DE1797501A1

DE1797501A1 - Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern

Info

Publication number: DE1797501A1
Application number: DE19671797501
Authority: DE
Inventors: Corson Carl Rutherford
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1966-03-21
Filing date: 1967-03-21
Publication date: 1971-04-15
Also published as: DE1522521A1; BE695861A; GB1181153A; GB1181151A; NL6704119A; US3463880A; NL6704120A; SE334290B; SE349213B; SE364617B; US3564130A; GB1181152A; DE1522520A1; BE695862A

Description

It

6426-67/H/fco. hr.rt -,-.,·.. ·._:?._1ert.'„:r_e.

RCA 56 859 -—^i

US-Ser.No. 535#884 ÜS-Filing Datei itaroh 21. 1966

Radio Corporation of America, New York, H.Y., V.St.A. Ilnrlchtung zum Erzeugen von Halbtonbildern.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern mit einer Kathodenstrahlröhre, auf deren Schirm ■ittelt einer elektronischen Abtast-Steuerschaltung und eines Abtaststrahls Bilder darstellbar sind.

Bei den in graphischen Oewerbe, beispielsweise beim Drucken von Zeitungen oder Büchern, üblichen Druckverfahren wird Parbe gleichmäßiger Dichte Uberalljdort auf das Papier aufgebracht, wo •In· Darstellung oder ein Teil einer solchen entstehen soll, an d«n übrigen Stellen dagegen nicht. Dieses "Entweder-Oder"-Verfahren bietet keine Schwierigkeiten, wenn Buchstaben oder andere Zeichen gedruckt werden sollen. Beim Drucken von Bildern wie z.B. von Photographien müssen jedoch auch kontinuierliche Oradatlonswerte reproduziert werden. Man löst dieses Problem, indem man die kontinuierlichen Oradationswerte des Originalbildes in ein Halbtonbild umwandlet, welches aus einer großen Zahl von Parbpunkten

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verschiedener OrUSe besteht, wählt man die größten Punkte und weiflen Zwischenräume zwischen den Punkten klein in Vergleich zum Auflösungevermögen des Auges, so verschmelzen die Punkte und die dazwischenliegenden weißen Stellen visuell miteinander, so daS das Auge getäuscht wird und der Eindruck eines Bildes mit kontinuierlichen Oradationswerten entsteht. Unter dem hier verwendeten Begriff "Halbtonbild" soll ein Bild zu verstehen sein, welches nur aus schwarzen und weißen Bildelementen unterschiedlicher Oröße besteht.

Will man die Herstellung von Zeltungen, Büchern usw. mit einem Digitalrechner steuern und automatisieren, so ist es erforderlich, die kontinuierlich abgestuften Darstellungen automatisch in Halbtonbilder umzuwandeln, damit zur Reproduktion dieser Darstellungen die herkömmlichen Druckerpresaen verwendet werden können. Ein solcher automatisierter Herstellungsprozeß verkürzt die zum Vorbereiten der Druckplatten erforderliche Zelt wesentlich und verringert zudem die dabei entstehenden Kosten, besondere wenn eine große Zahl verschiedener Druckplatten benötigt wird.

Dl· Erfindung bezweckt daher, eine verbesserte Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern anzugeben, bei welcher eine elektronische Schaltungsanordnung verwendet wird.

Bei einer erflndungsgemttßen Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern wird auf elektronischem Weg ein mit einem konti-

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nuierlich abgestuften Originalbild Übereinstimmendes Halbtonbild erzeugt. Die Einrichtung enthält ein Bildwiedergabegerät mit einam Bildschiroi zum Darstellen von Daten. Um im Wiedergabegerät die Daten abzubilden, ist eine Abtasteinrichtung vorgesehen, mittels welcher der Bildschirm abgetastet werden kann. Ein Abtaststrahl wird zu einer Mehrzahl gesonderter Spiralabtastungen abgelenkt, wodurch im B3dwiedergabegerät eine entsprechende Anzähl von Punkten entsteht. Eine Reihe von Signalen, welche Jeweils dem Oradatlonswert getrennter Teile des kontinuierlich abgestuften Bildes entsprechen, dienen zur Steuerung der Größe dieser Punkte, W so daß von den entsprechenden Gradationswerten des Originalbildes abhängige Punkte verschiedener Grüße erzeugt werden. Die verschiedenen Signale können einem Informationsspeicher, in welchem die Signale zuvor eingespeichert wurden, entnommen oder auch unmittelbar vom kontinuierlich abgestuften Originalbild gewonnen werden.

Un AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Zeichnung zeigt ins

Pig« 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Einrichtung sum Erzeugen von Halbtonbildern gemäß der Erfindung,

Flg. 2 einen Ausschnitt aus einem Abtastraster, welcher •inen Teil des bei der Einrichtung nach Pig. I verwendeten ■ohrelbmasohinenartigen Abtastmusters zeigt,

Fig· 3 «ine graphische Darstellung von an mehreren Stellen der Einrichtung nach Pig. I auftretenden Schwingungen und

Fig. 4 «in« Darstellung zuer Erläuterung, wie die unterschiedliche OrOSe der Halbtonbildpunkte zustande kommt.

Die in Flg. 1 dargestellte elektronische Einrichtung 10 sun Erzeugen von Halbtonbildern wandelt die im Speicher eines Rechners 12 gespeicherten binären Signale in Halbtonbilder um, ua diese auf den Bildschirm 14 eines Bildwiedergabegerätes 16 wiederzugeben. Jedes binäre Signal kann beispielsweise dem Oradatlonswert (d.h. der Lichtabstufung) eines Teiles eines Originalbildes 18 entsprechen. Das Originalbild 18 kann von einem Abtastgerät 20 abgetastet werden« wodurch den Qradationswerten der verschiedehen Teile des Bildes entsprechende analoge Bildsignale entstehen. Die analogen Bildsignale werden in einer Stufe 22 verarbeitet und in binärkodierte Signale umgewandelt. Die Stufe 22 kann beispielsweise einen photoelektrischen Wandler zum Umsetzen von optischen oder Lichtsignalen in analoge elektrlsohe Signale und einen Analog-Digital-Konverter zum Umsetzen der analogen Signale in binärkodierte Signale zur Speicherung im Speicher des Rechners 12 enthalten.

Sowohl das ursprüngliche Abtasten mit dem Abtastgerät 20 al« auoh die Abbildung der Daten la Wiedergabegerät 16 der Einrichtung 10 wird mittels einer Haupttaktgeberschaltung 24 gesteuert. Die Schaltung 24 enthält einen Taktgeber-Oszillator zur Erzeugung einer Mehrzahl von Taktsignalen. Diese vom Oszillator 26 gelieferten Taktsignale werden einem Synchronisierungs-•ignalgenerator 28 zugeführt« in welchem Punktsynchronisierungs-

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signale sowie Horizontal- oder Zeilenaynchronisierungssignale erzeugt werden. Der Generator 28 liefert außerdem Punkt- und ZeI-len-Austastimpulse. Die Synchroniaierungs- und Austastimpuls« werden einer Ablenksteuerschaltung 30 zugeführt« welche das Abtastmuster des Abtaststrahls 32 des Bildwiedergabegeräts 16 und außerdem das Abtastmuster des Abtastgerätes 20 steuert. Das Bildwiedergabegerät 16 kann beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre enthalten. Jede von der Ablenksteuerschaltung 30 hervorgerufene Abtastzeile des Abtastmusters enthält eine Mehrzahl von Punkten und ähnelt einer mit einer Schreibmaschine geschriebenen Zeile, wie in Flg. 2 zu sehen 1st. Ein solches "schreibmaschinenartiges" schrittweises Abtastmuster unterscheidet sich von einem üblichen kontinuierlichen Abtastmuster dadurch« daß der Abtaststrahl^ während einer jeden Abtastzeile an einer Mehrzahl von Stellen von der Ablenksteuerschaltung 30 angehalten wird. An jeder Stell· bleibt der Abtaststrahl also für eine bestimmte Zeitdauer stehen und springt dann zur nächstfolgenden Stelle. Er wird dabei während eines Jeden Sprunges abgeblendet. Zu diesem Zweck erzeugt der Oenerator 28 während jeder Abtastzeile mehrere Punkteynch.ronisierungsimpulse und Punkt-Austastimpulse zum Austasten bzw. Abblenden des Bildwiedergabegerätes 16, während der Abtaststrahl bei jedem Punktsynchronlslerungsimpuls schrittweise an eine neue Abtaststelle bewegt wird. Am Ende einer jeden Abtastzeile erzeugt der Oenerator 28 einen Zellen- oder Horizontalsynchronislerungs- !■puls, um den Abtaststrahl 32 an den Anfang der nächsten Abtast-

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stile zurtickzufUhren, und außerdem einen Horizontal-Austastlmpuls, UBi den Abtaststrahl 32 während des Rücklaufes abzublenden.

Di· Ablenksteuerschaltung 30 enthält ein Hurizontal- oder X-Zählwerk yS und ein Vertikal- oder Y-Zählwerk 38. Das X-ZKhI-werk 36 1st alt dem Generator 28 gekoppelt und zählt die von diesen gelieferten Punktsynchronisierungalmpulse. Am Ende einer jeden Abtastzeile wird das Zählwerk 36 nlttels eines von Generator 28 gelieferten Zellensynchronisierungslapulses zurückgestellt. Das Y-Zählwerk 38 ist ebenfalls mit dem Generator 28 gekoppelt und zählt die Horlzontalsynchronieierungsimpulse. Das Zählwerk wird am Ende der Abbildung eines Halbtonbildes im Bildwiedergabegerät l6 aufgrund eines vom Rechner 12 gelieferten Rückstellinpulses zurückgestellt. Normalerwelse wird ein Halbtonbild nur einmal in Wiedergabegerät l6 wiedergegeben, was anjeiner beliebigen Stelle des Wiedergabegerätes geschehen kann. Zu Beginn der binärkodierten Signale werden das X- und das Y-Zählwerk 36 bzw. 38 mittels Einstellsignalen vom Rechner 12 voreingestellt, um dl· Lage des abzubildenden Halbtonbildes im Wiedergabegerät l6 ■owl« dl· Rinder des dargestellten Bildes festzulegen.

Das Ausgangszählsignal des Zählwerks 36 wird in einem mit diesem verbundenen X-Digital-Analog-Konverter 40 in eine analoge Spannung umgesetzt. Diese analoge Horizontalspannung wird einer Summierschaltung 42 zugeführt, wo sie zu dem Ausgangesignal einer Schaltungsanordnung 44 zum Erzeugen von Spiralabtastungen addiert

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wird. Ähnlich wird auch das binäre Ausgangszählsignal des Zählwerks 38 In einem Y-Digital-Analog-Konverter 46 in eine analoge Spannung umgesetzt. Diese analoge Vertikalspannung wird in einer Sumralerschaltung 48 ebenfalls zu einem Ausgangssignal der Schaltungsanordnung 44 addiert. Ein tastbares Flipflop 50 ist mit ■einem Steuereingang T mit dem Generator 28 gekoppelt und wird mittels der von diesem erzeugten Horizontalsynchronisierungsimpuls abwechselnd ein- und rUckgestellt. Der "1"-Ausgang des Flipflops ist mit dem X-Konverter 40 gekoppelt und wechselt dessen Auegangssignal bei Jeder neuen Abtastzeile. Durch einen derartigen Wechsel werden die Abtastpunkte 51 In Jeder neuen Abtastzelle um die Hälfte des Abstandes zwischen zwei Punkten verschoben« wie in Fig. 2 dargestellt ist. Durch diese Verschiebung wird die bei dem Üblichen Verfahren zum Drucken eines Halbtonbildes mit •inem sogenannten Ronchi-Raster auftretende 45°-Verschiebung nachgeahmt, die durch die Versetzung aufeinanderfolgender Abtastreihen um den halben horizontalen Abstand zwischen zwei Punkten entsteht. Die Punkte 51 sind in Fig. 2 als schwarze Punkte auf weißem Hintergrund dargestellt, in Wirklichkeit sind die Punkte auf dem Bildschirm 14 des Wiedergabegerätes l6 Jedoch hell, während der Hintergrund dunkel 1st.

Die Schaltungsanordnung 44 erzeugt auf dem Bildschirm 14 dea Bildwiedergabegerätes l6 eine Vielzahl von Halbtonbildpunkten durch Jeweils eine Spiralablenkung des Elektronenstrahles J>2. Die Schaltungsanordnung 44 enthält einen Sinusgenerator 70, welcher

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•ine Sinusschwingung unmittelbar an eine erste Gegentakt-Modulatoretufe 52 liefert. Der Sinusgenerator 70 liefert ferner eine Sinusschwingung an einen Phasenschieber 54, welcher die Sinusschwingung um 90° in der Phase verschiebt und in eine Kosinussohwingung umwandelt, die einer zweiten Gegentakt-Modulatorstufe 56 zugeführt wird. An Jeweils einem weiteren Eingang der beiden Modulatorstufen 52« 56 liegt eine Modulationsschwingung, welche einer verstellbaren Integrierstufe 60 entnommen wird. Die Integrierstuf· 60 kann beispielsweise eine RC-Schaltung enthalten, bei der die Ladungszeitkonstante des RC-Gliedes einstellbar ist. Die Integrierstufe 60 1st mit einer Leistungsquelle gekoppelt und kann auf eine Spannung V. aufgeladen werden. Von einer parallel zur Integrierstufe liegenden elektronischen Schalteinrichtung 62 kann die Integrierstufe ferner auf Massepotential entladen werden. 01· Schalteinrichtung 62, welche beispielsweise einen Transistor enthKlt, wird am Ende einer Jeden Punktperlode und auch am Ende •iner Jeden Abtastzeile durch Anlegen von Punkt- und Zeilen-Austastimpulsen geschlossen, um die Integrierstufe 60 zu entladen. Hn typisches Ausgangssignal 53 der Integrierstufe 60 ist in der Kurv· ο der Fig. 3 dargestellt. Die Integrierstufe ist verstellbar, um die Form des im wesentlichen sägezahnförraigen Ausgangseignales 53 verändern zu können. Die Sinusschwingung der Modulatorstufe 52 wird durch das Ausgangssignal der Integrierstufe Moduliert, so daß eine exponentiell anwachsende Sinusschwingung gemlfl Kurv· d In Fig. 3 entsteht. Die Oegentakt-Modulatorstufe

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liefert eine Mhnllch anwachsende Kosinusschwingung. Die Ausginge de· Y-Konverters 46 der Ablenksteuerschaltung 30, an dem eine analoge Spannung erscheint, und der ersten Modulatorstufe 52 sind mit der ersten Sununlerschaltung 48 gekoppelt. Die vom Konverter 46 gelieferte Spannung ist eine Vorspannung, welche den Abtaststrahl 32 des BildwiedergabegerKtea l6 auf eine Grundlinie einstellt. Die zusätzliche exponentiell anwachsende Sinus* schwingung IKBt die Spannung um diese Grundlinie schwanken. Das Auegangssignal der Summierschaltung 48 wird an eine Y-Ablenklohaltung 64 angelegt, die diese Ausgangsspannung in einen Ablenkstrora umsetzt, welcher der Vertikalablenkspule 66 des Wiedergabegerätes l6 zugeführt wird. In ähnlicher Weise wird zusammen alt dem Ausgang des X-Konverters 40 die zweite Modulatorstufe 56 «it der zweiten Sumralerschaltung 42 gekoppelt, um eine exponentiell anwachsende Kosinusschwingung mit einer Vorspannung zur Einstellung der Grundlinie zu erzeugen. Das Ausgangssignal der zweiten Summierschaltung 42 wird an eine X-Ablenkschaltung 68 angelegt, welche die anwachsende Ausgangsspannung der Summlerschaltung 42 In «inen Ablenkstrom für eine Horizontalablenkspule des Wiedergabegerätes 16 umwandelt.

Der Reckner 12 1st mit dem Taktgeber-Oszillator 26 gekoppelt, um entsprechend seinem Programm den AbbildungsVorgang •Inzuleiten. Die Zählwerke 36, 38 sind mit einer Lese/Schreib-Steuereohaltung 74 verbunden, mittels welcher der Speicher des Rechners der Reihe nach abgefragt wird, so dad es nicht nötig ist« die X-Y-Koordinaten der Daten im Rechner 12 zu speichern.

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Dl· abgefragten binärkodierten Signale werden vom Rechner 12 einem Dlgltal-Analog-Konverter 76 zugeführt und die analoge Ausgangsipannung des Konverters 76 wird an einen Impulsbreiten-Modulator 78 angelegt. Der Modulator 78 setzt die veränderlichen analogen Ausgangssignale In Impulse gleicher Amplitude, Jedoch veränderlicher Breite um. Der Modulator 78 enthält ein Flipflop 80 mit einem Setzeingang S und einem Rücicsetzeingang R und entsprechenden "1"· und "0"-Ausgängen. Dem Setzeingang des Flipflops 80 werden Punktsynchronislerungslmpulse des Qenerators 28 zugeführt. Der Ausgang des Konverters 76 ist mit dem einen Eingang einer Vergleichsstufe 82 verbunden, deren Ausgang mit dem Rückstelleingang R des Flipflops 80 gekoppelt ist. Der "1"-Ausgang des Flipflops 1st mit einer Integrierstufe 84 und aufierdem «it den Steuergitter 86 des Bildwiedergabegerätes l6 zusammengeschaltet. Der Ausgang der Integrierstufe 84 ist mit dem anderen Eingang der Vergleichsetufe 82 verbunden. Ein elektronischer Sehalter 85, welcher beispielsweise einen Transistor enthalten kann, dient zum Entladen der Integrierstufe 84 auf Massepotential, wenn er aufgrund eines Signales vom "O&Ausgang des Flipflops 80 bein Rückstellen geschlossen wird. Das auf dem Bildschirm 14 des Wiedergabegerätes 16 abgebildete Halbtonbild kann mittels eines Pnotoapparates 90 auf einem Film 89 aufgenommen werden. Ss 1st aber auch möglich, das von Elektronenstrahl 32 dargestellte Bild unmittelbar mit bekannten Elektronenstrahl-Regietrierverfahren aufzuzeichnen.

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1 7 y / b U 1 -Ills Betrieb der Einrichtung wird das kontinuierlich abgestufte Originalbild 18 in ein gerastetes Halbtonbild umgewandelt, welches im Wiedergabegerät 16 wiedergegeben und mit dem Photoapparat 90 aufgenommen wird. Das Originalbild 18 kann beispielsweise ein negatives Transparentbild sein, bei welchem ein dunkler Gradations· wert einer hellen Stelle des Originals entspricht, ein heller Gradationswert dagegen einer dunklen Stelle. Der Rechner 12 schaltet die Haupttaktgeberschaltung 24 und die Ablenksteuerschaltung 30 ein, um das Abtasten des Originalbildes 18 durch das Abtastgerät 20 einzuleiten. Das Licht vom Abtastgerät 20 durchdringt das Originalbild 18 und erzeugt bei hellen Gradationswerten ein optisches Bildsignal mit großer Amplitude, während bei einem dunklen Gradationswert ein Signal mit kleiner Amplitude entsteht. Das Abtasten kann beispielsweise in der oberen linken Eoke des Bildes 18 beginnen und unter Steuerung durch das Zählsignal des Zählwerks 36 und das Ausgangssignal des X-Konverters 40 in einem schrittweisen, schreibmaschinenartigen Abtastmuster bit zur oberen rechten Ecke fortschreiten. Nach Beendigung der •raten Abtastzeile stellt ein Horizontal- oder Zeilensynchroni-•ationsimpula das X-Zählwerk zurück, so daß das Abtastgerät 20 erneut auf der linken Seite beginnen kann. Der Zeilensynchroniaationsimpuls wird im Y-Zählwerk 38 gezählt, worauf der Y-Konverter 46 ein Ausgangesignal liefert, welches das Abtastgerät auf die zweite Abtastzeile einstellt. Das Abtasten erfolgt also orthogonal, doch sei darauf hingewiesen, daß das Originalbild

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an sich auf beliebige Weise abgetastet werden kann. Auch kann das Originalbild 18 statt eines transparenten Filmes ein undurchsichtiges Bild sein, welches optische Signale mit entsprechend den Oradationswerten schwankenden Amplituden reflektiert. Die Zeileneynchronieierungsirapulse stellen auch das steuerbare Flipflop. •in bzw. zurück« so daß dem X-Konverter 40 eine zusätzliche Spannung zugeführt wird. Das Abtastmuster der zweiten und jeder folgenden Abtastzeile wird daherijewells so verschoben« daß ein Punkt am Anfang einer Abtastzeile niedriger, jedoch zwischen den ersten beiden Punkten der oberen Abtastzelle liegt.

In der Stufe 22 werden die optischen Bildsignale mit entsprechend den Qradationswerten des Originalbildes Id unterschiedlichen Amplituden in analoge elektrische Bildsignale umgewandelt und diese Ihrerseits in digitale oder blnKrkodlerte Signale umgesetzt« welche dann im Speicher des Rechners 12 unter Steuerung der Steuerschaltung 7^ gespeichert werden. Jedes binitrkodierte Signal im Rechner 12 entsprichtelnem Oradationswert eines getrennten Teiles des Bildes 18. Anderer Text wie bei« splelswelse die Buchstaben einer auch ein Bild enthaltenden Zeltungsanzeige können ebenfalls im Rechner gespeichert werden. Es sei auoh darauf hingewiesen« daß die Signale mancher Bilder« beispielsweise einer Zeichnung« unmittelbar In den Rechner eingegeben werden können« ohne daß Irgend ein Abtasten eines Originalbildes erforderlich 1st.

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Dae Abfragen der im Speicher gespeicherten binären Signale wird von Rechner 12 eingeleitet. Zu dieser Zeit kann das Abtastgerät 20 von der Einrichtung 10 abgetrennt sein. Der Abtaststrahl 32 wird zunächst in seine Lage gemä3 den vorgegebenen bzw. voreingestellten Signalen der X-Y-Zählwerke 36, 3d eingestellt. Durch di· Punktsynchronisierungsirapulse und die Punktaustastimpulse wird der Abtaststrahl J>2 über den Schirm des BlldwiedergabegerKtes l6 bewegt und das in Fig. 2 dargestellte schreibmaschinenartige Abtastrauster erzeugt. Jede Punktstelle wird durch das Zählergebnis der Zählwerke 36, 38 bestimmt.

Dl· binärkodierten Signale werden der Reihe nach aus dem Reohner 12 herausgelesen und im Konverter 76 in analoge elektrische Bildsignale umgesetzt. Die Amplitude eines Jeden Bildsignals ändert sich als Funktion der ursprunglichen Gradation des Originalbildes 18. Die elektrischen Bildsignale des Konverters 76 sind in Fig. 3 duroh die Kurve a dargestellt. Jeder Punktsynchronisierrungslmpule zu Beginn eines Jeden elektrischen Bildsignals stellt das Flipflop 80 so ein, daß an dessen "1"-Ausgang ein Ausgangssignal erscheint· Dieses Ausgangssignal wird in der Integrierstuf· 84 integriert und gleichzeitig an das Steuergitter 86 angelegt» wo es als Helltast- oder Freigabesignal für das BlIdwledergabegerät l6 wirkt. Die Integrierstufe 84 integriert das Ausgangssignal des Flipflops 80 und liefert ein ansteigendes Signal an die Vergleichsstufe 82. Sobald das Signal der Integrierstufe gleich dem analogen Bildsignal des Konverters 16 1st»

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■teilt die Vergleichsstufe das Flipflop 8o zurück. Das Ausgangssignal des "0"-Ausgangs des Flipflops 80 schließt den Schalter 85, ao daß die Integrierstufe 84 entladen wird. Das niedrige Ausgangesignal des "1"-Ausgangs des Flipflops 8o blendet das Bildwiedergabegerät l6 ab. Daa Ausgangssignal des Flipflops 80 ist also eine in ihrer Impulsbreite modulierte Abwandlung der vom Bild 18 abgeleiteten optischen Bildsignale. Ein solches Signal ist in der Kurve b der Flg. 3 dargestellt. Je größer die Breite der Impulse ist» desto heller 1st die entsprechende Stelle des Originalbildes 18.

Das Aus- und Helltasten, also das Abblenden und Freigeben des Bildwiedergabegerätes 16 bestimmt die GrSSe der auf dem Bildschirm 14 des Wiedergabegerätes erzeugten Halbtonbildpunkte. Die Halbtonbildpunkte werden in der Schaltungsanordnung 44 durch das Laden der Integrierstufe 60 längs einer Im wesentlichen sägezahnartigen Ladekurve mit abnehmender Steigung erzeugt« wie In Fig. durch die Kurve c dargestellt ist. Die an die Modulatorstufen 52, 56 angelegten Sinus- bzw. Kosinusschwingungen werden durch die Ladekurven der Integrierstufe 60 moduliert, wodurch exponentiell anwachsende Sinus- und Koalnus-Ablenksehwingungen entstehen. Die Summierschaltungen 42, 48 addieren die in der Steuerschaltung 30 •rxeugten Ablenkvorspannungen hinzu, um den Ablenketrahl 32 im Bildwiedergabegerät l6 in die gewUnsohte Hauptstellung einzustellen. BeIa Anlegen der exponentiell anwachsenden Sinus- und Koslnueeohwlngungen an die X- und Y-Ablenkspulen des Wiedergabe-

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gerätes 16 entstehen auf dem Bildschirm 14 um diese Hauptlage herum Lissajous-Figuren. Die von einer Sinus- und einer Kosinusschwingung verursachten Lissajous-Figuren sind bekanntlich Kreise. Dementsprechend führen anwachsende Sinus- und Kosinusschwingungen zur Aufzeichnung eines größer werdenden Kreises und somit einer Spirale auf dem Bildschirm 14 des Wiedergabegerätes 16. Die Spirale wächst solange« wie das Wiedergabegerät 16 hell getastet ist. Die hellgetasteten Teile der Spiralen sind in der Kurve d der Fig. 3 mit durchgehenden Linien, die abgeblendeten und infolgedessen auf dem Bildschirm 14 nicht sichtbaren Teile dagegen punktiert dargestellt. Die kleinere Spirale 110 in Fig. 4 stammt von einer modulierten Schwingung wie z.B. der Schwingung 112 in der Kurve d der Pig. 3, während die größere Spirale 114 auf dl· Schwingung 116 in Fig. 3 zurückzuführen sein könnte. Die Schräge der modulierenden Schwingung der Integrierstufe 60 und die Frequenz der Sinusschwingung des Generators 70 sind so gewählt, daß sich die Spirallinien überlappen und ausgefüllte Punkte entstehen. Die Integrierstufe 6o soll möglichst eine praktisch sägezahnförralge Modullerschwingung mit abnehmender Schräge liefern. Würde eine linear ansteigende Modulierschwingung verwendet, ■o würde alt wachsender Spirale die Lineargeschwindigkeit des Ilektronen-Abtaatstrahle 33 größer werden. Höhere Lineargeschwindigkeiten würden aber zu kürzeren Belichtungszeiten führen, was wiederum ungleichförmige Halbtonbildpunkte zur Folge hätte. Eine Sägezahnschwingung bewirkt ein Ineinanderfließen der äußeren

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Abtastlinien der Spiralen. Die Punkte sind klein« wenn die Oradationswerte des transparenten Negativbildes dunkel sind, so daß auf dem Bildschirm 14 des Wiedergabegerätes l6 ein negatives Halbtonbild des Originals erscheint« auf welchem das Bild 18 beruht. Ein solches negatives Halbtonbild liefert nach der Aufnahme durch den Photoapparat 90 ein positives Halbtonbild. Wenn mit dem Photoapparat 90 ein negatives Halbtonbild aufgenommen wird« so kann das Bild auf dem belichteten Film bekannten Photo<-Xtzverfahren unterworfen werden« um daraus unmittelbar eine Halbtondruckplatte zu gewinnen.

Es sei darauf hingewiesen« daß die Halbtonbildpunkte auch durch Ändern der Fokussierung des Elektronenstrahls 32 des WiedergabegerXtes 16 in Abhängigkeit von den Oradationswerten einer Originalszene gebildet werden können. Ein weniger scharf gebündelter Strahl 32 erzeugt einen größeren Punkt als ein scharf gebündelter Strahl.

Die Bildung von Halbtonpunkten durch Spiralabtastungen ist Jedoch zu bevorzugen« da die Händer der Punkte oder ihr Umfang unabhängig von der QrÖße der Punkte eine gleichbleibende Schärfe aufweisen. Die Punkte selbst weisen eine konstante Intensität auf und sind praktisch unempfindlich gegen Leuchtfleckvergrößerungen in Kathodenstranlröhren. Digitalisierte Videosignale vermeiden die bei analogen Videosignalen im allgemeinen erforderliche Kontrastkorrektur und reduzieren die Arbeitsweise auf ein bloßes Sin-Aus-Verfahren, wodurch der Schaltungsaufwand verringert wird.

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Mit der Einrichtung 10 1st es auch ohne weiteres möglich, mit den versetzten sehreibmasehlnenartigen Abtastmuster die mechanischen 45°-Ronchl-Raster nachzubilden. Außerdem werden Halbtonbilder mit scharfen Schwarz-Weiß-Übergängen am Rand erzeugt, ohne daß ein besonders kontrastreich arbeitender (harter) Film erfordern oh ist.

Dl· Erfindung schafft also eine elektronische Einrichtung sum Erzeugen von Halbtonbildern durch spiralförmiges Abtasten •Ines Bildwiedergabegerätes, wodurch Halbtonbildpunkte entstehen« und durch Modulleren der Abtastungen mit einer Mehrzahl von Signalen, um die Oröße der Halbtonpunkte zu bestimmen.

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Claims

P 15 22 520.4 (Trennanmeldung) 7. August I969 „,.„ .. .ρ«· 6426-67A/Sch/E Radio Corporation or America Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zur elektronischen Erzeugung von Punktrasterbildern mit einer Wiedergabeeinrichtung, die mit Hilfe eines mit einer Ablenkeinrichtung verbundenen Abtaststrahls die Punktrasterbilder auf einem Schirm erzeugt, d a d u r c h gekennzei chnet, daß die Ablenkeinrichtung (64, 68) mit einer Steuerschaltung (44, 78) verbunden ist, welche eine spiralförmige Führung und unterschiedliche Helltastung des Abtaststrahls zur Erzeugung von Rasterpunkten unterschiedlicher Größe auf dem Bildschirm bestimmt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Steuerschaltung einen elektronischen Aufnahmeabtaster (20, 22, 30) zur Abtastung kontinuierlich getonter Bilder mit Hilfe eines Abtaststrahles in einem vorbestimmten Abtastmuster zur Erzeugung elektrischer Bildsignale als Punktion der jeweiligen Farbtonsättigung des abgetasteten Bildes enthält, ferner einen Modulator (78), welchem die elektrischenBildsignale zur Erzeugung modulierter Bildsignale entsprechend einem Charakteristikum der Bildsignale zugeführt werden, sowie eine Koppelanordnung (86), welche die modulierten Bildsignale der Wiedergabeeinrichtung (16) zur Steuerung je eines der spiralförmigen Abtastvorgänge zuführen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, d a d u r c ti ^; gekennzeichnet, daß die Amplitude der elektrischen Bildsignale entsprechend der Farbtonsättigung des kontinuierlich getonten Bildes variabel ist und daß die Dauer der modulierten Bildsignale entsprechend den Amplituden der betreffenden elektrischen Bildsignale variabel ist.

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4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Wiedergabeabtasteinrichtung,, welche eine Ablffiksteuerschaltung (30) zur Ablenkung des Abtaststrahles in einem diskontinuierlichen Abtastmuster aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Spiralabtastgenerator (44) mit einem ersten Modulator (52), einem zweiten Modulator (56), eine Schaltungsanordnung (54, 70) zur Zuführung eines Sinussignales zum ersten Modulator (52) und zur Zuführung eines Kosinussignales zum zweiten Modulator (56) und einen mit dem ersten und dem zweiten Modulator verbundenen Exponentialwellengenerator (60, 62) zur Erzeugung von Sinus- und Kosinusschwingungen mit exponentiell anwachsenden Amplituden aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Exponentialwellengenerator eine Integrierschaltung (60) aufweist, welcher periodisch ein Eingangssignal zugeführt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chnet, daß die Wiedergabeeinrichtung (1ΰ) eine Kathodenstrahlröhre aufweist, welcher die modulierten Bildsignale zur Dunkelsteuerung des Elektronenstrahles während der Dauer der modulierten Bildsignale zugeführt wird.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenksteuerschaltung (30) gleichzeitig die Strahlablenkung der Wiedergabeeinrichtung (16) steuert.

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