DE19618476A1 - Verfahren zum Kopieren von transparenten Bildvorlagen und fotografisches Kopiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Kopieren von transparenten Bildvorlagen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und von einem fotografi­ schen Kopiergerät nach dem Oberbegriff von Anspruch 5.

Fotografisch erzeugte Bilder beinhalten oftmals in einzelnen Bereichen große Helligkeitsunterschiede, so daß in den dunkleren Bereichen feinere Strukturen nicht mehr erkannt werden können. Dies beruht auf dem geringen Dynamik­ umfang des lichtempfindlichen Papiers. Auf dem fotografischen Film dagegen, von dem die Papierkopie erzeugt wurde, sind aufgrund des höheren Dynamik­ umfanges auch die feinen Strukturen in den dunklen Bereichen vorhanden.

In der DE PS 28 20 965 ist eine Kopiervorrichtung beschrieben, mit der der Kon­ trast zwischen hellen und dunklen Bereichen soweit vermindert wird, daß die, in dem Original auftretenden Helligkeitsstufen dem Dynamikumfang des lichtemp­ findlichen Papiers angeglichen werden können. Hierzu ist zwischen der Licht­ quelle und dem fotografischen Film ein Flüssigkristall-Display angebracht. Über eine elektrische Ansteuerung wird in diesem Display eine Schwarz­ weiß-Negativmaske der transparenten Vorlage erzeugt. Wird nun die Papier­ belichtung durch die Maske und das Original durchgeführt, so ergibt sich da­ durch eine erwünschte Dichtekompression.

In der DE OS 40 40 498 ist eine ähnliche Vorrichtung gezeigt, bei der in einem LCD-Display eine Maske erzeugt wird, die ein stark verunschärftes inverses Abbild der transparenten Vorlage darstellt. Durch diese Verunschärfung wird erreicht, daß lediglich der sogenannte Großflächenkontrast reduziert wird, der Detailkontrast jedoch erhalten bleibt.

Es hat sich jedoch überraschenderweise herausgestellt, daß selbst bei dieser starken Verunschärfung die Überdeckung der Maske mit der Vorlage eine große Rolle spielt. Da die einzelnen Pixel des LCD-Displays unter Umständen auf dem Papierbild sichtbar werden, werden diese zusätzlich durch eine Streuscheibe zwischen dem Display und der transparenten Vorlage verunschärft. Dadurch ergibt sich jedoch ein geringer Abstand zwischen der Maske und der Vorlage, der sich bereits negativ auf die Qualität der Papierbilder auswirkt.

Es war deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung so auszugestalten, daß sich sowohl für unterschiedliche Vorlagengrößen als auch für unterschiedliche Papierformate eine genaue Überdeckung von Maske und Vorlage erzielen läßt.

Gelöst wird die Aufgabe mit einem Verfahren mit den kennzeichnenden Merk­ malen von Anspruch 1 und einem fotografischen Kopiergerät mit den kennzeich­ nenden Merkmalen von Anspruch 5. Grundsätzlich sind hierzu zwei Möglichkei­ ten gegeben, von denen jedoch jede den eingestellten Vergrößerungsfaktor des Objektivs berücksichtigt. Die erste Möglichkeit geht von einem konstanten Ab­ stand zwischen der Bildvorlage und der erzeugten Maske aus. Das bedeutet, daß sich bei einer Veränderung des Vergrößerungsfaktors des Objektives, also des Abbildungsmaßstabes auch die Größe der Maske ändern soll. Der Ver­ größerungsfaktor der Maske in bezug auf die Bildvorlage berechnet sich daher nach folgender Formel:

mit:
V_MB: Vergrößerungsfaktor der Maske in bezug auf die Bildvorlage
V_KB: Vergrößerungsfaktor der Kopie (Papierbild) in bezug auf die Bildvorlage
c: Abstand der Maske zur Bildvorlage
d: Abstand der Bildvorlage zur Kopie.

Die zweite Möglichkeit geht davon aus, daß bei unterschiedlichen Vergröße­ rungsfaktoren V_KB des Objektivs der Vergrößerungsfaktor V_MB der Maske in be­ zug auf die Bildvorlage konstant bleibt. In diesem Fall muß sich der Abstand c zwischen der Maske und der Bildvorlage zusammen mit dem Vergrößerungsfak­ tor des Objektivs verändern. Dieser Abstand errechnet sich dann nach folgender Formel:

Um in beiden Fällen die Maske an den Vergrößerungsmaßstab des Objektives automatisch anpassen zu können, ist es notwendig, daß - beispielsweise bei der Verwendung eines Zoom-Objektives - die Stellung des Objektives jeweils be­ kannt ist. Die Stellung kann entweder über einen Fühler abgefragt werden, kann aber auch, im Falle einer aktiven Steuerung über Schrittmotoren, ohne geson­ derte Abfrage der Position in der Steuerung gespeichert sein.

Die Beleuchtungseinrichtung kann, wie üblich in Kopiergeräten, eine Lichtquelle, einen Spiegelschacht und eine abschließende Streuscheibe aufweisen. Unter­ halb dieser Streuscheibe befindet sich dann ein LCD-Array, dessen Bereiche einzeln angesteuert werden können. Anstatt dieser Anordnung läßt sich aber ebenfalls eine LED-Matrix verwenden, die direkt angesteuert wird und keine zu­ sätzliche Lichtquelle benötigt.

Um zu vermeiden, daß Strukturen der LED-Matrix oder des LCD-Arrays mögli­ cherweise sichtbar abgebildet werden, wird zwischen die erzeugte Maske und die Bildvorlage eine Streuscheibe eingeschoben. Dabei muß berücksichtigt wer­ den, daß sich hierdurch der optische Abstand zwischen Maske und Bildvorlage, im Gegensatz zu dem geometrischen Abstand verlängert. Es ist folglich in den oben angegebenen Formeln für den Abstand c ein entsprechend korrigierter Wert einzusetzen.

Beim Einsatz von geschliffenen Streuscheiben hat sich herausgestellt, daß in den erzeugten Bildern Farbsäume auftreten. Dieser Effekt beruht auf dem Vor­ handensein von Streuzentren, deren Größe vergleichbar mit der Wellenlänge des verwendeten Lichtes ist. Es ist deshalb vorteilhafter, Streuscheiben zu ver­ wenden, deren Wirkung nicht auf der Streuung, sondern auf der Brechung des Lichtes beruht. Entsprechende Streuscheiben weisen wesentlich gröbere Struk­ turen auf, die wie eine Vielzahl mikroskopischer Linsen wirken und das Licht un­ terschiedlicher Wellenlängen ähnlich stark ablenken. Solche Strukturen sind bei­ spielsweise bei geätzten Streuscheiben oder überätzten geschliffenen Streu­ scheiben zu finden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbei­ spiels, das anhand der Zeichnung eingehend erläutert wird.

Die einzige Figur zeigt den Strahlengang eines erfindungsgemäßen fotografi­ schen Kopiergerätes.

Das Kopiergerät weist eine Beleuchtungseinrichtung 1, bestehend aus einer Lichtquelle 2, einem Spiegelschacht 3, einer Streuscheibe 4 und einer LCD-Matrix 5 auf. Anstatt der LCD-Matrix 5 kann auch eine LED-Matrix vorge­ sehen sein, die sowohl die Lichtquelle 2 als auch den Spiegelschacht 3 und die Streuscheibe 4 überflüssig macht.

Zwischen der Belichtungseinrichtung 1 und einer Filmbühne 7 ist eine weitere Streuscheibe 6 vorgesehen, die eine erkennbare Abbildung der LCD- oder LED-Struktur in der Papierebene verhindern soll. Vorzugsweise wird hierzu eine geschliffene, überätzte Streuscheibe verwendet.

Die Filmbühne 7 ist zur Führung des Films 8 mit dem Einzelbild 9 ausgebildet. Weiterhin ist ein Abbildungsobjektiv 10 vorgesehen, welches das Bild auf das Papier 13 projiziert. Um unterschiedliche Papierformate von verschiedenen Filmformaten zu ermöglichen, ist das Abbildungsobjektiv 10 als Zoom-Objektiv ausgebildet.

Das Papier wird durch die Papierbühne 12 während der Belichtung plan ge­ halten.

Zwischen dem Abbildungsobjektiv 10 und der Filmbühne 7 ist der Spiegel 15 über die Achse 18 in den Kopierstrahlengang einschwenkbar. In der einge­ schwenkten Stellung wird das in der Filmbühne positionierte Einzelbild 9 durch das Objektiv 16 auf den CCD-Sensor 17 projiziert. Dieser ist über eine hier nicht gezeigte Leitung mit dem Rechner 11 verbunden.

Sollen nun von einem fotografischen Film Papierbilder angefertigt werden, so muß dem Kopiergerät zuerst das Format des zu kopierenden Filmes mitgeteilt werden. Dies kann beispielsweise automatisch durch den Einsatz der passenden Filmbühne oder über eine manuelle Eingabe erfolgen. Dann muß das Format der gewünschten Papierbilder festgelegt werden. Auch dies kann automatisch durch den Einsatz einer passenden Papierkassette oder durch manuelle Eingabe erfol­ gen. Nun wird das Zoom-Objektiv 10 vorzugsweise durch den Rechner 11 über eine Schrittmotorsteuerung eingestellt. Auf diese Weise kann der eingestellte Vergrößerungsfaktor auch ohne Abtasten der Objektivstellung im Rechner 11 gespeichert werden.

Sobald das erste Einzelbild 9 des zu kopierenden Filmes 8 in der Filmbühne 7 positioniert ist, wird der Spiegel 15 in seine durchgezeichnete Stellung ge­ schwenkt und dadurch das Einzelbild durch das Objektiv 16 auf den CCD-Sensor 17 projiziert. Die ausgelesenen Dichtewerte werden an den Rech­ ner 11 weitergegeben. Dieser ermittelt daraus Ansteuerungssignale für die LCD-Matrix 5, um die Maske 14 zu erzeugen. Um eine exakte Überdeckung von Maske 14 und Einzelbild 9 zu erreichen, muß die Maske geringfügig größer als das Einzelbild 9 erzeugt werden.

Wird nun aufgrund eines anderen Filmformats oder einer anderen Papiergröße der Vergrößerungsfaktor des Zoom-Objektivs 10 verändert, so wird dieser Um­ stand bei der Maskengenerierung vom Rechner 11 entsprechend berücksichtigt und der Vergrößerungsfaktor zwischen Maske und Einzelbild geändert.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Größe der Maske beizubehalten und statt dessen die Position der Maske im Strahlengang zu verändern. Da jedoch mit dem Auf- und Abfahren des LCD-Displays 5 ein höherer technischer Aufwand verbunden ist, ist hier nur ein Ausführungsbeispiel mit konstantem Abstand zwi­ schen Maske und Einzelbild gezeigt.

Der Spiegel 15 wird nun in seine gestrichelt gezeichnete Stellung verschwenkt und der Belichtungsvorgang durch die Maske 14 und das Einzelbild 9 hindurch ausgeführt. Daraufhin kann das nächste Einzelbild positioniert, durch den Scan­ ner 15-18 vermessen und über den Rechner 11 die nächste Maske erzeugt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Kopieren von transparenten Bildvorlagen auf lichtempfind­ liches Material in einem fotografischen Kopiergerät mit einer Beleuch­ tungseinrichtung für die transparente Bildvorlage, die eine Vielzahl von ein­ zeln ansteuerbaren Bereichen aufweist, bei dem Dichtewerte der transpa­ renten Bildvorlage ermittelt werden und die einzelnen Bereiche der Be­ leuchtungseinrichtung zur Belichtung des lichtempfindlichen Materials so gesteuert werden, daß eine unscharfe Maske der Bildvorlage generiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske in einer Größe erzeugt wird, die von dem Abstand der Maske zur Bildvorlage und vom Vergröße­ rungsfaktor des Objektives abhängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergröße­ rungsfaktor des Objektives über einen Fühler festgestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorbestimm­ tem Abstand zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Bildvorlage die Maskengröße nach dem abgetasteten Vergrößerungsfaktor des Objektivs bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorbestimm­ ter Maskengröße der Abstand zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Bildvorlage nach dem abgetasteten Vergrößerungsfaktor des Objekti­ ves bestimmt wird.

5. Fotografisches Kopiergerät mit einem Scanner zum Ermitteln von Dichte­ werten transparenter Bildvorlagen, einem Halter für lichtempfindliches Ma­ terial, einem Objektiv mit veränderbarem Vergrößerungsfaktor, einem Hal­ ter für die Bildvorlagen, einer Beleuchtungseinrichtung, die eine Vielzahl von einzelnen ansteuerbaren Bereichen aufweist und einer Steuereinrich­ tung, die mit dem Scanner und der Beleuchtungseinrichtung verbunden ist und die Dichtwerte der Bildvorlage so umsetzt, daß von der Beleuchtungs­ einrichtung eine unscharfe Maske der Bildvorlage generiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zusätzlich mit dem Objektiv verbunden und so aufgebaut ist, daß die Größe der zu erzeugenden Maske in Abhängigkeit des Vergrößerungsfaktors des Objektives berechnet wird.

6. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung einen festen Abstand von dem Halter für die Bildvorlagen aufweist.

7. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung eine LCD-Matrix aufweist.

8. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem Halter für die Bildvor­ lage eine Mattscheibe vorgesehen ist.

9. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Mattscheibe auf einer Lichtbrechung beruht.

10. Fotografisches Kopiergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine geätzte Mattscheibe vorgesehen ist.