DE19713648C2 - Verfahren zur elektronischen Reduktion des Hell/Dunkelkontrastes von Videobildern bereits bei der Aufnahme - Google Patents
Verfahren zur elektronischen Reduktion des Hell/Dunkelkontrastes von Videobildern bereits bei der AufnahmeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Kor
rektur des Großflächenkontrastes in Videobildern bereits während
der Aufnahme. - Wie bei den meisten bildmäßigen Wiedergabever
fahren besteht auch bei der Bildschirmwiedergabe die Schwierig
keit, Objekte mit kontrastreichen Licht- und Schattenpartien mit
ausgewogener Helligkeitsverteilung abzubilden, d. h., Lichter und
Schatten in einer vom Sehen her gewohnten Abstufung wiederzuge
ben. Speziell beim Betrachten eines Bildschirms kommt noch hinzu,
daß Bildschirme in aller Regel in gedämpfter Umgebungsbeleuchtung
benützt werden, wodurch eine transparente und detailreiche
Wiedergabe der Schattenpartien zusätzlich erschwert wird. Zur
Vermeidung dieser Schwächen ist man gezwungen, bei der Herstel
lung von Videoaufnahmen eine exakt abgestimmte Szenenausleuchtung
anzustreben. Dies gilt nicht nur für den Studiobetrieb; auch bei
vielen Profi-Aufnahmen im Freien muß nach Möglichkeit mit Schein
werfern und Aufhellern gearbeitet werden, was einen hohen Per
sonaleinsatz erfordert und damit kostspielig ist. Andererseits
ist aber nicht nur bei vielen Life-Reportagen, sondern auch bei
Amateur-Videoaufnahmen im Freien eine künstliche Beleuchtung
nicht praktikabel. Als Folge entstehen oft unnatürlich hohe
Großflächenkontraste bei der Bildwiedergabe.
Ziel der hier vorgelegten Erfindung ist es daher, ein Verfah
ren zu beschreiben, mit dem die oben dargelegten Probleme
reduziert werden können. Als Erstes sollen die physikalischen
Grundlagen dieses Verfahrens erläutert werden.
Obwohl man bemüht ist, in der Fernsehkamera eine film-ähnliche
S-förmig gebogene Bildaufnehmer-Charakteristik zu realisieren
(Knee-Schaltung), um mit deren Hilfe die unterschiedlichsten
Motivkontraste einigermaßen ausgewogen wiedergeben zu können,
liefert auch dieses Verfahren nicht nur befriedigende Ergebnisse.
Immer noch treten bei kontrastreichen Motiven unnatürlich dunkel
wirkende Schattenpartien auf und/oder zu helle Lichter. Die
flachen Äste der Bildaufnehmerkennlinien in den Bereichen Hell
und Dunkel führen zudem zu einer undifferenzierten, kontrastarmen
Detailwiedergabe in diesen Helligkeitsbereichen.
Zur Vermeidung dieses Mangels wird vorgeschlagen, auch in der
Videotechnik ein Verfahren einzuführen, das auf ähnlichen Prinzi
pien beruht, wie sie in der Fotografie angewendet werden. Dort
besteht die Möglichkeit, beim Kopieren von sehr kontrastreichen
Negativen mittels der sog. Abwedeltechnik dunkle Schattenpartien
aufzuhellen, ohne daß dabei ein Verlust an Detailkontrast ein
tritt. Hierzu führt der Laborant während der Belichtung des
Fotopapiers mittels einer lokalen fächernden Bewegung seiner
Finger über dem Fotopapier eine unscharf definierte schwächere
Belichtung der Schattenzonen herbei, die auf diese Weise in der
Kopie aufgehellt werden. Diese Technik setzt natürlich eine ent
sprechend lange Belichtung und eine großformatige Vergrößerung
voraus. Es versteht sich, daß zur Ausübung dieser Technik viel
Erfahrung gehört, um dabei unerwünschte Artefakte zu vermeiden.
Der Detailkontrast (und auch der Farbkontrast) bleiben dabei
sowohl innerhalb der aufzuhellenden Schattenzone wie auch im
gesamten übrigen Bild erhalten, wodurch die für einen akzeptablen
Bildeindruck so wichtige brillante Wiedergabe aller Bildteile
garantiert wird. Fototechnisch kann dieser Sachverhalt
dahingehend gedeutet werden, daß das Fotopapier durch das
Maskierverfahren effektiv 2 verschiedene Gradationen erhält: eine
steilere (nämlich die Originalgradation) zur Wiedergabe der höhe
ren Ortsfrequenzen (= Detailstrukturen) und brillanter Farben,
und eine flachere Gradation für die niederen Ortsfrequenzen, also
die großflächigen Strukturen, wie z. B. die Licht- und Schatten
bereiche. Eine noch allgemeinere Lösung dieses Ansatzes kann nun
dadurch erreicht werden, daß man für mehrere motivwichtige Orts
frequenzen mit rechnertechnischen Mitteln je eine individuelle
unscharfe Schwarzweiß-Maske erstellt. Damit wird es möglich, für
zunehmend gröbere Strukturen im Motiv eine effektiv zunehmend
flachere, dabei aber die Leuchtkraft der Farben nicht beeinträch
tigende Übertragungskennlinie zu verwirklichen. Dadurch kann die
natürliche Anmutung der Bilder weiter gesteigert werden. Die
hierfür zu bildende 'Multilayermaske' ist einer der Erfindungs
gegenstände der vorliegenden Patentanmeldung. (Siehe hierzu
Verfahren B, Seite 10)
Dieses Abwedelverfahren darf übrigens nicht mit der alternativ
denkbaren Verwendung eines Fotopapiers mit flacherer Gradation
gleichgesetzt werden. Durch ein solches Papier könnte man den
Großflächenkontrast zwar ebenfalls herabsetzen, gleichzeitig
würde damit aber die Bildbrillanz in Farbe und Kontrast verflacht
und damit die Bildqualität erheblich verschlechtert werden.
Erfindungsgemäß soll nun das oben skizzierte Maskierverfahren
zur Verbesserung der Videobilder und zwar bei der Aufnahme in der
Videokamera eingesetzt werden. Die nachfolgend dargestellten Ver
fahren basieren alle auf dem Grundprinzip, daß ein unscharfes
Schwarzweiß-Bild des Aufnahmemotivs (= Ausgangsbild) erstellt wird
und aus dieser 'Maske' Korrekturwerte abgeleitet werden, die zur
Korrektur des scharfen Videobildes herangezogen werden können,
dergestalt, daß der Großflächenkontrast von Licht- und Schatten
partien des Bildes verringert wird. Dabei ist es ein wesentliches
Ziel, daß die Korrektur zeitgleich mit der Aufnahme und vollau
tomatisch erfolgt.
Der Stand der Technik auf dem Gebiet der hier beschriebenen
Kontrastbeeinflussung stellt sich wie folgt dar:
Seit Jahren gibt es bereits Verfahren in der digitalen Bild
verarbeitung, die auf dem Wege über ein operatorgestütztes, d. h.
interaktives Dialog- und Kontrollsystem (durch Beobachten des
Bildschirms) u. a. auch die Aufhellung von Schattenpartien in zu
bearbeitenden Bildern ermöglichen.
Spezifisch für den vorgenannten Stand der Technik ist, daß am
Ausgangspunkt der Verfahren die Gesamtheit der Daten der zu bear
beitenden Vorlagen bereits vorliegt, daß zur Bearbeitung dieser
Daten vergleichsweise viel Zeit zur Verfügung steht und daß eine
Kontrolle der Korrekturergebnisse an einem Bildschirm notwendig
oder zumindest sinnvoll ist.
In der vorliegenden Erfindung wird auf der Basis der eingangs
dargelegten technischen Grundlagen ein schnelles und vollautoma
tisches Verfahren beschrieben, das bei der Herstellung von
Videofilmen oder -bildern in der Lage ist, Schattenzonen - dem
natürlichen Seh-Eindruck entsprechend - aufzuhellen, ohne daß
dabei der Detailkontrast reduziert wird. Hierzu sollen in der
Videokamera die Bildsignale der Einzelbildaufnehmer für Rot, Grün
und Blau (3-Chip Kamera) bzw. die Signale eines Farbbildaufneh
mers (1-Chip Kamera) entsprechend korrigiert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch zwei alternative Ver
fahren (A und B) mit verschiedenen Techniken gelöst. Die kenn
zeichnenden Merkmale der beiden Verfahren sind in den Verfahrens
ansprüchen 1, 2 und 3 bzw. den Ansprüchen 4 und 5 sowie 6
dargelegt. Diese Einrichtungen werden nachfolgend anhand der
Abbildungen erläutert und ihre Wirkungsweise beschrieben.
Im Falle einer angestrebten Korrektur der Bildsignale schon
zum Zeitpunkt der Aufnahme, z. B. in der Fernsehkamera (bzw. in
den nachgeschalteten Geräten) während einer Lifesendung, besteht
das Problem darin, daß die besagte Korrektur bereits vorgenommen
werden muß, ehe das Bild in seiner Gesamtheit an den Bildaufneh
mern in der Videokamera ausgetastet ist, d. h. ehe überhaupt die
volle Information über den Hell/Dunkelaufbau des gerade aufzuneh
menden Bildes vorliegt. Diese Schwierigkeit soll durch das nach
folgend beschriebene Verfahren umgangen werden. Spezifisches
Merkmal ist hierbei die Art der Erzeugung der unscharfen
Schwarz-Weiß-Maske des Ausgangsbildes.
In der Abb. 1 sind schematisch die wesentlichen Funkti
onselemente einer Fernsehkamera dargestellt. Das Licht fällt
durch das Objektiv 1a auf den Strahlenteilerspiegel 1c, der das
Licht grob in seine spektralen Anteile Rot, Grün und Blau
zerlegt. Zum Teil über Vollspiegel und durch speziell angepaßte
Farbfilter für Rot (2a), Grün (2b) und Blau (2c) wird das Motiv
scharf auf die dahinter liegenden Bildaufnehmer 3a, 3b und 3c
abgebildet. Die Bildaufnehmer werden in bekannter Weise Pixel für
Pixel und Zeile für Zeile parallel ausgelesen. Die Videosignale
der Farben Rot, Grün und Blau werden einzeln herausgeführt und
über die steuerbaren Verstärker 7a, 7b und 7c im Gleichtakt
parallel verstärkt oder geschwächt. Auf diese Weise werden
korrigierte Videosignale erhalten, die in bekannter Weise weiter
verarbeitet werden und am Ausgang der Videokamera als RGB-Signale
6a, 6b, 6c anliegen.
Erfindungsgemäß soll nun das aufzunehmende Objekt auf einen
weiteren, monochromen Bildaufnehmer 4a - jetzt aber unscharf -
abgebildet werden. In diesem unscharfen Bild sind alle
Motivdetails unterdrückt und es repräsentiert daher eine grobe
und maßstabsgerechte Verteilung von Hell und Dunkel im Objekt.
Zur Erzeugung des unscharfen Bildes wird ein kleiner Teil des
Lichtes zwischen dem Objektiv 1a und dem Strahlenteilerspiegel 1c
über den neutral teilreflektierenden Spiegel 1b ausgespiegelt.
Ein Vollspiegel 4c lenkt das Licht auf den mit den Bildaufnehmern
3a . . . c im wesentlichen identischen Sensor 4a. Die Verunschärfung
wird durch das Weichzeichnerelement 4b bewirkt. Sie kann durch
eine leichte Defocussierung der Abbildung unterstützt werden.
Das unscharfe farbneutrale Helligkeitssignal des Sensors 4a
wird der elektronischen Auswerteschaltung 7 zugeleitet, die
wiederum das Steuersignal für die Verstärkerelemente 7a . . . c
berechnet und an diese ausgibt. Durch die Verstärker 7a . . . c
werden in dem hier benutzten Funktionsschema die Bildaufnehmer
signale Rot, Grün und Blau in Abhängigkeit vom unscharfen Signal
verstärkt oder geschwächt, bevor sie den weiteren Korrekturschal
tungen zugeleitet werden.
In Abb. 2 sind Prinzipkurven (Kurve 7e und 7f) für die
Verarbeitung der Pixelsignale des unscharfen Kanals in der Aus
werteschaltung 7 wiedergegeben. Wesentlich für die Arbeitsweise
der Auswerteschaltung 7 ist, daß die abgeleiteten Korrektur
signale unabhängig von der Gesamthelligkeit des auf dem Bildauf
nehmer 4a erzeugten Bildes sind. Dies wird dadurch erreicht, daß
die Korrektursignale nur vom Helligkeitsverhältnis z. B. der
Schattenpartien zum Mittelwert der unscharfen Bildsignale (oder
einem anderen, für die Durchschnittshelligkeit der Maske reprä
sentativen Wert) abhängig sind.
Der Signalablauf ist folgender:
Über das Objektiv 1a wird das Objekt scharf auf den 3 Bildauf
nehmern 3a . . . c und unscharf auf dem Bildaufnehmer 4a deckungs
gleich abgebildet und gleichzeitig werden die zugehörigen 4
Bildsignale ausgelesen. Die Bildsignale vom Sensor 4a werden der
Auswerteschaltung 7 zugeführt. In dieser Schaltung wurden be
reits die Bildsignale der jeweils vorausgehenden Bildabtastung,
die - weil unscharf - mit der laufenden nahezu identisch ist,
aufintegriert. Der daraus resultierende Signalmittelwert wurde
anschließend in logarithmierter Form abgespeichert. Das aktuelle,
laufende unscharfe Bildsignal wird in der Schaltung ebenfalls
logarithmiert und von ihm der Logarithmus des gespeicherten
Mittelwertes abgezogen. Dieses Differenzsignal ist ein Maß für
die Helligkeitsabweichung eines Bildpunktes des "unscharfen"
Bildes von dessen mittlerer Helligkeit. Nun werden in der
Auswerte- und Steuerschaltung 7, die die gesteuerten Verstärker
7a . . . c mit beinhaltet, entsprechend den Kennlinien in Abb. 2 die
Verstärkungskorrekturen für die "scharfen" RGB Bildsignale
definiert und letztere über die Verstärker - je nach Verlauf der
Kennlinie - verstärkt oder auch geschwächt.
Das aus der Kurve 7e, Abb. 2, resultierende Korrekturschema
führt dann zu folgender Bildkorrektur: Für gleich helle oder
hellere Punkte als der Mittelwert des "unscharfen" Signals vom
Sensor 4a ergibt sich die Differenz der Helligkeitslogarithmen zu
0 oder positiv. Daraus soll sich eine Verstärkung von konstant 1
ergeben, d. h. die "scharfen" RGB-Signale werden unverändert
weitergeleitet. Für die dunkleren Punkte des "unscharfen" Bildes,
d. h. die Schattenbereiche, wird die Differenz kleiner als 0 und
der daraus resultierende Verstärkungsfaktor liegt entsprechend
der Kennlinie vorzugsweise zwischen 1 und 2. D. h., je dunkler im
Vergleich zum Mittelwert die Schattenbereiche auf dem Sensor 4a
sind, desto größer wird der Verstärkungsfaktor. Damit werden die
"scharfen" Bildsignale dieser Bildbereiche, die von den Sensoren
3a . . . c kommen, zunehmend verstärkt, wobei durch die multiplikative
Anhebung des Bildsignals eine hellere Wiedergabe bei gleichblei
bendem Detailkontrast dieser Bereiche erreicht wird.
Wahlweise können auch andere Steuerkurven, z. B. entsprechend
Abb. 2, Kurve 7f, herangezogen werden. Hier werden die Schatten
bildsignale wie bei Kurve 2a verstärkt, die auf dem mittleren
Helligkeitslevel liegenden Punkte bleiben gleich, aber die helle
ren Bildpartien werden geschwächt, d. h. dunkler gestellt. Auch
eine Schwächung z. B. nur der normalen und helleren Bildpartien
zugleich mit einer Öffnung der Irisblende würde zum Ziele führen.
Schließlich soll noch das Zusammenwirken der hier vorgestell
ten Kontrastunterdrückung z. B. mit der automatischen Objektiv
blende der Kamera erörtert werden. Auch hierbei wird eine
wesentlich ausgeglichenere Helligkeits-Wiedergabe erreicht. Dies
sei an folgendem Beispiel erläutert: Betrachtet man z. B. den
Schwenk einer Videokamera von einem dunklen Waldstück zu einem
angrenzenden hellen Himmel, so wird das Sich-Schließen der
automatischen Aperturblende im Verlaufe des Schwenks eine
zunehmende Abdunkelung des Waldstückes und ein größer werdendes
viel zu helles Himmelsstück zur Folge haben. Erst wenn der Himmel
schließlich den größten Teil des Bildes einnimmt, wird sich für
ihn wieder eine einigermaßen natürliche Helligkeitswiedergabe
einstellen. Das hier beschriebene Kontrastausgleichsverfahren
würde nun bewirken, daß gegenläufig zu der wegen der sich
schließenden Blende zunehmende Verdunkelung des Waldes dieser
aufgehellt und der Himmel aber abgedunkelt wird, solange beide
Flächen im Bild sind. An der Helligkeit der Ausgangs- und
Endszene (totaler Wald bzw. totaler Himmel = wenig Kontrast)
ändert sich hingegen nichts. Somit werden durch die
Kontrastreduzierung auch wesentlich weichere Übergänge bei
Kameraschwenks erreicht.
Wie gezeigt, arbeitet also das beschriebene Korrekturverfahren
vollautomatisch: Je höher der Bildkontrast, desto stärker ist der
Helligkeitsausgleich; je geringer der Kontrast, desto mehr geht
die Korrektur gegen Null. Doch kann es u. U., z. B. aus künstleri
scher Sicht, erwünscht sein, im Nachhinein auch Szenen mit hohen
Kontrasten unkorrigiert zu übernehmen. Um dies zu erreichen, kann
- abgesehen von der Möglichkeit einer Einstellungsänderung an der
Kamera während der Aufnahme (Abb. 1, 7d, Korrekturautomatik
aus/ein bzw. stark/schwach) - eine spätere Korrekturkontrolle
bzw. Nachbearbeitung durch einen Operator notwendig werden.
Für eine Nachbearbeitung können
- a) die Signaldaten der scharfen, korrigierten Videobilder gleichzeitig mit den unkorrigierten Original-Bilddaten der Ausgangsbilder z. B. auf Magnetband aufgezeichnet werden und in einem entsprechenden Bearbeitungsgerät nach visueller Kontrolle die betreffenden kontrastkorrigierten Bildsequenzen durch die originalen unkorrigierten Sequenzen oder umgekehrt ersetzt werden oder
- b) die Signaldaten der Ausgangsbilder gleichzeitig mit den Bildpunkt-bezogenen Korrekturwerten, gewonnen aus den bearbeiteten unscharfen Bilddaten, auf Magnetband oder dergleichen abgespeichert werden und an einem Bearbeitungs gerät der (unkorrigierte) Originalfilm nur in denjenigen Szenenfolgen mit den Korrekturwerten korrigiert werden, die als Ergebnis einer visuellen Kontrolle dieser Korrektur bedürfen. In diesem Verfahren kann auch noch durch den Operator nachträglich die Stärke der Korrektur beeinflußt werden.
Bei Stillvideokameras (1-Chip Kameras) kann das unscharfe Bild
zeitlich vor dem scharfen Bild auf den (gleichen) Bildaufnehmer
abgebildet, von dort ausgelesen und zwischengespeichert werden.
Das scharfe Bild kann dann mit den aus dem abgespeicherten
unscharfen Bild gewonnenen Korrekturfaktoren korrigiert werden
(Abb. 3). Zur Generierung eines unscharfen Bildes
unmittelbar vor der Belichtung des Bildaufnehmers mit dem
scharfen Bild eignet sich z. B. das zwischen dem Objektiv 8 und
dem Bildaufnehmer 9 angebrachte Glasplatten-Kunststoff Sandwich
10, in das nematische Flüssigkristalle eingebettet sind. Bei
Anlegen eines elektrischen Wechselfeldes gehen diese in einen
glasklaren transparenten Zustand über, während sie bei Reduzie
rung der Feldstärke eine lichtstreuende Konsistenz annehmen.
(NCAP-Technik: Nematic Curvilinear Aligned Phase). Auf diese
Weise kann in kurzer Folge ein unscharfes und ein scharfes Bild
auf den Bildaufnehmer 9 projiziert werden. Das unscharfe Bild
wird ausgelesen, zwischengespeichert und sein Helligkeits(Lumi
nanz-)signal in der Auswerte- und Steuerschaltung 11, ähnlich wie
im vorausgehenden Abschnitt beschrieben, ausgewertet. Die
Auswerte- und Steuerschaltung 11 liefert dann die Information,
mit der das scharfe Bildsignal über den Verstärker 12 pixel
homolog beeinflußt wird. - Alternativ zum elektronisch gesteuer
ten Lichtstreuer kann auch ein kurzzeitig mechanisch ein- und
ausschwenkendes streuendes Medium zum Einsatz kommen.
Falls das Aufnahmeobjektiv nur eine feste Brennweite besitzt
(z. B. bei einfachen Stillvideokameras), kann zur Darstellung des
unscharfen Bildes auch ein eigenes Abbildungssystem mit einer
Linse, dem Verunschärfungselement und einem weiteren Bildauf
nehmer in der Kamera implementiert werden.
Mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit moderner Kleinrechner
wird es auch möglich, die schon beschriebene Mehrfachmaskierung
(Multilayermaske) zu realisieren. Hierfür wird in einem elektro
nischen Rechner folgendes Rechenprogramm abgewickelt:
- - Punktweises Abspeichern der digitalisierten Bilddaten eines Bildes im Bildspeicher eines elektronischen Rechners (Ausgangsbild)
- - Analysieren der im Bild auftretenden Ortsfrequenzen und der zugehörigen Kontraste des Helligkeits(Luminanz-)signals
- - Ausgehend von den ermittelten Ortsfrequenzen und zugehörigen Kontrasten Berechnen von mehreren Masken mit spezifischen Kontrasten und mit verschiedenem Auflösungsvermögen durch Anwendung von spezifischen Verunschärfungsalgorithmen (Tief paßfilter)
- - Korrektur der abgespeicherten Ausgangsbilddaten durch deren Verknüpfung mit den punkthomologen Daten der Mehrfachmaske (Bei Movie-Bildsequenzen können wegen der Ähnlichkeit der Masken von aufeinanderfolgenden Bildern die aus dem Bild n abgeleitete Maske auch zur Korrektur des scharfen Bildes n + 1 (oder höher) herangezogen werden.)
- - Übertragung der korrigierten Bilddaten zur Weiterverarbeitung auf Datenträger, Bildschirm, Sender oder dergl.
Die komplexe Berechnung der Multilayermaske kann auch in ver
einfachter Form umgesetzt werden. Dazu wird bezüglich der Grenz
frequenzen und der zugehörigen Gradationen ein aus einer Vielzahl
von Motivbeispielen abgeleiteter Einheits-Multilayermasken-Typ
definiert, der bei seiner Anwendung nur noch an das individu
elle Motiv und dessen Großflächenkontrast angepaßt wird.
Die rechnertechnische Korrektur der Ausgangsbilder nach Ver
fahren B kann sowohl in der Videokamera bzw. in der Kamera nach
geschalteten Geräten während der Aufnahme eingesetzt werden, als
auch bei der Bearbeitung von bereits existierenden Magnet
aufzeichnungen von Videofilmen. Desgleichen können z. B. Kinofilme
auf fotografischem Aufzeichnungsmaterial in einem Abtast- und
Korrekturgerät, das im Grundprinzip nach Verfahren A arbeitet,
ebenso bearbeitet werden, wie in einem Korrekturgerät nach
Verfahren B, bei dem die unscharfe Maske mit rechnertechnischen
Mitteln erstellt wird.
Damit ist es möglich, einen Kinofilm vollautomatisch, d. h.
ohne interaktiven Betrieb zu korrigieren, wobei je nach Erfahrung
mit der Ausleuchtungsqualität der Filme ein moderates Ansprechen
der Kontrastkorrektur vorgewählt werden kann.
Claims (14)
1. Verfahren zur Bearbeitung eines in einer Videokamera (z. B.
Stillvideo- und Movievideokamera) von einem Objekt erzeug
ten Videobildes (Ausgangsbild) durch die Verknüpfung von
dessen Bildsignalen mit den Bildsignalen eines, mit dem
Ausgangsbild szenisch weitgehend identischen, aber unscharf
gemachten Bildes (Maske), dadurch gekennzeichnet,
daß die Bildsignale dieser Maske von einem Bildaufnehmer
erzeugt werden, auf den das Objekt mittels eines optisch
streuenden Mediums (z. B. Weichzeichner) unscharf abgebildet
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Videokamera das Erzeugen der Bildsignale des
unscharfen Bildes und der des scharfen Ausgangsbildes
entweder gleichzeitig über verschiedene Bildaufnehmer
erfolgt oder daß das Erzeugen der unscharfen und der
scharfen Bildsignale des Objektes sequentiell über den
gleichen Bildaufnehmer erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den
Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abbildung des unscharfen Bildes durch das
Standardobjektiv, über eine Strahlenteileranordnung und ein
optisch streuendes Medium erfolgt.
4. Verfahren zur Bearbeitung eines in einer Videokamera von
einem Objekt erzeugten Videobildes (Ausgangsbild) durch die
Verknüpfung von dessen Bildsignalen mit den Bildsignalen
eines, mit dem Ausgangsbild szenisch weitgehend identischen,
aber auf rechnertechnischem Wege unscharf gemachten Bildes
(Maske), dadurch gekennzeichnet,
daß zur Generierung dieser Maske zwei oder mehr unterschied lich unscharfe und mit jeweils individuellem Kontrast ausgestattete Bildauszüge (Unter-Masken) auf der Basis des abgespeicherten (scharfen) Ausgangsbildes berechnet werden
und daß die Kombination dieser so abgeleiteten Masken in Form einer einzigen zusammengesetzten Maske (Multilayer maske) als Korrekturmaske der Bildsignale des abgespeicher ten Ausgangsbildes wirksam wird.
daß zur Generierung dieser Maske zwei oder mehr unterschied lich unscharfe und mit jeweils individuellem Kontrast ausgestattete Bildauszüge (Unter-Masken) auf der Basis des abgespeicherten (scharfen) Ausgangsbildes berechnet werden
und daß die Kombination dieser so abgeleiteten Masken in Form einer einzigen zusammengesetzten Maske (Multilayer maske) als Korrekturmaske der Bildsignale des abgespeicher ten Ausgangsbildes wirksam wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verknüpfung der Bildsignale des Ausgangsbildes mit den Bild
signalen der Maske im wesentlichen so erfolgt, daß die Bild
signale des Ausgangsbildes in Abhängigkeit vom Wert der
elektronisch bearbeiteten homologen Helligkeitssignale des
unscharfen Bildes (Maske) verstärkt oder geschwächt werden.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeich
net, daß analog zur flächenbezogenen Intensitätsverteilung
der Bildsignale des unscharfen Videobildes (Maske) die
effektive örtliche Strahlungsempfindlichkeit des
Bildaufnehmers für das Ausgangsbild verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Grad der Unschärfe besagter unscharf gemachter Videobilder
(Masken) vorzugsweise so beschaffen ist, daß die Grenzgröße
der noch aufgelösten Details von der Größe 2% bis 20% der
linearen Ausdehnung des wiederzugebenden Bildformates ist.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß besagte optische Mittel in der Kamera veränderbar
bzw. austauschbar und damit verschiedene Verunschärfungsgra
de wählbar sind.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß besagte verunschärfende optische Medien aus transparen
tem Trägermaterial mit Einschlüssen bestehen, in die Mole
küle eingebettet sind, die bei Anlegen eines elektrischen
Feldes orientiert werden und so von einem das Licht zer
streuenden in einen optisch klaren Zustand (oder umgekehrt)
übergehen.
10. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Generierung der Korrekturwerte für die Korrektur der
Bildsignale des Ausgangsbildesdas laufende unscharfe analoge Bildsignal des mit dem
unscharfen Bild beaufschlagten Bildaufnehmers und/oder
die eine oder mehr Bildsequenzen zuvor abgetasteten Bild signale des unscharfen Bildes oder daraus abgeleitete Zwischenwerte herangezogen werden.
die eine oder mehr Bildsequenzen zuvor abgetasteten Bild signale des unscharfen Bildes oder daraus abgeleitete Zwischenwerte herangezogen werden.
11. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Videokamera oder nachgeschalteten Geräten sowohl
die unkorrigierten als auch die korrigierten (kontrastredu
zierten) Signaldaten der Bildsignalen oder Teile davon auf
Magnetband oder anderen Aufzeichnungsmedien abgespeichert
werden.
12. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Videokamera oder nachgeschalteten Geräten sowohl
die originalen unkorrigierten Bildsignaldaten als auch die
aus den unscharfen Bildsignalen abgeleiteten Korrekturwerte
auf Magnetband und/oder anderen Speichermedien abgespeichert
werden.
13. Verfahren nach Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeich
net, daß in einem Bearbeitungsgerät Videofilme oder Einzel
bilder nach visueller Kontrolle durch Einfügen der abgespei
cherten korrigierten Szenen/Bilder ergänzt resp. mit Hilfe
der gespeicherten Bildkorrekturdaten korrigiert werden.
14. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2, 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bilder auf Kinofilmen aus transparentem Aufnahme
material die Objekte darstellen, von denen ein Videobild,
genannt Ausgangsbild, erzeugt wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19713648A DE19713648C2 (de) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Verfahren zur elektronischen Reduktion des Hell/Dunkelkontrastes von Videobildern bereits bei der Aufnahme |
US09/048,926 US6529243B1 (en) | 1997-04-02 | 1998-03-26 | Method for electronic reduction of the contrast of video images as early as during recording |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19713648A DE19713648C2 (de) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Verfahren zur elektronischen Reduktion des Hell/Dunkelkontrastes von Videobildern bereits bei der Aufnahme |
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