CH627288A5

CH627288A5 -

Info

Publication number: CH627288A5
Application number: CH309777A
Authority: CH
Inventors: Robert Wahli; Juergen Pinkert
Original assignee: Gretag Ag
Priority date: 1977-03-11
Filing date: 1977-03-11
Publication date: 1981-12-31
Also published as: GB1592037A; DE2810295A1; DE2810295C2; IT7848382A0; IT1101823B; US4222661A; JPS53113531A

Description

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche beim Kopieren von Diapositiven im Umkehrverfahren extrem kurze und extrem lange Belichtungszeiten vermeiden.

Dabei sollen das verfügbare Kopierlicht voll ausgenutzt und optimal kurze Belichtungszeiten und damit hohe Leistung des Kopiergerätes erzielt werden. Ferner soll die farbliche Qualität der produzierten Kopien im Falle von Vorlagen mit extremer Gesamtdichte verbessert werden. Ausserdem sollen diese Vorteile unter möglichst geringem Aufwand erreicht werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kopieren von Diapositiven nach dem Direktprinzip, wobei für jede Kopiervorlage die Differenz zwischen ihrer Neutraldichte und der Neutraldichte einer Referenzkopiervorlage ermittelt und die Belichtungszeit gegenüber der für die Referenzkopiervorlage nötigen Belichtungszeit nach Massgabe dieser Differenz verlängert bzw. verkürzt wird, und löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass für denjenigen Teilbetrag, um welchen die genannte Differenz einen ersten, positiven Grenzwert überschreitet und/oder einen zweiten, negativen Grenzwert unterschreitet, im wesentlichen nur noch eine gegenüber den Differenzwerten unterhalb des ersten bzw. oberhalb des zweiten Grenzwertes stark reduzierte weitere Verlängerung bzw. Verkürzung der Belichtungszeit erfolgt.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Vorrichtung ist versehen mit einer Kopierlichtquelle, einer Auflage für die Kopiervorlage, einer Auflage für photoempfindliches Umkehrmaterial, einem Abbildungsobjektiv, servobetätigten Farbsteuerfiltern und einer automatisch auf die Farbsteuerfilter einwirkenden Belichtungssteuerung, welche erste Mittel zum Bestimmen der Farbdichten der Kopiervorlage in den drei Grundfarben, zweite Mittel zum Bestimmen der Neutraldichte der Kopiervorlage und dritte Mittel enthält, welche nach Massgabe der Abweichungen der Neutraldichte und der Farbdichten von den entsprechenden Werten einer Referenzkopiervorlage die Belichtungszeiten in den drei Grundfarben gegenüber den für die Referenzkopiervoralge benötigten Werten verlängern bzw. verkürzen ; und ist erfindungs-5 gemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungssteuerung vierte, auf die Differenz der Neutraldichte der Kopiervorlage gegenüber derjenigen der Referenzkopiervorlage ansprechende Mittel umfasst, welche einer weiteren Verlängerung und/oder Verkürzung der Belichtungszeiten wenigstens teilweise entge-io genwirken, wenn die genannte Differenz einen ersten, positiven Grenzwert überschreitet bzw. einen zweiten, negativen Grenzwert unterschreitet.

Die Vorteile der Erfindung liegen beim Kopieren von unterbelichteten Diapositiven darin, dass ab einer bestimmten Vorlais gedichte die Belichtungszeit mehr oder weniger konstant gehalten und somit die Leistung des Kopiergerätes im Vergleich zum konventionellen Verfahren gesteigert werden kann. Versuche haben gezeigt, dass dadurch die Qualität der Kopien dichtemäs-sig kaum beeinträchtigt und farblich eher verbessert wird. 20 Beim Kopieren von überbelichteten Diapositiven liegen Vorteile darin, dass die minimale Belichtungszeit auf einem Wert gehalten werden kann, der bezüglich Inhomogenität als Folge der Ein- und Ausschwenkbewegung der Verschlussfilter noch nicht kritisch ist, und dass durch das Vermeiden extrem 25 kurzer Belichtungszeiten neutrale Farbtöne geringer Dichte und Pastelltöne farblich nicht verfälscht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-4 verschiedene Diagramme zur Erläuterung des er-30 findungsgemässen Verfahrens,

Fig. 5 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemässen Kopiervorrichtung,

Fig. 6 ein Blockschaltbild der Belichtungssteuerung der Vorrichtung nach Fig. 5 und

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Funktionsweise der Belichtungssteuerung.

In Fig. 1 stellt Dv die integrale Dichte der Vorlage dar, die nach der Beziehung

35

40 Dv = log (1/T) = — logT

(1)

aus der mittleren Transmission T der gesamten Vorlage oder eines als bildwichtig definierten und entsprechend begrenzten Ausschnitts der Vorlage ermittelt wird. Die Dichte Dv nach (1) 45 wird in der angelsächsischen Literatur als LADT (large are a transmission density) bezeichnet.

Im Diagramm (Fig. I) ist der Logarithmus der Belichtungszeit, log tE, als Ordinate aufgetragen.

Um auf dem Kopiermaterial unabhängig von der Vorlagegg dichte Dv eine konstante Kopierdichte Dp zu erhalten, muss die Bezeichnung

Dp = y (log E - log I) = const (2)

erfüllt sein, die für den lineraren Teil der Schwärzungskurve gemäss Hurter & Driffield gilt. Diese Beziehung ist in Fig. 2 graphisch dargestellt. Dabei bedeuten

Y die sogenannte Gradation oder Steilheit, eine Materialkonstante

I die sogenannte Inertia oder Trägheit, die jenen E-Wert darstellt, der (theoretisch) die Positivdichte Dp = 0 ergibt

E die sogenannte Exposition als Mass für die Lichtmenge, die auf das Kopiermaterial auftrifft.

Für E gilt die Beziehung

65 E = B0-T-tE = IE-tE (3)

wo B0 die Lichtintensität darstellt, die die Voralge ausleuchtet, während T den oben definierten mittleren Transmissionsgrad

60

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der Vorlage und tE die Einwirkungsdauer (Belichtungszeit) der resultierenden Kopierlicht-Intensität IE darstellen.

Aus den Gleichungen (2) und (3) folgt:

D = const. = y (Iog{B0 • T • tE} — log I)

(4)

oder

1

const + log I

logB0 + logT + log tE = —

oder j logtE = — const. + logi — logB0 — logT (5)

beziehungsweise:

log tE = Q + Dv (6)

mit Cj = — const. + log I — log B0

(7)

Q ist eine Systemkonstante, die vom Kopiermaterial (y, I) und vom Beleuchtungssystem (B0) abhängt.

Aus Gleichung (6) geht hervor, dass Änderungen der Dichte Dv durch proportionale Änderungen der Belichtungszeit log tE ausgeglichen werden können, wie Fig. 1 graphisch zeigt. Dem Normal der Kopiervorlage mit der Dichte Dvn entspricht eine Belichtungszeit tEN.

In Fig. 3 ist gezeigt, wie das Verfahren gemäss der Erfindung sich auf die Belichtungszeit auswirkt. Ab einer bestimmten Vorlagedichte Dvu, die grösser ist als die Normaldichte Dvn und ein unterbelichtetes Diapositiv repräsentiert, nimmt die Belichtungszeit tE nur noch unwesentlich zu. Im Dichtebereich Dv > Dyu ist also die Reziprozitätsbeziehung (6) mit Absicht nicht mehr erfüllt. Man könnte hier von einer Dichte-Unterkorrektur (unterproportionaler Dichteausgleich, Yu < Yn) sprechen.

In ähnlicher Weise kann unterhalb einer Vorlagedichte DVo. die kleiner ist als die Normaldichte Dvn. die Belichtungszeit tE näherungsweise konstant gehalten werden. Die Wirkung entspricht auch in diesem Falle einer Dichte-Unterkorrektur (unterproportionaler Dichteausgleich, y0 < yn) im fraglichen Bereich.

Die angestrebte Begrenzung der sehr langen und der ganz kurzen Belichtungszeiten geht aus Fig. 3 klar hervor. Gesamthaft betrachtet, werden dabei extrem unterbelichtete Diapositive zu dunkel kopiert, während extrem überbelichtete Diapositive zu hell kopiert werden.

Für praktische Bedürfnisse kann es zweckmässig sein, die log tE-Gerade zwischen den Abszissenpunkten DVo und DVu durch einen Knick im Normalpunkt Dvn 211 modifizieren. Es ist bekannt, dass durch eine solche Knickung, dem Fachmann unter dem Begriff «geknickte Slope» bekannt, Nichtlinearitäten des photographischen Systems besser kompensiert werden können, sodass sich eine Qualitätsverbesserung beim Kopieren ergibt.

In Figur 4 ist gezeigt, dass sich das erfindungsgemässe Verfahren ohne Einschränkung auch auf Kopiersysteme anwenden lässt, die mit geknickter Slope arbeiten. In der Praxis werden die Knickpunkte Dvu undDVo aufgrund von Zeitüberlegungen festgelegt. Die den Knickpunkt Dw bestimmende Zeit tEU stellt im wesentlichen die längste aus Leistungsüberlegungen noch tolerierte Belichtungszeit dar. Die den Knickpunkt DVo bestimmende Zeit tEO richtet sich nach den Ein- und Ausschwenkzeiten der verwendeten Farbverschlussfilter.

Fig. 5 zeigt ein Prinzipschema einer zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten Kopiervorrichtung. Mit 1 ist eine Lichtquelle bezeichnet, die im wesentlichen weisses Licht abgibt, das mittels eines Kondensors 2 auf eine Mattscheibe 3 gerichtet wird und mit einer Beleuchtungsstärke B0 auf eine Kopiervorlage 4 fällt. Ein Abbildungsobjektiv 5 projiziert die Kopiervorlage 4 auf ein Stück Kopiermaterial 6 auf einer Unterlage 7. Das Streulicht, das von der Kopiervorlage 4 ausgeht, wird von Photoempfängern 9 gemessen, die auf einem ringförmig um das Projektionsobjektiv 5 gelegten Teilkreis liegen, wobei jedem Photoempfänger ein Farbauszugsfilter 8 vorgeschaltet ist. Im Prinzip sind drei Photoempfänger für die Farben ROT, GRÜN und BLAU vorhanden, wobei zur Homoge-5 nisierung der Messung dieses Tripel auch mehrfach vorhanden sein kann. Das Streulicht bewirkt in jedem Photoempfänger einen Photostrom, der einem Belichtungszeitrechner 11 zugeleitet wird. Dieser erzeugt Zeitsteuerimpulse für eine Filtersteuerung 12, welche drei Verschlussfilter 10 kontrolliert.

l o Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 5 ist wie folgt. Im Ruhestand sind die Verschlussfilter 10 in den Strahlengang des Objektivs 5 eingeschwenkt und verhindern somit eine Belichtung des Kopiermaterials 6. Die Kopiervorlage 4 wird von den Photoempfängern 9 analysiert. Auf einen Startbefehl an 15 den Belichtungszeitrechner 11 hin schwenken die Verschlussfilter gemeinsam aus dem Strahlengang aus, so dass die Belichtung freigegeben wird. Nach Massgabe der Vorlagedichte errechnet der Belichtungszeitrechner 11 für jede Teilfarbe der Belichtung die erforderliche Belichtungszeit. Er gibt für jeden der drei 20 Messkanäle einen entsprechend langen Steuerimpuls an die Filtersteuerung 12, welche diese Signale verstärkt und nach Beendigung der Steuerimpulse jedes der drei Verschlussfilter wieder in die Ruhestellung zurückfallen lässt.

Der Aufbau nach Fig. 5 gilt zunächst allgemein für einen 25 Kopierautomaten mit substraktiver Belichtung. Die Besonderheiten der erfindungsgemässen Vorrichtung liegen im Belichtungszeitrechner 11, dessen Einzelheiten in Fig. 6 näher erläutert sind. Die drei Photoempfänger 9 hinter den Auszugfiltern 8 wandeln das Licht von der Kopiervorlage 4 in Photoströme IR, 30IG, IB um. Diese werden in logarithmischen Verstärkern 14 in elektrische Spannungen UR, UG, UB umgewandelt, die der Vorlagedichte Dvr, Dvg, Dvb in der jeweiligen Auszugsfarbe (R, G, B) proportional sind. Geeignete Schaltungen für logarithmische Verstärker sind z.B. aus der US-PS 3 482 916 bekannt. 35 Die Spannungen UR, UG, UB werden Widerständen 17 zugeführt, die am invertierenden Eingang von Operationsverstärkern 15 liegen. Diese Verstärker sind über Widerstände 16 auf diese invertierenden Eingänge gegengekoppelt. Gesamthaft wirkt jeder Operationsverstärker als Umkehrverstärker. Die 40 Ausgangssignale — UER, — UEG, — UEB sind an exponentielle Verstärker 20 gelegt, die daraus in Abhänigkeit von einer Start-Stufe 21 Spannungssignale von der Dauer tER, tEG, tEB bilden, wobei diese Signale über die Filtersteuerung 12 die jeweilige Öffnungszeit der Farbverschlussfilter 10 bestimmen. (Die Filter 45 selbst sind komplementärfarbig zu den Auszugsfiltern, d.h. für den ROT-Kanal ist ein CYAN-Filter erforderlich, für den GRÜN-Kanal ein PURPUR-Filter, für den BLAU-Kanal ein GELB-Filter). Exponentielle Verstärker 20 und eine Start-Stufe 21 sind z.B. aus der bereits erwähnten US-PS 3 482 916 oder so aus der CH-Patentschrift 455 913 bekannt. Über weitere Widerstände 18 werden den Operationsverstärkern 15 aus einem Schaltungsblock 13 Parametersignale zum Normieren der Belichtungszeit tE zugeführt, etwa in dem Sinne, dass bei einer bestimmten Dichte der Vorlage 4 eine ganz bestimmte Belich-55 tungszeit tE in jedem Farbkanal zustande kommt. Bis zu diesem Punkt entspricht die Schaltungsanordnung dem z.B. durch die US-PS 3 482 916 gegebenen Stand der Technik.

Der gegenüber dem Stand der Technik neue Teil der Erfindung ist in dem als Ganzes mit 22 bezeichneten Schaltungsblock so enthalten. Er umfasst sechs Operationsverstärker 23,24,25,26, 27,28, ferner sieben feste Widerstände 30R, 30G, 30ß, 31,32, 33,34, vier variable Widerstände 35, 36, 37, 38, zwei Potentiometer 39,40 und vier Dioden 42,43,44,45. Von den Eingangsklemmen 46,47,48 und der Ausgangsklemme 49 her gesehen, 65 präsentiert sich dieser Schaltungsteil als nichtlineares Netzwerk. Durch den Operationsverstärker 23 in Verbindung mit den Widerständen 30 und 31 werden die drei Farbsignale UR, UG, UB zum Dichtesignal-UD aufsummiert. (Im allgemeinen Fall kön

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nen die Widerstände 30 R, 30G, 30B unterschiedliche Werte aufweisen, sodass die Teilfarben unterschiedliche gewichtet werden). Bis zu diesem Punkt arbeitet die Schaltung streng linear. Das nichtlineare Verhalten des Blocks 22 wird durch das Zusammenwirken des Operationsverstärkers 24 und der Widerstände 32, 33,34 mit den vier Operationsverstärkern 25-28 samt zugehörigen Widerständen 35-38 und Dioden 42-45 bewirkt. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 24 stellt einen virtuellen Erdpunkt dar.

Die Wirkungsweise dieses Schaltungsteils kann anhand der Fig. 7 verstanden werden. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 23 sei bei eingelegtem Normal der Kopiervorlage (Standard-Vorlage) auf Null abgeglichen. Dies kann durch entsprechende Pegelverschiebungen an den logarithmischen Verstärkern 14 durch nicht dargestellte Mittel leicht erreicht werden.

Die Signale UR, UG, UB stellen unter diesen Umständen Abweichungen der Kopiervorlagedichte von der Dichte des Normals dar. Sie sind bei geeigneter Vorzeichenwahl positiv, falls die Dichte der gemessenen Vorlage grösser ist als die Dichte des Normals, negativ im gegenteiligen Fall und Null bei Dichtegleichheit. In Fig. 7 ist dieser Zusammenhang durch die Gerade — UD = f (Dv) dargestellt.

Bei der Spannung — UD = 0 Volt sind die Widerstände 32 und 33 stromlos. An den invertierenden Eingängen der Operationsverstärker 25 und 27 liegt demnach Nullpotential. Aufgrund seiner Arbeitsweise vergleicht der Operationsverstärker dieses Potential mit dem Erdpotential am nicht invertierenden Eingang. Theoretisch ist die Differenz = 0. Praktisch weist jeder Operationsverstärker (im folgenden der Kürze halber OPA genannt) eine kleine Offsetspannung (wenige mV) auf, sodass er auch bei 0 Volt Differenzspannung am Eingang eindeutig in die positive oder negative Sättigung zu kippen versucht.

Bei den OPA 25 und 27 wird durch die Wirkung der Gegenkopplung beziehungsweise der Dioden 42 beziehungsweise 44 der invertierende Eingang auf Nullpotential bleiben, falls — UD = 0 Volt ist. OPA 26 ist am nicht invertierenden Eingang positiv vorgespannt, seine Eingangsspannung also negativ und seine Ausgangsspannung gleich der positiven Sättigungsspannung. Diode 43 sperrt demnach.

OPA 28 schliesslich liegt mit dem nicht invertierenden Eingang an einer negativen Bezugsspannung, seine Eingangsspannung ist positiv, seine Ausgangsspannung entspricht der negativen Sättigungsspannung. Diode 45 sperrt demzufolge.

Gesamthaft gesehen fliesst in keinem der Widerstände SS-SS Strom. Die Ausgangsspannung Us von OPA 24 ist daher entsprechend der Signalspannung — UD = 0 Volt.

Unter der Annahme einer Vorlagedichte, die grösser als die Dichte des Normals ist, wird die Ausgangsspannung — UD von OPA 23 negativ. Am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 32 und 33 liegt daher eine negative Gleichspannung. Sie treibt OPA 25 in die positive Sättigung, so dass Diode 42 sperrt und Widerstand 35 stromlos bleibt.

An OPA 26 stellt sich eine Ausgangsspannung ein, die entsprechend dem Abgriff an Potentiometer 39 mehr oder weniger positiv ist (zwischen 0 Volt und + U0). Diode 43 sperrt daher, durch Widerstand 36 fliesst kein Strom.

OPA 27 hält durch die Gegenkopplung die Katode der Diode 44 auf Erdpotential. Widerstand 37 ist demzufolge wirkungs-mässig dem Widerstand 33 parallel geschaltet. Mit dem variablen Widerstand 37 kann die Ausgangsspannung Us in Funktion von — UD zwischen einem Maximalwert und 0 Volt verändert werden, das heisst, die Neigung n^ der Geraden, welche Us als Funktion von — UD darstellt, lässt sich mittels Widerstand 37 einstellen. In Fig. 7 sind diese Geraden für verschiedene Werte von Widerstand 37 gezeigt. Zu beachten ist, dass die Überlegungen und Aussagen nur für negative Signalspannungen — UD gelten.

OPA 28 hält seine Ausgangsspannung wegen der Gegenkopplung auf dem Wert, der durch Potentiometer 40 im Bereich s zwischen 0 Volt und — UQ festgelegt ist. Solange die Spannung am Verbindungspunkt der beiden Widerstände 32 und 33 weniger negativ ist als diese Bezugsspanung, sperrt Diode 45. Durch Widerstand 38 fliesst dann kein Strom. Wird aber die Spannung am Verbindungspunkt stärker negativ als die Bezugspannung, io so beginnt Diode 45 zu leiten. Widerstand 38 wird in diesem Spannungsbereich zu Widerstand 33 und Widerstand 37 wir-kungsmässig parallel geschaltet, die Gerade für Us in Fig. 7 also weiter abgeflacht. Der Einsatzpunkt der Abflachung im Us/Dv-

R34

Diagramm lässt sich aus dem Widerstandsverhältnis be-

15 R33

rechnen. Ist dieses speziell = 1 gewählt, so beginnt die Abflachung bei Us"K = K! • U0, wenn K[ das Verhältnis der vom Schleifer des Potentiometers 40 abgegriffenen Spannung zur Gesamtspannung UD darstellt. Im allgemeinen Fall ist U^K =

20

Ki •

R34 R33

• U„. Diode 45 bei OPA 28 im Gegensatz zu Diode 44 bei OPA 27 nicht in den Gegenkopplungszweig eingeschlossen, um einen verrundeten Übergang auf das flache Kurvenstück zu erzielen. Die Steilheit m2 dieses Abschnittes ist durch die Parallelschaltung der drei Widerstände 33,37 und 38 bestimmt und hängt damit von mt ab, d.h. m2 kann durch R 38 nicht eindeutig festgelegt werden. Für die Praxis ist dies kein wesentlicher Nachteil, da im allgemeinen mx für ein gegebenes 30 System nach einmaliger Einstellung kaum mehr verändert wird.

Genau analoge Überlegungen wie für positive Dichteabweichungen von der Normal- oder Standardvorlage bzw. negative Spannungswerte UD gelten für den umgekehrten Fall mit negativen Dichteabweichungen. Die OPA's 27 und 28 verlieren in 35 diesem Betriebszustand ihre Wirkung. Statt dessen werden OPA 25 und OPA 26 wirksam, der letztere ab einer Spannung K2 • U0 am Verbindungspunkt 32,33 bzw. bei einer Ausgangsspannung us-K = - K2 • -^3- • u0.

Widerstand 35 bewirkt zusammen mit Widerstand 33 die Steilheit m3 im Diagramm Fig. 7, Widerstand 36 zusammen mit den genannten Widerständen die Steilheit m4 im Bereich US<US-K

Für die Praxis haben sich folgende Werte als günstig erwiesen:

40

45

0,8 1,2 0 m2 0,3 0,8 m3 •

30 0 =5 Yn ^ 60 0 0 0 y u ^ 20 0 30 ° ^ Yn ^ 60 0 0 0 Yo *£ 30 0

1,2

0 m4 s= 0,4

A Dvu ~ ^vu—DVN 0,6—1,0 A Dvo = DVo—Dvn = 0,4—0,7

Die Ausgangsspannung Us von OPA 24 wird über drei Widerstände 19 auf je einen der OPA's 15 geleitet und an deren 55 Eingang mit der jeweiligen Färb- und Parameterinformation aufsummiert. Positive Spannungen Us bewirken eine Verlängerung der Belichtungszeit tE. Falls die Widerstände 19 gleiche Werte aufweisen, wirkt sich eine Signaländerung von Us in allen drei Farbkanälen genau gleich auf die Belichtungszeit aus, was 60 eine Dichteänderung ohne Farbverschiebung auf dem Kopiermaterial zur Folge hat.

Beim Kopieren von Diapositiven ist es erfahrungsgemäss günstig, Korrekturen vorwiegend in der Dichte anzubringen, Farbkorrekturen jedoch nur schwach wirksam werden zu lassen, 65 z.B. etwa mit 20% der Dichtekorrekturen. Durch entsprechende Wahl der Verhältnisse der Widerstände 17 und 19 ist das Verhältnis Dichtekorrektur/Farbkorrektur leicht einstellbar. Im angeführten Beispiel müsste Widerstand 17 etwa fünfmal gros

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ser als Widerstand 19 gewählt werden. Selbstverständlich könnten die Widerstände 17 und 19 (oder einfacher der Widerstand 34) auch als veränderliche Widerstände ausgebildet werden.

Falls der Knick der Us - Kurve im Normalpunkt nicht erforderlich ist, kann auf die OPA's 25 und 27 mit den dazugehörigen Schaltelementen 35,37,42,44 verzichtet werden. Dann wird m, = m3 durch Widerstand 33 allein bestimmt, wenn die Widerstände 32 und 34 wie bisher stillschweigend als unveränderliche Werte angenommen werden.

In speziellen Fällen mag es erwünscht sein, die Dichte-In-formation nicht durch gleichgewichtige Bewertung der Farbinformation zu gewinnen. In diesem Fall sind die drei Widerstände 30 entsprechend unterschiedlich zu bemessen.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung lässt sich beim Kopieren stark unterbelichteter Diapositive sinnvoll erweitern, indem man beim Betrieb auf dem Kurvenast m2 in Fig. 7 die Verkürzung der Belichtungszeit teilweise durch zusätzliche Beleuchtungsstärke kompensiert. Normalerweise werden die Lichtquellen in Kopiergeräten zur Steigerung ihrer Lebensdauer mit einer Unterspannung in der Grössenordnung von 10-

20% der Nennspannung betrieben. In den Ausnahmefällen, wo stark unterbelichtete Diapositive zu kopieren sind, kann nun die Brennspannung der Lichtquelle auf ihren Nennwert angehoben werden. Die Durchführung dieses Gedankens erfordert folgen-s de Schaltungsmassnahmen:

- der Betriebszustand auf dem Kurvenast m2 muss erkannt werden,

— das Dichtesignal — UD muss vor der Erhöhung der Lichtleistung abgespeichert und während der Belichtungsdauer fest-

io gehalten werden (das zusätzliche Licht wirkt sich im Messsystem wie eine Verminderung der Vorlagedichte aus, so dass die Us — Kurve auf den Ast mj zurücklaufen könnte, wodurch ein unstabiler Betrieb mit ständigem Hin- und Herlaufen auf mxlm2 zustande käme).

15 — die Sollwert-Spannung an der Lampenregelschaltung (die normalerweise das Kopierlicht konstant hält) müsste auf den Nennwert umgeschaltet werden.

Die praktische schaltungstechnische Realisation dieser Massnahmen liegt im Bereich des Könnens des Fachmanns und

20bedarf deshalb keiner weiteren Erläuterung.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Kopieren von Diapositiven nach dem Direktprinzip, wobei für jede Kopiervorlage die Differenz zwischen ihrer Neutraldichte und der Neutraldichte einer Referenzkopiervorlage ermittelt und die Belichtungszeit gegenüber der für die Referenzkopiervorlage nötigen Belichtungszeit nach Massgabe dieser Differenzverlängert bzw. verkürzt wird,

dadurch gekennzeichnet, dass für denjenigen Teilbetrag, um welchen die genannte Differenz einen ersten, positiven Grenzwert überschreitet und/oder einen zweiten, negativen Grenzwert unterschreitet, im wesentlichen nur noch eine gegenüber den Differenzwerten unterhalb des ersten bzw. oberhalb des zweiten Grenzwertes stark reduzierte weitere Verlängerung bzw. Verkürzung der Belichtungszeit erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass der erste positive Grenzwert in Bereich zwischen 0,6 und 1,0 Dichteeinheiten gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, negative Grenzwert im Bereich zwischen 0,4 und 0,7 Dichteeinheiten gewählt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Proportionalitätsfaktor zwischen dem Logarithmus der Belichtungszeitverlängerung und dem den ersten Grenzwert überschreitenden Teilbetrag der Dichtedifferenz im Bereich zwischen 0 und 0,4 gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Proportionalitätsfaktor zwischen dem Logarithmus der Belichtungszeitverkürzung und dem den zweiten Grenzwert unterschreitenden Teilbetrag der Dichtedifferenz im Bereich zwischen 0 und 0,6 gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Proportionalitätsfaktor zwischen der Belichtungszeitänderung und der Dichtedifferenz für positive Differenzwerte grösser als für negative Differenzwerte gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungssteuerung sowohl bezüglich des Farbgleichgewichts als auch bezüglich der Gesamthelligkeit erfolgt und Farbabweichungen wesentlich schwächer korrigiert werden als Dichteabweichungen.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Kopiervorlagen bezüglich jeder der drei Grundfarben bestimmt und die Neutraldichte durch gewichtete, insbesondere gleichgewichtete Summierung der drei Farbdichten gewonnen wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass für Kopiervorlagen, bei denen die genannte Dichtedifferenz den ersten Grenzwert übersteigt, die Intensität des Kopierlichts während der Belichtungsdauer erhöht wird.
10. Vorrichtung zum Kopieren von Diapositiven gemäss dem Verfahren nach Anspruch 1 mit einer Kopierlichtquelle, einer Auflage für die Kopiervorlage, einer Auflage für photoempfindliches Umkehrmaterial, einem Abbildungsobjektiv, ser-vobetätigten Farbsteuerfiltern und einer automatischen, auf die Farbsteuerfilter einwirkenden Belichtungssteuerung, welche erste Mittel zum Bestimmen der Farbdichten der Kopiervorlage in den drei Grundfarben, zweite Mittel zum Bestimmen der Neutraldichte der Kopiervorlage und dritte Mittel enthält, welche nach Massgabe der Abweichungen der Neutraldichte und der Farbdichten von den entsprechenden Werten einer Referenzkopiervorlage die Belichtungszeiten in den drei Grundfarben gegenüber den für die Referenzkopiervorlage benötigten Werten verlängern bzw. verkürzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungssteuerung vierte, auf die Differenz der Neutraldichte der Kopiervorlage gegenüber derjenigen Referenzkopiervorlage ansprechende Mittel umfasst, welche einer weiteren Verlängerung und/oder Verkürzung der Belichtungszeiten wenigstens teilweise entgegenwirken, wenn die genannte Differenz einen ersten, positiven Grenzwert überschreitet bzw. einen zweiten, negativen Grenzwert unterschreitet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich-5 net, dass die vierten Mittel ein von der Neutraldichte der Kopiervorlage abhängiges Korrektursignal erzeugen, welches zur Neutraldichtedifferenz abschnittweise proportional ist, wobei der Proportionalitätsfaktor für Differenzwerte oberhalb des ersten und unterhalb des zweiten Grenzwertes wesentlich kleiner io als für zwischen diesen beiden Grenzwerten liegenden Differenzwerte ist, und dass die dritten Mittel drei erste Summierglieder enthalten, welche das Korrektursignal zu jeder der drei von den ersten Mitteln bestimmten Farbdichten mit vorgegebener Gewichtung addieren.

15 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch fünfte Mittel, welche die Intensität des Kopierlichts erhöhen, wenn die Neutraldichtedifferenz den zweiten Grenzwert unterschreitet.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch 20 gekennzeichnet, dass die vierten Mittel einen zweiten Summierer zur Bildung der Neutraldichtedifferenz aus den drei Abweichungen der Farbdichten von den entsprechenden Werten der Referenzkopiervorlage, einen dritten Summierer, dessen Eingang über einen ersten Widerstand mit dem Ausgang des zwei-25 ten Summierers verbunden und diesen Ausgang an je einen Eingang des ersten Summiergliedes angeschlossen ist, sowie an den Ausgang des zweiten Summierers angeschlossene Schwellenwertschalter umfassen, welche dem ersten Widerstand, wenn die Neutraldichtedifferenz den ersten Grenzwert übersteigt, ei-30 nen zweiten Widerstand, und wenn die Differenz den zweiten Grenzwert unterschreitet, einen dritten Widerstand parallel schaltet.

35 Papierkopien von Diapositiven wurden bisher überwiegend auf dem Umweg über ein Zwischennegativ auf Negativpapier erzeugt.

In jüngster Zeit sind auf dem Markt qualitativ befriedigende Umkehrpapiere erhältlich, die das direkte Kopieren ab Diaposi-40 tiv und somit die Einsparung von Arbeitsvorgängen erlauben.

Umkehrkopien lassen sich prinzipiell in analoger Weise und mit ähnlichen Geräten wie Kopien ab Negativen erzeugen. Dabei muss allerdings berücksichtigt werden, dass Gradationsverlauf und Dichteumfang von Diapositiven wesentlich von den 45 entsprechenden Charakteristiken beim Negativ abweichen und zwar im Sinne erheblich steilerer Gradationskurven und grösseren Dichteumfangs.

Während die Gradationskurve des Diapositivs durch Anpassung der Gradation des Umkehrpapiers kompensiert wird, so um eine günstige Gesamtgradation zu erzielen, muss der Dichteumfang von Beleuchtungssystem und Belichtungssteuerung des Kopiergerätes bewältigt werden.

Dem Beleuchtungssystem sind gewisse physikalische Grenzen gesetzt, die keine wesentlich andere Auslegung als beim 55 Kopieren von Negativen vergleichbaren Formats erlauben.

Die Probleme, die sich aus dem unterschiedlichen Dichteumfang von Diapositiven und von Negativen ergeben, müssen also praktisch voll über die Belichtungszeitsteuerung ausgeglichen werden. Solche Probleme bestehen darin, dass Diapositive 60 mit starker Unter- bzw. Überbelichtung zu extrem langen bzw. kurzen Belichtungszeiten führen. In beiden Fällen können Farbanomalien als Folge der Nichterfüllung des Reziprozitätsgesetzes (Schwarschild-Effekt) auftreten. Weil der Schwarschild-Ex-ponent für jede Teilfarbe einen anderen Wert aufweisen kann, 65 resultieren unerwünschte Abweichungen vom neutralen Farbgleichgewicht, dem Fachmann als «Klippen» der Emulsion bekannt. Extrem lange Belichtungszeiten beeinträchtigen zudem die Leistung des Kopiergerätes, extrem kurze Belichtungszeiten

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können bei den gebräuchlichen Farbverschlussystemen mit in den Strahlengang einschwenkbaren Filtern zu inhomogener Belichtung der Papierkopie führen, weil die Verweilzeit des Verschlussfilters über jedem Bildpunkt ungleich lang ist. Diese kleinen Zeitunterschiede, die sich aus der Ein- und Ausschwenkzeit des Filters ergeben, fallen relativ umso stärker ins Gewicht, je kürzer die verlangte Belichtungszeit wird.

Zur Milderung dieser unerwünschten Effekte sind bei einem im Handel erhältlichen Gerät Massnahmen zur Einengung des Belichtungszeit-Spielraumes getroffen. Sie bestehen darin, dass im Belichtungsstrahlengang ein kreisförmiges Verlauffilter neutraler Färbung angebracht ist, das zu Beginn jeder Belichtung aus der Stellung grösster Dichte zu einer Drehung um 360 ° startet. Das Kopierlicht auf der Papierebene ist also zunächst verhältnismässig schwach und nimmt mit fortschreitender Dauer der Belichtung immer mehr zu. Es hat also am Anfang der Belichtung den kleinsten, an deren Ende den grössten Wert. Die Schwankungen der Vorlagedichte müssen also nicht allein über die Belichtungszeit aufgefangen werden, sondern können teilweise über die Variation der Intensität des Kopierlichtes ausgeglichen werden.

Nachteilig an dieser Lösung ist einerseits der apparative Aufwand für Verlauffilter, Motorantrieb und Steuerung, andererseits die Tatsache, dass das verfügbare Licht durch das Verlauffilter nur geschwächt werden kann, was im Durchschnitt zu längeren Belichtungszeiten und somit zu einer gewissen Leistungsminderung des Kopiergerätes führt. Ein weiterer Nachteil muss darin erblickt werden, dass automatische Kopiergeräte, die mit dem erwähnten System ausgerüstet sind, wegen der zeitlich veränderlichen Intensität des Kopierlichtes nur mit einem Messsystem arbeiten können, welches eine der Kopierlichtintensität proportionale Grösse nach der Zeit integriert. Diese Einschränkung zieht eine Verminderung der Flexibilität nach sich.