DD155360A1 - Verfahren und vorrichtung zur belichtungssteuerung fuer fotografische wiedergabeprozesse - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung fuer fotografische Wiedergabeprozesse, bei denen die Originalhelligkeit durch Messung erfasst und so weiterverarbeitet wird,dass auf Grund der vorgenommenen Belichtungssteuerung die Originalbelichtungsverteilung bestmoeglich wiedergegeben wird. Ziel der Erfindung ist es, eine bestmoegliche Wiedergabequalitaet zu erreichen sowie zeit- und materialaufwendige Wiederholungen des Reproduktionsprozesses zu vermeiden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf Grund genauerer Messwerte bezueglich der Originalhelligkeit und ueber eine elektronische Steuerung die Belichtung optimal einzustellen. Erfindungsgemaess wird die Originalhelligkeitsverteilung punktweise durch lichtempfindliche Elemente gemessen, im Mikrorechner die geringste und hoechste Originalhelligkeit ermittelt und unter Verwendung dieser Werte die Belichtung so gesteuert, dass das Intervall der Belichtungswerte optimal im Anstiegsbereich der Wiedergabecharakteristik D (IgH) wiedergegeben wird. Moegliche Anwendungsgebiete: Fotografie, Elektrografie, Thermografie, Magnetografie, fotodielektrische Prozesse.

Description

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Titel der Erfindung:

Verfahren und Vorrichtung zur Belichtungssteuerung für fotografische Wiedergabeprozesse

Anv/endungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung für fotografische Wiedergabeprozesse, vorzugsweise für Bürokopier- und Rückvergrößerungsgeräte, wobei die Originalhelligkeit durch Messung erfaßt wird und anschließend unter Verwendung der Meßwerte eine bessere Wiedergabe der zu reproduzierenden Vorlagen als bei einer fest vorgegebenen Belichtungseinstellung erreicht wird. Dabei kann die Erfindung auf allen ähnlichen technischen Gebieten wie beispielsweise bei elektrofotografischen, thermografischen oder magnetografischen Prozessen angewendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Die erste Gruppe der bekannten Verfahren zur Belichtungssteuerung für fotografische Wiedergabeprozesse basiert auf einer integralen Messung der Beleuchtungsstärke, die von der gesamten Originalfläche oder von einem Teil dieser ausgeht. (DE-OS 2 835 263, DD-WP 135 126). Das bedeutet, daß nur ein integraler Wert für die Größenordnung der vom Original ausgehenden Beleuchtungsstärken zur Verfügung steht. Deshalb kann eine Anpassung der Belichtung an die jeweils originalspezifische Helligkeitsverteilung nur pauschal erfolgen.

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Der Grad der Anpassung hängt von der jeweiligen tatsächlich vorliegenden Helligkeitsverteilung im Original ab. Eine optimale Anpassung tritt nur zufällig auf.

Die Verfahren der zweiten Gruppe verwenden eine teilweise Abtastung des Originals, vorzugsweise in wichtigen Bildteilen (DB-AS 1 957 752). Hierbei ergibt sich, insbesondere dann, wenn die Auflösung der Abtastung in der zu reproduzierenden Detailfeinheit erfolgt, eine bessere Anpassung der Belichtung an die Eigenschaften der abgetasteten Originalbereiche, jedoch keine Anpassung, die mit Sicherheit die bestmögliche Wiedergabe des gesamten Originals zur Folge hat.

Die Verfahren der dritten Gruppe lassen zwar eine Abtastung der gesamten Originalfläche.zu, wobei aber der von der Abtastvorrichtung direkt erfaßte Originalflächenteil meist groß gegenüber den Abmessungen der feinsten wiederzugebenden Details ist (DB-OS 2 406 191). Dadurch erfolgt eine teilintegrale Originalauswertung, die zwar gegenüber der vollständig integralen Auswertung eine verbesserte, aber nicht zwangsläufig die bestmögliche Wiedergabe des gesamten Originals bewirkt·

Bei den Verfahren der zweiten und der dritten Gruppe werden aus der Gesamtheit der Meßwerte Werte für die minimale, die maximale und oft für die mittlere optische Dichte des Originals ermittelt. Diese Werte sind je nach Erfassungsgrad der Originalfläche und je nach Integrationsgrad der. optischen Abtastung fehlerbehaftet. Bei den Verfahren der zweiten Gruppe mit der Ab.tastungsauflösung entsprechend der zu reproduzierenden Detailfeinheit werden mitunter nichtrepräsentative Minimaloder Maximalwerte dadurch ermittelt, daß dunkle Einschlüsse oder helle Glanzpunkte beim Meßvorgang erfaßt werden. Auf der Basis solcher nichtrepräsentativer Werte können Fehlanpassungen erfolgen, die sich insbesondere bei Wiedergabeprozessen mit geringem Belichtungsumfang deutlich bemerkbar machen.

Die bisher bekannten Verfahren zur Belichtungssteuerung führen häufig zu Fehlanpassungen und somit zu deutlich

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geminderter Wiedergabequalität, was in krassen Fällen zeitraubende und materialaufwendige ein- oder mehrmalige Wiederholungen des ReproduktionsvorgangCB mit verschiedenen Belichtungswerten erfordert.

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belichtungssteuerung für fotografische und ähnliche Wiedergabeprozesse, vorzugsweise für Bürokopier- und Rückvergrößerungsgeräte, durch die bei allen Vorlagen sofort die in dem verwendeten Gerät bestmögliche Wiedergabequalität erzielt wird und außerdem die zeit- und materialaufwendigen Wiederholungen des Reproduktionsvorganges entfallen·

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren zur Belichtungssteuerung für fotografische Wiedergabeprozesse derart zu verändern, daß auf der Grundlage genauerer Meßwerte bezüglich der Originalhelligkeit die Belichtung so eingestellt wird, daß eine optimale Wiedergabe erfolgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei punktweiser Messung der Originalhelligkeitsverteilung durch lichtempfindliche Elemente der optische Originalbildinhalt vollständig erfaßt wird, wobei die Erfassungsfläche der einzelnen Enipfängerelemente im Größenbereich der Ausdehnung des kleinsten vom Wiedergabeprozeß aufzulösenden Details in der Vorlage liegt. Danach werden die einzelnen Meßwerte gespeichert und in einem Mikrorechner statistisch derart ausgewertet, daß eine Häufigkeitsverteilung für die Helligkeit der Bildpunkte erzielt wird und signifikante Werte für die Informationen enthaltenden hellsten und dunkelsten Bereiche der Vorlage ermittelt werden, daß anschließend unter Verwendung dieser signifikanten Werte die auf die Vorlage

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fallende Lichtintensität oder die Belichtungszeit oder beide bo gesteuert werden, daß das Intervall der Belichtungswerte dem Anstiegsbereich der Wiedergabecharakteristik D (IgH) angepaßt ist· Die statistische Verarbeitung der anfallenden Meßwerte wird vorzugsweise gruppenweise parallel durchgeführt.

Für die optische Abtastung der Vorlage ist es möglich, eine gefaltete Faseroptik mit einem rotierenden Optiksystem aus zwei Linsen, zwei Spiegeln und einem zweimal um 90° gewinkelten Strahlenrohr anzuordnen, das in Wirkverbindung mit einem Potoempfänger steht. Außerdem sind v/ahlweise spezielle Optiksysteme wie Multilinsenoptiken oder Gradientenfaseroptiken einsetzbar, die über der Vorlage verschiebbar zur Fotoempfängerzeile angeordnet sind.

Ausführungsbeispiel:.

Nachfolgend soll die Erfindung an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : Die Anordnung zur Abtastung einer Vorlage mit einer CCD-Zeile,

Fig. 2 : die Schaltungsanordnung mit der Erkenn-, Auswerte- und Steuerelektronik für den fotografischen Wiedergabeprozeß,

Fig. 3 : das Prinzip der Abtastung einer Vorlage durch eine Faseroptik mit Fotoempfänger,

Fig. 4.: ein rotierendes Optiksystem bei der Abtastung mit einer Faseroptik und Potoempfänger,

Pig. 5 : die schaltungstechnische Anordnung zur Signalauf-bereitung bei der Abtastung durch eine Faseroptik,

Fig. 6 : ein spezielles Optiksystem beispielsweise mit Multilinsenoptiken oder Gradientenfaseroptiken sowie einer Fotoempfängerzeile,

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Fig. 7 i die schaltungstechnische Anordnung zur Signalaufbereitung bei der Abtastung über eine Fotoempfängerzeile,

Fig. 8 : die Häufigkeitsverteilung der optischen Dichte einer Vorlage und

Fig. 9 i die Wiedergabecharakteristik D(IgH) des Reproduktionsprozesses·

In der Zeichnung Fig. 1 ist das allgemeine Prinzip der Helligkeit serf as sung einer Vorlage 1 mit Hilfe einer CCD-Zeile 4, vorzugsweise in einem elektrofotografischen Kopiergerät, dargestellt. Hierbei ist die auf einem Vorlagenglas 2 befindliche Vorlage 1 zusammen mit einem Objektiv 3 zur Verkleinerung und einer CCD-Zeile 4 zur Helligkeitserfassung der Vorlage 1 angeordnet. An die CCD-Zeile 4 sind entsprechend Fig. 2 ein Differenzverstärker 5 mit Triggern T bis T sowie Und- Verknüpfungen GT_Q bis GT_n und GZ _Q bis GZ_n und desweiteren Zähler Z bis Z angeschlossen. Danach folgt die Auswerte-und Steuereinheit, die vorzugsweise aus einem Mikrorechner 6 besteht, der aus einem PIO I, dem Programmspeicher ROM, dem Arbeitsspeicher RAM, der Zentralprozessoreinheit CPU und einem PIO II zusammengesetzt ist. Von dort besteht die Verbindung zum zu steuernden Kopiergerät 18, zur Befehls- und Bedientastatur 19 sowie zum Bildschirm 20 bzw. Plotter 17·

Der Funktionsablauf bei der Abtastung der Vorlage 1 und der Verwendung der gemessenen Helligkeitswerte für eine Belichtungssteuerung ist folgendermaßen:

Das zu bewertende Bild der Vorlage 1 (Fig.1) wird durch das Objektiv 3 derart verkleinert, daß eine Bildkantenlänge der Länge der CCD-Zeile 4 entspricht. In der Abbildungsebene des verkleinerten Bildes wird die CCD-Zeile 4 angeordnet. Da die CCD-Zeile 4 nur eine Bildzeile erfaßt, muß die Vorlage 1 an der Anordnung aus Objektiv 3 mit CCD-Zeile 4 entlanggeführt werden oder umgekehrt die CCD-Zeile mit dem Objektiv 3 ent-

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lang der Vorlage 1, so daß eine zellenförmige Abtastung des gesaraten Bildes erfolgen kann·

Die Vorlage 1 wird durch eine flexible Abdeckung 7 auf dem Vorlagenglas 2 gehalten. Diese Abdeckung 7 muß zur Bildseite hin weiß gefärbt sein, oder es muß durch andere geeignete Mittel gewährleistet sein, daß die Flächendifferenz zwischen Grauwertbild und Abtastformat weiß ist. Das ist notv/endig, um eine Verfälschung der Auswertung bei Vorlagen 1, die kleiner als das Abtastformat sind, auszuschließen*

Mach der Abtastung der Vorlage 1 werden die Ausgangspegel I der CCD-Zeile 4 entsprechend aufbereitet und der Erkenn-, Auswerte- und Steuerelektronik (Fig,2) zugeführt. Voraussetzung für die Anwendung einer CCD-Zeile 4 ist, daß die Empfindlichkeiten der einzelnen Empfängerelemente E der CCD-Zeile 4 innerhalb eines hinreichend kleinen Toleranzfeldes liegen. Es wird weiterhin davon ausgegangen, daß die Ausgangspegel I der CCD-Zeile 4 in serieller und analoger Form ausgegeben werden.

Nach der Verstärkung durch den Differenzverstärker 5 liegt dann eine serielle Folge von Ausgangsimpulsen I^ der Frequenz des yom Mikrorechner 6 vorgeschriebenen Ausgaberegimes auf der seriellen Datenleitung SD an. An der seriellen Datenleitung SD befinden sich die Eingänge TE bis TE der Trigger T bis T zur Bewertung der einzelnen Graustufen· Die Anzahl η der Graustufen ist von der erwünschten Genauigkeit der Bewertung abhängig. Es erscheinen 8 bis 16 Graustufen für die meisten Anwendungsfälle als ausreichend. Jeder Trigger T bis T_n spricht auf eine bestimmte Graustufe an. Während des Abtastvorganges wird das Bild zeilenweise abgetastet. Die der optischen Dichte D der Bildpunkte entsprechenden verstärkten analogen Ausgangsimpulse I^ gelangen parallel auf die Trigger T bis T_n. Die den Triggern T_Q bis T_n nachgeschalteten Und-Verknüpfungen GT bis GT bewirken die gegenseitige Sperrung der Ausgänge TA_Q bis TA der Trigger T bis T , so daß nur der höchste Triggerwert weitergeleitet wird, während die im Wert niedriger liegenden Trigger T bis T , die ebenfalls ansprechen, ge-

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sperrt sind. Die Und-Verknüpfungen GZ_Q bis GZ_n werden durch den Mikrorechner 6 so angesteuert, daß synchron, mit der Frequenz der seriellen Ausgangsimpulse I^ der CCD-Zeile 4, jedoch mit geringerer Impulsbreite, eine Signalübertragung an die Zähler Z bis Z erfolgen kann· Das ist notwendig, um eine störungsfreie, sichere Übernahme in die Zähler Z_Q bis Z zu gewährleisten. Die Größe der Zähler Z bis Z ist von der Genauigkeitsanforderung bzw, von der verwendeten CCD-Zeile 4 abhängig.

Für die weiteren Betrachtungen wird folgende Annahme getroffen, die für eine Abtastfläche eines A4 - Originals zutrifft:

Die abzutastende CCD-Zeile 4 v/eist 1 024 Bildpunkte auf. Daraus ergeben sich als Bildpunkte insgesamt für ein Format A4 mit den Kantenlängen von 210 mm und 297 mm : 1 024 χ 1 500 «1,5 Millionen Bildpunkte. Die Abtastfläche pro Bildpunkt beträgt ca. 0,2 χ 0,2 mm .

Geht man davon aus, daß im Extremfall eine Graustufe die gesamte Fläche ausmacht, so muß jeder der Zähler Z_Q bis Z_n 1,5 Millionen Werte zählen können. Im Dualzahlensystem bedeutet das, daß ein Zähler Z : 2²¹= 2 097 152 bit groß sein

21 muß· Um diese 2 bit im Mikrorechner 6 gut verarbeiten zu können, werden die Zähler Z_Q bis Z_n jeweils in drei Gruppen unterteilt : 2⁸, 2⁸ und 2⁵, das entspricht : 256 χ 256 χ 32 = 2 097 152 bit. Bei höheren Anforderungen bzw· höherer Gesamt- ' bildpunktzahl v/erden entsprechend mehr Gruppen gebildet. Gleichwertige Zählergruppen werden miteinander verbunden, so daß bei diesem Beispiel drei Datenleitungen D ,.D, , D am PIO I des Mikrorechners 6 anliegen. Der PIO I weist entsprechend viele Ein- und Ausgabetore I™; 1% auf· Über PIO I v/erden außerdem die Übernahmeimpulse I~ für die Und-Verknüpfungen GZ _Q bis GZ_n, die Steuerimpulse I_s für die CCD-Zeile 4 über die Steuerleitungen IS, der Löschimpuls LÖ für das Iiull-Setzen der Zähler Z_Q bis Z_n und die Adreßleitungen für die Freigabe FE der Zähler Z_Q bis Z_n gesteuert·

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Die Freigabeadresse ermöglicht das jeweils einzelne Abfragen der Zähler Z_q bis Z_n* Nimmt man an, daß 16 Graustufen bewertet werden sollen, dann sind 16 Zähler zu adressieren. Das erfordert eine 4~bit Adreßleitung. Das Zählen der Grauwert-Bildpunkte beginnt mit dem Startimpuls A, der durch den Abtastvorgang ausgelöst wird und bewirkt, daß Übernahmeimpulse I.. an den Und-Verknüpfungen GZ _Q bis GZ_n anliegen und die CCD-Zeile 4 angesteuert wird. Die Zähler Z bis Z werden entsprechend der Grauwertverteilung geladen. Mit dem Ende-Signal B des Abtastvorganges werden die Übernahmeimpulse I.. und Steuerimpulse I für die CCD«Zeile 4 gesperrt und der Beginn der Zählerabfrage eingeleitet·

Die Abfrage erfolgt nacheinander für die einzelnen Zähler Z bis Z , wobei jeweils zuerst die höchstwertigen bit abgefragt werden. Im Interesse einer Programmverkürzung können bei entsprechend eingeschränkter Auswertegenauigkeit niederwertige bit bei der Auswertung weggelassen werden, z.B. die unteren 8 bit entsprechend 256 Bildpunkten«

Die Ergebnisse der Bildpunktzählung entsprechend den vereinbarten Graustufen werden im Mikrorechner 6 weiterverarbeitet· Für die Belichtungssteuerung fotografischer Wiedergabeprozesse wird die ermittelte Grauwertverteilung mit den möglichen Variationen des Gradationsverlaufes des entsprechenden Prozesses verglichen, dazu werden die erforderlichen Belichtungsparameter ausgewählt und den Stellorganen des zu steuernden Gerätes zugeführt.

Der physikalische Zusammenhang, der der Weiterverarbeitung im Mikrorechner 6 zugrundeliegt, ist aus den Pig. 8 und 9 ersichtlich» Dabei sind die signifikanten Werte als untere Dichte D^ und obere Dichte D^ wiedergegeben, was dem Bereich der Trigger T_Q bis T_n entspricht. Die Belichtung H ist so gewählt, daß der Belichtungsumfang AIgH weitestgehend im Anstiegebereich der Wiedergabecharakteristik liegt. Eine optimale Wiedergabe kann zum Beispiel dadurch erzielt werden, daß über einen nicht dargestellten Vorwahlschalter mit den Abstufungen

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Hell, Mittel und Dunkel die obere Belichtungsgrenze IgH so eingestellt wird, daß die Wiedergabe der wesentlichen Teile des Originalinhaltes entweder mit ihren hellen Bereichen im unteren Knickpunkt Y beginnt oder bei einer höheren Dichte D bzw. mit ihren dunklen Bereichen an den oberen Knickpunkt X angepaßt wird.

Die Anpassung an den unteren Knickpunkt Y erfolgt immer dann, wenn die hellsten Originalbereiche im Bild weiß wiedergegeben werden sollen und kein Originalschleier übertragen werden soll. Die Anpassung an den oberen Knickpunkt X ist insbesondere bei Wiedergaben zweckmäßig, bei denen die dunklen Originalbereiche in federn Falle mit der höchsten Kopierdichte wiedergegeben werden sollen.

Der mittlere Bereich W ist dann zu wählen, wenn eine angemessene Dichtewiedergabe des Originaluntergrundes erfolgen soll oder die Dichteabstufungen im mittleren Kennlinienbereich für das Wiedergabeziel zweckmäßig ist. Wenn der Dichteumfang AD den BelichtungsumfangAlgHpder Prozeßwiedergabecharakteristik übersteigt, entscheidet der Mikrorechner 6 programmgemäß den Grad und die Richtung der Eingrenzung des Dichtebereiches.

Die erforderlichen Vergleichsparameter des verwendeten fotografischen Wiedergabeprozesses sind für k verschiedene, vom Prozeß realisierbare Variationen als Wertmengen mit den dazugehörigen Befehlen für die Stellorgane im Programmspeicher ROM gespeichert, so daß eine direkte Auswahl der entsprechenden Stellbefehle für die ermittelte Grauwertverteilung erfolgt. Die Zähler Z bis. Z werden durch den Htillsetzimpuls 10 gelöscht und die ermittelten Parameter gespeichert, so daß der Prozeß so lange danach abläuft, bis über die Bedientastatur der Befehl zur Bewertung eines neuen Bildes erfogt. Die ermittelte Grauwertverteilung kann außerdem bei entsprechender Datenformung durch den Mikrorechner 6 über Ausgabegeräte z.B. Plotter 17) Bildschirm 20 u.a. sichtbar gemacht werden bzw. in nicht dargestellten externen Speichern abgespeichert werden.

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Der Mikrorechner 6 wird weiterhin für die Ablaufsteuerung des fotografischen Y/iedergabegerätes verwendet· Die dazu erforderliche. Befehls- und Bedientastatur 19 wird ebenfalls wie die Ausgabe der Prozeßstellbefehle, die Signale, deren Rückmeldung, alle Ablaufsteuersignale und die Ausgabe für externe Sichtgeräte oder Speicher über PIO II an bzw, von der Zentralprozessoreinheit CPU gesteuert.

Die vorgeschlagene Erkenn-, Auswerte- und Steuerelektronik mit CCD-Zeile 4 und Mikrorechner 6 ist durch entsprechende Programmierung des Programmspeichers ROM universell für Geräte mit fotografischen Wiedergabeprozessen für allgemeine Bildauswertung, vorzugsweise für Bürokopiergeräte und Rückvergrößerungsgeräte verwendbar· Beim Einsatz in Reprografiegeräten, Kopiergeräten u.a. 'wird die Festlegung der Grauwerte für die Trigger T_Q bis T so gewählt, daß für den hellsten Wert "Weiß" keine Bewertung erfolgt, sondern erst ab einem bestimmten Grauwert. Das ist deshalb notwendig, um Grauwertoriginale, die kleiner sind als das Abtastfonsat bzw. bei Bildern mit weißem Rand eine Verfälschung durch einen zu großen Weißanteil auszuschließen. Aus diesem Grunde ist auch eine zur Bildseite weiße Abdeckung 7 erforderlich, die beim Abtastvorgang von kleineren Vorlagen 1 eine nicht bewertbare weiße Fläche hinzufügt (Fig.1). Die Zeit für den Abtastvorgang, Bewertung, Zählung der Bildpunkte nach Grauwerten, Auswahl der Prozeßparameter und Steuerung bzw. Regelung der Prozeßparameter muß im Interesse des Anwenders innerhalb der Zeit eines Y/iedergabeprozesses liegen, d.h. die Abtastung der einzelnen Bildpunkte muß sehr schnell erfolgen. Die Frequenz der seriellen Ausgabe von der CCD-Zeile 4 muß deshalb im Bereich von einigen Megahertz liegen.

In Fig. 3 ist als weiteres, zweites Ausführungsbeispiel das Prinzip der Abtastung einer Vorlage 1 durch eine Faseroptik mittels Fotoempfänger 9 dargestellt, wobei das Licht der Faseroptik 8 durch ein rotierendes Optiksystem 15 (Fig.4) auf den Fotoempfänger 9 projiziert wird. An der Abtastseite gegen-

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über der Vorlage 1 ist die Faseroptik 8 linienförmig angeordnet, während die andere Seite am rotierenden Optiksystem 15 einen Kreis bildet, in dessen Hittelpunkt die geometrische Achse des rotierenden Optiksystems 15 liegt. Pig. 4 zeigt das Prinzip des rotierenden Optiksystems 15 bestehend aus zwei Linsen 10; 11, zwei Spiegeln 12 j 13 und einem zweimal um 90° gewinkelten Strahlenrohr 14· Durch diese Anordnung wird es ermöglicht, den Fotoempfänger 9 feststehend zu montieren. Diese Anordnung ist für bewegte und feststehende Vorlagen 1 anwendbar, abhängig davon, ob die Faseroptik 8 bewegt wird oder nicht.

In Fig. 5 ist die Schaltungsanordnung für die Signalaufbereitung bei einer Abtastung über die Faseroptik 8 dargestellt. Die mehrlagige geordnete Faseroptik 8 wird über das rotierende Optiksystem 15 (Fig«4; 5) und durch den Fotoempfänger 9 abgetastet. Der Fotoempfänger 9 arbeitet an der Betriebsspannung mit dem Lastwiderstand R, an der die Meßspannung TJ^ abfällt, die dem abgetasteten Grauwert der Vorlage 1 entspricht. Diese Spannung wird durch den Verstärker 16 verstärkt und dem Analogtor AT zugeführt. Durch Einstellen des Lastwiderstandes R und der Verstärkung des Verstärkers 16 kann eine optimale Spannung zur Auswertung eingestellt werden.

Das Analogtor AT wird über den Impulsformer IF durch den Optokoppler O gesteuert und vom Mikrorechner 6 freigegeben bzw. gesperrterer Optokoppler O tastet eine Taktscheibe T ab, die sich mit dem rotierenden Optiksystem 15 vom Motor M angetrieben synchron dreht. Die Taktscheibe T besitzt eine Anzahl ζ lichtdurchlässiger Bereiche L. Durch die Torung des vom Verstärker 16 kommenden Ausgangsimpulses I^ mit den Impulsen I_Q des Optokopplers O wird die Abtastzeile der Faseroptik 8 in Bildpunkte elektronisch geteilt. Anordnung und Anzahl ζ der lichtdurchlässigen Bereiche L der Taktscheibe T bestimmen Größe und Anzahl der Bildpunkte pro Abtastzeile. Der Impulsformer IF erlaubt eine elektronische Impulsbereitstellung, durch die erreicht wird, daß Zwischen-

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räume zwischen zwei Abtastbreiten den Erfordernissen entsprechend justiert werden können* Anschließend an die Signalaufbereitung erfolgt die Weiterleitung an den Mikrorechner 6, wie es auch in dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschrieben ist·

In Fig. 6 wird als drittes Ausführungsbeispiel für eine Abtastung der Vorlage 1 eine Anordnung gezeigt, die mit speziellen Optiksystemen wie ζ·Β· Multilinsenoptiken 21, Gradientenfaseroptiken 22 u«ä·, arbeitet^ Diese Anordnung ist für bewegte Originalaufnahmen geeignet· Das Optiksystem ist verstellbar angeordnet und wird während des AbtastVorganges über eine Fotoempfängerzeile 23, die aus bekannten Fotoempfängern FE besteht, geschwenkt.

In Fig. 7 ist die prinzipielle schaltungstechnische Anordnung für die Signalaufbereitung dargestellt, wenn als Fotoempfänger FE einzelne Elemente angeordnet sind. Die Fotoempfänger FE_n bis FE„ arbeiten an einer Betriebsspannung U-n auf die Arbeitswiderstände R bis R , an denen die den abgetasteten Graustufen entsprechenden Meßspannungen UM_Q bis UM abfallen· Anschließend erfolgt eine Verstärkung durch die Operationsverstärker V bis V · Stimmt die Empfindlichkeit * der Fotoempfänger FE bis FE_n untereinander nicht hinreichend gut überein, so kann durch Einstellung verschiedener Arbeitswiderstände R_Q bis R bzw» durch Verstärkungseinstellung der Operationsverstärker V_Q bis V_n eine Angleichung geschaffen werden. Den Operationsverstärkern V bis V_n sind die Analogtore AT bis AT_n nachgeschaltet, die über eine Steuereinrichtung ,ζ.B· ein Schieberegister 24 getort v/erden· Die Steuerung des Schieberegisters 24 erfolgt über die Steuerleitungen LS, die vom Mikrorechner 6 kommen. Durch diese Steuerung werden die Analogtore AT_Q bis AT_n so gesteuert, daß nacheinander die verstärkten Analogwerte der Fotoempfänger FE bis FE_n auf der seriellen Datenleitung SD seriell anliegen.

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Über die serielle Datenleitung SD werden die Trigger T bis T gespeist. Die Anzahl der Fotoempfanger FE be-

¹¹ η

stimmt die Anzahl der Bildpunkte pro Abtastzeile. Die weitere Verarbeitung der Signale erfolgt wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen.

Bei allen Ausführungsbeispielen wird vor dem Kopiervorgang die Abtastung durchgeführt. Der zeitliche Ablauf wird so gestaltet, daß der Abtastvorgang mit anschließender Bewertung des Ergebnisses und Einstellung der Parameter des elektrofotografischen Kopiergerätes 18 unterhalb der Zeit für die Erstellung einer Kopie liegt.

Claims (4)

-Η- 226102 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Belichtungssteuerung für fotografische Wiedergabeprozesse, vorzugsweise für Bürokopier- und Rückvergrößerungsgeräte, wobei die Originalhelligkeitsverteilung punktweise durch lichtempfindliche Elemente abgetastet wird, die Meßwerte gespeichert und in einer Mikrorechnereinheit statistisch derart ausgewertet werden, daß eine Häufigkeitsverteilung für die Helligkeit der Bildpunkte erzielt wird, und anschließend unter Verwendung der Meßwerte die Belichtungseinstellung mit Hilfe der auf das Original fallenden Lichtintensität oder bzw. und der Belichtungszeit erfolgt, gekennzeichnet dadurch, daß der optische Originalbildinhalt vollständig erfaßt wird, wobei die Erfassungsfläche der einzelnen Empfängerelemente (E) im Größenbereich der Ausdehnung des kleinsten vom Wiedergabeprozeß aufzulösenden Details in der Vorlage (1) liegt, daß desweiteren aus der festgestellten Häufigkeitsverteilung signifikante Werte für die Informationen enthaltenden hellsten und dunkelsten Bereiche der Vorlage (1) ermittelt werden und daß anschließend unter Verwendung dieser signifikanten Werte die auf die Vorlage (1) fallende Lichtintensität oder die Belichtungszeit oder beide so gesteuert werden, daß das Intervall der Belichtungswerte dem Anstiegsbereich der Wiedergabecharakteristik D (IgH) angepaßt ist»

2* Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die statistische Verarbeitung der anfallenden Meßwerte vorzugsweise gruppenweise parallel erfolgt.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine gefaltete Faseroptik (8) mit einem rotierenden Optiksystem (15) aus zwei Linsen (10; 11), zwei Spiegeln (12; 13) und einem zweimal um 90° gewinkelten Strahlenrohr (14) angeordnet ist und in Y/irk-

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verbindung zu einem Fotoempfanger (9) steht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß wahlweise spezielle Optiksysteme wie Multilinsenoptiken (21) oder Gradientenfaseroptiken (22) über der Vorlage (1) verschiebbar zur Fotoempfängerzeile (23) angeordnet sind.

Hierzu ....£?. Seiten Zeichnungen-

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