DE19815117B4

DE19815117B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildkonvertierung

Info

Publication number: DE19815117B4
Application number: DE19815117A
Authority: DE
Inventors: Masafumi Kurashige; Osamu Watanabe; Kazumasa Ito; Teruyuki Nakahashi; Yuichi Hayatsu
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2018-04-04
Also published as: DE19815117A1; JPH10285459A; GB2323998A; JP4244391B2; KR100523493B1; KR19980081097A; GB2323998B; US6181384B1; GB9807054D0

Abstract

Vorrichtung zur Konvertierung eines Bildes eines Eingangs-Videosignals, mit
einer Helligkeitssignal-Gewinnungseinrichtung zur Gewinnung eines Helligkeitssignals aus dem Eingangs-Videosignal;
einer Einrichtung (4, 55) zur Abgabe von festgelegten bzw. bestimmten Parametern zur Konvertierung des Bildes; und
einer Recheneinrichtung (5, 56) zur Durchführung von Berechnungen für die Erzeugung eines Effektes bezüglich des Bildes des Eingangs-Videosignals mittels dem von der Helligkeitssignal-Gewinnungseinrichtung gewonnen Helligkeitssignal und der von der Parameter-Abgabeeinrichtung (4, 55) abgegebenen Parameter,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Recheneinrichtung (5, 56) Berechnungen für die Erzeugung eines metallischen Glanzes bzw. Schimmers bezüglich des Bildes des Eingangs-Videosignals durchführt, wobei für den metallischen Glanz bzw. Schimmer Diffusreflexionen entsprechend der Gleichung: Rd = wd Y1 I undSpiegelreflexionen entsprechend der Gleichung: Rs = ws { cos (k3 Y1 + k4)}n Ibestimmt werden, wobei
R_d, R_s die Lichtintensität des reflektierten Lichtes für die Diffus- bzw. Spiegelreflexion ist,
I die Lichtintensität des...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildkonvertierungsvorrichtung, die für eine Spezialeffekt-Bildeditiervorrichtung geeignet ist, um verschiedene Prozesse bezüglich eines Bildes eines Eingangs-Videosignals vorzunehmen, und insbesondere auf eine Bildkonvertierungsvorrichtung zur Konvertierung eines Eingangs-Videobildes in ein Bild mit verschiedenen metallischen Schimmern bzw. Glänzen.
Nachstehend wird der zugehörige Stand der Technik betrachtet. Eine Spezialeffekt-Bildeditiervorrichtung führt verschiedene Prozesse bezüglich eines Bildes eines Eingangs-Videosignals aus. Typische Spezialeffektprozesse, die von einer konventionellen Spezialeffekt-Editierbildvorrichtung ausgeführt werden, umfassen die Vergrößerung eines Bildes, die Verkleinerung eines Bildes, die Bewegung bzw. Verschiebung eines Bildes, die Drehung eines Bildes, die Hervorhebung der Kontur eines Bildes, die Abschattierung eines Bildes, die Farbinvertierung eines Bildes und die Farbkonvertierung eines Bildes. Eine derartige Spezialeffekt-Bildeditiervorrichtung wird zur Erzeugung eines eindrucksvollen Bildes herangezogen.
Darüber hinaus ist ein Spezialeffektprozeß zur Änderung der Textur einer Substanz erwünscht. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß unter der Annahme des Vorliegens einer aus Keramik hergestellten Puppe sogar dann, wenn die Farben des Bildes der Puppe geändert werden, deren Kontur hervorgehoben ist oder deren Bild abgeschattet ist, die Textur bzw.
Struktur der Keramik nicht wesentlich verändert ist. Wenn reflektiertes Licht eines Metalls für ein derartiges Bild dargestellt werden kann, kann das Bild der aus Keramik hergestellten Puppe in ein Bild einer Puppe konvertiert werden, die aus Gold oder Silber besteht. Wenn ein Spezialeffektprozeß zur Änderung der Struktur bzw. der Textur einer Substanz durchgeführt werden kann, kann somit ein Bild, welches einen vollständig unterschiedlichen Eindruck vom Originalbild aus vermittelt, reproduziert werden. Demgemäß kann ein sehr interessantes Bild erzeugt werden.
Ein Spezialeffektprozeß bzw. -verfahren zur Konvertierung eines eingangsseitigen Bildes in ein Bild mit verschiedenen metallischen Schimmern bzw. Glänzen erfordert Berechnungen für die Bildumwandlung. Es ist erforderlich, reflektiertes Licht des Metalls zu analysieren und Berechnungen entsprechend den analysierten Ergebnissen durchzuführen. Um dies vorzunehmen, wird ein Modell des reflektierten Lichtes für metallische Glänze bzw. Schimmer erzeugt. Mittels des Modells wird der Berechnungsprozeß für die Erzeugung metallischer Glänze berücksichtigt. Ein Modell des reflektierten Lichtes wird jedoch in drei Dimensionen dargestellt. Andererseits wird ein konventionelles Videosignal in zwei Dimensionen anstatt in drei Dimensionen dargestellt. Somit ist es schwierig, einen Prozeß zur Konvertierung eines Videosignals in ein Bild mit einem metallischen Schimmer auszuführen, indem das Modell des konventionellen reflektierten Lichtes herangezogen wird.
Da verschiedene Muster als Eingangsbilder vorhanden sind, kann überdies sogar in dem Fall, daß der Prozeß zur Erzeugung eines metallischen Schimmers bezüglich eines Eingangsbildes durchgeführt wird, ein richtiger Effekt nicht stattfinden. Überdies kann in dem Fall, daß die Veränderungen in der Helligkeit des Eingangsbildes schwach sind, das Bild gleichgefärbt sein. Demgemäß kann in diesem Falle ein metallischer Glanz nicht auftreten. Im Gegensatz wird dann, wenn die Ver änderungen in der Helligkeit des Eingangsbildes stark sind, das resultierende Bild blenden bzw. einen blendenden Glanz zeigen und dadurch als ungleichmäßiges Bild erscheinen. Wenn das Eingangssignal ein Videosignal ist, sollte es demgemäß entsprechend dem Muster bearbeitet werden.
Eine Vorrichtung zur Konvertierung eines Bildes eines Eingangs-Videosignals gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruches 1 ist beschrieben in der US 5588050 A .
Die US 5270808 A offenbart eine Farbbild-Verarbeitungsvorrichtung zur Konvertierung von Eingangs-Bilddaten in einem durch Farbton und Helligkeit repräsentierten Farbraum in eine zur Darstellung oder Aufzeichnung bestimmte Farbe.
Aus der US 5398120 A ist eine Vorrichtung zur Konvertierung eines Farbbilds mit einer hohen Auflösung in ein Farbbild mit einer niedrigen Auflösung mittels einer Vielzahl von Farbpaletten, die in der Form eines Rasters innerhalb eines Farbtonumfangs verteilt sind, bekannt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Bildkonvertierungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Bildkonvertierung zu schaffen, die ein Konvertierung eines Bildes eines Eingangs-Videosignals in ein Bild mit einem metallischen Glanz in einer einfachen Weise ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.
Generell besteht reflektiertes Licht einer undurchlässigen Substanz aus diffus reflektiertem Licht und an einer Spiegelfläche reflektiertem Licht. Mit einem Modell reflektierten Lichtes aus diffus reflektiertem Licht und an einer Spiegelfläche reflektiertem Licht kann ein Modell von reflektiertem Licht einer undurchlässigen Substanz dargestellt werden. Obwohl das Modell des reflektierten Lichts durch dreidimensionale Daten gegeben ist, wobei angenommen ist, daß sich die Helligkeit des Eingangs-Videosignals linear ändert, kann das Modell des reflektierten Lichts mit Helligkeitsdaten dargestellt werden. Mittels einer Schaltung, die derartige Berechnungen durchführt, kann ein Eingangsbild in ein Bild mit einem metallischen Glanz konvertiert werden.
Wenn für derartige Berechnungen eine Nachschlagtabelle genutzt wird, dann kann der Schaltungsaufbau vereinfacht werden. Darüber hinaus kann die Berechnungen mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt werden. Überdies kann mit bestimmten Parametern ein Bild einer Substanz mit einem optimalen metallischen Glanz auf einer Echtzeitbasis reproduziert werden.
Wenn eine Vormodifizierungsschaltung in einer vorderen Stufe von der Schaltung aus angeordnet ist, die die Berechnungen durchführt, dann kann der Dynamikbereich einer Nachschlagtabelle richtig bestimmt werden. Darüber hinaus kann mit einem Tast-Prozessor ein Prozeß zur Erzeugung eines Bildes mit einem metallischen Glanz durchgeführt werden, wenn der Helligkeitspegel einen bestimmten Wert überschreitet.
Die vorstehenden sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ohne weiteres unter Berücksichtigung der nachstehenden detaillierten Beschreibung von bestimmten bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
Im folgenden werden die Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Diffusionsreflexion.
2 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Spiegelflächenreflexion.
3 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung einer Spiegelflächenreflexion.
4 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten und Diffusionsreflexion.
5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten und Diffusionsreflexion.
6 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten und Diffusionsreflexion.
7 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten und Diffusionsreflexion.
8 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten und Diffusionsreflexion.
9 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten und einer Spiegelflächenreflexion.
10 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen Helligkeitsdaten, Diffusionsreflexion und Spiegelflächenreflexion.
11 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung von Parametern.
12 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung von Parametern.
13 zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung von Parametern.
14 zeigt in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Farbkorrekturschaltung der Bildkonvertierungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
16 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel eines Tast-Prozessors der Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
17 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein weiteres Beispiel der Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
18 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel eines Spezialeffekt-Bildeditiersystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Dazu wird nachstehend auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Die vorliegende Erfindung ist bei einer Bildkonvertierungsvorrichtung angewandt zur Konvertierung eines Bildes eines Eingangs-Videosignals in ein Bild mit einem metallischen Glanz. Es ist berücksichtigt, daß eine derartige Bildkonvertierungsvorrichtung ein Modell reflektierten Lichtes einer Substanz mit einem metallischen Glanz analysiert, eine Rechengleichung zur Erzeugung des dem Modell entsprechenden metallischen Glanzes erhält und einen Prozeß für das Eingangsbild entsprechend dem Eingabebild durchführt.
Zunächst wird die Reflexion des Lichtes von einer undurchlässigen Substanz analysiert, wodurch ein Anzeigemodell einer konventionellen undurchlässigen Substanz erzeugt wird. Wenn das von einer Lichtquelle emittierte Licht die Oberfläche einer Substanz erreicht, wird das Licht auf der Oberfläche reflektiert und von dieser übertragen bzw. weggeleitet. Das reflektierte Licht von der Quelle auf der Oberfläche der Substanz wird generell in Diffusionsreflexion und Spiegelflächenreflexion kategorisiert.
Diffusionsreflexion bedeutet eine Reflexion, bei der einfallendes Licht auf einer Partikelschicht auf der Oberfläche der Substanz wiederholt reflektiert und gebrochen wird, wodurch ein Teil des Lichtes von der Oberfläche emittiert wird. Eine Diffusionsreflexion findet beispielsweise auf der Oberfläche von Kreide, Gummi oder dergleichen statt. Demgegenüber bedeutet eine Spiegelflächenreflexion, daß eine Reflexion lediglich auf einer polierten Oberfläche eines Substrats wie bei der Reflexion von einem Spiegel stattfindet.
Zunächst wird die Diffusionsreflexion analysiert. Wie oben beschrieben, findet die Diffusionsreflexion dann statt, wenn einfallendes Licht wiederholt auf einer Fläche von Partikeln auf der Oberfläche der Substanz reflektiert und gebrochen wird, wodurch ein Teil des Lichtes von der betreffenden Oberfläche emittiert wird. Eine derartige Diffusionsreflexion kann mit einer Lichtenergiemenge definiert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß, wie in 1 veranschaulicht, die Lichtenergiemenge, die in einen Einheitsbereich S der Oberfläche einer Substanz 101 eintritt, proportional dem Kosinus des Einfallswinkels ist. Im Hinblick auf die Lichtenergiemenge sei angenommen, daß die Intensität des einfallenden Lichtes durch I repräsentiert ist, daß die Intensität des reflektierten Lichtes durch R repräsentiert ist, daß der Reflexionskoeffizient durch w_d repräsentiert ist und daß der Einfallswinkel durch θ repräsentiert ist, womit die Diffusionsreflexion wie folgt angegeben werden kann: R = wd(cosθ)I (1)
Demgegenüber ist die Spiegelflächenreflexion eine Reflexion, die lediglich auf der Oberfläche einer Substanz stattfindet. Wie in 2 veranschaulicht, wird im Falle der Spiegelflächenreflexion das einfallende Licht, welches eine Substanz 102 erreicht, symmetrisch in bezug auf die Normale der Oberfläche der Substanz 102 reflektiert. Überdies streut im Falle der Spiegelflächenreflexion das Licht aufgrund einer fein unebenen Oberfläche und verteilt sich. Somit reflektiert, wie in 3 veranschaulicht, im Falle der Spiegelflächenreflexion zusätzlich zu der Richtung der regulären Reflexion einfallendes Licht, welches eine Substanz 103 erreicht, außerdem in der Richtung mit einem Winkel von α Grad zur Richtung der regulären Reflexion.
Wie oben beschrieben, wird bei der Spiegelflächenreflexion Licht sowohl in der Richtung der regulären Reflexion als auch in der Richtung mit dem Winkel von α Grad dazu reflektieren. Die Intensität des reflektierten Lichtes ist in der Richtung der regulären Reflexion am stärksten. Die Intensität des in der Richtung mit dem Winkel von α Grad reflektierten Lichtes zur Richtung der regulären Reflexion ist mit (cos α)ⁿ bedämpft. Damit kann die Spiegelflächenreflexion wie folgt angegeben werden: R = ws (cos α)n I, (2)wobei I die Intensität des einfallenden Lichtes, R die Intensität des reflektierten Lichtes, W_s der Reflexionskoeffizient und α der Winkel zwischen der Richtung der regulären Reflexion und der Richtung der Betrachtungslinie bedeuten.
Wie oben beschrieben, findet auf einer generell undurchlässigen Substanz die Diffusionsreflexion und die Spiegelflächenreflexion statt. Die Diffusionsreflexion und die Spiegelflä chenreflexion können durch die Gleichungen (1) bzw. (2) dargestellt werden. Demgemäß kann mittels der Gleichungen (1) und (2) eine Betriebsart reflektierten Lichtes einer generell undurchlässigen Substanz erzeugt werden.
In der obigen Beschreibung ist das einfallende Licht als einfaches Licht (Helligkeit und Dunkelheit) erläutert worden. Das von einer Lichtquelle emittierte Licht weist jedoch ein bestimmtes Spektrum auf. Wenn Licht mit einem Spektrum auf der Oberfläche einer Substanz reflektiert, weist das reflektierte Licht ein Spektrum auf, von dem ein Spektrum I(λ) des einfallenden Lichtes und ein Spektrum R(λ) des reflektierten Lichtes multipliziert sind (P (λ) = I (λ) R (λ)).
Somit kann unter Berücksichtigung von Farben ein Anzeigemodell einer generell undurchlässigen Substanz wie folgt dargestellt angegeben werden:
Dabei bedeuten (R, G, B) Farben des reflektierten Lichtes, (R₀, G₀, B₀) Farben der Diffusionsreflexion, (R₁, G₁, B₁) Farben der Spiegelflächenreflexion, d₁ den Reflexionskoeffizienten der Diffusionsreflexion des Hintergrundlichtes, d₂ den Reflexionskoeffizienten der Spiegelflächenreflexion des Hintergrundlichtes, θ den Einfallswinkel, β den Winkel zwischen der Richtung der regulären Reflexion der Spiegelflächenreflexion und der Richtung der Betrachtungslinie, w_d den Koeffizienten der Diffusionsreflexion und w_s den Koeffizienten der Spiegelflächenreflexion. Somit kann mittels der oben beschriebenen Gleichung ein Modell einer generell undurchlässigen Substanz dargestellt werden.
Dieses Modell ist indessen in drei Dimensionen dargestellt. Demgegenüber sind die Videodaten, die an die Bildverarbeitungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung abgegeben werden, zweidimensional und nicht durch Daten mit dreidimensionalen Koordinatenwerten, wie Computergrafiken, gegeben. Damit ist es mit den Videodaten unmöglich, dreidimensional eine Substanz zu bestimmen.
Mit einer schnellen Bildanalysierfunktion, die zweidimensionale Videodaten in dreidimensionale Videodaten für ein Vollbild (beispielsweise für 1/30 Sekunden beim NTSC-System) konvertieren kann, kann der Prozeß für die oben beschriebene Gleichung ausgeführt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß mittels einer derart schnellen Bildanalysierfunktion ein dreidimensionales Modell einer Substanz mit Hilfe von zweidimensionalen Bilddaten erzeugt werden kann. Durch Bestimmen des Winkels der Normalen an jedem Pixel der Substanz kann der Rechenprozeß entsprechend der oben beschriebenen Gleichung ausgeführt werden.
Wenn indessen eine derart schnelle Bildanalysierfunktion vorgesehen ist, nimmt der Schaltungsumfang zu, und dadurch steigen die Kosten der Vorrichtung an. Demgemäß ist eine derartige Funktion nicht praktisch. Ohne eine solche Funktion ist es indessen schwierig, den Winkel θ zwischen der Normalen an dem jeweiligen Pixel einer dreidimensionalen Substanz und einer Lichtquelle sowie den Winkel α zwischen der Richtung der regulären Reflexion und der Richtung des Betrachtungswinkels zu erhalten.
Somit werden gemäß der vorliegenden Erfindung die Terme, welche das Licht der Diffusionsreflexion gemäß der Gleichung (3) repräsentieren,

aus den Eingangs-Helligkeitsdaten erhalten, wie dies später beschrieben wird.
Wie in 4 veranschaulicht, ist angenommen, daß ein lokaler Block vorliegt, dessen Helligkeitspegel sich auf einem Anzeigeschirm in einem Vollbild linear ändert. Darüber hinaus ist angenommen, daß sich in diesem Block der Helligkeitspegel linear entsprechend den horizontalen Positionen auf einer bestimmten horizontalen Linie ändert. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß, wie in 5 veranschaulicht, angenommen ist, daß in diesem Block der Helligkeitspegel Y₁ sich an der horizontalen Position x linear ändert (Y₁ = x). Dies ist mit Rücksicht darauf der Fall, daß berücksichtigt werden kann, daß ein allgemeines Videosignal aus einer Vielzahl von lokalen Blöcken besteht, die derartige Eigenschaften aufweisen. In 5 repräsentiert die horizontale Achse die horizontale Position, während die vertikale Achse den Helligkeitspegel repräsentiert. Entsprechend derartigen Annahmen wird der Term (d₁ + w_d cos θ) des Diffusionsreflexionspegels in der Gleichung (3) berücksichtigt.
Wie in 5 veranschaulicht, ist angenommen, daß sich der Pegel des einfallenden Lichtes in der horizontalen Richtung linear ändert, daß sich der Pegel der Diffusionsreflexion ebenfalls entsprechend horizontalen Positionen mit dem einfallenden Helligkeitspegel, wie in 6 veranschaulicht, linear ändert. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß sich cos θ im Term des Diffusionsreflexionspegels linear mit dem einfallenden Helligkeitspegel ändert. Somit kann cos θ wie folgt angegeben werden: cos θ = k1·x = k1·Y1, (6)wobei k₁ ein Koeffizient ist.
Im folgenden wird ein dreidimensionales Modell betrachtet, dessen Diffusionspegel entsprechend den horizontalen Positionen linear zunimmt.
7 veranschaulicht in einem schematischen Diagramm eine solche virtuelle Substanz, die in einem dreidimensionalen orthogonalen Koordinatensystem dargestellt ist. In 7 ist mit dem Bezugszeichen 110 eine virtuelle Substanz bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 111 ist eine Reflexionsfläche der virtuellen Substanz bezeichnet. Die x-Achse repräsentiert eine horizontale Position, die z-Achse repräsentiert eine dreidimensionale Tiefenposition, und die y-Achse erstreckt sich nach unten in der Zeichnung. Demgemäß wird in 7 die x-y-Ebene als ein Anzeigeschirm eines Monitors behandelt. Darüber hinaus wird die Richtung der Betrachtungslinie als die positive Richtung der z-Achse behandelt. Lichtquellen sind bei x = 0,80, x = 0,56 und x = 0,27 angeordnet. Lichtstrahlen werden von den Lichtquellen 121, 122 und 123 an die Reflexionsfläche 111 der virtuellen Substanz 110 emittiert.
Anschließend wird lediglich die Diffusionsreflexion im Term der Diffusionsreflexionskomponente in der Gleichung (3) als eine Konstante (α = 0) behandelt. Bei der Spiegelflächenreflexion repräsentiert α den Winkel zwischen der Richtung der regulären Reflexion und der Richtung der Betrachtungslinie. Damit bezieht sich der Winkel α nicht auf die Diffusionsreflexion. Es sei angenommen, daß der Winkel α zwischen der Richtung der regulären Reflexion und der Richtung der Betrachtungslinie 0 ist, womit die Einfallswinkel θ₁, θ₂ und θ₃ der Lichtquellen 121, 122 und 123 mit der Gleichung (3) erhalten werden. Eine Kurve z = f(x), welche die Oberfläche 111 der virtuellen Substanz 110 repräsentiert, kann wie folgt berücksichtigt werden:
In der Realität kann die Kurve z = f(x) unter Berücksichtigung einer in 8 veranschaulichten geometrischen Beziehung erhalten werden. Wie in 8 veranschaulicht, sind eine Lichtquelle und eine Betrachtungslinie angeordnet bzw. vorgesehen. Die Normale der Substanz 110 liegt zwischen der Lichtquelle und der Betrachtungslinie, wobei der Winkel zwischen der Lichtquelle und der Normalen sowie der Winkel zwischen der Betrachtungslinie und der Normalen jeweils ein Winkel θ ist. Somit ist die Beziehung zwischen einer Neigung z einer Kurve, welche die Oberfläche der virtuellen Substanz repräsentiert (z' = differenzierter Wert von (z)) und dem Einfallswinkel θ wie folgt dargestellt:
Mit den Gleichungen (6) und (7) gelangt man zur folgenden Gleichung:
Wenn die oben beschriebene Gleichung nach z aufgelöst wird, kann eine Gleichung erhalten werden, welche die Form der Oberfläche eines Substrats repräsentiert, deren Pegel des Diffusionsreflexionsterms sich linear erhöht:
Wie in 6 veranschaulicht, ist die durch die Gleichung (9) dargestellte Kurve auf eine Substanz anwendbar, deren Helligkeitspegel sich entsprechend horizontalen Positionen linear ändert. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß, wie in 6 veranschaulicht, sich der durch eine dreidimensionale virtuelle Substanz mit der durch die Gleichung (9) repräsentierten Oberfläche reflektierte Helligkeitspegel des Diffusionsreflexionsterms linear entsprechend den horizontalen Koordinatenwerten ändert.
Nachstehend wird der Spiegeloberflächen-Reflexionsterm (d₂ + w_s(cos α)ⁿ) in der Gleichung (3) betrachtet. Zur Berücksichtigung lediglich des Spiegeloberflächen-Reflexionsterms ist angenommen, daß θ (Reflexionswinkel) des Diffusionsreflexionsterms in der Gleichung (3) konstant ist. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß, wie in 9A veranschaulicht ist, angenommen ist, daß das einfallende Licht mit dem konstanten Winkel θ zur Tangente der Kurve z = f(x) unabhängig von dem x-Koordinatenwert einfällt bzw. eintritt.
Wie durch Gleichung (3) dargestellt, hängt der Spiegelreflexionspegel vom Wert des Kosinus des Winkels α zwischen der Richtung der regulären Reflexion und der Richtung der Betrachtungs- bzw. Sichtlinie ab. Demgemäß wird bei (α = 0) der Spiegelreflexionspegel zum Maximum. Der Spiegelreflexionspegel nimmt entsprechend dem Winkel α ab. Die Bedingung (α = 0) ist dann erfüllt, wenn die Richtung der regulären Reflexion mit der Richtung der Betrachtungslinie zusammenfällt.
Da die abnehmende Kurve durch die Reflexionskurve z = f(x) definiert ist, welche durch Gleichung (9) definiert ist, entspricht die abnehmende Kurve einer Kosinuskurve. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß, wie in 9B und 9C veranschaulicht, eine bestimmte Beziehung zwischen der horizontalen Position x und dem Winkel α vorhanden ist. Damit kann der Winkel wie folgt angegeben werden: α = k3·x + k4 = k3·Y1 + k4, (10)wobei k₃ und k₄ Koeffizienten sind.
Wenn Gleichung (10) in Gleichung (3) eingesetzt wird, kann die folgende Gleichung erhalten werden: r = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + k4)}n]·kR g = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + k4)}n]·kG b = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + k4)}n]·kB, (11)wobei der Koeffizient k₁ den Koeffizienten w_d enthält. Wenn die Schaltung entsprechend der oben beschriebenen Gleichung arbeitet, kann ein Eingangs-Videosignal in ein Bild mit einem metallischen Glanz konvertiert werden.
Wenn, wie oben beschrieben, die Berechnungen entsprechend den Gleichungen (11) ausgeführt werden, wird ein Bild mit einem metallischen Glanz erhalten. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß sich unter der Annahme einer virtuellen Substanz 120, wie in 10A dargestellt, der Diffusionsreflexionspegel linear ändert und daß sich außerdem der Helligkeitspegel linear ändert. Wenn Lichtstrahlen von drei Lichtquellen 131, 132 und 133 die virtuelle Substanz, wie in
10B gezeigt erreichen, bewirken die drei Lichtquellen 131, 132 und 133, daß sich die Spiegelreflexionspegel derart ändern, wie dies durch die Kurven 141, 142 bzw. 143 veranschaulicht ist. Eine kombinierte Kurve 144 der Kurven 141, 142 und 143 wird zu einer Spiegeloberflächenreflexionskurve. Das Diffusions-Reflexionslicht ändert sich linear, wie dies durch eine gerade Linie 145 veranschaulicht ist. Somit repräsentiert eine kombinierte Kurve 146 der Kurve 144 und der geraden Linie 145 die Kombination der Diffusionsreflexion und der Spiegelflächenreflexion.
Die Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung führt Berechnungen entsprechend der folgenden Gleichung durch: r = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mR)}n]·kR g = (k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mG)}n]·kG b = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mB)}n]·kB, (12)wobei k_R, k_G und k_B Parameter angeben, die Farben des reflektierten Lichtes repräsentieren. Mit den Parametern k_R, k_G und k_B kann die Farbe der Substanz bestimmt werden, beispielsweise mit Gold, Silber oder Kupfer. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß, wie in 11 veranschaulicht, die Parameter k_R, k_G und k_B entsprechend individuellen Betriebearten vorgesehen sind. So sind beispielsweise in einem "Gold"-Betrieb die Parameter k_R, k_G und k_B mit 1,0 bzw. 0,8 bzw. 0,0 festgelegt. Damit kann eine Substanz mit einer Goldfarbe angezeigt werden.
Der Parameter p sowie die Parameter m_R, m_G und m_B sind Parameter, bezüglich der der Koeffizient k₄ in der Gleichung (11) in zweite Teile aufgeteilt ist. Der Unterschied zwischen dem Parameter p und den Parametern m_R, m_G und m_B besteht darin, daß der Parameter p ein gemeinsamer Parameter der drei Primärfarbsignale R, G und B ist und daß die Parameter m_R, m_G und m_B Parameter entsprechend den drei Primärfarbsignalen R, G bzw. B sind. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß in der Gleichung (12) der Koeffizient k₄ gemäß der Gleichung (11) in den Parameter p bezüglich der Richtung (Winkel) der Lichtquelle und in die Parameter m_R, m_G und m_B in bezug auf die Farben (R, G bzw. B) aufgeteilt ist.
Der Parameter p ist ein Parameter zur Verschiebung der Kosinuskurve. Wenn der Parameter p verändert wird, wird die Spitze der in 9B gezeigten Kosinuskurve verschoben. Wenn die Spitze der Kosinuskurve nach links verschoben wird, nimmt der Strahlungswinkel θ der Lichtquelle, wie in 9A veran schaulicht, zu. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß der Parameter p ein Parameter ist zur Bestimmung des Einfallswinkels der Lichtquelle.
Die Parameter m_R, m_G und m_B sind Parameter zur Festlegung von Offset- bzw. Versetzungswerten. 12A veranschaulicht in einer grafischen Darstellung den Zustand, dessen Parameter m_B so festgelegt ist, daß lediglich das B-Signal gegenüber den anderen Signalen R und G versetzt ist. In 12A sind mit den Bezugszeichen 150 Kosinuskurven der R- und G-Signale angegeben. Mit dem Bezugszeichen 151 ist eine Kosinuskurve des B-Signals angegeben. 12B veranschaulicht die Differenz zwischen den Kurven 150 und 151. Die Differenz zwischen den beiden Kurven 150 und 151 ist in der Nähe des Spitzenwertes nahezu Null. Wenn indessen die Kurve von dem Spitzenwert entfernt ist, wird die Differenz groß. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß in der Nähe des Spitzenwertes die Farbabweichung des B-Signals gegenüber den R- und G-Signalen klein ist. Wenn die Kurve von dem Spitzenwert entfernt ist, wird die Farbabweichung des B-Signals gegenüber den Signalen R und G groß.
Die Parameter m_R, m_G und m_B der Versetzungswerte sind so festgelegt, daß Farben von metallischen Schimmern bzw. Glänzen natürlicher angezeigt werden. Um beispielsweise einen Silberglanz natürlicher anzuzeigen, wird die Phase des B-Signals gegenüber den Phasen der R- und G-Signale verschoben. Da die Farbabweichungen der R-, G- und B-Signale bei einem hohen Helligkeitsanteil klein sind, wird somit eine weißliche Silberfarbe erhalten. Wenn die Helligkeit abnimmt, wird die Farbabweichung des B-Signals gegenüber den R- und G-Signalen groß, wodurch eine bläuliche Silberfarbe erhalten wird. Wenn die Phase des B-Signals gegenüber den Phasen der R- und G-Signale abweicht, kann ein natürlicherer Silberglanz angezeigt werden. In entsprechender Weise weicht für eine natürlichere Anzeige eines Kupferglanzes die Phase des R-Signals gegenüber den Phasen der G- und B-Signalen ab.
Der Wert des Parameters n ist als ein geradzahliger Wert, abgesehen von 1, festgelegt. In dem Fall, daß n gegeben ist mit 1, 2, 4 oder 6 (nämlich cos θ, (cos θ)², (cos θ)⁴ oder (cos θ)⁶) ist die Verteilung der Spiegelflächenreflexion so, wie in 13 veranschaulicht. Wie in 13 gezeigt, kann mit dem Parameter n die Ausbreitung des reflektierten Lichtes der Spiegelflächenreflexion bestimmt werden.
Wie oben beschrieben, wird in der Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Rücksicht darauf, daß Berechnungen entsprechend der Gleichung (12) ausgeführt werden, ein Eingangsbild in ein Bild mit einem metallischen Glanz konvertiert. Dieses sind die Parameter in Gleichung (12):

k₀:: Reflexionsverhältnis des Hintergrundlichtes
w_d:: Koeffizient des Diffusionsreflexionslichtes
w_s:: Koeffizient der Spiegelflächenreflexion
k₃:: Anzahl der Lichtquellen der Spiegelflächenreflexion
p:: Einfallswinkel der Lichtquelle
n:: Grad der Ausbreitung bzw. Streuung von reflektiertem Licht der Spiegelflächenreflexion
k_R, k_G und k_B:: Parameter, die Farben reflektierten Lichtes repräsentieren, und
m_R, m_G und m_B:: Parameter von Farbverschiebungen, die ermöglichen, daß ein metallischer Glanz natürlicher angezeigt wird.

14 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel einer Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Beispiel führt die Bildkonvertierungsvorrichtung Berechnungen entsprechend der Gleichung (12) aus und erzeugt ein Bild mit einem metallischen Glanz. Ein Leuchtdichtesignal Y₀ sowie Farbdifferenzsignale U₀ und V₀ werden den Eingangsanschlüssen 1A, 1B bzw. 1C zugeführt. Das Leuchtdichtesignal Y₀ wird einer Vormodifikationsschaltung 2 und einem Tast-Prozessor 3 zugeführt. Eine Steuereinrichtung 4 liefert einen Abschneidepegel CLIP, einen Verstärkungspegel GAIN und einen Versetzungspegel OFFSET an die Vormodifikationsschaltung 2. Ein Ausgangssignal der Vormodifikationsschaltung 2 wird an eine Farbkorrekturschaltung 5 abgegeben.
Wie in 15 veranschaulicht, weist die Farbkorrekturschaltung 5 einen Farbkorrektor 21 und eine Matrixrechenschaltung 22 auf. Der Farbkorrektor 21 weist eine Nachschlagtabelle (LUT) 23 auf, die einen Algorithmus speichert, mit dem die oben beschriebenen Berechnungen entsprechend der Gleichung (12) durchgeführt werden. Die Steuereinrichtung 4 gibt Parameter (k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B) an die Farbkorrekturschaltung 5 ab. Die Nachschlagtabelle 23 ist ein Festwertspeicher ROM, der die Parameter (k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B) speichert und Rechenergebnisse entsprechend den Helligkeitsdaten Y₁ berechnet. Wenn die Parameter (kp, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B) und die Helligkeitsdaten Y₁ an die Adressen der Nachschlagtabelle 23 gegeben werden, werden Rechenergebnisse entsprechend der Gleichung (1) abgegeben.
Mit dem von der Vormodifikationsschaltung 2 her erhaltenen Leuchtdichtesignal Y₁ und den Parametern (k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B) führt die Farbkorrekturschaltung 5 Berechnungen entsprechend der Gleichung (12) unter Heranziehung der Nachschlagtabelle 23 durch. Die resultierenden drei Primärfarbsignale r, g und b werden der Matrixrechenschaltung 22 zugeführt, die ein Komponentensignal erzeugt, bestehend aus dem Leuchtdichtesignal Y₂ und den Farbdifferenzsignalen U₂ und V₂ mit den drei Primärfarbsignalen r, g und b.
Die in 14 dargestellte Vormodifikationsschaltung 2 bestimmt die Abschneidung, die Verstärkung und die Versetzung bzw. den Offset, so daß ein optimaler metallischer Effekt erhalten wird. Die Vormodifikationsschaltung 2 nimmt eine sol che Einstellung der Abschneidung, der Verstärkung des Offsets vor und legt einen solchen optimalen dynamischen Bereich fest, daß ein optimaler metallischer Effekt mittels der Nachschlagtabelle 23 erhalten wird.
Die Farbkorrekturschaltung 5 gibt das Leuchtdichtesignal Y₂ und die Farbdifferenzsignale U₂ und V₂ an Mischschaltungen 6, 7 bzw. 8 ab. Darüber hinaus werden ein Leuchtdichtesignal Y₀ sowie Farbdifferenzsignale U₀ und V₀ von Eingangsanschlüssen 1A, 1B und 1C an die Mischschaltungen 6, 7 bzw. 8 abgegeben.
Der Tast-Prozessor 3 gibt ein Signal zur Steuerung eines Schaltkreises 9 ab. Ein Ausgangssignal des Schaltkreises 9 wird den Mischschaltungen 6, 7 und 8 zugeführt. Ein Tastsignal K1, das heißt ein bestimmtes Mischverhältnis, und ein Tastsignal, welches von dem Tast-Prozessor 3 abgegeben wird, werden an separate Anschlüsse 9B bzw. 9A des Schaltkreises 9 abgegeben. Der Schaltkreis 9 wählt entweder das Mischverhältnis, welches von dem Tast-Prozessor 3 abgegeben ist, oder das bestimmte Mischverhältnis aus. Wenn der Schaltkreis 9 mit dem Anschluß 9A verbunden ist, ist das Tastsignal ausgewählt, das von dem Tast-Prozessor 3 abgegeben wird. Wenn der Schaltkreis 9 mit dem Anschluß 9B verbunden ist, ist das Tastsignal K1 mit dem bestimmten Mischverhältnis ausgewählt.
Der Tast-Prozessor 3 verarbeitet ein eingangsseitiges Leuchtdichtesignal und erzeugt ein Tastsignal K, wenn der Pegel des Leuchtdichtesignals einen bestimmten Wert übersteigt und der Flankenpegel des Leuchtdichtesignals einen bestimmten Wert übersteigt. Wenn der Schaltkreis 9 mit dem Anschluß 9A verbunden ist, ist das Mischverhältnis K entsprechend dem von dem Tast-Prozessor 3 her aufgenommenen Tastsignal bestimmt. Damit kann lediglich ein heller Bereich verarbeitet werden.
Der Tast-Prozessor 3 ist so aufgebaut, wie dies in 16 veranschaulicht ist. Gemäß 16 werden ein Leuchtdichtesignal Y₀, das von einem Eingangsanschluß 30 her aufgenommen wird, und ein bestimmter Wert CRT, der einen gewünschten Pegel repräsentiert, welcher durch den Anwender bestimmt ist, einer Subtrahierschaltung 31 zugeführt. Die Subtrahierschaltung 31 subtrahiert das von dem Eingangsanschluß 30 her aufgenommene Leuchtdichtesignal von dem bestimmten bzw. festgelegten Wert CRT, der den vom Anwender festgelegten gewünschten Pegel repräsentiert. Ein Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 31 wird einer Absolutwert-Rechenschaltung 32 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Absolutwert-Rechenschaltung 32 wird an eine Subtrahierschaltung 33 abgegeben und vom Ausgangssignal von der Absolutwertschaltung 32 subtrahiert. Ein Signal, welches einen Bereich d des zu verarbeitenden Pegels repräsentiert, wird der Subtrahierschaltung 33 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 33 wird einer Verstärkungseinstellschaltung (das heißt einer Multiplizierschaltung) 34 zugeführt. Eine Verstärkung G wird der Verstärkungseinstellschaltung 34 zugeführt. Ein Ausgangssignal der Verstärkungseinstellschaltung 34 wird einer Addierschaltung 35 zugeführt, in der ein Mischverhältnis M hinzuaddiert wird. Ein Ausgangssignal der Addierschaltung 35 wird einer nichtlinearen Konvertierungsschaltung 38 über einen Begrenzer 36 und eine Invertierungsschaltung 37 zugeführt. Ein Ausgangssignal der nichtlinearen Konvertierungsschaltung 38 wird von einem Ausgangsanschluß 39 her erhalten.
Bei dem in 16 dargestellten Aufbau ist der gewünschte zu verarbeitende Pegel mit dem der Subtrahierschaltung 31 zugeführten Pegel CRT bestimmt. Wenn der Pegel des von dem Eingangsanschluß 30 her erhaltenen Leuchtdichtesignal den Pegel CRT übersteigt, gibt die Subtrahierschaltung 31 ein Signal ab. Der Absolutwert des Ausgangssignals der Subtrahierschaltung 31 wird durch die Absolutwert-Rechenschaltung 32 erhalten. Das Ausgangssignal der Absolutwert-Rechenschaltung 32 wird der Subtrahierschaltung 33 zugeführt. Die Subtrahierschaltung 33 bestimmt den Bereich d des zu verarbeitenden Pegels. Die Verstärkungseinstellschaltung 34 bestimmt die Verstärkung entsprechend einem Ausgangssignal der Subtrahier schaltung 33. Das Mischverhältnis ist entsprechend dem Mischverhältnis M bestimmt, welches der Addierschaltung 35 zugeführt wird. Das Ausgangssignal der Addierschaltung 35 wird der nichtlinearen Konvertierungsschaltung 38 über den Begrenzer 36 und die Invertierungsschaltung 37 zugeführt. Der Begrenzer 36 begrenzt das Ausgangssignal auf dem Bereich des Mischverhältnisses. Die Invertierungsschaltung 37 invertiert einen zu verarbeitenden Teil bzw. Bereich und den anderen nicht zu verarbeitenden Teil bzw. Bereich. Die nichtlineare Konvertierungsschaltung 38 konvertiert die Verteilung des Signalpegels entsprechend einer bestimmten nichtlinearen Konversionskurve. Das Ausgangssignal der nichtlinearen Konvertierungsschaltung 38 wird von dem Ausgangsanschluß 39 erhalten. Wenn der Helligkeitspegel den bestimmten Wert übersteigt, wird somit das Tastsignal mit dem bestimmten Mischverhältnis vom Ausgangsanschluß 39 erhalten.
In 14 werden das Leuchtdichtesignal Y₀ und die Farbdifferenzsignale U₀ und V₀ von den Eingangsanschlüssen 1A, 1B bzw. 1C her erhalten, und das Leuchtdichtesignal Y₂ sowie die Farbdifferenzsignale U₂ und V₂, die von der Farbkorrekturschaltung 5 her erhalten werden, werden in einem bestimmten Mischverhältnis durch die Mischschaltungen 6, 7 bzw. 8 gemischt. Das Mischverhältnis ist entsprechend dem von. dem Schaltkreis 9 her erhaltenen Tastsignal bestimmt. Unter der Annahme, daß das Mischverhältnis mit K gegeben ist, geben die Mischschaltungen 6, 7 und 8 das Leuchtdichtesignal Y_OUT und die Farbdifferenzsignale U_OUT und V_OUT von den Anschlüssen 11, 12 bzw. 13 ab, wobei folgende Beziehungen gelten: Yout = (Y2 – Y0)K + Y0 Uout = (U2 – U0)K + U0 Vout = (V2 – V0)K + V0 (13)
Mit Hilfe des oben beschriebenen Aufbaus werden das Leuchtdichtesignal Y₀ sowie die Farbdifferenzsignale U₀ und V₀, das heißt die von den Eingangsanschlüssen 1A, 1B und 1C her er haltenen Signale der Farbkorrekturschaltung 5 über die Vormodifikationsschaltung 2 zugeführt. Die Farbkorrekturschaltung 5 konvertiert Farben mit durch die Terme (10) repräsentierten Berechnungen und gibt das resultierende Signal über die Mischschaltungen 6, 7 und 8 ab. Damit kann ein Bild eines Videosignals einer aus Keramik hergestellten Puppe so verarbeitet werden, daß ein Bild einer aus Gold, Silber oder Kupfer bestehenden Puppe angezeigt wird.
Darüber hinaus kann durch Bestimmen der Parameter (k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B), die von der Steuereinrichtung 4 an die Farbkorrekturschaltung 5 abgegeben werden, entsprechend einem Eingangsbild ein Bild mit einem optimalen metallischen Glanz auf einer Echtzeitbasis erhalten werden.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel besteht die Farbkorrekturschaltung 21 entsprechend der Formel (10) aus der Nachschlagtabelle 23, wie dies unter Bezugnahme auf 15 erläutert worden ist. Alternativ dazu kann die Nachschlagtabelle in der Vormodifikationsschaltung 2 enthalten sein.
Bei dem oben beschriebenen Beispiel ist das Eingangs-Videosignal ein zusammengesetztes Videosignal, bestehend aus dem Luminanzsignal Y und den Farbdifferenzsignalen U und V. Alternativ dazu können drei Primärfarb-Videosignale R, G, B eingegeben werden. 17 veranschaulicht ein Blockdiagramm des Aufbaus in einem solchen Falle.
Gemäß 17 werden die drei Primärfarbsignale R₀, G₀ und B₀ den Eingangsanschlüssen 51A, 51B bzw. 51C zugeführt. Diese drei Primärfarbsignale R₀, G₀ und B₀ werden einer Matrixschaltung 52 zugeführt. Die Matrixschaltung 52 erzeugt ein Leuchtdichtesignal Y₀ mit den drei Primärfarbsignalen R, G und B. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Matrixschaltung 52 die folgende Berechnung ausführt: Y0 = 0,11R0 + 0,30G0 + 0,59B0
Demgemäß wird das Leuchtdichtesignal Y₀ mit den drei Primärfarbsignalen R₀, G₀ und B₀ erzeugt und an eine Vormodifikationsschaltung 53 sowie an einen Tast-Prozessor 54 abgegeben.
Eine Steuereinrichtung 55 gibt einen Klemmpegel CLIP, einen Verstärkungspegel GAIN und einen Offset-Pegel OFFSET an die Vormodifikationsschaltung 53 ab. Ein Ausgangssignal Y der Vormodifikationsschaltung 53 wird einer Farbkorrekturschaltung 56 zugeführt.
Die Farbkorrekturschaltung 56 weist eine Nachschlagtabelle (ähnlich der Nachschlagtabelle LUT 23) auf, mit deren Hilfe Berechnungen entsprechend der Gleichung (12) durchgeführt werden. Die Steuereinrichtung 55 gibt die Parameter (k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B) an die Farbkorrekturschaltung 56 ab.
Mit dem Ausgangssignal Y₁ der Vormodifikationsschaltung 53 und den Parametern (k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B) führt die Farbkorrekturschaltung 56 die Berechnungen entsprechend der Gleichung (12) unter Heranziehung der Nachschlagtabelle durch. Die resultierenden drei Primärfarbsignale r, g und b werden den Mischschaltungen 57, 58 bzw. 59 zugeführt.
Ein Ausgangssignal eines Schaltkreises 60 wird den Mischschaltungen 57, 58 und 59 zugeführt. Ein Tastsignal K₁ zur Bestimmung bzw. Festlegung eines bestimmten Mischverhältnisses und ein Tastsignal K, welches von dem Tast-Prozessor 54 her erhalten wird, werden dem Schaltkreis 60 zugeführt. Der Schaltkreis 60 wählt das von dem Tast-Prozessor 54 her erhaltene Tastsignal K oder das Tastsignal K₁ mit dem bestimmten Mischverhältnis aus.
Der Tast-Prozessor 54 arbeitet in ähnlicher Weise wie der Tast-Prozessor 3; er verarbeitet das eingangsseitige Leuchtdichtesignal und erzeugt ein Tastsignal K. Wenn beispielsweise der Pegel des Leuchtdichtesignals einen bestimmten Wert überschreitet oder der Flankenpegel des betreffenden Signals einen bestimmten Wert übersteigt, dann gibt der Tast-Prozessor 54 das Tastsignal K ab. Wenn der Schaltkreis 60 mit einem Anschluß 60A verbunden ist, bestimmt der Tast-Prozessor 54 das Mischverhältnis entsprechend dem Tastsignal K. Wenn der Schaltkreis 60 mit einem Anschluß 60B verbunden ist, bestimmt der Tast-Prozessor 54 das bestimmte Mischverhältnis K₁.
Die Mischschaltungen 57, 58 und 59 mischen die drei Primärfarbsignale R₀, G₀ und B₀, die von den Eingangsanschlüssen 51A, 51B bzw. 51C her erhalten werden, mit drei Primärfarbsignalen r, g und b, die von der Farbkorrekturschaltung 56 her erhalten werden, und zwar in einem Mischverhältnis, das von dem Schalter 60 her geliefert wird. Die Ausgangssignale der Mischschaltungen 57, 58 und 59 werden als drei Primärfarbsignale R_OUT, G_OUT und B_OUT von den Ausgangsanschlüssen 61, 62 bzw. 63 abgegeben.
Wie oben beschrieben, kann die Bildkonvertierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Eingangs-Videobild in ein Bild mit einem metallischen Glanz konvertieren. Eine derartige Bildkonvertierungsvorrichtung kann in einem Spezialeffekt-Bildeditiersystem angeordnet bzw. untergebracht sein. 18 veranschaulicht in einem Blockdiagramm ein Beispiel eines derartigen Spezialeffekt-Bildeditiersystems gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Videosignal V_A, das einer Bildverarbeitung zu unterziehen ist, wird einem Eingangsanschluß 71 zugeführt. Ein Videosignal V_B wird als ein Hintergrundsignal einem Eingangsanschluß 72 zugeführt. Tastsignale K_A und K_B, welche Positionen der Videosignale V_A und V_B auf dem Anzeigeschirm festlegen, werden Eingangsanschlüssen 73 bzw. 74 zugeführt. Die Tastsignale K_A und K_B werden einer Steuereinrichtung 77 zugeführt.
Das von dem Eingangsanschluß 71 her erhaltene Videosignal V_A wird einer Farbkonvertierungsschaltung 75 zugeführt. Die Farbkonvertierungsschaltung 75 führt einen Farbkonvertierungsprozeß bezüglich des Eingangs-Videosignals V_A durch. Die Farbkonvertierungsschaltung 75 verarbeitet das Eingangs-Videosignal mit dem in 14 oder 17 gezeigten Aufbau derart, daß ein Bild mit einem metallischen Glanz erzeugt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn das Eingangsbild eine aus Keramik hergestellte Puppe ist, das Bild derart verarbeitet wird, daß ein Bild einer aus Gold oder Silber bestehenden Puppe angezeigt wird. Die Farbkonvertierungsschaltung 75 kann außerdem das Schwarze und Weiße eines Bildes invertieren.
Ein Ausgangssignal der Farbkonvertierungsschaltung 75 wird einer Bildkonvertierungsschaltung 76 zugeführt. Die Bildkonvertierungsschaltung 76 führt beispielsweise eine Verarbeitung zur Vergrößerung eines Bildes, zur Verkleinerung eines Bildes, zur Verschiebung eines Bildes und zur Drehung eines Bildes durch. Derartige Prozesse werden dadurch ausgeführt, daß ein Videosignal in einem Vollbildspeicher gespeichert wird und daß eine Adresse des Vollbildspeichers gesteuert wird.
Die Farbkonvertierungsschaltung 75 und die Bildkonvertierungsschaltung 76 werden durch die Steuereinrichtung 77 gesteuert. Ein Signal wird von einer Steuertafel bzw. einem Steuerfeld 78 an die Steuereinrichtung 77 abgegeben. Entsprechend dem Eingangssignal der Steuertafel 78 werden verschiedene Parameter für die Farbkonvertierungsschaltung 75 und die Bildkonvertierungsschaltung 76 erzeugt. Die Parameter werden von der Steuereinrichtung 77 an die Farbkonvertierungsschaltung 75 und die Bildkonvertierungsschaltung 76 abgegeben.
Die Farbkonvertierungsschaltung 75 und die Bildkonvertierungsschaltung 76 führen verschiedene Bildverarbeitungen be züglich des Eingangs-Videosignals V_A durch. Das verarbeitete Videosignal wird an eine Kombinationseinrichtung 79 abgegeben. Das Videosignal V_B wird von dem Eingangsanschluß 72 an die Kombinationseinrichtung 79 abgegeben. Die Kombinationseinrichtung 79 kombiniert das Videosignal V_A, welches verarbeitet und von dem Eingangsanschluß 71 her aufgenommen worden ist, mit dem von dem Eingangsanschluß 72 her erhaltenen Videosignal V_B entsprechend einem Tastsignal. Das kombinierte Videosignal wird von einem Ausgangsanschluß 81 erhalten. Darüber hinaus wird ein Tastsignal von einem Ausgangsanschluß 82 erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe von Helligkeitsdaten des Eingangs-Videosignals und bestimmten Parametern eine Schaltung, die das Eingangs-Videosignal in ein Bild mit metallischem Glanz konvertiert, ausgeführt werden. Mittels der Helligkeits-Daten ist ein Prozeß zur Konvertierung zweidimensionaler Daten in dreidimensionale Daten nicht erforderlich.
Darüber hinaus besteht eine Schaltung, die derartige Berechnungen durchführt, aus einer Nachschlagtabelle. Demgemäß ist die resultierende Schaltung vereinfacht und arbeitet mit hoher Geschwindigkeit. Überdies können mit Parametern Charakteristiken entsprechend einem Muster auf Echtzeitbasis festgelegt werden.
Darüber hinaus kann mit einer Vormodifikationsschaltung, die in einer vorderen Stufe von der Schaltung aus angeordnet ist, welche derartige Berechnungen durchführt, der Dynamikbereich der Nachschlagtabelle bestimmt werden. Überdies kann mit einem Tast-Prozessor ein Prozeß zur Erzeugung eines Bildes mit einem metallischen Glanz ausgeführt werden, wenn der Helligkeitspegel einen bestimmten Wert überschreitet.

Claims

Vorrichtung zur Konvertierung eines Bildes eines Eingangs-Videosignals, mit einer Helligkeitssignal-Gewinnungseinrichtung zur Gewinnung eines Helligkeitssignals aus dem Eingangs-Videosignal; einer Einrichtung (4, 55) zur Abgabe von festgelegten bzw. bestimmten Parametern zur Konvertierung des Bildes; und einer Recheneinrichtung (5, 56) zur Durchführung von Berechnungen für die Erzeugung eines Effektes bezüglich des Bildes des Eingangs-Videosignals mittels dem von der Helligkeitssignal-Gewinnungseinrichtung gewonnen Helligkeitssignal und der von der Parameter-Abgabeeinrichtung (4, 55) abgegebenen Parameter, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (5, 56) Berechnungen für die Erzeugung eines metallischen Glanzes bzw. Schimmers bezüglich des Bildes des Eingangs-Videosignals durchführt, wobei für den metallischen Glanz bzw. Schimmer Diffusreflexionen entsprechend der Gleichung: Rd = wd Y1 I undSpiegelreflexionen entsprechend der Gleichung: Rs = ws { cos (k3 Y1 + k4)}n Ibestimmt werden, wobei R_d, R_s die Lichtintensität des reflektierten Lichtes für die Diffus- bzw. Spiegelreflexion ist, I die Lichtintensität des einfallenden Lichtes ist, w_d ein Diffusionskoeffizient des Reflexionslichtes, w_s ein Koeffizient der Spiegelflächenreflexion, Y₁ ein aus dem Helligkeitssignal gewonnener Helligkeitswert ist, k₃ eine Anzahl von Lichtquellen der Spiegelflächenreflexionen ist, k₄ ein Einfallswinkel einer die Reflexion verursachenden Lichtquelle ist, und n ein Streugrad des reflektierten Lichtes einer Spiegelflächenreflexion ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (5, 56) eine Nachschlagtabelle (23) enthält, mittels der die Berechnungen ausgeführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, eine in der Signalverarbeitung vor der Recheneinrichtung (5, 56) angeordneten Amplituden-Festlegungseinrichtung (2, 53) zur Festlegung einer Amplitudencharakteristik des an die Recheneinrichtung (5, 56) abgegebenen Helligkeitssignals.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, eine in der Signalverarbeitung nach der Recheneinrichtung (5, 56) angeordneten Kombinationseinrichtung (6..7, 57..59) zur Kombination eines durch die Recheneinrichtung (5, 56) konvertierten Videosignals und des Eingangs-Videosignals entsprechend einem Tastsignal.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet dadurch, eine in der Signalverarbeitung vor der Amplituden-Festlegungseinrichtung (2, 53) angeordneten Matrix- Rechenschaltung (52) zur Gewinnung der Leuchtdichtesignalkomponente aus drei Primärfarbsignalen R, G, B des Eingangs-Videosignals, wobei die Recheneinrichtung (5, 56) eine Farbkorrekturschaltung aufweist, die farbkorrigierte Signale erzeugt, die repräsentativ sind für einen metallischen Glanz, und die Kombinationseinrichtung (6..7, 57..59) Mischschaltungen aufweist, die die farbkorrigierten Signale mit dem Eingangs-Videosignal entsprechend einem Mischverhältnis zur Erzeugung eines Ausgangs-Videosignals, welches ein Bild mit einem metallischen Glanz bzw. Schimmer präsentiert, mischt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischschaltungen primäre Farb-Ausgangssignale, die das Eingangsbild mit einem metallischen Glanz bzw. Schimmer repräsentieren, entsprechend den Gleichungen: ROUT = (r – R0) K + R0 GOUT = (g – G0) K + G0 BOUT = (b – B0) K + B0 erzeugen, wobei R_OUT, G_OUT, B_OUT die Primärfarb-Ausgangssignale sind, welche das Eingangsbild mit einem metallischen Glanz bzw. Schimmer repräsentieren, r, g, b die farbkorrigierten Signale sind, die von der Farbkorrekturschaltung abgegeben werden, R₀, G₀, B₀ die Primärfarbsignale des Eingangs-Videosignals sind, und K ein Mischverhältnis ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkorrekturschaltung farbkorrigierte Ausgangssignale r, g, b erzeugt, welche kennzeichnend sind für einen metallischen Glanz bzw. Schimmer, entsprechend den Gleichungen: r = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mR)}n]·kR g = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mG)}n]·kG b = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mB)}n]·kB wobei Y₁ der Wert der extrahierten Leuchtdichtekomponente ist und k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B die bestimmten Parameter sind, wobei k₀ das Reflexionsverhältnis des Hintergrundlichtes ist, w_d ein Diffusionskoeffizient des Reflexionslichtes ist, w_s ein Koeffizient der Spiegelflächenreflexion ist, k₃ eine Anzahl von Lichtquellen der Spiegelflächenreflexionen ist, p ein Einfallswinkel einer die Reflexion verursachenden Lichtquelle ist, n ein Streugrad des reflektierten Lichtes einer Spiegelflächenreflexion, k_R, k_G und k_B Parameter, die Farben des reflektierten Lichtes repräsentieren, sind und m_R, m_G und m_B Parameter für Farbversetzungen bedeuten, die ermöglichen, daß ein metallischer Glanz bzw. Schimmer natürlicher angezeigt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von r, g, b entsprechend den Gleichungen für gegebene bestimmte Parameter in der Nachschlagtabelle (23) gespeichert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von k_R, k_G und k_B für einen goldfarbenen Glanz bzw. Schimmer 1,0 bzw. 0,8 bzw. 0,0 sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von k_R, k_G und k_B für einen silberfarbenen Glanz bzw. Schimmer 0,8 bzw. 0,8 bzw. 1,0 sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von k_R, k_G und k_B für einen kupferfarbenen Glanz bzw. Schimmer 0,5 bzw. 0,5 bzw. 0,5 sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tast-Prozessor (3, 54) vorgesehen ist, dem die Leuchtdichtesignalkomponente von der Matrix-Rechenschaltung (52) zur Erzeugung des Tastsignals zugeführt wird, für die Steuerung des Mischverhältnisses der Mischschaltungen in dem Fall, daß die Amplitude der Leuchtdichtesignalkomponente und ein Flankenpegel der Leuchtdichtesignalkomponente jeweils einen bestimmten Wert übersteigt.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Tast-Prozessor (3, 54) umfaßt: eine erste Subtrahierschaltung (31) zur Heranziehung der Differenz der extrahierten Luminanzkomponente und eines Signals mit einem durch einen Vorrichtungsanwender bestimmten Wert zur Erzeugung eines ersten Differenzsignals, eine Absolutwertschaltung (32), der das erste Differenzsignal zur Abgabe eines Absolutwertes des ersten Differenzsignals zugeführt wird, eine zweite Subtrahierschaltung (33) zur Heranziehung der Differenz des Absolutwertes des ersten Differenzsignals und eines Signals, welches einen Bereich des zu verarbeitenden Pegels repräsentiert, für die Erzeugung eines zweiten Differenzsignals, eine Verstärkungseinstellschaltung (34) mit einer durch einen Vorrichtungsanwender bestimmten Verstärkung, der das zweite Differenzsignal zur Erzeugung eines in der Verstärkung eingestellten Ausgangssignals zugeführt wird, eine Addierschaltung (35) zur Kombination des in der Verstärkung eingestellten Ausgangssignals mit einem vom Vorrichtungsanwender zugeführten Signal, welches einen Wert eines Mischverhältnisses repräsentiert, eine Begrenzerschaltung (36), der ein Ausgangssignal der Addierschaltung (35) für die Erzeugung eines Ausgangssignals zugeführt wird, welches im Bereich des Mischverhältnisses begrenzt ist, eine Invertierungsschaltung (37), der ein Ausgangssignal von der Begrenzerschaltung (36) zur Invertierung eines zu verarbeitenden und eines weiteren nicht zu verarbeitenden Teiles zugeführt ist, und eine nichtlineare Konvertierungsschaltung (38), der ein Ausgangssignal der Invertierungsschaltung (37) für eine Konvertierung einer Verteilung des Signalpegels des betreffenden Signals zugeführt ist, derart, daß sie einer bestimmten nichtlinearen Konversionskurve entspricht, und Abgabe des Tastsignals.
Verfahren zur Konvertierung eines Bildes eines Eingangs-Videosignals, mit den Schritten a) Gewinnen eines Helligkeitssignals aus dem Eingangs-Videosignal, b) Festlegen von Parametern zur Konvertierung des Bildes und c) Durchführen von Berechnungen (5, 56) für die Erzeugung eines Effektes bezüglich des Bildes des Eingangs-Videosignals mittels dem gewonnenen Helligkeitssignal und den festgelegten Parametern dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt c) Berechnungen für die Erzeugung eines metallischen Glanzes bzw. Schimmers bezüglich des Bildes des Eingangs-Videosignals durchführt werden, wobei für den metallischen Glanz bzw. Schimmer Diffusreflexionen entsprechend der Gleichung: Rd = wd Y1 I undSpiegelreflexionen entsprechend der Gleichung: Rs = ws{ cos(k3 Y1 + k4)}n Ibestimmt werden, wobei R_d, R_s die Lichtintensität des reflektierten Lichtes für die Diffus- bzw. Spiegelreflexion ist, I die Lichtintensität des einfallenden Lichtes ist, w_d ein Diffusionskoeffizient des Reflexionslichtes, w_s ein Koeffizient der Spiegelflächenreflexion, Y₁ ein aus dem Helligkeitssignal gewonnener Helligkeitswert ist, k₃ eine Anzahl von Lichtquellen der Spiegelflächenreflexionen ist, k₄ ein Einfallswinkel einer die Reflexion verursachenden Lichtquelle ist, und n ein Streugrad des reflektierten Lichtes einer Spiegelflächenreflexion ist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt c) die Berechnungen (5, 56) mittels einer Nachschlagtabelle (23) ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Amplitudencharakteristik des für die Berechnungen abgegebenen Helligkeitssignals bestimmt wird (2, 53).
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch einen Schritt d), in dem ein Videosignal, das in dem Schritt c) einer Bildkonvertierung unterzogen worden ist, und das Eingangs-Videosignal kombiniert (6..7, 57..59) werden.
Verfahren nach Anspruch 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leuchtdichtesignalkomponente aus drei Primärfarbsignalen R, G, B des Eingangs-Videosignals gewonnen wird, wobei in dem Schritt c) farbkorrigierte Signale erzeugt werden, die repräsentativ sind für einen metallischen Glanz, und in dem Schritt d) die farbkorrigierten Signale mit dem Eingangs-Videosignal entsprechend einem Mischverhältnis zur Erzeugung eines Ausgangs-Videosignals, welches ein Bild mit einem metallischen Glanz bzw. Schimmer präsentiert, gemischt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischschritt Primärfarb-Ausgangssignale, die das Eingangsbild mit einem metallischen Glanz bzw. Schimmer repräsentieren, entsprechend den Gleichungen: ROUT = (r – R0) K + R0 GOUT = (g – G0) K + G0 BOUT = (b – B0) K + B0 liefert, wobei R_OUT, G_OUT, B_OUT die Primärfarb-Ausgangssignale sind, welche das Eingangsbild mit einem metallischen Glanz bzw. Schimmer repräsentieren, r, g, b die farbkorrigierten Signale sind, die von der Farbkorrekturschaltung abgegeben werden, R₀, G₀, B₀ die Primärfarbsignale des Eingangs-Videosignals sind, und K ein Mischverhältnis ist.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbkorrekturschritt ausgangsseitige farbkorrigierte Signale r, g, b, die kennzeichnend sind für einen metallischen Glanz bzw. Schimmer, entsprechend den Gleichungen: r = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mR)}n]·kR g = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mG)}n]·kG b = [k0 + wd·Y1 + ws{cos (k3·Y1 + p + mB)}n]·kB erzeugt, wobei Y₁ der Wert der extrahierten Leuchtdichtekomponente ist und k₀, w_d, w_s, k₃, p, n, k_R, k_G, k_B, m_R, m_G und m_B die bestimmten Parameter sind, wobei k₀ das Reflexionsverhältnis des Hintergrundlichtes ist, w_d ein Diffusionskoeffizient des Reflexionslichtes ist, w_s ein Koeffizient der Spiegelflächenreflexion ist, k₃ eine Anzahl von Lichtquellen der Spiegelflächenreflexionen ist, p ein Einfallswinkel einer die Reflexion verursachenden Lichtquelle ist, n ein Streugrad des reflektierten Lichtes einer Spiegelflächenreflexion, k_R, k_G und k_B Parameter, die Farben des reflektierten Lichtes repräsentieren, sind und m_R, m_G und m_B Parameter für Farbversetzungen bedeuten, die ermöglichen, daß ein metallischer Glanz bzw. Schimmer natürlicher angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 15 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von r, g, b entsprechend den Gleichungen für gegebene bestimmte Parameter in der Nachschlagtabelle (23) gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von k_R, k_G und k_B für einen goldfarbenen Glanz bzw. Schimmer 1,0 bzw. 0,8 bzw. 0,0 sind.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von k_R, k_G und k_B für einen silberfarbenen Glanz bzw. Schimmer 0,8 bzw. 0,8 bzw. 1,0 sind.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte von k_R, k_G und k_B für einen kupferfarbenen Glanz bzw. Schimmer 0,5 bzw. 0,5 bzw. 0,5 sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24 dadurch gekennzeichnet, daß das Tastsignal aus der Leuchtdichtesignalkomponente zur Steuerung des Mischungsverhältnisses erzeugt wird, wenn die Amplitude der Leuchtdichtesignalkomponente und ein Flankenpegel der Leuchtdichtesignalkomponente jeweils bestimmte Werte übersteigen.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastsignal-Erzeugungsschritt umfaßt: Heranziehen (31) der Differenz der extrahierten Leuchtdichtesignalkomponente und eines Signals mit einem durch einen Anwender des Verfahrens bestimmten Wert zur Erzeugung eines ersten Differenzsignals, Abgabe (32) eines Absolutwerts des ersten Differenzsignals, Heranziehen (33) der Differenz des Absolutwerts des ersten Differenzsignals und eines Signals, welches einen Bereich des zu verarbeitenden Pegels repräsentiert, für die Erzeugung eines zweiten Differenzsignals, Verstärkungseinstellung (34) mittels einer durch einen Anwender des Verfahrens bestimmten Verstärkung des zweiten Differenzsignals zur Erzeugung eines in der Verstärkung eingestellten Ausgangssignals, Kombinieren (35) des in der Verstärkung eingestellten Ausgangssignals mit einem Signal, welches vom Anwender der Vorrichtung abgegeben ist, zur Darstellung eines Wertes eines Mischverhältnisses, Begrenzen (36) eines Ausgangssignals der Addierschaltung, so daß es im Bereich des Mischverhältnisses liegt, zur Erzeugung eines im Bereich begrenzten Signals, Invertieren (37) eines Teiles des zu verarbeitenden bereichsbegrenzten Signals und eines weiteren Teiles des nicht zu verarbeitenden bereichsbegrenzten Signals und nichtlineare Konvertierung (38) eines Signals, welches aus dem Invertierungsschritt (37) resultiert zur Konvertierung einer Verteilung des Signalpegels des betreffenden Signals derart, daß es einer bestimmten nichtlinearen Konversionskurve entspricht, und Abgabe des Ergebnisses als Tastsignal.