DE1622340A1

DE1622340A1 - Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern

Info

Publication number: DE1622340A1
Application number: DE19681622340
Authority: DE
Inventors: Fischbeck Kenneth Henry; Herold Edward William
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1967-02-20
Filing date: 1968-02-19
Publication date: 1970-10-22
Also published as: FR1557990A; GB1204542A; BE710961A; NL6802333A; US3564131A

Description

RCA 58,246 · '^^4JH

Brit.Appl.No. 08007/67
Brit.Filing Date:
February -20, 1967

Radio Corporation of America, New York, N.Y., V.St.A.

Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herstellen von Halbtonbildern von Vorlagen mit stetigem Tonwert.

Bei dem in der graphischen Technik, z.B. für den Zeitungsdruck, den Buchdruck usw. angewendeten Druckverfahren wird Druckfarbe in gleichmäßiger Dichte auf das Papier aufgetragen, wenn ein Druckbild ganz oder teilweise gedruckt .werden soll, während keine Farbe aufgetragen wird, wenn kein Druckbild erscheinen
soll. Dieses Alles- oder-Nichts-Verfahren ilst in solchen Fällen mit keinerlei Schwierigkeiten verbunden, wo Druckbilder aus
alphanumerischen Zeichen, Satzzeichen, Linienmustern und dgl. Ί gedruckt werden sollen. Venn dagegen Drucke von bildlichen Vorlagen wie z.B. photographischen Szenen angefertigt werden sollen, ergibt sich das Problem der Reproduktion von stetigen Tonwerten (Lichtabstufungen). Dieses Problem wurde bisher dadurch gelöst, daß man die stetigen Tonwerte des Originalbildes in ein Halb-

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tonbild umformte, das aus einer großen Anzahl von Farbpunkten unterschiedlicher Größe zusammengesetzt ist. Diese sogenannte "Rasterung" erfolgt in der Weise, da£L man die Bildvorlage über ein feinmaschiges Netz auf einen photograph!sehen Film projiziert.

Wenn die größten Rasterpunkte und die durch den weißen Papieruntergrund gebildeten Zwischenräume zwischen den Punkten klein im Vergleich zur visuellen Schärfe oder dem Auflösungsvermögen des menschlichen Auges gemacht werden, d.h. die Punkte und Leerräume ununterscheidbar für das Auge sind, verschmelzen die Punkte und Leerräume visuell in der abgebildeten Szene, so daß für das Auge der Eindruck stetiger Tonwerte entsteht.

Diese bekannte Methode wirft bei verschiedenen Druckverfahren, z.B. dem Tiefdruckverfahren insofern Probleme auf, als die Farbe von den Rasternäpfchen nicht in linearer Weise auf das Druckpapier übertragen wird, d.h. ein Halbtonrast^;ernäpfchen von der doppelten Größe eines anderen Näpfchens trägt nicht die doppelte Menge an Farbe auf das Papier aus. Ähnliche Nichtlinearitätseffekte ergeben sich beim Buchdruck- und beim Offsetdruck-Verfahren. Halbtonbilder, die nach dieser bekannten Methode hergestellt sind, geben daher die stetigen Tonwerte des Originals nicht genau oder originalgetreu wieder.

Zur Behebung dieser Nachteile sieht die Erfindung gemäß der hier erläuterten Ausführungsform eine Einrichtung zum Herstellen von Halbtonbildern von Vorlagen mit stetigen Tonwerten vor, bei der die einzelnen Halbtorirasterpunkte im wesentlichen gleiche

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Größe haben und der Abstand zwischen den Rasterpünkten in der Weise verändert wird, daß die stetigen Tonwerte des Originals statt durch die Größe durch die Anzahl der Rasterpunkte pro Flächeneinheit wiedergegeben werden. _c

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltschema einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Herstellen von Halbtönbildern; . " . -. . "

Pig. 2a-2d Schnittdarstellungen von· Druckplatten für das Drucken.von Halbtonbildernj

Fig. 3 ein Diagramm," das die Übertragung der Farbe von.der Platte nach Fig. 2b auf das Papier wiedergibt;

Fig. .4 ein Diagramm, das die Ansprechempfindlichkeit des menschlichen Auges für Halbtonrasterpunkte größerer und kleinerer Dichte wiedergibt; und ,

Fig. 5 das Blockschaltbild einer anderen Ausfuhruhgsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 10 zum Herstellen von Halbtonbildern wandelt eine auf einem Dia 12 befindliche Bildvorlage mit stetigen Tonwerten durch elektronische Rasterung-des Dias 12 in Halbtonrasterpunkte auf dem Bildschirm eines Bilderzeugers 93 um. Als Bilderzeuger kann beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre dienen, obwohl man auch Festkörper-Bildwiedergabeeinrichtungen oder dgl. verwenden kann. Die auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre erzeugten, elektronisch gerasterten Halb-

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tonpunkte werden mittels einer Optik*.dargestellt in Fig„ 1 als eine einzelne Sammellinse 99_S auf einen, photographischen PiIm 97 abgebildet _s um auf dem Film das Halbtonbild■ su erzeugen» Der Film 97* der." ein Film mit hoher Gradation (hohem Gaumawert) sein kann-, wird dann für die Herstellung einer Druckplatte verwendet« " . . - .

Die mittels des photographischen Filmes hergestellte Druckplatte kann beispielsweise eine Tiefdruckplatte- 20 von der in · ._

Fig» 2a im Schnitt gezeigten Art sein. Zu beachten ist, daß bei der Druckplatte.20 sämtliche Eintiefungen oder Näpfchen gleiche Größe, d.h„ gleiches Volumen und gleiche Tiefe haben. Der Unterschied zwischen einem hellen und einem dunklen Tonwert hängt von der räumlichen Dichte der Näpfchen^, d„h. von der Anzahl der Näpfchen pro Flächeneinheit oder Längeneinheit ab. Bei der Platte 20 werden also die verschiedenen Tonwerte durch unterschiedliche räumliche Dichten wiedergegeben. Für einen dunklen oder dichten Tonwert sind eine große Anzahl von Näpfchen 22 in einer gegebenen Fläche vorhanden^ während für einen hellen Tonwert verhältnismäßig wenige Näpfchen 24 vorhanden sind. Einem mittleren Tonwert entspricht eine mittlere Anzahl von Näpfchen

Die Druckplatte 20 unterscheidet sich von der in Fig. 2b gezeigten Druckplatte j50 gemäß dem Stand der Technik, die eine konstante räumliche Näpfchendichte> d.h. eine konstante Anzahl von Näpfchen pro Flächeneinheit oder Längeneinheit aufweist, wobei die verschiedenen Tonwerte in der Weise erhalten werden, daß

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für dunkle Töne die Näpfchen 32 größer, d,h.· im Volumeni, dagegen für hellere Töne die Näpfehen J4 kleiner gemacht werden.

Obwohl die Näpfchen in der Platte ^O durch ihre Größe die Tönwerte richtig wiedergeben können? entsteht durch die für die Reproduktion der Tonwerte auf dem Papier verwendete Farbe insofern eine Schwierigkeit, als die von den Näpfchen, unterschiedlicher Größe ausgetragene Farbmenge der Näpfchengröße nicht direkt proportional ist* so daß die Druckplatte 30 die Tonwerte des Originals nicht genau reproduzierte Dies kann man anhand der Kurve 40 in Fig« 3 sehen* die denjenigen prozentualen Anteil der in einem Napfehen vorhandenen Farbe, der auf das Druckpapier übertragen wird, für-verschiedene Näpfchengrößen wiedergibt. Wie man sieht ₉ weicht für kleine und große Näpfchen der Prozentsatz an übertragener Farbe erheblich von dem Wert bei mittlerer Näpfchengröße ab. Die ideale Kurve entspräche natürlich der Geraden 42 in Fig, 3, bei welcher der prozentuale Anteil der von den verschiedenen Näpfchen ausgetragenen Farbe unabhängig von der Näpfehengröße stets der gleiche ist^ so daß die übertragenen Farbmengen genau der Größe der Napfehen entsprechen»

Es besteht eine Änalogiebeziehung zwischen der Radioübertragung und der räumlichen Dichte der Näpfchen oder Halbtonrasterpunkte der Druckplatten 20 und 30, Die räumliche Dichte oder Frequenz der Halbtonrasterpunkte in der Druckplatte 30 ist eine Konstante, entsprechend der Kurve 44 in Fig, 4» Die Kurve 46 in Fig. 4 gibt die visuelle Schärfe oder Anspreehempfindlichkeit

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des menschlichen Auges für verschiedene räumliche Frequenzen der Halbtonrasterpunkte wieder. Bei niedriger Frequenz kann · das Auge einzelne Hasterpunkte wahrnehmen* während bei hoher Frequenz die Rasterpunkte effektiv ausgemittelt werden und die Tonwerte des Originals simulieren oder nachbilden. Der Knick 45 entspricht dem Grenzwert oder Schwellwert der Ansprechempfindlichkeit des menschlichen Auges, und die räumlichen Dichten oberhalb dieses Grenzwertes sind für das Auge unzerlegbar, d.h. nicht mehr in einzelne Punkte auflösbar. Auf dem Gebiet der Radiotechnik ist die Übertragung von Nachrichten durch Amplitudenmodulation eines Trägers den Näpfehen veränderlicher Größe und konstanter Dichte, in der Druckplatte 30 analog» Bekanntlich ist bei der Amplitudenmodulation die Frequenz·des HF-Trägers konstant, während die Trägeramplitude entsprechend der zu übertragenden Nachricht sich ändert« Die Häpfchen konstanter Größe und veränderlicher Dichte bei der Druckplatte 20 (Fig„ 2a) sind der Radioübertragung von Nachrichten durch Frequenzmodulation eines Trägers analog. Bei der Frequenzmodulation ist die Amplitude des Trägers konstant^ während seine Frequenz sich entsprechend der zu übertragenden Nachricht ändert. Die Einrichtung 10 nach Fig. 1 ist effektiv ein FM-Halbtonsystem, Die räumlichen Frequenzen der von

der Einrichtung 10 erzeugten Halbtonrasterpunkte werden so gewählt, daß sie im Bereich zwischen den Konstantfrequenzlinien 44 und 48 in Fig. 4 liegen. Diese Frequenzen befinden sich sämtlich oberhalb des Grenzwertes 45 der Ansprechempfindlichkeitskurve 46.

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Die- ES~Baöi€iiibertragung hat gegenüber, der den YorteiX,, da® sie relativ störungsfreie Signale.liefert ähnlicher Meise ergibt auch, die M°Rasterung(cLh« -Konstaute ßröße^ jeäoeii irerisöerliehe Dichte 'der Rasterpunkte); Forteile gegenüber .der' Ä-3-Basterimg - (.cLix«, konstante Dichte».- jedoeh veränderliche. Größe .der Hasterpunkte }<> da bei der .ÄM-Rasterung raoireartige Effekte aufzutreten pflegen,, wenn-'das Original. ^is2aunartige® Sfericlanuster oder dgl« Figuren,: auf weist ₉ deren' räumliche Frequenz dicht bei der der Linie 44· in Fig» 4 entsprechenden KonstasitrastenaagsfreQueng liegt „ Dieser Effekt ist den Interferenzselswebimgen bei der Radioübertragung analog „ Bei der FM-Rasterung ändert sieh dagegen die Frequenz über einen erheblichen Bereiefij, wodurch dieser Schwebungseffekt stark verringert wird. ^:

Bei der Einrichtung nach Fig» 1 wird das elektronisch ge= rasterte Halbtonbild des Mas 12 dadurch erhalteni, daß das. Dia zuerst mittels eines Abtasters 5Q abgetastet wird. Für den Abtaster 50 können beliebige geeignete Abtasteinrichtungen verwendet werden. Im vorliegenden Fall dient hierzu ein Lichtpunktabtaster. Der von der Kathode 5-4 der Abtaströhre 50 ausgehende Abtastelektronenstrahl 52 wird mit Hilfe von Ablenk- und* Vorspannstufen 56 abgelenkt. Der Abtaststrahl 52 kann unter der Steuerung des Steuergitters 58 ausgetastet oder eingetastet werden, wobei der Abtaststrahl 52 im eingetasteten Zustand auf dem Bildschirm 62 der Abtaströhre 5°. einen Lichtfleck 60 erzeugt.

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Der Abtaststrahl 52 und folglich der Lichtfleck: 60 wird fernsehrasterförmig mit verhältnismäßig hoher Horizontalfrequenz von links nach rechts und mit verhältnismäßig niedriger Vertikalfrequenz von oben nach unten bei schnellem Rücklauf am Ende Jeder Ablenkperiode abgelenkt. Natürlich kann man auch mit Sprungoder Schrittablenkung (schreibmaschinenartiger Ablenkung) arbei-. ten. Die Ablenkung wird durch die Horizontalablenkspule 64 und die Vertikalablenkspule 66 besorgt. Man kann auch mit elektrostatischer Strahlablenkung arbeiten. ■

Der Abtaststrahl 42 wird mittels einer Fokussierlinse 68 auf das Dia 12 fokussiert.. Das durch das Dia 12 hindurchtretende Licht, das von der Dichte (Dunkelheit oder Helligkeit) der Tonwerte des Originals auf dem Dia abhängt, wird mittels einer zweiten Fokussierlinse 70 auf einen Lichtfühler 72 fokussiert, der ein Photoelektronen-Vervielfacher oder eine Photoröhre sein kann und das empfangene Lichtsignal in ein veränderliches elektrisches Bildsignal umwandelt. Die Photoröhre 72 erzeugt ein Bildsignal verhältnismäßig hoher Amplitude, wenn der auf dem Dia 12 abgetastete Tonwert eine niedrige Dichte hat (hell ist), während bei Tonwerten hoher Dichte (hellen Tonwerten) ein Bildsignal verhältnismäßig niedriger Amplitude erzeugt wird. Das elektrische' Bildsignal gibt daher durch seine Amplitude die stetigen Tonwerte des Dias 12 wieder. Natürlich kann das zu rasternde Voriagebild auch eine liehtundurchlässige Photographie sein. In diesem Falle wird für die Erzeugung der elektri-

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sehen Bildsignale das von der Photographic reflektierte Licht ~ verwendet» Die von der Photoröhre 72 gelieferten elektrischen Bildsignale werden in einem Verstärker 74 verstärkt und an-v schließend einem Rasterpunktgenerator 80 zugeleitet. '-

Der Rasterpunktgenerator 80 enthält ein Tiefpaßfilter 82, das die hochfrequenten Komponenten des Qriginalbildes herausfiltert. Durch die Eliminierung dieser hochfrequenten Komponenten wird die Möglichkeit der Entstehung von moireartigen Mustern im System 10 verringert. Ein an den Ausgang des Tiefpaßfilters 82 angeschlossener Begrenzer 84 begrenzt die Bildsignale in ihrer Amplitude, so daß ein vorbestimmter Helligkeitsbezugspegel erhalten wird. Ein dem Begrenzer 84 nachgesehalteter frequenzveränderlicher Oszillator 86 erzeugt entsprechend den wechselnden Amplituden der Bildsignale- Schwingungssignale, deren Frequenz der Amplitude der Bildsignale direkt proportional ISt₀ Ein dem Oszillator 86 nachgesehalteter Impulsgenerator 88 erzeugt konstantamplitudige Impulse gleicher Breite oder Dauer. Der Impulsgenerator 88 kann beispielsweise einen Nulldurehgangsdetektor und einen Impulsformer 92 enthalten, so daß bei Jedem Nulldurchgang oder Nullamplitudenpünkt des Schwingungssignals ein Impuls erzeugt wird, der dann auf gleichmäßige Breite und Höhe zugeformt wird. Die Ausgangsimpulsfrequenz des Impulsgenerators 88 hängt von der Frequenz des vom Oszillator 86 gelieferten Schwingungssignals ab.

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Die Ausgangsimpulse des Impulsgenerators 88 gelangen zur Steuerelektrode 94 des Bilderzeugers 93. Der von der Kathode 98 ausgehende Abtastelektronenstrahl 96 des Bilderzeugers 93 wird durch die der Steuerelektrode 94 vom Impulsgenerator 88 zugeführten Impulse aus- und eingetastet sowie durch die Horizontal- und Vertikalabienkspulen 100 und 102 abgelenkt, die zusammen mit der Kathode 98 an die Ablenk- und Vorspannstufen 56 angeschlossen sind, so daß der Abtaster 50 und der Bilderzeuger 93 in ihrer Erregung und Strahlablenkung miteinander synchronisiert sind.

Die Eintastung und Austastung des Abtaststrahls 96 erzeugt durch Elektronenanregung des Leuchtstoffs auf dem Bildschirm 95 des Bilderzeugers 93 Lichtflecke oder Rasterpunkte 104. Die durch die Impulse vom Generator 88 geformten Lichtflecke können je nach Wunsch rund, quadratisch oder länglich sein. Zwischen dem Bildschirm 95 des Bilderzeugers 93 und einer Aufzeichnungsfläche 97, auf welche die Rasterpunkte projiziert werden, ist die Linse 99 angeordnet. Der Aufzeichnungsträger 97 kann ein photographischer Film mit hoher Gradation (hohem Gammawert) sein, auf den das von den Punkten 104.auf dem Bildschirm des Bilderzeugers 93 ausgehende Licht fokussiert wird, so daß die auf dem Bildschirm des Biiderzeugers 93 erzeugten Lichtbilder auf dem Aufzeichnungsträger 97 aufgezeichnet werden, und zwar in Form einer Vielzahl von Rasterpunkten oder Halbtondarstellungen, die eine konstante, für das Auge unauflösbare Fläche haben, deren Reflexionsvermögen für Lieht von dem des umgebenden Untergrundes des Aufzeichnungs-

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trägers 97 verschieden ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Rasterpunkten in irgendeinem Flächenbereich des Aufzeichnühgsträgers 97 hat einen Mittelwert, der einer gewünschten Änderung des ReflexionsVermögens annähernd umgekehrt proportional ist. Ein lichtdichtes Gehäuse 110, in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, umschließt die lichtempfindlichen Teile der Einrichtung. Das Gehäuse kann z.B. Türen (nicht gezeigt) haben, die einen Zugang ins Innere ermöglichen.

Ein durch den gestrichelten Block 112 dargestellter Störgenerator, der eine willkürliche oder statistische Abstandsänderung, die dem mittleren Abstand zwischen den Rasterpunkten in einem gegebenen Bereich überlagert ist, einführt,· kann vorgesehen sein. Der regionale Abstand repräsentiert einen Tonwert." Die statistische Änderung oder Abweichung ist dagegen dem Mittel proportional, da die· im Störgenerator 112 erzeugten 'Störsignale durch Kopplung der Bildsignale vom Tiefpaßfilter 82 auf den Generator 112 amplitudenmoduliert werden. Dies geschieht., um die Störsignale den Tonwerten im Dia 12 proportional zu machen. Der AM-Störgenerator 112 erzeugt für hochpegelige Bildsignale hochamplitudige und für niederpegelige Bildsignale niederamplitudige statistische Störsignale. Das heißt, für Regionen des Aufzeichnungsträgers 97 mit einer kleinen Anzahl von Rasterpunkten ist das Störsignal groß und sind die Rasterpunkte ungleichmäßig beabstandet. Für Regionen mit einer großen Anzahl von Rasterpunkten ist dagegen das eingeführte Störsignal klein/und.,sind die Raster-

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punkte gleichmäßiger beabstandet. Durch die Einführung dieser Störsignale wird die Entstehung von Moiremustern im Halbtonbild verhindert. Die vom Generator 112 erzeugten Störsignale gelangen über ein Bandpaßfilter 114 zum frequenzveränderlichen Oszillator Das Filter 114 läßt die Frequenzen oberhalb der der Linie 44 entsprechenden Rasterungsfrequenz und die Frequenzen unterhalb der der Linie 48 entsprechenden Frequenz durch (Fig. 4).

Für die Erläuterung der Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 1 sei vorausgesetzt, daß die Einrichtung 10 insofern parallel arbeitet, als die Abtastung des Dias 12 und die Erzeugung des Halbtonbildes auf dem Aufzeichnungsträger 97 gleichzeitig erfolgen. Es sei weiter angenommen, daß das Dia 12 ein Negativ ist. Wenn Licht vom Abtastfleck 60 des Abtasters 50 auf das Dia 12 fällt, bewirkt die das Dia 12 durchsetzende Licht- oder Strahlungsenergie, daß die Photoröhre 72 elektrische Bildsignale erzeugt, die, wenn der Tonwert im Original, von dem das Negativ 12 hergestellt ist, hell ist, eine niedrigere, dagegen wenn der Tonwert dunkel ist, eine höhere Amplitude haben. Die Photoröhre 72 wandelt die ausgestrahlten Lichtsignale vom Dia 12 in elektrische Bildsignale veränderlichen Gleichstrompegels um. Der elektronische Halbtongenerator 80 rastert die Bildsignale elektronisch, und der Bilderzeuger 93 wandelt die gerasterten elektrischen Bildsignale in gerasterte und ausgestrahlte Lichtsignale um. Die gerasterten Lichtsignale werden auf den photographischen Film 97 fokussiert, so daß dort das Halbtonbild aufgezeichnet wird.

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Der Rasterpunktgenerator 80 verstärkt die vom Verstärker 74 gelieferten elektrischen Bildsignale, wobei das Filter 82 die hochfrequenten Komponenten oberhalb des Arbeitsbereiches des Oszillators 86 heraussiebt. Wenn der Störgenerator 112 nicht vorhanden ist, werden die gefilterten Bildsignale durch den Begrenzer 84 amplitüdenbegrenzt und anschließend dem Oszillator 86 züge» leitet. Der Oszillator 86 erzeugt Schwingungssignale, deren Frequenz der Amplitude der Bildsignale entspricht, indem Signale große?Amplituden eine hohe Frequenz und Signale kleiner Amplitude eine niedrige Frequenz erzeugen. Die Schwingungssignale können Sinusschwingungen oder beliebige andere periodische Signale sein. Die Nulldurchgänge werden im Detektor 90 des Impulsgenerators 88 wahrgenommenj der Impulse erzeugt, die durch den Impulsformer 92 auf gleichmäßige Amplitude und Breite zugeformt werden, so daß die Anzahl von Impulsen pro Zeiteinheit den Amplituden der Bildsignale und folglich den Tonwerten im Dia 12 direkt proportional ist. "'.,.-. ■'..■■■ : -■ ■ .-. ■.'-·,, ■'"'■... ;

Die vom Impulsformer 92 gelieferten Impulse tasten über die Steuerelektrode 94 den Abtaststrahl S6 des Bilderzeügers 93 ein. In den Zwisehenimpulsintervalleri ist der Abtaststrahl 96 ausgetastet oder dunkelgesteuert. Der eingetastete Abtaststrahl 96 .erzeugt auf dem Bildschirm des Bilderzeugers 93 Lichtpunkte 104 von gleichmäßiger Dauer und Intensität. Diese Lichtpunkte 104 werden auf dem photographischen Film 97 als Rasterpunkte aufgezeichnet. Die Rasterpunkte auf dem Film haben gleichmäßige Größe,

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und ihre Anzahl pro Flächeneinheit ändert sich entsprechend den Tonwerten im Dia 12. Da der Film 97 und das Dia 12 im Gleichlauf abgetastet werden, decken sich die Rasterpunkte auf dem Film 97 mit den Tonwerten im Dia 12.

Der Film 97 wird dann zu einer Druckplatte, beispielsweise der Tiefdruckplatte 20 nach Fig. 2a verarbeitet, bei der die Näpfchen sämtlich gleichmäßige Größe haben, jedoch in ihrer, räumlichen Dichte sich ändern. Auch Offset- und Buchdruckplatten können mit Hilfe des Filmes 97 hergestellt werden. Der photographische Film 97 kann zu einer Buchdruck- oder Hochdruekplatte von der Art der Platte 111 in Fig. 2c verarbeitet werden, bei der die Relief- oder Druckelemente 115 sämtlich gleiche Größe haben und in ihrer Anzahl den Napfchen in der Platte 20 entsprechen, d.h. die gleichen Tonwerte repräsentieren. Der Film kann auch zu einer Offsetdruckplatte 117 nach Art der Fig. 2b verarbeitet werden. Die Platte 117 hat Rasterdruckeleraente 119* die oleophil sind und gleiche Größe haben. Die oleophilen EIemente 119 entsprechen in ihrer Anzahl und Lage den Näpfchen in der Tiefdruckplatte 20 und geben folglich die gleichen Tonwerte wieder. Buchdruckplatten nach Art der Platte 111. in Fig. 2c sind · frei von den nichtlinearen Effekten, die bei vorbekannten Halbton-Buchdruckplatten auftreten, bei denen die Reliefelemente kleinerer Größe verhältnismäßig mehr hinterätzt werden als die größeren Reliefelemente, so daß die Halbton-Reliefpunkte beim Einfärben des Druckpapiers eine Nichtlinearität aufweisen.

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Ein ähnlicher Effekt tritt beim-Offsetdrucken auf, wo die oleophilen Punkte kleinerer Größe die Tendenz zeigen, im Druck zu verschwinden.

Ein Vorteil des FM-Systems 10 besteht darin, daß Tiefdruck-, Buchdruck- oder Offsetdruckplatten ohne Retuschieren vom gleichen photographischen Film 97 angefertigt werden können, während bei den vorbekannten AM-Methoden jede Nicht linear! tat beim Tiefdruck, Buchdruck und Offsetdruck eine andere Retuschiertechnik erforderlich macht.

Die hier beschriebene Rasterungstechnik laßt sich nicht auf nichtelektronischem Wege realisieren, da mechanische Netze laufend veränderlicher .Ausbildung nicht praktikabel sind. ■

Durch das Vorhandensein des Störgene'rators 112 und des Filters 114 in der Einrichtung 10 werden nicht nur etwaige Moire-Effekte, die durch die in aufeinanderfolgenden Abtastzeilen auftretende Periodizität erzeugt werden, beseitigt, sondern es wird auch ein zusätzlicher Halbtoneffekt in dem auf dem Film 97 gebildeten Halbtonbild erzeugt. Ein solcher spezieller Effekt ist besonders für Reklamezwecke wünschenswert.

Fig. 5 veranschaulichteine Ausführungsform der elektronischen FM-Halbtonrasterungseinrichtung 10S bei der an Stelle des Bilderzeügers 93 ein Laser 120 verwendet wird. Der Laser 120 wandelt die elektrischen Bildsignale im System 10^! _: in Strahlungsenergie zur direkten Bildung eines Halbtonbildes auf einer Druck-

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platte 122 um, so daß das Halbtonbild nicht erst auf einen photographischen Film erzeugt werden muß. Der Laser 120 kann z.B. ein Rubinlaser sein, der einen kohärenten Lichtstrahl emittiert, der in Impulse 126 (punktiert dargestellt) zerlegt und dann dazu verwendet wird, das Halbtonbild direkt auf der Druckplatte 122, beispielsweise durch Einbrennen von Eintiefungen oder Näpfchen 127 gleicher Größe zu erzeugen, wobei die im PuIsstrahl 12{5 steckende Strahlungsenergie die Eintiefungen bildet. Als Druckplatte 122 kann man auch eine Kunststoff-Musterplatte verwendenj von der später Metallplatten kopiert werden. Um die Impulse 12β zu erzeugen,' wird der Laserstrahl 124 durch eine elektr'ooptische Verschluß- oder Blendeneinrichtung 128 aperiodisch ausgetastet. Der Laser 120 kann zum Erzeugen der Impulse 126 auch Q-geschaltet werden.

Die Blendeneinrichtung 128 enthält einen ersten Lichtpolarisator 130, der den Laserstrahl 124 in einer Richtung polarisiert, einen Kristallmodulator Ij52 und einen zweiten Lichtpolarisator 134 (Analysator) von gleicher Ausbildung wie der erste Lichtpolarisator 130. Der Kristallmodulator 1^2 hat solange keinen Einfluß auf den polarisierten Laserstrahl vom ersten Polarisator lj50^ wie er keine FM-Steuerimpulse empfängt, die den vom Impulsgenerator in Fig. 1 gelieferten, jedoch durch den Umkehrverstärker I36 in ihrer Polarität umgekehrten und verstärkten Impulsen entsprechen. Da die vom Generator 88 abgeleiteten Signale in ihrer Polarität umgekehrt sind, haben die FM-Halbtonimpulse keinen Einfluß auf

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den Modulator 152'. Dagegen wirken die in ihrer Polarität umgekehrten Zwischenlmpuislntervalle jetzt als Steuerimpulse, die den polarisierten Laserstrahl so drehen, daß er nicht durch den zweiten Polarisator 134 hindürentritt. Es werden also'Laserstrahlimpulse 126 erzeugt, die den vom Generator .88 erzeugten FM-Impulsen entsprechen.

Ein mit der Originalabtästung des Dias 12 synchronisierter Strahlablenker und Fokussierer 136 fokussiert die Laser^impulse 126 auf die Druckplatte 122 und lenkt.sie außerdem in der gleichen Weise ab, wie das Dia 12 abgetastet wird. Das DIa 12 kann natürlich mit geringerer Geschwindigkeit oder Abtastfrequenz abgetastet werden als bei der Ausführungsform nach Figo 1. Auch braucht die Platte 122 selbstverändlich nicht mit Eintiefungen oder Näpfchen 127 versehen zu werden. Vielmehr kann man die Platte 122 auch mit einer lichtempfindlichen Itzschützsohicht überziehen, die dann durch den Laser 120 gehärtet wird.,

Einer der Vorteile dieses Systems besteht darin, daß jeder Rasterpunkt die gleiche Farbmenge austrägt, so daß das Endresultat leicht voraussagbar ist. Dies ist besonders wichtig beim Drei- oder Vierfarbendruck.(d.h. einschließlich Schwarzplatte). Beim Farbdruck gemäß dem Stand der Technik wird mit einem AM-Rasterungssystem gearbeitet, wobei die Größe der Raste^pünkte die Farbwerte des Originals' wiedergibt. Da die Farbe dabei ungleichmäßig ausgetragen wird, muß man mit einem empirischen Ermittlungs- oder Annäherungsverfahren arbeiten, d.h. Probeabzüge

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herstellen, die Platten handkorrigieren> anschließend neue Probedrucke anfertigen, und so fort. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung weitgehend vermieden. Der Ausdruck "Reflexionsvermögen" ist somit im vorliegenden Falle nicht auf die Lichtmenge beschränkt, sondern bezieht sich auch auf Oberflächen, die unterschiedliche Farben, d.h. Änderungen in der Lichtfrequenz reflektieren.

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Claims

P at en t an s ρ r ü c he

1,) Einrichtung zum Herstellen von Halbtonbildern von Vorlagen mit stetigem Tonwert, g e Ic e η η ζ e i c h η et d u r c h eine Anordnung (50* 56) zum Erzeugen von Halbton-Rasterpunkten von jeweils im wesentlichen der gleichen gegebenen Größe und eine Anordnung (ΙΟ), die die Abstände zwischen den Rasterpunkten im Verhältnis zu den Tonwerten im Original verändert.,' um das Original nachzubilden ■. _:

2») Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r eh ge k e η η zeichnet, daß die die Rasterpunkte erzeugende Anordnung einen elektronischen Impulsgenerator enthält, der Impulse mit einer den Tonwerten des Originals entsprechenden Frequenz erzeugt.

J>.) Einrichtung nach Anspruch 2, g e kenn ζ eic h η e t d u roh einen mit dem Impulsgenerator gekoppelten elektrooptischen Wandler (110), der die Impulse in Strahlungsenergie zum Erzeugen der Rasterpunkte umwandelt. .

4.) Einrichtung nach Anspruch 5* d a d u r e h g e k e η n_t- · ζ el eh net , daß der elektrooptische Wandler eine Kathodenstrahlröhre (95) mit einem Bildschirm und einem darauf einen Lichtfleck erzeugenden Abtaststrahl enthält. ■ " · . .

5.) Einrichtung nach Anspruch 4, g e k e η η ze ic h η e t d u r e h eine Anordnung, die den Abtaststrahl in vorbestimmter Weise ablenkt, und eine den Impulsgenerator enthaltende Anordnung,

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die den Abtaststrahl zu verschiedenen Zeiten austastet und eintastet, um die stetigen Tonwerte im Original nachzubilden.

6.) Einrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennz ei ohne t , daß der Impulsgenerator einen mit der Kathodenstrahlröhre gekoppelten frequenzveranderlichen Oszillator (86) enthält, der bewirkt, daß der Abtaststrahl mit einer der Schwingfrequenz des Oszillators entsprechenden Frequenz eingetastet und ausgetastet wird*

7.) Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum Abtasten des Originals unter Erzeugung von Bildsignalen, deren Amplituden den Tonwerten im Original entsprechen, und eine Anordnung, die unter Verwendung der Amplituden der Bildsignale die Schwingfrequenz des Oszillators verändert.

8.) Einrichtung nach Anspruch >, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrooptische Wandler einen Laser, der Strahlungsenergieimpulse erzeugt, enthält.

9.) Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Anordnung zum Ablenken der Laserimpulse in vorbestimmter Welse. -

10.) Einrichtung nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch eine Druckplatte, auf welche die vom Laser erzeugten Impulse auftreffen.

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