CN1231098A - 降低电子胶片显影过程中的噪音用的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在电子胶片显影技术中,需要在显影过程中用光束对胶片(101)进行多次扫描。在感光乳剂中包含有产生显影颗粒用的乳白色卤化银物质,所以光束会由感光乳剂处反射回来。未显影的卤化物层具有一定的深度,足以将由光源发射来的光子散射回去。这一深度在通常使用的红外线光源的相干长度范围之内,所以会在扫描图象中产生干涉噪音。本发明是在感光乳剂溶胀之后并在银颗粒被显影之前实施预扫描,并逐个象素地对随后的扫描图象实施归一化处理,从而可以消除相干斑点和其它缺陷。

Description

降低电子胶片显影过程中的噪音用的方法和装置

相关申请

本申请要求1996年12月5日递交的、申请号为60/032114的美国临时专利申请的申请日。

所属技术领域

本发明涉及胶片的电子显影技术，特别涉及降低电子胶片显影过程中的噪音用的方法和装置。

背景技术

电子胶片显影技术，即目前已知的数字化显影技术，是一种在显影过程中对数字化彩色胶片实施处理用的技术，其中的一个实例已公开在授予本发明人的美国专利US5519510中。将模拟图象转化为数字数据，即所谓的扫描技术，目前已经被广泛地使用着，其中包括对图象的储存、控制处理、发送、显示或副本印制技术等等技术。

为了将光学图象转换为数字图象，胶片图象帧要被传递至胶片扫描位置，并且要沿着每一条扫描线用均匀漫射照明的、通常是由光能聚集腔室或光能积分器产生的线形光束实施照明。沿着图象帧上的扫描照明线发射的光束通过透镜系统聚焦在CCD-阵列图象检测器处，这种CCD-阵列图象检测器通常可以对每一个图象象素产生三种基色的光强度信号。随后对这些光强度信号实施数字化处理和储存。可以对胶片实施电子显影的胶片扫描器目前已有多种形式问世，通常使用的胶片图象帧数字化技术，特别是其中的一种线形照明和基于线形CCD-阵列的数字化装置已经公开在美国专利US5155596中。

在电子胶片的显影过程中，是利用红外线光束按一定时间间隔对需要实施显影的胶片进行扫描的，这样可以避免使该需要实施显影的胶片曝光过度，而且可以增大光束对任何消晕层的贯穿能力。入射光中的一部分将会由胶片上包含乳白色的未显影的卤化银的感光乳剂层反射回来。这种未显影的卤化物感光乳剂具有一定的深度，足以将由光源发射来的光子散射并反射回至检测器。这一深度位于目前电子胶片显影过程中通常使用的红外线光源的相干长度范围之内。因此这一有限的深度会在扫描图象中产生由于相干斑点所造成的噪音。出现在扫描图象中的噪音会由于颗粒现象(graininess)而使拍摄出的图象产生变形。

由于红外线光束的波长更长，所以对于某一固定的频带宽度的波长和分配部分的频带宽度均会使其比普通可见光具有更长的相干长度。而且由于乳白色卤化银层的厚度在电子胶片显影过程中是非常薄的，所以要减少相干长度就必然会产生干涉斑点。

而且，在胶片后面侧观测到的图象是非常暗淡的，所以任何相干斑点均会被放大，从而使这种淡淡的图象被放大而造成图象失真。不论光束是由胶片的顶部反射，还是由胶片的底部反射，或是穿过胶片，这种问题均会出现在胶片扫描过程中。但是由于消晕层反射的光量将被增大，所以当实施后反射扫描时，这一问题将更为突出。没有任何一项在先技术提到过这一重要问题。一般说来，在胶片的显影过程中，位于胶片基底之上的无水感光乳剂层要进行水浴处理，而这将使感光乳剂产生膨胀。在电子胶片的显影过程中，光子将穿入至感光乳剂层，与悬浮在感光乳剂层中的粒子相碰撞而再次出射，进而被光传感器记录到。当感光乳剂层膨胀时，反射回光子的粒子间的距离也将呈正比形式变化。如果所产生的光子传播路径之间的长度变化差等于四分之一波长，光斑点就将由黑变为白，或是由白变为黑。因此，通过区分开由感光乳剂层处于第一膨胀状态时形成的图象与由感光乳剂层处于第二膨胀状态时形成的图象的方式去除斑点效应的任何努力，实际上都会由于两个不同相干图象间的部分重叠而使斑点效应恶化。由于这些原因，相干斑点实际上是实施电子胶片显影过程中会出现的一个非常重要的问题。

为了能够用肉眼观察到相干斑点，光的传播光路长度决不能大于光源的相干长度。在相干长度范围外，斑点将按光速闪烁，并连续地出现在观察点处。在作为相干光源的激光光束中出现的这种特征颗粒或称斑点，是一种由于相干所产生的干涉效应。在激光照射下，室内的每一件物品均会出现斑点，而且当光束、物品或观察者移动时，这些斑点还将出现闪烁。

在自然光照射下，只有当光路差非常小且光夹角非常窄时，比如说在直射的阳光下观察一张白纸时，才可能观察到斑点。因为对于非相干光，相干长度的量级仅仅为波长除以百分之几的频带宽度。由于这个量通常仅为光束的几个波长，所以在我们生活着的、主要为非相干光的世界上，相干斑点通常是观察不到的。

因此，本发明的一个目的就是提供一种可显著降低在获取显影图象或正在显影的图象时的噪音的电子胶片显影方法。

本发明的另一个目的就是提供一种可在显影后的图象中显著降低或完全消除相干斑点的电子胶片显影方法。

本发明的再一个目的就是提供一种可降低在电子胶片显影过程中由于感光乳剂膨胀变化所产生的相干斑点带来的噪音的技术。

为了能实现这些目的，以及其它可以由下面的说明和各权利要求中获知的目的，本发明提供了一种可以显著降低图象中相干斑点噪音含量的、改进后的电子胶片显影方法。本发明的其它目的、优点和新特征中的一部分已经在下面给予了说明，其它一部分对如下所述技术领域中的技术人员是显而易见的，或是可以通过实施本发明而获得的。本发明的目的和优点均可以通过后面所述的权利要求以及权利要求中特点的组合而获得。

发明概述

根据本发明，可以通过降低相干斑点和其它缺陷以大批量地获得可视图象的电子胶片显影方法和装置，来获得如上所述的以及其它的目的和优点。这类降低对载有潜象的基底实施电子胶片显影时产生的噪音用的方法和装置包括，将化学溶液施加在胶片基底上以使基底膨胀至预定的程度；使所述基底基本上膨胀至预定的程度；对所述膨胀后的基底实施扫描，以产生基底图象的第一扫描图象；对所述的基底进行诱导显影；在实施显影步骤之后，扫描所述基底以产生第二扫描图象；由第一扫描图象和第二扫描图象的信息中产生一个噪音降低后的图象。

对附图的简要说明

图1为表示一个可以使用本发明的方法曝光在光束之下的层状胶片结构用的示意性横剖面图。

图2为说明在层状胶片结构中的相干斑点用的示意性横剖面图。

图3A为表示处于感光乳剂膨胀之前的电子胶片显影过程中的层状胶片用的示意性横剖面图。

图3B为表示处于感光乳剂膨胀之后的电子胶片显影过程中的层状胶片用的示意性横剖面图。

图4为表示当采用中性和碱性溶液时感光乳剂的膨胀与时间之间的关系用的曲线图。

图5为表示采用显影剂和感光乳剂的显影随时间变化用的曲线图。

实施发明用的最佳实施例

下面参考附图更详细地说明本发明的最佳实施例。正如这些图所示，本发明所处理的常规彩色胶片至少具有三个不同的层。图1为一幅示意图，它表示胶片101中的三个分别对红色、绿色和蓝色敏感的层是如何在曝光的光束下被观察到的。在显影过程中如果从顶部对正在显影的胶片进行观察，则可以清楚地看清顶层，而底下的各层会由于顶层的不透明性而被基本上掩盖住。在显影过程中如果从底侧进行观察，则可以清楚地看清底层，而其它层会被基本上掩盖住。当利用穿过该胶片的光束进行观察时，光束中穿过这三个薄层的部分将会受到这三个薄层的调制，从而会包含有这三个薄层中的一些信息。如果更具体的说就是，当位于胶片101的前面102处的光源100发出一束可穿过胶片101中各层的光束时，在位于胶片101的前面102的观察点105处主要看到的是由蓝色敏感层108反射回来的光束106，光束110中穿过各层的那一部分将可以由位于胶片101的后面113处的观察点112观察到。当位于胶片101的后面113处的光源114发射出一束可穿过各层的光束115时，在观察点116处所看到的主要是由红色敏感层120反射回来的光束118。在观察点116处还可以观察到由消晕层124反射回来的、包含有相干斑点的反射光122。这种相干斑点为与图象相关的噪音，是本发明所要降低的部分。由于存在有由消晕层124反射回来的辅助光束122，所以相干斑点将会使后面反射图象的质量恶化，而且这种相干斑点还会出现在前面反射和透射图象中。由此，所进行的消除工作可以改善由观察点105、112和116处获得的所有三幅图象的质量。

图2更详细地示出了与本发明有关的相干斑点的各种特性。一个常规光源202发射出沿光路204和206行进的两束光子。这些光子将穿入至沉淀在基底210上的、由诸如卤化银感光乳剂等等构成的乳白色漫射部分(diffuser)208处。根据不透明度的不同，光子在与粒子发生碰撞并被反射回来之前，将进入至漫射部分208中的某一随机位置处。如图所示，沿光路204行进的光子将与粒子212相碰撞并沿着光路214而再次出射。沿光路206行进的光子将与粒子216相碰撞并沿着光路218而再次出射。在如图所示的这个实例中，这两条光路214和218在观察点220处将再次汇聚在一起。

如果光源202采用的是诸如激光器等等的相干光源，则沿光路204和206发射出的光子是相干的，即它们位于光束波前处的相位是彼此相干的。假定两个粒子212和216位于彼此非常接近的位置处，使得它们在观察点220处被检测时，在某一点处是部分重叠的，这两束光子就将在观察点220处发生彼此干涉，就象由不同方向出现的海浪所发生的干涉那样。如果具体地讲就是，当两条传播光路204-214和光路206-218的总长度的长度差为由光源202发出的相干光波长的整数倍时，光子就将在观察点220处产生相长干涉。因此它们的电矢量将彼此叠加而产生两倍的电场，并使其强度增大到四倍。在另一方面，如果这一光路差为光源波长的整数倍与半个光源波长之和，这两束光子就将产生相减干涉，这意味着电矢量将彼此抵消，在观察点220处将不会有光。在胶片表面区域上产生的这种现象与光源的波长密切相关，而且一般说来，这种现象可以使两个相干光子产生的平均强度为单个光子的强度的两倍。然而由于反射光的干涉程度不同，在与图象粒子212和216相关的观察点220处检测到的图象点，可能是非常明亮的点，也可能是完全黑暗的点。这种现象被称为相干斑点，而且在采用当前的电子胶片显影方法时会由此而产生噪音。

下面参考图3A和图3B，对电子胶片显影过程中所独有的斑点问题进行说明。在一般的胶片处理过程中，位于胶片300之上的无水感光乳剂层308要进行水浴处理，而这将使感光乳剂308产生膨胀。正如图3A所示，光源302可发出沿光路304和306行进的两束光子。这两束光子将穿入至无水感光乳剂层308。沿光路304行进的光子将与位于感光乳剂层308内的粒子312相碰撞并沿着光路314而再次出射。沿光路306行进的光子将与位于感光乳剂层308内的粒子316相碰撞并沿着光路318而再次出射。在如图所示的这个实例中，两条光路314和318在观察点321处将再次汇聚在一起。图3B表示的是经过水浴处理后的、已经膨胀了的感光乳剂层320。与图3A所示的相类似，由光源302发出沿光路305和307行进的两束光子。这两束光子将穿入至膨胀后的感光乳剂层320。沿光路305行进的光子将与粒子312相碰撞并沿着光路322而再次出射。沿光路307行进的光子将与粒子316相碰撞并沿着光路324而再次出射。两条光路322和324在观察点321处将再次汇聚在一起。由于感光乳剂层320的膨胀，反射光子的粒子312和316间的距离，也将产生与感光乳剂层320的膨胀成正比的增长。因此，在感光乳剂层308中的第一光子的传播路径304-314的总长度与第二光子的传播路径306-318的总长度之间的差，也将由于这种膨胀而增大至在膨胀后的感光乳剂层320中的光路304-322与光路306-324之间的长度差。如果在粒子312和粒子316之间的距离变化差仅仅为四分之一波长(在通常使用的红外线区，这一距离小于四千分之一毫米)，光斑点也会完全由黑变为白，或是由白变为黑。因此，通过由未膨胀的感光乳剂层308形成的图象减去由膨胀后的感光乳剂层320形成的图象的方式去除斑点效应的任何努力，实际上均会由于两个不同斑点图象间的部分重叠而使斑点效应恶化。

本发明是通过在感光乳剂已经膨胀至它的最终厚度之后但又在显影开始之前对载有潜象的基底实施扫描，并且由所产生的显影后扫描信息减去这一扫描信息的方式，来降低由电子胶片显影过程中所检测到的相干斑点含量的。

首先，施加溶液至感光乳剂以使其开始它的完全膨胀。图4示意性地示出了可产生相干效应的感光乳剂厚度，以及施加在感光乳剂层上的pH值为非碱性的溶液(比如说为诸如水等等的pH值为7.0或更低的中性溶液)和pH值为碱性的溶液(pH值高于7.0)与感光乳剂厚度之间的关系。一旦在时间点402处施加入pH值为中性的溶液，即开始了过渡时间周期403。这一过渡时间指的是水溶液由感光乳剂的前侧层扩散至由胶片背面可以看到的底面层所需要的时间。一旦流体到达胶片背面，胶片即在时间点407开始膨胀。感光乳剂将继续膨胀，直到它在时间点408到达其目标厚度405时为止。感光乳剂在时间点408处达到饱和，而不再膨胀。

正如该曲线图所示，感光乳剂的厚度随所施加的感光乳剂膨胀溶液的不同而有所不同。一旦在时间点402处施加上pH值为碱性的溶液，感光乳剂就开始膨胀，并一直膨胀到在时间点408到达其目标厚度406时为止。根据本发明，在当感光乳剂已经达到其目标厚度的时间点408之后并在开始显影之前，对基底的预扫描处于最佳状态，从而可以减小以至消除相干斑点。

用于膨胀的一种适当溶液是不包含任何显影剂的显影溶液。可采用的显影溶液主要成分包括由美国纽约的Rochester的EastmanKadak生产的HC-110，并且按1∶7的比例稀释。在一种变形实施形式中，还可以采用能通过使溶液的pH值上升至碱性的方式使显影剂工作的活性剂作为使感光乳剂膨胀的溶液。可溶解于水的典型碱性活性剂包括亚硫酸钠和碳酸钠，但并不仅限于此。

在本发明的另一个实施例中，是将包含有显影剂的显影溶液施加在胶片感光乳剂上。这种显影剂可以减少包含在潜象中心处的卤化银晶体。适用的显影剂还包括有可以溶解在水载体中的、已经由EastmanKodak、Agfa和其它商家商品化了的某些显影剂，比如说埃伦、菲尼酮和氢醌等等，但并不仅限于此。在这一实例中，必须在感光乳剂达到其完全膨胀但又未开始基底显影时进行预扫描。图5示出了表示显影剂的施加与感光乳剂的显影之间关系的时间曲线图。一旦在时间点502处施加上显影剂，在胶片开始显影的惰点506之前，有一被称为所谓的诱导时间504的特定时间周期。随着诱导时间的流逝，感光乳剂的光学密度将逐步增加。因此在感光乳剂膨胀和胶片显影的位相重叠过程中存在有一定的时间。在这一实施例中，预扫描最好在诱导时间504结束之前、并且在感光乳剂已经产生基本膨胀之后进行。在这一时刻进行的预扫描代表着最终的相干斑点图案，而不存在有所不需要的、被减少了的卤化银颗粒。

如果施加在感光乳剂上的溶液是一种包含有显影剂的显影溶液，则在显影剂到达惰点之后将立刻开始显影。如果施加在感光乳剂上的是一种未包含有显影剂的溶液，则可以进行扫描的时间是一个在胶片已经膨胀之后的一个任意长的时间。一旦显影剂被添加在胶片上的溶液中，即开始进入诱导时间504。在显影已经开始之后，可以在预定的时间间隔中进行一系列的扫描。随后采用在先技术中已知的电子胶片显影技术，将这些扫描图象组合成一个单一的显影后扫描图象。本发明可以获得包含有图象和斑点信息的显影后扫描图象，并且可以一个象素、一个象素地由包含着相干图案而未包含图象的预扫描图象中将其减去。在这一消除过程中，第一图象和第二图象可作为象素而被计算机接收。每一个象素均具有一个数值，该数值代表着与该象素相关的基底上的、诸如亮度等等的特征值。对第一图象和第二图象中相应的象素特征值实施组合，便可以形成一个用于产生第三图象的象素值，在这种第三图象中，相干图案已经被降低以至完全消除。这种组合运算由一系列的数学步骤构成，或是由包括有诸如相除和相减等等的步骤构成，当然并不仅限于此。作为本发明的第一图象和第二图象的组合结果，其相干图案已被完全消除或显著降低。

在常规的双组分胶片显影过程中，通常是首先施加包含有显影剂的非碱性溶液，然后再加入碱性活性剂。然而，如果将溶剂的添加顺序反过来，或是同时施加显影剂和活性剂以形成包含有显影剂和活性剂的单一溶液，还可以获得更好的结果。这种采用组合溶液的方式在胶片显影技术领域中是更为普遍的。

本发明以特别强调的方式描述了一些最佳实施例，然而其它最佳变形实施方式和方法也可以象在这儿所描述的那样加以实施。因此，本发明还包括由附属权利要求所限定的主题和范围内的各种改型。

Claims (32)

1．一种降低对载有潜象的基底实施电子胶片显影时产生的噪音用的方法，包括：

将使所述基底膨胀至预定程度的第一溶液施加在所述基底上；

使所述基底膨胀至预定的程度；

对所述膨胀后的基底实施扫描，以产生第一扫描图象；

使所述基底进行诱导显影；

在实施显影诱导步骤之后，扫描所述基底以产生第二扫描图象；

将所述第一扫描图象和第二扫描图象相组合，以产生一个噪音降低后的图象。

2．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一溶液包括有显影剂和活性剂。

3．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一溶液包括有pH值为非碱性的溶液。

4．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一溶液包括有碱性溶液。

5．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一溶液包括有碱性活性剂。

6．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一溶液包括有显影剂。

7．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述基底包括包含着可产生斑点干涉的颗粒的感光乳剂。

8．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述预定程度指的是所述基底的完全膨胀(terminal expansion)。

9．一种如权利要求8所述的方法，其特征在于所述第一扫描在所述完全膨胀基本上完成之后并在所述基底实施实际显影之前进行。

10．一种如权利要求2所述的方法，其特征在于所述第一溶液即可以使感光乳剂膨胀又可以用于诱导显影。

11．一种如权利要求7所述的方法，其特征在于显影诱导步骤包括在进行第二扫描之前将第二溶液施加在所述基底上。

12．一种如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第二溶液包括有显影剂。

13．一种如权利要求11所述的方法，其特征在于所述第二溶液包括有活性剂。

14．一种如权利要求11所述的方法，其特征在于所述预定程度指的是所述基底的完全膨胀，而且所述第一扫描是在所述完全膨胀基本上完成之后并在所述基底实施实际显影之前进行的。

15．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二扫描步骤还包括在显影过程中产生一系列的扫描图象。

16．一种如权利要求15所述的方法，还进一步包括将所述一系列扫描图象组合为一个单一的显影后扫描图象。

17．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和第二扫描读取了大量象素的、代表着从所述基底接收到的辐射(radiance)的信息。

18．一种如权利要求17所述的方法，其特征在于所述组合步骤还包括由所述第一和第二扫描图象中减去所述象素信息的步骤。

19．一种如权利要求18所述的方法，其特征在于所述相减步骤还包括使用所述第一扫描获得的相应象素信息，由所述第二扫描图象中除去所述象素信息的步骤。

20．一种如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一扫描步骤在诱导时间结束之前且在所述使所述基底膨胀至预定程度步骤之后进行。

21．一种降低对载有潜象的基底实施电子胶片显影时产生的噪音用的装置，包括：

将使所述基底膨胀至预定程度的第一溶液施加在所述基底上用的组件；

对所述基底实施扫描以产生第一扫描图象用的组件；

使所述基底进行诱导显影用的组件；

在实施显影诱导之后扫描所述基底以产生第二扫描图象用的组件；

将所述第一扫描图象和第二扫描图象相组合以产生一个噪音降低后的图象用的组件。

22．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于所述第一溶液包括有显影剂和活性剂。

23．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于所述噪音是由斑点干涉产生的，而所述斑点干涉是由包含在位于所述基底上的感光乳剂中的颗粒产生的。

24．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于所述预定程度指的是所述基底的完全膨胀。

25．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于所述第一溶液包括有显影剂。

26．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于在进行第二扫描之前将第二溶液施加在所述基底上，以实施诱导显影。

27．一种如权利要求26所述的装置，其特征在于所述第二溶液包括有显影剂。

28．一种如权利要求26所述的装置，其特征在于所述第二溶液包括有活性剂。

29．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于在显影过程中产生一系列的扫描图象。

30．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于所述第一和第二扫描图象读取了大量象素的、代表着所述基底接收到的辐射的信息。

31．一种如权利要求21所述的装置，其特征在于所述组合组件是一种用于由所述第一和第二扫描图象中减去所述象素信息用的组件。

32．一种如权利要求31所述的装置，其特征在于所述相减组件是一种用于利用由所述第一扫描获得的相应象素信息，由所述第二扫描图象中除去所述象素信息的组件。

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