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Verfahren und Vorrichtung für kopierfähige autotypische Bildzerlegung.
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren samt Vorrichtung und ermöglicht ohne Zuhilfenahme der photographisehen Kamera kopierfähige autotypische Halbtonzerlegungen herzustellen.
Bekanntlich müssen in den Drucktechniken die Tonwerte einer wiederzugebenden Vorlage, um überhaupt in der Druckpresse verarbeitet werden zu können, mittels Raster in begrenzte druckfähige Elemente zerlegt werden. Bisher geschieht diese Zerlegung mit wenigen Ausnahmen in der photographischen Kamera. Die Rasterzerlegung des Negativs wie auch des Positivs in der photographischen Kamera erfordert jedoch die Heranziehung von Reproduktionsapparaten, die mit zunehmender Grösse der Formate der Vorlagen ungemein kostspielige und selten ausnutzbare Geräte sind. Überdies lässt auch die Exaktheit der Rasterzerlegung in der Kamera vieles zu wünschen übrig, da durch die dort auftretenden Lichtbeugungserscheinungen speziell die Details der Schattenpartien des Bildes verlorengehen.
Zu den Arbeitsmethoden, die unter Ausschaltung der photographischen Kamera vor sich gehen, gehören die Verfahren gemäss Patent Nr. 42242 (Albert) und den britischen Patenten Nr. 29431, A. D. 1909 (Rennie), und Nr. 15845, A. D. 1893 (Albert). Bie diesen Kopierverfahren erfolgt die Rasterzerlegung durchwegs unter Heranziehung von Kopierschiehten geringer Lichtempfindlichkeit unmittelbar auf die Druckplatten aus Metall oder Stein, die erst durch den darauffolgenden Ätzprozess druckfähig werden. Bei diesem Prozess müssen auch die meist sehr umfangreichen Korrekturen der Ton-oder Farbwerte vorgenommen werden. Die Fertigstellung eines Druckträgers erfordert somit sehr präzise und kostspielige Arbeit.
Zufolge Abnutzung beim fortlaufenden Druckprozess werden aber die Druckträger bald stark abgenutzt und unbrauchbar und sie müssen daher dann durch neue ersetzt werden, was zur weiteren Folge hat, dass auch die Rasterzerlegungen neuerlich durchgeführt werden müssen und ebenso die vorgenannten Korrekturen im Ätzprozess. Da bei diesen bekannten Verfahren, wie bereits erwähnt, nur Kopiersehichten geringer Lichtempfindlichkeit, wie Chromat-und ähnliche Schichten, zur Anwendung kommen, müssen zu ihrer Belichtung sehr starke Lichtquellen (Bogenlampen) herangezogen werden und dies während beträchtlicher Zeitdauer, wobei zum Zwecke der Abstufung der Tonwerte eine einzige bewegte, doch starke Lichtquelle verwendet wird oder mehrere starke, entsprechend angeordnete feststehende Lichtquellen gleichzeitig zur Anwendung gelangen.
Die bekannten Methoden sind für die Reproduktion ganz grosser Bildformate durchwegs unbrauchbar, weil zwecks vollständig gleichmässiger Bestrahlung der Abstand des lichtempfindlich gemachten Druckträgers von der Lichtquelle sehr vergrössert werden muss. Nachdem die Aktinität der Lichtstrahlen mit dem Quadrate ihrer Entfernung abnimmt, muss die chemische Wirksamkeit der Lichtstrahlen bei den mittleren Tonwerten des in Rasterelemente zu zerlegenden Negativs oder Diapositivs bei noch so langer Belichtungszeit aufhören, was sich beim Endresultate als mangelhafte Wiedergabe der Tonwerte des Bildes bemerkbar macht.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung werden die den bekannten Verfahren anhaftenden Nachteile dadurch behoben, dass die Zerlegung der Tonwerte in Rasterelemente ohne Zuhilfenahme einer photographischen Kamera auf einer Schichte mit einer hohen, für photographische Zwecke brauchbaren Lichtempfindlichkeit, wie z. B. auf photographischen Silberschichten aller Kombinationen für Kopierzwecke, durchgeführt wird, u. zw. bei gleichzeitiger Benutzung einer feststehenden zentralen Lichtquelle und von zwei oder mehreren um erstere in einer geschlossenen Bahn ständig bewegter Lichtquellen, wobei Raster aller Art verwendet werden können. Als Lichtquelle genügen im Gegensatze zu den bekannten Verfahren zufolge der Verwendung von Schichten von hoher Lichtempfindlichkeit durchwegs solche von geringer Intensität, z.
B. gewöhnliche niedervoltige elektrische Glühlampen der Kerzenstärke 4 bis 10. Da die hochempfindlichen Schichten auf durchsichtigen Unterlagen, wie Glas, Zelluloid, Zellon od. dgl., auf-
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gegossen sind, besitzen die autotypischen Rasterzerlegungen gemäss der Erfindung nach ihrer Fertigstellung auf den unbelichteten Stellen völlige Transparenz wie jedes andere photographische Rasternegativ oder Positiv und können ebenso wie jene in der photographischen Kamera hergestellten beliebig oft auf den jeweiligen Druckträger kopiert werden. Wird statt eines Glasnegativs ein Film verwendet, so muss natürlich, um die seitliche Projektion der durchsichtigen Rasterpartien beim Durchgang des Lichtes zu ermöglichen, eine Glasplatte zwischen Film und Raster zwischengeschaltet werden.
Die feststehende Lichtquelle hat lediglich die Aufgabe, während der ganzen Belichtungszeit ständig mit ihrer vollen Intensität die durchsichtigen Rasterpartien in ihrer tatsächlichen Form auf die Silberschichte zu projizieren, so dass dieselben mit der denkbar intensivsten Schwärzung wiedergegeben werden.
Da sie nur punktförmige Wirkung hat, würde sie allein zur Umsetzung in auto typische Töne nichts beitragen. Zur Umsetzung der Halbtonvorlage in autotypische Töne sind die um die feststehende Lichtquelle bewegten Lichtquellen vorgesehen, welche auch eine seitliche Projektion der durchsichtigen Rasterpartien ermöglichen. Die seitliche Projektion wird um so stärker sein, je weiter der Raster von der lichtempfindlichen Schichte entfernt ist. Diese Entfernung, welche durch eine Glas od. dgl. Zwischenlage erreicht wird, bzw. die Höhe oder Dichte dieser Zwischenlage hängt naturgemäss von der Feinheit des verwendeten Rasters ab. Bei einem feinen Raster wird der Abstand natürlich geringer sein müssen als bei einem groben Raster.
Bei richtig gewähltem Abstande der Raster von der lichtempfindlichen Schichte wird eine vollkommene Zerlegung der Tonwerte dann gewährleistet, wenn die Lichtquellen während der Belichtungszeit ständig in einer Bewegung gehalten werden, die es ermöglicht, dass die Bahn der Lichtstrahlen die Rasterelemente unter einem Winkel von 90 kreuzt. Hiebei werden die lichtdurchlässigen Teile des Rasters auf der lichtempfindlichen Schichte nach dem jeweiligen Tonwerte des Negativs bzw.
Diapositivs verschieden breit projiziert sein und es wird derart der ganze Tonwert der Bildvorlage in den Verdickungen und Verengungen der Rasterelemente wiedergegeben. Bei einem Auftreffen der Lichtstrahlen auf die lichtdurchlässigen Rasterteile unter einem Winkel von 900 sind also erstere von maximalster Wirksamkeit.
Wird der Winkel ein geringerer, oder tritt im extremsten Falle eine Bewegung parallel zu den Rasterelementen ein, so wird in ersterem Falle die Wirksamkeit herabgemindert, im zweiten
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quellen kommen diese in ihrer Bahn immer wieder auf einen Punkt, der zu den Rasterelementen unter einem Winkel von 90 steht, so dass die sich im Kreis bewegenden Lichtquellen bei Verwendung von was immer für Rasterarten bei einer einzigen Umdrehung um 3600 zumindest zweimal in das günstigste Verhältnis zu den Rasterelementen zu stehen kommen. Die geschlossene Bahn könnte aber z. B. auch eine elliptische sein.
Aus vorstehendem folgt, dass für Rasterarten, wie Kreuz-, Rauten-, Halbton-, wie auch für Wellen- und Punktraster erfindungsgemäss die kreisförmige Bewegung die zweckmässigste ist, dass aber bei Verwendung von Linienrastern zur Zerlegung der Tonwerte schon eine geradlinig hin und her gleitende BeBewegung einer einzigen Lichtquelle unter einem Winkel von 90 zur Rasterliniatur ausreicht.
Für die autotypische Bildzerlegung gemäss der Erfindung genügt in allen Fällen eine einzige Rasterzerlegung, sie muss somit nicht wie bei den bekannten, auch ohne Kamera arbeitenden Verfahren wiederholt vorgenommen werden, wenn der Druckträger zu Schaden kommt. Weitere Vorteile den bekannten Verfahren gegenüber bestehen darin, dass auf den nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten Rasterzerlegungen, namentlich auf den Rasterdiapositiven Korrekturen der Tonwerte ebenso restlos durchgeführt werden können wie bei K1ischeeätzung, so dass nach erfolgter Kopierung auf dem beispielsweisen metallischen Druckträger keinerlei Korrektur mehr erforderlich ist. Die Lebensdauer dieser fertigen, kopierfähigen Rasterzerlegungen ist, weil sie keiner drucktechnischen Abnutzung unterworfen sind, eine unbegrenzte.
Da auch die Lichtempfindlichkeit der hiebei in Verwendung kommenden Schichten eine sehr grosse ist, erfährt die gewonnene Rasterzerlegung auch bei Benutzung ganz schwacher künstlicher Lichtquellen, ja selbst der schwächsten, und bei grösstem Abstande derselben von der lichtempfindlichen Schicht sowie bei grösster Dichte des Halbtonnegativs oder-diapositivs in allen ihren Tonwerten genügende Belichtung, auch wenn ganz grosse Bildformate zur Reproduktion vorliegen.
Eine zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeignete Vorrichtung ist beispielsweise aus den schematischen Abbildungen Fig. 1 und 2 ersichtlich. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung für den Fall der geradlinig gleitenden Bewegung der Lichtquelle bei Verwendung von Linienrastern, Fig. 2 eine Ausführungsform für den Fall kreisförmiger Bewegung von zwei Lichtquellen um eine feststehende Lichtquelle bei Verwendung von Rastern aller Art.
Im unteren Teile C des Kopierrahmens D ist eine weiche Unterlage, z. B. ein Filz, angebracht, auf welchem zunächst die lichtempfindliche Schichte P mit der sensiblen Seite nach oben, hierauf Schicht auf Schicht das Negativ oder Positiv N, darüber zwecks Schaffung des Rasterabstandes eine in der Zeichnung nicht dargestellte Glas-, Zelluloid-, Zellon-od. dgl. Zwischenlage, welche bei gröberen Rastern dicker, bei feineren Rastern dünner ist, und sodann der Raster R gelagert sind. Letzterer ist derart gelagert, dass die Rasterlinien zur Bewegungsbahn der Lichtquelle unter einem Winkel von 900 verlaufen.
Oberhalb des Kopierrahmens ist gemäss Fig. 1 auf einem mit Masseinteilung versehenen Führung- stab S ein Gleitstüek G beweglieh angeordnet, auf welchem in starrer Verbindung eine einzige Licht-
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quelle L hängt. Die Masseinteilung reicht von der Mitte des Führungsstabes S in gleicher Entfernung nach links und rechts, und es sind auf dem Führungsstabe etwa wie in der Zeichnung unter den Masszahlen 1-15 Löcher für die je beiderseits einzuführenden Anschlagstifte vorgesehen. Das Gleitstück G wird durch Zugschnüre Z über Rollen X bis zu den Anschlagstifte gezogen. die den gewollten Ausschlag der Lichtquellen begrenzen.
Es wird also zu beiden Seiten der Mitte des Führungsstabes Sein Anschlagstift in jenes Loch unter der Masseinteilung gesetzt, bis zu welchem sich gewünschterweise das Gleitstück G und somit die mit diesem starr verbundene Lichtquelle L bewegen soll.
Oberhalb eines Kopierrahmens D mit Einlagen, wie oben beschrieben, sind gemäss Fig. 2 auf dem mit einer Masseinteilung versehenen horizontalen, bei Gebrauch rotierenden Tragbalken a, der einen sein
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bar angebracht, während die stets fixe Lichtquelle in seiner Mitte und mit ihm fest verbunden herab- hängt. Die Einstellung der Lichtquelle L2 und Lg erfolgt mittels einer sich über die ganze Länge des Tragbalkens a erstreckenden und mit ihm starr verbundenen Spindel s. mit von ihrer Mitte aus nach beiden
Seiten in entgegengesetzter Richtung ansteigenden Gewindegängen, auf welchen beiderseits je eine kurze Führungshülse h mittels Schraubenmutter einstellbar ist.
Diese zwei Führungshülsen tragen je einen Zeiger, an dessen durch den Führungsschlitz f durchgehendem unterem Ende die Lichtquelle L2 bzw. Lg angebracht ist. Durch Drehung der Spindel s mittels einer an ihrem Ende aufsteckbaren Handhabe K wird die Einstellung der seitlich beweglichen Lichtquellen L2 und Lg bewirkt. Lotrecht nach aufwärts auf dem vom Führungsschlitz nicht durchbrochenen Mittelstück des Tragbalkens a ist ein Ansatzstück b angebracht, das mit der lotrechten Welle ? eines Motors M in gesicherter Verbindung gekuppelt ist.
Durch Antrieb des Motors M wird die um seine Welle befestigte Vorrichtung in Rotation versetzt.
Im folgenden wird nun der Arbeitsvorgang, so wie er sich in der Praxis abspielt, zur besseren Erläuterung der Erfindung beispielsweise beschrieben, u. zw. vorerst der Vorgang bei Verwendung der Vorrichtung gemäss Fig. l, sodann jener bei Verwendung der Vorrichtung gemäss Fig. 2.
Befinden sich (Fig. 1) lichtempfindliche Schicht P, Negativ N und, wenn erforderlich, Glas-od. dgl.
Zwischenlage sowie Linienraster R im Kopierrahmen D, wie oben beschrieben, gelagert, u. zw. hinsichtlich des Rasters derart, dass seine Linien unter einem Winkel von 90 zur Bewegungsbahn der Lichtquelle bzw. zur Lage des Führungsstabes S verlaufen, so wird die Belichtung in der Weise durchgeführt, dass vorerst die Mitte des Kopierrahmens mit der Mitte des Führungsstabes S in einer Lotrechten zu liegen kommen, wobei sich die lichtempfindliche Schicht im Kopierrahmen etwa 1 in unterhalb der Lichtquelle L befindet.
Angenommen es erfordere (nach einem ersten Versuch festgestellt) der Feinheitsgrad des Rasters sowie der Tonwert des etwa vorliegenden Negativs eine Begrenzung der hin und her gleitenden Bewegungsbahn des Lichtes von 8 cm, so werden die zwei Anschlagstifte, die die seitliehe Projektion der Rasterlinien begrenzen, in die beiden Löcher unter den Zahlen 8 der Masseinteilung gesteckt, die von der Mitte des Führungsstabes S nach beiden Seiten verlauft. Sodann wird eine automatische elektrische Schaltuhr auf die erforderliche Belichtungszeit eingestellt, die Lichtquelle durch einen Tasterdruck in den Stromkreis geschlossen und hierauf wird sie mittels des Gleitstückes G unter Zuhilfenahme der über die Rolle X laufenden Zugschnüre Z während der ganzen Belichtungszeit in ununterbrochene hin-und hergleitende Bewegung versetzt.
Die Lichtstrahlen treffen zuerst das Kopierrahmenglas, danach die transparenten Stellen des Linienrasters, darauf die etwa notwendige Glaszwisehenlage, dann das photographische Negativ oder Positiv, ehe sie auf die lichtempfindliche photographische Silberschicht auffallen können. Die hin-und hergleitende Bewegung ermöglicht derart eine lückenlose Projektion der lichtdurchlässigen Rasterstellen und somit intensivste Belichtung der photographischen Schichte, die nur wenige Sekunden beansprucht.
Hierauf wird wie üblich entwickelt und fixiert. Die so erhaltenen Rasterzerlegungen geben alle Tonwerte der Vorlage in den Verengungen und Verdickungen der Rasterlinien getreu wieder.
Der Arbeitsvorgang bei Verwendung der Vorrichtung gemäss Fig. 2, die die Benutzung von Rastern aller Art ermöglicht, spielt sich in folgender Weise ab :
Angenommen der Raster wäre von feiner Struktur, so müsste der Abstand zwischen den beiden schwachen Lichtquellen L2 und L3 ein geringer, sagen wir 6 cm, sein. Diese werden mittels der Stellspindel s auf diese Distanz eingestellt. Müsste ausserdem die Entfernung der gesamten Lichtquellen von der lichtempfindlichen Schichte beispielsweise 150 cm betragen, so ist diese Distanz ohne weiteres durch Hochkurbeln der ganzen Beliehtungsanlage einzustellen. Sind diese Bedingungen erfüllt, so kann zur endgültigen Belichtung geschritten werden.
Vorerst muss noch der Motor mit den um seine Achse mit dem Querbalken horizontal rotierenden schwachen Liehtquellen L2 und La in Bewegung gesetzt werden und dann kann die Belichtung beginnen. die durch Stromschluss mittels Druck auf den Tasterknopf einer elektrischen Schaltuhr mit Sekundeneinstellung eingeleitet wird. Die Sehaltuhr ermöglicht die Stromzufuhr zu den Lichtquellen automatisch zu stoppen, deren Einwirkungsdauer abzulesen und jeden Irrtum auszuschliessen. Zur Erhöhung der Kontrastwirkung kann während eines Teiles der Belichtungszeit der Abstand der beiden Lichtquellen L2 und L3 entsprechend vergrössert werden oder, was gleichbedeutend ist, die Entfernung der gesamten Lichtquellen von der lichtempfindlichen Schicht entsprechend verringert werden.
Ist die Belichtung vollzogen, so wird die photographische Silberschiehte der normalen photo-
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graphischen Entwicklung unterworfen, hernach wie üblich fixiert und getrocknet. Das Endprodukt ist, wie bereits erwähnt ; beliebig oft kopierfähig.
Durch die Erfindung ist es somit ermöglicht, durch Festlegung der Abstände der Lichtquellen von der lichtempfindlichen Schichte, durch Wahl entweder einer Brom-oder Jod-oder Chlorsilber-od. dgl.
Schichte, durch Festlegung der Bewegungsbahnen der Lichtquellen, der Entfernung der Lichtquellen untereinander, des Abstandes des Rasters von der lichtempfindlichen Schichte sowie durch Festlegung der Belichtungsdauer die autotypische Zerlegung in dem gewünschten Helligkeitswert zu erhalten.
Der Umstand, dass durch die gleichzeitige Benutzung einer zentralen feststehenden und von zwei oder mehreren um sie rotierenden Liehtquellen auch Wellenraster verwendet werden können, hat für die Herstellung von Banknoten und Wertpapieren besondere Bedeutung, da es durch Heranziehung der Arbeitsmethode gemäss der Erfindung nun ermöglicht ist, für die Bildzerlegung als Raster auch die Guillochen beliebiger Form heranzuziehen, die in der photographischen Kamera unverwendbar sind.
Bei Mehrfarbendrucken muss jeder Farbenauszug zwecks Vermeidung der Moirébildung eine andere Rasterwinkelung besitzen, was man bei vorliegender Arbeitsmethode durch entsprechendes Auflegen des photographischen Halbtonnegativs oder-positivs erzielt. An der Belichtungsvorrichtung gemäss Fig. 2 braucht man daher beim Arbeiten gemäss der Erfindung nichts zu ändern, was praktisch grossen Wert hat.
Das Verfahren ist vor allem für den photomechanischen Offsetdruck von grossem Vorteil, weil es die photographische Kamera nicht nur überflüssig macht, sondern mit viel geringeren Mitteln und geringerem Zeitaufwand bessere Ergebnisse liefert als die Kamera. Wird hingegen die Gelatine an den silber-
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man ein kräftiges Relief, das sich galvanoplastisch abformen lässt und ein Buchdruckklischee ergibt.
War die Silberschicht auf einer dauerhaften Unterlage, so kann von solchem Relief direkt in der Buehdruekpresse gedruckt werden. Das Verfahren kann, kurz gesagt, überall dort verwendet werden, wo Rasterzerlegungen gebraucht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren für kopierfähige autotypische Bildzerlegung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerlegung der Tonwerte in Rasterelemente ohne Heranziehung der photographischen Kamera und unter Verwendung photographischer Schichten hoher Empfindlichkeit bei gleichzeitiger Benutzung von Lichtstrahlen geringer Leuchtkraft erfolgt.