DE19746224C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Reproduzieren einer Vorlage auf lichtempfindliches Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines Bildes von einer transparenten Vorlage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. Anspruch 9.

Motive, die mit einer Kamera fotografiert werden sollen, weisen oft große Hellig­ keitsunterschiede auf. Papierbilder, die von fotografischen Filmen hergestellt werden, die mit solchen Motiven belichtet wurden, sind dann entweder in den hellen Bereichen über- oder aber in den dunklen Bereichen unterbelichtet. Ein­ zelne Details und feine Strukturen sind dadurch auf dem Papierbild nur noch sehr schlecht oder gar nicht mehr erkennbar.

Um bei solchen Aufnahmen die Qualität der Papierbilder stark zu verbessern, wird beispielsweise in der DE-OS 28 20 965 vorgeschlagen, die Bilder während des Kopiervorganges zu maskieren. Hierzu wird bei der Vorrichtung nach der DE-OS 28 20 965 eine LCD-Matrix verwendet. Bei der Verwendung einer schar­ fen Maske werden bei Außenkonturen die Kanten aufgesteilt, der Detailkontrast aber eher reduziert. Deshalb wird in der unveröffentlichten deutschen Anmel­ dung 196 34 148 vorgeschlagen, unscharf zu maskieren, wodurch lediglich der Großflächenkontrast reduziert wird, während die kleinen Details kontrastreicher erscheinen. Es wird in diesem Dokument daher eine Maske mit sehr geringer Auflösung beschrieben, d. h. daß die Maske ein sehr unscharfes Abbild des Ori­ ginals wiedergibt.

Ähnliche Vorrichtungen und Verfahren, die alle darauf abzielen, einen zu hohen Großflächenkontrast mit Hilfe einer unscharfen Maske zu reduzieren, sind in den Patentanmeldungen DE 40 40 498 A1, DE 41 03 995 A1 und DE 43 09 795 A1 beschrieben.

Wird zur Erzeugung der Maske eine LCD-Matrix verwendet, ist eine enorme Lichtmenge erforderlich um eine akzeptable Kopierleistung zu erreichen. Dies wird insbesondere durch die notwendigen Polarisationsfilter verursacht, die einen Großteil des Lichts schlucken und in Wärme umwandeln, wie es beispielsweise in der unveröffentlichten deutschen Anmeldung 196 54 377 beschrieben ist.

Es war deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. Anspruch 9 so auszugestalten, daß eine Maske erzeugt werden kann, ohne einen großen Lichtverlust in Kauf neh­ men zu müssen.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merk­ malen von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 9. Da ein DMD eine effektive Reflektionsfläche von ca. 90% auf­ weist, muß nur ein sehr geringer Lichtverlust in Kauf genommen werden.

Als Lichtquelle werden erfindungsgemäß verschiedenfarbige LEDs eingesetzt. Diese LEDs können so zusammengeschaltet werden, daß sich in der Mischung genau die für die zu kopierende Vorlage benötigte spektrale Zusammensetzung des Kopierlichts ergibt. Hierbei kann auch die spektrale Empfindlichkeit des Pa­ piers berücksichtigt werden. Dadurch lassen sich Filter, die ebenfalls große Lichtmengen schlucken, einsparen.

Da LEDs im Gegensatz zu Halogenlampen sehr schnell schaltbar sind, wird kein Verschluß benötigt.

Die Einzelspiegel eines DMD weisen so kurze Schaltzeiten auf, daß es möglich ist, die verschiedenfarbigen LEDs zeitlich nacheinander zu schalten und so ver­ schiedenfarbige, maskierte Lichtbilder zu erzeugen.

Um die Lichtmenge zu erreichen, die für eine hohe Kopierleistung notwendig ist, wird erfindungsgemäß ein grünes, ein blaues und ein rotes LED-Array vorgese­ hen. Das von diesen LED-Arrays emittierte Licht wird über dichroitische Spiegel in einem Strahlengang vereinigt und auf das DMD gerichtet. Die Arrays sind ein­ zeln schaltbar.

Die auf die Vorlage projizierten Lichtbilder können unterschiedlich helle Bereiche aufweisen, so daß zu starke Großflächenkontraste der Vorlage so weit reduziert werden, daß sie durch das Fotopapier wiedergegeben werden können. Vorteil­ hafterweise werden durch das DMD unscharf maskierte Lichtbilder erzeugt und scharf auf die Vorlage abgebildet. Hierzu läßt sich ein Objektiv verwenden, das auf verschiedene Vorlagegrößen eingestellt werden kann. Auf diese Weise wird es auch möglich, mit dem DMD zusätzlich Einbelichtungen, wie z. B. alphanumerische Zeichen, zu erzeugen und gleichzeitig mit der Vorlage auf das Fotopapier zu belichten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnung eingehend erläutert wird.

Es zeigt:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung und

Fig. 2 eine Kopie mit einer Einbelichtung.

In Fig. 1 wird eine transparente Vorlage 1 durch eine Scanstation 2 geführt. Hier wird das Bild punktweise über die Lichtquelle 3, die Linse 4 und die Spaltblen­ de 5 abgetastet. Der durch den Film getretene Lichtstrahl wird durch die Linse 6 wieder gebündelt und durch Strahlteiler 7 in seine Farbanteile zerlegt. Am Rech­ ner 8 werden daraus Dichtewerte für eine unscharfe Maske ermittelt, die an die Steuereinrichtung 9 übertragen werden. Über die Steuereinrichtung 9 wird das DMD 10 zur Generierung des maskierten Lichtbildes angesteuert.

Bei der Ansteuerung des DMD 10 können auch Zusatzinformationen berück­ sichtigt werden, die gemeinsam mit der Vorlage auf der Kopie mit abgebildet werden sollen. Hierzu besteht die Möglichkeit diese Zusatzinformationen am Rechner 8 mit den Dichtewerten der Vorlage zu verrechnen, um in der Kopie ein Feld zu erzeugen, in das die Zusatzinformation einbelichtet ist. Auf diese Weise kann ein Kontrast zwischen Zusatzinformation und deren direkter Umgebung in der Kopie geschaffen werden.

Das DMD 10 wird mit LED-Arrays 11 beleuchtet. Es werden LED-Arrays 11 in drei Farben benutzt, deren Licht, über dichroitische Spiegel 12, zusammenge­ führt wird. Das grüne und das blaue LED-Array sind, abhängig von der Kopier­ leistung des Geräts und der Leistung der LEDs aus ca. 50 bis 100 einzelnen LEDs aufgebaut; für das rote Array sind zwischen 300 und 500 LEDs vorge­ sehen, da die Empfindlichkeit des Papiers im roten Spektralbereich sehr gering ist.

Es ist auch möglich die LEDs in drei Farben in einem Array zusammenzufassen, so daß immer einige rote direkt neben blauen und grünen Dioden angeordnet sind und so eine Zusammenführung der verschiedenen Farbanteile über die Spiegel nicht notwendig ist. Die LEDs sind einzeln schaltbar, so daß die einzel­ nen Farbanteile entweder nacheinander oder gemischt mit einer nachfolgenden Farbkorrektur aufbelichtet werden können. Die LEDs können aber auch so zu­ sammengeschaltet werden, daß alle Farbkorrekturen mit berücksichtigt sind und nur eine einzige gemischte Belichtung durchgeführt werden muß. Das ver­ mischte Licht wird über ein Objektiv 13 von dem DMD 10 auf die Vorlage 1 ge­ lenkt.

Das DMD 10 besteht aus einer Vielzahl von Spiegeln, die über die Steuereinrich­ tung 9 einzeln angesteuert werden und das Licht der LEDs nur für eine be­ stimmte Zeit auf die Vorlage reflektieren. Je nach Zeitdauer lassen sich auf diese Weise unterschiedliche Belichtungsstärken für verschiedene Bereiche der Vor­ lage erzielen. So können beispielsweise sehr helle Bereiche der Vorlage, die in der Kopie zu dunkel erscheinen würden aufgehellt werden, indem die Vorlage in diesen Bereichen von den entsprechenden Einzelspiegeln nicht vollständig, son­ dern nur über eine bestimmte Zeitdauer beleuchtet wird. Dadurch werden in der so aufgehellten Fläche der Kopie Details erkennbar, die in der vollbelichteten, dunklen Fläche nicht sichtbar wären. Die Länge der Zeitdauer, in der ein Spiegel auf die Vorlage gerichtet ist, wird von der Maske festgelegt, die aus den Dichte­ werten der Vorlage berechnet wurde.

Das DMD 10 kann, bedingt durch die extrem kurzen Schaltzeiten der Spiegel (sie liegen im Mikrosekundenbereich), auch bei kurzen Belichtungszeiten eine Viel­ zahl verschiedener Graustufen erzeugen. Diese Graustufen ergeben sich aus der Zeitdauer, für die die Spiegel das Licht auf die Vorlage reflektieren.

Mit dieser Beleuchtungseinrichtung 16, die aus den LED-Arrays 11, dem DMD 10, der Steuereinrichtung 9 und dem Objektiv 13 besteht lassen sich außerdem Farbmaskierungen der Kopie vornehmen. Hierfür wird eine Farb­ maske aus den Dichtewerten ausgewählter Farbanteile errechnet. Entsprechend dieser Farbmaske wird dann das DMD angesteuert. Zur Beleuchtung des DMD 10 müssen in diesem Fall die LEDs so geschaltet werden, daß sie die aus­ gewählten Farbanteile wiedergeben. Damit läßt sich z. B. ein überbelichteter, blasser Himmel farblich auffrischen.

Die so maskierte und evtl. durch Zusatzinformationen ergänzte Vorlage wird über ein weiteres Objektiv 14 auf das lichtempfindliche Material 15 abgebildet.

Fig. 2 zeigt eine Skizze von einer Kopie, in der rechts unten als Zusatzinfor­ mation der Schriftzug USA als Information über den Aufnahmeort einbelichtet wurde. Der Hintergrund am Ort der einbelichteten Buchstaben ist im Kontrast zu diesen hell ausgebildet. In einigem Abstand von den Buchstaben wird der Hin­ tergrund wieder dunkler. Der helle Bereich geht also fließend in die, auf dem Bild abgebildeten dunklen Büsche über. Dadurch sind die Buchstaben gut sichtbar, die Einbelichtung stört trotzdem nicht den Gesamteindruck des Bildes. Es geht so wenig wie möglich Bildinformation verloren.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Reproduzieren einer transparenten Vorlage auf lichtemp­ findliches Material mit einem Halter für die Vorlage, einem Objektiv zum Projizieren der Vorlage auf das lichtempfindliche Material und einer Be­ leuchtungseinrichtung zum Beleuchten der Vorlage, die eine Vielzahl ein­ zeln ansteuerbarer Bereiche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung verschiedenfarbige LEDs (Light Emitting Diode), ein DMD (Digital Micromirror Device) und eine Steuereinrichtung zum An­ steuern des DMD aufweist, wobei das Licht der LEDs in einem Strahlen­ gang vereinigt und auf das DMD gerichtet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein grünes, ein blaues und ein rotes LED-Array vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Licht der LED- Arrays über dichroitische Spiegel auf das DMD reflektiert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer­ vorrichtung so aufgebaut ist, daß auf der Vorlage ein Rot-, ein Grün- und ein Blaulichtbild und/oder ein Weißlichtbild erzeugbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Vorlage erzeugten Lichtbilder helle und dunkle Bereiche aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die auf der Vorlage erzeugten Lichtbilder unscharfe Masken der Vorlage eingerechnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen DMD und Vorlage ein Objektiv vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Vorlage erzeugten Lichtbilder alphanumerische Zeichen aufweisen.

9. Verfahren zum Reproduzieren einer transparenten Vorlage auf lichtemp­ findliches Material, wobei die Vorlage mit einer Beleuchtungseinrichtung mit einer Vielzahl einzeln ansteuerbarer Bereiche auf das lichtempfindliche Material projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtewerte der Vorlage ermittelt und daraus eine Maske und Farbkorrekturwerte berechnet werden, daß verschiedenfarbige LEDs so angesteuert werden, daß das von den LEDs emittierte Licht in Summe dem benötigten Kopierlicht ent­ spricht und daß ein DMD so geschaltet wird, daß auf der Vorlage ein Lichtbild abgebildet wird, in das die Maske eingerechnet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander verschiedenfarbige Lichtbilder auf der Vorlage abgebildet werden, in die unterschiedliche Masken eingerechnet sind.