DE1422376A1

DE1422376A1 - Kolorimetrische Rechnungsanordnung

Info

Publication number: DE1422376A1
Application number: DE19591422376
Authority: DE
Inventors: Loughlin Bernard Dunlevy
Original assignee: Hazeltine Corp
Current assignee: BAE Systems Aerospace Inc
Priority date: 1958-11-19
Filing date: 1959-11-03
Publication date: 1968-10-31
Also published as: NL245545A; FR1240958A; CH397410A; DK103163C; BE584824A; GB920070A; US2965703A

Description

Docket 2790.

Kolorimetrlsche Reohnungsanordnung.

Die Erfindung betrifft eine Rechnungsanordnung zur Umrechnung von vorbestimmten kolorimetrisehen- Werten, die einer gegebenen optischen Anordnung entsprechen, in davon abhängige kolorimetrisch© Grossen, die line- g are Funktionen der Ausgangswerte sind.

Die erfindungsgemässe Anordnung eignet sich insbesondere zur Verwendung in Zusammenhang mit einem FilmprUf gerät, bei dem Schwärzungswerte für Filter ermittelt werden, die zur Abschwächung bestimmter Spektralbereiche der bei einem Kopierverfahren verwendeten Lichtquelle zu benutzen sind, damit das kopierte Bild die richtige Farbzusammensetzung erhält.

•10 Das Kopiergerät kann dabei nach dem additiven Prinzip arbeiten, d.h. das Licht der Lichtquelle wird in drei Grundfarben aufgeteilt, wonach die Abschwächung jeder Grundfarbe für sich mittels eines zugeordneten Filters erfolgt. Die derart abgeschwächten Grundfarben werden danach zusammengesetzt und dienen zur Belichtung z.B. eines farbigen Filmpositlvs. Das Kopiergerät kann jedoch auch vom subtraktiven Typ sein, bei dem in den Strahlgang der Lichtquelle nacheinander Filter für verschiedene Spektralbereiohe eingeschaltet werden. Wenn das Filmprüfgerät als Ausgangswerte die Schwärzungswerte für ein additives Kopiergerät liefert, und das vorhandene Kopiergerät vom subtraktiven Typ ist, wird eine Umrechnung erforderlich.

Der Grund dafür, dass die Umrechnung erforderlich wird, ist darin zu sehen, dass die subtraktiven Filter nicht nur die ihnen zugeordneten Spektralbereiohe absorbieren, sondern, ihre Absorption erstreckt sich mehr oder

809806/0U8

weniger über den ganzen Spektralbereioh. Diese Zusammenhänge werden nachstehend eingehender erläutert werden.

Die Rechnungsanordnung nach der Erfindung kann zur Ermittlung einer kolorimetrischen Grosse verwendet werden, die eine mit vorbestimmten Beiwerten gebildete lineare Funktion einer Mehrzahl von Ausgangswerten ist, und ist gekennzeichnet durch eine zur Ermittlung einer Grosse dienende Keehnungseinheit mit einer der Zahl der Ausgangswerte entsprechenden Anzahl von Einstellmitteln zur Steuerung je eines einstellbaren Organs in Uebereinstimmung mit einem der Ausgangswerte, wobei das einstellbare Organ im Hinblick auf den dem Ausgangswert zugeordneten Beiwert bemessen und ein auf sämtliche einstellbaren Organe ansprechender Anzeiger zum Anzeigen der Grosse vorgesehen ist.

Auf den' beigefügten Zeichnungen zeigen:

Figuren 1 - .5 Kurven zur Veranschaulichung der Einwirkung verschiedener Farbkompensierfilter auf das spektrale Ansprechen eines typischen positiver!. Farbfilms, , Fig. 4· die grundsätzliche Wirkungsweise eines Filmprüfgeräts zur .Nachbildung eines Umkehrverfahrens, durch das aus einem ""Orgelegten Farbnegativ das entsprechende Positiv hergestellt wird,

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Kopierlichtquelle.nach.dem additiven Prinzip, >-., . ...... ·

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Kopierlichtquelle., nach dem. , subtraktiven Prinzip, -■■-.-,.; ■<<-.-,

Fig, 7 das Schaltbild einer nach der Erfindung ausgebildeten Rechnungsanordnung,und . _, .■-_.,

Fig. 8 ein Schema, über die Steuerung der Anordnimg nach F4.g. T durchwein Filisprüfgerät. .

Fig, !.zeigt die Einwirkung eines Blaurßrün-Filters. zur Abschwächijing

80 9 8 0-6/0 U-S"

des roten Spektralbereichs auf das spektrale Ansprechen eines typischen Positivfilms, z.B. des Eastman-Films 5382. Die mit B, G und R bezeichneten Kurven stellen das relative Ansprechen der blauen, der grünen bzw. der roten Schicht, des Films auf weisses Licht dar. Die Kurve R zeigt das

Ansprechen der rotempfindlichen Schicht, wenn das auf sie einfallende Licht einen Blau-Grün-Filter vom Schwärzungsmass 0,5; z.B. vom Kodak-Typ 50 C, 'durchgangen hat. Das Schwärzungsmass stellt einen angenäherten Mittelwert über den der Filterfarbe entsprechenden Spektralbereich dar, im vorliegenden Fall also den Bereich der roten Wellenlängen. . Die Kurven B und G i

CC ™

zeigen in ähnlicher Weise das Ansprechen der blauen und der grünen Filmschicht auf weisses Licht, das denselben Filter durchgangen hat.,

Kurven B und G liegen unterhalb der Kurven B und G, und aus dem Verlauf c c

der Kurven ist ersichtlich, dass ein Blau-Grün-Filter einen erheblichen Schwärzungswert im grünen und blauen Spektralbereich und nicht nur in dem roten Bereich besitzt.

Die Kurven der Figuren 2 und 3 zeigen in ähnlicher Weise die Einwirkung eines Purpur- bzw. eines Gelbfilters vom Schwärzungswert 0,5 auf das Ansprechen desselben Positivfilms. Im folgenden werden durchgehend die Buchstaben B, G und R zur Bezeichnung der Grundfarben Blau, Grün bzw« Rot und die Buchstaben Y, C und M zur Bezeichnung der dazu komplementären Farben Gelb, Blaugrün (Cyan) bzw. Purpur (Magenta) verwendet. Aus der Fig. 2 geht hervor, dass die wesentliche Einwirkung des Purpurfilters in dem grünen Spektralbereich liegt, wo eine Abschwächung von der Kurve G zur Kurve G vorhanden ist. Es liegt jedoeh auch eine nicht vernachlässigbare Absohwäehung in den Bereichen de:? Kurven B und R vor, wie durch die Kurven B und R angedeutet wird» Entsprechende Verhältnisse ergeben sich aus der Fig. 3 für das Gelbfilter.

Aus der Gesamtheit der Kurven der Figuren Ij, 2 und 3 ergibt sich

8 09 80 6/0U8

die wesentliche Tatsache, dass der Höchstwert der spektralen Eänpfindlichkeit in dem Bereich jeder Grundfarbe im wesentlichen bei derselben Wellenlänge liegt, unabhängig von der Art des Filters/ durch den die Belichtung stattfindet. Diese Höchstwerte liegen ungefähr bei den Wellenlängen 4.500, 5·5ΟΟ und 6.900 Ä« Ausserdem ist die allgemeine Form der Empfindlichkeitskurve für einen gegebenen Bereich im wesentlichen die gleiche, so dass es sich im wesentlichen nur um einen Masstabunterschied handelt. Hieraus kann gefolgert werden, dass die Ansprechkurve eines Positivfilms, der durch eine Gruppe von nacheinander geschalteten Farbfiltern belichtet wird, im wesentliehen mit der Ansprechkurve übereinstimmt, die sich bei Belichtung mit gesonderten Lichtstrahlen in den verschiedenen Grundfarben ergibt, die je für sich in demselben Verhältnis abgeschwächt worden sind* dass der Summe der verschiedenen Dämpfungsmasse der nacheinander geschalteten Filter für die entsprechenden Farben entspricht. Dies kann auch so ausgedrückt werden, dass der Schwärzungswert für eine'Grundfarbe von einer gegebenen Kombination von absorbierenden Filtern einfach der Summe der Schwärzungswerte der verschiedenen Filter für die Grundfarbe entspricht.

Fig. 4 zeigt die allgemeine Anordnung eines Filmprüfgeräts zur-Ermittlung von Schwärzungswerten, die einem Kopiergerät vom additiven Typ angepasst sind. Das Prüfgerät umfasst einen Abtaster Ij5* der ein Filmnegativ 11 abtastet, wodurch elektrische Farbspannungen erzeugt werden, die denjenigen Belichtungswerten proportional sind, die auf die farbempfindlichen Schichten 4es Positivfilms einwirken werden, wenn der Positivfilm dem durch das Negativ hindurchgegöngenen Licht ausgesetzt wird. Der Abtaster 13 kann z.B. aus einer Kathodenstrahlröhre bestehen, die einen Lichtfleck erzeugt,' dessen Licht Kachei^niei «uf ^mtliche Punkte des Negative geworfen wird, sowie aus t$4.|durchläseigen Spiegeln zur Auf trennung des vom Negativ kornmeflden Lichte" in «feine *ö$(s> «grUne und feiaue'Kpinponentööi iDiese #rundfar- - ·

98&6/.ΟΊΑ8

. benkomponenten können dann Photoröhren beeinflussen, durch die Spannungen erzeugt werden, die den entsprechenden Belichtungswerten des PositivfUras proportional sind. Die ganze Anordnung ist so zu bemessen, dass die Abhängigkeit der Ausgangsspannung jedes Parbkanals von dem dem Kanal zügeführten Licht, das die entsprechenden Grundfarbe des Filmnegativs wiedergibt» in linearem Verhältnis steht zur Abhängigkeit der Belichtung des Positivfilms mit derselben Grundfarbe zur Eingangslichtstärke.

Die den Belichtungswerten entsprechenden Spannungen werden dann entsprechenden linearen Verstärkern 15, 17 und 19 zugeführt, in denen eine ä Verstärkung mit je einem konstanten Paktor stattfindet, damit die Ausgangsspannungen im selben relativen Verhältnis zu einander stehen, wie die Belichtungswerte der entsprechenden Schichten des Positivfilms. Die Ausgangsspannungen erscheinen an Spannungsteilern 21, 23 und 25, deren Anzapfungen gesondert mittels Einstellknöpfe 21a, 23a und 25a einstellbar

15. sind. Da die Spannung z.B. am Spannungsteiler 23 der Belichtung der rotempfindlichen Schicht des Positivfilms proportional ist, und da die Belichtung dieser Schicht im linearen Verhältnis zur Stärke der roten Komponente des Kopierlichts steht, entspricht eine Verschiebung des Anzapfungspunkts einer dazu proportionalen Änderung der genannten Lichtstärke. Die an den Spannungsteilern 21, 23 und 25 abgegriffenen Teilspannungen werden -Ein- ■ heiten 27, 29 bzw» 3I zugeführt, in denamAusgangsspannungen erzeugt werden, die-denjenigen Schwärzungswerten proportional sind, die sich in den entsprechenden empfindlichen Schichten des Positivfilms bei der chemischen Fertigstellung der Positivkopie ergeben- Die so erhaltenen Schwärzungsspannungen werden dann einer Mischschaltung 33 zugeführt, wo eine gegenseitige Beeinflussung der Schwärzungsspannungen stattfindet in üebereinstimmung mit der gegenseitigen Beeinflussung der empfindlichen Schichten, die darauf zurückzuführen ist, dass eine bestimmte Schicht nicht ausschliesslich

80 9806/0148

auf den zugeordneten Spektralbereich einwirkt, sondern auch in den Bereichen der beiden übrigen Grundfarben eine gewisse Absorption aufweist. Die. in der Mischschaltung korrigierten Farbspannungen werden schliesslich einem Bildwiedergabegerät 35 mit einem Bildschirm 37 zugeführt, auf dem ein positives-:Bild erzeugt wird. Das Gerät 35 kann einen exponentialen Verstärker umfassen, durch den die Schwärzungsspannungen in Spannungen umgewandelt werden, die Lichtstärkewerten für die entsprechenden Grundfarben entsprechen. Das Gerät kann auch eine dreifarbige Kathodenstrahlröhre umfassen,,die.durch die Lichtstärkespannungen gesteuert wird vxxä. auf'■..ihrem:;Bildschirm ·ψβ-Ρ:£^ar>biges Bild entstehen lasst. ■ - ■-·.-.-■ _; .·,..,:.;, _H^U_;j -^ Oi

Das in der Fig. 4 gezeigte Prüfgerät kann dazu verwendet/iWerd^n»um die richtige Bemessung des Kopierlichts bei einem Kopierverfahren:, zu ermitteln. Zu diesem Zweck werden die Knöpfe 21a, 23a und 2§a so eingestellt, dass das auf dem Bildschirm 37 erscheinende Bild die richtige" HeIMgKeIt und die richtige Farbzusammensetziung aufweist. Wenn das Kopierverfahrdfl c^f-i auf dem additiven Prinzip beruht,' braucht man dänn*nur-eine Abschwäahunig der roten, grünen und bläuen Komponente des Kopierlicnts-in demselben Verhältnis^ "zu bewirken, wie durch' die an den Spannungsteilern ^eingestellten • Teilungsverhältnisse angegeben wird. Es sei z.B»- angenommen,· dass.-ein; additives'Kopiergerat in Uebereins^:tiiiimung mit der Fig* 5: benutzt wird, bei dem weisses Licht von einer^; Lampe 39 durch teildurchlässige Spiegel 41 in. seine rote, grürie- und bläue Grundfarbe zerlegt wird*' Die Teilstrahlen durchgehen Filter 43, 45 bzw.· 4?, deren Schwärzungswerte gesondert einstellbar sind, und werden danach wieder durch zusätzliche teildurchlässige

2fj Spiegel 49 zu einem"einheitlichen-Lichtstrahl zusammengesetzt* -der als Kopierlichtquelle dient. Bei der Verwendung dieser Anordnung zusammen-mit dem Prüfgerät nach der Fig. 4 werden die Schwärzungswerste der ,Filter 43* 45 und 47 einfach so- eingestellt, dass sich optische. Abschwächungswesrte

ergeben, die den elektrischen Teilungsverhältnissen an den Spannungsteilern entsprechen. Um die Uebereinstimmung zwischen Prüfgerät und Kopiergerät noch grosser zu machen, können die Spannungsteiler so angeordnet sein, dass die verschiedenen Zapfpunkte so angeordnet sind, dass die Abstände zwischen ihnnn gleich grossen Änderungen des logaritmischen Dämpfungsmasses entsprechen. Die Einstellung der Einstellknöpfe würde dann mit gleiehmässig abgestuften logaritmisehen Dämpfungswerten erfolgen, die den gleiohmassig abgestuften Dämpfungswerten entsprechen, mit denen photographische Filter üblicherweise bezeichnet sind. Diese Anordnung ist möglich, weil λ der optische Schwärzungswert im linearen Verhältnis zum Logaritraus des Dämpfungswerts steht.

Es sei nun angenommen, dass das zur Verwendung gelangende Kopiergerät, statt vom additiven, vom subtraktiven Typ gemäss Fig. 6 ist. Der weisse Lichtstrahl der Lampe 39 durchgeht hier nacheinander Farbfilter C, M und Y zur Abschwächung der roten, grünen bzw. blauen Grundfarbe, ehe der lh dieser Weise in seiner farbigen Zusammensetzung abgeänderte Lichtstrahl zum Negativfilm gelangt. Dabei kann für Jede Grundfarbe eine Mehrzahl von Filtern zur Verwendung kommen, damit" das resultierende Schwärzungsmass seinen richtigen Wert erhält. Ausserdem "wird üblicherweise ein neutralejö Filter L verwendet, um einen einstellbaren zusätzlichen Schwärzungswert für alle Grundfarben zu bewirken. Wie schon erwähnt wurde, bewirkt jedeia der Filter C, M und Y eine Abschwäohung sämtlioher Grundfarben in verschiedenem Ausmass, so dass der Schwärzungswert der nacheinander geschalteten Filtergruppe für jede Grundfarbe gleich der Summe der Sehwärzungswerte sämtlicher Filter für diese Grundfarbe ist. Man kann sich aus diesem Grunde nicht damit begnügen, für die verschiedenen Grundfarben Filter auszuwählen, deren Schwär jsungswerte den Einstellungen an den Spannungsteilern entsprechen, da dies zu eitlem ganz unPlbiitigen Ergebnis führen würde*

8Q98Q6/0U8

Durch die Erfindung wird es in einfacher Weise möglich, aus den an den Spannungsteilern eingestellten Teilverhältnissen, die richtigen Schwärzungswerte für die Filter C, M, Y und L zu ermitteln. Zu diesem Zweck werdet*für einen vollständigen Satz von Standardfarbfiltern mit verschiedenen angegebenen Schwärzungswerten die durchsohnittlichen Schwärzungswerte bestimmt. Diese Bestimmung erfolgt für eine bestimmte Grundfarbe, auf die der Positivfilm ansprechen soll. Die Bestimmung kam dadurch geschehen, dass die durchschnittliche Empfindlichkeit im ganzen Spektraibereich des weissen Lichts für die inf ragekommende farbempfindliche Schicht des Positivfilms bestimmt wird.. Danach wird dieselbe Bestimmung wiederholt, nachdem das weisse t/loht durch einen Farbfilter hindurchgegangen ist. Der zuerst erhaltene Wert der durchschnittlichen Empfindlichkeit wird danach mit dem letztgenannten Wert dividiert.: Der Logarltmus des Quotienten stellt für den betreffenden Filter den Wert des durohsohnittlichen oder äquivalenten Sohwärzungsmasses dar. In der Fig. 1 1st z.B. der Flächeninhalt unter der Kurve B ein Mass für die durchschnittliche EmpfindHohkeit der blauempfIndllohen Filmsohicht für welsses Licht, Der Flächeninhalt unter der Kurve B ist der entsprechende Empfindlichkeitswert für Licht, das durch den Filter 5OC durchgegangen ist. Die Kurve B kann aus der Kurve B dadurch hergeleitet werden, dass für Jeden Wert der Wellenlänge «die Ordinate B mit dem Abschwäöhüngsmass des Filters für diese Wellenlänge multipliziert wird. Das Abschwächungsmass der Filter als Funktion der Wellenlänge kann aus verschiedenen Handbüchern entnommen werden, z.B. aus dem Büchlein ^{ "Kodak Wratten Filters", 19, Auflege* der Eastman JGiKJ*k Company-won 1957* wo Spektralkurven für den SohwXrzüngewert * ; ver*ohjkedener Y-, M-, ^ndiC-Filter.auf den Seiten. 7Γ *■'. 75 anÄrtsreffen ii |5^ Step Scfe^zangiweirfe der Logerltmue des AbsQhwäohungeina»»es lat,. die^ iÄitertagiih *ur HerliÜung der iöarven-B üsw» .vorhawlta. JDie

8Q98Q6/0US

Logarltmen der Quotienten, die sich durch Division der Flächeninhalte der Konven B, G und R der Fig. 1 mit denen der Kurven B , G bzw. R

OO C

ergeben, sind die durchschnittlichen Schwärzungswerte D , , D bzw. D

cd og er

des 50C-Filters für Lioht innerhalb der blauen, grünen bzw. roten Spektralbereiche. Das gleiche Verfahren kann für den ganzen Satz von C-Filtern mit angegebenen Schwärzungswerten von 0,4, 0,3, 0,2, 0,1 und 0,05 wiederholt werden. Entsprechend wird mit den M- und Y-Filtern für dieselben Werte der angegebenen Schwärzungsmasse verfahren.

Die in dieser Weise ermittelten Werte ergeben, dass das Sehwärzungs- ^ mass der Filter eines jeden Filtersatzes für eine der Grundfarben mit sehr guter Annäherung in linearem Verhältnis steht zu dem angegebenen Schwärzungswert, mit dem die Filter bezeichnet sind. Z.B. ergibt sich der Sehwärzungswert eines beliebigen M-Filters für rotes Licht aus

^Dmr " °'^{0;5M +} °'⁰⁴* ^

wo M der angegebene Sehwärzungswert 0,5, 0,4 usw. des Filters ist. In ähnlicher Weise ergeben sich die Rotschwärzungswerte der C- und Y-Filter aus den Gleichungen:

D_cr . O,89C + 0,04 (2)

D^-0,04 , ' (3) ⁽

Der resultierende Scbwärzungswert für rotfes Licht von irgend einer Kombination von Filtern ergibt sich ganz einfach aiLs die Summe der Schwärzungs.werte für diese Farbe, die-den einzelnen Filtern zuzuschreiben sind. Somit ist der resultierende Sehwärzungswert für eine beliebige Kombination von Filtern mit Bezug auf die rote Grundfarbe -D' « 0,03M + 0,89c + 0,04N, . ' (4) wo If die" Anzahl der ^verwendeten Filter bedeutet.,

Bei 4eft tatsächlich verwendeten, auf dem subtraktiven Grundsatz beruhenden Kopiergeräten wird ©in neutr$ leg; Filter, einstellbaren Sohwär-

809806/0 US

zungswertes D₁ verwendet. Der resultierende Schwärzungswert, der für das Ansprechen der rotempfindlichen Farbfilmschicht massgebend wird, ergibt
sich unter diesen Umständen aus der Gleichung«

D = 0,03M + 0,89c + 0,04N + D₁ (5)

Die beiden letzten Glieder haben keinen Einfluss auf die Farbe, und da

sie gleichermassen in D , D und D. vorhanden sind> können sie als ein

r g b

neutraler Schwärzungswert D zusammengefasst werden, der sich ergibt aus«

D . 0,04N + D₁ (6)

η 1 .

Durch Einsetzen dieses Wertes in die Gleichung (5) und durch Herleitung
entsprechender Gleichungen für die Grundfarben Grün und Blau ergeben sich die folgenden Ausdrücke:

D = 0,OjM + 0,89c + D (7)

r η -

D= 0,05Y + O,85M + 0,l8C + D (8)

s ...-■■ η

D = 0,92Y + 0,13M+ 0,08C + D^ (9)

Die Gleichungen (Y),- (8), und (9) können mit Bezug auf die angegebenen ,feder bezeichneten Schwärzungswerte C,. M und Y und die Gleichung (6) mit Bezug auf D₁ aufgelöst wurden.· Dabei ergibt sichi .

C= l,13D_r - 0,04D - 1,09D_n -(1O)-

M=* 1,19D - 0,24-D - O,O6D. .-» O,89D (H)

Y* IiIOD₁₁ --0,17D- - 0».07P_r - 0,86D_n (l2)

D ' = D - 0,04N (13)

In ■.-■.■.-.-.■

Die Gleichungen (.10) - (15) besagen, dass wenn darin die Schwärzungswerte,

die an den Spannungsteilern 21, 23 und 25 eingestellt sind, eingesetzt

werden als Werte für D , D , und D, , so können die sich ergebenden Werte

-^:■·.-■■■ r. -g : b

von C, M, Y und D bei einem auf dem subtraktiven Grundsatz beruhenden

Kopiergerät verwendet werden, wobei sich dieselbe Belichtung des positiven Films ergibt, wie sifc^h bei einem additiven Kopiergerät unter Verwendung
an.deja Spannungsteilern vorhandenen Schwärzungswerte. Der Wert von D_ß

8 0 9 8 0.6/ Q 148

kann so gewählt werden, dass eine der Grossen C, M und Y Null wird, sedass nur zwei Sätze von Farbfiltern verwendet werden müssen. Nachdem diese beiden Sätze ausgewählt worden sind, ist als Wert von N in der Gleichung (13) die Totalanzahl der verwendeten Filter einzusetzen. Die Gleichung (I?) gibt dann, da D bekannt ist, den passenden Schwärzungswert D. des neutralen Filters an.

Wie schon erwähnt wurde, sind die in den Gleichungen (10) - (12) angegebenen Beiwerte unter der Annahme ermittelt, dass der verwendete Positivfilm vom Eastman-Typ 5382 und die C-, M- und Y-Sätze die Standardfilter der Firma Kodak sind. In Wirklichkeit aber, lassen sich diese Werte mit guter Genauigkeit auf die meisten üblichen Filmtype anwenden* Die erflndungsgemässe Anordnung dient zur Ausführung der durch die Gleichungen (lO) — (13) angedeuteten Berechnungen in elektrischer oder mechanischer Weise für gegebene Ausgangswerte der Grossen D , D und D,. Da Gleichungen dieser Form in fast allen kolorimetrischen Anpassungsprbblemeh "auftauchen, ist eine Rechnungsanordnung dieser Art unter den verschiedensten Verhältnissen verwendbar. " '*"

Eine Ausführungsferm der ReohnuBgsanordnung ist in der Fig. 7 schematisch dargestellt. Zwei Spannungsquellen E dienen zur Erzeugung gleich grosser Spannungen entgegengesetzter Polarität mit Bezug auf Erde und sind' in Reihenverbindung mit jeder von vier Rechnungseinheiten 51» 53* 55 und 57 verbunden, die zur Auflösung der Gleichungen (lO), (11), (12) bzw. (13) dienen. Zu diesem Zweck ist Jede Reehnungseinheit im Hinblick auf die entsprechende Gleichung bemessen. Dabei kann $ede Rechnungseinheit für Jedes Glied der aufzulösenden Gleichung ein entsprechendes einstellbares Organ umfassen. Die Einheit 51 mag als Beispiel näher erläutert «erden. Durch sie soil der Wert von C neon der Gleichung {10} fceaiiamt werden* Die Einheit umfasst einen Zweig.» iderstand 511 mit einem Widerstandewert

6/01

von 1/1,13 D Ohm, der mit der positiven Klemme einerseits und mit einem r

Yerbindungspunkt der verschiedenen Zweigwiderstände andererseits verbunden ist. Zwischen dem Verbindungspunkt und der negativen Klemme liegen Zweigwiderstände 512 und 513 mit Widerstandswerten von 3/0,04 D bzw. 1/1*09 D 5 Ohm. Zwischen dem Verbindungspunkt und Erde liegt ein Stremmessgerät I_, dessen Ausschlag sich aus der folgenden Berechnung ergibt» ,1 --(1,13SD )E - (0,04D + 1,09D_n)E, oder

I /E = 1,13D - 0,04D - 1. . „
c r g η

Da die rechte Seite der Gleichung (14) mit der der Gleichung (lO) iibereinstimmt, ist der Wert von I /E mit dem zu ermittelnden Schwärzungswert C des Blau-Grün-Filters identisch. Da E konstant ist, kann die Skala des Strommessgeräts I_ in Sehwärzungseinheiten des C-Filters direkt geeicht werden.

Die Einheit 53 löst in ähnlicher Weise die Gleichung (11) auf und umfasst zu diesem Zweck Widerstandszweige 531*. 532, 533 und 534 mit den Widerstandswerten von l/l, 19 D , 1/0,24 D , 1/0,06 D. bzw. 1/0,8& D .

g r b η

In ähnlicher Weise umfasst die Einheit 55 zur Auf lösung der Gleichung (12) die Zweige 551, 552, 553 und 554 mit den Widerstandswerten 3/1,10 D_fe, 1/0,17 D , 1/0,07 D bzw. 1/0,86 D .
Es ist darauf hinzuweisen, dass Jede der in der Fig. 7 gezeigten Rechnungseinheiten im Hinblick auf die Beiwerte der durch sie aufzulösenden Gleichung eine bestimmte Bemessung erhalten soll. Bei der gezeigten Anordnung sind z.B. eine der Zahl der Glieder in der Gleichung entsprechende Anzahl von Widerständszweigen vorhanden« .. Jeder dieser 2welg*&derstSnde 2§ muss unter; ^ei-Uekslehtlgung des entspreehe£#ön Beiwertee der aufzulösenden

siÄ#ptowMgsati»rdnang naöh Fljg* *t Man durch eine zusätzliche Ein- 57 ergänzt werdefi, die einen Zweigwiderätanä "*j71 mit einem Widerstands-

80 980 6/01Λ8

.wert von 3/D Ohm umfasst, der mit einem zweiten Zweigwiderstand 572 mit einem Widerstandswert von l/O,O4 N Ohm verbunden ist. Der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstandszweige steht mit einem Stromraessgerät I- in Verbindung. Der Ausschlag dieses Geräts ergibt sich aus!

I₁A -D_n- O,O4N (15)

Der Vergleich mit der Gleichung (13) ergibt, dass das Gerät I, direkt in Schwärzungswerten D₁ für den neutralen Filter geeicht werden kann.

Bei der Verwendung der Reohnungsanordnung nach Fig. 7 werden die verschiedenen Zweigwiderstände in Uebereinstimmung mit den entsprechenden als Ausgangswerte gegebenen Schwärzungswerten D , D und D eingestellt. Danach werden die vom neutralen Schwärzungswert abhängigen Zweige, d.h. die Zweige 513, 534-, 554 und 571, gemeinsam variiert, bis der Aussohlag eines der Strommessgeräte I~, X. und Ι_γ den Wert Null angenommen hat, während die beiden übrigen Strommessgeräte positive Werte anzeigen. Es .sei angenommen, dass das Gerät I_ Null anzeigt. Die Ausschläge der beiden Geräte Ί-. und Ι_γ geben dann die totalen angegebenen oder bezeichneten Farbschwärzungswerte für die richtigen Kombinatisnen von M- und Y-Standardfiltern an. Wenn z.B. der Ausschlag I_M den Wert 0,65 hat, kann eine richtige Kombination von M-Filtern durch Zusammensetzen von Filtern mit den bezeichneten Schwärzungswerten 0,5, 0,1 und 0,05 erreicht werden.· In der·: selben Weise ergibt sich, welche Y-Filter zu verwenden sind. Es sei angenommen, dass zwei Y-Filter erforderlich sind. Die Totalanzahl von Farbfiltern beträgt dann 5. Dieser Wert von N wird dann verwendet, um den Zweigwiderstand 572 der Einheit 57 auf den Widerstandswert von l/ß,(A * oder 5 Ohm einzustellen. Der Ausschlag I₁. ist dann der Schwärzungswert

JLt

des neutralen Filters, der zu verwenden ist. Der ganze Satz von M-, Y- und neutralen Filtern, der in dieser Weise ausgewählt ist, kann dann bei einem subtraktiven Kopiergerät des in der Fig. 6 dargestellten Typs ver-

809806/0148

wendet werden, und das dadurch erzeugte Kopierlioht wird dann den Positivfilm genau so belichten, wie das additive Kopiergerät nach Fig. 5 unter Verwendung von roten, grünen und blauen Filtern mit den Schwärzungswerten

D , D bzw. D₁.
r g b

Das Verfahren kann dadurch vereinfacht werden, dass man die Einstellungsknöpfe 21a, 2^a und 25a des Prüfgeräts naoh Fig. 4 die Einstellung der entsprechenden Zweigwiderstände bewirken lässt. Eine derartige Anordnung ist in der Fig. 8 schematisch dargestellt mit Bezug auf die Widerstandszweige 511, 5j52 und 553, die nach dem roten Schwärzungswert D einzustellen sind. Ähnliche Vorrichtungen können für diejenigen Zweige, die in Abhängigkeit von D bzw» D einzustellen sind, vorgesehen sein.

In der Fig. 8 ist der Spannungsteiler 21 des roten Kanals des Prüfgeräts nach Fig. 4 in der Form einer Reihe von nacheinander geschalteten Widerständen dargestellt, die einen stufenförmigen Spannungsteiler bilden, dessen eines Ende geerdet und dessen anderes Ende mit dem Ausgang des Verstärkers 15 verbunden ist, Der Spannungsteiler 21 kann auf mit 0,1, 2., 5 bezeichnete Stufen eingestellt werden, wobei die =entsprechenden Widerstandswerte derart logaritmlsch gewählt sind, dass der Logaritmus des durch den Spannungsteiler bewirkten Uebertragungsverhältnisses bei EIn-Stellung auf den Kontakt η den Wert nS hat» Da der optische Schwärzungswert mit dem Logaritmus des cptischen Uebertragungsverhältnisses übereinstimmt, entspricht der Kontakt η einem totalen Schwärzungswert D gleich nS.

Der Abgreifer des Spannungsteilers 21 ist mit den Schaltblättern dreier Blattschalter 8l, 83 und 85 mechanisch verbunden, sodass der Drehwinkel jedes Schaltblattes mit dem des Abgreifers übereinstimmt, wie in sehematiseher¹ Weise durch die gestrichelten Linien 8la, 8^a und 85a angedeutet. Jedes Schaltblatt verbindet bei Einstellung des Abgreifers auf

80 980 6/01-48

den Kontakt η unter sioh die η ersten Widerstände. Die Kontakte 0-5 des Schalters 8l sind durch parallelgesehaltete Widerstände mit dem Widerstands— wert l/l,1;5S Ohm mit einer Ausgangsklemme 87 verbunden, wobei die andere Klemme 87 mit dem Schaltblatt verbunden ist. Die Schalter 90 und 92 sind in gleicher Weise ausgebildet, jedoch betragen die Werte der parallelen Widerstände hier l/0,24s bzw. l/0,07S»

Bei Einstellung des Spannungsteilers 21 auf den Kontakt η feeträgt der

Widerstand R^_n - zwischen den Klemmen 87
511

1/R₅₁₁ - η/(ΐ/ΐ,Γ53) oder R₅₁₁ * l/l,13nS . 1/1,1^ (l6)

In ähnlicher Weise ergeben sich die Widerstände R,-,« an den Klemmen 89 und R₁-C-R ^an ^^en Klemmen 91 gemäss den Gleichungen:

R₅₅₂ = l/0,24nS = l/0,2to_r (I7)

R₅₅₅. = V0,07nS = l/0,07D_r (18)

Die Widerstandswerte nach den Gleichungen (l6), (17)j (18) sind die riöhtigen Werte für die Zweigwiderstände 511.» 532 und 553 der Rechnungsanordnung nach Fig. 7 und umfassen sämtliche Widerstandszweige, die von D abhängig sind. Ähnliche mechanische Kupplungen können zwischen den Spannungsteilern 23 und 25 nach Fig* 4 und daven gesteuerten Blattschaltern vorgesehen sein. Die KnSpfe 21a, 2^a und 25a können dann immer in derselben Weise eingestellt werden, unabhängig davon, ob das Kopiergerät vom additiven oder vom subtrak— tlven Typ ist. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei einem additiven Gerät die Knopf einstellungen direkt die Schwärzungswerte angeben, während bei einem sub tr aktiven Gerät diese von der Reohnungsanordnung nach Fig. 7 ermittelt werden.

809806/OU8

Claims

Patentansprüche»

1. Rechnungsanordnung zur Ermittlung zumindest einer kelorimetrisehen Grosse, die eine mit vorbestimmten Beiwerten gebildete lineare Punktion einer Mehrzahl von Ausgangswerten ist, gekennzeichnet durch eine zur Ermittlung einer Grb'sse dienende Rechnungseinheit mit einer der Zahl der Ausgangswerte entsprechenden Anzahl von Einstellmitteln zur Steuerung Je eines einstellbaren Organs in Uebereinstimmung mit einem der Ausgangswerte, wobei das einstellbare Organ im Hinblick auf den dem Ausgangswert zugeordneten Beiwert bemessen und ein auf sämtliche einstellbaren Organe ansprechender Anzeiger zum Anzeigen der Grosse vorgesehen ist.

2. Reohnungsanerdnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem Ausgangswert eine Mehrzahl ven einstellbaren Organen zugeordnet ist, die mit einem gemeinschaftlichen Einstellmittel verbunden sind.

3· Rechnungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Einstellmittel mit daduroh gesteuerten einstellbaren Organen vorgesehen sind zur Addierung von konstanten Grossen zur linearen Punktion.

4. Rechnungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- «· durch gekennzeichnet, dass die einstellbaren Organe aus Widerständen bestehen, die an eine Spannungsquelle angeschlossen sind*

5. flechnungsanordnung nach Anspruch 4 daduroh gekennzeichnet, dass die zur Ermittlung einer Grosse dienenden Widerstände zueinander parallelgeschaltet sind. '

8O08O6/QU8

6. Rechnungsanordnung nach Anspruch 5, daduroh gekennzeichnet, dass die Widerstände in zwei Gruppen aufgeteilt sind, je nach dem Vorzeichen der entsprechenden Beiwerte, wobei in Reihenschaltung mit den beiden Gruppen Spannungsquellen verschiedener Polarität liegen.

7. Rechnungsanordnung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen in Reihenschaltung mit sämtlichen Widerständen liegenden Amperemeter als Anzeiger.

8. Rechnungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Mehrzahl von Rechnungseinheiten, dadurch gekennzeichnet, dass die demselben Ausgangswert entsprechenden einstellbaren Organe der verschiedenen Einheiten durch ein gemeinsames Einstellmittel gesteuert werden»

9» Rechnungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Einstellmittel mit einem Einstellmittel eines Filmprüfgeräts zur Ermittlung eines Schwärzungsmasses mechanisch gekuppelt ist»

10. Rechnungsanordnung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel des Filmprüfgeräts an einen Spannungsteiler bei vorbestimmten Anzapfungen Widerstandswerte abgreift, die eine geometrische Reihe bilden, während die entsprechenden Leitwerte des gesteuerten einstellbaren Organs eine arithmetische Reihe*bilden»