Limpieza por infrarrojos

La limpieza por infrarrojos es una técnica que utilizan algunos escáneres de película y escáneres planos para reducir o eliminar el efecto del polvo y los arañazos en el escaneo final . Funciona capturando un canal infrarrojo adicional del escaneo en la misma posición y resolución que los tres canales de color visibles (rojo, verde y azul). El canal infrarrojo, en combinación con los otros canales, se utiliza para detectar la ubicación de arañazos y polvo. Una vez localizados, estos defectos se pueden corregir mediante escalado o reemplazar mediante relleno .

Los tres tintes de color en las emulsiones típicas de película en color son en gran medida transparentes a la luz infrarroja, por lo que la imagen infrarroja es casi uniformemente nítida, a diferencia de las imágenes RGB . ^{[ 1 ]} Por otro lado, el polvo absorbe y los arañazos dispersan la luz infrarroja. ^{[ 2 ]} Cualquier mota de polvo o arañazo aparece como una marca oscura en la imagen infrarroja, lo que facilita su detección y corrección.

Los píxeles parcialmente ocluidos (por ejemplo, cuando el polvo solo oculta una pequeña parte del píxel) pueden corregirse mediante escalado. El valor infrarrojo del píxel indica la fracción de oclusión, y los valores RGB pueden escalarse adecuadamente.

Si la mayor parte o la totalidad de un píxel está ocluida, el escalado no es factible. En su lugar, el valor del píxel se puede interpolar a partir de píxeles cercanos que sí estén ocultos (relleno de imágenes).

La limpieza por infrarrojos no es posible con soportes que no son transparentes a la luz infrarroja. En particular, las partículas de plata en las películas de haluro de plata en blanco y negro responden por igual a la luz visible e infrarroja , sin diferencia alguna entre píxeles oscuros y polvo, por lo que la limpieza por infrarrojos no es posible. La limpieza por infrarrojos sí funciona con películas cromogénicas en blanco y negro, que no contienen partículas de plata.

Algunos tintes de película también bloquean los infrarrojos en gran medida; la limpieza infrarroja funciona con la película de diapositivas Ektachrome , pero es más difícil encontrar motas de polvo con los tintes que bloquean los infrarrojos utilizados en Kodachrome . Algunos algoritmos de software, como la última implementación de ICE ( Nikon Super Coolscan LS-9000 ED con Digital ICE Professional ^{[ 3 ]} ), VueScan ^{[ 4 ]} y SilverFast [ ^{5 ]} , afirman utilizar la limpieza infrarroja para encontrar motas de polvo incluso al escanear Kodachrome ^.

Los escáneres utilizan tres técnicas diferentes para lograr esto:

• Los escáneres de película Nikon utilizan cuatro diodos emisores de luz de colores que se encienden y apagan de forma intermitente, uno a la vez. Estos LED se encienden y apagan en cada posición de escaneo, la luz es captada por una matriz lineal y, a continuación, el CCD se desplaza a la siguiente línea de escaneo.
• Los escáneres de película Minolta utilizan una fuente de luz visible constante junto con una fuente de luz infrarroja pulsada. En cada posición de escaneo, el escáner emplea una matriz lineal RGB para analizar la película en RGB y RGB+Infrarrojo. Este método es tan rápido como el de Nikon, ya que solo requiere una pasada física sobre la película.
• Los escáneres planos y algunos escáneres de película cuentan con dos fuentes de luz distintas: una RGB y otra infrarroja. Estos escáneres realizan dos pasadas sobre la película: una para la luz RGB y otra para la infrarroja. Este método es más lento que el de Nikon o Minolta, ya que requiere dos pasadas. Además, produce imágenes de menor calidad, puesto que es necesario utilizar software para alinear las dos pasadas. Por si fuera poco, las dos fuentes de luz suelen tener un enfoque diferente, lo que genera imágenes distorsionadas en la dirección del sensor CCD, lo que también resulta en una menor calidad de imagen.

IBM desarrolló y patentó originalmente la limpieza por infrarrojos, y posteriormente cedió la licencia de esta patente a Applied Science Fiction (ASF). Canon tenía un acuerdo de licencia cruzada de patentes con IBM, por lo que pudo utilizar la patente de limpieza por infrarrojos de IBM. Canon no podía usar la marca registrada Digital ICE , así que la denominó Film Automatic Retouching and Enhancement (FARE). Otras empresas, como Hamrick Software y LaserSoft Imaging , desarrollaron de forma independiente algoritmos de limpieza por infrarrojos completamente diferentes al algoritmo patentado por IBM.

Posteriormente, ASF quebró, tras haber invertido todo su capital en el desarrollo del revelado de película seca en un quiosco, en un momento en que la fotografía digital estaba reemplazando a la película. Kodak adquirió los activos de ASF, pero no utilizó ninguna de sus tecnologías.

• US 5266805 , Edgar, Albert D., "Sistema y método para la recuperación de imágenes", publicado el 30 de noviembre de 1993.  Patente de eliminación de polvo por infrarrojos. Columnas 3-4 : "En consecuencia, la imagen infrarroja puede servir como indicador o mapa de la posición espacial de estas imperfecciones no visuales en el medio, permitiendo así la recuperación de la imagen subyacente deseada".

• Sitio web oficial de Kodak Digital ICE
• Digital ICE: Detección y corrección de defectos mediante escáneres infrarrojos. Dr. Gabriel Fielding, Eastman Kodak Company.
• US 5969372 , Stavely, Donald J.; Bloom, Daniel M. y Battles, Amy E. et al., "Escáner de película con corrección de polvo y arañazos mediante iluminación de campo oscuro", publicado el 19 de octubre de 1999. 
• JLC Sanz, F. Merkle y KY Wong, " Inspección visual digital automatizada con microscopía de campo oscuro " J. Opt. Soc. Am. A 2, 1857-1862 (1985)
• Michael J. Steinle, K. Douglas Gennetten Diseño de un escáner con visión de color (pdf) Archivado el 16 de abril de 2012 en Wayback Machine Revista Hewlett-Packard Agosto de 1993 págs. 52-58
• http://andreas.rick.free.fr/sane/dustremove.html
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• US 5673336 , Edgar, Albert Durr y Kasson, James Matthews, "Eliminación automática de color cruzado", publicado el 30 de septiembre de 1997 
• "Tarifa", Tecnología (explicación), Canon, archivado del original el 19/10/2006.
• "Kodak Digital ICE", Productos (descripción general), ASF, archivado del original el 21/01/2007 , recuperado el 26/11/2012..