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Fotografisches Gerät zum Kopieren von Vorlagen Die Erfindung betrifft
ein fotografisches Gerät zum Kopieren von Vorlagen, insbesondere vor Vorlagen mit
ungleichmäßigem Detail- und Gesamtkontrast.
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Bekannt sind Geräte dieser Art, bei denen ein von einer Kathodenstrahlröhre
erzeugter Lichtstrahl die Vorlage mit einem Lichtpunkt abtastet, der Lichtstrahl
nach Durchgang durch die Vorlage eine lichtempfindliche Schicht unter Formung eines
Bildes belichtet und ein Teil des durch die Vorlage durchgetretenen Lichtes über
einen Strahlzerteiler auf eine lichtempfindliche Einrichtung fällt. Diese über den
Strahlzerteiler auf die lichtempfindliche Einrichtung gegebene Lichtmenge, die ein
Maß für die jeweilige Deckung der Bildvorlage ist, bildet die Ausgangsgröße für
die Regelung des Gesamtkontrastes. Bei den bekannten Geräten geschieht dies so,
daß die Ausgangsspannung der lichtempfindlichen Einrichtung über elektrische Steuerorgane
auf die Kathodenstrahlröhre zurückgeführt und dabei derart beeinflußt wird, daß
der Gesamtkontrast des auf der lichtempfindlichen Schicht geformten Bildes in allen
Bereichen annähernd gleich und der Detailkontrast nicht unter dem der Vorlage liegt.
Damit kann man z. B. Negative, die bekanntlich einen größeren Gesaintkontrast als
Papierbilder wiedergeben können, brauchbar auf Positivpapiere übertragen, indem
man den Gesamtkontrast bis auf dasjenige Maß herabdrückt, das von dem Positivpapier
verarbeitet werden kann.
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Oft ist es aber erwünscht, daß sowohl dunkle Stellen als auch
helle Stellen, d. h. Schatten und Spitzlichter, in größtem Detail,
d. h. mit maximalem Kontrast, kopiert werden. Man muß also dafür sorgen,
daß der Gesamtkontrast nur in einem mittleren Tonbereich vergleichmäßigt wird und
helle und dunkle Stellen der Bildvorlage unbeeinflußt kopiert werden.
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Bekannt ist ein fotografisches Gerät der oben allgemein beschriebenen
Art, bei dem eine Diode zum Begrenzen der Amplitude des zurückgeführten Signals
verwendet wird. Dies bedeutet, daß nur ein Bereichsende der Rückkopplungsspannung
und damit auch des Kontrastbereiches beeinflußt wird. Die der Erfindung zugrunde
liegende Aufgabe, beide Bereichsenden der Rückkopplungsspannung zu beeinflussen,
läßt sich hiermit jedoch nicht lösen. Erfindungsgemäß sollen die beiden Enden des
Bereiches der rückgekoppelten Spannung beeinflußt werden, so daß man sowohl dem
hellen als auch dem dunklen Bereichsende eine Grenze setzt. Erfindungsgemäß erreicht
man dies dadurch, daß die genannten Steuerorgane Mittel zum Begrenzen des Maximum-
und des Minimumwertes der zurückgeführten Spannung enthalten. Durch diese erfindungsgemäßen
Begrenzungsmittel wird der obere und der untere Bereich der Rückkopplungsspannung
beschnitten, so daß die Rückkopplung nur innerhalb dieser beiden Bereiche wirksam
wird. Außerhalb dieser beiden Grenzwerte erfolgt die Belichtung so, als ob überhaupt
keine Rückkopplung vorhanden wäre.
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Es leuchtet ein, daß diese doppelte Beschneidung der Rückkopplung
zu besseren Ergebnissen führt als das Verfahren bei dem bekannten Gerät, bei dem
nur die obere Grenze beschnitten wird. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät hat es der
Laborant in der Hand, dieses so einzustellen, daß die Schatten, die Lichter oder
beide unbeeinflußt und mit vollem Kontrast und vollem Detail kopiert werden.
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Zweckmäßig enthalten dabei die Steuerorgane eine obere und untere
Begrenzerstufe zum Kurzschließen des oberen und unteren Bereiches der zurückgeführten
Spannung. Dadurch ergibt sich die einfache Lösung, daß man mit der bereits vorhandenen
Rückkopplungsschleife auskommt und diese sowohl zum Kurzschließen des oberen als
auch des unteren Bereiches der rückgekoppelten Spannung ausnutzen kann, wodurch
einmal eine Schattenmaske und zum anderen eine Spitzlichtmaske elektrisch nachgebildet
wird.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung bestehen die Begrenzerstufen
aus zwei in Antiparallelschaltung liegenden und an einstellbare Vorspannungen angeschlossenen
Dioden. In einer praktischen
Ausführung sind vier Schaltstufen mit
getrennten Vorspannungsquellen für die Dioden vorgesehen.
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Für jede Schaltstufe ist dabei ein Voreinstellregler vorgesehen, der
zwischen der lichtempfindlichen Einrichtung und den Steuerorganen liegt. Nach einem
weiteren Vorschlag der Erfindung ist ein gemeinsamer Schalter zum Umschalten der
Voreinstellregler und der Vorspannungsquellen vorgesehen.
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Die Zahl von vier Schaltstufen ist willkürlich festgelegt. Bei dem
im Folgenden beschriebenen Beispiel ergibt sich diese Zahl dadurch, daß das Gerät
gleichzeitig eine Farbkorrekturtrommel mit vier Filterpaaren enthält. Diese Farbkorrekturtrommel
gehört nicht zum Gegenstand vorliegender Erfindung.
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Für jedes Filterpaar ist somit eine eigene Schaltstufe mit einem Voreinstellregler
und einer einstellbaren Vorspannungsquelle vorgesehen. Damit läßt sich für jedes
Filterpaar ein einmal ermittelter Wert mit dem Voreinstellregler grob voreinstellen.
Eine Feineinstellung erfolgt mit den Vorspannungsquellen, mit denen der obere oder
untere Bereich der rückaeführten Spannung abgeschnitten und von der Steuerung der
Kathodenstrahlröhre ferngehalten wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Gerät lassen sich wahlweise lediglich eine
Spitzlicht- oder eine Schattenmaske wie auch beide Masken gemeinsam nachbilden.
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Die Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße Gerät im mechanischen Aufbau
und der elektrischen Schaltung. Dabei zeigt F i g. 1 schematisch das erfindungsgemäße
Gerät, F i g. 2 perspektivisch eine in dieses Gerät eingebaute Trommel mit
Farbkorrekturfiltern.
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Die Kathodenstrahlröhre 10 enthält den Leuchtschinn 12, eine
Kathode 14, ein Steuergitter 16 eine X-Ablenkwindung 18 mit einer
Speiseleitung 20 und eine Y-Ablenkwindung 22 mit einer Speiseleitung 24. An dem
Leuchtschinn 12 ist die Halterung 26 für die Bildvorlage 28 angebracht.
Das durchfallende Licht folgt einem ersten optischen Weg über die Bildvorlage
28, einen Strahlenteiler 30 und eine Optik 32 bis zur lichtempfindlichen
Schicht 34, die auf einer Halterung 36 liegt. Ein Teil des durch die Bildvorlage
28
durchtretenden Lichtes wird durch Spiegelung an dem Strahlenteiler
30 auf einen zweiten optischen Weg gelenkt. In diesem Weg liegen die erfindungsgemäßen
Steuerorgane. Als erstes trifft das Licht auf eine lichtempfindliche Einrichtung
38, z. B. eine Vervielfacherröhre.
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Im ersten optischen Weg liegt ein Farbtrennfilter 40, während im zweiten
optischen Weg ein Abdeckfilter 42 liegt. Die Filter sind auf der Trommel 44 an-,geordnet
und in Gruppen 40 und 42, 40A und 42A, 40B und 42B und 40C und 42C unterteilt. In
der Regel haben die Filter einer Gruppe zueinander komplementäre Farben.
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Die lichtempfindliche Einrichtung 38 kann derart geschaltet
sein, daß eine logarithmische Funktion der gemessenen Lichtstärke entsteht. Ist
die lichtempfindliche Einrichtung 38 jedoch linear, läßt sich die logarithmische
Abhängigkeit durch den Verstärker 46 einführen, der an die lichtempfindliche Einrichtung
38 angeschlossen ist. Auf jeden Fall soll die von dem Verstärker 46 abgegebene
Spannung in einer logarithmischen Funktion zu der von der Einrichtung
38
gemessenen Lichtstärke stehen. Der Verstärker 46 ist an eine Voreinstellreglereinheit
48 angeschlossen, die vier als Potentiometer ausgebildete Voreinstellregler
50, 5OA, 50B und 50C enthält, deren Schleifer zu einem
Schaltarm52 führen, der mit einem Schalter 54 betätigt wird. Der Schaltarm
52 ist über eine Leitung 56 an einen Verstärker 46 A angeschlossen.
Der Verstärker 46A führt über eine Leitung 58 zu einer Kathodenfolgestufe
60. Deren Gitter ist über eine Leitung 62 an eine Schalteinheit 64
angeschlossen, die zur elektronischen Ausbildung der Spitzlicht-bzw. Schattenmasken
dient. Die Leitung 62 führt zu einer Anode 66 und einer Kathode
68 einer Doppeldiode 70, deren beide Systeme in Antiparallelschaltung
liegen. Die andere Anode 72 ist über eine Leitung 76 mit einem Schaltarm
74 und die andere Kathode 78 über eine Leitung 80 mit einem Schaltarm
82 verbunden. Der Schaltarm 74 läßt sich auf die Abgriffe 84, 84A, 84B oder
84 C der Schatten-Regelpotentiometer86, 86A, 86B und
86C einstellen. Ebenso kann der Schaltarm 82 mit den Ab-
griffen
88, 88 A, 88 B und 88 C der Potentiometer
90,
90 A, 90B und 90C verbunden werden. Eingezeichnet
sind feste Vorspannungen von + 30 und - 30 V. Die beiden Systeme der
Diode 70 werden dadurch verschieden stark vorgespannt, und ihr Durchlaßbereich
wird verändert. Hierdurch wird mit dem Schaltarin 82 die Spitzlichtmaske
ausgewählt, die einem bestimmten, bei der Herstellung von Farbtrennungen verwendeten
Filterpaar entspricht.
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Die Schaltarme 52, 74 und 82 sind in der Zeichnung durch
eine starke gebrochene Linie 94 miteinander verbunden, die eine Kupplung versinnbildlicht.
Auf diese Weise werden die verschiedenen Schalter gleichzeitig verstellt. über eine
Welle 92 ist auch die Trommel 44 an die Kupplung angeschlossen. Die Trommel
dreht sich in einem Lager 96. Zwischen der Welle 92 und der Kupplung
94 liegt noch ein Getriebe 98, das Winkelunterschiede ausgleicht.
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Mit der Spitzlicht- und Schattenmaskensteuerung wird die von der lichtempfindlichen
Einrichtung 38
zur Kathodenstrahlröhre 10 zurückgeführte Spannung begrenzt.
Die über die Leitung 100 auf das Steuergitter 16 der Kathodenstrahlröhre
10 rückgeführte Spannung ergibt damit eine Gegenkopplung, die einer mechanischen
Abdeckung der Spitzlichter oder Schatten durch Masken oder Filter gleichkommt.
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Die Verstärkung der rückgekoppelten Spannung ist auf dem Wege zwischen
der lichtempfindlichen Einrichtung 38 und der Kathodenstrahlröhre
16 stetig zwischen Null und einem sehr großen Wert regelbar, der sich unendlich
nähert und dann einer 100%igen Abdeckung entspräche. Die Verstärkung wird entsprechend
dem Gammawert gewählt, den man bei Verwendung der üblichen fotografischen Masken
erreicht. Im allgemeinen gibt man der Maske einen Dichtebereich von etwa 50% des
Dichtebereiches der Bildvorlage, die man zwischen zwei neutralen Punkten in der
Bildvorlage bestimmt. Diese Verstärkung wird mit der Voreinstellreglereinheit 48
geregelt.
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Die Spitzlicht- bzw. Schattenmaskensteuerung beeinflußt das rückgeführte
Signal. Die vorgespannten Dioden 68, 72 und 78, 66 verhindern eine
Verdichtung der Spitzlicht- und Schattenflächen, so daß die erstrebte umgekehrte
S-Kurve erreicht wird. Eine solche Kurve kann aus einer ganzen Kurvenschar herausgenommen
werden, in der die Helligkeit der einzelnen Punkte des Bildes über dem jeweiligen
Deckungsgrad der zu vervielfältigenden Bildvorlage aufgetragen wird.
Es
versteht sich, daß die Schaltung nicht unbedingt mit Dioden aufgebaut werden muß.
Es können auch andere nichtlineare Elemente verwendet werden, die den Bereich der
Rückkopplungsspannung entweder linear oder nach Maßgabe einer Funktion begrenzen.
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Zu den Schaltarmen 74 und 82 ist angegeben worden, daß mit
ihnen der Bereich der Schatten- und Spitzlichtmasken eingestellt werden. Wird jedoch
statt einer positiven Bildvorlage ein Negativ verwendet, werden diese Aufgaben umgekehrt.
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Die Lehre der vorliegenden Erfindung läßt sich auch bei der Herstellung
von Kontaktabzügen anwenden, bei der unmittelbaren Vervielfältigung von Farbneaativen,
bei der Herstellung von Farbdrucken auf Papier von Negativen, bei der Herstellung
von Farbnegativen von positiven lichtdurchlässigen Ab-
bildungen, bei der
Herstellung von positiven oder negativen Farbauszügen auf Film, Glas oder Papier
im vergrößerten oder herabgesetzten Maßstab, bei Lithographieverfahren, Gravuren,
Farbübertragungsverfahren usw.