DE1522502A1

DE1522502A1 - Anordnung zur Erzeugung von Farbauszugsbildern von farbigen Originalen

Info

Publication number: DE1522502A1
Application number: DE19661522502
Authority: DE
Inventors: Kyte Derek John
Original assignee: KYTE DEREK JOHN
Current assignee: KYTE DEREK JOHN
Priority date: 1965-09-20
Filing date: 1966-09-17
Publication date: 1969-09-18
Also published as: FR1500276A; NL6613084A; GB1096376A; US3450830A

Description

D. J. KYTE Chorleywood (Grossbritannien)

Anordnung zur Erzeugung von Farbaus zug sbildern von farbigen Originalen»

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur fotoelektrischen Abtastung von farbigen Originalen und zur gleichzeitigen Reproduktion von Farbaus zug sbildern auf einem Film oder anderen Registriermitteln. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verbesserung der scheinbaren Schärfe derartiger Bilder durch eine Kombination von optischen und elektronischen Massnahmen.

Bei fotografischen Prozessen, insbesondere bei den mit Farbmasken arbeitenden Verfahre^ist die Methode der sogenannten "unscharfen

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Maskierung" bekannt. Diese Technik ist beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 455 849 von YuIe beschrieben. Die Grundlage dieser Methode besteht in der Kombination zweier fotografischer Aufnahmen eines Originals, von denen die eine scharf und die andere weniger scharf ist. Von diesen beiden Aufnahmen muss die eine ein Negativ und die andere ein Positiv sein. Wenn zwei solche Aufnahmen überlagert werden, dann wird der Kontrast oder der Dichtete reich der Kombination in breiten Tönungsbereichen mehr verringert als in Bereichen, wo scharfe Tönungsänderungen auftreten. Dem menschlichen Auge erscheint eine derartige Kombination schärfer.und kleine Details sind leichter zu unterscheiden als bei einer scharfen Aufnahme mit einem äquivalenten Gesamtkontrast. Bei den unter dem Namen Farbmaskierung bekannten fotografischen Verfahren zur Farbwertkorrektur, bei denen beispielsweise mit Hilfe von Farbfiltern hergestellte Hilfsnegative durch mit Hilfe von Filtern der anderen Farben hergestellten Hilfspositiven maskiert werden, ist es üblich, dass die Maske leicht unscharf gemacht wird. Auf diese Weise ist es möglich, sowohl Farbwertkorrekturen als auch eine unscharfe Maskierung in einem Arbeitsgang zu erhalten. Die direkte Anwendung dieser Methode auf die elektrooptische Abtastung und auf Reproduktions· apparate ist beispielsweise in der britischen Patentschrift 712 499 von YuIe beschrieben. In dieser Patentschrift wird eine Methode erläutert, nach welcher ein farbiges Original durch Filter einer Farbe abgetastet wird, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das Informationen über

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feine Einzelheiten des Originals repräsentiert, und nach welcher gleichzeitig das Original durch einen anderen Filter abgetastet wird, um ein Signal zu erzeugen, das die gröberen Einzelheiten des Originals repräsentiert; die elektrische Kombination dieser beiden Signale dient zur Erzeugung eines weiteren Signals, welches sowohl eine Farbwertkorrektur als auch eine "unscharf maskierte" Aufnahme des Originals einschliesst.

Diese Methode hat jedoch den Hauptnachteil, dass der Grad der Verbesserung eines Details so eng mit dem Grad der Farbmaskierung ™

verknüpft ist, dass eine unabhängige Steuerung beider Effekte nicht durchführbar ist. Eine alternative Anordnung wird in der britischen Patentschrift 891 978 beschrieben. Nach diesem bekannten Verfahren wird das für die unscharfe Maskierung verantwortliche Signal unabhängig vom Prozess der Farbwertkorrektur abgeleitet und kann mit einem gewünschten Grad auf irgend ein beliebiges oder auf alle Farbauszüge .angewendet werden, ohne dass seine Wirkung durch

den Grad der angewandten Farbwertkorrektur beeinflusst wird. j||

Ein besonderes Merkmal dieses Systems besteht darin, dass die scharfen und die unscharfen Signale beide die Helligkeit des Originals repräsentieren, daß heisst die näherungsweise Helligkeit des Originals, wie sie vom menschlichen Auge empfunden wird. Daher hat die unscharfe Maskierung dort die stärkste Wirkung,wo Bereiche, in denen die Farben dem Auge dunkel erscheinen (das heisst rot, warmes blau, schwarz usw.) von Farben begrenzt werden, die hell erscheinen

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(das heisst gelb, helles grün, usw.). Wenn jedoch beispielsweise Originale reproduziert werden, welche Bereiche warmer Farben (das heisst rot, orange) einschliessen, die helle Grautöne oder dem Auge hell erscheinende Farben begrenzen oder von solchen begrenzt werden, dann treten sogenannte Zwischen-Halos auf. Ein typisches Beispiel dafür ist das Bild eines Korbes mit roten Kirschen, von denen viele das Licht einer in der Nähe befindlichen Lichtquelle reflektieren und demzufolge meistens extrem helle Stellen bzw. Spitzlichter auf ihren Oberflächen aufweisen. Da das die unscharfe Maskierung repräsentierende Signal von den HelligkeitsSignalen abgeleitet wird, ist dieser Effekt besonders an den Grenzen zwischen den roten Kirschen und den Spitzlichtern an ihren Oberflächen vorhanden. Wenn nun eine unscharfe Maskierung wirksam sein soll, ist es sehr wichtig, dass sie auf die Cyan- und die Schwarz-Auszüge angewendet wird, da diese Farben hauptsächlich dafür verantwortlich sind, dass die endgültige Reproduktion dem menschlichen Auge scharf und kontrastreich erscheint. In beiden diesen Farbauszügen sind jedoch die Differenzen im Tönungswert zwischen den roten Kirschen und den Spitzlichtern nur klein, (da das Rot kein oder nur sehr wenig Cyan und Schwarz enthält) und somit treten an den Tönungsbegrenzungen nur sehr kleine Aenderungen in der Dichte auf.

Der Effekt der unscharfen Helligkeitsmaskierung übertreibt diese Aenderungen, so dass ein dunkler Halo auf der roten Seite der Begrenzung erscheint, während auf der weissen Seite ein heller Halo auftritt.

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Das Ergebnis in der gedruckten Reproduktion besteht darin, dass um die Spitzlichter auf allen Kirschen ein dunkler Ring vorhanden ist. Wenn ferner Originale repoduziert werden, auf denen die fleischfarbenen Tönungen ziemlich rot sind, was einen üblichen Fehler bei kopierten Transparentbildern darstellt, dann kann der Effekt der unscharfen Helligkeitsmarkierung auf solchen Originalen dazu führen, dass die Flecken auf den fleischfarbenen Bereichen tibertrieben werden und der gedruckten Reproduktion ein unerwünschtes "wundes" Aussehen verleihen.

Eine praktische Schwierigkeit, der man bei bestimmten derartigen Systemen begegnet, besteht in der Notwendigkeit, die Fotozellen oder die Fotovervielfacher sowie die zugeordneten elektrischen Schaltungen sehr exakt in Bezug auf die Farbe abzugleichen. Wenn das nicht der Fall ist, dann kann das die unscharfe Maskierung repräsentierende Signal auch dann von Null verschieden sein, wenn die abgetasteten Bereiche des Originals eine gleichförmige Tönung aufweisen. In diesem Falle ist dann die Reproduktion nicht farbentreu.

Das die unscharfe Maskierung repräsentierende Signal kann ausserdem ein Rauschsignal enthalten, das zu den Hauptauszugs Signalen im verwendeten Computer addiert wird und auf diese Weise das Signal-Rausch-Verhältnis vergrössert.

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Es ist ferner bekannt, dass die Schärfe und das Detail einer farbigen Reproduktion hauptsächlich vom neutralen Gehalt des Bildes abhängen. So wird beispielsweise beim Farbfernsehen von diesem Sachverhalt Gebrauch gemacht, indem die Farbsignale über Kanäle enger Bandbreite übertragen werden, während die Helligkeitssignale oder die den neutralen Gehalt repräsentierenden Signale über einen Kanal grosser Bandbreite gesendet werden.

Bei der Anwendung der unscharfen Maskierung auf Farbauszüge reicht es daher aus, wenn der Effekt hauptsächlich auf die Ver~ besserung neutraler Kontraste im Unterschied zum Kontrast zwischen Farbtönungen beschränkt wird.Das ist auch aus anderen Gründen wünschens· wert, insbesondere zur Vermeidung des mit einer war^men Rottönung usw. zusammenhängenden Problems, wie oben diskutiert, und zur Kompensation der Verringerung neutraler Detailkontraste, wie sie durch den Prozess der Beseitigung der Untergrundfarbe entsteht.

Man sieht also, dass eine ideale Methode zur Erzeugung eines eine unscharfe Maskierung repräsentierenden Signals darin besteht, einen scharfen Schwarzauszug mit einem invertierten unscharfen Schwarzauszug zu kombinieren. Das resultierende Signal ist dann nur in neutralen Details bedeutsam und kann zur Verstärkung des Kontrastes

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derartiger Details auf ein beliebiges oder auf alle Farbauszüge ange« wendet werden.

Die grundlegende Methode zur Erzeugung eines Schwarzauszugs auf elektronischem Wege besteht darin, zu jedem Zeitpunkt dasjenige der drei Farbauszugs signale auszuwählen, das den geringsten Betrag an Farbe repräsentiert. Dieses Prinzip ist bekannt und braucht hier nicht näher diskutiert zu werden. Es genügt zu erwähnen, dass die drei Farbauszugssignale primär von drei Fotozellen oder Fotover« ^

vielfachern abgeleitet werden, von denen jede Zelle bzw. jeder Vervielfacher mit einem unterschiedlichen Farbfilter abgedeckt ist und einen Teil des Lichts erhält, der von der Abtastung eines kleinen Elements des farbigen Transparkntbildes bzw. des reflektierenden Originals herrührt.

Um einen unscharfen Schwarzauszug auf gleiche Weise zu erzeugen, ist es erforderlich, drei weitere Fotovervielfacher und Farbfilter Λ

zu haben, von denen jeder einen Teil des Lichts erhält, das von der Abtastung eines grösseren Bereichs des Originals herrührt. Zusätzlich sind weitere elektronische Schaltungen erforderlich, um die fotoelektrischen Signale zu verstärken und aus diesen dasjenige Signal abzuleiten, das der "geringsten Farbmenge" entspricht.

Abgesehen von der zusätzlichen Kompliziertheit und Kostspieligkeit

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einer derartigen Anordnung würden jedoch noch erhebliche Schwierigkeiten auftreten, die drei "unscharfen" Fotozellen, Filter und zugeordneten Schaltungen derart aufeinander abzustimmen, dass ihre
Ansprechcharakteristik mit der der drei "scharfen" Systeme identisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, mit der nur der Kontrast neutraler Details in elektrooptisch erzeugten Farbauszügen verbessert werden kann, wobei diese Mittel der Kontrastverbesserung vollständig unabhängig von den Schaltungen zur Farbkorrektur sind. Weitere Ziele der Erfindung bestehen darin, den
Aufwand an erforderlichen Extraschaltungen und optischen Elementen auf ein Minimum zu reduzieren, und zu erreichen, dass es auf
die exakte Farb-Ansprechempfindlichkeit irgend eines der zusätzlichen fotoelektrischen Systeme nicht ankommt und dass die Anwendung des
resultierenden Signals zur Verbesserung der Teilkontraste das
Signal-Rausch-Verhältnis in den Kanälen der Hauptfarbauszftge nicht
beeinflusst.

Ausgehend von einer Anordnung zur Erzeugung von Farbauszugsbildern von farbigen Orginalen ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine
fotoelektrische Ausrüstung zur scharfen Abtastung und einer zugeordneten Farbauszugseinrichtung zur Erzeugung elektrischer Farbauszugssignale, durch eine fotoelektrische Ausrüstung für eine unscharfe Abtastung zur

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Erzeugung elektrischer "Weiss"-Signale, durch eine Einheit zur Bestimmung einer ersten Differenz (wenn vorhanden) zwischen der individuellen maximalen Signalamplitude, die unter den Farbauszugs·« Signalen und dem Weiss-Signal auftritt, sowie der individuellen maximalen Signalamplitude, die nur unter den Farbauszugs Signalen auftritt, durch eine Einheit zur Bestimmung einer zweiten Differenz (wenn vorhanden) zwischen der individuellen minimalen Signal« amplitude, die unter den Farbauszugssignalen und dem ^uWeissⁿ-Signal auftritt, sowie der individuellen minimalen Signalamplitude, die nur unter den Farbauszugssignalen auftritt, durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Summe der erwähnten ersten und zweiten Differenzen sowie durch eine weitere Einrichtung zur Addition der erwähnten Summe mit jedem der Farbauszugs signale zur Bildung von Signalen, die zur Erzeugung der Farbauszugsbilder verwendet werden. Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 :; ein durch schematische Darstellungen ergänztes %

Blockschaltbild einer Ausffthrungsform der zur Anordnung nach der Erfindung gehörenden elektrooptischen Vorrichtung zur Erzeugung von Farbauszügen,

Figur 2 : ein Biockdiagramm einer Ausfilhrungsform der bei

der Anordnung nach der Erfindung verwendeten elektronischen Schaltung,

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Figuren 3A - 3P : verschiedene Signalformen, wie sie in der elektronischen

Schaltung auftreten, und Figur 4 : die Ausführungsform einer Schaltung gemäss dem

Blockdiagramm nach Figur 2«.

Nach Figur 1 sind ein optisch abzutastender Zylinder 1, auf dessen Umfang ein farbiges Transparentbild angeordnet ist, und ein Aufnahmezylinder 2, auf dessen Umfang sich das fotoempfindliche Material zur Reproduktion eines Farbauszugs befindet, nebeneinander auf einer Welle angeordnet und werden durch einen nicht dargestellten Motor konstanter Drehzahl synchron in Rotation versetzt. Das Lichtbündel einer Lampe 3 wird durch eine Linse 4 durch den Zylindermantel und das Transparentbild hindurch projiziert und dann durch eine Sammellinse 5 derart gebündelt, dass das Bild des beleuchteten Punkts auf dem Transparentbild in die Ebene einer Blende 6 fossiert wird. Die Blende enthält eine kleine Oeffnung, die sich normalerweise ungefähr im Mittelpunkt des durch das Bild belichteten Beiächs der Blende befindet. Das durch die Oeffnung der Blende 6 austretende Lichtbündel wird durch eine weitere Linse 7 zu einem parallelen Strahl kollimiert und dann mit Hilfe zweier teilweise reflektierender Flächen 8 und 9 sowie einer vollständig reflektierenden Fläche 10 in drei Teilbündel aufgespaltet. Diese Bündel fallen durch Farbfilter 11,12 und 13 ,(normalerweise blau, grün und rot gefärbt) auf die drei Fotozellen 14, und 16. Die elektrischen Ausgangssignale dieser Fotozellen werden über

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geeignete Verstärker 17, 18 und 19 auf eine Farbkorrektur- und Schwarzdrucke rschaltung 20 gegeben. Derartige Schaltungen sind bekannt und bilden daher keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung. Die Schaltung 20 hat normalerweise vier Ausgänge, die nähe rungs weise die Beträge der Druckfarben Gelb, Magenta, Cyan und Schwaz repräsentieren, welche zur Reproduktion der Farbe des abgetasteten Elements des Transparentbildes erforderlich sind. Auf Figur 1 sind diese Ausgänge mit den Buchstaben Y, M, C und B bezeichnet.

Eines der Ausgangssignale, beispielsweise das Magenta-Signal, ist in Figur 1 mit der Einheit 21 verbunden, deren Funktion später erläutert wird. Der Ausgang aus der Einheit 21 wird auf eine Schaltung 22 zur Einstellung der Tönung und des Kontraste gegeben. Das Ausgangssignal aus der Schaltung 22 steuert die Helligkeit einer Glimm-Modulatorlampe 23. Das Licht dieser Lampe wird durch eine Linse 24 zu einem kleinen Punkt auf dem vom Zylinder 2 gehaltenen lichtempfindlichen Film fokussiert.

Während der Drehung der beiden Zylinder 1 und 2 werden diese Zylinder (oder aber die Abtast- und Belichtungsoptik) quer zum nichtdarge stellten Transportmechanismus bewegt, so dass das ganze Transparentbild spiralförmig abgetastet und der Film auf dem Zylinder 2 gleichzeitig punktweise und linienweise belichtet wird. Nach einer geeigneten Behandlung repräsentiert das Bild auf dem Film den Betrag an Magenta-Farbe, welche in Verbindung mit anderen Druckfarben zur Reproduktion

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der Farben des transparenten Originals erforderlich ist. Aus diesem belichteten Film 13sst sich nach irgend einer bekannten Methode eine Druckplatte herstellen.

Durch eine Wiederholung des Abtastprozesses mit der Einheit 21, die nacheinander an die Gelb-, Cyan- und Schwarzausgänge der Schaltung angeschlossen wird, lassen sich sukzessiv Filme herstellen, welche entsprechend die Beträge der Druckfarben Gelb, Cyan und Schwarz repräsentieren, die zur Reproduktion des Originals benötigt werden. Andererseits können auch vier Gruppen von Baueinheiten verwendet werden, die jeweils eine Einheit 21, eine Schaltung 22, eine Glühlampe und eine Linse 24 umfassen und die mit je einem von vier Aufnahme·· zylindern zusammenarbeiten, so dass alle vier Farbauszüge gleichzeitig herstellbar sind.

Die zusätzlichen Komponenten, mit denen ein Kontrast, hauptsächlich zu den neutralen Details des zu reproduzierenden Bildes, addiert werden kann, bestehen aus einer teilweise reflektierenden Fläche 25, einem Filter 26, einer Fotozelle 27 und den Schaltungen 28, 29 sowie 21.

Die notwendige Bedingung für die Funktion dieser kontrasterzeugenden Komponenten besteht darin, dass die Fotozelle 27 Licht von einem grösseren Element des Transparentbildes erhält als die Fotozellen 14, 15 und 16. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn das Bild des beleuchteten Elements des Transparentbildes auf der Blende 6 grosser als die Oeffnung in dieser Blende ist. Zweckmässigerweise wird die optische Anordnung

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ORiGiNAL INSPECTED

derart getroffen, dass das auf die Blende 6 projizierte Bild den zwei- oder dreifachen Durchmesser der Blendenöffnung hat.

Die Fotozelle 27 muss eine Empfindlichkeit besitzen, die sich praktisch über den gesamten sichtbaren Bereich der Wellenlängen erstreckt und in den drei Teilbereichen des sichtbaren Spektrums gleich derjenigen Empfindlichkeit ist, welche durch die blauen, grünen und roten Farbfilter in Verbindung mit den Fotokathoden der Fotozellen 14, 15 und 16 definiert ist. Diese Bedingung lasst sich leicht durch Fotozellen mit
SIl -Fotokathoden erffttlen, indem man einen hell-orangp Filter davorsetzt. Diese Aufgabe ertlllt der Filter 26 vor der Fotozelle 27, Seine genaue Färbung hängt jedoch vom Typ der Fotokathode der Fotozelle ab. Die Fotozelle 27 bewirkt also eine Steuerung des weissen Lichtes, während die Fotozellen 14, 15 und 16 das blaue, grtlne bzw. rote Licht steuern.

Das Aus gangs signal der Fotozelle 27 wird in der Einheit 28 verstärkt, die vorzugsweise genau so aufgebaut ist wie die Verstärker 17, 18 und Der mit W bezeichnete Ausgang der Einheit 28. sowie die Ausgänge Y, M und C

in
aus der Schaltung 20 werden/die Schaltung 29 eingespeist, in welcher

ein bestimmtes Signal mit dem Zweck erzeugt wird, den Kontrast

kleiner Details zu verbessern. Die Funktion dieser Schaltung wird

in
anhand der Figur 2 näher erläutert,/welcher die Hauptteile der Einheit

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- 14 als Blockdiagramm, dargestellt sind.

Nach Figur 2 werden die Signale Y, M, C und W, die von den Fotozellen 14, 15, 16 bzw. 27 nach Figur 1 erzeugt werden, in eine Einheit eingespeist, bei der es sich um einen Maximumselektorkreis handelt. Der auf die Leitung 38 gegebene Ausgang der Einheit 34 ist in jenem Moment gleich demjenigen der vier Eingänge, der die grösste Amplitude hat. Es sei angenommen, dass die Signalamplitude in allen Fällen mit steigender Durchlässigkeit des abgetasteten Transparentbildes zunimmt (das heisst, helle Bereiche liefern grosse Signale, während dichte Bereiche kleine Signale liefern).

Die Signale Y, M und C werden ausserdem in einen zweiten Maximumselektorkreis 35 eingespeist. Das jeweils grösste dieser Signale erscheint als Ausgangs signal auf der Leitung 39. Das Signal auf der Leitung 39 repräsentiert daher bekanntlich den neutralen Gehalt des Teils des abgetasteten Transparentbildes. Mit anderen Worten stellt das Signal auf der Leitung 39 einen "schwarzen" Farbauszug dar. Die Leitungen 38 und 39 führen zu einer Subtraktionsschaltung 42, in welcher das Signal auf der Leitung 39 vom Signal auf der Leitung subtrahiert wird.

Wenn irgend eines der Signale Y, M oder C grosser als das Signal W ist, dann ist der Ausgang des Kreises 34 auf der Leitung 38 identisch mit dem

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Ausgang des Kreises 35. In diesem. Falle ist daher der Ausgang der Subtraktionsschaltung 42 gleich Null.

Wenn das Signal W grosser als die Signale Y, M und C ist, dann ist der Ausgang des Kreises 34 gleich W. In diesem Falle entspricht der Ausgang der Schaltung 42 dem Ergebnis der Subtraktion des grössten der Signale Y, M und C vom Signal W.

Die Signale Y, M, C und W werden ferner auf einen Minimumselektorkreis

dem 36 gegeben. Das Ausgangs signal dieses Kreises auf/Leiter 40 ist gleich dem kleinsten dieser vier Eingangs signale. Die drei Signale Y, M und C beaufschlagen schliesslich noch einen weiteren Minimumselektrokreis 37, dessen Ausgang auf der Leitung 41 dem kleinsten dieser drei Eingangssignale entspricht. Die Leiter 40 und 41 führen auf eine Subtraktionseinheit 43, mit welcher das Signal auf der Leitung 41 von dem auf der Leitung 40 subtrahiert wird.

Wenn irgend eines der Signale Y, M oder C kleiner als das Signal W ist, dann sind die Ausgänge aus den Einheiten 36 und 37 beide gleich dem kleinsten der drei Signale Y, M und C, so dass der Ausgang der Subtraktionseinheit 43 gleich Null ist. Wenn das Signal W kleiner als die Signale Y, M und C ist, dann ist der Ausgang des Kreises 36 gleich dem Signal W und der Ausgang der Einheit 43 entspricht dem Ergebnis der Subtraktion des kleinsten der Signale Y, M oder C vom Signal W.

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Die Ausgänge 44 und 46 der beiden Subtraktionseinheiten 42 und 43 werden über getrennt einstellbare Potentiometer 45 bzw, 47 auf eine Additionseinheit 50 gegeben, deren Ausgang auf der Leitung 51 erscheint.

Dieses Ausgangs signal auf der Leitung 51 wird zu den Hauptauszugs·· Signalen (Figur 1) addiert, indem es entweder nacheinander der Reihe nach in die einzelne Einheit 21 oder aber gleichzeitig in die entsprechende Anzahl von Einheiten 21 eingegeben wird.

Um zu verstehen, wie die beschriebene Schaltung die Reproduktion der neutralen Details beeinflusst, soll im folgenden das zeitliche Verhalten der verschiedenen Kreise für den Fall betrachtet werden, dass eine besondere Folge von farbigen und neutralen Details abgetastet wird. Es sei angenommen, dass das abgetastete Transparentbild eine Anzahl von parallelen Streifen reiner Farben und neutraler Bereiche enthalt, wie auf Figur 3A dargestellt. Es sei weiter angenommen, dass die Breite der einzelnen Streifen die gleiche Grosse wie der effektive Durchmesser des abgetasteten Elements hat, das von den Fotozellen 14, 15 und 16 erfasst wird, und dass der Durchmesser des von der Fotozelle 27 erfassten Elements ungefähr zwei mal so gross ist.

Die Richtung der Abtastung soll im rechten Winkel zu den Streifen des Transparentbildes nach Figur 3A erfolgen, und die Farbkorrektur schall ung 20 sei derart justiert, dass sie ein "vollkommenes" Ansprechverhalten

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- 17 -gegenüber den Farben aufweist, das in folgender Weise definiert ist:

Wenn Weiss abgetastet wird, dann sind die Signale Y, M und C gleich und stark ,(das sogenannte "Weissniveau"), wenn Schwarz abgetastet wird, dann sind die Signale Y, M und C gleich und schwach (das sogenannte'Schwarzniveau'J, wenn reines Gelb abgetastet wird, dann ist das Signal Y gleich dem Schwarzniveau, und die Signale M und C sind gleich dem Weissniveau,

wenn reines Magenta abgetastet wird, dann ist das Signal M gleich dem Schwarzniveau, und die Signale Y und C sind gleich dem Weissniveau,

wenn reines Cyan abgetastet wird, dann ist das Signal C gleich dem Schwarzniveau und die Signale M und Y sind gleich dem Weissniveau.

Die obigen Forderungen sind zwar nicht für die Funktion des Systems wesentlich, erleichtern jedoch die folgende Beschreibung. Die auf den Figuren 3 dargestellten Signalformen sind derart konstruiert, dass ^

die einzelnen Punkte durch grade Linien verbunden sind, und dienen lediglich zur Veranschaulichung. Die tatsächlichen Signalformen, die man praktisch erhält, sind meistens aus Kurvenstücken zusammengesetzt, wobei die Form der Kurvenstütke von der Gestalt der abgetasteten Bildelemente sowie von den Empfindlichkeitskurven der elektronischen Schaltungen abhängt.

Auf Figur 3A ist ein Te st-Transparentbild dargestellt, das aus engen

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Farbstreifen Gelb, Magenta, Cyan und in der Mitte Grau auf einem weissen Untergrund besteht an welche sich ähnliche Streifen auf einem schwarzen Untergrund anschliessen. Auf den Figuren 3B, 3C und 3D sind die Amplituden der Signale Y, M bzw. C dargestellt, die entstehen, wenn ein solches Transparentbild von links nach rechts abgetastet wird. Auf allen Figuren 3B bis 3P ist die horizontale Achse die Zeitachse, während die vertikale Achse die Amplitude in willkürlichen Einheiten repräsentiert.

Das momentane Maximum der Signale Y, M und C ist auf Figur 3E dargestellt; das entspricht dem Ausgangs signal des Kreises 35 nach Figur 2. Dieses Signal nach Figur 3E hat oder erreicht für alle farbigen Bereiche das Weissniveau, während in den neutralen Bereichen die Signalamplitude der Stärke der Grautönung im Original entspricht.

Figur 3F zeigt das Singal W. Da dieses Signal aus der Abtastung eines grösseren Elements des Originals abgeleitet wird, werden die abgetasteten Details durch Ansprechkurven repräsentiert, die sich über eine längere Zeitperiode als bei den Signalen nach den Figuren 3B, 3C und 3D erstrecken. Ferner ist die Amplitudenänderung im Falle kleiner neutraler Details, die kleiner als das abgetastete Element sind, beim Ueberqueren derartiger Details geringer als für ein abgetastetes Element kleinerer Grosse,

Auf Figur 3G ist das momentane Maximum der Signale Y, M, C und W dargestellt. Die maximale Empfindlichkeit auf farbige Bereiche ist identisch mit

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de s
der/auf Figur 3E dargestellten Signals. Daher ist im allgemeinen der Ausgang der Subtraktionseinheit 42, in welcher das Signal nach Figur 3G von dem nach Figur 3E subtrahiert wird, bei reinen Farben gleich Null. Dieser Ausgang ist auf Figur 3H gezeigt. Unter der Annahme, dass der Ausgang der Subtraktionseinheit 43 Null ist, entspricht der Ausgang der Additionseinheit 50 auf der Leitung 51 nach Figur 2 etwa dem Ausgang der Subtraktionseinheit 42, jedoch mit dem Unterschied, dass die Amplitude um einen bestimmten, der Einstellung des Potentiometers entsprechenden Betrag reduziert ist. Dieses Signal wird zum Haupt·· auszugssignal in der Einheit 21 addiert. Wenn das Potentiometer 45 derart eingestellt ist, dass sich der Schleifkontakt auf Erdpotential befindet, wird das Auszugssignal nicht beeinflusst und hat daher die auf den Figuren 3B, 3C, 3D oder 3E gezeigte Form. Insbesondere ist dann das "schwarze" Auszugssignal ähnlich dem auf Figur 3E dargestellten. Wenn das schwarze Auszugssignal zur Belichtung verwendet wird, das heisst auf den Eingang der Einheit 21 gegeben wird, und wenn dann das Potentiometer 45 so eingestellt wird, dass der Schleifkontakt nicht mehr auf Erdpotential liegt, dann stellt das Ausgangssignal der Einheit 21 ein modifiziertes Schwarzsignal dar, wie auf Figur 3J gezeigt.

Durch Vergleich dieser Figur mit Figur 3E kann man folgendes feststellen:

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(a) Wenn ein graues Detail gegen einen weissen Untergrund kontrastiert, dann wird das graue Detail dunkler gemacht;

(b) wenn ein graues Detail gegen einen weissen Untergrund kontrastiert, dann wird der diesemDetail benachbarte Untergrund dunkler gemacht;

(c) wenn Farben gegen einen weissen Untergrund kontrastieren, dann wird kein zusätzlicher Effekt erzeugt;

(d) wenn Farben auf einem dunklen Untergrund vorhanden sind, dann wird der dieserrvDetail benachbarte Untergrund dunkler gemacht.

Auf diese Weise wird also der Kontrast neutraler Details sowie der Kontrast zwischen neutralen und farbigen Bereichen durch Verdunkelung der neutralen Details oder der neutralen Grenzen verstärkt. In keinem Falle jedoch wird die maximale Empfindlichkeit gegenüber irgend einer Farbe verändert, obwohl die farbigen Details kleiner als die grösseren abgetasteten Elemente sind, die von der Weisslicht-Fotozelle 27 erfasst werden»

Die übrigen auf Figur 2 dargestellten Einheiten 36, 37 und 43 arbeiten in analoger Weise wie oben erläutert.

Der Ausgang der Einheit 37 repräsentiert das momentane Minimum der Signale Y, M und C und ist auf Figur 3K dargestellt. Der Ausgang der Einheit 36 entspricht dem momentanen Minimum der Signale Y, M, C und W

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und ist auf Figur 3L gezeigt. Die Subtraktionseinheit 43 subtrahiert den Ausgang der Einheit 36 von dem der Einheit 37; das entsprechende Differenz« signal/aui Figur 3M gezeigt.

Unter der Annahme, dass der Ausgang der Subtraktionseinheit 42 Null ist, stellt Figur 3N den Effekt des Ausgangs der Subtraktionseinheit 43 auf ein schwarzes Auszugssignal dar. Aus dem Vergleich dieser Figur mit der Figur 3E, auf welcher ein nicht modifiziertes schwarzes Auszugssignal

dargestellt ist, folgt: ™

(a) das graue Detail auf einem schwarzen Urt ergrund wird heller gemacht,

(b) wenn ein graues Detail gegen einen hellen Untergrund kontrastiert, dann wird der dieserqJDetail benachbarte Untergrund heller gemacht,

(c) wenn ein farbiges Detail auf einem schwarzen Untergrund existiert, wird kein zusätzlicher Effekt erzeugt,

(d) wenn farbige Details auf einem hellen Untergrund existieren, dann

wird-der diesen Details benachbarte Untergrund heller gemacht. M

Auf diese Weise wird der Kontrast neutraler. Details und der Kontrast zwischen farbigen Details und neutralen Bereichen durch Aufhellung der neutralen Bereiche oder der neutralen Grenzen erhöht. Wiederum wird die maximale Ansprechempfindlichkeit gegenüber farbigen Details nicht verende rt.

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Wenn die Ausgänge sowohl der Subtraktionseinheit 42 als auch der Einheit 43 verwendet werden, dajan wird durch Summierung dieser beiden Ausgänge in der Einheit 50 ein Summensignal auf der Leitung 41 erzeugt. Die Wirkung dieses Summensignals auf das schwarze Auszugssignal ist auf Figur 3P dargestellt. Durch Vergleich dieses Signals mit dem nicht modifizierten schwarzen Auszugssignal nach Figur 3E kann man folgendes feststellen:

(a) Wenn ein graues Detail auf einem hellen neutralen Untergrund vorhanden ist, dann wird dieses graue Detail dunkler gemacht, während der diesenvDetail benachbarte Untergrund aufgehellt

(b) wenn ein graues Detail auf einem dunklen neutralen Untergrund vorhanden ist, dann wird das graue Detail aufgehellt, während der dem Detail benachbarte Untergrund dunkler gemacht wird,

(c) wenn farbige Details auf einem hellen Untergrund vorhanden sind, dann wird der diesen Details benachbarte Untergrund heller gemacht,

(d) wenn farbige Details auf einem dunklen Untergrund vorhanden sind, dann wird der diesen Details benachbarte Untergrund dunkler gemacht«

Der Qe samt effekt der beschriebenen Schaltung besteht also darin, den Kontraet neutraler Details und der Grenzeazwischen neutralen und farbigen Bereichen ohne Beeinflussung der farbigen Details selber zu verbessern.

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In der obigen Betrachtung wurden nur reine neutrale Bereiche und reine Farben berücksichtigt. "Wenn sogenannte "schmutzige" Farben existieren (das heisst Farben, welche einen Grauanteil enthalten), dann ist der Effekt der den Detailkontrast erzeugenden Schaltung proportional zum Graugehalt solcher Farben.

Die obige Betrachtung war ferner auf den Effekt beschränkt, den die Kontrastschaltung auf ein schwarzes Auszugssignal ausübt. Tatsächlich ist dieser Effekt auf ein Druckerzeugnis der auffallendste, da schwarze Druckfarbe dem menschlichen Auge dunkler erscheint als farbige Druckfarbe. In der Praxis ist es jedoch oft auch vorteilhaft, Detailkontrastsignale ebenfalls bei der Belichtung mit Gelb- , Magenta- und CyanauszugsSignalen zu verwenden. Dabei ist es vorteilhaft, die Amplitude dieses Signals, wie sie vor allem durch die Einstellung der Potentiometer 45 und 47 bestimmt wird, ungefähr gleich den Amplituden aller drei Auszugs signale zu machen, um eine falsche Farbtönung kleiner Details zu vermeiden. m

Die obige Beschreibung zeigt, dass das neue System zur Verbesserung von Detailkontrasten nicht auf einem exakten Abgleich der Farbempfindlichkeit einer Fotozelle mit der einer anderen beruht. Unter der Voraussetzung, dass die "weisse" Fotozelle 27 die gleiche Empfindlichkeit innerhalb der drei, durch die Fotozellen 14, 15 bzw. 16 in Verbindung mit den Filtern 11, 12 bzw. 13 definierten Wellenlängenbereichen hat, ist das Signal dieser Fotozellen 27 in der Tat gleich dem Mittel der drei

Signale der Fotozellen 14, 15 und 16, wenn wellenförmige Farbbereiche abgetastet werden, die grosser als das grosse abgetastete Element sind. Für jede Farbe ist also die Empfindlichkeit der weis sen Fotozelle 27 in Bezug auf das Weissniveau geringer als die grösste der Ansprechempfindlichkeiten der blauen (Y), grünen (M) oder roten (C)-Fotozellen und in Bezug auf das Weissniveau grosser als die geringste der Ansprechempfindlichkeiten dieser drei Farb-Fotozellen.

Wenn die Empfindlichkeit der Fotozelle 27 ein wenig vom oben definierten idealen Wert abweicht, dann besteht der Effekt darin, dass für bestimmte Farben, die sehr nahe dem Neutralen entsprechen, die Ansprechempfindlichkeit der Zelle 27 nicht geringer als die grösste oder stärker als die geringste der drei Ansprechempfindlichkeiten der blauen, grünen und roten Zellen sein kann. Da jedoch die betreffende Farbe nahezu neutral ist, liegen dann die Ansprechempfindlichkeit der weis sen Fotozelle und die maximalen und minimalen Ansprechempfindlichkeiten der blauen, grünen und roten Fotozellen derart nahe beieinander, dass der Ausgang der Subtraktionseinheiten 42 und 43 in jedem Falle praktisch ungefähr Null ist. Daher ist der Effekt auf das Hauptauszugs signal nur unbedeutend. Ausserdem werden derartige Effekte in jedem Falle durch eine Raus chunt er drückung s schaltung herabgesetzt, die im folgenden beschrieben wird.

Anhand der Figur 2 wurde bereits erklärt, dass bei der Abtastung eines breiten Farbbereichs das eine oder andere der Signale Y, M und C grosser

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als das Signal W und irgend ein anderes Signal kleiner als dieses Signal W sein werden. Die Ausgänge der Einheiten 34 und 35 sind daher gleich und, da sie vom selben Eingangssignal abgeleitet werden (gleichgültig welches der Signale Y, M und C das grßsste ist) jeder Rauscheffekt auf diese Ausgangs signale ist korreliert. Dieses Rauschen wird daher in der Subtraktionseinheit 42 aufgehoben. Das gleiche gilt für die Ausgangssignale der Einheiten 36 und 37. Wenn also bei der Abtastung die farbigen Bereiche grosser als das grosse abgetastete Element sind, dann wird das Detailkontrastsystem kein merkliches Rauschsignal zum Hauptauszugssignal addieren.

Wenn (im obigen Sinne) grosse neutrale Bereiche abgetastet werden, dann sind die Signale Y, M, C und W alle gleich. Der Ausgang der Einheit enthält ^lso das momentane Maximum der Rauschsignale auf die Eingänge Y, M und C. Der Ausgang des Kreises 34 jedoch enthält das momentane Maximum der Y-jM-, C- und W-Rauschsignale. Diese beiden Ausgänge haben keine vollständig korrelierten Rauschsignale, und daher existiert in diesem Falle dn gewisses Rauschen am Ausgang der Subtraktionseinheit 42. Ein ähnlicher Rauscheffekt kann am Ausgang der Einheit 43 auftreten.

Diese Rauschsignale lassen sich durch Einführung von Schwellwerten in den Kreisen 34 und 36 beseitigen, so dass im ersten Falle das Signal W nur dann ausgewählt wird, wenn es um einen bestimmten Wert grosser als

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jedes der Signale Y, M oder C ist. Im letzten Falle bewirkt der Schwellwert, dass das Signal W nur ausgewählt wird, wenn es um einen bestimmten Betrag kleiner als die Signale Y, M oder C ist. Die Grosse dieses Schwellwerts wird derart gewählt, dass sie höher als die Summe der maximalen Rauschspannung, die auch im Signal W zu erwarten ist, plus der maximalen Rauschspannung liegt, die auf den Signalen Y, M oder C zu erwarten ist.

Wenn grosse neutrale Bereiche abgetastet werden und die Signale Y, M, C unl W die gleiche mittlere Amplitude haben, dann hat der Schwellwert zur Folge, dass der Ausgang der Kreise 34 und 36 nur von den Signalen Y, M und C abgeleitet wird. Die Rauschsignale aus den Kreisen 34 und 35 sowie aus den Kreisen 36 und 37 sind daher korreliert, so dass die Ausgänge der SuMraktionseinheiten 42 und 43 rauschfrei sind.

Was also neutrale und farbige Bereiche anbetrifft, die grosser als das grössere abgetastete Element sind, wird die Detailkontrast schaltung durch das Signal-Rausch-Verhältnis der Hauptauszugs signale nicht merklich beeinflusst. Wenn dagegen Details abgetastet werden, tritt natürlich ein Rauschen auf, jedoch ist dieser Rauscheffekt auf Bereiche der belichteten Farbauszüge beschränkt, die sehr klein und für das Auge praktisch nicht sichtbar sind und welche die gedruckte Reproduktion nicht beeinträchtigen.

Die Einführung der oben erläuterten Schwellwerte verhindert ausserdem,

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dass kleine Abweichungen in der Farbempfindlichkeit der Fotozelle 27 vom Idealwert die Farbauszugssignale beeinträchtigen. Ausserdem verhindert die Gegenwert von Schwellwerten, dass das Detailkontrastsystem in Funktion tritt, wenn nur Details mit sehr kleinem oder sehr niedrigem Kontrast abgetastet werden. Dadurch wird es vorteilhafter« weise verhindert, dass eine Körnung oder dass Schmutzpunkte auf dem Originaltransparentbild in übertriebener Weise auf die belichteten Auszüge übertragen werden.

Nach Figur 1 werden die Signale Y, M und C, welche in die Detailkontrastschaltung 29 eingespeist werden, von den Ausgangs Signalen der Faibkorrekturschaltung 20 abgenommen. Das ist jedoch keineswegs erforderlich, sondern das System arbeitet auch dann zufriedenstellend, wenn die Signale Y, M und C von den Ausgängen der Verstärker 17, 18 und 19 abgezweigt werden. In diesem Falle kann jedoch der Anstieg der Detailkontraste einen kleinen Effekt auf bestimmte reine Farbdetails - insbesondere auf Grüitj Blau- und Violettdetails - haben, ~\

das liegt daran, dass bei einer Abtastung derartiger Farbnuancen die Fotozellensignale eine einen merklichen Graubetrag repräsentierende Komponente aufweisen. Dieser Effekt ist nicht gross und kann in bestimmten Fällen sogar vorteilhaft sein.

Auf Figur 4 ist eine Schaltung dargestellt, mit welcher die Funktion des

Blockdiagramms nach Figur 2 realisiert werden kann. Diese Schaltung nach Figur 4 ist für Gleichspannungsbetrieb geeignet, und es ist ange« nommen, dass die Signale Y, M und C als Gleichstromsignale mit beiden Polaritäten erhältlich sind. So haben die Signale Y, M und C negative Polarität, während die Signale Y¹, M¹ und C* positiv sind. Das Signal W wird nur als Signal negativer Polarität benötigt.

Die Dioden Dl, D2 und D3 bilden einen Maximumselektorkreis, so dass das Signal auf dem Leiter 1 positiv und gleich dem Maximum der Signale Y¹, M^T und C¹ ist, vermindert um den Spannungsabfall einer Diode. Diese drei Dioden bilden also eine zur Einheit 35 nach Figur 2 äquivalente Schaltung.

Die Dioden D4, D5, D6,D7 und D8 bilden einen anderen Maxiraum selektor« kreis. Das Signal auf dem Leiter 3 ist negativ und gleich dem Maximum der Signale Y, M und C sowie dem Signal an der Abzweigung der Dioden D7 und D8, vermindert um den Spannungsabfall an der Diode D8, Die Diode D8 liefert also den Schwellwert, der, wie bereits erläutert, zur Unterdrückung des Rauschens in den neutrale Bereiche repräsentierenden Signalen dient.

Die Signale auf den Leitern 1 und 3 werden durch das die Widerstände Rl und R2, das Potentiometer Pl, den Gleichspannungsverstärker 50 sowie den Rückkopplungswiderstand R7 einschlies sende Netzwerk addiert.

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Die beschriebene Anordnugg stellt eine Standardschaltung dar und braucht nicht weiter erläutert zu werden.

Da die Signale auf den Leitern 1 und 3 entgegengesetzte Polarität haben, entspricht der Prozess der Addition der Funktion der Subtraktionseinheit 42 nach Figur 2, auf der angenommen war, dass die Eingänge die gleiche Polarität besitzen.

Die Dioden D9, DlO und DIl zusammen mit der Diode 17 und dem Wider- >

stand R5, der an eine positive Vorspannung angeschlossen ist, bilden einen Minimumselektorkreis, welcher der Einheit 37 nach Figur 2 äquivalent ist. Das Potential an der Abzweigung der Widerstände R3 und R5 ist poätiv und gleich dem kleinsten der Signale Y',M~ und C-, vermindert um den doppelten Spannungsabfall an einer Diode« Der Zweck der Diode D17 besteht darin, die Schaltung in Bezug auf den im folgenden beschriebenen zweiten Minimumselektorkreis symmetrisch zu ma-chen, so weit es die Signale Y, M und C betrifft.

Die Dioden D12, D13, D14, D15 und D16 sowie der Widerstand R6, der an eine negative Vorspannung angeschlossen ist, bilden einen zweiten Minimum selektor kreis. Das Signal an der Abzweigung der Widerstände R4 und R6 ist negativ und gleich dem geringsten der Signale (Y -ZV)₃ (M -2V), (C w2V) und (W -V), wobei V den Spannungsabfall an einer Diode bedeutet. In diesem Falle wird der Schwellwert durch Einfügung

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einer Diode Dl6 in Reihe mit demjenigen Teil der Schaltung erzeugt, d$v dazu dient, das Minimum der Signale Y₁M und C zu erhalten.

Die Signale auf den Leitern 4 und 6 haben entgegengesetzte Polarität und werden durch ein Netzwerk addiert, das aus den Widerständen R3, R4, dem Potentiometer P2, dem Gleichspannungsverstärker 50 und dem Rückkopplungswiderstand R7 besteht. Der Additionsprozess entspricht der Funktion der Subtraktionseinheit 43 nach Figur 2.

Der Ausgang der gesamten Schaltung wird auf einen Leiter 51 gegeben und kann, wie bereits früher beschrieben, zu einem Hauptauszugssignal addiert werden, um den Kontrast kleiner neutraler Details zu verbessern. Die Grflsse des gewünschten Effektes kann durch das Potentiometer Pl, welches hauptsächlich dunkle Details auf einem hellen Untergrund beeinflusst, sowie das Potentiometer P2 gesteuert werden, das helle Details auf einem dunklen Untergrund beeinflusst. Aehnliche Schaltungen können dazu dienen, um die selben Funktionen entweder mit Gleichspannungs- oder WechselspannungsSignalen zu verwirklichen. Die bisher nicht erwähnte Natur der Ansprechcharakteristik der Schaltung auf die ursprünglichen Fotozellensignale kann entweder linear oder logarithmisch oder aber eine Kombination aus diesen beiden Charakteristiken sein. Bei einer linearen Ansprechcharakteristik ist der Effekt der Detail«· kontrastschaltung im. Falle, dass dunkle Details auf einem dunklen Untergrund vorhanden sind, gegenüber dem Fall verringert, dass helle Details

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auf einem hellen Untergrund existieren. Bei einer logarithmischen Ansprech· charakteristik kann die Wirkung der Detailkontrastschaltung derart erweitert werden, dass auch dunkle Details gegen einen dunklen Untergrund entsprechend stark beeinflusst werden.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

Γΐ. Jknordnurig zur Erzeugung von Farbauszugs bilder η von farbigen Originalen, gekennzeichnet durch eine fotoelektrische Ausrüstung zur scharfen Abtastung und einer zugeordneten Farbauszugs einrichtung zur Erzeugung elektrischer Farbauszugs signale, durch eine fotoelektrische Ausrüstung für eine unscharfe Abtastung zur Erzeugung elektrischer "Weiss'^Signale, durch eine Einheit zur Bestimmung einer ersten Differenz (wenn vorhanden) zwischen der individuellen maximalen Signalamplitude, die unter den Farbauszugs Signalen und dem Weiss·» Signal auftritt, sowie der individuellen maximalen Signalamplitude, die nur unter den Farbauszugs Signalen auftritt, durch eine Einheit zur Bestimmung einer zweiten Differenz (wenn vorhanden) zwischen der individuellen minimalen Signalamplitude, die unter den Farbaus zug ssignalen und dem "Weis s-Signal auftritt, sowie der individuellen minimalen Signalamplitude, die nur unter den Farbauszugs Signalen auftritt, durch eine Einrichtung zur Bestimmung der Summe der erwähnten ersten und zweiten Differenzen sowie durch eine weitere Einrichtung zur Addition der erwähnten Summe mit jedem der Farbauszugs signale zur Bildung von Signalen, die zur Erzeugung der Farbaus zug sbilder verwendet werden,
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche sicherstellt, dass das "Weiss"-Signal als Signal mit maximaler

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oder minimaler Amplitude nur dann ausgewählt wird, wenn das "Weis S¹A Signal um einen vorgebbaren Betrag grosser oder kleiner als jedes der Farbaus zug s signale ist·
3. Anordnung nach den Absprfl.ch.en 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen zur unabhängigen und veränderbaren Justierung der Werte der erwähnten Differenzen vor der Addition dieser beiden Differenzen vorhanden sind·

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