DE2024574A1

DE2024574A1 - Verfahren zur Verbesserung der sichtbaren Kornigkeit eines photo graphischen BiTdes

Info

Publication number: DE2024574A1
Application number: DE19702024574
Authority: DE
Inventors: Ikuo Yamamoto Masaaki Ashigarakami Kanagawa Fujimura (Japan) P
Original assignee: Fuji Shashin Film K K , Ashigaraka mi, Kanagawa (Japan)
Priority date: 1969-05-21
Filing date: 1970-05-20
Publication date: 1971-02-11
Also published as: CA934593A; GB1318371A; JPS5036163B1; BE750721A; FR2048658A5

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 Aufgabe_t 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

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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 F_n /_u) das Gradationsspektrum der Körnung des Bildes auf dem Negativ-Film

■ü\_ss(u) das Gradationsspektrum der Körnung des Bildes auf dem Positiv-Film

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R, _OO(_U) die KUi¹ des optiscnen Kopiersystems, einschließlich der KÜi¹ des Positiv-Ji'ilms

das Gamma des Positiv-Films
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. 3_S 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

H_ür0-?(_u) di^e KÖi^{1 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) ^ '

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Wie vorstellend erwähnt wurde, erhält man durch die Fourier-Tr ans formation von 3v_OTJ(_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 0v_ot)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.

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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.

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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.

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(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.

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Claims

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.

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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..

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