DE1772475B1 - Vorrichtung zum Ermitteln der richtigen Belichtung beim Kopieren von Vorlagen - Google Patents

Description

1 ^: ■"-·■ 2 ■ '■- ■-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungs-

zum Ermitteln der richtigen Belichtung beim Kopieren · beispiel. ist eine Einrichtung zum-Schätzen des extremvon Vorlagen mit einem Satz von photoelektrischen sten Ausgangswertes der kleineren photoelektrischen Bauteilen, die in einer Abtastfläche angeordnet sind, Bauteile vorgesehen. Dadurch wird erreicht, daß die auf die ein Bild der Vorlage projiziert und dadurch 5 für eine Belichtungsklassifizierung besonders wichtige jedem photoelektrischen Bauteil jeweils ein bestimmter maximale Dichteinformation des mittleren Flächen-Flächenbereich der Vorlage zugeordnet wird. Die bereichs der Vorlage ermittelt werden kann. Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrich- Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungs-

tung zur Belichtungsklassifizierung von photographi- beispiel nach der Erfindung ist vorgesehen, daß sehen Negativen oder zum Steuern von photographi- io mehrere Sätze von photoelektrischen Bauteilen vorsehen Kopiergeräten. gesehen sind und daß photoelektrische Bauteile der Es haben sich Schwierigkeiten beim Kopieren von verschiedenen Sätze für Licht mit unterschiedlichen Vorlagen ergeben, bei denen der wesentliche Bild- spektralen Zusammensetzungen empfindlich sind, gegenstand und der Vordergrund oder der Hintergrund Dadurch wird erreicht, daß als Vorlagen auch mehreine verschiedene Belichtungs- oder Spektralverteilung 15 farbige Vorlagen klassifiziert werden können, so daß aufweisen. Beim Kopieren ist es wünschenswert, daß bei den davon hergestellten Kopien eine Fehlbelichtung der wesentliche Bildgegenstand in bezug auf Farbe des wesentlichen Bildgegenstandes nicht auftritt, und Dichte korrekt belichtet wird. Wenn dies auch Die Ausgänge aller photoelektrischen Bauteile dazu führt, daß der Vordergrund oder der Hintergrund können einem Stromkreis zugeführt werden, der eine in unbefriedigender Weise belichtet werden. 20 Einrichtung zum Schätzen, vorzugsweise zum Er-Bei bekannten Vorrichtungen, die nach dem LATD- mitteln, des extremsten Ausgangswertes der kleineren Verfahren (Large Area Transmission Density) arbeiten, photoelektrischen Bauteile und eine Summiereinrichbestimmt die zur mittleren Durchlässigkeit der ge- tung. aufweist. Die Schätzeinrichtung kann dabei samten Vorlage korrespondierende Dichte den Be- ermitteln, welchem der einzelnen, kleineren photolichtungs- und Farbausgleich der Kopie. Dies führt 25 elektrischen Bauteile die größte Dichte zugeordnet ist. häufig zu einer falschen Belichtung und/oder Färb- Der dabei ermittelte Ausgangswert stellt ein Analogon abstimmung des wesentlichen Bildgegenstandes der zur maximalen Dichte des mittleren Bereichs der VorKopie, weil der Vordergrund oder Hintergrund eine lage dar. Dieser Ausgangswert und der Ausgangswert davon wesentlich abweichende Belichtungs- oder des einen photoelektrischen Bauteils können zur Spektralverteilung aufweist. Dieses Phänomen kann 30 Ermittlung eines Klassifizierungsausgangswertes adals Fehlbelichtung des wesentlichen Bildgegenstandes diert werden, der die Belichtung für die Kopie steuert, bezeichnet werden. Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines in der Es ist bekannt, einen Satz von mosaikartig an- Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im eingeordneten, photoelektrischen ' Bauteilen in einer zelnen erläutert. Es zeigt Abtastfläche unter einem von oben beleuchteten Band 35 Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine anzuordnen und damit die einzelnen Bereiche des Vorrichtung nach der Erfindung, Bandes (Perforationslöcher) photoelektrisch abzu- F i g. 2 ein Blockdiagramm der dazugehörigen

tasten. Schaltung. . .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine In F i g. 1 ist ein als Bildabtasteinrichtung ausVorrichtung zum Ermitteln der richtigen Belichtung 40 gebildeter und in.einer viereckigen Abtastfläche anbeim Kopieren von Vorlagen zu schaffen, die diese geordneter mosaikartiger Satz photoelektrischer Bau-Fehlbelichtung des-wesentlichen Bildgegenstandes ver- teile 1 und 3 dargestellt, auf den das Bild einer Vormeidet. ,---·■-, j_ag_e prqjiziefbar ist, wodurch die jeweilige Dichte der Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs den einzelnen photoelektrischen Bauteilen zugeordnegenannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß 45 ten verschiedenen Flächenbereiche der Vorlage ermitein Bauteil sich über eine erste Fläche erstreckt, die telt werden kann. ......

eine zweite Fläche umfaßt; in der die übrigen, kleineren Der photoelektrische Bauteil 1 bedeckt die ge-

Bauteile angeordnet sind. Dadurch wird erreicht, daß samte Randfläche der Abtastfläche der Bildabtastje nach Aufteilung der Vorlage eine Belichtungs- einrichtung, während in einer durch diese Randfläche ermittlung für ausgewählte Schwerpunktbereiche, der 50. umfaßten mittleren '. Eläche.2 die kleineren photo-Vorlage erfolgen kajün.',."-." ..: .: · ■ elektrischen Bauteile 3 angeordnet sind. Jedes dieser

Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel nach kleineren photoelektrischen Bauteile 3 weist in der der Erfindung ist vorgesehen, daß als erste Fläche die Figur nicht dargestellte Leitungen auf, die in bekannter Randfläche der Abtastfläche vorgesehen ist. Dadurch Weise daran befestigt und von der mosaikartigen ergibt sich ein besonders ■ zweckmäßiger Aufbau der '55 Bildabtasteinrichtung, nach außen geführt sind. Vorrichtung für eine Belichtungsklassifizierung von " In F i g. 2 ist ein .Blockdiagramm eines Stromphotographischen Negativen. Erfahrungsgemäß weisen kreises dargestellt, der die Lösung der nachstehenden derartige Negative den wesentlichen Bildgegenstand Gleichung ermöglicht:

vornehmlich im mittleren Flächenbereich und den _y _t j.kj j-tn · m

Vordergrund sowie den Hintergrund vornehmlich in 60 ^c ° ^{4 2} ° '

ihrem Randbereich auf. Durch die Zuordnung des hierbei ist ■' V_c eine elektrische Spannung, die die mittleren Flächenbereichs eines solchen Negativs zu Negativ-Klassifizierung repräsentiert, Jc₀ eine Konim mittleren Flächenbereich der Abtastfläche an- stante und Ar₁ und k₂ Koeffizienten. D₀ ist in dieser geordneten, kleineren photoelektrischen Bauteilen Gleichung ein Analogon für die von der Randfläche erfolgt eine wesentlich genauere Belichtungsklassifizie- 65 der Bildabtasteinrichtung ermittelte mittlere Dichte, rung für den besonders wichtigen wesentlichen Bild- während Xi die der maximalen Dichte des mittleren gegenstand als für den weniger wichtigen Randbereich Flächenbereichs der Vorlage entsprechende elektrische der Vorlage. Spannung ist.

Wie oben erwähnt, weist die mosaikartige Bildabtasteinrichtung Ausgänge für sämtliche photoelektrischen Bauteile auf. Die Ausgangswerte der einzelnen photoelektrischen Bauteile 3 der mittleren Fläche 2 werden einem als Einrichtung zum Ermitteln des extremsten Ausgangswertes der photoelektrischen Bauteile 3 ausgebildeten Stromkreis 4 zugeführt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur eine Leitung dargestellt, die die Information von der mittleren Fläche 2 der Bildabtasteinrichtung diesem Stromkreis 4 zuführt. Es versteht sich jedoch, daß in der Praxis für jedes photoelektrische Bauteil 3 ein Leitungsdraht und eine allen Bauteilen gemeinsame Sammelschiene vorgesehen ist. Der Stromkreis 4 verbindet dasjenige photoelektrische Bauteil 3, das die maximale Dichte ermittelt, mit den Ausgangsklemmen. Die an diesen Klemmen anliegende Spannung bildet ein Maß für die maximale Dichte.

Stromkreise der obigen Art sind bekannt. Ein typischer Stromkreis dieser Art ist von H. H. K ο ρ ρ e 1 in seiner Veröffentlichung »Transistorized Elements in High Accuracy Control Loops«, Neudruck-Nr. T-Il der Bailey Meter Company, beschrieben worden. Diese Schrift wurde bei der vom 15. bis 18. Oktober 1962 in den USA. abgehaltenen »17. jährlichen Automatisierungs-Konferenz« vorgelegt.

Der Ausgangswert D₀ des für den Randbereich zuständigen photoelektrischen Bauteils 1 ist ein Maß für die Dichte, die sich ihrerseits auf die mittlere Durchlässigkeit des Randbereichs bezieht. TJm die Negativ-Klassifizierungsspannung V_c herleiten zu können, werden der Ausgangswert D₀ des photoelektrischen Bauteils 1 für den Randbereich, der AüsgangswertXi des Stromkreises 4 und eine Konstante Jc₀ in einem als Summiereinrichtung ausgebildeten'Summenstromkreis 5 addiert.'

Wird die Vorrichtung nach der Erfindung bei einem Kopiersystem angewandt, das zur Belichtungsermittlung das LATD-Matrixverfahren benutzt, dann kann man Koeffizienten in der LATD-Matrix wählen, die die durch die automatische Einrichtung zur Belichtungsklassifizierung erzielte neutrale Korrektur verbessern. Die äquivalente Gleichung für ein derartiges System wäre:

₁X_i+k₂D_o+k₃R+k_iG+k_sB. (2)

In dieser Gleichung sind die Ausdrücke V₀, k₀, Ic₁, k₂, Xi und D₀ aus der obigen Gleichung (1) enthalten. k₃, k_t und Ic₅ sind Koeffizienten und R, G und B stellen jeweils das elektrische Spannungsanalogon der roten, grünen und blauen LATD-Messungen dar.

Die Vorteile der Ausdrücke Xi und D₀ können an Hand einer Negativvorlage folgendermaßen erklärt werden:

Da der Ausdruck Xi die maximale Dichte des mittleren Bereichs der Vorlage repräsentiert, darf von ihm angenommen werden, daß er eine Beziehung zur Dichte des wesentlichen Bildgegenstandes herstellt, der sich meistens in der Nähe der Vorlagenmitte befindet. Die Wahrscheinlichkeit einer guten Korrelation ist dadurch vergrößert, daß die Messung nicht den Randbereich der Vorlage umfaßt. Dieser Randbereich enthält nämlich sehr häufig eine äußere, große Dichteinformation, wie z. B. hellen Himmel, Fenster oder überbelichtete Gegenstände im Vordergrund von mit Blitzlichtbeleuchtung aufgenommenen photographischen Aufnahmen. Gewöhnlich wird man den Ausdruck Zj mit einem positiven Koeffizienten versehen, um dadurch die Klassifizierung zu vergrößern, d. h., man kopiert härter als der Wert des Ausdruckes Xi zunimmt.

Die Messung des Ausdruckes D₀ stellt einen Bezug zur Messung des Ausdruckes X% auf zweifache Weise her. Photographisch gesehen wird dadurch zum einen ein Vergleich der maximalen .Dichte des inneren

ίο Bereichs mit der Gesamtdichte eines großen Teilbereichs des Negativs ermöglicht. Je größer die Differenz zwischen den beiden Ausdrücken dabei ist, desto dichter sollte die Kopie sein und umgekehrt, je kleiner die Differenz zwischen den Ausdrücken Xi und D₀ ist, desto heller sollte die Kopie sein. In elektrischer Hinsicht gleicht das den Wert D₀ ermittelnde photoelektrische Bauteil die photoelektrischen Bauteile zum andern einfache Fehlerquellen, wie Abweichung der Lichtquellenintensität oder Temperaturabweichungen (wenn dieselbe Art photoelektrischer Bauteile für jede Messung benutzt wird), zum Teil selbstständig aus. Das letztere Problem könnte andernfalls bei den meisten Arten photoelektrischer Bauteile eine schwerwiegende Fehlerquelle darstellen und die Wirksamkeit der automatischen Einrichtung zur Belichtungsklassifizierung beschränken, wenn nur die Xj-Messung benutzt würde. Ein vollständiger Ausgleich für die obenerwähnten Quellen für Fehlerabweichungen kann mit nur geringem Verlust an Genauigkeit der Klassifizierung dadurch erreicht werden, daß man gleich große und entgegengesetzte Koeffizienten für die Ausdrücke Zi und D₀ benutzt. Es versteht sich, daß die mosaikartige Bildabtasteinrichtung aus photoelektrischen Bauteilen jeder bekannten Art, wje Photowiderständen oder Sperrschichtphötözellen, 'aufgebaut sein kann.

.. - . ObwohLdie Vorrichtung nach der Erfindung derart beschrieben wurde, daß alle Leitungen der mosaikartigen Bildabtasteinrichtung nach außen gezogen wurden, wäre es möglich, die in der mittleren Fläche angeordneten kleineren photoelektrischen Bauteile in Reihe zu schalten und von diesem Satz photoelektrischer Bauteile nur die Endleitungen nach außen zu führen, um dadurch den extremen Ausgangswert zu schätzen. Ein als Einrichtung zum Ermitteln des extremsten Ausgangswertes der kleineren photoelektrischen Bauteile ausgebildeten Stromkreis wäre damit nicht mehr notwendig. Würde man z. B. als photoelektrische Bauteile Photowiderstände benuzin, dann würde die maximale Dichte bei den entsprechenden photoelektrischen Bauteilen einen sehr hohen Widerstand verursachen, gegenüber dem die niedrigen Widerstände, die sich auf die geringeren Dichten entsprechender Flächenbereiche der Vorlage beziehen, nicht ins Gewicht fallen würden. Ein derartiges Verfahren wäre natürlich nicht so genau, da die in Reihe geschalteten photoelektrischen Bauteile nur eine Einrichtung zum Schätzen des extremsten Ausgangswertes bilden würden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, einen mittleren Dichtewert an Stelle eines LATD-Wertes zu verwenden. Dazu wären in der Bandfläche mehrere photoelektrische Bauteile erforderlich, die das beim bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehene eine photoelektrische Bauteil ersetzen würden.

Wird die Vorrichtung nach der Erfindung zur Bestimmung der Dominanz einer Farbe in der Vorlage herangezogen, dann werden mehrere Farbbestimmun-

gen benötigt. Eine Dominanz einer Farbe in der Vorlage liegt z. B. dann vor, wenn der wesentliche Bildgegenstand und der Vordergrund oder der Hintergrund dieselbe Farbe aufweisen. Die erforderlichen Farbbestimmungen können durch einen der nachstehend angegebenen Schritte erzielt werden:

1. Man ordnet die einzelnen photoelektrischen Bauteile in Gruppen an, wobei jedes Glied einer solchen Gruppe auf Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung anspricht.

2. Man verwendet aufeinanderfolgende Meßwerte mit HiMe von Bildabtasteinrichtungen unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeiten. 15·,

3. Man benutzt Lichtverteiler zur simultanen Projektion der Abbildung auf mosaikartige Sätze photoelektrischer Bauteile unterschiedlicher spektraler Empfindlichkeiten.

Die Information würde in der oben beschriebenen Weise ermittelt.

Es muß festgehalten werden, daß die verschiedenen photoelektrischen Bauteile als baulich voneinander getrennte Einheiten ausgebildet sein können. Sie können jedoch auch als photoempfindh'che Bauelemente in einer baulichen Einheit zusammengefaßt sein, z. B, indem sie auf einer gemeinsamen Unterlage angeordnet sind.

Versuche haben gezeigt, daß die Genauigkeit der durch die mosaikartige Bildabtasteinrichtung erzielten Belichtungsklassifizierung gleich groß oder größer ist als die Genauigkeit, die am Kopiergerät tätige, durchschnittlich arbeitende Bedienungspsrsonen erzielen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ermitteln der richtigen Belichtung beim Kopieren von Vorlagen mit einem Satz von photoelektrischen Bauteilen, die in einer Abtastfläche angeordnet sind, auf die ein Bild der Vorlage projiziert und dadurch jedem photoelektrischen Bauteil jeweils ein bestimmter Flächenbereich der Vorlage zugeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bauteil (1) sich über eine erste Fläche erstreckt, die eine zweite Fläche (2) umfaßt, in der die übrigen, kleineren Bauteile (3) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß als erste Fläche die Randfläche der Abtastfläche vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (4) zum Schätzen des extremsten Ausgangswertes der kleineren photoelektrischen Bauteile (3) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schätzeinrichtung ein Stromkreis (4) zum Ermitteln des extremsten Ausgangswertes der kleineren photoelektrischen Bauteile (3) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sätze von photoelektrischen Bauteilen vorgesehen sind und daß photoelektrische Bauteile der verschiedenen Sätze für Licht mit unterschiedlichen spektralen Zusammensetzungen empfindlich sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kleineren photoelektriichen Bauteile (3) unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen