Den i figur l visade anläggningen fungerar på följande sätt. Det antages som visats att ett utsnitt 10 uttages medelst bildsensorn 8 cirka en tredjedel från den projicerade bildens 7 överkant. Detta är som inledningsvis nämnts det område, inom vilket största skärpa är nödvändig för ett behagligt betraktande av bilden som sådan. De signaler som avges vid bildsensorns utgång har vid en skarpinställd bild exempelvis en form som framgår av figur 3. För att distinkta signaler för behandling skall kunna uppnås passerar de från bildsensorn genom ledningen ll gående signalerna en tröskelkrets 12 som får inställas med hänsyn till praktiska betingelser, exempelvis grundbrus- signaler. De på ledningen 13 utgående signalerna som alltså innehåller ett frekvensspektrum behandlas nu i filterkretser 14 så att ett nämnt kornfrekvensband utskiljes, vilket utmatas på utgången 15. Det frekvensband som innefattar nämnda övertoner, alstrade genom transientsvängningarna 35, 36 matas ut till utgången 16. De skilda frekvensbanden innehållande signalerna likriktas var för sig genom likriktarna 17 och 18 och matas till ingångarna 19 respektive 20 i jämförelsekretsen 21. Ut från 10 15 20 25 30 456 457 sistnämnda krets erhålles på ledningen 22 som resultat en skillnadssignal som påföres förstärkaren 23, varvid styrkan av den erhållna signalen kan avläsas på det därtill kopplade instrumentet 24. Genom att avläsa instrumentet 24 kan man här givetvis manuellt även ställa in skärpan genom att manövrera organet S för projektionsobjektivet 4.

Största utslag på instrumentet indikerar följaktligen bästa skärpa. Emellertid kan den signal man här får ut via en ledning 25 styra en servoförstärkare 26 som driver servomotorn 27 för att genom axeln 28 automatiskt ställa in skärpan genom drivning av nämnda organ 5. I servoförstärk- aren måste givetvis sådana kompensationskretsar vara för handen, vilka styr inställningen så att jagande servomanövrering undvikas.

Om enligt tidigare förklaring en oskarp bild skulle föreligga på projektionsduken 7 kommer en kornavbildning såsom den i figur 4 att vara för handen. De härvid gene- rerade övertonerna kommer att uppvisa en i förhållande till skarpinställning lägre amplitud, vilket kommer att resultera i att den på kretsens 14 utgång 16 förekommande spänningen kommer att ha en relativt lägre nivå. Detta resulterar i sin tur i att resultatspänningen som uppkommer på ledningen 22 för styrning av förstärkaren 23 och instrumentet 24 kommer att få ett lägre värde. Genom att kornfrekvensens band och övertonsfrekvensband genom kretsen 21 ständigt relateras till varandra undvikes mätfel. Ljus- intensiteten påverkar de båda frekvensbandens amplitud och genom behandling i jämförelsekretsen erhålles en relatering som medför att endast en skillnadsbetingad utspänning erhålles. Den relativt lägre spänning som förekommer vid en oskarp bild utgår på ledningarna 22, 25, vilket resulterar i en sådan manövrering genom servomotorn 27 av organet 5 att skärpetillstånd återställes. 10 15 20 25 30 456 457 Fördelen med att utnyttja bildkorn och bildkornsfördelning är uppenbar, enär man här icke behöver ta hänsyn till grå- toner som man tidigare arbetat med. Gråtonerna själva är ju resultatet av korntäthet. Genom att mäta på korn och mellan- rum, eller ljusa och mörka korn, har man hela tiden den entydiga utgångspunkten nämligen att man har distinkt mörka och distinkt ljusa partier som parametrar i mätsammanhanget.

I samband med projicering av kinematografisk film uppkommer dels bildväxlingsintervall dels mellanliggande bländarinter- vall innebärande mörka perioder. Härvid uppstår en ljusväx- lingsfrekvens som kan synas störande på funktionen av ovan beskrivna anläggning. Nämnda frekvens är dock så låg att den kan filtreras bort från övriga i anläggningen förekommande frekvenser. För att emellertid under vissa användningsfall undvika störningar förorsakade av nämnda bildväxling (och eventuellt så kallad bildgungning förorsakad av ofullkomligheter i framatningsmekanismen för filmen, filmkrympning och dylikt) kan avsökningarna av utsnitt 10 ur bildytan 7 ske under korta intervall synkro- niserade med själva bildframmatningen. Genom användade av modern teknik kan avsökningsförloppen för varje bildutsnitt dock utföras under mycket korta intervall och under varje projektionstillfälle står ju själva bilden still i projektorn.

Det må i sammanhanget påpekas att servoanordningen 26, 27 kan vara styrd så att den blir inkopplad i intervaller under filmvisningens gång dvs. den blir ej ständigt i verksamhet, vilket kan vara en fördel under vissa projek- tionsbetingelser. 'v 10 15 20 25 30 456 457 Uppfinningen kan även komma till användning för kontroll av en projektionsutrustnings kvalitet. Tillsammans med en re- ferensfilm med känd bildskärpa kan ett mått på utrustningens kvalitet lätt erhållas genom avläsning av instrumentets 24 utslag och jämföra detta med utslaget vid en normalutrustning. I ett dylikt fall bör lämpligen an- lâggningen enligt uppfinningen utföras portabel.

En viktig användning av uppfinningen är i samband med kvali- tetskontroll av en filmkopia. I många sammanhang är priset på en filmkopia avhängigt av kopieringskvaliteten. Genom att köra en perfekt referensfilmkopia i en normanläggning kan ett referensmàtt på kvaliteten avläsas på instrumentet 24. Vid körning av andra kopior jämföras utslaget på instru- mentet med det som erhållits vid referenskopian. För att korrekt kvalitetsvärde skall kunna utläsas kan det vara lämpligt att istället för ett instrument ansluta en skrivare, eventuellt föregángen av en digital behand- lingskrets. ' Ràfilm som är exponerad av lämpligt raster och framkallad kan även på ekvivalent sätt kvalitetskontrolleras.

Inom ramen för uppfinningen kan givetvis digital teknik tillämpas i föreliggande sammanhang för räkning av korn- frekvens och övertoner varvid erhàllen information kan bearbetas i en mikrodator som i sin tur kan styra projek- torns skärpeinställning. Naturligtvis kan andra typer av bildsensorer än videokameror användas i föreliggande sammanhang för uppnáende av samma syfte. Det väsentliga är att man erhåller av kornmellanrummen betingade frekvenser och en därtill relaterad övertonsbildning vid övergàngarna mellan mörka och ljusa partier.

Claims (15)

10 15 20 25 30 I 456 457 10 PATENTKRAV.

1. Sätt att åstadkomma ett mätvärde eller dylikt indika- tivt för bl.a. rätt inställd skärpa vid projicerade bil- der, k ä n n e t e c k n a t av att ett utsnitt (10) av den projicerade bilden (7) avsökes medelst en bildsen- sor (8) i vad avser enskilda bildelement såsom korn (29, 30) eller dylikt, varvid den genom bildsensorn erhållna signalen (33-37) matas i form av ett frekvensspektrum till don (14) för utskiljande av ett högt och ett lågt frekvens- band som i sin tur behandlas (21) för ástadkommande av ett värde (24) indikativt bl.a. för skärpeinställningen,

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att av- bildningen (fig. 2) av utsnittet (10) på bildsensorn väljes så att kornstorleken blir större än bildsensorns upplös- ning (31).

3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda làga frekvensband utgöres av den eller de fre- kvenser som uppkommer genom svepande avsökning av i avsök~ ningsbanan (31) förekommande korn (29, 30).

4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t av att nämnda höga frekvensband utgörs av transientsvängningar (35, 36) genererade vid övergång fràn korn (29) till mellanrum (32) mellan korn och från dylika mellanrum till korn (30) eller vid övergång mellan korn av olika opacitet, varvid transientsvängningarna bildar över- toner till frekvenserna i nämnda låga frekvensband.

5. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t bringas till signaler som tillföres en krets (21) för av att nämnda låga och höga frekvensband 10 15 20 25 30 456 457 11 jämförande behandling så att ett resultatvärde erhålles utgörande skillnadsvärdet mellan nämnda signaler och bildande ett värde (24) indikativt för bl.a. skärpein- ställning oberoende av i bilden förekommande ljusinten- sitet.

6. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t talt. av att signalbehandlingen utföres digi-

7. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a t avläses vid genomkörning med en referensfilm i en norm- av att nämnda resultatvärde eller -värden anläggning, varvid avläst värde jämföres med det eller de som erhålles vid genomkörning av referensfilmen i en an- läggning som skall kvalitetskontrolleras.

8. Sätt enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k - n a t av att en referensfilm genomköres i en normanlägg- ning varunder nämnda resultatvärde eller -värden avläses, varvid det eller de värden som erhålles vid genomkörning av filmer som skall kvalitetskontrolleras jämföras med nämnda avlästa värden.

9. Sätt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att referensfilmen utgöres av en rasterexponerad och framkal- lad film, varvid den eller de filmer som skall kvalitets- kontrolleras utgöres av på ekvivalent sätt exponerad och framkallade ràfilmslängder.

10. Anordning för utförande av sättet enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av en avsökande bildsensor (8, 9) anordnad att avsöka ett utsnitt (10) ur en projicerad bild (7), varvid bildsensorns utgång är 10 15 20 25 30 456 457 12 ansluten (ll) till en krets (14) för utskiljning av ett lågt och ett högt frekvensband, vilka ledas till en jämförelsekrets (21) som står i förbindelse med don (23, 24) för indikering av b1.a. optimal skärpa hos den projicerade bilden.

11. ll. Anordning enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att de signaler som utgör nämnda låga och höga frekvens- band likriktas i likriktare (17, 18) insatta mellan nämnda utskiljningskrets (14) och jämförelsekretsen (21).

12. Anordning enligt krav 10 eller ll, k ä n n e t e c k- n a d av att donen för indikering utgöres av en förstär- kare (23) och ett till denna anslutet indikeringsinstru- ment (24).

13. Anordning enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a d av att till nämnda förstärkare (23) är anslutna servoanord- ningar (26, 27) styrda av förstärkarens utsignaler, vilka anordningar är kopplade till organ (5) för inställning av den projicerade bildens (7) skärpa vid en projektionsut- rustning (1-4).

14. Anordning enligt något av kraven 7-9, k ä n n e - t e c k n a d av att bildsensorns utgång står i förbin- delse (11, 13) med utskiljningskretsen (14) via en trös- kelkrets (12).

15. Anordning enligt något av kraven 10-14, k ä n n e - t e c k,n a d av anordningar för styrning av anlägg- ningsfunktion så att den bringas i driftstillstànd en- dast i intervall, då projicerad bild förekommer, var- igenom arbetsperioderna blir synkroniserade med tillhö- rande projektoranläggnings (1-4) bildfrekvens. IX.