专利名称：聚焦胶片扫描器的方法以及执行该方法的胶片扫描器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种聚焦胶片扫描器的方法以及执行该方法的胶片扫描器。
背景技术：
胶片扫描器也称为电视电影机(telecine)，用来扫描电影胶片，并且将其转换为模拟或数字电图像信号。然后可以以不同格式在适当介质上存储及复制该电图像信号。
在扫描电影胶片的过程中，必须以尽可能不丢失原始图像的信息的这种方式扫描胶片材料。这要求最优地将扫描设备聚焦到胶片材料上。
逐图像地或者在胶片扫描器的导轨中连续地引导胶片。该导轨为一窗口，也称为片门。通过片门，待扫描的胶片从一侧透射。胶片扫描器的扫描单元位于片门的另一侧。扫描单元配备了具有可调聚焦的光学器件。
为了设置胶片扫描器的正确焦点位置以扫描电影胶片，一般将来自胶片图像中心的图像细节以放大方式表示。因为不是所有电影胶片的胶片图像都具有清晰的轮廓以在图像中每个位置上聚焦，所以根据胶片材料的胶片颗粒结构设置胶片扫描器的焦点。为了有利于此，可以另外增加光圈增益(aperturegain)。光圈增益为倚赖于频率的信号增益。在这种情况下，计算光圈矩阵与对应于该矩阵内相对位置的相应像素值之间的矩阵乘法的各个系数的和。所扫描图像的电信号具有依赖于图像内容的、不同的频率分量。在这种情况下，细致结构会生成高频信号分量，粗糙结构会生成低频信号分量。整个图像的信号频率分布可以以波形图的方式表示。波形图在X轴上显示图像的不同频率，在Y轴上显示不同信号频率的相应幅度。在这种情况下，幅度的高度为图像中获得的分辨率的度量，并且由此直接与焦点设置相关。为了最优聚焦，高频信号分量的比例为最大值。
待扫描胶片的不同载体材料在通过片门时折曲程度不同或弯曲不同。弯曲由例如光源的热量造成，由于胶片材料的热膨胀，其会带来机械应力。如果扫描单元的聚焦深度(即光学器件清晰成像区域)不够大，则会发生以下情况待扫描胶片图像区域已经在扫描单元的图像传感器上清晰成像，但是其他区域还没有清晰成像。例如可以是以下情况只有胶片图像的边沿清晰成像，但是中心没有，或者相反。为了正确设置焦点，用户必须在胶片图像不同区域的位置之间来回跳动，以获得最优设置。
在设置胶片扫描器焦点的常规方法中，对于正确设置例如只考虑胶片图像水平与垂直边沿的图像区域。为了简化设置，以放大方式在扫描设备的屏幕上表示待扫描图像的部分区域或细节。还可以另外表示概览图像。
为了检查中心以及边沿两者中的焦点位置，必须按顺序移动已放大的部分区域，由此例如连续地检查图像右侧边沿上、图像中心中、以及图像左侧边沿上的清晰度，并且如果必要的话，重新调整焦点位置。在借助波形图中高频分量设置焦点的情况下，试图设置焦点以使得图像区域中高频分量的幅度在胶片图像的中心以及胶片图像的边沿两者上都是最大。
聚焦过程中顺序序列相对耗时。另外，在每种情况下，用户视野中只有当前要设置的区域。
因此，希望获得一种用于具有扫描单元以及可变焦点的光学单元的胶片扫描器的聚焦方法，其中改进了可操作性，并且减少了聚焦的时间消耗。
发明内容
权利要求1中定义的方法实现了以上目的。在从属权利要求中说明了该方法的进一步改进。
根据本发明的方法允许选择图像的部分区域以进行聚焦，并且在所选部分区域中进行聚焦。在这种情况下，在对整个图像中的一个所选部分区域进行聚焦的过程中，就图像清晰度同时对所有所选部分区域进行监视。通过具有可变焦点的光学单元进行聚焦，该光学单元被分配给扫描单元。扫描单元将胶片的图像信息转换为表示图像内容的电信号。当改变一个部分区域的焦点时，自然地改变其他部分区域的焦点。
在本发明的一种实施方式中，由于所有所选部分区域同时在监视器屏幕上相应显示区域中表示，所以同时对所有所选部分区域进行监视。将每个所述显示区域分配给待显示图像的所选部分区域。可以根据预先设置表示每个所选部分区域。这样当改变聚焦时，用户就可以同时监视所有部分区域中图像清晰度的改变，例如同时监视在图像右侧与左侧边沿处、以及图像中心处的清晰度轮廓。由于同时表示待扫描图像的多于一个的细节，所以用户对整个图像的图像属性有了更好的概括了解，例如图像内的清晰度轮廓。
在一个优选变体中，以放大方式在监视器屏幕上再现选择来聚焦的图像细节或部分区域。在这种情况下，最好由用户设置该部分区域的放大程度和/或解晰度。
在另一改进中，在显示器屏幕上表示整个图像，作为所选部分区域之后的背景。在这种情况下，所选部分区域覆盖在整个图像上。这样用户就可以有利地对整个图像有概括的了解，由此确定例如图像内容是否故意缺乏清晰度。在这种情况下，用户可以选择其他适当的部分区域。另外，用户获得了关于图像细节位置的信息。
在另一改进中，使用电信号的频率分布进行聚焦。在这种情况下，生成图像内容的已知的频率-幅度轮廓的表示，并且对于每个所选部分区域并列表示。在这种情况下，设置焦点的同时监视所有所选区域的频率-幅度轮廓。如果频率-幅度轮廓的高频分量同时对所有部分区域都具有最大值，则焦点被最优设置。在该方法的另一改进中，另外将频率-幅度轮廓插入监视器屏幕上被放大的多个或单个部分区域中。
根据本发明的一种自动方法在通过扫描设备光学单元的聚焦范围时，比较所有所选区域的电图像信号的频率-幅度信息。在这种情况下，对所有区域进行统计优化。如果所有部分区域的频率-幅度轮廓都具有可以同时获得的最大比例的高频，这就提供了例如在平均上最优地聚焦所有部分区域。当所有所选部分区域的高频信号分量的和为最大值时，结束聚焦。可以由用户设置从其开始考虑信号较高频分量的频率。这依赖于待扫描的胶片材料以及扫描单元还有光学单元的性质。
但是在胶片扫描器配备有行扫描器作为扫描单元的情况下，只需要在扫描行的方向上检查清晰度轮廓，例如在图像的四个角上选择进一步的细节可以有利于帧扫描器情况下的聚焦，帧扫描器可以在扫描的过程中扫描整个图像。可以根据其高频信号分量分析图像的不同细节，然后将这些细节以进一步分为相应区段的波形图或频率-幅度轮廓来表示。这使得能够清晰地表示不同图像区域中的清晰度轮廓。
可以以标准缺省值的形式选择相应细节的大小与位置，或者可以由用户自己进行选择，然后存储为另一个模板。
同时表示使得可以在局部分离特性区域的基础上向用户清楚地呈现扫描图像的质量。然后用户可以更简单地设置扫描参数，例如焦点位置或者图像细节的精确位置。
以下参照附图描述本发明，其中图1显示将在屏幕上连续聚焦的区域；图2显示来自图1的待聚焦区域，该区域以放大方式表示；图3显示根据本发明的将在屏幕上同时聚焦的区域；图4显示根据本发明的将同时聚焦的区域的放大表示；图5显示来自图4的具有另外插入的波形图的区域。
附图中相同或类似的元素具有相同的附图标记。
具体实施例方式
图1显示现有技术公知的聚焦方法。其显示在监视器屏幕1上再现的待扫描的图像。在图像中标记了将在其中进行聚焦的三个区域3、4、5。在胶片颗粒结构上进行聚焦，所述胶片颗粒结构由图中具有小点的点格栅2指示。将要聚焦的第一细节4由实线框指示。虚线框3、5指示连续进行聚焦。
在图2中，将要聚焦的细节4以放大方式在监视器屏幕1上表示。该放大表示由围绕区域4的剩余边沿指示，也由从图1中区域4到图2区域4的虚线指示。通过表示胶片颗粒结构的较粗糙点格栅2′另外也表明了该放大表示。如上所述，用户必须连续选择区域3、4、5，并且聚焦放大表示。同样如上所述，在这种情况下，一个区域的焦点设置可能对于另一区域不是最优的。
图3显示与图1中类似的、在监视器屏幕1上再现的待扫描图像。在图像中标记了将在其中进行聚焦的三个所选部分区域3、4、5。在胶片颗粒结构上进行聚焦，所述胶片颗粒结构由图中具有小点的点格栅2指示。将要同时聚焦的部分区域3、4、5分别由实线框指示。
在图4中，将要聚焦的部分区域3、4、5以放大方式在监视器屏幕1上的显示区域3′、4′、5′中表示。该放大表示一方面由由围绕区域3′、4′、5′的剩余边沿指示，另一方面由较粗糙点格栅2′指示。在改变聚焦的情况下，用户可以同时监视所有所选部分区域中图像清晰度的变化。
图5显示来自图4的表示，在各个显示区域中还为每个所选部分区域另外插入了波形图3″、4″、5″形式的频率-幅度轮廓。由此进一步简化了所选部分区域的图像清晰度的监视或聚焦。波形图3″、4″、5″由具有不同幅度的频谱线指示。
权利要求
1.一种聚焦胶片扫描器的扫描单元的方法，该方法包含以下步骤在扫描单元中将待扫描图像的图像信息转换为电信号，该电信号表示所扫描的图像，该扫描单元分配有可变焦点的光学单元；在监视器屏幕(1)上显示该电信号；选择待扫描图像的子区域(3、4、5)以进行焦点控制；其特征在于该方法还包含以下步骤将监视器屏幕(1)划分为多个显示区域(3′、4′、5′)；在所述多个显示区域(3′、4′、5′)中按放大比例显示所选子区域(3、4、5)的图像信息；通过改变光学单元的聚焦，聚焦所选子区域中的第一个子区域，同时监视其他所选子区域的聚焦变化，并且当焦点对于所有子区域都为最优时终止聚焦。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于借助于所选子区域(3、4、5)的电信号的频率与幅度信息进行聚焦。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于在聚焦所选子区域中的第一个子区域的过程中，监视所选子区域中的其他子区域的图像信息，并且聚焦光学单元使得所有所选子区域都以相同方式聚焦。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤将所选子区域(3、4、5)的频率与幅度信息作为图表叠加至所述显示区域(3′、4′、5′)中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤显示待扫描的完整图像作为以大比例显示的子区域之后的背景。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤当改变光学单元的聚焦时，评估所选子区域(3、4、5)的电信号的频率与幅度信息，当所选子区域(3、4、5)的电信号的幅度信息的和对于高频达到最大值时，终止聚焦变化。
7.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在待扫描胶片的胶片颗粒结构上进行聚焦。
8.一种设置用来执行权利要求1至7中任一项所述的方法的胶片扫描器。
全文摘要
一种聚焦胶片扫描器的方法，允许选择待扫描图像的多个部分区域以进行焦点监视。在聚焦所选部分区域中的一个的过程中，同时监视其他部分区域的聚焦。例如通过在监视器屏幕上同时表示部分区域、和/或通过评估部分区域的频率与幅度条件，进行监视。如果同时清晰设置了所有所选部分区域，则设置了最优焦点。
文档编号H04N5/253GK1856033SQ200610074099
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月12日 优先权日2005年4月12日
发明者克劳斯·安德勒, 马库斯·哈森扎尔 申请人:汤姆森特许公司