專利名稱：校準(zhǔn)數(shù)字圖像的方法和照相材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影，更具體地說，涉及參考校準(zhǔn)片在照相加工中的運用。
參考校準(zhǔn)片已被證明可被記錄在攝影機中(1973年2月27日授予Davis的美國專利第3,718,074號；1982年12月28日授予Disbrow的美國專利第4,365,882號)。參考校準(zhǔn)片已被證明可被記錄在分離的設(shè)備裝置上(1981年4月7日授予Hujer的美國專利第4,260,245號；1995年9月19日授予Smart的美國專利第5,452,055號；以及1991年12月24日授予Jehan等人的美國專利第5,075,716號)。參考校準(zhǔn)片已被證明可被記錄在照相加工裝置上(1989年11月14日授予Shidara的美國專利第4,881,095號；1984年8月7日授予Findeis等人的美國專利第4,464,045號；1981年6月23日授予Thurm等人的美國專利第4,274,732號；1997年7月15日授予Wheeler等人的美國專利第5,649,260號；1994年6月7日授予Shiota的美國專利第5,319,408號)。
把與膠片類型和幀編號有關(guān)的條碼數(shù)據(jù)編碼在膠卷的邊緣上，以供照相加工之用。例如，如高級圖片系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)范中指定的、稱為高級圖片系統(tǒng)(APS)的膠片格式，在APS格式的膠卷上保留特定區(qū)域以貯存潛像條碼信息，所述系統(tǒng)規(guī)范也稱為APS紅皮書，由Eastman Kodak公司提供。具體來講，如APS紅皮書中第8.2.4節(jié)所述以及

圖100-2、210-1、210-4-N和210-4-R中所示，有一個批號供膠卷生產(chǎn)商用來對27位的數(shù)字信息進(jìn)行編碼。在1988年11月22日授予Pierce等人的美國專利第4,786,792號和1987年1月6日授予Pierce等人的美國專利第4,634,850號中，已經(jīng)公開了供線性電荷耦合器件(CCD)陣列掃描的、寫在與媒體的縱向一致的矩形網(wǎng)格中的數(shù)據(jù)的光學(xué)存儲和檢索。在先有技術(shù)中，眾所周知的是采用二維條碼符號存儲數(shù)據(jù)，并且許多這種符號已經(jīng)被國家和國際標(biāo)準(zhǔn)組織標(biāo)準(zhǔn)化。例如，1990年7月3日授予Priddy等人的美國專利第4,939,354號中所公開的數(shù)據(jù)矩陣(Data Matrix)符號是ANSI/AIM BC-11-1997和ISO/IEC 160222000標(biāo)準(zhǔn)的主題。第二個這種實例、1989年10月17日授予Chandler等人的美國專利第4,874,936號中公開的MaxiCode符號是ANSI/AIM BC-10-1997和ISO/IEC 160232000標(biāo)準(zhǔn)的主題。第三個這種實例、1997年1月7日授予Longacre等人的美國專利第5,591,956號中公開的Aztec Code符號是ANSI/AIM BC-13-1998標(biāo)準(zhǔn)的主題。容易獲取用于查找、解碼和檢測及校正數(shù)字圖像文件中符號錯誤的軟件。例如，用于查找和解碼Data Matrix和MaxiCode符號的軟件有，例如，新澤西、普林斯頓的Omniplanar公司出品的SwiftDecoderTM軟件產(chǎn)品。最后，在照相加工業(yè)中，從照相材料獲取數(shù)字圖像文件所需的掃描和數(shù)字化裝置是容易獲得的。
在先有技術(shù)中，參考校準(zhǔn)片數(shù)據(jù)與預(yù)定目標(biāo)數(shù)據(jù)相匹配，用于做出可變等級的校正，以提高影像質(zhì)量。正如此處所用的，被稱為校準(zhǔn)的操作包括根據(jù)從記錄在照相材料上的參考校準(zhǔn)片獲得的測量數(shù)據(jù)和對于照相材料的相關(guān)目標(biāo)值對數(shù)字圖像進(jìn)行校正。為了完成這種校準(zhǔn)，需要以與目標(biāo)中所假定的基本相同的曝光量等級來曝光這些參考片。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用大量的曝光裝置例如在不同媒介生產(chǎn)線上應(yīng)用參考校準(zhǔn)片時，需要有非常嚴(yán)格的裝置到裝置的曝光量控制，以將照相材料上的參考校準(zhǔn)片曝光中的裝置到裝置的差異減至最小。這種要求是非?？量痰模灾略O(shè)置和保持一定數(shù)量這種得到適當(dāng)校準(zhǔn)的曝光裝置是受到限制的。
在與景物在照相材料的不同位置(稱為幀)上曝光的時間完全不同的時間完成參考校準(zhǔn)片曝光，將無法精確地反映隨著稱為生片保存的曝光前的照相材料老化，或者稱為潛像保存的曝光后由曝光形成的任何潛像老化，照相材料的成像特征的變化。制造時在照相材料上完成的曝光具有比景物的影像更短的生片保存和更長的潛像保存。在照相材料上完成并隨即沖洗的曝光具有與景物的影像相比更長的生片保存和更短的潛像保存。沖洗可能在曝光后任何時間進(jìn)行，所以自然會發(fā)生參考校準(zhǔn)片和景物影像的潛像保存的變化。曝光可能在制造后任何時間發(fā)生，所以自然會發(fā)生參考校準(zhǔn)片和景物影像的生片保存的變化。我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)由參考校準(zhǔn)片得到的數(shù)據(jù)，配合預(yù)定目標(biāo)數(shù)據(jù)使用進(jìn)行校準(zhǔn)，無法補償保存相關(guān)的差異。
我們還發(fā)現(xiàn)，在照相材料上不同于包含景物曝光的幀的位置的參考校準(zhǔn)片曝光，例如接近膠卷的邊緣或在膠卷上通孔之間(相對于膠卷的中央)，會導(dǎo)致密度不同于在包含景物曝光的幀中相同曝光所獲得的密度。另外，我們發(fā)現(xiàn)，處理整個長度的照相材料時的差異也會產(chǎn)生不同的密度?；趶膮⒖夹?zhǔn)片得到的數(shù)據(jù)，配合預(yù)定目標(biāo)數(shù)據(jù)使用時的校準(zhǔn)，無法補償位置相關(guān)的差異。
我們還發(fā)現(xiàn)，采用各種測量裝置從各種照相材料上的參考校準(zhǔn)片獲得的數(shù)據(jù)是不同的。諸如光密度計、色度計和圖像掃描器的裝置采用不同的照明、過濾和傳感器技術(shù)，導(dǎo)致對包含給定照相材料著色劑組中特定量的著色劑的區(qū)域報告的密度值的變化。雖然密度測量裝置可以經(jīng)校準(zhǔn)，以給出對特定輸入介質(zhì)的預(yù)定目標(biāo)響應(yīng)，但是我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)影像呈現(xiàn)在各種各樣的照相材料上時，即使經(jīng)良好校準(zhǔn)的裝置都會產(chǎn)生不同的響應(yīng)。如果采用與測量景物影像所用的不同的裝置來測量參考校準(zhǔn)片，則此問題特別麻煩，因為基于從這種測量得到的數(shù)據(jù)、配合預(yù)定目標(biāo)數(shù)據(jù)使用時的校準(zhǔn)，無法補償測量裝置相關(guān)的差異。
我們發(fā)現(xiàn)，用圖像掃描器獲得的、對應(yīng)于照相材料上特定區(qū)域的特定畫面元素或像素的像素值常常會被無意的照明、即照射到掃描儀傳感器上的閃光破壞。例如，假定像素值隨密度增加，從被高密度的大區(qū)域包圍的低密度小區(qū)域獲得的像素值比從密度同所述小區(qū)域一樣低的大區(qū)域獲得的像素值高，這是由于外圍區(qū)域較多地吸收雜散光。反過來，對于被低密度的大區(qū)域包圍的高密度小區(qū)域所獲得的像素值比從密度同所述小區(qū)域一樣高的大區(qū)域獲得的像素值低，這是由于外圍區(qū)域較少地吸收雜散光。在一般的景物影像中，正被掃描的照相材料區(qū)域內(nèi)局部和整體密度的變化傾向于產(chǎn)生顯然高于最小密度且低于最大密度的有效外圍密度。因此，對應(yīng)于較低密度區(qū)域的景物影像的各個像素中獲得的像素值傾向于比在均勻低密度的大區(qū)域中的像素值高，而對應(yīng)于較高密度區(qū)域的景物影像的各個像素中獲得的像素值傾向于比在均勻高密度的大區(qū)域中的像素值低。遺憾的是，包括一組參考校準(zhǔn)片曝光量的參考校準(zhǔn)目標(biāo)的影像內(nèi)容常常與普通景物的影像內(nèi)容差別很大。比較或者從較大片區(qū)域或者從景物影像的典型密度區(qū)所包圍的小片區(qū)域所獲得的像素值，在這種參考校準(zhǔn)目標(biāo)中會發(fā)現(xiàn)密度很低或很高的顯著區(qū)域，影響參考校準(zhǔn)片中測得的像素值。因此，以與景物影像中得到的數(shù)據(jù)不同的形式破壞了從參考校準(zhǔn)片得到的數(shù)據(jù)，從而使基于參考校準(zhǔn)片和一組預(yù)定目標(biāo)值的校準(zhǔn)不精確。
我們發(fā)現(xiàn)不加選擇地利用從包含因灰塵、劃痕或其他缺陷引起的訛誤的參考校準(zhǔn)片得到的數(shù)據(jù)，使基于參考校準(zhǔn)片和一組預(yù)定目標(biāo)值的校準(zhǔn)不精確。
因此，需要一種將上述問題最小化的改進(jìn)的校準(zhǔn)方法。
最佳實施例在下列描述中，照相材料至少包括帶有感光層的基底，所述感光層對光敏感而產(chǎn)生可顯影的潛像。感光層可含有常規(guī)的鹵化銀化學(xué)物質(zhì)或其他感光材料，如可熱顯影或可加壓顯影的化學(xué)物質(zhì)。它可具有透明基底、反射基底或者帶有磁敏感涂層的基底?？梢酝ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)處理方法來處理照相材料，這些方法包括但不限于Kodak方法C-41及其變體，ECN-2，VNF-1，ECP-2及其變體，D-96，D-97，E-4，E-6，K-14，R-3，以及RA-2SM，或者RA-4；Fuji方法CN-16及其變體，CR-6，CP-43FA，CP-47L，CP-48S，RP-305，RA-4RT；AgfaMSC 100/101/200膠片和相紙?zhí)幚矸椒?，Agfacolor方法70、71、72和94，Agfachrome方法44NP和63；以及Konica方法CNK-4，CPK-2-22，DP和CRK-2，和Konica ECOJET HQA-N，HQA-F和HQA-P方法?？梢圆捎锰娲幚矸椒▉硖幚碚障嗖牧希T如可在照相材料中保留一些或全部顯影的銀或鹵化銀的表觀干法，或者可包括分層和使照相材料膨脹而添加的適量水的表觀干法。根據(jù)照相材料的設(shè)計，還可以采用可包括熱處理或高壓處理的干法來處理所述照相材料。所述處理還可以包括表觀干法、干法以及常規(guī)濕法的組合。適用的替代和干法的實例包括在下列專利中請中公開的方法Levy等人于2000年6月3日登記的序列號為60/211,058的美國專利申請；Irving等人于2000年6月3日登記的序列號為60/211,446的美國專利申請；Irving等人于2000年6月3日登記的序列號為60/211,065的美國專利申請；Irving等人于2000年6月3日登記的序列號為60/211,079的美國專利申請；Ishikawa等人于1997年3月12日公開的歐洲(EP)專利第0762201A1號；1wai等人于1998年12月12日公開的EP專利第0926550A1號；1998年11月3日授予Ueda的美國專利第5,832,328號；1998年5月26日授予Kobayashi等人的美國專利第5,758,223號；1997年12月16日授予Nakahanada等人的美國專利第5,698,382號；1996年5月21日授予Edgar的美國專利第5,519,510號；以及1999年11月23日授予Edgar的美國專利第5,988,896號。要注意的是，在Edgar公開的處理方法中，影像的顯影和掃描同時發(fā)生。因此，本發(fā)明傾向于可以同時執(zhí)行任何顯影和掃描步驟。
根據(jù)本發(fā)明的校準(zhǔn)過程中所用的參考校準(zhǔn)片可以是中性的、彩色的或其組合。中性片是通過用大約相等的紅、綠和藍(lán)光化曝光形成的。可以采用適當(dāng)?shù)恼{(diào)制遮片、微鏡裝置或者其他類似的曝光量調(diào)制裝置，通過光纖媒介、帶透鏡的光纖媒介、激光調(diào)制、接觸曝光，把曝光傳遞到照相材料的感光層。在本發(fā)明的最佳實施例中，使用光源、積分室以及用于測定曝光量的具有衰減過濾器的光纖陣列以及包含透鏡陣列和視場光闌的成象頭，利用傳遞的曝光，在照相材料上形成參考校準(zhǔn)片列陣，每個光纖曝光一個參考校準(zhǔn)片，如由Klees等人提交的序列號為09/635,389的共同未決的美國專利申請中所公開的。
我們發(fā)現(xiàn)，將參考校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在包含參考校準(zhǔn)片的照相材料上以幫助校準(zhǔn)處理是很有用的?？捎枚喾N方式存儲該數(shù)據(jù)，包括但不限于下列方法光學(xué)印刷在照相材料上的一維條碼符號；光學(xué)印刷在照相材料上的二維條碼符號；在作為照相材料的柔性支撐的一部分的磁性層中存儲；以及在根據(jù)以前面提到的方式存儲的指示字來存取的存儲器中存儲。在本發(fā)明的最佳實施例中，把參考校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲在以光學(xué)方式曝光在照相材料上的二維條碼符號中。采用液晶顯示遮片(LCD mask)和閃光照明可以快速地將二維條碼符號加在照相材料上，如上面引用的序列號為09/635,389的共同未決的美國專利申請所公開的，利用市場上可得到的軟件，處理從照相加工業(yè)中常見的掃描器獲得的數(shù)字圖像，可以容易地檢索其中存儲的參考校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。所述二維條碼符號最好包括但不限于Data Matrix和AztecCode。
本發(fā)明中所用的掃描器可以是多種業(yè)界常見的掃描器類型中的任何一種。掃描器可以采用點傳感器(即，顯微光密度計)、線列傳感器或面陣傳感器。把照相材料送到掃描器中所用的傳送機構(gòu)可以是包括人工推送機構(gòu)、盒式推送機構(gòu)或高速連續(xù)進(jìn)給機構(gòu)的許多類型中的一種或多種。
參照圖1，本發(fā)明的最佳實施例中的校準(zhǔn)方法包括如下步驟曝光(10)參考校準(zhǔn)目標(biāo)幀100，以在照相材料12上形成二維條碼符號101和參考校準(zhǔn)片102的潛像的步驟。還曝光(11)第一個景物幀111和最后一個景物幀112以及其他的中間景物幀(未示出)，以在照相材料12上形成潛像。在曝光參考校準(zhǔn)目標(biāo)(10)和影像(11)之后，處理(13)幀100、111和112以及其他中間幀中的潛像，以形成顯影圖像。
掃描顯影圖像(14)，以產(chǎn)生參考校準(zhǔn)目標(biāo)幀100的數(shù)字圖像200，第一個景物幀111的第一個數(shù)字圖像211、最后一個景物幀112的最后一個數(shù)字圖像212以及其他中間景物幀(未示出)的其他中間數(shù)字圖像(未示出)。數(shù)字圖像由像素組成，這些像素依次具有一個或多個像素值，數(shù)字圖像的每個顏色通道有一個值。在彩色圖像中，一般有三個顏色通道(即，紅、綠和藍(lán))，因此每個像素具有三個像素值。用于掃描參考校準(zhǔn)目標(biāo)100和幀111及112的顯影圖像的掃描器最好是同一個掃描器，但是也可以是不同的掃描器。例如，通過采用解碼軟件從包含二維條碼圖像的數(shù)字圖像200的部分201中提取數(shù)據(jù)，獲取目標(biāo)值和調(diào)整數(shù)據(jù)(16)。在測量步驟(17)中，測量對應(yīng)于參考校準(zhǔn)片的數(shù)字圖像200的部分202，以產(chǎn)生照相材料12的響應(yīng)的測量值特征，例如，平均或中間像素值。然后利用所述目標(biāo)值、調(diào)整數(shù)據(jù)和測量值產(chǎn)生圖像校準(zhǔn)校正量(19)。最后，利用圖像校準(zhǔn)校正量來校正(20)第一個和最后一個數(shù)字圖像211和212以及其他中間的數(shù)字圖像(未示出)，以產(chǎn)生適用于進(jìn)一步圖像處理的多個校準(zhǔn)的數(shù)字圖像311和312以及其他中間的校準(zhǔn)的數(shù)字圖像(未示出)。為了簡化對本發(fā)明的討論，假定目標(biāo)值已經(jīng)在與校準(zhǔn)的數(shù)字圖像相同的彩色空間中。我們發(fā)現(xiàn)，有助于目標(biāo)值的操作的彩色空間，采用如由參考密度測量裝置測得的參考密度作為彩色空間坐標(biāo)。如果目標(biāo)值和校準(zhǔn)的數(shù)字圖像不在同一個色彩空間，采用把目標(biāo)值空間中表示的圖像校準(zhǔn)校正量映射到校準(zhǔn)的圖像空間中所需的任何轉(zhuǎn)換作為產(chǎn)生步驟(19)中的最后一個步驟即可。
參照圖2，表示測量步驟(17)的最佳實施例的詳細(xì)流程圖。最好采用由Keech等人提出的序列號為09/636,058的共同未決的美國專利申請中所描述的方法，利用對參考校準(zhǔn)目標(biāo)的布局的知識完成定位步驟(170)。一旦定位參考校準(zhǔn)片的中心，像素選擇步驟(172)就會利用中心位置信息從數(shù)字圖像200中選擇具有該參考校準(zhǔn)片的像素值特征的像素。在像素選擇步驟中還可以利用其他有關(guān)像素適宜性的信息。例如，把用Cahill等人提出的序列號為09/635,178的共同未決的美國專利申請中所描述的方法檢測到的、與延伸線狀缺陷相關(guān)的像素從考慮中排除。然后，計算步驟(174)根據(jù)所選擇的像素值產(chǎn)生測量值。
在本發(fā)明的最佳實施例中，像素選擇步驟(172)包括再分步驟(1722)、計算步驟(1724)和選擇步驟(1726)。在再分步驟(1722)中，以定位步驟(170)中確定的片的中心位置為中心的數(shù)字圖像200的一部分被劃分成一般為矩形的瓦片(tile)的集合，其中每個瓦片包含m乘n組像素，最好m與n的乘積大于8。在計算步驟(1724)中，計算每個瓦片中像素的數(shù)字化像素值的平均值和方差統(tǒng)計量。在選擇步驟(1726)中，采用為去除與數(shù)字圖像中缺陷相關(guān)的瓦片而設(shè)計的方法來選擇代表參考校準(zhǔn)片的瓦片。例如，可以把與采用上述序列號為09/635,178的共同未決的美國專利申請中描述的方法檢測的延伸線狀缺陷有關(guān)的瓦片排除在考慮之外。
我們發(fā)現(xiàn)，與其他圖像缺陷，例如灰塵、氣泡或缺損的圖像傳感器像素有關(guān)的瓦片，一般都呈現(xiàn)出異常高或低的平均值或方差，由此也可將其排除在考慮之外。在本發(fā)明的最佳實施例中，采用統(tǒng)計量和統(tǒng)計法以識別這種異常的平均值和方差，從而排除相關(guān)的瓦片。例如，以0.018mm間距掃描的彩色負(fù)性照相軟片上的直徑為1mm的參考校準(zhǔn)片為本發(fā)明的統(tǒng)計方法提供足夠數(shù)量的像素。首先，選擇一組中央瓦片，最好120個最靠近中心位置的3乘3瓦片。找出所選瓦片的方差的中值，并使用它來定義用于找出異常方差的上下容限。從按照每個方差的自由度數(shù)(m×n-1)參數(shù)化的眾所周知的卡方分布獲得上下置信界限，最好分別為第97.5和第2.5個百分點，以及第50個百分點。按上下置信界限到所述第50個百分點的比率換算中值而分別得出上下容限。將方差在容限范圍內(nèi)的瓦片的方差中值除以第50個百分點的位置，得到一個瓦片中像素值的平均值的方差的穩(wěn)定估計。
接著，從方差在所述容限范圍內(nèi)的那些瓦片中選擇一組更小的中央瓦片，最好是50個最靠近中央位置的3×3瓦片。所選瓦片的平均值的中值用于提供初步總平均估計。通過從每個瓦片的平均值中減去暫定總平均值，然后將所得結(jié)果除以平均值的方差估計值的平方根來計算每個瓦片的t統(tǒng)計量。上下置信界限，最好分別為第97.5和第2.5個百分點，是從按每個t統(tǒng)計量的自由度數(shù)m×n－1參數(shù)化的、眾所周知的學(xué)生t分布得出的。
把這些置信界限和t統(tǒng)計量的值用于代表性瓦片選擇步驟(1726)。選擇t統(tǒng)計值在置信界限的范圍內(nèi)的瓦片作為代表性瓦片。一旦選定代表性瓦片，就選擇了這些瓦片內(nèi)的像素，從而完成像素選擇步驟(172)。在計算步驟(174)中，計算所選像素的像素值的平均值，得出參考校準(zhǔn)片曝光時的照相材料的響應(yīng)的測量值特性。采用這種人工剔除方法，顯著減少了因不加選擇地使用來自包含灰塵、劃痕或其他缺陷引起的破壞的參考校準(zhǔn)片的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致的校準(zhǔn)不精確。
眾所周知，可以校準(zhǔn)掃描裝置以提供對于特定輸入媒介的預(yù)定目標(biāo)響應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn)，即使校準(zhǔn)得很好的掃描裝置在用于各種照相材料上的圖像時也會給出不同的響應(yīng)。參考密度測量裝置所測得的像素值與在用于掃描特定類型照相材料上的圖像時、特定掃描裝置所測得的像素值之間的關(guān)系，被用來導(dǎo)出存儲在存儲器中的預(yù)定裝置調(diào)整數(shù)據(jù)。在產(chǎn)生步驟(19)中，把這種裝置調(diào)整數(shù)據(jù)用在測量步驟(17)中得出的測量值上，以提供與裝置無關(guān)的校準(zhǔn)校正量。為了利用與裝置無關(guān)的校準(zhǔn)校正量來校準(zhǔn)數(shù)字圖像，還必須將潛在地用于不同裝置的裝置調(diào)整數(shù)據(jù)用在景物數(shù)字圖像像素值上。雖然在使用與裝置無關(guān)的圖像校準(zhǔn)校正量之前，可以在運用步驟(20)中將該裝置調(diào)整數(shù)據(jù)作為單獨的圖像校準(zhǔn)校正量用于景物數(shù)字圖像像素值上，但是通過與裝置有關(guān)的調(diào)整的效果和與裝置無關(guān)的校準(zhǔn)校正量疊加，以產(chǎn)生用于步驟(20)的與裝置有關(guān)校準(zhǔn)校正量，會提高效率。通過運用本發(fā)明的這些裝置調(diào)整特點，無需采用參考密度測量裝置，可獲得和有效實現(xiàn)照相材料的高質(zhì)量校準(zhǔn)。
我們發(fā)現(xiàn)，在某些掃描器中，從包含低密度的顯著區(qū)域的數(shù)字圖像中的參考校準(zhǔn)片獲得的數(shù)據(jù)被雜散光破壞。消除破壞所需的調(diào)整量是掃描器的特征值，但是還要根據(jù)所掃描的照相材料的密度特征值。具體來說，我們發(fā)現(xiàn)有用的閃光調(diào)整模型連同以參考密度表示的測量值具有如下公式的形式 在此公式中，Dadi是已調(diào)整的參考密度，Dmin是照相材料的最小參考密度，D是測得的參考密度，而ΔDmax是掃描器的閃光和參考校準(zhǔn)目標(biāo)的整體內(nèi)容的預(yù)定值特征值。我們發(fā)現(xiàn)，將公式1所示的閃光調(diào)整模型運用于裝置調(diào)整后從測量值獲得的參考密度值，提供了有效消除雜散光的破壞性影響的閃光調(diào)整。
在先有的技術(shù)中，采用對應(yīng)于預(yù)定目標(biāo)曝光量的參考校準(zhǔn)片的預(yù)定目標(biāo)密度值來產(chǎn)生圖像校準(zhǔn)校正量。在本發(fā)明中，無需嚴(yán)格的曝光量控制以在照相材料12上產(chǎn)生精確曝光的參考校準(zhǔn)片102，我們從預(yù)定目標(biāo)曝光量和密度值以及用于記錄此參考校準(zhǔn)片的實際曝光量計算修改的目標(biāo)密度值。所述修改的目標(biāo)密度值，或足夠計算這些密度值的數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，使得當(dāng)需要用來進(jìn)行照相材料的校準(zhǔn)時可得到這些修改的目標(biāo)密度值。例如，預(yù)定目標(biāo)密度值和目標(biāo)密度調(diào)整值都可以存儲在存儲器中，以在需要用來進(jìn)行照相材料的校準(zhǔn)時計算修改的目標(biāo)密度值。在最佳實施例中，將修改的目標(biāo)密度值編碼于二維條碼潛像101之中。利用本發(fā)明的上述曝光調(diào)整特點，可實現(xiàn)照相材料的高質(zhì)量校準(zhǔn)，無需嚴(yán)格的曝光量控制，而產(chǎn)生在所有參考校準(zhǔn)片曝光裝置上基本一致的曝光量。
通過提供一組預(yù)定目標(biāo)密度值，照相材料的參考片校準(zhǔn)的先有技術(shù)假定，在參考校準(zhǔn)幀和景物幀曝光于照相材料上的時間之間的時間差期間在照相材料中發(fā)生的生片和潛像保存的變化是可忽略的。根據(jù)照相材料的構(gòu)成，可忽略這種保存影響的臨界時間差是變化的。對于彩色負(fù)片，臨界時間差一般為大約兩周?？赡軇偤迷诰拔锲毓庵啊⒃谒雠R界時間差以內(nèi)，緊隨景物曝光之后、也在所述臨界時間差之內(nèi)，或者甚至同時進(jìn)行曝光，而無需為保存做出附加調(diào)整。
通過提供一組預(yù)定目標(biāo)密度值，照相材料的參考片校準(zhǔn)的先有技術(shù)還假定，在不同曝光和處理之間的時間差期間發(fā)生在照相材料中的潛像保存變化是可忽略的。同樣，根據(jù)照相材料的構(gòu)成，可忽略這種潛像保存影響的臨界時間差是變化的。對于彩色負(fù)片，我們發(fā)現(xiàn)，長期潛像保存的臨界時間差一般是兩周，短期潛像保存的臨界時間差一般是二十分鐘。在曝光和處理之間的時間差短于長期潛像保存臨界時間差而長于短期潛像保存臨界時間差的情況下完成的曝光，即快速沖洗，無需對潛像保存差異的調(diào)整。
在不可忽略上述保存影響的情況下，可以利用有關(guān)照相材料的保存特性的信息來做調(diào)整。現(xiàn)在參照圖3，表示了以在沿時間軸30的不同時間、沿密度軸36的密度的形式、說明與特定曝光有關(guān)的可能保存歷史的曲線圖。生片保存曲線31表示在給定處理時間、在標(biāo)稱處理方法下、被曝光并快速沖洗的正確貯存的照相材料應(yīng)測得的密度。潛像保存曲線32、33、34和35表示對在制造后、且在給定處理時間以標(biāo)稱處理方法處理前、在不同時間曝光的正確貯存的照相材料應(yīng)測得的密度。
在此圖中，在時間300制造出照相材料，生片保存曲線31在點310所指的密度處開始，分別在時間301、302、303和304達(dá)到點321、332、343和354。第一潛像保存曲線32起始于照相材料在時間301曝光時的點321處，且在稍后沖洗時，分別在時間305和306達(dá)到點325和326。第二潛像保存曲線33起始于在時間302照相材料曝光時的點332處，然后分別在時間305和306沖洗時達(dá)到點335和336。第三潛像保存曲線34起始于在時間303照相材料曝光時的點343處，然后分別在時間305和306沖洗時達(dá)到點345和346。第四潛像保存曲線35起始于在時間304照相材料曝光時的點354處，然后分別在時間305和306沖洗時達(dá)到點355和356。
當(dāng)定義特定曝光時的預(yù)定目標(biāo)密度性能時，合并標(biāo)稱保存歷史是很方便的。例如，在點345得出沿曲線31和34得到目標(biāo)景物密度，它代表在時間300制造、在時間303對景物曝光、然后在時間305沖洗的照相材料。在點325獲得沿曲線31和32得到的對于這個特定曝光的目標(biāo)參考校準(zhǔn)片密度，它代表在時間300制造、在時間301對參考校準(zhǔn)片曝光、然后在時間305沖洗的照相材料。在點325和345得到的密度之間的固定偏移量導(dǎo)致了參考校準(zhǔn)片曝光和景物曝光之間生片和潛像保存時間的差異。把這個偏移量用作保存調(diào)整量，以將預(yù)定目標(biāo)密度從目標(biāo)景物密度轉(zhuǎn)換為目標(biāo)參考校準(zhǔn)片密度。
一個特定照相材料的實際保存歷史一般與標(biāo)稱歷史是有差異的。例如，以標(biāo)稱過程在時間300制造，在時間302對參考校準(zhǔn)片曝光，然后在時間306沖洗的照相材料獲得在點336的密度。在點336和點325處的密度之間的偏移量，就是剛好導(dǎo)致參考校準(zhǔn)片的實際保存歷史和預(yù)定目標(biāo)參考校準(zhǔn)片密度中假定的標(biāo)稱保存歷史的差異的保存調(diào)整量。
更一般地說，我們發(fā)現(xiàn)，可以建立對與標(biāo)稱保存歷史的保存歷史差的密度響應(yīng)模型，以得出導(dǎo)致不可忽略的密度差的保存時間差的保存調(diào)整量。這種模型描述了作為時間函數(shù)的多個預(yù)定曝光時密度的變化。這種模型的參數(shù)可以包括預(yù)定時間和曝光量的偏移量、對變化曝光中的時間靈敏度、以及時間瞬態(tài)系數(shù)函數(shù)的參數(shù)。我們發(fā)現(xiàn)如下形式的模型是有用的f(t，E)＝g0(E；t1，t2，t3)＋f1(t)g1(E) 公式2＋f2(t)g2(E)在公式2中，第一個函數(shù)g0表示，當(dāng)制造后在第三預(yù)定沖洗時間t3(例如時間305和300之間的時間差)沖洗從這些曝光得到的潛像時，在制造后第一預(yù)定生片保存時間t1(例如時間301和300之間的時間差)所做曝光得到的密度與在制造后第二預(yù)定生片保存時間t2(例如時間303和300之間的時間差)所做曝光得到的密度之間的曝光相關(guān)偏移量，其中所述制造后時間是照相材料的使用中見到的典型情況。對于上述三個實例中的時間，第一項表示圖3中點345和325之間的密度差。公式2中的第二項，包括時間瞬態(tài)函數(shù)f1和曝光量g1的時間靈敏度函數(shù)，它代表由不同于第一預(yù)定生片保存時間t1的生片保存時間引起的、在沖洗時間t見到的密度變化。公式2中的第三項包括時間瞬態(tài)函數(shù)f2和曝光量g2的時間靈敏度函數(shù)，它代表由不同于預(yù)定潛像保存時間t3-t1的潛像保存時間引起的密度變化。
例如，考慮沿曲線31和32的保存歷史。在此示例中，從時間300到時間301的生片保存時間是標(biāo)稱的，所以在整個沖洗時間t中，由公式2中第二項計算的調(diào)整量為零。在時間306處估算第三項為非零值，它表示點325和326之間的密度差。在另一實例中，考慮沿曲線31和33的保存歷史，其中從時間300到時間302的生片保存時間不再是標(biāo)稱的，所以由第二項計算的調(diào)整量并不同樣為零。另外，通過更改從時間301到時間302的曝光時間，從時間302到?jīng)_洗時間t的潛像保存時間和時間301與沖洗時間t之間的潛像保存時間也不同，所以還需要由第三項計算的調(diào)整量。對于時間305處的沖洗時間t，利用公式2中第二和第三項計算的累積調(diào)整量代表點325和335之間的密度差。對于時間306處的沖洗時間t，利用第二和第三項計算的累積調(diào)整量則表示點325和336之間的密度差。利用公式2中所示的全部三項，可以將合乎沿曲線31和34且終止于點345的標(biāo)稱景物影像保存歷史的預(yù)定目標(biāo)密度轉(zhuǎn)換為合乎沿曲線31和33且終止于點336的參考校準(zhǔn)曝光的實際保存歷史的目標(biāo)密度，從而調(diào)整特定參考校準(zhǔn)片的保存時間的任何差異。通過利用本發(fā)明的上述目標(biāo)保存調(diào)整的特點，采用適當(dāng)?shù)匮a償了參考校準(zhǔn)片的密度的保存相關(guān)的差異的保存調(diào)整量獲得照相材料的高質(zhì)量校準(zhǔn)。
在本發(fā)明中，保存調(diào)整數(shù)據(jù)，如預(yù)計算的保存調(diào)整量或者計算保存調(diào)整量所需的數(shù)據(jù)(例如，模型參數(shù)，制造、參考校準(zhǔn)曝光和沖洗的標(biāo)稱時間，以及制造和參考校準(zhǔn)曝光的實際時間)都被存儲在存儲器中，以供照相材料校準(zhǔn)需要時使用。在本發(fā)明的最佳實施例中，保存調(diào)整數(shù)據(jù)被編碼于二維條碼潛像101之中。利用本發(fā)明上述目標(biāo)保存調(diào)整的特點，不論是在影像曝光于照相材料上之前、如在制造過程中或者零售商店或家中的單獨處理過程中，還是在影像曝光于照相材料上之后、如照相加工操作中或者零售商店或家中的單獨處理過程中完成參考校準(zhǔn)曝光，可實現(xiàn)照相材料的高質(zhì)量校準(zhǔn)。
我們發(fā)現(xiàn)，同樣可以采用公式2的形式的模型來計算適合于校正照相材料上的景物影像所經(jīng)歷的保存歷史(例如，如圖1中所示景物幀111和112中的)的差異的保存調(diào)整量，其中第一項為零，第二項表示在實際時間所做的實際景物曝光和在標(biāo)稱時間所做的景物曝光之間的生片保存差異，而第三項表示在實際時間所做及沖洗的景物曝光和在標(biāo)稱時間所做及沖洗的景物曝光之間的潛像保存差異。例如，在時間303所做的且在時間306而非時間305所沖洗的景物曝光具有點346而非點345的密度。在第二實例中，在時間304而非時間303所做的且在時間305所沖洗的景物曝光具有點355而非點345的密度。在第三實例中，在時間304而非303所做的且在時間306而非305所沖洗的景物曝光具有點356而非點345的密度。通過利用這種模型計算對于景物具體保存差異的校正量，可以校準(zhǔn)景物的數(shù)字圖像以回到標(biāo)稱保存歷史。通過利用本發(fā)明的上述景物保存調(diào)整的特點，可利用適當(dāng)?shù)匮a償了景物影像的密度的保存相關(guān)的差異的景物特定校準(zhǔn)校正量得到照相材料的高質(zhì)量校準(zhǔn)。
關(guān)于照相材料的參考片校準(zhǔn)的先有技術(shù)還假定，照相材料對曝光、沖洗和掃描的響應(yīng)都是類似的，與參考校準(zhǔn)片和景物幀在照相材料上的相對位置無關(guān)。由于空間限制，先有技術(shù)常常會建議靠近照相材料邊緣來放置參考片。在照相材料的中間與邊緣之間，光學(xué)處理作用可能存在相當(dāng)大的差異。在最佳實施例中，如Keech等人提出的序列號為09/635,496的共同未決的美國專利申請中所公開的，使參考校準(zhǔn)片曝光于照相材料中央附近、與曝光景物影像的幀類似的位置。但是，即使給定與照相材料邊緣相關(guān)的類似位置，在某些處理過程中，光學(xué)處理作用也可能會沿照相材料的縱向而明顯變化，同樣會導(dǎo)致隨參考校準(zhǔn)片和影像幀在照相材料上的相對位置而變化的響應(yīng)中的位置差異。
我們發(fā)現(xiàn)，可以對在照相材料上參考校準(zhǔn)片曝光的區(qū)域與景物曝光的幀之間響應(yīng)上的差異建立模型。把反映膠片響應(yīng)隨照相材料上的位置變化的偏移量、量綱系數(shù)或其任何組合作為調(diào)整數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，使其可供產(chǎn)生圖像校準(zhǔn)校正量之用。在本發(fā)明的最佳實施例中，把這些參考校準(zhǔn)片和景物的位置調(diào)整數(shù)據(jù)編碼于二維條碼潛像101之中。通過利用本發(fā)明的上述參考校準(zhǔn)片和幀的特定位置調(diào)整的特點來調(diào)整參考校準(zhǔn)片目標(biāo)值或產(chǎn)生景物數(shù)字圖像的幀特定校準(zhǔn)校正量，即使存在照相材料響應(yīng)上的位置性差異，也可獲得照相材料的高質(zhì)量校準(zhǔn)。
參照圖4，表示校準(zhǔn)校正量產(chǎn)生步驟(19)的最佳實施例的詳細(xì)流程圖。目標(biāo)值修改步驟(192)包括曝光量調(diào)整步驟(1922)、保存調(diào)整步驟(1924)以及位置調(diào)整步驟(1926)。曝光量調(diào)整步驟(1922)實現(xiàn)本發(fā)明的曝光調(diào)整特征，其中，根據(jù)參考校準(zhǔn)片曝光裝置中所用的實際曝光量值，連同也在獲得步驟(18)中得出的實際曝光量值，為每個參考校準(zhǔn)片，計算對與曝光的預(yù)定目標(biāo)值相應(yīng)的密度的預(yù)定目標(biāo)值的第一目標(biāo)密度調(diào)整量，上述兩個預(yù)定目標(biāo)值都是在獲得步驟(18)中得到的。保存調(diào)整步驟(1924)實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)保存調(diào)整特征，其中都在獲得步驟(18)中得到的制造、參考校準(zhǔn)片曝光和沖洗的實際時間以及保存模型參數(shù)，被用于計算第二目標(biāo)密度調(diào)整量，以解決標(biāo)稱生片和潛像保存時間與實際生片和潛像保存時間之間的差異。位置調(diào)整步驟(1926)實現(xiàn)本發(fā)明的參考校準(zhǔn)片位置調(diào)整的特征，其中，都在獲得步驟(18)中得到的、反映膠片響應(yīng)隨照相材料上位置的變化的偏移量、量綱系數(shù)或其任何組合，被用于計算第三目標(biāo)密度調(diào)整量。通過累計第一、第二和第三目標(biāo)密度調(diào)整量、并將所得結(jié)果加上在獲得步驟(18)中得到的預(yù)定目標(biāo)密度值來完成目標(biāo)值修改步驟(192)，從而得到修改的目標(biāo)值。
測量值修改步驟(194)包括裝置調(diào)整步驟(1942)和閃光調(diào)整步驟(1944)。裝置調(diào)整步驟(1942)實現(xiàn)本發(fā)明的裝置調(diào)整的特征，其中，利用每個參考校準(zhǔn)片的測量平均像素值和在獲得步驟(18)中得到的裝置調(diào)整參數(shù)計算第一測量值調(diào)整量。閃光調(diào)整步驟(1944)實現(xiàn)本發(fā)明的閃光調(diào)整的特征，其中，利用每個參考校準(zhǔn)片和最小密度參考校準(zhǔn)片的、利用裝置調(diào)整步驟(1942)得到調(diào)整量來修改的測量值，以及在獲得步驟(18)中得到的閃光模型參數(shù)，計算第二測量值調(diào)整量。通過累計對測量步驟(17)中得到密度測量值的第一、第二測量值調(diào)整量的結(jié)果，完成測量值修改步驟(194)，得到修改的測量值。
擬合步驟(196)采用最小平方法以擬合使目標(biāo)值修改步驟(192)中得到的修改目標(biāo)值與測量值修改步驟(194)中得到的修改測量值相關(guān)的模型，它用于產(chǎn)生與裝置無關(guān)的圖像校準(zhǔn)校正量。在本發(fā)明的最佳實施例中，所述模型對于數(shù)字圖像中存在的每個顏色通道采用一維查找表的形式，稱為1D LUT。應(yīng)注意的是，其他模型形式，如結(jié)合低階多項式模型的1D LUT或較高維的查找表都在本發(fā)明的預(yù)先考慮之中。
校正量修改步驟(198)包括保存調(diào)整步驟(1982)、位置調(diào)整步驟(1984)以及裝置調(diào)整步驟(1986)。保存調(diào)整步驟(1982)實現(xiàn)本發(fā)明的景物保存調(diào)整特征，其中，都在獲得步驟(18)中得到的制造、景物曝光和沖洗的實際時間以及保存模型參數(shù)，被用于計算景物特定保存校正調(diào)整量，以解決標(biāo)稱生片與潛像保存時間以及實際生片與潛像保存時間之間的差異。位置調(diào)整步驟(1984)實現(xiàn)本發(fā)明的位置調(diào)整的特征，其中，均在獲得步驟(18)中得到的、反映隨照相材料上潛像位置而變的膠片響應(yīng)變化的位置調(diào)整數(shù)據(jù)(例如，偏移量、量綱系數(shù)或其任何組合)，被用于計算幀特定位置校正調(diào)整量。裝置調(diào)整步驟(1986)實現(xiàn)本發(fā)明的裝置調(diào)整的特征，其中，利用獲得步驟(18)中得到的裝置調(diào)整參數(shù)來計算裝置校正調(diào)整量。如上所述，雖然各種校準(zhǔn)校正調(diào)整量可以分別用在運用步驟(20)中，但是通過疊加來自步驟(1986)的裝置調(diào)整量、來自步驟(196)的裝置無關(guān)校準(zhǔn)校正量的效果、以及來自步驟(1982)和(1984)的幀相關(guān)保存和位置校正調(diào)整量的累積效果，從而產(chǎn)生幀和裝置特定校準(zhǔn)校正量以供步驟(20)之用，可使效率得以增強。
權(quán)利要求
1.一種照相材料，它包括a)基底；b)在所述基底上的感光層；c)記錄在所述照相材料上的與目標(biāo)值和調(diào)整數(shù)據(jù)相關(guān)的信息；以及d)記錄在所述感光層中的參考校準(zhǔn)片的潛像。
2.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于所述照相材料是膠卷。
3.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于所述感光層包含常規(guī)的鹵化銀化學(xué)物質(zhì)。
4.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于所述感光層包含可熱顯影的化學(xué)物質(zhì)。
5.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于所述感光層包含可加壓顯影的化學(xué)物質(zhì)。
6.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于與目標(biāo)值相關(guān)的所述信息是對存儲在外部存儲器中的目標(biāo)值的指示字。
7.權(quán)利要求6的照相材料，其特征在于所述基底具有磁敏化涂層以及所述指示字是以磁方式記錄在其中的。
8.權(quán)利要求6的照相材料，其特征在于所述指示字是以曝光為潛像的一維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的感光層中的。
9.權(quán)利要求8的照相材料，其特征在于所述照相材料是APS膠卷并且所述一維條碼符號是記錄在所述膠卷上的批號。
10權(quán)利要求6的照相材料，其特征在于所述指示字是以曝光為潛像的二維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的感光層中的。
11.權(quán)利要求9的照相材料，其特征在于所述二維條碼符號包含于包括所述參考校準(zhǔn)片的參考校準(zhǔn)目標(biāo)之中。
12.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于與目標(biāo)值相關(guān)的所述信息是所述目標(biāo)值。
13.權(quán)利要求12的照相材料，其特征在于所述基底具有磁敏化涂層以及所述目標(biāo)值是以磁方式記錄在其中的。
14.權(quán)利要求12的照相材料，其特征在于所述目標(biāo)值是以曝光為潛像的一維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的所述感光層中的。
15.權(quán)利要求12的照相材料，其特征在于所述目標(biāo)值是以曝光為潛像的二維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的所述感光層中的。
16.權(quán)利要求12的照相材料，其特征在于所述二維條碼符號包含于包括所述參考校準(zhǔn)片的參考校準(zhǔn)目標(biāo)之中。
17.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于所述與調(diào)整數(shù)據(jù)相關(guān)的信息是對存儲在外部存儲器中的調(diào)整數(shù)據(jù)的指示字。
18.權(quán)利要求17的照相材料，其特征在于所述基底具有磁敏化涂層以及所述指示字是以磁方式記錄在其中的。
19.權(quán)利要求17的照相材料，其特征在于所述指示字是以曝光為潛像的一維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的感光層中的。
20.權(quán)利要求19的方法，其特征在于所述照相材料是APS膠卷，且所述一維條碼符號是記錄在所述膠卷上的批號。
21.權(quán)利要求17的照相材料，其特征在于所述指示字是以曝光為潛像的二維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的感光層中的。
22.權(quán)利要求21的照相材料，其特征在于所述二維條碼符號包含于包括所述參考校準(zhǔn)片的參考校準(zhǔn)目標(biāo)之中。
23.權(quán)利要求1的照相材料，其特征在于與調(diào)整數(shù)據(jù)相關(guān)的所述信息是所述調(diào)整數(shù)據(jù)。
24.權(quán)利要求23的照相材料，其特征在于所述基底具有磁敏化涂層以及所述調(diào)整數(shù)據(jù)是以磁方式記錄在其中的。
25.權(quán)利要求23的照相材料，其特征在于所述調(diào)整數(shù)據(jù)是以曝光為潛像的一維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的感光層中的。
26.權(quán)利要求23的照相材料，其特征在于所述調(diào)整數(shù)據(jù)是以曝光為潛像的二維條碼符號的形式記錄在所述照相材料的感光層中的。
27.權(quán)利要求26的照相材料，其特征在于所述二維條碼符號是包含于包括所述參考校準(zhǔn)片的參考校準(zhǔn)目標(biāo)之中的。
全文摘要
一種用像素值校準(zhǔn)具有像素的數(shù)字圖像的方法包括下列步驟:曝光照相材料以形成包括多個參考校準(zhǔn)片的參考校準(zhǔn)目標(biāo)的潛像;曝光所述照相材料以形成景物的潛像;沖洗所述照相材料以從照相材料上的潛像形成顯影圖像;掃描所述顯影圖像以產(chǎn)生數(shù)字圖像;測量參考校準(zhǔn)目標(biāo)的數(shù)字圖像的像素值以產(chǎn)生每個參考校準(zhǔn)片的測量值;獲取對應(yīng)于每個參考校準(zhǔn)片的目標(biāo)值和調(diào)整數(shù)據(jù);利用所述測量值、目標(biāo)值和調(diào)整數(shù)據(jù)產(chǎn)生圖像校準(zhǔn)校正量;以及將所述圖像校準(zhǔn)校正量運用于所述景物的數(shù)字圖像。
文檔編號H04N1/407GK1337597SQ01125209
公開日2002年2月27日 申請日期2001年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月9日
發(fā)明者J·T·基奇, J·P·斯彭斯, M·E·沙菲, D·O·比格羅 申請人:伊斯曼柯達(dá)公司