DE2024574A1 - Verfahren zur Verbesserung der sichtbaren Kornigkeit eines photo graphischen BiTdes - Google Patents
Verfahren zur Verbesserung der sichtbaren Kornigkeit eines photo graphischen BiTdesInfo
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Description
18.553
Fuji Shashin Film Kabushiki Kaisha
Ashigarakami (Kanagawa, Japan)
Verfahren zur Verbesserung der sichtbaren Körnigkeit eines
photographischen Bildes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung
der scheinbaren Qualität eines photographischen Bildes, das durch eine stufenlose Veränderung der Gradation erzeugt worden ist.
Die zusammen ein photographisches Bild ergebenden Silberteilchen bilden unregelmäßige Gruppierungen, die besonders
in Kopien oder Vergrößerungen meistens deutlich erkennbar sind. Dieselbe Erscheinung tritt auch in einem Bild auf, das auf einem
hochempfindlichen Film erzeugt wird, der grobe Silberhaiogenidkörner
besitzt. Die Mikroskopische Betrachtung eines photographischen Bildes ergibt, daß ein Bild von einer Vielzahl von unregelmäßig
geformten Elementen (Bildelementen) gebildet wird und jedee
dieser Elemente aus einer Gruppierung von einzelnen Körntrn besteht.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die störende Wirkung der aus Gruppierungen von Körnern bestehenden Bildelemente bei
der Betrachtung des Bildes herabzusetzen, ohne die Unregel»äßigkeit
oder Größe dieser Elemente selbst herabzusetze».
Ferner hat die Erfindung die Aufgabe, Aufzeichnungsträger oder photographisehe Filme zu schaffen^ die zur Erzeugung
von Bildern geeignet sind, die nach ihrer Entwicklung bzw« ihrem Kopieren für das Auge viel angenehmer au betrachten sind.
Außerdem hat die Erfindung die Aufgabet die Anwendung
von hochempfindlichen, grobkörnigen Filmen für Zwecke zu ermöglichen,
für die diese Filme bisher nicht verwendet werden konnten, weil die groben Silberhaiogenidkörner keine angenehm zu betrachtenden
Bilder ergaben.
Die vorstehend angegebenen und weitere Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Yerfahren zur Verbesserung der schein-"
baren Bildqualität gelöst, das dadurch gekennzeichnet istgdaß
das Bild mit Hilfe eines Punktrasters zerlegt wird8 dessen
Easterelemente kleiner sind als die aus je einer:Gruppierung von
Körnern bestehenden Bildelementes, aber größer als ein einziges
Korn.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die scheinbare Körnigkeit eines aus unregelmäßig geformten, von Gruppierungen
von entwickelten Silberteilchen gebildeten Bildelementen
bestehenden Bildes dadurch verbessert, daß das Bild mit Hilfe
eines Punktrasters zerlegt wird;, in dem Jedes Hasterelement
kleiner ist als ein aus einer Gruppierung von Körnern bestehendes
»üildelement, aber größer als ein einsiges Korn»
Der Srfindungsgegenstanö. wird nachstehend anhand der
beigefügten Zeichnungen beschriebene Ia, diesen zeigt
Fig. 1 Mikrophotographien von Teilen von Bildern auf
.Negativ- und Positiv-ü'ilmen, sowie graphisch® Darstellungen won
" Autokor relations funk ti one η von entwickelten od©r dunklen l'eilaa:
dieser Bilder.
' Fig. 2 ist eine graphische Baxst©lliiag &®is
übertragungsfunktion (KiF) eines
Fig. 3 zeigt eine Mikrophotographie des Bildes, das durch Kopieren von einem Negativ-Film, der die in Fig. 1 durch
eine ausgezogene Linie dargestellte Autokorrelationsfunktion besitzt, auf einem Positiv-Film erhalten worden ist, der die in
Fig. 1 durch die strichlierte Linie dargestellte Autokorrelationsfunktion
besitzt, wobei ein Kopiersystem verwendet "wird, das die in Fig. 2 dargestellte Kontrastübertragungsfunktion hat. Fig.
zeigt ferner eine graphische Darstellung der Autokorrelationsfunktion der dunklen Teile der auf diese Weise erhaltenen Kopie.
Fig. 4-α und 4-J3 zeigen schematisch in der Draufsicht
bzw. im Schnitt ein Beispiel eines üblichen Films mit e. nem entwickelten Bild.
Fig. 5-A und 5-B zeigen ebenfalls in der Draufsicht bzw. im riehnitt einen Film mit einem erfindungsgemäß mit Hilfe
eines Punktrasters zerlegten Bild. ■ ,
Fig. 6 zeigt ein Photo eines Teils eines Bildes, das
ohne Anwendung der Erfindung hergestellt worden ist.
Fig. 7 und 8 zeigen Phocos von Bildteilen, die unter
Anwendung von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung hergestellt
worden sind.
Fig. 9 zeigt ein Porträtphoto, bei dessen Herstellung die Erfindung nicht angewendet wurde.
Fig. 10 und 11 zeigen der Fig. 9 entsprechende Photos,
die unter Anwendung von zwei Ausführungsformeη der Erfindung
hergestellt worden sind.
Fig. 12-A und 12-B zeigen in der Draufsicht bzw. im Schnitt ein Ausführungsbeispiel, in dem ein Substrat erfindungs-.
gemäß mit dicht beieinanderliegenden Kapseln versehen ist.
Die Qualität eines Bildes ist vor allem von der siehtbaren
Körhigkeit des Bildes abhängig. Diese sichtbare Körnigkeit entspricht im allgemeinen dem "Rauschen". Das Auflösungsvermögen
eines lichtempfindlichen Materials wird im allgemeinen durch einen Frequenzgang angegeben, der der" Kontrastübertragungsfunktion
(KtJi1) entspricht, deren Courier-Transformation zu einer
ötreufunktion führt, die das räumliche Auflösungsvermögen angibt.
Hit Hilfe der 3treufunktion kann man eine quantitative Angabe
einer unerwünschten Bildstreuung erhalten, die auf die Streustrahlung
oder Lichthofbildung zurückzuführen ist, insbesondere
auf die Entwicklung von einzelnen Silberhalogenidteilchen, auf
die unerwünschterweise Licht gefallen ist, das von dem Lichtstrahl
stammt, der auf ein lichtempfindliches System projiziert und innerhalb der lichtempfindlichen Schicht dieses Systems zerstreut
worden ist. Man kann daher die Streufunktion als naß für die
Bildelemente verwenden, die in einem lichtempfindlichen Material ein Bild bilden. Ein einzelnes entwickeltes Silberteilchen wird
als Korn und eine Gruppierung von Körnern als Bildelement bezeichnet.
Die Körnung eines lichtempfindlichen Materials kann auch durch das Gradationsspektrum angegeben werden, das die
stetige Veränderung der Lichtdurchlässigkeit des gleichmäßig belichteten und dann entv/iekelten lichtempfindlichen Materials
angibt. Jabei wird die Veränderung der Lichtdurchlässigkeit
dadurch bestimmt;, daß das entwickelte lichtempfindliche Haterial
mit einem feinen Lichtstrahl abgetastet wird, tier durch eine
winzige Lochblende tritt. x>as Gradati ons spektrum des lichternplindlichen
Materials stellt einen die Körnung angebenden Frequenzgang
dar. Die Fouriertransformation des Gradationsspektrums führt
zu einer Angabe der Körnung durch eine Ortsfunktion, die auch als .autokorrelationsfunktion bezeichnet wird.
Die sichtbare Körnigkeit eines Bildes, für das die graphische Darstellung der Autokorrelationsfunktion längs der
Abszisse einen kürzeren Ast besitzt, welcher ein Maß in einer
009887/1805 βΑηΛ«
BAD ORIGINAL
"5V 2024B74
bestimmten Dimensionsrichtung des Bildes darstellt, ist feiner
als die sichtbare Körnigkeit eines anderen Bildes, in dem die graphische Darstellung der Autokorrelationsfunktion längs der
Abszisse einen längeren Ast besitzt, wie aus den Figuren 1 und hervorgeht. Obwohl diese Tatsache theoretisch nach nicht begründet
worden ist, kann man mit Hilfe der Autokorrelationsfunktion die
sichtbare Körnigkeit bestimmen.
In Hg, 1 stellt die aus einer ausgezogenen Linie bestehende Kurve 1 die Autokorrelationsfunktion eines Bildes 3 auf
einem gegebenen Negativ-Film und die strichlierte Kurve 2 die
Autokorrelationsfunktion eines Bildes 4 auf einem gegebenen Positiv-Film dar. Wenn das Bild 3 auf dem Negativ-Film auf den
Positiv-Film mit Hilfe eines Kopiersystems gedruckt wird, das beispielsweise die in Fig. 2 dargestellte KÜF besitzt, beträgt
das Autokorrelationsmaß X, des auf diese Weise erhaltenen, kopierten
Bildes annähernd 34 Mikrometer (aiehe Fig. 3).
Diese Vergröberung der sichtbaren Körnigkeit ist auf
den nachteiligen Einfluß des Kopiersystems auf das von dem Negativ-Film
auf den Positiv-Film kopierte Bild zurückzuführen. Jie Kopie wird durch die Körnung des Positiv-Films selbst nicht beeinträchtigt.
Die Körnung einer derartigen Kopie wird bei Vergrößerung deutlich sichtbar; manchmal ist diese Körnung schonftir das
bloße Auge störend.
Die vorstehenden Angaben können theoretisch wie folgt
erläutert werden.
Das Gradationsspektrum der Körnung einer Kopie wird durch nachstehende Gleichung angegeben:
Λορ(ιχ) " Fneg(u) · R kop(u) ^2+ 'peedO (l)
Dabei ist
]?kOT>(u) das Gradationsspektrum der Körnung der Kopie
Fn /u) das Gradationsspektrum der Körnung des Bildes auf dem
Negativ-Film
■ü\_ss(u) das Gradationsspektrum der Körnung des Bildes auf dem
Positiv-Film
009887/1805
R, OO(U) die KUi1 des optiscnen Kopiersystems, einschließlich
der KÜi1 des Positiv-Ji'ilms
das Gamma des Positiv-Films
u die Ortsfrequenz
u die Ortsfrequenz
(siehe den Artikel "Autocorrelation and Granularity, III„Spatial
.frequency Response of the Scaning System and Granularity Correlation
Effects Beyond the Aperture", von Hans J. Zweig im Journal of the Optical Society of America, Band 495 Sir. 3S
März 1959, S.238 ff., und den Artikel "Relation between u-raininess
and Granularity for Black-and-White Samples with Nonuniform
Granularity Spectra" von Keith F. Stultz und Hans J. Zweig im Journal of tne Optical Society of America, Band 49» fl'r. 7»
Juli 1959, S.693 ff. ).
aJas Gradationsspektrum der Körnung eines Bildes, das
von einem photographischen Umkehrfilm auf einen Bildschirm projiziert wird, kann durch die nachstehende Gleichung angegeben
werden:
proj(u) ~ umk(u) * proj(u) schirm(u) v '
Dabei ist
F ./ \ das GradationsSpektrum der Körnung des von dem Umkehrfilm
auf den Bildschirm projizierten Bildes
F·^/, das Gradati ons s pek trum der Körnung des UmkEhrfilms
iV.^v,-;™,/'·,,'» das Gradationsspektrum der Grobheit der Bildschirmfläche
Hür0-?(u) die KÖi1 des optischen Projektionssystems, einschließlich
der KÜF des Bildschirms
Der Einfluß der Körnung des Positiv-Films und des Bildschirms auf die erhaltene sichtbare Körnigkeit ist jedoch tatsächlich
vernachlässigbar klein. Infolgedessen kann man die Gleichungen 1 und 2 wie folgt vereinfachen: ■
kop(u) ~ neg(u) ' kop(u) "V-
proj(u)= umk(,u) * proj(u) ^ '
009887/1805
Wie vorstellend erwähnt wurde, erhält man durch die
Fourier-Tr ans formation von 3vOTJ(u) α:η<* ^-nroiiu) ^e Autokorrelationsfunktion
0-, /γ\ der Körnung der Kopie "bzw. die Autokorrelationsfunktion
0-QY0I(Y) ^er Körnung des von dem Umkehrfilm
projizierten Bildes,
Die Erfinder haben erkannt, daß die sichtbare Körnigkeit
einer Kopie beträchtlich verbessert werden kann, wenn das Bild auf einem Negativ-Film mit Hilfe eines Punktrasters zerlegt
wird, bei dem die Teilung der Rasterelemente kleiner ist als das Doppelte des Autokorrelationsmaßes gemäß der Funktion 0, ,~\
oder 0-υΓΟ-ΐ(ν:)* d.h. des Abszissenwertes, bei dem die Autokorrelation funktion 0vot)fy) bzw. 0 .(γ·) gleich Null ist. Die Erfinder
haben ferner festgestellt, daß die sichtbare Körnigkeit auch dadurch verbessert werden kann, daß man die lichtempfindliche
.Fläche eines für Vergrößerungszwecke bestimmten Kopierpapiers mit Hilfe eines Punktrasters zerlegt, bei dem die Teilung
der Rasterelemente um den Vergrößerungsfaktor m größer ist als bei dem Raster, der, wie vorstehend angegeben, zur Verbesserung
der Körnigkeit eines Negativ-Films verwendet wird, weil 0, /-,%
mit m multipliziert wird. Man erkennt, daß die sichtbare Körnigkeit beträchtlich verbessert werden kann, wenn man ein negatives
oder positives Bild mit einer beliebigen Teilung zerlegt, die kleiner ist als das Doppelte des gemäß Gleichung 5 oder 4- bestimmten
Autokorrelationsmaßes.
Die Figuren 4-A und 4-B zeigen schematisch eine Anzahl
von Bildelementen 8, die aus je einer Gruppierung von Körnern 7 bestehen, ü'ig. 5-A und 5-B zeigen stark vergrößert in der Draufsicht
und im Schnitt eine Anzahl von Bildelementen, die mit Hilfe
eines Punktrasters zerlegt sind, dessen quadratische Rasterelemente kleiner sind als ein Bildelement.
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Fig. 6 zeigt ein praktisches Beispiel eines Bildes, das
aus Bildelementen oder Gruppierungen von quadratischen Körnern besteht. Fig. 7 zeigt das Bild nach Fig. 6, das mit Hilfe eines
weißen Punktrasters zerlegt ist, dessen quadratische Rasterelemente größer sind als ein Korn, aber kleiner als ein Bildelement.
Fig. 8 zeigt ein ähnliches Bild, das mit Hilfe eines schwarzen Punktrasters zerlegt ist. Bei der Betrachtung mit einer Lupe erkennt
man, daß in den Figuren 7 und 8 jedes Bildelement zerlegt und daß das erhaltene Bild dadurch angenehmer zu betrachten bzw.
seine sichtbare Körnigkeit verbessert worden ist.
Fig. 91 10 und 11 zeigen Porträtphotos, die den Figuren
6, 7 bzw. 8 entsprechen. Wieder sind die in den Figuren 10 und dargestellten Bilder viel angenehmer zu betrachten als das .bild
nach Fig. 9·
Im Prinzip wird das Bild mit einer Teilung zerlegjt,
die größer ist als ein Korn, aber kleiner als ein Bildelement. Innerhalb dieses Bereiches wird die geeignete Teilung angesichts
der Größe des ganzen Bildes, des vermutlichen Betrachtungsabstandes
(Auge-Bild) und anderer Faktoren gewählt. Vorzugsweise werden die Linienbreite und die Teilung der Rasterelemente des
Punktrasters in Abhängigkeit von der Größe eines Korns und eines Bildelements so gewählt, daß in dem eine mittlere Gradation besitzenden
Teil des Bildes das beste Ergebnis erhalten wird. Die Orientierung des Punktrasters auf dem Bild wird vorzugsweise
derart bestimmt, daß in einander benachbarten Bereichen des Bildes
in möglichst vielen Richtungen dunkle und helle Teile in regelmäßigem Wechsel aufeinanderfolgen.
Wenn die Rasterlinie angesichts der Größe des Bildes
relativ breit ist, wird die Bildqualität herabgesetzt, weil der unter den Linien liegende Teil des Bildes verlorengeht. Wenn dieser
verlorengegangene Teil mehr als 5ü% des gesamten Bildes beträgt,
nimmt die Auflösung des Bildes stark ab.
009887/1805
"9V 202457 A
Nachsteilend werden Verfahren zum Zerlegen des Bildes
beispielsweise angegeben:
I. Auftragen eines Punktrasters auf ein lichtempfindliches Blatt;
(1) Ein Punktraster aus einem liehtundurchlässigen
Material wird auf die Schutzschicht des lichtempfindlichen Blattes
gedruckt oder kaschiert. Vorzugsweise wird zwischen der Oberfläche des lichtempfindlichen Blattes und dem Punktraster eine
vollständige, satte Berührung hergestellt, damit der erhaltene jjichtraster aus gut definierten, quadratischen Elementen besteht.
(2) In dem lichtempfindlichen Blatt v/ird ein latentes
Bild des Punktrasters erzeugt und entwickelt, so daß das entwickelte Bild des Rasters das photographische Bild zerlegt. Das
latente Bild des Punktrasters kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß man auf dg;s lichtempfindliche Blatt einen Punktraster
druckt oder das lichtempfindliche Blatt gemäß einem Punktraster preßt, so daß die Empfindlichkeit des lichtempfindlichen Blattes
in den Rasterlinien herabgesetzt wird.
(3) Ein Substrat lü wird mit zahlreichen, nahe beieinanderliegenden
Mikrokapseln 9 versehen, die Silberhalogenid enthalten, .uies ist in den Figuren 12-A und 12-B dargestellt, xde
TJmfangsränder der Kapseln bilden Rasterlinien.
Die Verfahren (I),-(2) und (3) sind nur auf lichtempfindliche Blätter anwendbar, die zur Herstellung eines stufenlos
getönten Bildes geeignet sind.
II. Verwendung eines Punktrasters beim photographischen Kopieren:
(1) Auf einem Negativhalter wird ein Punktraster angeordnet.
(2) Auf einer durchsichtigen Abdeckplatte eines Vergrößerungsrahmens
wird ein Punktraster angeordnet. Der Raster muß möglichst nahe bei der lichtempfindlichen Schicht des Blattes
liegen bzw. es"soll im wesentlichen kein Zwischenraum zwischen
der lichtempfindlichen Oberfläche und dem Raster vorhanden sein.
009887/1805
III. Verwendung eines Punktrasters in einem Aufzeichnungsträger und bestimmten Bilderzeugungsgeräten:
(1) Der Leuchtschirm einer Fernseh-Kathodenstrahlröhre
wird entsprechend dem Punktraster zerlegt oder es v/ird vor oder hinter dem Leuchtschirm ein Punktraster angeordnet.
(2) Ein Bildverstärker-oder Leuchtschirm für die Röntgenphotographie
wird nach einem Punktraster zerlegt. Man kann auch den Bildverstärker- oder Leuchtschirm selbst nach einem
Punktraster ausbilden.
(3) Ein Bildschirm für die Projektion wird mit einem lichtabsorbierenden Punktraster versehen.
(4) In dem Bildfenster eines Dia- oder Filmprojektors wird ein Punktraster vorgesehen.
(5) Ein für die direkte Betrachtung bestimmter Röntgen-Leuchtschirm
wird mit Hilfe eines Punktrasters zerlegt oder selbst in ±<'orm eines Punktrasters ausgebildet.
Wie vorstehend angegeben wurde, kann die sichtbare Körnigkeit des aus unregelmäßigen Gruppierungen von Körnern
bestehenden Bildes so v/eit herabgesetzt werden, daß das Bild viel angenehmer zu betrachten ist, wenn man das Bild erfindungsgemäß
in Teile zerlegt, die kleiner sind als die Bildelemente oder Gruppierungen von Körnern.
Dadurch erhält man nachstehende Vorteile:
(l) Das aus den Gruppierungen von groben Körnern bestehende
Bild kann verbessert werden. Die sichtbare Körnigkeit des vergrößerten Bildes kann beträchtlich verbessert werden.
009887/1805
(2) Selbst mit einem grobkörnigen Aufzeichnungsträger
kann man ein hochwertiges Bild erhalten, so daß der Anwendungsbereich
eines Bildaufzeichnungsträgers erweitert wird. Beispielsweise kann man ein grobkörniges lichtempfindliches Blatt von
hoher Empfindlichkeit für zjwecice verwenden, für die diese hochempfindlichen Blätter bisher infolge ihrer Grobkörnigkeit nicht
geeignet waren.
hoher Empfindlichkeit für zjwecice verwenden, für die diese hochempfindlichen Blätter bisher infolge ihrer Grobkörnigkeit nicht
geeignet waren.
009887/180 5
Claims (16)
- Patentansprüche:Γΐ)."I). Verfahren zur Verbesserung der sichtbaren Körnigkeit eines photographischen Bildes, dadurch gekennzeichnet, daß das photographische Bild mit Hilfe eines Punktrasters zerlegt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rasterelement des Punktrasters kleiner ist als eine Gruppierung von Körnern, aber größer als ein einziges Bildelement.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Rasterelemente kleiner ist als. das Doppelte des Autokorrelationsmaßes, das durch die Autokorrelationsfunktion des photographischen Bildes bestimmt ist.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcii gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Fläche eines für Vergrößerungszwecke bestimmten Kopierpapiers mit Hilfe eines Punktrasters zerlegt "wird in dem die Teilung der Rasterelemente gleich der mit dem Vergrößerungsfaktor multiplizierten Teilung der Rasterelemente des zum Zerlegen des zu vergrößernden Bildes verwendeten Punktrasters ist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3} dadurch gekennzeichnet, daß der Punktraster eine solche Orientierung besitzt, daß in einander benachbarten Bereichen dunkle und helle stellen in möglichst vielen Richtungen miteinander abwechseln.
- 6. lichtempfindliches Blatt, dadurch gekennzeichnet, daß auf seine öchutzsehicht ein Punktraster gedruckt oder kaschiert ist.
- 7. Lichtempfindliches Blatt, dadurch gekennzeichnet, daß es ein latentes Punktrasterbild enthält, das nach seiner Entwicklung das photographische Bild zerlegt.009887/1805
- 8. Lichtempfindliches Blatt, gekennzeichnet durch ein Substrat, das mit zahlreichen Mikrokapseln bedeckt ist, die Silberhalogenidteilchen enthalten.
- 9. legativhalter, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Punktraster versehen ist.
- 10. Yergrößerungsrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß seine Deckplatte mit einem Punktraster versehen ist.
- 11. lernseh-Kathodenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtschirm nach einem Punktraster zerlegt ist.
- 12. Pernseh-Kathodenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder hinter dem Leuchtschirm ein Punktraster angeordnet ist.
- 13. Bildverstärkerschirm für die Röntgenphotographie, gekennzeichnet durch einen Punktraster.
- 14. Bildschirm für die Projektion, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem lichtabsorbierenden Punktraster versehen ist.
- 15. Dia- oder Filmprojektor, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bildfenster ein Pi*nktraster vorgesehen ist.
- 16. Röntgen-Leuchtschirm für Direktbetrachtung, gekennzeichnet durch einen Punktraster..009887/1805
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