В процессе эксплуатации киноленты, на ее поверхностях образуются дефекты, мешающие визуальному восприятию фильма. Эти повреждения киноленты, приводящие к ухудшению качества изображения, называют поверхностными дефектами киноленты. Они проявляются в форме потертостей, дождя, а также полос и царапин различной длины, глубины и ориентации.

Для текущего контроля технического состояния киноленты могут использоваться системы автоматического контроля, основанные на сканировании поверхности носителя. Системы автоматического контроля могут быть встроены в лентопротяжный тракт фильмопроверочного стола, кинопроектора и фильм-сканера. Такие системы будут полезны в выборе методов реставрации фильмовых материалов, оцифровке фильмокопий и для своевременного выявления причин, вызывающих появление дефектов.

Рис. 1. Линейное сканирование киноленты отраженным световым потоком

1-оптико-осветительная система; 2-объектив; 3-линейный сенсор; 4,5-прижимные ролики; 6-кинолента; 7,9-продольно направляющие ролики; 9-гладкий барабан.

Рис. 2. Линейное сканирование киноленты на просвет ИК-излучением

1-линейный сенсор; 2-объектив; 3,5-продольно направляющие ролики; 4-светодиодный источник ИК-излучения; 6-кинолента;

 Рис. 3. Матричное сканирование киноленты на просвет ИК-излучением

1-матричный сенсор; 2-объектив; 3,5-продольно направляющие ролики; 4-светодиодный источник ИК-излучения; 6-кинолента;

Рис. 4. Сканирование киноленты матрицей в ИК-излучении с прерывистым транспортированием

 1-матричный сенсор; 2-объектив; 3-кинолента; 4-криволинейный фильмовый канал; 5-светодиодный источник ИК излучения;

Определение степени износа киноленты осуществляется путем ее сканирования, отделения дефектов от изображения и их анализа. Получение цифрового изображения дефектов без сюжетной части фильма (карта дефектов) возможно двумя способами, сканированием фильмовых материалов: на отражение видимым светом или на просвет инфракрасным излучением. Существенное отличие данных способов сканирования заключается в том, что в первом случае можно контролировать раздельно фотослой и основу, а во втором – нельзя. Кроме того, первый способ сканирования применим как для черно-белых, так и цветных кинопленок, а второй только для цветных.

Рис. 5. Кадр киноленты отсканированный в ИК-излучении

Установка категории износа и выявление причин появления дефектов производиться в автоматическом режиме, путем их детектирования и анализа. Отсканированное изображение в среде Matlab очищается от шумов и преобразуется в матрицу бинарного изображения. В этом изображении единицы обозначают поврежденные участки пленки, а нули – неповрежденные. Далее производиться анализ этих участков по критериям, определяющим местоположение, ориентацию, периодичность, и геометрические размеры дефектов. На основании сравнения полученных данных и уже имеющейся базы данных о категориях, видах и причинах износа киноленты определяется соответственно категория износа киноленты. А также устанавливается вид и причина возникновения дефектов.

Рис. 6. Блок-схема системы автоматического контроля поверхности киноленты для установления категории ее износа и анализа причин возникновения дефектов

Заметность царапин для зрителей при воспроизведении фильма зависит от их ширины и контраста на экране, причем в качестве важнейшего параметра выступает яркость окружающего поля. Поэтому в качестве оценки степени износа фильмовых материалов предлагается использовать контрастную ширину царапины:

• A∂– площадь дефектов в кадре (в отсканированном изображении определяется через количество пикселов на карте дефектов);
• A – площадь кадра (количество пикселов на кадр);
• Lф – уровень яркости окружающего поля царапины;
• L∂ – уровень яркости в изображении дефектов.

Определение уровней яркости дефектов и окружающего их поля осуществляется на матрице полутонового черно-белого изображения. Причем чем больше градаций яркости имеет матрица, тем точнее можно будет рассчитать значение контрастной ширины. Площадь дефектов в изображении рассчитывается при помощи бинарной матрицы. В ней суммируются пикселы со значением единица.

Рис.7. Блок-схема системы автоматического контроля поверхности киноленты для анализа заметности дефектов зрителю

По сенсорной характеристике в зависимости от величины контрастной ширины царапины определяется степень заметности дефектов в изображении.

По сравнению с традиционным методом контроля технического состояния киноленты разрабатываемая система автоматического контроля будет иметь следующие преимущества:

• - ускоряется процесс определения категории износа киноленты и устраняется выборочность и субъективизм диагностики;
• - автоматически устанавливается причина появления дефектов;
• - автоматически оценивается заметность зрителям дефектов поверхности носителя.

Авторы статьи: доц. каф. киновидеаппаратуры СПбГУКиТ И. В. Газеева, аспирант А. М. Спичихин.