DE1447945B2 - Schaltung zur elektronischen herstellung korrigierter farbauszuege - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung zur elektronischen Herstellung korrigierter Farbauszüge durch fotoelektrische Abtastung der zu reproduzierenden farbigen Bildvorlagen unter Verwendung von Farbmeßwertsignalen, die (als primäre Signale direkt von Fotozellen geliefert oder durch Kombination dieser primären Signale entstanden) paarweise voneinander subtrahiert werden.

Die zu reproduzierende farbige Bildvorlage wird mit Hilfe eines wandernden Lichtpunktes punkt- und zeilenweise abgetastet, und das von der Vorlage durchgelassene oder reflektierte Abtastlicht in zwei bis drei Strahlengänge aufgeteilt, in dessen jedem ein anderer Farbauszugsfilter liegt. Hinter jedem dieser Filter befindet sich eine Fotozelle, mittels der die gefilterten Lichtanteile in primär elektrische Farbmeßwertsignale umgesetzt werden. Jeweils eines der so erhaltenen elektrischen Signale wird als unkorrigiertes Farbmeßwertsignal bezeichnet.

Ein durch densitometrische Analyse erhaltenes Farbmeßwerttripel eines farbigen Bildpunktes soll eigentlich die Farbdosierungen, d. h. die Farbmengen, charakterisieren, mit denen ein farbiger Bildpunkt der Vorlage hergestellt wurde (Druck. Farbphoto). Wegen grundsätzlicher Mangel der Farbfilter und mangelnder Reinheit der Druckfarben trifft dies jedoch nur in einer ersten rohen Näherung zu, so daß die Farbmeßwerte einer Korrektur bedürfen, um aus ihnen die Farbdosierungswerte oder die korrigierten Farbmeßwerte zu erhalten. Diese Korrektur erfolgt für jeden Farbmeßwert eines Tripeis durch je einen Korrekturfarbmeßwert, welcher aus einem Farbmeßwert bis drei primären Farbmeßwerten dieses Tripeis oder anderen Farbmeßwerten gebildet werden kann. Der zu korrigierende Farbmeßwert wird durch den Korrekturfarbmeßwert additiv oder multiplikativ beeinflußt.

Die Korrekturprozesse können mit den bei der pho-

■5 toelektrischen Abtastung erhaltenen Transparenzproportionalen oder durch Umkehrung gewonnenen opazitätsproportionalen Signalen durchgeführt werden. Dann sind sie im wesentlichen von multiplikativer Struktur. Man kann diese Signale, insbesondere die opazitätsproportionalen Signale, aber auch zuerst logarithmieren und dadurch farbdichteproportional machen. Dann erhalten die Rechenprozesse die einfachere additive Struktur, und es tritt die Verwandtschaft mit den älteren photographischen Maskenverfahren deutlieher hervor, bei denen ebenfalls Dichtewerte addiert und subtrahiert werden. Für die weitere Beschreibung werden die elektrischen Signale als dichteproportional vorausgesetzt.

Die primären Farbmeßwertsignale enthalten sowohl Farbinformationen als auch Helligkeitsinformationen, d. h. Grauwerte. Dies gilt sowohl für die zu korrigierenden Farbmeßwertsignale als auch für die Farbmeßwertsignale, die zur Korrektur verwendet werden. Addiert man nun ein solches Korrektursignal zum Farbmeßwertsignal, so wird nicht nur der spezifische Farbanteil des Farbmeßwertsignals richtiggestellt, sondern es wird durch den Grauanteil des Korrektursignals auch der Grauanteil des Farbmeßwertsignals in Abhängigkeit von der Korrekturstärke verändert. Es war daher ein Fortschritt der Reproduktionsphotographie, als durch die Bildung der Dichtedifferenz zwischen dem unkorrigierten photographischen Farbauszug und einer primären photographischen Korrekturmaske eine sekundäre Maske, die sogenannte Kompensativmaske, entstand, welche nur noch Farbkorrekturwerte, aber keine Graukorrekturwerte mehr enthielt. Trotzdem wies diese Maske noch Mangel auf, so daß sie sich in der photomechanischen Reproduktionstechnik nicht durchgesetzt hat. Das äquivalente elektronische Ver-

fahren bietet aber leicht weitere Beeinflussungsmöglichkeiten, so daß dieser Weg schon öfter beschritten wurde, wie dies auch für den vorliegenden Fall zutrifft.

Die Vorgänge und Verhältnisse bei einer solchen Farbkorrektur mögen an dem folgenden Beispiel erläutert werden:

Die zu reproduzierende farbige Bildvorlage möge neben Weiß und Schwarz auch die drei Grundfarben Rot, Gelb und Blau und deren drei primäre Mischfarben Orange, Grün und Violett enthalten. Wenn z. B. der

Rotauszug von diesen Farben gemacht werden soll, so muß bei Vorhandensein der Vorlagenfarben Rot-Orange, Violett und Schwarz in der Reproduktion mit der vollen Wiedergabedruckfarbe Rot gedruckt werden. Diese Vorlagenfarben werden deshalb »Quasi-

Schwarzfarben« oder kurz »Schwarzfarben« genannt. Entsprechend darf bei Vorhandensein der Vorlagenfarben Weiß. Gelb, Grün und Blau mit der Wiedergabedruckfarbe Rot in der Reproduktion nicht gedruckt

werden, weshalb diese Vorlagenl'arben als »Quasi-Weißfarben« oder kurz als »Weißfarben« bezeichnet werden. Alle Schwarzfarben des Beispiels enthalten Rot, reflektieren also kein grünes Spektrallicht, und erscheinen deshalb hinter einem grünen Filter schwarz. Die Weißfarben reflektieren Grün, jedoch nicht vollständig, und erscheinen deshalb mehr oder weniger Hell hinter dem grünen Filter. Diese Abweichungen der Weißfarbenhelligkeiten untereinander sind groß und im allgemeinen größer als die Abweichungen der Schwarzfarbenhelligkeiten untereinander. Deshalb steht die Weißfarbenkorrektur bei allen Farbkorrekturen an erster Stelle.

Die Schwar/Iarben sind aber auch nicht alle gleich dunkel. Vor allem ist die unkorrigierte Vorlagenl'arbc, '5 die mit der Auszugsfarbe übereinstimmt, im Beispielsfalle also Rot, immer etwas heller als Schwarz, so daß von ihr in der Reproduktion zu wenig Farbe gedruckt wird. Bei Aufsichtsbildvorlagen ist vor allem das Blau im Blauauszug zu hell; bei Durchsichtsbildvorlagen ist häufiger das Rot und das Gelb im Rot- und Gelbauszug zu hell. Durch die Weißfarbenkorrektur werden die relativen Abstände Schwarz zu Schwarzfarben zu Weiß zu Weißfarben verändert, und vor allem die Weißfarben an das Weiß angeglichen, doch bleiben im Schwarzfarbengebiet die Abstände der Farben untereinander immer noch relativ groß. Durch die Schwarzfarbenkorrektur sollen die Schwarzfarben auf das Schwarzniveau gebracht werden, möglichst ohne dabei die bereits durchgeführte Weißfarbenkorrektur in Mitleidenschaft zu ziehen. Dies gelingt wegen der gegenseitigen Abhängigkeit beider Korrekturen jedoch nur näherungsweise. Jede Farbkorrektur ist daher immer ein Kompromiß zwischen einander wiederstreitenden Forderungen.

Trägt man in einem Diagramm (Fig. I) die Dichte des unkorrigierten Farbmeßwertes vertikal, die Dichte des Korrekturfarbmeßwertes, also die der primären Maske, horizontal auf, und zwar für den Beispielsfall des Rotauszuges, so ergibt sich in der Farbebene ein unregelmäßiges Viereck. Dessen Hauptdiagonale, die »Graulinie«, enthält alle Grauwerte mit den Endpunkten Weiß und Schwarz. Die untere »Weißfarbenlinie« enthält alle Farben, die nach der Korrektur die Farbdichte Null haben sollen, und die obere »Schwarzfarbenlinie« enthält alle Farben, die nach der Korrektur die Farbdichte des Schwarzwertes (etwa gleich 2) annehmen sollen. Die Neigungen dieser beiden Linien sind verschieden, d. h., die Farbebene liegt bezüglich seines Korrekturbedarfs asymmetrisch zur Graulinie. Ein Wertefeld, welches die Dichtedifferenzen darstellt, also die oben erwähnte Kompensativmaske darstellt, liegt aber symmetrisch zur Graulinie, welche selbst die Dichtedifferenz Null darstellt.

Aus diesen Asymmetrie-Symmetrie-Unterschieden verbleiben Restfarbfehler bei Anwendung von Kompensativmasken.

Um diese Fehler zu beseitigen, kann man in bekannter Weise entweder vor der Bildung des endgültigen Farbkorrektursignals aus Dichtewertdifferenzen die beteiligten primären Korrektursignale ihrerseits zunächst einer speziellen Korrektur mit Hilfe des unkorrigierten Farbmeßwertsignals unterziehen, um so zu einem sekundären Korrektursignal zu gelangen, welches durch Differenzbildung zum tertiären Korrektursignal mit den vorwiegenden Eigenschaften einer Kompensativmaske führt. Dieses Verfahren ist aber nicht befriedigend. Die einzelnen Prozesse sind nicht unabhängig voneinander und führen zu Einstellschwicrigkeiten und zur Unübersichtlichkeit.

Ein anderer Weg besteht darin, zunächst die Kompensativmaske durch Bildung der Farbdichtedifferenz zu bilden, und diese dann zu verändern, um sie der Asymmetrie der Farbebene anzupassen. Dies wurde in einem bekanntgewordenen Fall durch eine nichtlincare Verzerrung bzw. Begrenzung mit vorgegebenen Amplituden des Differenzsignals erreicht.

Im vorliegenden Fall bestand die Aufgabe, außer der bekannten Nichtbeeinflussung der Grauwerte durch die Farbkorrektur, die Korrektur übersichtlich meßbar und für das Weißfarben- und Schwarzfarbengebiet voneinander unabhängig regelbar zu machen. Zugleich sollte dies auch mit einem trägerfrequenten farbwertmodulierten Signal möglich sein, ohne erst gleichrichten und später wieder modulieren zu müssen; d. h. Aufwand und Ungenauigkeitsquellen sollten vermieden werden.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß die paarweise Subtraktion an den Halbwellen der amplitudenmodulierten Farbmeßwertsignale vorgenommen wird, daß dann bei jeder solchen Halbwellendifferenz je nach Vorzeichen derselben eine unterschiedlich starke Signalweitergabe erfolgt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß einmal die positiven Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers zu den negativen Halbwellen des gegenphasigen Korrekturfarbmeßwertsignalträgers addiert werden, und das Summensignal unterdrückt wird, wenn es negativ (positiv) ist, daß zum anderen die negativen Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers zu den positiven Halbwellen des gegenphasigen Korrekturfarbmeßwertsignalträgers addiert werden und das Summensignal unterdrückt wird, wenn es positiv (negativ) ist, daß weiter die nicht unterdrückten Anteile der beiden Summensignale addiert werden und das dabei erhaltene Wechselspannungssignal das Weißfarbenkorrektursignal (Schwarzfarbenkorrektursignal) darstellt, welches mit wählbar einstellbarer Amplitude zum Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals addiert wird.

Vor Durchführung der Farbkorrektur wird noch mit Hilfe eines Gradationsreglers, d. h. eines Schwarz-Weiß-Umfangsreglers, eine Neutralisierung der in der zu reproduzierenden Bildvorlage möglicherweise vorhandenen farbstichigen Grauwerte vorgenommen. Dies ist für alle zur Verwendung gelangenden Farbmeßwertsignale erforderlich.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einem Diagramm die Lage der wichtigsten Grundfarben des Rotauszuges in der Farbebene vor der Farbkorrektur;

F i g. 2 zeigt in einem zweiten Diagramm die Lage dieser Farben des Rotauszuges in der Farbebene nach der Farbkorrektur;

F i g. 3 zeigt das Schaltbild eines Analogrechners für die Farbkorrektur.

Die F i g. I und 2 dienen der graphischen Erläuterung der Beschreibungseinleitung. In beiden Diagrammen sind die Orte der wichtigsten Grundfarben und ihrer primären Mischfarben für das Beispiel des Rotauszuges angegeben. F i g. 1 zeigt den Zustand vor, F i g. 2 denjenigen nach der Farbkorrektur. Die Einteilung der Koordinaten ist in beiden Diagrammen logarithmisch, d. h., es sind Dichtewerte aufgetragen. Wird, wie schon in der Beschreibungseinleitung, die Herstellung des Rotauszuges zugrundegelegt, so entsteht in F i g. 1 der

sich auf den Rotauszug beziehende Farbmeßwert bei der dcnsitometrischen Analyse hinter einem normalen Rotauszugsfiiter, welches grün gefärbt ist. und der sich auf den Rotauszug beziehende komplementäre Korrekturfarbmeßwert hinter einem zum überwiegenden Teil rot- und zum kleinen Teil blaugcfärbten Filter. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, liegen die Orte der Farben, die wie Weiß drucken sollen, nämlich Grün. Blau, Gelb und Weiß, ungefähr auf einer geraden Linie, der »Weißfarbenlinie«. Da diese Farben nach der Korrektur das Niveau von Weiß haben sollen, werden sie Weißnieveaufarben oder kurz Weißfarben genannt. Die Orte der Farben, die wie Schwarz drucken sollen, nämlich Rot, Orange.Violett und Schwarz, liegen ungefähr auf einer zweiten geraden Linie, der »Schwarzfarbenlinie«, die jedoch nicht symmetrisch zur Weißfarbenlinie bezüglich der den Weiß- mit dem Schwarzpunkt verbindenden Graugeraden liegt. Da diese Farben nach der Korrektur das Niveau von Schwarz haben sollen, werden sie Schwarzniveaufarben oder kurz Schwarzfarben gcnannt.

Wie F i g. 2 zeigt, haben die Farben Grün, Blau und Gelb nach der Korrektur ungefähr das Niveau von Weiß, d. h., der Farbdosierungswert ist bei allen ungefähr gleich giuß. Die Farben Rot, Orange und Violett haben nach der Korrektur ungefähr das Niveau von Schwarz, d. h., der Farbdosierungswert ist bei diesen ebenfalls ungefähr gleich groß.

In F i g. 3 liegt an der Leitung 1 eine mit dem unkorrigierten Farbmeßwertsignal modulierte Wechselspannung und an der Leitung 2 eine mit dem Korrekturfarbmeßwertsignal modulierte Wechselspannung gleicher Frequenz in Gegenphase. Beide aufmodulierten Signale sind vorangehend logarithmisch komprimiert und grauberichtigt worden. Die Diode 3 läßt nur die positiven Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers und die Diode 4 nur die negative Halbwellen des Korrektursignalträgers durch. Das Summensignal beider Trägerhalbwellen entsteht an der Leitung 5 und wird durch die Diode 6 gegen die Leitung 7 kurzgeschlossen, wenn es negativ ist. Das positive Potential der Leitung 7 wird durch den Spannungsabfall an der vom positiven Pol einer Stromquelle her über den Widerstand 8 nach Nullpotential hin stromdurchflossenen Diode 9 erzeugt und ist gleich oder etwas größer als die Durchlaßspannung der Diode 6, so daß diese gerade leitend wird, wenn die Leitung 5 das Potential Null annimmt. Ist das Summensignal an der Leitung 5 positiv, so wird es über den Widerstand 10, die Leitung 11 und den Regelwiderstand 12 dem über den Widerstand 13 zugeleiteten Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals an der Leitung 14 zugeführt.

Die Diode 15 läßt nur die negativen Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers und die Diode 16 nur die positiven Halbwellen des Korrektursignalträgers durch. Das Summensignal beider Trägerhalbwellen entsteht an der Leitung 17 und wird durch die Diode 18 gegen die Leitung 19 kurzgeschlossen, wenn es positiv ist. Das negative Potential an der Leitung 19 wird durch den Spannungsabfall an der vom Nullpotential her über den Widerstand 20 nach dem negativen Pol der Stromquelle hin stromdurchflossenen Diode 21 erzeugt und ist gleich oder etwas kleiner als die Durchlaßspannung der Diode 18, so daß diese gerade leitend wird, wenn die Leitung 17 das Potential Null annimmt. Ist das Sum- fts mensignal an der Leitung 17 negativ, so wird es über den Widerstand 22. die Leitung 11 und den Regelwiderstand 12 dem über den Widerstand 13 zugeleiteten Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals an der Leitung 14 zugeführt.

Die nicht kurzgeschlossenen Anteile beider Summensignale, also das positive und das negative Summensignal, werden an der Leitung 11 zusammengeführt. Dieses neue Summensignal ist das Weißfarbenkorrektursignal, welches mit regelbarer Amplitude an der Leitung 14 zum Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals addiert wird. Am Widerstand 23 entsteht das trägerfrequente weißfarbenkorrigierte Farbmeßwertsignal.

Entsprechend wird in der rechten Hälfte des Schaltbildes der Fig. 3 das trägerfrequente Schwarzfarbenkorrektursignal erzeugt. Die Diode 24 läßt wieder nur die positiven Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers und die Diode 25 wieder nur die negativen Halbwellen des Korrektursignalträgers durch. Das Summensignal beider Trägerhalbwellen entsteht an der Leitung 26 und wird durch die Diode 27 gegen die Leitung 19 kurzgeschlossen, wenn es positiv ist. Ist das Summensignal an der Leitung 26 negativ, so wird es über den Widerstand 28, die Leitung 29 und den Regelwiderstand 30 dem über den Widerstand 13 zugeleiteten Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals an der Leitung 14 zugeführt.

Die Diode 31 läßt wieder nur die negativen Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers und die Diode 32 wieder nur die positiven Halbwellen des Korrektursignalträgers durch. Das Summensignal beider Trägerhalbwellen entsteht an der Leitung 33 und wird durch die Diode 34 gegen die Leitung 7 kurzgeschlossen, wenn es negativ ist. Ist das Summensignal an der Leitung 33 positiv, so wird es über den Widerstand 35, die Leitung 29 und den Regelwiderstand 30 dem über den Widerstand 13 zugeleiteten Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals an der Leitung 14 zugeführt.

Die nicht kurzgeschlossenen Anteile beider Summensignale, also das negative und das positive Summensignal, werden an der Leitung 29 zusammengeführt. Dieses neue Summensignal ist das trägerfrequente Schwarzfarbenkorrektursignai, welches mit regelbarer Amplitude an der Leitung 14 zum Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals addiert wird. Am Widerstand 23 entsteht das trägerfrequente schwarzfarbenkorrigierte Farbmeßwertsignal. Zusammen mit dem trägerfrequenten weißfarbenkorrigierten Farbmeßwertsignal entsteht so am Widerstand 23 das voll korrigierte trägerfrequente Farbmeßwertsignal, welches, durch den Pfeil angedeutet, einer Aufzeichnungsvorrichtung zugeführt wird.

Durch die Niederohmigkeit des Widerstandes 23 und die Hochohmigkeit der Widerstände 12, 13 und 30 ist eine ausreichende Entkopplung der drei zu addierenden Signale gewährleistet. Die Unterdrückung der jeweiligen Summenspannungen je eines Vorzeichens kann, wie in F i g. 3 geschehen, durch Kurzschluß mittels Parallelschaltung eines Richtleiters, z. B. einer Halbleiterdiode, vorgenommen werden, was bei der Verarbeitung von Wechselspannungssignalen vorteilhaft ist. Die Kennlinienkrümmung solcher Halbleiter in der Nähe des Nullpunktes kann die Linearität der Korrekturfunktion in der Nähe dieses Punktes in ungünstiger Weise stören, wenn die Signalspannungcn klein gegen die in der Durchlaßrichtung des Richtleiters abfallende Spannung sind. Daher wurden die jeweiligen Summen.signale nicht direkt gegen das Nullpotential, sondern gegen eine die Diirchlaßspannung kompensierende Vorspannung kür/beschlossen.

Die Unterdrückung der jeweiligen Summenspannungen je eines Vorzeichens kann aber auch durch in Reihe geschaltete Richtleiter vorgenommen werden, was aber nur bei der Verwendung von Gleichspannungssignalen günstiger ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur elektronischen Herstellung korrigierter Farbauszüge durch fotoelektrischc Abtastung der zu reproduzierenden farbigen Bildvorlagen unter Verwendung von Farbmeßwertsignalcn, die (als primäre Signale direkt von Fotozellen geliefert oder durch Kombination dieser primären Signale entstanden) paarweise voneinander subtrahiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die paarweise Subtraktion an den Halbwellen der amplitudenmodulierten Farbmeßwertsignale vorgenommen wird, daß dann bei jeder solchen Halbwellendifferenz je nach Vorzeichen derselben eine unterschiedlich starke Signalweitergabe erfolgt.

2. Schaltung nach Anspruch 1 unter Verwendung je eines logarithmierten Farbmeßwertsignals und je eines logarithmierten Korrekturfarbmeßwertes je Farbauszug, wobei jedes dieser Signale einer Trägerwechselspannung aufmoduliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß einmal die positiven Halbwellen des Farbmeßwertsignalträger zu den negativen Halbwellen des gegenphasigen Korrekturfarbmeßwertsignalträgers addiert werden, und das Summensignal unterdrückt wird, wenn es negativ (positiv) ist, daß zum anderen die negativen Halbwellen des Farbmeßwertsignalträgers zu den positiven Halbwellen des gegenphasigen Korrekturfarbmeßwertsignalträgers addiert werden und das Summensignal unterdrückt wird, wenn es positiv (negativ) ist, das weiter die nicht unterdrückten Anteile der beiden Summensignale addiert werden und das dabei erhaltene Wechselspannungssignal das Weißfarbenkorrektursignal (Schwarzfarbenkorrektursignal) darstellt, welches mit wählbar einstellbarer Amplitude zum Träger des unkorrigierten Farbmeßwertsignals addiert wird.