System zur Beschreibung der objektiven Bildgüte digitaler Filmbelichter

Ziel der im Weiteren vorgestellten Arbeit ist die Erstellung eines Mess- und Kalibriersystems für einen digitalen Filmbelichter: den ARRILASER. Während dessen Herstellung werden die einzelnen Produktionsstufen anhand der erreichten Bildqualität auf dem belichteten Negativ überprüft. Für diese Aufgabe waren zunächst die wichtigsten Parameter festzulegen, geeignete Messverfahren zu erstellen, zu systematisieren und weitgehend zu automatisieren. Einige der Gütekriterien, wie z.B. die Bildlage oder die Konvergenz in Richtung des schreibenden Laserstrahles, sind durch Softwareparameter kontrollierbar. Diese Parameter sollten durch eine Auswertung der Messdaten neu berechnet werden, um aufgetretene Belichtungsfehler zu kompensieren. Dies konnte anfänglich nur durch eine Vielzahl von Messgeräten erledigt werden. Für die Bestimmung geometrischer Größen wurde ein Messmikroskop mit X-Y-Tisch verwendet, für die Ermittlung von Filmdichten ein Densitometer sowie ein Mikrophotometer für die Messungen der optischen Übertragungsfunktion. Für die Überprüfung auf Artefaktfreiheit ergab sich eine weitere Schwierigkeit: Da sich ein Filmnegativ durch seine Maskierung und die umgekehrte Darstellung nicht für eine subjektive Betrachtung eignet, musste es zur Beurteilung erst auf Positiv umkopiert werden. Die durch den analogen Kopierprozesses zwangsläufig entstehenden Verluste schränken die Aussagekraft der Kopie deutlich ein. Es ist nicht mehr möglich eindeutig zu identifizieren, ob ein erkannter Fehler nicht erst durch die Kopie erzeugt wurde. Kurzum: die Qualitätsüberwachung gestaltete sich äußerst umständlich und war so absolut ungeeignet, die Serviceingenieure bei ihren inzwischen weltweiten (86 Installationen) Einsätzen zu unterstützen. Es bestand dringend der Bedarf, ein "transportables Verfahren" zu schaffen, das durch einen Techniker bedienbar, eine schnelle und signifikante Aussage über die wichtigsten Qualitätsparameter eines ARRILASER's erlaubt, Grenzwertüberschreitungen anzeigt und Kompensationsparameter berechnet. Realisiert wurde dies durch die Entwicklung eines Verfahrens, das eine Filmprobe zusammen mit einem hochpräzisen Referenzmuster scannt. Durch Kalibrierung jeder Messung auf die Referenz und durch Transformation der Messdaten in photometrische und geometrische Standardeinheiten, konnte für das System ein handelsüblicher Diascanner verwendet werden. Die Besonderheit des Verfahrens ist, dass anhand eines einzigen Testbildes alle relevanten Parameter weitgehend automatisch gemessen werden können. Im Verlauf der Entwicklung hat sich dieses Messsystem zu einem Produkt entwickelt, das ARRILASER-Kunden als Qualitätsüberwachungsinstrument angeboten wird. Ein Exemplar befindet sich derzeit bei Kodak (Rochester, USA) und soll nach erfolgreicher Zertifizierung als standardisiertes Messverfahren für die Qualitätsbewertung von 35 mm Cine-Film empfohlen werden.The aim of this dissertation was to come up with a measure and calibrationsystem for a digital filmrecorder the ARRILASER. All productionsteps of the ARRILASER are monitored via the objective image quality derived on the exposed negativ. So first of all we had to define the most important parameters aims and thresholds and we had to find a way how to measure them systematically and automise this process as much as possible. Some of the quality criteria, for example the image position or the convergence of the scanning laserbeam are adjustable with recorder-software parameters. These parameters had to be examined and recalculated to compensate for exposure errors. All this steps could only be measured with a bunch of measurement devices such as a measurement microscope with x/y-table for all geometry data, or a microphotometer for all densitometry values and the optical transfer function. While checking for exposure artefacts another problem occurred, due to the fact that all examination have been carried out on a negative, some of the artefacts became never visible because of the low negativ-gamma and so a print had to be made. Now when we checked the print we couldn't securily say wheter the artefact was introduced by the printer or not. Making a long story short, monitoring of the ARRILASER production as described above was neither feasible nor a possibilty which could habe been used by the service-engeneers in the field. There was a clear demand to find a way for a transportable, easy to use system that allows a fast and significant conclusion about important image quality parameters which would let a service technician instantly see tolerance exeedings and compute compensation parameters. This became possible by rescanned a filmprobe together with a higly precise manufactured referenceglass. Calibrating each scan to the reference and transforming the data into geometric and photometric standard units made it possible to use an inexpensive slidescanner. The beauty of this method is, that all relevant parameters can be determined more or less automatically by scanning a single frame. The system now is comercially available as a ARRI product and is currently certified from Kodak (Rochester, USA). Since December 2002 the system is applying for a international patent