专利名称：彩色负片色彩校正显像仪彩色放大机校色机构及精确校色法的制作方法
技术领域：
本发明属彩色摄影与电视视频技术制造领域，主要应用于彩色负片扩放工艺。
本发明的
背景技术：
目前，日光型彩色胶卷使用的工作范围为3500～6000K°色温范围内，为了拍摄3400K°以下色温的景物，必须使用灯光型胶卷或色温转换镜。对于要求精确的专业摄影，必须用专门仪器测定光源色温而选用相应的色温转换、平衡镜，其原因是受彩照制作的关键——校色工艺的落后状况所制约。国内外各种彩扩、彩放机，无论其自动化程度及光学系统如何精密、先进，均只能由扩放人员用肉眼观看底片，靠经验来判定属于哪个校色参数点，如果偏色过分，只能判“无法校正”。这种靠人眼观负片的经验来定各种不同色温景物底片的校色量是造成普遍校色质量不高、日光型胶卷应用范围受限制的主要原因。
82年日本腾龙公司(TAMROM)率先推出彩色底片显象仪(FOTOVIX)，但只能送出底片最佳结果，而不能输出人们关心的彩放机在某种相纸条件下的实际(或参考)校色量。
本发明的设计目的是解决上述问题，使彩色摄影——照片制作的关键校色工序从根本上摆脱经验型，使之科学化。首先通过实验，建立了相应的色度学物理模型，完成了彩色量在拍摄——印制过程的数学模型模拟，在此基础上解决了利用电视系统检测底片色温类别的难题，证实了日光型胶卷经过精确校正后，工作范围可以毫无困难地扩大到2500～16000K°色温区(不用任何色温平衡、转换镜)证实了底片大面积变色(拍后长期不冲保存不当引起的偏色)可以重新恢复正常色彩。
本发明的设计方案主要包括以下内容1、日光型彩卷在2500～16000K°色温光源下拍摄底片在彩色放大机上校色数据库及校色基本方法。
与原有技术相比，每一牌号校正数据不是有限的几个点，而是至少由20～30个点组成的连续曲线，在低色温范围区时对同一张底片同时使用黄(Y)、品(M)、青(C)滤色片，在超高色温区用C、M滤色片，而不是目前彩放系统只用Y——M校色量，待条件成熟后使用Y——R(红)、及C——B(兰)校色片进一步扩大校色范围。
2、彩色放大机校色机构的改进，(见图-1)为了适应多点校色，大范围校正、简化操作，将原先Y——M校色片分别由各自旋扭刻度控制改为Y——M校色片联合沿色温平衡曲线靠模移动，由一个手把参照刻度及负片色彩分析显象仪控制校色量大小，这样可以大大提高校色精度，保证校色片总在平衡曲线位置上。
这里核心是两片曲线靠模，两片之间的夹角变化代表了不同牌号的校色量，曲线靠模与水平线的共同倾角代表了相纸的种类。
作为校色执行机构，它还有信息反馈通道当校色片发生位移时，带动固定于校色片上的电位器，使之随之而动，而静止的电位器滑动臂则输出不断改变的电压信号，供自动控制使用。
3、底片色彩校正显象仪(见图-2)其主要有光源——胶片投影；光电转换摄象头；电信号检测运算转换；数据显示及电视屏幕显示五部分组成。当底片未加或少加校正片时，屏幕将显示底片此时的冲洗效果，并用数字显示该加量。(注底片显象仪校正量只能代表灯光投影系统及色罩与摄象机设计色温的色差，而不是底片色温校正量)其核心部分是电信号检测，运算转换电路。关键有两部分电路组成(见图-3)。
一是色光信号过滤电路；二是运算转换电路；是整个发明的核心。信号处理过程如下由摄象头送出的R(红)、G(绿)、B(兰)电信号经色光信号过滤电路消除景物色彩，送出色光信号，经检测电路取样保持再送到运算转换电路进行处理，一路送入数字显示电路，一路作为控制电压，控制R、G、B主通道上的三个放大器的增益，(实际是≤1的增益)使之符合需要的比例。信号再经倒相电路到电视机显象管电路，这样就得到实际冲洗效果的正像。
4、自成系统的“视频”信号对电视拍摄显示系统应作如下改进首先电视视频信号经一系列编码加工是为了适应无线电传输所必须的，到终端又要做复杂的解码工作，在本系统内全无必要，当R、G、B电信号从CCD中取出后，经必要的加工(如γ校正、黑斑补偿、孔栏校正、加同步等)应直接分路传输；同时彩色校正电路以及电视机无关电路一并去掉，这样图象的清晰度，色彩隔离度将达到目前广播级水准，实现高性能、低成本。这是与底片显象仪不同的重要特征之一。
5、由IC、CPU(集成微处理器)控制的自动化机电一体化彩放机自动控制的基本框图(见图-2)由于运算转换电路能直接输出需要的校正量，因而实现机电一体化及数控就不难了。经运算转换后去数显电路的信号只要分一路经过A/D(模/数)转换后，将数据存放存储器内。当胶片放入扩大机后，由IC、CPU(微处理器)将数据从存储器内取出，经D/A(数/模)转换，变成直流驱动电压到放大机，驱动直流电机，带动靠模校色片移动，同时校色片组的可变电位器，不断反馈校色片实际移动信息电压，如果移动电压等于校色数据电压，CPU将发出停止指令，校色工作完成，等下一工作循环。
现有大型彩扩机因曝光采用三基色灯，校色数据、校色方式自动化程度与彩放机不同，因而不必用曲线靠模式，在装备了色彩校正分析显像系统后，可真正实现校色——扩放自动化。
6、结构方案一种彩色放大机校色机构，它包括聚光镜(1)、灯(2)、透镜(3)、透镜(5)、底片(6)、光圈(7)、主透镜(8)及相纸(9)，两片曲线靠模(4)与曲线靠模顶杆(11)一端连接，曲线靠模顶杆的另一端与两导轮(15)连接、两导轮(15)分别通过弹簧(10)压在曲线靠模(16)的内、外轨迹上，通过操作手把(14)而控制曲线靠模(4)的移动。曲线靠模(16)的外轨迹为品红轨迹，内轨迹为黄色轨迹。
彩色负片色彩校正显像仪，它包括聚光镜(1)、灯(2)、透镜(3)、底片(6)、主透镜(8)、A/D转换电路(21)、存储器(22)、校色片位置信号电压电路(23)、比较电路(24)、CPU(25)、D/A转换电路(26)、激励驱动电路(27)及彩色放大校色机构(28)，摄像头(17)送出的R(红)、G(绿)、B(兰)电路信号经色光信号过滤电路(29)消除景物色彩，送出色光信号至检测电路(30)，同时V、H同步取样脉冲信号送至检测电路，检测电路取样保持再送到运算转换电路(31)，同时校色片位置电压或手动调色电压信号送入运算转换电路进行处理后，一路送入数字显示电路(32)、一路作为控制电压控制R、G、B主通道上的三个放大器(33、34、35)的增益，三个放大器送出的信号至倒相电路(36)到显像管电路(20)。色光信号过滤电路(29)、检测电路(30)、V、H同步取样脉信号，V/P运算转换电路(31)、校色片位置电压或手动调色电压信号、数字显示电路(32)、放大器(33、34、35)及倒相电路(36)构成V/P运算电路。电视拍摄显示装置采用不编码、分路传输方法，原彩色矩陈电路去掉。
彩色负片色彩校正显像仪色光处理的方法，将摄像头(17)送出的R(红)、G(绿)或B(兰)信号同时送入差动放大器两输入端即可消除景物色彩信号，保留色光信号；将R、G、B色光信号两两相除，即实现色光——色温信号转换；将函数电路设计的输出电压幅度(即需要的校色量)与输入相应的色温信息电压能一一对应，即完成核心转换。
本发明的主要优点是大大提高了校色质量。简化了操作，减轻扩放人员用眼疲劳，大大降低了使用人员的素质要求，对于专业摄影可以不再使用色温转换、平衡镜，摄影家可以依靠电视屏，根据创作意图选择最佳校色点，对于日光型胶卷可以大大扩充使用范围，给拍摄者带来更大便利。特别是底片色彩分析显像仪作为一种有力的检测手段，为最终解决恢复褪色底片色彩提供了方便。
图1是彩色放大机校色机构的示意图。
图2是彩色负片色彩校正显像仪的原理框图。
图3是彩色负片色彩校正显像仪中V/P运算电路构成的原理框图。
图4是色光分离电路实现景色、光色分离的电路示意图。
图5是色光分离电路实现景色、光色分离的输入波形图。
图6是色光分离电路实现景色、光色分离的输出波形图。
图7是除法电路实现色光、色温信息电压转换的电路示意图。
图8是增益控制电路示意图。
图9是色温信息电压——校色电压函数转换电路示意图。
图10是色温信息电压——校色电压函数转换特征示意图。
结合附图1～10对本发明作以叙述。
①、日光型彩卷在2500～16000K°色温光源下拍摄的底片在彩色放大机上校色数据库。
②、改进彩色放大机校色机构，保证校色量始终处于色温平衡曲线上。
③、底片色彩校正显象仪(见附图)其主要有光源——胶片投影，光电转换摄像头，电信号检测运算转换，数据显示及电视屏五部分组成。
④、自成系统的“视频信号”改进TV拍摄显示系统，实现高性能低成本。
⑤、由IC、CPU控制的机电一体化自动控制的基本框图(略)本仪器基本性能当底片不加校正量时，屏幕显示胶片在某相纸条件下实际末加校色量时冲洗的效果(偏色)，同时送出应加校色数据。当校色量恰到好处时，屏幕量示底片最佳冲洗结果。
日光型彩卷经精确校色后，工作范围可以毫无困难地扩大到2500～16000K°色温区(不用任何色温平衡、转换镜)同样，底片大面积变色(拍后长期不冲、保存不当引起的偏色)可以重新恢复正常色彩。
色光过滤电路及运算转换电路的说明信号特点景物色彩为交流信号，色光信号为直流信号，只要将交直流信号分离取出直流信号，即实现色光信号的分离。
因而简单位方案是将R(G或B)信号同时送入差动放大器两输入端即可消除景物色彩信号，保留色光信号，如图、图5、图6。
由于色光信号幅度本身受到胶片感光量不同、投影白光强弱变化等因素影响，不能直接与校色量取得联系，但相互间的比值却代表了胶片的色温信息，具有唯一确定值，因而只要将R、G、B色光信号两两相除，即实现色光——色温信号转换。具体电路如图7，由这种方法得到的信息是真正代表胶片上拍摄光源在色度图上的确切位置信息。
由于色温信息电压与校色量间存在唯一确定的函数关系，因而只要将函数电路设计的输出电压幅度(即需要的校色量)与输入相应的色温信息电压能一一对应，即完成了核心转换。具体电路如图9，如果函数电路的转折点取得多些，相应曲线就比较精确，原则上每一牌号相纸有相应的一组二极管电阻分压电路组。
如果电路按拍摄一印制数学模型转换，即R光变C光，B光变Y光，G光变M光进行运算后再分解为R、G、B光也能实现其功能转换，但设备就变得极为复杂，相比较用计算机数字技术实现本电路功能要容易得多，这里不再累述。
增益控制部分为乘法器。当主通道R、G、B中的两路受到校色电压控制后(设控制前胶片未加校色片，屏幕能显示正确色彩)屏幕将出现符合某相纸偏色情况的色彩比例，当胶片加足校色量时，校色电压＝1，R、G、B三通道信号恢复完全自平衡，此时屏幕将显示最佳色彩。乘法电路如图8。
由于校色电压＝校色量，只要将校色电压直接用数字式万用表电路即可完成数显功能。
综上所述，色光过滤及运算转换电路经三个必须步骤，过滤运算转换，相应R、G、B信号→色光信息电压→色温信息电压→校色电压是最主要的发明核心，其过程次序设计方法及信号处理方法为主要技术特征需要保护。
权利要求
1.一种彩色放大机校色机构，它包括聚光镜(1)、灯(2)、透镜(3)、透镜(5)、底片(6)、光圈(7)、主透镜(8)及相纸(9)，其特征是两片曲线靠模(4)与曲线靠模顶杆(11)一端连接，曲线靠模顶杆的另一端与两导轮(15)连接、两导轮(15)分别通过弹簧(10)压在曲线靠模(16)的内、外轨迹上，通过操作手把(14)而控制曲线靠模(4)的移动。
2.根据权利要求1所述的彩色放大机校色机构，其特征是曲线靠模(16)的外轨迹为品红轨迹，内轨迹为黄色轨迹。
3.一种彩色负片色彩校正显像仪，它包括聚光镜(1)、灯(2)、透镜(3)、底片(6)、主透镜(8)、A/D转换电路(21)、存储器(22)、校色片位置信号电压电路(23)、比较电路(24)、CPU(25)、D/A转换电路(26)、激励驱动电路(27)及彩色放大校色机构(28)，其特征是摄像头(17)送出的R(红)、G(绿)、B(兰)电路信号经色光信号过滤电路(29)消除景物色彩，送出色光信号至检测电路(30)，同时V、H同步取样脉冲信号送至检测电路，检测电路取样保持再送到运算转换电路(31)，同时校色片位置电压或手动调色电压信号送入运算转换电路进行处理后，一路送入数字显示电路(32)、一路作为控制电压控制R、G、B主通道上的三个放大器(33、34、35)的增益，三个放大器送出的信号至倒相电路(36)到显像管电路(20)。
4.根据权利要求3所述的彩色负片色彩校正显像系统，其特征是；色光信号过滤电路(29)、检测电路(30)、V、H同步取样脉信号，V/P运算转换电路(31)、校色片位置电压或手动调色电压信号、数字显示电路(32)、放大器(33、34、35)及倒相电路(36)构成V/P运算电路。
5.根据权利要求1或3所述的彩色放大机校色机构或彩色负片色彩校正显像仪，其特征是电视拍摄显示装置采用不编码、分路传输方法，原彩色矩陈电路去掉。
6.一种彩色负片色彩校正显像仪色光处理的方法，其特征是将摄像头(17)送出的R(红)、G(绿)或B(兰)信号同时送入差动放大器两输入端即可消除景物色彩信号，保留色光信号；将R、G、B色光信号两两相除，即实现色光——色温信号转换；将函数电路设计的输出电压幅度(即需要的校色量)与输入相应的色温信息电压能一一对应，即完成核心转换。
全文摘要
彩色放大机校色机构的特征是两片曲线靠模与曲线靠模顶杆一端连接、另一端与两导轮连接，两导轮分别通过弹簧压在曲线靠模的内外轨道上。彩色负片色彩校正显像仪的特征是摄像头送出的R(红)、G(绿)、B(兰)电视信号经色光信号过滤，电路消除景物色彩，送出色光信号至检测电路，检测电路取样保持再送到运算转换电路进行处理后，一路送入数字显示电路，一路作为控制电路控制R、G、B主通道上的三个放大器的增益，三个放大器送出的信号至倒相电路到显像管电路。
文档编号G03C7/18GK1128870SQ9410854
公开日1996年8月14日 申请日期1994年7月28日 优先权日1994年7月28日
发明者俞祥敏 申请人:俞祥敏