DE1597058C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen von Belichtungsweilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Belichtungswerten für die Herstellung von Farbkopien, insbesondere zur Bestimmung von Korrekturwerten in den drei Grundfarben und der Grunddichte.

Bei der Mehrzahl der bisherigen Farbkopierverfahren wird ausgegangen von der Neutralgraukompensation. Bei dieser Art der Kompensation werden die Farbanteile der Kopierlichtmenge so geregelt, daß unabhängig von der jeweiligen Farbdichte in der Kopiervorlage von jeder Farbe so viel Licht auf den Kopieträger auftrifft, daß bei gleichmäßiger Ausleuchtung des Schichtträgers die Kopie nach dem Entwickeln ein ungefärbtes Grau aufweisen würde. Diese Art der Kompensation beruht auf der Erkenntnis, daß das Auge ein Bild dann als ästhetisch befriedigend empfindet, wenn alle Farben in etwa gleichem Maße vertreten sind. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß ästhetisch befriedigende Kopien auf diesem Wege nur dann erzielt werden können, wenn auch in der Vorlage die einzelnen Farben annähernd in gleicher Menge vorhanden sind. Überwiegt z. B. eine Farbe der Vorlage stark, so wird diese Farbe bei Neutralgraukompensation zugunsten der beiden anderen Farben unterdrückt, bis alle Farben in etwa gleichem Maße vertreten sind. Dies bringt für die beiden schwächeren Farben eine erhebliche Verstärkung, so daß der Gesamtfarbeindruck erheblich von den ursprünglichen Gegebenheiten abweicht.

Zur Abhilfe dieser Schwierigkeiten wurde deshalb bei Kopiergeräten, die nach dem Neutralgrauprinzip arbeiten, eine Möglichkeit vorgesehen, die eine oder die andere Farbe gegenüber diesem Kompensationsprinzip hervorzuheben oder abzuschwächen. Dies wur- de durch Drücken von Korrekturtasten für jede der drei Farben von einer Bedienungsperson, einem sogenannten Filterbestimmer, am Kopiergerät oder an einem Filterbestimmungsgerät ausgeführt. Auf diese Weise kann etwa ein Anteil von 80% brauchbarer Erstkopien erzielt werden. Die restlichen 20% müssen dann in einem zweiten Durchgang mit gegenüber den Korrekturwerten des ersten Durchgangs abgeänderten Korrekturwerten wiederholt werden. Das beschriebene

Verfuhren ist insofern unbefriedigend, als einmal eine hochqualifizierte Fachkraft zum Bestimmen der Korrekturwertc erforderlich ist und andererseits im ersten Durchgang doch ein beträchtlicher Prozentsatz von unbefriedigenden 'Kopien verbleibt, der in einem zweiten Durchgang erheblichen organisatorischen Mehraufwand und Kosten verursacht.

Auch ist eine Vorrichtung bekannt (US-PS 24 44 675), bei der eine Belichtungssteuerung durch Dichtemessungen erfolgt, wobei eine bereichsweise fotoelektrische Ausmessung durchgeführt wird. Die Auswahl des Bereichs erfolgt dabei durch eine Bedienungsperson, welche ebenfalls eine Fachkraft sein muß.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Fachkraft zur Bestimmung der Färb- oder Dichtekorrekturwerte einzusparen.

Die Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 beschriebene Erfindung gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird versucht, fotoelektrisch feststellbare Kenngrößen der Vorlagen zu ermitteln, mittels deren die Vorlagen in Klassen einsortiert werden können, die unter gleichen Bedingungen, d. h. mit gleichen Färb- und Dichtekorrekturwerten, kopien werden können.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im folgenden an Hand von Figuren eingehend erläutert sind. Es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild eines erfindungsgemäß ausgestatteten Farbkopiergerätes,

F i g. 2 eine Prinzipanordnung des Meßteiles zur Ermittlung der Kenngrößen,

F i g. 3 die Anordnung zur Entnahme von Belichtungswerten aus einem optischen Speieher,

Fig. 4 eine beispielsweise Darstellung des Transparenzverlaufes in den drei Farbauszügen einer dreifarbigen Vorlage und

F i g. 5 eine Häufigkeitsverteilung der Transparenzwerte in den Farbauszügen gemäß F i g. 4.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß es gelingen müßte, alle in der Praxis vorkommenden Kopiervorlagen in eine endliche Zahl von Klassen einzusortieren, die unter gleichen Bedingungen kopiert werden können. Die Hauptschwierigkeit besteht nun darin, automatisch, d. h. in erster Linie fotoelektrisch feststellbare Kriterien zu finden, nach denen die Einsortierung in die verschiedenen Klassen erfolgen kann. Mit Sicherheit gleich kopien werden können Vorlagen, die in allen Punkten in allen drei Farbauszügen übereinstimmen. Diese Voraussetzung ist jedoch nur bei identischen Negativen gegeben. Dadurch würde sich eine so große Zahl von erforderlichen Klassen ergeben, daß das Verfahren nicht durchführbar wäre. Betrachtet man jedoch die Transparenzkurven in Fig.4, die durch punktweise fotoelektrische Abtastung der drei Farbauszüge einer Kopiervorlage gewonnen werden, so kann man erkennen, daß der Ort X, an dem die jeweilige Dichte aufgetreten ist, für die Bemessung der Kopierdaten nicht von Bedeutung ist. Im Hinblick auf das Kopieren gleichwertig sind in sehr vielen Fällen schon zwei Vorlagen, die in jedem der drei Farbauszüge gleichviele Punkte gleicher Dichte haben, jedoch mit beliebiger örtlicher Verteilung. Eine Gleichheit zweier Vorlagen in bezug auf die Kopierdaten ist also in sehr vielen Fällen dann gegeben, wenn sich ihre Verteilungskurven mit der relativen Häufigkeit gleichdichter Punkte, wie sie in den F i g. 5a bis 5c gezeigt sind, gleichen.

Die Transparenzkurven in F i g. 4a bis 4c der drei Farbauszüge zeigen den Dichteverlauf eines hypothetischen Negativs mit zweiunddreißig Mcßstellen. F i g. 5 zeigt dazu für jeweils einen Farbauszug die zugehörigen Häufigkeiten der Transparenzwerte. Absichtlich wurden dabei drei verschiedene Grundtypen gewählt. Die Blaukurve gemäß F i g. 4a weist nur wenige Abweichungen von einem Hauptwert auf, der hier etwa dem Mittelwert entspricht. Die Grünkurve gemäß Fig.4b hat einen erheblich größeren Modulationsteil um den Mittelwert, während die Rotkurve gemäß Fig.4c im wesentlichen zwei dominante Stellen aufweist. Die Verteilungskurven gemäß F i g. 5 zeigen dies sofort auf:
F i g. 5a zeigt für Blau eine schmale, resonanzartige Verteilungskurve, während in Fig. 5b die Verteilungskurve für Grün ein niedriges Maximum und eine breitere Basis aufweist. Schließlich zeigt die Verteilungskurve für Rot in Fig. 5c auf Grund der zwei dominierenden Transparenzwerte eine ausgesprochen doppelhöckerige Form. Daraus kann geschlossen werden, daß, je mehr Dominanten, d. h. größere Flächen einer Farbe in der Vorlage vorliegen, welche vom Mittelwert abweichen, desto mehr die Häufigkeit beim Mittelwert auf einen kleinen Wert zurückgehen wird.

Das Hauptproblem bei der bisherigen Neutralgraukompensation war die Unterscheidung von fehlerhaften Farbstichen in Beleuchtung, Film oder Papier von Farbdominanten, die in dem Bild wiedergegeben werden sollen. Wenn solche Dominanten stark vom Miltelwert abweichen, muß zwangläufig die relative Häufigkeit des Mittelwertes gering sein. Es werden deshalb als erste Kenngrößen für einen Farbauszug einer mehrfarbigen Kopiervorlage die mittlere Transparenz des Farbauszuges und die relative Häufigkeit dieses Mittelwertes gewählt. Diese beiden Kenngrößen geben schon eine recht gute Unterscheidungsmöglichkeit der verschiedenen Verteilungskurven der Transparenzwerte in den Farbauszügen von Kopiervorlagen. Bei Übereinstimmung dieser sechs Werte zweier farbiger Kopiervorlagen können diese mit hoher Wahrscheinlichkeit auch mit gleichen Belichtungsdaten kopiert werden.

Bei der Gewinnung dieser Werte ist nach den bekannten Regeln der technischen Statistik vorzugehen. Zunächst darf die Größe der Meßpunkte an der Kopiervorlage nicht zu klein gewählt werden. Sehr kleine Meßpunkle würden einmal eine sehr »rauhe« Transparenzkurve und eine dementsprechend unregelmäßige Häufigkeitskurve der Transparenzwerte zur Folge haben. Andererseits dürfen die Punkte im Hinblick auf die geforderte Genauigkeit auch nicht zu groß gewählt werden. Als optimal haben sich für ein normales Kleinbildnegativ zwischen 50 und 300 Meßpunkte, insbesondere 100 Meßstellen erwiesen. Ferner sollten die Transparenzwerte in vorzugsweise linear abgestufte Wertegruppen zusammengefaßt werden, etwa in zweiunddreißig Transparenzwertegruppen.

Eine Einrichtung zur Gewinnung dieser sechs Kenn-, größen aus einer Kopiervorlage ist in F i g. 2 im Prinzip erläutert. Eine bekannte Braunsche Röhre 15 leuchtet über ein Objektiv 16 die auszumessende Kopiervorlage mit weißem Licht punktweise aus. Über einen dichroitischen Strahlenteiler 18 wird das von dem jeweils erleuchteten Bereich der Vorlage ausgehende Licht in drei Strahlen von jeweils einer der drei Grundfarben aufgeteilt. Jeder der Strahlen trifft über ein Farbfilter 19, 20, 21 auf einen Sekundärelektronenvervielfacher 22, 23, 24. Dessen Ausgangssignal läuft über je einen Analogdigitalkonverter 25, 26, 27 zu einem Zähler 28,

29. 30 bzw. zu einem Impulsdiskriminator 31. 32. 33. Die Zähler 28 bis 30 bilden jeweils die .Summe aller l.ichtimpulsc und ergeben deshalb dividiert durch die Zahl der Meßpunkte oder Meßbereiche an der Kopiervorlage, ein Maß für die mittlere Transparenz des jeweiligen Farbauszuges. Die Impulsdiskriminatoren 31. 32. 33 können nun in einem zweiten Abtastvorgang nach der Ermittlung des Mittelwertes auf den Mittelwert eingestellt werden, so daß nur die dem Mittelwert entsprechenden Impulse auf den Diskriminatoren 31 bis 33 nachgeschaltete Zähler 34. 35, 36 geleitet werden. An den Zählern 28 bis 30 und 34 bis 36 sind deshalb nach zwei Abtastzyklen die sechs Kenngrößen der abgetasteten Kopiervorlage zu entnehmen.

Eine solche Einrichtung kann sehr schnell arbeiten, wenn man bedenkt, daß ein dreifarbiges Fernsehbild mit 625 χ 625 Bildpunkten in V25 see. abgetastet werden kann. Die während eines Kopiervorgangs einer anderen, bereits ausgemessenen Vorlage zur Verfugung stehende Kopierzeit liegt dagegen in der Größenordnung von 1 see. Die Gewinnung der Meßgröße kann auch durch andere optische Mittel und elektronische Schaltungen erfolgen.

Es könnten nun in ähnlicher Weise auch andere Kenngrößen gebildet werden. Zum Beispiel wäre es auch möglich, bei entsprechend grober Aufteilung der Inipulsklassen mit einer entsprechenden Anzahl von Zählern die Häufigkeitsverteilungen gemäß F i g. 5a bis 5c der drei Farbauszüge festzustellen und deren Maximalwerte sowie deren Abweichungen vom Mittelwert zu bestimmen.

Mit den nunmehr gewonnenen Kenngrößen kann nun ein Speicher abgetastet werden, in dem auf Grund von Erfahrung ermittelte Kopierwerte für jede Kenngrößenkombination gespeichert sind. Ein derartiger Speicher enthält z. B. die Werte für etwa 1000 Vorlagenklassen, für die die Kenngrößen als Adressen dienen. Der Speicher selbst entsteht am besten während der praktischen Kopierarbeit. Zumindest der erste oder sogenannte Urspeicher muß als löschbarer Speicher ausgebildet sein. In Frage kommen hierfür alle Arten von aus der Rechnertechnik bekannten Magnetspeichern, insbesondere jedoch ein Magnetkernspeicher mit entsprechenden Schreib- und Leseeinrichtungen. Diese Arten von Speichern sind allgemein bekannt und brauchen im Zusammenhang mit der vorliegenden Anwendung nicht näher erläutert zu werden.

Während der Füllung des Speichers mit Kopierdaten wird jeweils eine Kopiervorlage in der beschriebenen Weise abgetastet und in eine bestimmte Vorlagenklasse eingewiesen. Diesem Einweisen in eine Klasse entspricht die Adressierung der Schreib- oder Leseeinrichtung im Speicher. Der während der Einlaufzeit noch erforderliche Filterbestimmer tastet dann die auf Grund seiner Erfahrung erforderlichen Belichtungswerte in das Gerät ein, mit denen die Kopie durchgeführt wird. Gleichzeitig mit dem Eintasten werden die gewählten Werte in den Speicher aufgenommen. Durch die Adressierung ist dann ein Wert für die Belichtungsdaten der Negativklasse zugeordnet. Sehr nützlich ist, wenn wenigstens bei der Entstehung des Urspeichers neben den in bekannter Weise auf der Rückseite der Kopie aufgedruckten Daten über die angewendeten Korrekturwerte auch die ermittelten Kennwerte angegeben werden.

Ergibt sich nun nach der Entwicklung der kopierten Bilder, daß die Belichtung nicht befriedigend war und die Kopie mit anderen Korrekturwerten wiederholt werden muß. so werden diese abgeänderten Korrekturwerte eventuell an Hand der festgehaltenen Kennwerte an Stelle der ursprünglich eingetasteten in den Speicher eingegeben, so lange, bis befriedigende Kopien er-· zielt werden. Ein auf diese Weise in längerer praktischer Kopierarbeit entstandener Speicher kann dann in bekannter Weise auf andere Speicher gleicher Art übertragen werden. Wesentlich ist dabei, daß die Zugriffszeit zu den gespeicherten Werten schnell genug ist, um die laufende Kopierarbeit nicht zu verzögern. Neben den bereits genannten Kernspeichern erfüllen Magnetbandspeicher diese Forderung.

Es besieht jedoch auch die Möglichkeit, das in einem löschbaren Speicher enthaltene Erfahrungswisseh auf

'5 einen nicht löschbaren Speicher zu übertragen. Hierfür ■ käme z. B. eine fotografische Schicht in Frage, deren Transparenzwerte in den einzelnen Farben z. B. jeweils den anzuwendenden Kopierdaten entsprechen. Die Zuordnung zu den einzelnen Vorlagenklassen könnte durch die Ortsfunktion auf der fotografischen Schicht hergestellt werden. Ein solcher Speicher könnte in verhältnismäßig einfacher Weise über ein Farbfernsehge- f'A rät von dem Magnetspeicher auf die farbempfindliche ™ Schicht aufkopiert werden. Weitere Fotografische Speicher könnten dann durch Kontaktkopieren dieses ersten optischen Speichers gewonnen werden.

Die Abtastung eines solchen optischen Speichers ist in F i g. 3 gezeigt. Eine Braunsche Röhre 37, welche weißes Licht aussendet, leuchtet über Strahlenteilerspiegel 38, 39, 40 den als Film ausgebildeten optischen Speicher 41 aus. Das durch die unterschiedliche Transparenz des optischen Speichers modulierte Licht in den einzelnen Farben fällt auf drei Sekundärelektronenvervielfacher 42, 43 und 44, die jeweils den Korrekturwert für die Belichtung einer der drei Farben in elektrische Impulse umsetzen, die zur Steuerung der Belichtung ausgewertet werden. An den Steuerelektroden der Braunschen Röhre 37 liegen dabei Spannungen, die von den Kenngrößen der abgetasteten Vorlage beeinflußt werden. Auf diese Weise können diese Kenngrößen unmittelbar bei geeigneter linearer Verstärkung zur Adressierung des Abtaststrahles der Braunschen Röhre 37 auf dem optischen Speicher 41 verwendet werden. Die Speicher 41 können auch leicht ausgetauscht wer- | den, wenn es sich als vorteilhaft herausstellen sollte, etwa im Winter mit überwiegend anderen Vorlagenarten als im Sommer, entsprechende Speicher zu verwenden.

In F i g. 3 ist der Speicher 41 so ausgebildet, daß für jede Farbe die Information über die anzuwendende Belichtung an einem anderen Ort angeordnet ist. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, bei im übrigen gleicher Anordnung den als dreifarbige fotografische Schicht ausgebildeten Speicher in unmittelbaren Kontakt mit dem Leuchtschirm der Röhre 37 zu bringen. Die Helligkeitsinformation in den drei Farben, die den anzuwendenden Belichtungen entspricht, wird dann über die teildurchlässigen Spiegel 38 bis 40 ebenfalls den Sekundärelektronenvervielfachern 42 bis 44 zugeführt.

Ein nach der Erfindung arbeitendes Kopiergerät ist an Hand einer Prinzipskizze in F i g. 1 gezeigt. Ein von einer Rolle 2 ablaufender und auf eine Spule 3 auflaufender Vorlagenstreifen 1 wird nacheinander an einer

Abtaststation 14 und an einer Kopierstation vorbeigeführt. In der Kopierstation liegt die Vorlage im Strahlengang eines an sich bekannten Kopiergerätes, bestehend aus einer Lichtquelle 8. einem Kondensor 9. Färb-

filtern 10, 11, 12, die von einem Steuergerät 13 betätigt werden, und einem Objektiv 4, die zusammen ein Bild der Vorlage 1 auf einem Kopieträger 5 entwerfen. Der Kopieträger 5 ist in bekannter Weise als Streifen ausgebildet, der von einer Rolle 6 abgezogen und auf eine Rolle 7 aufgewickelt wird. An der Abtaststelle 14 werden nun während der Belichtungszeit einer in der Kopierstation befindlichen anderen Vorlage in der beschriebenen Weise die Kenngrößen der Vorlage ermittelt und danach aus dem Speicher die zugehörigen Belichtungsdaten entnommen. Wenn nun die Vorlage an die Kopierstation gelangt ist, so werden die aus dem Speicher entnommenen Kopierdaten für die einzelnen Farben an das Filtersteuergerät 13 gegeben, welches

die Belichtungsdauer in jeder der drei Farben bestimmt.

Ein besonders einfacher Geräteaufbau ergibt sich, wenn an der Abtaststation 14 im Zusammenhang mit einem optischen Speicher die Röhre zum Abtasten der Vorlage zugleich zum Entnehmen der Kopierdaten aus dem Speicher verwendet wird. Dies kann in einfacher Weise durch Einschwenken eines Spiegels in den Strahlengang ausgeführt werden. In gleicher Weise können die Sekundärelektronenvervielfacher zum Abtasten der Vorlage und zum Herauslesen der Belichtungsdaten aus dem optischen Speicher 41 verwendet werden, wobei die verschiedenen Auswerteeinrichtungen entsprechend umgeschaltet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

509 585/320

Claims (14)

Patent Ansprüche:

1. Verfahren zum Bestimmen von Belichtungswerten für die Herstellung von Farbkopien, insbesondere zum Bestimmen von Korrekiurwerten in den einzelnen Farben und der Grunddichte, dadurch gekennzeichnet, daß mittels bereichsweiser fotoelektrischcr Abtastung einer jeden Vorlage für diese kennzeichnende Größen automatisch ermittelt werden und mittels dieser Kenngrößen die Belichtungsdaten in einem automatischen Vergleich aus einem Speicher entnommen werden, in dem auf Grund von Erfahrung festgestellte Belichtungsdaten unter Zuordnung zu den Kenngrößen der zugehörigen Vorlagen gespeichert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungswertermittlung an einer vor der Kopierstation liegenden Meßstation erfolgt und die Werte spätestens bei Beginn des Kopierens der jeweiligen Vorlage der Belichtungssteuereinrichtung zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß als Kenngrößen die durchschnittliche Transparenz der Vorlage in jeder der drei Grundfarben und die relative Häufigkeit des jeweils festgestellten Mittelwertes ausgewertet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Kenngrößen die Häufigkeitsverteilungen der drei Farbauszüge (F i g. 5a bis 5c) festgestellt und deren Maximalwerte sowie deren Abweichungen vom Mittelwert bestimmt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ermittlung des Mittelwertes außerhalb gewisser Grenzen liegende extreme Transparenzwerle nicht berücksichtigt werden.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlage in zwischen 50 und 300 Meßbereiche aufgeteilt wird.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transparenzwerte in diskrete Wertegruppen, vorzugsweise 20 bis 40, eingeteilt werden.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine voider Kopierstation angeordnete Meßstation (14), an der eine die Vorlage punkt- oder bereichsweise ausleuchtende Braunsche Röhre (15), in Durchleuchtungsrichtung hinter der Vorlage ein dichroitischer Strahlenteiler (18) und drei Sekundärelektronenvervielfacher (22, 23, 24) vorgesehen sind, deren Ausgänge an eine Rechenschaltung angeschlossen sind, in der die Bildung der Kenngrößen, der automatische Vergleich mit dem Belichtungsdatenspeicher und die Ermittlung der Belichtungsdaten erfolgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung in jedem der drei Farbzweige einen Impulsdiskriminator (31, 32, 33) und wenigstens einen Zähler (28,29,30) enthält.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher löschbar, insbesondere als Magnetkern- oder Bandspeicher ausgebildet und mit entsprechenden Schreib- und Leseeinrichtungen versehen ist.

I 1. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher eine fotografische Schicht (41), insbesondere eine mehrfarbige Schicht vorgesehen ist, deren Informationen von einem Magnetspeicher, beispielsweise mittels einer Farbfernsehröhre übertragen wurden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Braunsche Röhre (15) zum Ausleuchten der Vorlage an der Meßstation (14) zugleich zum Zugriff der als Transparenzwerte in der fotografischen Schicht (41) gespeicherten Belichtungswerte in Abhängigkeit von den Kennwerten entsprechenden Koordinaten dient.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche^ bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärelektronenvervielfacher (22, 23, 24) zur Vorlagenauswertung zugleich zur Abtastung der gespeicherten Belichtungswerte dienen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speieher je nach Betriebsart oder Jahreszeit austauschbar sind.