具有圖片監(jiān)視標記的f光圈數(shù)加權(quán)波形的制作方法
【專利說明】具有圖片監(jiān)視標記的F光圈數(shù)加權(quán)波形
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2014年4月4日提交的名稱為F-STOP WEIGHTED WAVEFORM DISPLAYWITH PICTURE MARKERS VIA CURSORS的美國臨時申請61/975，566的權(quán)益，該美國臨時申請的教導以引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及一種在監(jiān)視器上顯示信息的方法，并且更具體地，涉及一種用于監(jiān)視攝像機輸出信號波形的設(shè)備和關(guān)聯(lián)的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0003]“片場(on-set)”或“現(xiàn)場(on-site)”視頻和影片制作通常需要使用入射和反射(點)光度計來調(diào)整場景照明和攝像機增益或孔徑。常常，光度計測量和照明調(diào)整是以諸如F光圈數(shù)(F-stop)之類的相對值進行的。F光圈數(shù)是眾所周知的且從膠片曝光和攝像機孔徑或速度調(diào)整導出，典型地，攝像機孔徑或速度調(diào)整是以F光圈數(shù)增量來調(diào)整的。所謂的F光圈數(shù)從焦比(Focal Rat1)或F值(F_number)導出，所述焦比或F值是焦距除以攝像機鏡頭的有效孔徑的無量綱比值。例如，一個F光圈數(shù)或“光圈值(stop)”對應于光功率中的2倍或3 dB的區(qū)域增加，但F值改變僅2的平方根倍。典型地，在透鏡虹膜或孔徑調(diào)整上標記的是F值。
[0004]目前，影片制作和視頻制作兩者均在攝像機內(nèi)使用電子成像器，從而典型地提供非常大的動態(tài)范圍和可調(diào)整的增益(6dB/光圈值)。例如，根據(jù)維基百科(Wikipedia)，與典型的(例如，Nikon D800) DSLR攝像機的14.4光圈值相比，軟片(film negative)具有大約13的光圈值。在視頻和電影片制作中，攝像機內(nèi)的傳統(tǒng)伽瑪(冪律)校正以及較新的對數(shù)(log)處理可以維持該動態(tài)范圍在被壓縮成12比特或甚至10比特分辨率數(shù)字視頻輸出時的大部分。非常重要的是，基于攝像機調(diào)整(增益/孔徑)和場景照明來確定該動態(tài)范圍正被利用多大程度。典型地，這是通過觀看圖片監(jiān)視器(小于10光圈值的動態(tài)范圍)上的輸出來在攝像機輸出信號上進行的。此外要注意的是，通過簡單地查看良好校準的圖片監(jiān)視器，動態(tài)范圍被適應的眼睛限制到大約7光圈值，這在輸出的暗部分中留下不可見的細節(jié)。通常還使用視頻波形監(jiān)視器，但是當前，這些波形監(jiān)視器被限制到線性電壓指示，其中接近黑色的動態(tài)范圍的大部分被壓縮成接近O的僅幾mV。很像用于分析高動態(tài)范圍射頻(RF)信號的情況，線性波形縮放是不夠的。
[0005]本發(fā)明的實施例解決了現(xiàn)有技術(shù)中的這些和其他問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施例包括一種用于利用提供下述組合的加權(quán)來監(jiān)視攝像機輸出信號波形的實時方法和設(shè)備:移除被應用于攝像機成像器的伽瑪或其他非線性校正與將波形轉(zhuǎn)換成具有經(jīng)校準的格線(graticule)和光標的log2 “F光圈數(shù)”加權(quán)波形顯示的組合。
[0007]另外，實施例包括一種允許選擇具有以F光圈數(shù)值讀出的可調(diào)整標記或光標的經(jīng)校準的F光圈數(shù)加權(quán)波形的區(qū)域。這些可調(diào)整標記優(yōu)選地提供了與標記的所選F光圈數(shù)值相對應的攝像機圖像的區(qū)域的圖片顯示上的對應指示。
[0008]特定實施例包括一種用于從原始圖像生成經(jīng)修改的圖像的波形監(jiān)視器，其包括:明亮度測量系統(tǒng)，用于生成而后被轉(zhuǎn)換成F光圈數(shù)當量的明亮度值。選擇器被用于創(chuàng)建F光圈數(shù)值的范圍，并且修改器針對落在F光圈數(shù)值的所選范圍內(nèi)的所選像素改變原始圖像?？梢酝ㄟ^用有色像素替換這些像素或者將這些像素與有色像素混合(即，通過使原始圖像帶上假彩色)來修改原始圖像。還描述了以該方式修改圖像的方法。
【附圖說明】
[0009]本專利或申請文件包含以彩色執(zhí)行的至少一個附圖。具有(一個或多個)彩色附圖的本專利或?qū)＠暾埞_的拷貝將在請求和支付必要費用時由專利局提供。
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的包括監(jiān)視標記的示例視頻波形監(jiān)視器的框圖。
[0011]圖2A是傳統(tǒng)電壓相對于時間的波形的示例顯示輸出。
[0012]圖2B是由圖1的波形監(jiān)視器產(chǎn)生的新的F光圈數(shù)相對于時間的波形的示例顯示輸出。
[0013]圖3是用于圖不本發(fā)明的實施例的基礎(chǔ)圖像捕獲。
[0014]圖4圖示了針對圖3的圖像的傳統(tǒng)電壓波形。
[0015]圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的針對具有光標FSLow和FSHigh的圖3的圖像的F光圈數(shù)波形。
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的已利用顏色加亮所修改的圖3的圖像捕獲。
【具體實施方式】
[0017]如上所述，本發(fā)明的實施例可以被用于就相對的F光圈數(shù)(log2標度)以及傳統(tǒng)的線性顯示的電壓或IRE水平而言訪問來自攝像機的實況視頻信號。這有效地就“光圈值”或“F光圈數(shù)”而言針對相對的照明和曝光將甚至模擬攝像機輸出轉(zhuǎn)換到光度計中。
[0018]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例視頻波形監(jiān)視器的實質(zhì)部分的框圖。如圖1中所示，波形監(jiān)視器20耦合到指向由照明16所照亮的主體14的攝像機12并接收來自該攝像機12的輸入。攝像機12典型地包括可由攝像機操作者控制的針對孔徑和曝光指數(shù)的調(diào)整，或者，該調(diào)整可以是自動控制的。攝像機輸出被輸入到波形監(jiān)視器20。
[0019]攝像機12輸出在經(jīng)過濾波器32 (諸如低通濾波器)之前首先由輸入處理器30所處理，該濾波器32可以被用戶(諸如通過用戶接口 50)開啟或關(guān)閉。經(jīng)濾波或未經(jīng)濾波的輸出被饋送到已通過用戶接口 50利用預置表所加載的查找表(LUT) 40。LUT 40的一個部分40A可以被用于移除亮度信號上的伽瑪或?qū)?shù)處理。該過程將亮度信號轉(zhuǎn)換成線性光表示。LUT 40的另一個部分40B可以被用于將亮度信號轉(zhuǎn)換成Log2(Y/Ymax)標度以針對波形顯示而提供實時F光圈數(shù)亮度信號，諸如圖2B中所圖示的。為了減小LUT的大小，在轉(zhuǎn)換成整數(shù)LUT字的單個集合之前典型地以高精度復用和縮放這兩個數(shù)學過程，從而消除針對表示線性光值的寬動態(tài)范圍所需的較大字長(word size)的需要。
[0020]可以存在存儲在波形監(jiān)視器20中的多個LUT。用戶可以使用用戶接口 50來控制所存儲的LUT中的哪一個被加載為活動LUT 40?例如，各種LUT可以被預先存儲在波形監(jiān)視器20中，該波形監(jiān)視器20允許用戶基于攝像機伽瑪和黑色水平來選擇活動LUT 40。
[0021]波形監(jiān)視器20上的顯示監(jiān)視器60向用戶顯示輸出。盡管監(jiān)視器60可以用于示出傳統(tǒng)的電壓相對于時間的波形，諸如圖2A中所圖示的，但是其也可以用于示出新的F光圈數(shù)相對于時間的波形，諸如圖2B中所圖示的。新的F光圈數(shù)相對于時間的波形顯示可以使用與傳統(tǒng)的電壓相對于時間的顯示相同的用戶可調(diào)整光標，除了以“光圈值”而不是電壓來對輸出進行標度。對于例如具有諸如I行、2行和場掃描之類的傳統(tǒng)選擇的如圖2A和2B中所圖示的這兩種顯示來說，水平時基(time base)是相同的。
[0022]另外，光標窗口選擇塊70可以接受來自用戶接口 50的用戶輸入，以讀取由用戶設(shè)置的可調(diào)整光標值。這些可調(diào)整光標值可以被用作二進制門信號以修改波形監(jiān)視器20的原本單色的輸出。更具體地，顏色光標混合器80可以被耦合以從輸入處理器30或從波形監(jiān)視器20中的其他地方接收經(jīng)處理的輸入信號。顏色光標混合器80還被耦合到光標窗口選擇塊70。來自光標窗口選擇塊70的二進制門信號可以被用于確定原始單色輸出的哪些區(qū)域?qū)⒈恢?，從而對輸出的特定區(qū)域進行加亮，如以下所描述的。
[0023]例如，將圖3和6的輸出進行比較，圖3是原始單色輸出，而圖6的輸出是已經(jīng)以顏色加亮以標識圖片的落在由用戶選擇的F光圈數(shù)窗口內(nèi)的區(qū)域的原始單色圖片。圖3中所示的圖像捕獲是僅