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Ein
Abschnitt der Offenbarung dieser Patentschrift enthält Material,
das dem Urheberschutz unterliegt. Der Inhaber des Urheberrechts
hat keine Einwände
gegen die Faksimilereproduktion der Patentschrift oder der Patentoffenbarung,
wie sie in der Akte oder den Aufzeichnungen des Patent- und Markenamts
erscheinen, durch eine andere Person, behält sich ansonsten jedoch jegliche
Urheberrechte vor.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Digitalbilderzeugung.
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Viele
digitale Bilderzeugungssysteme liefern eine automatische Einstellung
oder Korrektur der digitalen Photos, die sie machen. Beispielsweise
liefern viele Digitalkameras eine Funktion einer „automatischen
Belichtung", die
den Ton einer digitalen Photographie automatisch so einstellt, daß er wahrscheinlich
ein ansprechendes Bild hervorbringt. Manche Kameras bestimmen automatisch
die Charakteristika der Lichtquelle, die der photographierten Szene
Licht liefert, und stellen die sich ergebende Photographie so ein,
daß ihre
Farben näher
an die wahrscheinliche Wahrnehmung der Szene seitens des Photographen
heranreichen. Manche Kameras können
die Erfassung und Korrektur des Phänomens „rote Augen" in Photographien
vorsehen. „Rote Augen" entstehen, wenn
Licht vom Blitz der Kamera von den Augen der Personen in der Szene
reflektiert wird, wodurch die Augen in der sich ergebenden Photographie
ein unnatürliches
rotes Leuchten aufweisen.
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Manche
automatischen Merkmale können
die Leichtigkeit der Verwendung von Digitalkameras beträchtlich
verbessern und verbessern üblicherweise
die Qualität
der Photos, die eine Kamera macht. Jedoch können diese automatischen Merkmale
manchmal unerwartete oder falsche Ergebnisse liefern. Beispielsweise
kann ein ungewöhnlich
gefärbtes
photographisches Subjekt das Beleuchtungsquellenerfassungsmerkmal der
Kamera verwirren, wodurch die Kamera veranlaßt wird, die Farbe der sich
ergebenden digitalen Photographie zu verzerren, statt sie zu verbessern.
Oder ein natürlicherweise
vorkommendes Merkmal in einer Szene, z.B. ein rotes Punktmuster-Oberteil,
kann der Kamera als „rote
Augen" erscheinen,
was die Kamera veranlaßt, manche
Rotbereiche der Photographie unrichtigerweise zu einer dunklen Farbe
zu verändern.
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Wenn
diese Automatisierungsfehler auftreten, verfügt der Kamerabenutzer üblicherweise über wenig Gegenmittel.
Kameras sichern lediglich die angepaßte Version einer digitalen
Photographie, und jegliche Informationen über den unangepaßten Zustand
der Photographie sind verloren. Falls der Photograph das Problem
zu dem Zeitpunkt, zu dem die Photographie aufgenommen wird, bemerkt,
ist es eventuell möglich,
die Kameraeinstellungen neu anzupassen und ein weiteres Photo zu
machen, dies ist jedoch oft nicht möglich. Die photographische
Gelegenheit ist vielleicht verpaßt, oder der Photograph versäumt es vielleicht
aus einer Vielzahl von Gründen,
das Problem zu bemerken. Beispielsweise weist die Digitalkamera
vielleicht keine Anzeige zum Prüfen
der Photos, während
sie gemacht werden, auf.
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Ähnliche
Schwierigkeiten treten auch bei einem automatisierten Scansystem
auf. Beispielsweise kann ein Scanner mit einer automatischen Photozufuhrvorrichtung
viele Photographien nacheinander ohne das Zutun einer Bedienperson
scannen und kann automatische Bildanpassungen vornehmen. Diese automatische Anpassung
kann manchmal fehlschlagen, was zu einer Digitalbilddatei einer
schlechteren Qualität
führt,
als wenn die Anpassung überhaupt
nicht durchgeführt
worden wäre.
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Es
besteht ein Bedarf an einer Möglichkeit,
zumindest manche Bildanpassungen, die durch ein digitales Bilderzeugungssystem
automatisch durchgeführt
werden, rückgängig zu
machen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren,
Digitalkameras sowie ein Scannersystem mit verbesserten Charakteristika
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, Digitalkameras
gemäß Anspruch
16 oder 18 sowie durch ein Scannersystem gemäß Anspruch 20 gelöst.
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Wenn
ein digitales Bilderzeugungssystem, z.B. eine Digitalkamera oder
ein Scannersystem, eine Bildanpassung durchführt, die Pixel in einer digitalen
Photographie beeinflußt,
speichert das System die ursprünglichen
Pixeldaten in einer Überschrift,
Kennung oder in einem ähnlichen
informativen Abschnitt in der sich ergebenden Digitalbilddatei.
Die ursprünglichen
Pixeldaten können
im Zuge einer „Rückgängigmachung" der Bildanpassung
zu einem späteren
Zeitpunkt wiedergewonnen und in der digitalen Photographie ersetzt werden.
Das digitale Bilderzeugungssystem kann optional eine Digitalkamera
sein. Das digitale Bilderzeugungssystem kann optional ein Scannersystem
sein. Die Pixeldatenwiedergewinnung kann durch das digitale Bilderzeugungssystem
oder eine andere Vorrichtung, z.B. einen Computer, durchgeführt werden.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
vereinfachtes Blockdiagramm einer typischen Digitalkamera;
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2 ein
Digitalbildarray;
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3 die
Ergebnisse einer Digitalbildanpassung;
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4 eine
Tabelle von ursprünglichen
Pixeldaten;
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5 die
allgemeine Struktur einer TIFF-Datei;
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6 eine
Benutzersteuerung gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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7 eine
Digitalkamera, die unter Verwendung eines Schnittstellenkabels mit
einem Computer verbunden ist;
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8 ein
typisches Scansystem; und
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9 ein
Flußdiagramm
eines Verfahrens gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Eine
Digitalkamera dient als Beispiel eines digitalen Bilderzeugungssystems,
das die Erfindung verkörpern
kann. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockdiagramm einer
typischen Digitalkamera. Eine Linse 101 nimmt Licht von
einer Szene auf und leitet es um 102, so daß ein Bild
der Szene auf einen Elektronisches-Array-Lichtsensor 103 projiziert
wird. Der Elektronisches-Array-Lichtsensor 103 umfaßt üblicherweise
viele einzelne lichtempfindliche Elemente, die als „Pixel" bezeichnet werden.
Aufgrund der des Betriebs der Linse 101 entspricht jedes
Pixel einer Betrachtungsrichtung und einer sich ergebenden Szenenposition.
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Bei
einem typischen Sensor akkumuliert jedes Pixel eine elektrische
Ladung proportional zu der Intensität von Licht, das auf das Pixel
fällt.
Nach einer Zeit verdoppelt die Verteilung der Ladungen in den Pixeln
des Elektronisches-Array-Lichtsensors 103 ungefähr die Verteilung
der Lichtintensität,
die von der Szene kommt.
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Der
Betrieb des Elektronisches-Array-Lichtsensors 103 wird
durch eine Logik 110 gesteuert. Die Logik 110 kann
einen Mikroprozessor, einen digitalen Signalprozessor, zweckgebundene
Hardware oder eine Kombination von diesen enthalten. Die Logik 110 liefert üblicherweise
Zeitgebungs- und Steuersignale 105 an den Elektronisches-Array-Lichtsensor 103 und
empfängt
von dem Elektronisches-Array-Lichtsensor 103 Bildinformationssignale.
Die Logik 110 mißt, üblicherweise
unter Verwendung eines Analog/Digital-Wandlers, die Bildinformationssignale
und organisiert die sich ergebenden numerischen Werte zu einem geordneten
Array. Dieses geordnete Array von numerischen Werten, die Helligkeitsmessungen
der Szene darstellen, wird oft als Digitalbild bezeichnet, kann
aber auch als digitale Photographie oder einfach als Bild oder Photographie
bezeichnet werden.
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Die
Digitalkamera umfaßt
ferner einen Speicher 111. Der Speicher 111 kann
einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM),
einen Flash-Speicher oder andere Formen von flüchtigen oder nicht-flüchtigen
Speichern, einschließlich
Magnet- oder Optikplattenmedien, enthalten. In der Regel werden
Digitalbilder vorübergehend
in RAM gespeichert, so daß sie
verarbeitet werden können,
und werden dann zum Zweck einer längerfristigen Speicherung in
einen nicht-flüchtigen
Speicher plaziert. Auf die Speicherung in einem nicht-flüchtigen
Speicher hin wird das Digitalbild üblicherweise in ein Standardformat
organisiert, das eine Überschrift
und beschreibende Informationen sowie das Digitalbild selbst umfaßt. Diese
Kombination wird oft als Bilddatei bezeichnet. Übliche Dateiformate für digitale
Photographien sind das JPEG-Format, das für Joint Photographic Experts
Group steht, und das TIFF-Format (Tagged Image File Format).
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Das
Digitalbild kann einer Bildkomprimierung unterzogen werden, bevor
es in der Datei gespeichert wird. Eine Bildkomprimierung bezieht
sich auf jegliche Technik zum Darstellen des Digitalbilds mit einer
verringerten Menge an numerischen Daten. Eine Datei, die ein komprimiertes
Digitalbild hält,
umfaßt üblicherweise auch
Informationen, die ein Wiedergewinnen des unkomprimierten Digitalbildes,
entweder exakt oder ausreichend genau, zu einem zukünftigen
Zeitpunkt unterstützt.
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Eine
typische Digitalkamera umfaßt
ferner Benutzersteuerungen 112, mit denen ein Benutzer
der Kamera beispielsweise Kameraparameter einstellen, die Aufnahme
von Bildern einleiten und digitale Photographien auf einer Anzeige 109 erneut
betrachten kann. Die Kamera kann auch ein Strobe bzw. Freigabesignal 106 umfassen,
das unter der Steuerung einer Strobe-Elektronik 108 und
der Logik 110 der Szene zusätzliches Licht 107 bereitstellen
kann.
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2 zeigt
ein Digitalbild 201. Jedes Element des Digitalbildes 201 enthält numerische
Informationen über
die Helligkeit seiner entsprechenden Szenenposition. Die Arrayelemente
werden oft als „Pixel" bezeichnet, da sie
den lichtempfindlichen Elementen des Elektronisches-Array-Lichtsensors 103 entsprechen,
die ebenfalls als „Pixel" bezeichnet werden.
Die Bedeutung des Begriffes „Pixel" ergibt sich allgemein
aus dem Kontext der Bezugnahme. Die numerischen Werte in dem Digitalbild 201 können als „Pixeldaten" bezeichnet werden.
Der Einfachheit der Darstellung halber enthält das Digitalbild 201 der 2 lediglich
eine geringe Anzahl von Pixeln. Eine typische Digitalkamera kann
Digitalbilddateien mit vielen Tausenden oder Millionen von Pixeln
erzeugen.
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Manche
Digitalkameras verwenden ein selektives Wellenlängenfiltern an den Pixeln eines
Elektronisches-Array-Lichtsensors 103,
um das Aufnehmen von digitalen Farbphotographien zu ermöglichen.
Das Digitalbild 201 der 2 wird ohne
Rücksicht
auf Farbinformationen präsentiert,
Fachleute werden jedoch erkennen, daß die Erfindung sowohl in einer
Kamera mit Farbfähigkeit
als auch in einer ohne diese verwendet werden kann. Bei dem Digitalbild 201 der
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2 enthält jedes
der Pixel, die in 8 Zeilen von jeweils 12 Pixeln angeordnet sind,
Pixeldaten, die die Helligkeit der entsprechenden Position in der
durch die Kamera photographierten Szene anzeigen.
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Eine
Digitalkamera gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung führt
an dem Digitalbild 201 eine Bildanpassung durch. Beispielsweise
kann ein Algorithmus bestimmen, daß bestimmte Pixeldaten in bestimmten
Pixeln das Ergebnis von „roten
Augen" in der Photographie
sind und kann die Pixeldaten durch andere Daten ersetzen, die berechnet
sind, um den „Rote-Augen"-Effekt aus dem Digitalbild 201 zu beseitigen.
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3 zeigt
die Ergebnisse 301 einer Digitalbildanpassung wie z.B.
Beseitigen des Phänomens
der „roten
Augen". Bei 3 wurden
die Pixeldaten in vier Pixelpositionen geändert. Im Verlauf zeichnet
die Kamera die in der Tabelle in 4 veranschaulichten
Daten auf. In der Tabelle der 4 hat die
Kamera die Anzahl von Pixeln, die durch die Bildanpassung modifiziert
wurden, ihre Positionen (durch Aufzeichnen der X- und der Y-Koordinaten
der modifizierten Pixel in dem Digitalbild 301) und die
ursprünglichen
Pixeldaten, die vor der Bildanpassung in den Positionen befindlich
waren, aufgezeichnet. Das angepaßte Digitalbild 301 der 3 und
die Informationen in der Tabelle der 4 sind ausreichend,
um das unangepaßte
Digitalbild 201 zu rekonstruieren, falls der Photograph
dies wünschen
sollte.
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Bei
einer typischen Digitalkamera werden die Informationen in der Tabelle
der 4 jedoch nicht gespeichert, so daß, nachdem
eine digitale Photographie in einer Bilddatei gespeichert wurde,
jegliche Gelegenheit, Bildanpassungen rückgängig zu machen, verpaßt ist.
Insbesondere wenn eine Bildanpassung nur manche der Pixel in einem
Digitalbild berührt,
kann es schwierig sein, zu dem Zeitpunkt, zu dem das Photo gemacht wird,
zu erkennen, daß ein
Versagen einer automatischen Anpassung vorliegt. Die Digitalkamera
umfaßt eventuell
keine Anzeige zum erneuten Betrachten von Photographien, oder die
Anzeige ist vielleicht so klein, daß manche ungünstigen
Bildeffekte nicht sichtbar sind. Nachdem die Photographie in einen
Computer hochgeladen oder anderweitig auf eine aufschlußreiche
Art und Weise betrachtet wurde, werden Fehler, die durch die Bildanpassung
verursacht wurden, sichtbar. Bei einer typischen Digitalkamera sind
ungünstigerweise
die Informationen, die zum Wiederherstellen des nichtangepaßten Bildes
nötig sind,
verloren.
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Eine
Digitalkamera gemäß der vorliegenden
Erfindung liefert einen Mechanismus, anhand dessen eine Digitalbildanpassung
rückgängig gemacht
werden kann, auch nachdem die betroffene digitale Photographie gespeichert
oder an eine andere Vorrichtung gesendet wurde.
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Bei
einer Kamera gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung werden digitale Photographien in dem JPEG-Bildformat
gespeichert. Das JPEG-Format, das nach seinen Namensgeber Joint Photographic
Experts Group benannt ist, wird üblicherweise
zum Speichern und Austauschen von digitalen Photographien verwendet.
In seiner üblichsten
Implementierung speichert das Format das Digitalbild in einer komprimierten
Form. Viele Digitalbilder werden in einer bestimmten Art von JPEG-Dateiformat,
dem JPEG File Interchange Format (JFIF), gespeichert. Für die Zwecke
dieser Offenbarung umfaßt
der Begriff „JPEG-Datei" Dateien, die in
dem JFIF-Format gespeichert sind.
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Eine
JPEG-Datei ist eine Sequenz von Bytes, die zu einer Anzahl von „Segmenten" organisiert sind. Jedes
Segment beginnt mit einem Zwei-Byte-Code, der mit einem hexadezimalen
FF-Wert beginnt. Das Byte, das unmittelbar auf den FF-Wert folgt,
gibt an, welcher Segmenttyp gerade definiert wird. Beispielsweise
kann eine Rohübersicht über eine
JPEG-Datei (mit Kommentaren, die nicht Bestandteil der Datei sind)
wie folgt lauten: Auflistung
1. – Rohstruktur
einer JPEG-Datei
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Viele
Arten von Segmenttypen sind möglich.
Eine bestimmte JPEG-Datei kann viel mehr verwenden als in der Auflistung
1 gezeigt ist, und eine bestimmte JPEG-Datei kann viel mehr Segmente
verwenden. Manche der Segmenttypen, z.B. „Definiere Quantisierungstabelle" und „Definiere
Huffman-Tabelle",
enthalten Informationen, die die Lesesoftwareanwendung oder -vorrichtung
befähigen,
die Bildkomprimierung rückgängig zu
machen. Manche Typen, z.B. „Beginn
des Rahmens", können Informationen über die
Größe und Farbtiefe des
Bildes enthalten.
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Die
meisten Segmenttypen enthalten Daten zusätzlich zu der Segmentmarkierung.
In einem Segment, das Daten enthält,
zeigen die zwei Bytes, die auf die Segmentmarkierung folgen, an,
wie viele Datenbytes dieses Segment enthält, einschließlich der
zwei Längenbytes,
jedoch ausschließlich
der Markierungsvorrichtung selbst. Beispielsweise kann ein Segment „Beginn
des Rahmens" aus
den folgenden Bytes bestehen (wiederum mit Kommentaren, die nicht
Bestandteil der Datei sind) Auflistung
2. – Beginn
des Rahmensegments
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Bei
diesem Segment ist die Längenzählung eine
hexadezimale 11, was einem dezimalen Wert von 17 entspricht. Einschließlich der
zwei Längenbytes
weist dieses Segment 17 Bytes auf, so daß 15 Bytes den Längenbytes
folgen und die relevanten Segmentinformationen enthalten. Die Bedeutung
der Daten in den Segmenten ist hier nicht relevant.
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Die
JPEG-Spezifikation umfaßt
ferner einen speziellen Segmenttyp, der als Kommentar bezeichnet wird.
Kommentarsegmente beginnen mit der Segmentmarkierung FF FE und werden
durch Softwareanwendungen oder Vorrichtungen, die die Datei lesen,
allgemein ignoriert. Bei einem exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet ein digitales Bilderzeugungssystem wie z.B.
eine Kamera ein Kommentarsegment in einer JPEG-Datei, um Informationen über Pixel,
die in dem Digitalbild durch eine Bildanpassung modifiziert wurden,
zu speichern. Beispielsweise können
die Informationen in der Tabelle der
4 wie folgt zu
einem Kommentarsegment codiert werden: Auflistung
3. – Exemplarisches
Kommentarsegment mit Rückgängigmachen-Informationen
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Bei
diesem beispielhaften Segment, dem Kommentarsegment, sind 26 Bytes
(1A hexadezimal) nach der Segmentmarkierung enthalten. Ein spezieller
Zwei-Byte-Wert, der unmittelbar auf die Längenbytes folgt, gibt an, daß dieses
Kommentarsegment ursprüngliche
Pixeldaten enthält,
die zum Rückgängigmachen
einer Bildanpassung verwendet werden sollen. Bei diesem beispielhaften
Segment wurde ein Spezialcode von hexadezimal 9876 als Code gewählt, der
wahrscheinlich nicht in einem typischen Kommentarsegment erscheint. Ein
Zwei-Byte-Wert gibt
an, daß ursprüngliche
Pixeldaten für
4 modifizierte Pixel gespeichert werden sollen. Jedes der 4 modifizierten
Pixel wird durch X- und Y-Positionen in dem Digitalbild (jeweils
zwei Bytes) und ein einzelnes Byte, das die ursprünglichen
Pixeldaten angibt, die vor der Bildanpassung in dem Pixel gespeichert wurden,
angegeben.
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Ein
oder mehrere derartige Kommentarsegmente können in entsprechende Positionen
in der JPEG-Datei eingefügt
werden. Fachleute sind in der Lage, sich andere geeignete Arten
und Weisen, die Werte in dem Segment zu organisieren, vorzustellen,
und werden erkennen, daß andere
Werte für
den Spezialcode verwendet werden können.
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Eine
Softwareanwendung oder eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um
die Erfindung zu implementieren, untersucht jegliche Kommentarsegmente
in der Datei, um zu sehen, ob der Spezialcode im Anschluß an die
Längenbytes
vorhanden ist. Falls der Code gefunden wird, kann die Softwareanwendung
oder die Vorrichtung die ursprünglichen
Pixeldaten immer dann, wenn sie dazu aufgefordert wird, extrahieren
und sie in das Digitalbild einzusetzen. Vorzugsweise findet das
Einsetzen der ursprünglichen
Pixeldaten statt, nachdem das Bild dekomprimiert wurde.
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Die
JPEG-Spezifikation liefert ferner mehrere „APP-Markierer", die es Dateischreibern ermöglichen, anwendungsspezifische
Informationen in JPEG-Dateien einzufügen. Beispielsweise sagt man,
daß ein
Segment, das mit dem hexadezimalen Wert FF E3 beginnt, den APP3-Markierer
verwendet. Bei einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung kann statt des Kommentarmarkierers ein APP-Markierer
verwendet werden. Die anderen Aspekte eines Segments, das ursprüngliche
Pixeldaten enthält,
können
dieselben sein wie wenn ein Kommentarmarkierer verwendet worden
wäre. Eine
Softwareanwendung oder Vorrichtung, die konfiguriert ist, um die
Erfindung unter Verwendung eines APP-Markierers zu implementieren, untersucht
APP-Segmente bezüglich
eines ähnlichen
Spezialcodes und setzt auf Anforderung die ursprünglichen Pixeldaten in das
Digitalbild ein. Für
die Zwecke dieser Offenbarung wird ein Segment, das mit einem APP-Markierer
beginnt, als „APP-Segment" bezeichnet.
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Bei
einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann eine digitale
Photographie in einer Datei in dem Tagged Image File Format (TIFF)
gespeichert werden. Das TIFF-Format
wird üblicherweise
für eine Speicherung
und einen Austausch von Digitalbildern verwendet. Bilder, die in
TIFF-Dateien gespeichert sind, können
unkomprimiert oder komprimiert sein, die meisten TIFF-Dateien speichern
Daten jedoch in einem unkomprimierten Zustand.
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5 zeigt
die allgemeine Struktur einer TIFF-Datei. Eine kurze Dateiüberschrift
identifiziert die Datei als TIFF-Datei
und stellt Versionsinformationen bereit und liefert einen Zeiger
an ein Verzeichnis von Kennungen. Jede Kennung ist 12 Bytes lang
und enthält
einen Kennungstyp, der den Bildparameter, den die Kennung enthält, einen
Größeneintrag,
der die Größe jedes
Datenelements, das die Kennung verwendet, einen Längeneintrag,
der spezifiziert, wie viele Datenelemente der Kennung zugeordnet
sind, und einen Datenbereich, der die Kennungsdaten hält, falls
die Daten dort hineinpassen, identifiziert. Falls die Kennungsdaten
nicht in den Datenbereich passen, enthält der Datenbereich einen Zeiger
auf eine weitere Position in der Datei, wo sich die Daten befinden.
Beispielsweise ist eine übliche
Kennung die Kennung BildBreite, die eine Struktur aufweist, wie
sie in der Auflistung 4 gezeigt ist (Daten in der Auflistung 4 sind
in einem „Motorola"-Format gezeigt,
wobei das höchstwertige
Byte jedes Werts zuerst kommt. Die TIFF-Datei-Spezifizierung sorgt ferner dafür, daß Dateien
in einem „Intel"-Format, bei dem
Bytes in umgekehrter Reihenfolge vorliegen, geschrieben werden.) Auflistung
4. – TIFF-Bildbreitenkennung
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Die
Daten in den letzten zwei Bytes in der Kennung werden ignoriert,
in der Datei muß jedoch
ein Raum reserviert werden, um die Kennungslänge von 12 Bytes zu unterhalten.
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Viele
Kennungstypen sind in der TIFF-Spezifikation reserviert, es ist
jedoch auch möglich,
einen „privaten" bzw. geheimen Kennungstyp
auszuwählen.
Um einen Konflikt mit anderen privaten Kennungstypen zu vermeiden,
sollten alle privaten Kennungen bei dem Administrator von TIFF-Kennungen, Adobe
Systems, Inc., San Jose, Kalifornien, registriert werden.
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Ein
digitales Bilderzeugungssystem, z.B. eine Kamera, gemäß diesem
zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung speichert die ursprünglichen Pixelinformationen
in einem Abschnitt einer TIFF-Datei unter Verwendung einer privaten
Kennung. Beispielsweise sei angenommen, daß ein Kennungstyp 9876 hexadezimal
für diesen
Zweck reserviert wurde. Eine TIFF-Kennung zum Speichern der Daten
in der Tabelle der
4 kann wie folgt lauten: Auflistung
5 – Implementierung
einer privaten TIFF-Kennung
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Da
die erforderlichen 24 Bytes an Informationen nicht in das letzte
4-Byte-Feld der Kennung passen, halten diese Bytes einen Zeiger
auf eine weitere Position in der Datei, die zum Zeitpunkt, zu dem
die Datei geschrieben wird, bestimmt wird. An dieser Position werden
die Pixelposition und Dateninformationen wie folgt präsentiert: Auflistung
6 – Daten,
die privater Kennung zugeordnet sind
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Eine
Vorrichtung oder Softwareanwendung, die konfiguriert ist, um die
Erfindung zu implementieren, kann auf ein Erkennen des Private-Kennung-Wertes
hin die ursprünglichen
Pixeldaten lokalisieren und sie in das Digitalbild neu einsetzen,
wodurch der Effekt der Bildanpassung, die die Daten speicherte,
rückgängig gemacht
wird. Diese Wiederherstellung des nichtangepaßten Digitalbildes wird vorzugsweise
durchgeführt,
wenn das Digitalbild in einem unkomprimierten Zustand vorliegt.
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Obwohl
JPEG- und TIFF-Dateien Beispiele von Dateiformaten liefern, die
bei Ausführungsbeispielen der
Erfindung verwendet werden können,
können
auch andere Formate verwendet werden.
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Da
die Pixelpositionen und ursprünglichen
Pixeldaten in der Datei mit dem Digitalbild gespeichert werden,
muß das
Rückgängigmachen
der Bildanpassung nicht unmittelbar nach dem Schießen des
Photos durchgeführt
werden, sondern kann zu einem späteren
Zeitpunkt in der Digitalkamera oder sogar in einer anderen Vorrichtung
oder in einem anderen System durchgeführt werden.
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In
dem Fall, daß das
Rückgängigmachen
in einer Digitalkamera durchzuführen
ist, liefert die Kamera eine Benutzersteuerung, die es dem Benutzer
der Kamera ermöglicht,
das Rückgängigmachen
der Bildanpassung auszulösen. 6 zeigt
eine Benutzersteuerung gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Wenn sich die Kamera 600 in einem Modus
zum erneuten Betrachten von digitalen Photographien befindet, kann
die Kamera dem Benutzer in einem Menü 601 eine Option „Rückgängigmachen" präsentieren. Der
Benutzer kann die Rückgängigmachung
einleiten, indem er einfach die angegebene Taste 602 drückt. Selbstverständlich sind
andere Kombinationen von Benutzersteuerungen oder Menüposten innerhalb
des Schutzumfangs der beigefügten
Patentansprüche
möglich.
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In
dem Fall, daß das
Rückgängigmachen
in einer anderen Vorrichtung, z.B. einem Computer, durchgeführt werden
soll, wird die Digitalbilddatei an die andere Vorrichtung kommuniziert.
Dies kann unter Verwendung eines Schnittstellenkabels, einer drahtlosen
Verbindung oder durch Entfernen eines nicht-flüchtigen Speichermediums aus
der Kamera und ein Plazieren desselben an einer Stelle, an der es
durch die andere Vorrichtung gelesen werden kann, bewerkstelligt
werden. Beispielsweise zeigt 7 eine Digitalkamera 700, die
unter Verwendung eines Schnittstellenkabels 702 mit einem
Computer 701 verbunden ist. Software auf dem Computer 701 kann
erkennen, daß eine
transferierte Digitalbilddatei ursprüngliche Pixelinformationen enthält und kann
den Effekt der entsprechenden Digitalbildanpassung rückgängig machen.
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Ein
Scannersystem liefert ein zweites Beispiel eines digitalen Bilderzeugungssystems,
das die Erfindung verkörpern
kann. 8 zeigt ein typisches Scansystem 800.
Ein Scanner 803 erzeugt ein Digitalbild eines auf einem
Scanner 803 plazierten ursprünglichen Postens 801. Üblicherweise
werden Bildinformationen an einen angeschlossenen Computer 701 kommuniziert
und in einer Digitalbilddatei gespeichert. Der in 8 gezeigte
beispielhafte Scanner 803 ist ein Flachbettscanner, bei
dem der ursprüngliche
Posten auf einer flachen Scannerauflageplatte 802 plaziert
wird.
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Ein
Scansystem kann auch automatisierte Bildanpassungen vornehmen, die
das Erscheinungsbild eines gescannten Bildes allgemein verbessern.
Beispielsweise kann ein Scansystem eine automatische Belichtungsanpassung
auf das gescannte Bild anwenden. Manche Scannersysteme liefern automatische
Anpassungen, die einen bestimmten gestreuten Hochfrequenzinhalt
aus gescannten Bildern entfernen. Dies kann wünschenswert sein, da die Scannerauflageplatte 802 Staub
angesammelt hat oder weil der ursprüngliche Posten zerkratzt ist,
was zu scharfen, hochfrequenten Defekten in dem gescannten Bild
führt.
Die Auswirkungen dieser Defekte können bei einem automatisierten
Verarbeiten, das manchmal als „Staub-
und Kratzer"-Filter
bezeichnet wird, minimiert werden.
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Eine
weitere Ursache eines unerwünschten
hochfrequenten Inhalts in gescannten Bildern ist Bildrauschen, das
durch elektronisches Rauschen in der Scannerelektronik verursacht
wird. Dies kann bewirken, daß zufällige, isolierte
Pixel in dem sich ergebenden gescannten Bild unerwünschte,
anomale Pixeldaten aufweisen. Diese Art von Bildrauschen wird manchmal
als „Granulation" bezeichnet und kann
mit einer Bildanpassung, die als „Entgranulations"-Filter bezeichnet
wird, beseitigt werden.
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Jede
dieser automatischen Bildanpassungen kann gelegentlich versagen,
wodurch das sich ergebende Bild weniger ansprechend wird als das
Originalbild. Beispielsweise kann der Originalposten einen bestimmten
Hochfrequenzinhalt enthalten, der ein genauer Bestandteil des Bildes
auf dem Original ist, jedoch kann die automatische Anpassung ihn
als Granulation, Staub oder Kratzer identifizieren und den Inhalt
entfernen. Falls der Scanner die Verschlechterung zum Zeitpunkt
des Scannens nicht bemerkt oder falls das Scannersystem 800 in
einem automatisierten Modus arbeitet, hat der Benutzer vielleicht
keine Möglichkeit,
das bevorzugte ursprüngliche
Bild wiederzugewinnen.
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Bei
einem Scannersystem gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel
der Erfindung speichert das Scannersystem die Positionen von Pixeln,
die in einem Digitalbild modifiziert sind, und ursprüngliche
Pixeldaten von diesen Positionen in einem informativen Abschnitt
einer Digitalbilddatei. Diese ursprünglichen Informationen können zu
einem späteren
Zeitpunkt wiedergewonnen werden, und die Auswirkung der automatischen
Bildanpassung kann rückgängiggemacht
werden, üblicherweise
in dem Computer 701 des Scansystems 800.
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9 zeigt
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens gemäß einem
exemplarischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Bei Schritt 901 werden die Positionen von Pixeln,
die durch eine Digitalbildanpassung modifiziert sind, aufgezeichnet.
Bei Schritt 902 werden ursprüngliche Pixeldaten aus diesen
Positionen aufgezeichnet. Bei Schritt 903 werden die Positionen
und ursprünglichen
Pixelinformationen in einem informativen Abschnitt einer Digitalbilddatei
gespeichert. Die Schritte 904 bis 907 fügen die
optionale Wiederherstellung des unangepaßten Digitalbildes hinzu. Bei
Schritt 904 wird das angepaßte Digitalbild aus der Digitalbilddatei
wiedergewonnen. Bei Schritt 905 werden die Positionen der
modifizierten Pixel wiedergewonnen. Bei Schritt 906 werden
die ursprünglichen
Pixeldaten wiedergewonnen. Bei Schritt 907 werden die ursprünglichen
Pixeldaten in das Digitalbild plaziert.
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Obwohl
das beschriebene Verfahren verwendet werden kann, um die Rückgängigmachung
von Digitalbildanpassungen, die das gesamte Bild beeinflussen, z.B.
einer automatischen Belichtungsanpassung, vorzusehen, wird es vorzugsweise
bei Bildanpassungen verwendet, die weniger als alle Pixel in einem
Digitalbild betreffen. Die erörterten
beispielhaften Anpassungen, Beseitigung des „Rote-Augen"-Phänomens,
Beseitigung der Auswirkungen von Staub und Kratzern sowie Entgranulation,
liefern Beispiele von Anpassungen, die üblicherweise weniger als alle
Pixel in einem Digitalbild betreffen, jedoch kann die Erfindung
in Verbindung mit anderen Bildanpassungen innerhalb des Schutzumfangs
der beigefügten
Patentansprüche
verwendet werden.
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Beispielsweise
können
manche Digitalkameras optional das Datum und/oder die Uhrzeit, zu
dem bzw. zu der ein Photo gemacht wurde, in ein Digitalbild drucken,
indem sie manche der Pixel in dem Digitalbild ändern, so daß in einer
Ecke des sich ergebenden digitalen Photos ein Text erscheint. Dieses
Merkmal wird üblicherweise
unter Verwendung einer Benutzersteuerung freigegeben oder gesperrt.
Ein Aufdrucken von Datum/Zeitpunkt ist sehr zweckmäßig für die Aufbewahrung
von Unterlagen und hilft dem Photographen, seine Photos zu organisieren,
kann jedoch störend
wirken, wenn eine besonders künstlerische
Photographie zur Schau gestellt wird, z.B. in einem Rahmen. Ein
Photograph kann das Merkmal des Datum-/Zeitaufdrucks unabsichtlich
eingeschaltet lassen, während
er Photos macht, die künstlerisch
verwendet werden sollen. Bei Kameras, die die Erfindung nicht verkörpern, kann
der Datum-/Zeitaufdruck nicht beseitigt werden, so daß der Photograph
den störenden
Text in der Photographie entweder tolerieren muß oder die Photographie ausreichend
beschneiden muß,
um den Datums-/Zeitpunktaufdruck zu beseitigen, wodurch möglicherweise
die Gestaltung der Photographie beeinträchtigt wird. Bei einer Kamera
oder einem System, die bzw. das die Erfindung verkörpert, kann
das ursprüngliche
Pixeldatum, das durch den Datum-/Zeitaufdruck überschrieben wird, in einem
informativen Abschnitt einer Bilddatei gespeichert werden, wodurch
ermöglicht
wird, daß der
Datum-/Zeitaufdruck zu einem späteren
Zeitpunkt entfernt wird. Für
die Zwecke dieser Offenbarung bezieht sich der Begriff „Datum-/Zeitaufdruck" auf einen Aufdruck
entweder eines Datums oder eines Zeitpunkts oder sowohl eines Datums
als auch eines Zeitpunkts.
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Die
vorstehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde zu Veranschaulichungs-
und Beschreibungszwecken präsentiert.
Sie soll nicht erschöpfend
sein oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form beschränken, und
angesichts der obigen Lehren sind eventuell weitere Modifikationen
und Variationen möglich.
Beispielsweise muß eine
Bildanpassung nicht automatisch durchgeführt worden sein, damit die
Erfindung auf ein digitales Bilderzeugungssystem angewendet werden
kann. Das Ausführungsbeispiel
wurde ausgewählt
und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische
Anwendung am besten zu erläutern,
um es dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung bei
verschiedenen Ausführungsbeispielen
und verschiedenen Modifikationen, wie sie für die jeweilige in Betracht
gezogene Verwendung geeignet sind, am besten zu nutzen. Es ist beabsichtigt,
daß die
beigefügten
Patentansprüche
so ausgelegt werden, daß sie
andere alternative Ausführungsbeispiele
der Erfindung umfassen, ausgenommen einer Einschränkung durch
den Stand der Technik.
