DE69011314T2

DE69011314T2 - Fernsehfilmabtasteinrichtung mit spektral verschobenen empfindlichkeiten für negative und dia-film-farbstoffe.

Info

Publication number: DE69011314T2
Application number: DE69011314T
Authority: DE
Inventors: Anna L. Rochester Ny 14619 Hrycin; Andrew F. Rochester Ny 14620 Kurtz; Leslie G. Jr. Webster Ny 14580 Moore
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2010-10-10
Also published as: CA2042581C; AU6616590A; EP0450036B1; EP0450036A1; AU635788B2; DE69011314D1; US5003379A; WO1991006183A2; JPH04502396A; WO1991006183A3

Description

Diese Erfindung betrifft die Umsetzung von Bildinformationen auf einem Laufbildfilm in ein Videosignal und insbesondere auf eine Filmabtastvorrichtung, allgemein als Laufbildfilm- Abtasteinrichtung bekannt, die für die Wiedergabe eines Laufbildfilms für Fernsehproduktion und -Programmierung verwendet wird.
In einem Laufbildfilm wird die Originalszene auf fotografischem Negativfilm belichtet, wobei drei miteinander in Beziehung stehende Farbaufzeichnungen der Originalszene erzeugt werden. Cyan, Magenta und Gelb sind die in einem Farbnegativfilm typischerweise verwendeten Farbstoffe, und ihr jeweiliger Anteil entspricht der Rot-, Grün- und Blauinformation in der Szene. Jeder Farbstoff absorbiert Licht vorzugsweise in einem unterschiedlichen Bereich des Spektrums, und zwar mit maximaler Absorption in den gewünschten Rot-, Grün- oder Blaubereichen. Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbstoffe absorbieren vorzugsweise Spektralbandbreiten um 380 bis 490 nm ("blaues" Licht), 490 bis 580 nm ("grünes" Licht) bzw. 580 bis 740 nm ("rotes" Licht). Die mit diesen Absorptionen verbundenen Spektraldichten sind auf Kompatibilität mit den Kopier- und Bearbeitungsschritten ausgelegt, die normalerweise in einer Laufbildfilmproduktion stattfinden. Durch eine Reihe von Kopierschritten wird das Original des Negativfilms benutzt, um einen Positivkopierfilm zu erzeugen. Die Spektraldichten der Kopierfilmfarbstoffe stellen ein positives Bild der Originalszene dar und sind auf die direkte Betrachtung mit Hilfe eines Laufbildfilmprojektors ausgelegt.
Laufbildkopierfilme wurden traditionell für die Laufbildfilmabtastung bevorzugt, da Positivkopien nicht nur schnell verfügbar sind, sondern auch bereits hinsichtlich der Farbbalance für die direkte Betrachtung vorbereitet sind und weniger Farbkorrekturen bedürfen als ein Negativfilm. Allerdings erfordert die Herstellung eines Positivkopierfilms von einem Originalnegativfilm zumindest einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt, der zu einer gewissen Verschlechterung des Bildes sowie der Farbsättigung der resultierenden Kopie im Vergleich mit dem Negativ führt. Ein Negativfilm in einer Laufbildfilm-Abtastvorrichtung kann die Tonwertskale von den Hochlichtern bis zu den Schatten mit weniger Verzerrung als ein Kopierfilm wiedergeben und bringt somit eine bessere Farbreproduktion. Nach Berücksichtigung sämtlicher Aspekte ist es daher wünschenswert, sowohl Positiv- als auch Negativfilme in einer Laufbildfilm-Abtastvorrichtung ohne Umstände benutzen zu können.
Idealerweise sollte eine Laufbildfilm-Abtastvorrichtung die von jedem Farbstoff verursachte optische Modulation messen, um den Rot-, Grün- und Blaugehalt der Originalszene richtig auszuwerten und ein subjektiv befriedigendes Bild zu erzeugen. Diese Messungen sind schwierig, da die im Film verwendeten Gelb-, Magenta- und Cyan-Farbstoffe nicht nur Licht in den gewünschten Blau-, Grün- bzw. Rotbändern des Spektrums absorbieren, sondern darüber hinaus noch über das gewünschte Band hinaus. Um die Auswirkungen der unerwünschten Farbstoffabsorptionen im Film zu beseitigen, und um die Farb-/Tonskalenqualität zu verbessern, wäre es ideal, monochromatische Empfindlichkeiten der Laufbildfilm-Abtastvorrichtung bei den drei Wellenlängen zu haben, die den maximalen Absorptionen der drei Farbstoffe entsprechen. Je schmaler die spektrale Empfindlichkeit jedes Farbkanals wäre, um so kleiner wäre allerdings die Systemeffizienz oder Empfindlichkeit. Um von dem verfügbaren Licht so wenig wie möglich zu verschenken, werden normalerweise dichroitische Strahlenteiler und Trimfilter verwendet, um das Licht in drei Bänder mit geringer Überlagerung in den Bereichen 490 nm und 580 nm zu zerlegen. (Siehe "Color Bars on Film for Setting Up Telecines," von R. W. G. Hunt, SMPTE Journal, Februar 1978, Ausgabe 87, Seiten 78-81). Dennoch führen große Spektralbandbreiten zu den eingangs genannten Störungen (z.B. durch Messung von Magenta-Farbstoff im Cyan-Meßkanal) und darüber hinaus zu einem Systemgammawert, der zumindest im gewissen Maße eine Funktion der Dichte und weniger der Farbe ist. Die Laufbildfilm-Abtastvorrichtungsempfindlichkeit ist daher notwendigerweise ein Kompromiß zwischen Empfindlichkeit und Farb-/Tonwertskalenqualität.
In Patent US-A-3,944,739 wird eine Lichtpunkt-Fernsehabtastvorrichtung beschrieben, die auf die zuvor genannte Weise mit Strahlenteilern und Trimfiltern arbeitet, um Licht von einem abgetasteten Film in die Rot-, Grün- und Blaubestandteile zu zerlegen, die auf für das Farbfernsehen vorgeschriebenen Normen vorgegebene Wellenlängen ausgerichtet sind. Die Bestandteile werden durch einen rotreflektierenden dichroitischen Spiegel erzielt, der so angeordnet ist, daß rotes Licht durch ein Rotfilter auf einen Lichtsensor reflektiert wird, und daß blaues und grünes Licht durchgelassen wird. Der durchgelassene Blauanteil wird von einem zweiten dichroitischen Spiegel durch aufeinanderfolgende Kombination eines Niederpassblaufilters und eines Hochpassblaufilters zu einem anderen Lichtsensor reflektiert. Der grüne Lichtanteil wird durch den zweiten dichroitischen Spiegel und ein Grünfilter zu einem dritten Lichtsensor durchgelassen. Die Kombination der dichroitischen Spiegel und der Lichtfilter trennen und formen das durch den Film durchgelassene Licht in drei Bestandteile, und zwar Rot, Blau bzw. Grün.
Herkömmliche Laufbildfilm-Abtastvorrichtungen besitzen eine feste Menge von Empfindlichkeitsmaxima, die allgemein einem bestimmten Abtaststandard oder einer Farbstoffmenge entsprechen. Trotz einer solchen singulären Ausrichtung auf einen bestimmten Standard oder Laufbildfilm, treten stets unerwünschte Absorptionen auf, die durch sich überlagernde Spektraldichten der Farbstoffmenge verursacht werden, und können noch weiter hervortreten, wenn aus irgendeinem Grund die Empfindlichkeitsmaxima der Abtastvorrichtung nicht mit dem Spektralabsorptionsmaximum der Farbstoffe übereinstimmen. Eine Matrixschaltung wird benutzt, um die elektrischen Abtastsignale zu verarbeiten, damit diese unerwünschten Absorptionen und spektralen Unstimmigkeiten korrigiert werden können. Wenn allerdings unterschiedliche Filme in der Laufbildfilm-Abtastvorrichtung verarbeitet werden, werden die verschiedenen Farbstoffmengen auch verschieden analysiert, und die Einstellungen der Laufbildfilm-Abtastvorrichtungsmatrix müssen möglicherweise korrigiert werden. In vielen Fällen erfordern die größeren spektralen Unstimmigkeiten ein noch stärkeres Matrizieren. Farbmatrizieren hat allerdings den Nachteil, daß sich das Rauschen im resultierenden Output erhöht und sollte daher für Systeme auf ein Minimum reduziert bleiben, die hohe Anforderungen an den Rauschabstand stellen.
Anstatt verschiedene Filme mit verschiedenen Farbstoffmengen im Nachhinein im Farbkorrekturprozeß zu verwenden, schlägt die Vorliegende Erfindung eine völlig neue Menge von Abtasteinpfindlichkeiten für jedes Filmmaterial vor. In der in den Ansprüchen spezifizierten Laufbildfilm-Abtastvorrichtung wird ein Laufbildfilm einem Strahlengang zwischen einer Lichtquelle und einem Abtastsystem angeordnet, in welchem mehrere getrennte Farbauszugssignale erzeugt werden. Im Abtastsystem angeordnete Farbfilter zerlegen das Licht in Spektralbereiche, deren Größe die Spektralfarbstoffempfindlichkeiten unterschiedlicher Filmmaterialien einschließt. Ausgewählte Mengen von Abtastvorrichtungsempfindlichkeiten werden durch Formfilter bereitgestellt, die im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Abtastsystem angeordnet sind, um zumindest einen der Spektralbereiche auf die maximale Spektralempfindlichkeit eines entsprechenden Filmfarbstoffs eines bestimmten Filmmaterials anzugleichen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1A, 1B und 1C die Spektraldichten von Cyan-, Magenta bzw. Gelb-Farbstoffschichten eines Negativmaterials für eine Belichtungsreihe;
Fig. 2A, 2B und 2C die Spektraldichten der Cyan-, Magenta bzw. Gelb-Farbstoffschichten eines Kopiermaterials für eine Belichtungsreihe;
Fig. 3 Elemente einer Laufbildfilm-Abtastvorrichtung mit erfindungsgemäßen Farbkanal- und Formfiltern für ein Negativmaterial;
Fig. 4 Elemente einer Laufbildfilm-Abtastvorrichtung mit erfindungsgemäßen Farbkanal- und Formfiltern für ein Kopiermaterial;
Fig. 5 die Rot-, Grün- und Blau-Durchlässigkeitseigenschaften der Farbkanalfilter aus Fig. 3 und 4;
Fig. 6A und 6B die Durchlässigkeitseigenschaften der Formfiltersätze aus den Fig. 3 und 4 für Negativbzw. Kopiermaterialien;
Fig. 7A und 7B das Rotkanal-Durchlaßband für Negativ- bzw. Kopiermaterialien, und
Fig. 8 eine bevorzugte Ausführungsform eines Farbsensors und einer weiteren Konfiguration für die Farbkanalfilter entweder von Fig. 3 oder Fig. 4.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 werden die Cyan-, Magenta- -und Gelb-Farbstoffe für Negativ- bzw. Positivfilm für eine Belichtungsreihe gezeigt. Negativbelichtungen von der niedrigsten Belichtung "a" (D-min) bis zur höchsten Belichtung "g" erzeugen die in Fig. 1A, 1B bzw. 1C gezeigten entsprechenden Farbstoffdichten, während die Positivbelichtungen von der niedrigsten Belichtung "a" bis zur höchsten Belichtung "e" die in den Fig. 2A, 2B und 2C gezeigten entsprechenden Farbstoffdichten erzeugen. Wie allgemein bekannt ist, modulieren die Anteile von Cyan-, Magenta- und Gelb- Farbstoffen die Anteile von rotem, grünem bzw. blauem Licht, das durch das Filmmaterial durchtritt. Verschiedene eingangs beschriebene Probleme lassen sich aus diesen Darstellungen weiter erkennen. Eine große Spektralempfindlichkeit in einem bestimmten Farbkanal, welche aus Gründen der Systemeffizienz und Empfindlichkeit wünschenswert ist, resultiert in einem gegenseitigen Störeffekt der Farben, indem Farbstoff in einem anderen als dem vorgesehenen Farbkanal gemessen wird. Insbesondere im Fall eines Negativfarbstoffs gibt es erhebliche unerwünschte Farbstoffabsorptionen, die die Bedeutung einer Messung in einem breiten Spektralband verschieben können. Wie in Fig. 1A, 1B und 1C gezeigt, werden die Dichteabweichungen für Wellenlängen zwischen Farbstoffmaxima von Negativmaterial nicht proportional zur Belichtung moduliert. Aus all diesem ergibt sich, daß die Spektralempfindlichkeitsmaxima der Abtastvorrichtung auf die Filmfarbstoffmaxima ausgerichtet sein sollten, um die Farbstoffdichte genau messen zu können, und somit auch die Belichtung der Originalszene korrekt auswerten zu können. Insbesondere für Negativfilm ist es zudem erforderlich, die Wellenlängen zu blockieren, die keine Informationsmodulation tragen.
Aus einem Vergleich der Fig. 1B und 1C mit Fig. 2B und 2C ist zu ersehen, daß die Farbstoffdichtemaxima für die Magenta- und Gelb-Farbstoffe (d.h. die grün- und blaumodulierenden Farbstoffe) ähnliche Maximalwerte aufweisen, also im Bereich von 545 nm (Grün) und 450 nm (Blau). Im Vergleich der Fig. 1A und 2A zeigt es sich allerdings, daß die Farbstoffdichtemaxima für den Cyan-Farbstoff (d.h. der rotmodulierende Farbstoff) verschiedene Wellenlängenmaxima aufweisen, und zwar ca. 690 nm für Negativmaterial und ca. 660 nm für Positivmaterial. Folgerichtig behält die Konstruktion der in Fig. 3 und 4 gezeigten Laufbildfilm-Abtastvorrichtung eine ähnliche Wellenlängenempfindlichkeit in den Blau- und Grünbereichen und unterscheidet sich im Rotbereich.
Mit Bezug auf Fig. 3 und 4 umfaßt die Laufbildfilm-Abtastvorrichtung einen Laufbildfilm (10), der in einem optischen Strahlengang (12) zwischen einer Lichtquelle (14) und einem Abtastsystem (16) angeordnet ist. Der Film läuft in einer Filmführung (18) zur Bewegung wie mit Pfeil 18A gezeigt. Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale werden durch das Abtastsystem (16) in allgemeiner Entsprechung mit dem Rot-, Grün- -und Blaubildgehalt des aus dem Film (10) austretenden Lichts erzeugt. Der Laufbildfilm (10) kann ein Negativfilm sein, wie in Fig. 3 gezeigt, oder ein Positivfilm (Kopierfilm), wie in Fig. 4 gezeigt.
Insofern als die Basisdichte des Negativlaufbildfilms (10) im Bereich von 0,3 Einheiten in Rot, 0,6 Einheiten in Grün und 0,9 Einheiten in Blau ist, ist es hilfreich, wenn die Lichtquelle (14) ein günstiges Verhältnis von blauer zu roter (oder grüner) Energie erzeugt. Beispielsweise wird eine Xenon-Bogenlampe teilweise bevorzugt, weil sie mehr blaue Energie als eine gewöhnliche Wolframlampe erzeugt. Der Strahlengang (12) umfaßt einen Filterbereich (17), in dem ein Teil der langwelligen Infrarotstrahlung von einem Wärmeabsorptionsfilter (20) absorbiert wird. Weiterhin stimmt ein Lichtquellenbalancefilter (22) den Output der Lichtquelle (14) ab und trägt zur Erzeugung eines nach blau abgestimmten Lichtstrahls bei, wodurch das Licht an diesem Punkt ein markantes Cyan-Aussehen erhält. Die verbleibenden Filter im Filterbereich (17) werden in den folgenden Teilen dieser Beschreibung erläutert. Der aus dem Filterbereich (17) austretende Lichtstrahl wird durch eine Blende (nicht gezeigt) in die Filmführung (18) geleitet und von den Anteilen an Cyan-, Gelb- und Magenta-Farbstoff im Film (10) moduliert. Der modulierte Lichtstrahl wird durch einen Objektivbereich (24) zum Abtastsystem (16) geleitet.
Das Abtastsystem (16) umfaßt einen Farbteiler (26), etwa einen Strahlenteiler mit dichroitischen Spiegeln, und mehrere Abtastsysteme (28, 30 und 32), und zwar eines jeweils für rotes, grünes bzw. blaues Licht. Bei den Abtastsystemen handelt es sich um herkömmliche lichtempfindliche Elemente, wie Fotoröhren oder ladungsgekoppelte Elemente. Ladungsgekoppelte Elemente (CCDs) werden für moderne Laufbildfilm- Abtastvorrichtungen normalerweise aufgrund ihrer geringen Ansprüche an Wartung und Einstellung bevorzugt und weisen eine hohe Lebenserwartung auf. Die Ausgangssignale der Abtastsysteme werden in einer Signalverarbeitungsstufe (34) an entsprechende geregelte Verstärker (nicht gezeigt) angelegt, die die Rot-, Grün- und Blausignale der Abtastsystemstufe (16) erzeugen.
Während eines Kalibriermodus wird ein Basisdichtefilter (D-min) (36) im Filterbereich (17) im Strahlengang 12 zwischen Lichtquelle 14 und Abtastsystem (16) angeordnet (wobei der Laufbildfilm (10) aus dem Strahlengang (12) entfernt ist). Dies wird schematisch durch die mit einer unterbrochenen Linie dargestellte Position des Filters (36) in Fig. 3 gezeigt. Das Filter (36) erzeugt eine Farbdichte, die im wesentlichen der Basismindestdichte eines Laufbildnegativfilms entspricht, also einer Dichte, die im wesentlichen gleich der Maskendichte plus der Restmindestdichte des Negativmaterials aufgrund von Schleicherbildung und der Materialstruktur ist. Bei dem im Strahlengang (12) befindlichen Filter (36) wird die Laufbildfilm-Abtastvorrichtung so justiert, daß die Ausgangssignale R, G und B von dem Abtastsystem (16) gleiche Amplituden aufweisen. Weitere Einzelheiten zur Verwendung des Filters (36) werden in der Patentanmeldung US-A-5,049,984 mit dem Titel "Motion Picture Telecine Balanced for Negative Scanning", Seriennummer 406,407, beschrieben. Wie in Nummer 406,407 erläutert und in Fig. 4 der vorliegenden Anmeldung gezeigt, verbleibt das Filter (36) während der Abtastung des Laufbildfilms im Strahlengang (12), um die Farbbalance im Betrieb aufrechtzuerhalten.
Wenn es sich bei den Abtastsystemen 28, 30 und 32 um ladungsgekoppelte Elemente handelt, wird mit dem Basisdichtefilter (36) im Strahlengang (12) vorzugsweise ein uneingeschränkt guter Zustand oder ein im wesentlichen uneingeschränkt guter Zustand erzeugt. Dies stellt die maximale Rauschabstandsleistung für Negativmaterial sicher. Ein uneingeschränkt guter Betrieb oder ein wesentlicher Teil davon wird durch Bereitstellung ausreichender Lichtenergie für das Abtastsystem (16) erzielt. Durch ausreichende Stärke der Lichtquelle (14), insbesondere in Spektralbereichen, die von der Negativmaskendichte ungenügend wiedergegeben werden (d.h. blau), und durch geeignetes "Trimmen" mit dem Lichtquellenbalancefilter (22) wird ausreichende Lichtenergie für einen im wesentlichen uneingeschränkt guten Betrieb erzeugt. Aus diesen Gründen ist die zuvor genannte Xenon-Lichtquelle die bevorzugte Lichtquelle. Das geringe Ungleichgewicht in den R-, G-, B-Ausgangspegeln vom Vorverstärkerbereich (nicht gezeigt) der Signalverarbeitungsstufe (34) wird dann durch relativ kleine Verstärkungsjustierungen korrigiert.
Die Erfindung sieht eine Vorrichtung und Mittel zur Abgleichung der Empfindlichkeit der Laufbildfilm-Abtastvorrichtung und insbesondere der Abtastsysteme (28, 30 und 32) an die Spektralfarbstoffdichten von unterschiedlichen Filmmaterialien vor. Wie bereits zuvor erwähnt, ist es von besonderem Vorteil, wenn die Abtastsysteme (28, 30 und 32) in der Lage sind, die Farbstoffdichten an den entsprechenden Spektralmaxima unterschiedlicher Materialien zu bewerten. Wie in Verbindung mit Fig. 1 und 2 erläutert, bedeutet dies in der Praxis, daß verschiedene Rot-Spektralempfindlichkeiten bereitgestellt werden müssen, obwohl es zur Aufgabe der Erfindung gehört, beliebige Spektralbereiche für unterschiedliche Materialien anzupassen.
Die Formgebung der Spektralempfindlichkeiten wird in zwei getrennten Teilen der Laufbildfilm-Abtastvorrichtung folgendermaßen erreicht. Die Rot-, Grün- und Blau-Kanalfilter (38, 40 und 42) stehen in den Strahlengängen zwischen dem Farbteiler (26) und den entsprechenden Rot-, Grün- und Blau- Abtastsystemen (28, 30 und 32) zur Zerlegung des Lichts in Spektralbereiche bereit. Die Bandbreiten der Kanalfilter (38, 40 und 42) sind breit genug, um die Spektralfarbstoffdichten unterschiedlicher Filmmaterialien zu umfassen, d.h. insbesondere im Falle einer Laufbildfilm-Abtastvorrichtung, eines Laufbildnegativfilms und eines Laufbildkopierfilms. Es handelt sich im speziellen bei den Kanalfiltern (38, 40 und 42) um dichroitische Filter, die Spektralbandbreiten in den entsprechenden Farben für den Filmtyp mit einschränkenden Wellenlängenanforderungen aufweisen, d.h. Filter, bei denen die längste Wellenlänge für Blau gekürzt ist, die den breitesten Grünbandpass aufweisen und bei denen die kürzeste Wellenlänge für Rot gekürzt ist. Diese Zustände entsprechen allgemein einem Kopiermaterial. Repräsentative Durchlaßkurven (38a, 40a und 42a) werden in Fig. 5 für die Kanalfilter (38, 40 und 42) gzeigt, die ein recht schmales Empfindlichkeitsmaximum für das Grünfilter (40) aufweisen und relativ breitere Empfindlichkeitmaxima für die Rot- und Blau-Kanalfilter (38 und 42).
Der zweite Aspekt der Spektralformung, d.h. der weiteren Formung der Spektralbereiche für das bestimmte Filmmaterial, wird in einem zweiten Teil der Laufbildfilm-Abtastvorrichtung durch entsprechende Formfiltersätze (44 und 45) erzielt, und zwar jeweils einen für Negativabtastung und für Positivabtastung. Die Filtersätze (44 und 45) befinden sich im Strahlengang (12) vor dem Farbteiler (26) im Filterbereich (17) zwischen der Lichtquelle (14) und dem Film (10). Die Filtersätze (44 und 45) gleichen zumindest einen der Spektralbereiche auf das Spektralempfindlichkeitsmaximum eines entsprechenden Filmfarbstoffs eines bestimmten Filmmaterials an.
Unter Berücksichtigung von zunächst einer Laufbildfilm- Abtastvorrichtung für Laufbildnegativfilm, wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt der Formfiltersatz (44) ein Infrarot-Kantenfilter (46) (IR), ein Ultraviolett-Kantenfilter (48) (UV) und ein Rot-Grün-Kerbfilter (50). Diese Filter weisen jeweils die Durchlaßeigenschaften (46a, 48a und 50a) auf, wie in Fig. 6A gezeigt, die typischerweise von einer herkömmlichen dichroitischen Vorrichtung für das IR-Kantenfilter (46) und das RG-Kerbfilter (50) und ein herkömmliches Glasabsorptionsfilter für das UV-Kantenfilter (48) bereitgestellt würden. Die durch den Formfiltersatz (44) für Negativabtastung bereitgestellte Farbfilterung, und zwar in Kombination mit der durch die Kanalfilter (38, 40 und 42) bereitgestellten Farbfilterung, formt die untere Bandkante für Blauempfindlichkeit und, zu einem geringeren Ausmaß, die obere Bandkante für Grünempfindlichkeit. Beide Bandkanten für Rotempfindlichkeit werden durch die Kombination des RG-Kerbfilters (50) und des IR-Kantenfilters (46) definiert. Die Wirkung des Rotkanaldurchlaßbandes wird in Fig. 7A gezeigt, die darin besteht, eine maximale Rotempfindlichkeit in Nähe des Spitzenwertes von 690 nm für die in Fig. 1A gezeigte Cyan-Farbstoffdichte zu erreichen. Der schraffierte Bereich in Fig. 7A zeigt die resultierende Rotempfindlichkeit für Negativabtastung.
Für Positivabtastung besteht das Hauptziel darin, die Rotempfindlichkeit nach unten zu dem in Fig. 2A gezeigten Cyanfarbstoff-Dichtemaximum von 660 nm zu senken. Der für Positivabtastung verwendete Positivformfiltersatz (45), wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt ein Ultraviolett-Kantenfilter (52) (UV) und ein Infrarot-Kantenfilter (54) (IR). Wie in Fig. 6B gezeigt (im Vergleich zu Fig. 6A), liegt die untere Bandkante der Durchlaßeigenschaft (54a) des IR-Kantenfilters (54) für Kopierfilm niedriger als die untere Bandkante des IR-Kantenfilters (46) für Negativfilm, während die Durchlaßeigenschaft (52a) des UV-Kantenfilters (52) im wesentlichen gleich der für Negativfilm ist. Eine solche Filterung würde typischerweise durch eine dichroitische Vorrichtung für das IR-Kantenfilter (54) und ein herkömmliches Glasabsorptionsfilter für das UV-Kantenfilter (52) bereitgestellt. Folgerichtig senkt die durch den Positivformfiltersatz (45) bereitgestellte Farbfilterung, soweit mit der von den Farbkanalfiltern (38, 40 und 42) bereitgestellten Farbfilterung kombiniert, das Durchlaßband des Rot-Spektralbereichs relativ zum Negativabtasten nach unten ab, so daß Rotempfindlichkeit mehr auf den Wert von 660 nm ausgerichtet ist. Der schraffierte Bereich in Fig. 7B zeigt die resultierende Rotempfindlichkeit für Positivabtasten.
Die Formfiltersätze (44 und 45) befinden sich vorzugsweise im Filterbereich (17) zwischen der Lichtquelle (14) und dem Laufbildfilm (10), und zwar wegen des mechanischen Zugriffs und um die IR-Strahlung im optischen Strahlengang (12) so schnell wie möglich weiter zu reduzieren. Die Formfilter, zusammen mit dem Wärmeabsorptionsfilter (20), das Lichtquellenbalancefilter (22) und das Basisdichtefilter (36) können beispielsweise im Lampengehäuse (nicht getrennt gezeigt) angeordnet sein. Vorzugsweise befinden sich das Wärrneabsorptionsfilter (20) und die TR-Kantenfilter (46 oder 54) vor dem Filterbereich (17) möglichst nahe zur Lichtquelle (14), um so die IR-Aufwärmwirkung auf die übrigen Filter zu verringern. Abgesehen von Zugangsmöglichkeit und IR-Reduzierung können die Formfilter aber an beliebiger Stelle zwischen Lichtquelle (14) und Abtastsystem (16) angeordnet werden. Es ist normalerweise ratsam, die Filtersätze (44 und 45) auf der Lichteingangsseite des Farbteilers (26) zu plazieren, damit alle drei Farbkanäle gleichermaßen von der Bandformung betroffen werden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn das Abtastsystem (16) einen zusätzlichen Ausgang zu einem Bildsensor bereitstellt, so wie in der US-A-5,045,932 beschrieben. Wenn die Formfiltersätze (44 und 45) auf der Eingangsseite liegen, ermittelt der Farbteiler den Rot-, Grün- und Blaugehalt des Bildkanals sowie des Farbkanals. Es wurde zudem festgestellt, daß das optische System der Filter und Linsen ausreichende Filterung von ultraviolettem Licht bereitstellen kann, so daß in einigen Fällen die UV-Kantenfilter (48 und 52) aus den Filtersätzen (44 bzw. 45) ohne Verschlechterung entfernt werden können.
Anzumerken ist zudem, daß in US-A-5,045,932 Farbmessung mit drei linearen CCD-Feldern stattfindet (je eines für rot, grün und blau), die nebeneinander auf einer einheitlichen Struktur angeordnet sind. Farbzerlegung erfolgt durch lineare Farbfilterstreifen, die die Felder überlagern, statt eines separaten Farbteilerblocks (26). Eine solche Konfiguration, die für die Farbmessung bevorzugt wird, wird in Fig. 8 gezeigt, in der der Strahlengang (12) durch einen dichroitischen Spiegel (60) zerlegt wird, wobei ein Strahlengang zu einem Bildsensor (62) und der andere Strahlengang zu einer Menge von linearen Feldern (64, 66 und 68) führen, die sich auf einem gemeinsamen Träger (70) befinden. Spektrale Sensibilisierung der Felder (64, 66 und 68) erfolgt durch die Farbkanalfilter (38, 40 und 42). Da die Felder (64, 66 und 68)auf unterschiedliche vertikale Positionen eines Filmbildfeldes ausgerichtet sind, umfaßt das darauf gerichtete Licht mehrere Linien des Bildes. Ein Grund für die Bevorzugung der Konfiguration aus Fig. 8 besteht darin, daß sie größere Flexibilität in der Auslegung der Spektralempfindlichkeit der Felder (64, 66 und 68) ermöglicht. Insbesondere die Kanalfilter (38, 40 und 42) können überlagernde Spektralbandbreiten haben; dann kann beispielsweise die Blauempfindlichkeit des Blaufeldes die Grünempfindlichkeit des Grünfeldes überlagern. Auf der anderen Seite kann das auf den (Grün) Sensor (30) gerichtete Licht bei einem Farbteiler (26), etwa einem Strahlenteiler aus Fig. 3 und 4, das auf den (Blau) Sensor 32 gerichtete Licht nicht wesentlich überlagern.
Zwar wurden die Farbkanalfilter (38, 40 und 42) und ihre Filterungstätigkeit getrennt von dem Farbteiler (26) beschrieben, aber die Durchlaßbänder des Farbteilers (26) können problemlos in Verbindung mit den Durchlaßbändern der Farbkanalfilter (38, 40 und 42) zusammenarbeiten, um die großen Spektralbandbreiten festzulegen, die die Spektralfarbstoffdichten unterschiedlicher Filmmaterialien umfassen. Wenn beispielsweise der Farbteiler (26) ein dichroitischer Strahlenteiler ist, können die Durchlässigkeitsund/oder Reflektionseigenschaften der darin befindlichen dichroitischen Spiegel dabei helfen, entweder eine oder beide Kanten der Durchlaßbänder festzulegen. Tatsächlich ist es in einigen Systemen denkbar, daß die dichroitischen Spiegel selbst die breiten Spektralbandbreiten festlegen könnten, und daß die Farbkanalfilter (38, 40 und 42) unnötig würden. Alternativ hierzu, wie in Patent US-A-5,045,932, Seriennummer 373,309, beschrieben, dienen die Farbkanalfilter (38, 40 und 42) dazu, die Farben zu zerlegen und die breiten Spektraldurchlaßbänder festzulegen.

Zeichnungsbeschriftung:

Fig. 1A:

a Spektraldichte
b Wellenlänge
c Cyan-Dichte (Negativmaterial)

Fig. 1B:

a Spektraldichte
b Wellenlänge
c Magenta-Dichte (Negativmaterial)

Fig. 1C:

a Spektraldichte
b Wellenlänge
c Gelb-Dichte (Negativmaterial)

Fig. 2A:

a Spektraldichte
b Wellenlänge
c' Cyan-Dichte (Positivmaterial)

Fig. 2B:

a Spektraldichte
b Wellenlänge
d' Magenta-Dichte (Positivmaterial)

Fig. 2C:

a Spektraldichte
b Wellenlänge
e' Gelb-Dichte (Positivmaterial)

Fig. 3:

17 Filterbereich
10 Negativfilm
24 Objektivbereich
26 Farbzerlegung
34 Signalverarbeitung

Fig. 4:

17 Filterbereich
10 Positivfilm
24 Objektivbereich
26 Farbzerlegung
34 Signalverarbeitung

Fig. 8:

34 zur Signalverarbeitung

Fig. 5:

b Wellenlänge
f Durchlässigkeit
g Rot-, Grün- und Blau-Filterdurchlässigkeit

Fig. 6B:

b Wellenlänge
f Durchlässigkeit
h Spektralfilter für Kopierfilm

Fig. 6A:

b Wellenlänge
f Durchlässigkeit
i Spektralfilter für Negativfilm

Fig. 7B:

b Wellenlänge
f Durchlässigkeit
k Rotkanaldurchlaßband für Kopierfilm

Fig. 7A:

b Wellenlänge
f Durchlässigkeit
l Rotkanaldurchlaßband für Negativfilm

Claims

1. Elektronische Laufbildfilm-Abtasteinrichtung zum Abtasten eines Farb-Laufbildfilms (10), in der der Film in einen Strahlengang (12) zwischen einer Lichtquelle (14) und einem Abtastsystem (16) eingebracht wird, in welchem mehrere getrennte Farbauszugssignale (R,G,B) aus dem durch den Film hindurchtretenden Licht erzeugt werden, gekennzeichnet durch

- im Abtastsystem (16) angeordnete Farbfilter (26, 38, 40, 42), die das Licht in Spektralbereiche zerlegt, deren Größe die Spektralfarbstoffdichten mindestens zweier unterschiedlicher Filmmaterialien einschließt;

- im Strahlengang (12) zwischen der Lichtquelle (14) und dem Abtastsystem (16) eingebrachte Formfilter (44, 45), die mindestens einen der Spektralbereiche an das Spektraldichtemaximum des Filmfarbstoffs eines bestimmten Filmmaterials anpassen.

2. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfilter (44, 45) den mindestens einen Spektralbereich auf ein der Spektralfarbstoffdichte des Filmfarbstoffs entsprechendes Durchlaßband beschränken.

3. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfilter mehrere Farbkanalfilter (38, 40, 42) aufweisen, die das Licht auf getrennte, den einzelnen Spektralbereichen zugeordnete Farben beschränken.

4. Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Farbfiltern ein Strahlenteiler (26, 60) zugeordnet ist, der das vom Film durchgelassene Licht in einzelne Farbstrahlengänge aufteilt und durch mehrere Farbfilter (38, 40, 42) leitet, die in einem oder mehreren der Strahlengänge angeordnet sind, um die Lichtfarben in dem einen oder mehreren der Strahlengänge auf Bandbreiten zu beschränken, die den einzelnen Spektralbereichen zugeordnet sind.

5. Abtasteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (60) das Licht in einem auf einen Bildsensor (62) gerichteten Bildstrahlengang und einen auf Farbsensoren (66, 68, 70) gerichteten Farbstrahlengang aufteilt, wobei die Farbfilter (38, 40, 42) im Farbstrahlengang angeordnet sind.

6. Abtasteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenteiler (60) das Licht in mehrere Farbstrahlengänge aufteilt, wobei die Farbfilter (38, 40, 42) in diesen Farbstrahlengängen angeordnet sind.

7. Abtasteinrichtung nach Anspruch 3, in der das Abtastsystem (16) getrennte Rot-, Grün- und Blau-Ausgangssignale erzeugt, die Cyan-, Magenta- und Gelb-Farbstoffen im Film entsprechen, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Farbkanalfilter (38, 40, 42) Rot-, Grün- und Blau-Spektralbandbreiten solcher Größe aufweisen, daß sie die Spektralfarbstoffdichten mindestens zweier unterschiedlicher Filmmaterialien einschließen;

- daß die im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Abtastsystem angeordneten Formfilter (44, 45) die maximale Empfindlichkeit von zumindest einem der Rot-, Grün- und Blau-Spektralbandbreiten auf die maximale Spektraldichte zumindest eines der Cyan-, Magenta- und Gelb-Farbstoffe eines bestimmten Filmmaterials beschränken.

8. Abtasteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfilter (44, 45) zumindest das eine spektrale Durchlaßband auf eine Bandbreite beschränken, die im wesentlichen der Spektraldichte zumindest eines der Farbstoffe des bestimmten Films entspricht.

9. Abtasteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastsystem (16) Rot-, Grün- und Blau- Sensoren (28, 30, 32) aufweist, und daß die Rot-, Grün- -und Blau-Farbkanalfilter (38, 40, 42) die entsprechenden Sensoren überlagern.

10. Abtasteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastsystem (16) einen Farbteiler (26) zum Aufteilen des vom Film durchgelassenen Lichts in Rot, Grün und Blau aufweist, und daß die Farbkanalfilter (38, 40, 42) mit dem Farbteiler (26) zusammenwirken, um die Größe der Spektralbandbreite festzulegen.

11. Abtasteinrichtung nach Anspruch 7, zum Abtasten von Farbnegativ-Laufbildfilmen oder Kopierfilmen, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Farbkanalfilter (38, 40, 42) Rot-, Grün- und Blau-Filter aufweisen, die in dem auf entsprechende Farbsensoren (28, 30, 32) gerichteten Strahlengang angeordnet sind und Rot-, Grün- und Blau-Spektral- Bandpässe mit einer Bandbreite bilden, die die Spektralfarbstoffdichten sowohl des Negativfilms als auch des Kopierfilms einschließt; und

- daß die im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und dem Film angeordneten Formfilter (44, 45) wahlweise die maximale Empfindlichkeit zumindest des Rot-Spektral-Bandpasses an einen Spektralbereich angleichen, der im wesentlichen der spektralen Maximaldichte des Cyan-Farbstoffs eines bestimmten Negativfilms oder Kopierfilms entspricht.

12. Abtasteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter (44, 45) ein Infrarotfilter (54) mit Absorptionskante umfassen, das mit dem Rotfilter (38) zusammenwirkt und die maximale Empfindlichkeit des roten spektralen Durchlaßbandes an die maximale Spektraldichte des Cyan-Farbstoffs eines Kopierfilms angleicht.

13. Abtasteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Formfilter (44, 45) ein Kerbfilter (50), das zwischen Grün und Rot undurchlässig ist, und ein Infrarot-Kantenfilter (46) umfassen, wobei diese Filter (50, 46) zusammenwirken, um die maximale Empfindlichkeit des roten spektralen Durchlaßbandes an die maximale Spektraldichte des Cyan-Farbstoffs eines Negativfilms anzugleichen.

14. Abtasteinrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen weiteren, ein Bildsignal erzeugenden Sensor (62) und einen Strahlenteiler (60), der das durch den Film hindurchtretende Licht in Farb- und Bildbestandteile aufteilt, wobei die Rot-, Grün- und Blau-Filter (38, 40, 42) im Farb-Strahlengang angeordnet sind.