自動的膠片顆粒調節的製作方法

2023-09-21 08:24:55

專利名稱：自動的膠片顆粒調節的製作方法
技術領域：
本發明總體而言涉及膠片顆粒，並且具體地涉及自動地處理用於後期 製作的膠片顆粒的方法。
背景技術：
當膠片或負片被顯影時，滷化銀鹽的微小晶體被轉化為極小的金屬銀 細絲。這些細絲以隨機模式聚集到一起並且形成顆粒。對於不同速度的電 影膠片，滷化銀鹽的晶體尺寸是不同的。通常速度越高則晶體的尺寸越大。
例如ISO 200等級的膠片的敏感性是ISO 100等級的膠片的兩倍。其它 膠片等級還包括ISO400、 ISO 800、 ISO 1600以及ISO 3200等。通常地， 膠片速度與粒度，即滷化銀顆粒在乳液中的尺寸成反比。細顆粒膠片(stock) 的速度慢，意味著用於將其曝光的光量必須高。在光線不足的情況下使用 快速膠片拍攝會造成粒面圖像。該圖像實際上由經顯影和未經顯影的乳液 區域的鑲嵌圖而形成，並且每一滷化銀顆粒以全部或者完全沒有的方式顯 影。如果物體具有介於光亮和黑暗之間的邊緣，並且該邊緣落在顆粒上， 則結果將是全部光亮或全部陰影的區域。顆粒性是這些全部光亮或全部陰 影的區域的積聚，其破壞圖像的可視輪廓。圖像的區域將由光亮區域和黑 暗區域以及一些中間色調的過渡區域組成。在二十世紀八十年代初期，有 一些電影膠片方面的根本改進。在非常低的光線下拍攝彩色電影，並且生 成具有良好中間色調範圍的細顆粒圖像成為可能。在廣告、音樂錄影以及 一些戲劇中，流行於創造鏡頭之間的顆粒、偏色等的不協調。這些顆粒的 不協調是故意的，並且有時在後期製作中加入。
用於模擬膠片顆粒的現有技術涉及向靜止畫面添加膠片顆粒。這些技 術是不靈活和不自動的。此外，現有膠片顆粒模擬技術沒有提供良好的機 理以自動地移除膠片顆粒並且添加回可控膠片顆粒。己知的用於硬驅動-數字視頻盤(HD-DVD)的膠片顆粒處理技術為膠片顆粒創建查找表，因而可以容易地應用於音頻4見頻編碼，即AVC編解碼器。在硬驅動數字視頻 盤應用中，編碼器根據比特速率移除膠片顆粒以及一些圖像細節。這種膠
片顆粒處理技術不會精確地計算顆粒灰度級(level)，並且不會自動地表徵 膠片顆粒。因此，需要一種可以自動地確定膠片顆粒圖案或灰度級的膠片 處理技術。

發明內容
一種發明方法，該方法包括從圖像獲得膠片顆粒，以及控制對所獲得 膠片顆粒的統計分布濾波(filtering)，以確定與所獲得的膠片顆粒不同的膠 片顆粒。優選地，對濾波的控制包括設定濾波參數以自動地獲得任何圖像 的所需顆粒圖案。統計分布是代表所獲得膠片顆粒的噪聲的正態分布。對 濾波的控制包括調節2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中之一 的參數，以確定具有所需顆粒圖案的膠片顆粒。
在本發明的另一方面中， 一種裝置，其包括用於從圖像中獲得膠片顆 粒的裝置，以及用於控制所獲得膠片顆粒的統計分布濾波的參數，以確定 與所獲得膠片顆粒不同的膠片顆粒的裝置。優選地，用於控制濾波參數的 裝置包括設定濾波參數以自動地獲得任何圖像的所需顆粒圖案。控制濾波 參數的方法包括調節2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中之一 的參數，以確定具有所需顆粒圖案的膠片顆粒。統計分布可以包括所獲得 膠片顆粒的正態分布。


在考慮現在將結合附圖具體描述的說明性實施方案的情況下，本發明
的優點、本質以及各種附加特徵將表現得更加完全，其中
圖1是根據本發明的膠片顆粒灰度級和圖案處理的圖；以及 圖2是根據本發明的膠片顆粒灰度級處理的圖。
應當理解附圖是為了說明本發明的概念的目的，並且不一定必須是這 種用於說明本發明的唯一可能配置。
具體實施方式
在經顯影的膠片中，滷化銀鹽的微小晶體被轉化為微小的金屬銀細 絲。這些絲以隨機模式聚集到一起並且形成顆粒。對於不同速度的電影膠 片，滷化銀鹽的晶體尺寸不同。通常地，電影膠片的速度越高則滷化銀晶 體的尺寸越大。可以在不同環境中，如白天和黑夜、晴天和雨天拍攝電影， 並且使用不同速度的電影膠片。遍布膠片上的膠片顆粒表現得不同，這必 須在後期製作中進行校正。在觀看時，數年前用於攝製電影的電影膠片具 有比現有電影膠片更多的粒狀外觀。因此，早期膠片在觀看時表現得噪聲 太強。這些早期膠片需要進行改造，以用於現今的顯示設備。
本發明的膠片顆粒處理自動生成膠片顆粒，並且將所得膠片顆粒圖案 與所需膠片顆粒圖案匹配。本發明對提取的膠片顆粒進行處理以滿足所需 的顆粒圖案和灰度級要求。該過程可以是自動的，並且控制器可以設置顆 粒的灰度級或者顆粒的圖案。這種自動的膠片顆粒調節為膠片的後期處理 和膠片修復提供了便捷並且有力的工具。
現在參照圖1的方框圖10，在圖像經過減噪方框11後，圖像中的噪 聲被降低。經減噪的圖像通過膠片顆粒移除器12，並且輸出具有較少的顆 粒。通常地，低通濾波器用於降低噪聲並移除膠片顆粒。圖像細節也被減 少。良好的濾波器，如基於信息內容的高斯減噪濾波器可將對圖像細節的 減少最小化。對這種濾波器的較小改變可以使其適用於多迴路。對於彩色 圖像膠片顆粒圖案，每一種彩色分量均被濾波。從經減噪的圖像中減去經 顆粒移除的圖像16，以獲得單純顆粒圖像。
對所得到的僅具有膠片顆粒並且沒有圖像內容的單純顆粒圖像進行
膠片顆粒圖案的直方圖處理階段14、正態或高斯分布映射15、以及設定
有正態分布參數的新顆粒的生成處理，以獲得所需顆粒圖案和顆粒灰度級
16。計算單純顆粒圖像的直方圖13。之後將單純顆粒圖像的直方圖映射為 高斯分布圖14，以得到相應的具有平均值為零的標準偏差。 一維l-D高斯
概率密度函數為
formula see original document page 6
其中CT是該分布的標準偏差。假設該分布具有零平均值。高斯分布用於計
算一組新的膠片顆粒15。高斯分布的參數由控制器設置。換言之，當對每--分量進行單純顆粒圖像的計算後，計算每一分量的直方圖。對每一分量， 該直方圖被用於得到標準偏差。作為實例，檢查三個點，在半標準偏差處
P(0.5(j)=0.2398，在全標準偏差處P(1.0ct)=0.0786，以及在1.5倍標準偏差 處P(1.5cj)=0.0169。例如在x二2.35， P=0.2398，貝lj a=2*x=4.70，並且類 似地應用於P^.0786，和P^0.0169。最終的o是它們的平均值。通過使用 計算出的ci、高斯分布和自動回歸模型，可以產生一組高斯隨機噪聲。控 制器輸入所需的膠片顆粒圖案和灰度級。可以通過不同方法對這組噪聲進 行濾波以匹配所需顆粒圖案。例如可以使用2x2平均濾波器，隨後使用 噪聲銳化濾波器。也可以使用帶通濾波器。因為在不同圖像亮度處的顆粒 不同，所以膠片顆粒隨內容被進一步的調節。將新生成的膠片顆粒15添 加17回到膠片顆粒被移除的輸出12的圖像中，以建立具有新的或受控膠 片顆粒的新圖像3。
在圖2的方框圖20中顯示本發明的另一方面。如果輸入圖像的整體 膠片顆粒圖案是可接受的，並且也可能是太弱或太強，則可能不需要一組 新的膠片顆粒。在從膠片中提取出膠片顆粒12後，可以對膠片的單純膠 片顆粒圖像進行處理21，以使膠片顆粒灰度級變得更強或更弱，這由控制 器指示。然後將經處理的膠片顆粒加回到移除了膠片顆粒的圖像中，以建 立具有所需膠片顆粒灰度級的新圖像3。
已描述了用於自動膠片顆粒調節的一個優選實施方案，但是應當指出 本領域的技術人員按照上述教導可以進行修改和變化。例如可以對單純 顆粒圖像的直方圖輸出使用備選方案的統計分布技術。因此應當理解可在 所公開發明的具體實施方案中進行變化，而所公開的發明在由後附權利要 求所概述的本發明的範圍和實質之內。因此己經如專利法所要求的以細節 和特例描述了本發明，在後附權利要求中闡明由專利證書所主張和期望被 保護的內容。
權利要求
1. 一種包括如下步驟的方法從圖像中獲得膠片顆粒；以及控制所獲得膠片顆粒的統計分布濾波，以確定與所獲得膠片顆粒不同的膠片顆粒。
2. 權利要求1所述的方法，其中所述控制濾波的步驟包括設定濾 波參數以自動地獲得膠片的任何圖像幀的所需顆粒圖案。
3. 權利要求2所述的方法，其中所述統計分布是代表所獲得膠片顆粒的噪聲的正態分布。
4. 權利要求1所述的方法，其中所述控制濾波的步驟包括調節2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中的一個的參數，以確定所需的 膠片顆粒圖案。
5. 權利要求1所述的方法，其中所述控制所獲得膠片顆粒濾波的步驟包括得到所獲得膠片顆粒的平均值為零的標準偏差，以確定所述新膠片顆粒。
6. 權利要求1所述的方法，還包括將所述不同的膠片顆粒添加到 被移除了所獲得膠片顆粒的圖像中，以產生具有新膠片顆粒圖案的圖像的 步驟。
7. 權利要求2所述的方法，其中所述從圖像中獲得膠片顆粒的步驟包括從所述圖像中減噪。
8. 權利要求7所述的方法，其中所述從圖像中獲得膠片顆粒的步驟 包括從所述經減噪的圖像中移除膠片顆粒。
9. 權利要求1所述的方法，其中所述不同的膠片顆粒具有與所獲得 膠片顆粒不同的顆粒圖案和顆粒灰度級。
10. —種設備，該設備包含 用於從圖像中獲得膠片顆粒的裝置；以及用於控制所獲得膠片顆粒的統計分布濾波的參數，以確定與所獲得膠 片顆粒不同的膠片顆粒的裝置。
11. 權利要求10所述的設備，其中所述用於控制濾波的參數的裝置包括設定濾波參數以自動地獲得膠片的任何圖像幀的所需顆粒圖案。
12. 權利要求10所述的設備，其中用於控制濾波參數的裝置包括 調節2X2濾波器、噪聲銳化濾波器以及帶通濾波器中之一的參數，以確定 具有顆粒圖案和顆粒灰度級中之一的膠片顆粒。
13. 權利要求10所述的設備，其中所述統計分布包括所獲得膠片顆粒的正態分布。.
14. 權利要求10所述的設備，其中所述統計分布包括得到所獲得膠片顆粒的平均值為零的標準偏差，以確定所述新膠片顆粒。
15. 權利要求10所述的設備，還包含用於將所述不同的膠片顆粒添 加到所述被移除了所獲得膠片顆粒的圖像中，以產生具有新膠片顆粒的圖 像的裝置。
16. 權利要求10所述的設備，其中所述用於從圖像中獲得膠片顆粒 的裝置包括從所述圖像中減噪的裝置。
17. 權利要求16所述的設備，其中所述用於從圖像中獲得膠片顆粒 的裝置包括從所述經減噪的圖像中移除膠片顆粒的裝置。
18. 權利要求10所述的設備，其中所述不同的膠片顆粒具有與所獲 得膠片顆粒不同的顆粒圖案和顆粒灰度級。
全文摘要
本發明公開了一種方法，該方法從圖像中獲得膠片顆粒，並且使用統計分布對所獲得的膠片顆粒進行處理，以確定新的膠片顆粒。優選地，對所獲得的膠片顆粒的直方圖進行統計分布處理，該統計分布可以是正態分布。對正態分布的參數加以控制以確定新的膠片顆粒。
文檔編號G06T5/00GK101467179SQ200680055000
公開日2009年6月24日 申請日期2006年6月21日 優先權日2006年6月21日
發明者舒 林 申請人:湯姆森許可貿易公司