DE2153842A1 - - Google Patents
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Description
Patentanwälte
Dlpl.-lng. R. DEETZ sen.
Dlpl-ϊη-. K. LAM'.' .ICHT
Dlpl-ϊη-. K. LAM'.' .ICHT
Dr.-i.-i'}. ti. BUETZ Jr.
β München 22, Steinsdorfstr. 10
β München 22, Steinsdorfstr. 10
049-17.739P 28. 10. 1971
Verfahren und Anordnung zur Messung der Konturen von geschwärzten, besonders schwach geschwärzten
Stellen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Messung der Konturen von geschwärzten, besonders schwach geschwärzten
Stellen, die durch Belichtung eines fotografischen Films zustande gekommen sind. Die Erfindung wird mit Vorteil bei der Berechnung
des Schwärzungsgrades von auf einem Röntgenfotogramm exponierten
Schwärzungsstellen angewandt.■
Im allgemeinen wird die Messung des Schwärzungsgrades einer Fläche so vorgenommen, dass die Fläche von einem Lichtstrahl mit
bekannter Intensität beleuchtet wird. Die von der Fläche durchgelassene Lichtmenge wird z. B. mit Hilfe eines Fotomultiplikators
gemessen. Das Verhältnis zwischen der Intensität des durchgelassenen Lichtes und der Intensität des einfallenden Lichtes gibt das
Durchlassvermögen der betreffenden Fläche an. Ein in diesem Zusammenhang oft gebrauchter Ausdruck ist die optische Dichte, die als
- log des Durchlassvermogens definiert wird. Die optische Dichte ist folglich ein dimensionsloser Ausdruck. Das Integral der optischen
Dichte einer begrenzten Fläche ist der Menge des auf der Fläche eines fotografischen Filmes ausgefällten Silbers proportional.
Im Folgenden wird der Ausdruck "absolute optische Dichte" dann angewandt, wenn die Dichte im Verhältnis zu einem Dichteniveau ge-
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messen wird, das im wesentlichen der optischen Dichte eines unbelichteten
Filmes entspricht. Mit dem Ausdruck "relative Dichte" eines Punktes wird dessen absolute optische Dichte, vermindert um die
auf weiter unten beschriebene V/eise extrapolierte absolute optische
Dichte der Punktumgebung, verstanden.
Ein Problem, welches bei Berechnung der Schwärzung der einzelnen Stellen auftritt, ist die Peststellung der genauen Ausdehnung
der betreffenden Stelle, d.h. die Feststellung ihrer Kontur. Dass die Konturfeststellung ein wirkliches Problem ist wird sofort
klar, wenn man sich eine Schwärzungsstelle vorstellt, die im Verhältnis
zum Hintergrund so schwach geschwärzt ist, dass sie kaum hievon unterschieden werden kann. Das Problem ist besonders schwerwiegend
deshalb, weil die Hintergrundsschwärzung in der Umgebung
ψ der betreffenden Stelle nicht konstant ist. Die Verhältnisse sind
nämlich so, dass die Hintergrundsschwärzung in der Umgebung einer Schwärzungsstelle von Punkt zu Punkt schwankt variiert. Diese
Schwankung kann bei Röntgenfotogrammen beispielsweise darauf zurückzuführen
sein, dass nicht vollständig monochromatische Röntgenstrahlung angewendet worden ist.
Wenn sich die absolute Schwärzung einer Stelle der Hintergrundsschwärzung
nähert, konnte man mit den bisher zur Schwärzungsmessung angewandten Geräten, den s.g. Densitometem, und mit Hilfe
der bisherigen Auswertungsprogramme, die Schwärzung schwach geschwärzter Stellen nicht mit der im Prinzip höchst möglichen Genauigkeit
messen. Dies ist als ein Nachteil zu bewerten, da z. B.
fe bei der Bestimmung der Kristallstruktur bei Makromolekülen die Anzahl
der schwach geschwärzten Stellen sehr gross ist. Mit dem erfindungsgemässen
Verfahren und der zugehörigen Anordnung kann bei der Berechnung der Schwärzung von sowohl besonders schwach als auch
mittelmässig geschwärzten Stellen die Genauigkeit gesteigert werden. Erfindungsgemäss wird eine bestimmte Fläche auf einem Film zwecks
Feststellung des optischen Dichtewertes der durchleuchteten Fläche von einem Lichtstrahl in aufeinander folgenden Absuchbewegungen abgesucht.
Wenn das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle festgestellt
wird, werden die bei einem oder mehreren aufeinander folgenden Absuchbewegungen festgestellten Grenzpunkte der Kontur der
Schwärzungsstelle oder eines Teiles dieser Kontur in Form von elektrischen Werten in einem Speicher eingespeichert.
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Natürlich muss das Objekt, dessen Schwärzung gemessen werden
soll, irgendwie definiert sein. Beispielsweise will man ja in die Schwärzungsberechnung nicht irrelevante Stellen, zum Beispiel Fehlerstellen
oder überbelichtete Stellen miteinbeziehen. Erfindungsgemäss
wird das Vorkommen einer Schwärzungsstelle innerhalb der
Grenzen einer bestimmten Fläche in erster Reihe mit Hinsicht auf die Bedingung festgestellt, dass die Ausdehnung der Schwärzungsstelle in der Absuchrichtung des Lichtstrahles zumindest im Bereich
einer Absuchbewegung des Lichtstrahles eine vorbestimmte Länge überschreitet. Erfindungsgemäss wird das Vorhandensein einer
Schwärzungsstelle mit Hinsicht auf die zusätzliche Bedingung festgestellt,
dass die relative optische Dichte der Schwärzungsstelle, zumindest in der gleichen Absuchbewegung, in der die Untersuchung
der Schwärzungsstelle bezüglich der ersten Bedingung vorgenommen wurde, einen vorbestimmten, über der Hintergrundsschwankung liegenden
'.Yert überschreitet, wobei wenn beide Bedingungen für das Vorhandensein
einer Schwärzungssteile gleichzeitig vorkommen, die bei
einer oder mehreren aufeinander folgenden Absuchbewegungen festgestellten Grenzpunkte der Kontur der Schwärzungsstelle als elektrische
Werte in einem Speicher gespeichert werden.
Die erste Bedingung bestimmt also, dass eine Schwärzungs-" stelle eine bestimmte Ausdehnung haben soll, damit ihre Kontur
überhaupt in einem Speicher aufgenommen wird. Dadurch wird verhindert,
dass man später die Schwärzung bestimmter nicht repräsentativer Stellen, z. B. der Fehlerstellen, berechnet. Die zweite Bedingung
bestimmt, dass der maximale relative optische Dichtewerte einer Stelle einen kleinsten vorbestimmten Wert überschreiten muss,
damit die Kontur der Stelle in dem Speicher aufgenommen wird. Dadurch,
dass dieser vorbestimmte Wert über den Schwankungen der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes liegt, wird die Wahrscheinlichkeit
der Ifitrechnung von Fehlerstellen herabgesetzt.
Bei der erfindungsgemässen Schwärzungsberechnung wird ein
Mikrodensitometer mit einem programmgesteuerten Abtastsystem angewandt.
Das eigentliche Messen geht so vor sich, dass ein genau bestimmter Bereich um eine Schwärzungssteile herum vom Lichtstrahl
zum ersten Mal abgetastet werden. Bei der Abtastung wird der Maximalwert der relativen optischen Dichte der Schwärzungsstelle festgestellt.
Ist er grosser als ein vorbestimmter Wert, beispielsweise
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OD = 0,3» schaltet ein Programmsteuerkreis ein erstes Programm ein,
demgemäss die jeweils untersuchte Fläche aufeinanderfolgend ein zweites und ein drittes Mal abgetastet wird. Bei der zweiten Ab- tastung
werden die Grenzpunkte der Stellenkontur gespeichert und bei der dritten Abtastung wird die absolute optische Dichte der
Schwärzungsstelle zwischen den Grenzpunkten seiner Kontur, die bei der zweiten Abtastung gespeichert worden sind, sukzessiv integriert.
Wenn der Wert der relativen optischen Dichte kleiner als der früher erwähnte vorbestimmte Wert ist, so wird ein zweites Programm
eingeschaltet, demgemäss die betreffende Fläche bloss ein zweites Mal abgetastet wird, wobei bei dieser Abtastung die Werte
der absoluten Schwärzung der Stelle sukzessiv integriert werden, diesmal jedoch zwischen Grenzpunkten der Kontur die derjenigen zuletzt
eingespeicherten Schwärzungsstelle gehört, deren Maximalwert der relativen optischen Dichte grosser war, als die gewissen früher
erwähnten vorbestimmten Werte.
Führt das Ergebnis der ersten Abtastung der betreffenden Fläche zu der Feststellung, dass die Stelle eine maximale absolute
Schwärzung aufweist, die den den Wert 1,5 überschreitet, so wird ein drittes Programm eingeschaltet, demgemäss die Abtastung der betreffenden
Fläche unterbrochen wird.
Das erste und auch das zweite Programm werden also bloss unter der Voraussetzung eingeschaltet, dass der Wert der absoluten
optischen Dichte einer Schwärzungsstelle kleiner als 1,5 ist. Bei dem ersten Programm wird der Speicher natürlich gelöscht, bevor die
neuen Grenzpunkt in Form von elektrischen Spannungen dort eingespeichert werden.
Ein sehr wichtiges erfindungsgemässes Kennzeichen ist der
Umstand, dass man vom Speicher die Kontur der zuletzt eingespeicherten Schwärzungsstelle (d.h. der Stelle, deren relativer optischer
Dichtewert grosser als 0,3 und absoluter optischer Dichtewert gleichzeitig kleiner als 1,5 war) "leiht", und als Kontur der
Stelle anwendet, deren relative optische Dichte kleiner als 0,3 ist. Dadurch, dass der Speicher nur dann gelöscht wird, wenn das
erste Programm eingeschaltet wird, hat dies zur Folge, dass die
Stelle, deren Kontur für die Ausleihe in Betracht kommt, immer die im Speicher jeweils gespeicherte Kontur aufweist.
Es ist ferner anzuführen, dass die Veranlassung dazu, dass
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diejenigen Stellen, bei denen der Wert der absoluten optischen Dichte 1,5 übersteigt, nicht mitgerechnet werden, die ist, dass die
zur Anwendung gelangenden fotografischen Filme nicht proportional zur Belichtung geschwärzt werden, wenn die Belichtung so stark ist,
dass die Schwärzung den Wert 1,5 übersteigt. Mit anderen Worten kann man sagen, dass diese Stellen innerhalb des Überbelichtungsbereiches
auf der Schwärzungskurve des betreffenden fotografischen Filmmaterials liegen.
Der vorbestimmte kleinste Schwärzungswert ist gemäss einer
bevorzugten Ausführung der Erfindung empirisch auf OD = 0,3 festgestellt worden, doch die Erfindung ist keineswegs hierauf beschränkt.
Der Grund dafür, dass gerade 0,3 gewählt wurde, ist der, dass bei diesem Wert die Hintergrundsschwankungen im Verhältnis zur
Schwärzung der betreffenden Stelle ausschlaggebende Bedeutung erreichen. Empirisch konnte festgestellt werden, dass der Wert OD =
=0,3 derjenige ist, bei dem die Kontur der nächst vorhergehenden Messtelle "geliehen" und bei der schwächer geschwärzten Stelle angewendet
werden soll.
Weiter oben ist angeführt worden, dass bei der Feststellung des Vorhandenseins einer Schwärzungsstelle die Bedingung beachtet
wurde, dass die relative optische Dichte der Stelle oberhalb der Hintergrundsschwankungen liegt. Der Wert der hier in Betracht zu
ziehenden relativen optischen Dichte (Dix) wird empirisch festgestellt.
Die Berechnung der relativen optischen Dichte setzt Kenntnis der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes sowohl an der betreffenden
Stelle, als auch in deren Umgebung voraus. Bei der Hintergrundsberechnung in diesen Bereichen wird zuerst der Mittelwert
der absoluten Dichte des Hintergrundes im letzten Teil einer Absuchbewegung über das jeweils abgetastete Gebiet festgestellt. Dieser
Mittelwert wird auf Grund des Integrals der absoluten Dichte dividiert mit der Integrationszeit berechnet. Dem Mittelwert entspricht
eine analogische Spannung. Auf ähnliche Weise wird während eines kurzen Abschnittes am Anfang der nächsten Absuchbewegung der
Mittelwert der absoluten Dichte bei dieser Absuchbeweguiig berechnet.
Auch dieser Mittelwert wird in eine Spannung umgesetzt. Zwischen . diese zwei Spannungen wird eine Bezugsspannung linear interpoliert,
die daher als eine Darstellung der optischen Dichte des Hintergrun-
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des angesehen werden kann. Was hiebei eigentlich erhalten wurde ist
daher eine Spannung, die den Wert der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes in jedem jeweils abgesuchten lokalen Gebiet angibt.
Es ist offensichtlich, dass der Wert der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes nicht konstant über die ganze Länge der
Absuchbewegung ist, sondern dass sich die Werte in der Absuchrichtung linear verändern.
Die zur Zeit angewendeten Densitometer arbeiten im allgemeinen mit einem Lichtstrahl, der grössere oder kleinere lokal begrenzte
Partien der Schwärzungsstellen durchleuchtet, worauf ein
Fotomultiplikator das durchgelassene Licht misst. Das vom Fotomultiplikator
erhaltene Signal wird logarithmiert und bildet ein Mass für die absolute optische Dichte des lokalen Gebietes der Schwärzungsstelle.
Bei den vorbekannten Systemen hat man hiebei einen Lichtstrahl angewandt, der nach verschiedenen Methoden jede einzelne
Schwärzungsstelle im Fotogramm abzutasten hatte. Nach einer ersten
Methode blieb der Lichtstrahl hiebei stillstehend, während die fotografische Platte in zueinander winkelrechten x- und y-Richtungen
bewegt wurde. Nach einer zweiten Methode, bei der der Film stillsteht, tastet der Lichtstrahl die Schwärzungsstellen sowohl in
x~ als auch in y-Richtung ab. Die Empfindlichkeitsstabilität und
-genauigkeit ist bei der erstgenannten Methode aussergewöhnlich
gut, während sie bei der zweiten Methode bedeutend schlechter ist. Bei der ersten Methode ist es nach allem zu urteilen unbedingt erforderlich
die grosse Menge der erhaltenen Messungen in einem Dator digitalen Typs zu registrieren oder in einer grossen Magnetbandstation
zu speichern. Bei angemessen Kosten für die anschliessende Databehandlung der Messergebnisse kann .man bei der ersten Methode
keine so gute Auflösung erzielen. Bei der zweiten Methode ist die Auflösung wegen Störstrahlung begrenzt.
Erfindungsgemäss wird ein Abtastsystem angewandt, das die
Vorteile ausnützt, welche von den oberwähnten Methoden geboten werden.
Nach der vorliegenden Erfindung sind jedoch die Nachteile des Abtastsystems im grösst möglichen Ausmass herabgesetzt. Das Anwendungsfeld
des erfindungsgemässen Abtastsystems ist nicht auf Densitometer begrenzt, sondern das System kann auch separat oder in Kombination
mit anderen, beispielsweise elektrischen, mechanischen oder elektromechanischen Einheiten angewandt werden. Gemäss der
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vorliegenden Erfindung tastet ein Lichtstrahl den Film in einer Richtung, der y-Richtung, ab. Der Lichtstrahl wandert auch in einer
zur Abtastrichtung rechtwinkligen Richtung, der x-Richtung, über
den Film hinweg Absuchung. Diese Absuchbewegungen in der x-Richtung haben ein vorbestimmtes Ausmass. Nach Abschluss der x-Absuchung
wird der Lichtstrahl ausgeschaltet und der Film wird in der zur x~ -Richtung rechtwinkligen Richtung, der Abtast- oder y-Richtung, um
ein solches Stück weiterversetzt, welches der Strahlenbreite in y- -Richtung entspricht. Der Strahl wandert mit konstanter Geschwindigkeit
in der Absuchrichtung. Die Filmfläche, die vom Lichtstrahl beleuchtet wird, ist sehr klein im Verhältnis zur Fläche einer
Schwärzungsstelle. Es ist daher eine grosse Anzahl Absuchbewegungen dazu notwendig um die ganze Fläche der Schwärzungsstelle zu bedecken.
Nach einer vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung kann die Anzahl der Absuchbewegungen bis zwischen 20 und 40 betragen.
Das erfindungsgemässe Abtastsystem beinhaltet eine Lampe,
deren ausgestrahltes Licht auf einen länglichen Spalt fokusiert wird, der in einer feststehenden Platte angeordnet ist. Hinter der
feststehenden Platte befindet sich eine sich drehende Scheibe, an deren Umfang eine Anzahl radialer Schlitze angeordnet ist. Die
Schlitze sind in gleichem Winkelabstand von einander am Umfang der Scheibe verteilt. Die Scheibe dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit
und ihre Umfangsschlitze werden an dem länglichen Spalt in
der Platte vorbeigeführt, wodurch ein schmaler Lichtstrahl mit konstantem
Querschnitt zustande kommt, der mit Hilfe einer Spiegel- - und Linsenanordnung auch den fotografischen Film gerichtet wird
und diesen in x-Richtung absucht. Es ist zu beachten, dass der Strahl nicht hin- und her schwingt, sondern immer nur in einer Richtung
über die Filmoberfläche wandert.
llachdem ein Schlitz in der sich drehenden Scheibe an dem
länglichen Spalt in der Platte vorbeigeführt worden ist, bewegt ein
schrittweise arbeitender Motor den Film in der zur Absuchrichtung rechtwinkligen Richtung um ein solches Stück weiter, das genau der
Abmessung des Lichtstrahles in y-Richtung entspricht. Danach wird der nächste Umfangsschlitz in der Scheibe an dem länglichen Spalt
vorbeigeführt und eine neue Absuchbewegung über einem neuen Lokalgebiet
des Filmes beginnt. Das Verfahren wird so lange wiederholt, birj eine vorbestimmte Filmlänge in y-Richtung abgetastet worden ist.
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Danach versetzt ein anderer schrittweise arbeitender Motor den Film
in x-Richtung um ein Stück, welches genau der Länge einer Absuchbewegung in x-Richtung entspricht. Das Verfahren wird wiederholt bis"
die ganze Filmoberfläche untersucht worden ist. Es ist offensichtlich, dass die optische Dichte gleichzeitig damit gemessen wird,
wenn der Lichtstrahl eine Absuchbewegung in x-Richtung durchführt. Es ist auch offensichtlich, dass der schrittweise arbeitende.Motor,
der den Film in y-Richtung bewegt, mit der Drehbewegung der Scheibe
synchronisiert ist.
Wenn die Abtastung einer Schwärzungsstelle vorsichgeht, muss
natürlichrEmpfindlichkeit des Abtastsystems in allen Punkten einer
Absuchbewegung gleich gross sein. Mit anderen Worten kann man sagen, dass zwei identisch geschwärzte Partien zu gleichen Messergebnissen
führen müssen, ungeachtet dessen, an welcher Stelle der Absuchbewegung sich befinden.
Bei der oben angeführten ersten Methode mit dem stillstehenden Lichtstrahl ist die Empfindlichkeit des Abtastsystems konstant,
während sie bei der zweiten Methode (mit dem in zwei Richtungen bewegten Lichtstrahl) entlang der abgetasteten Fläche schwankt. Bei
der zweiten Methode muss eine Empfindlichkeitskompensation in zwei Dimensionen durchgeführt werden. Etwas vereinfacht kann man sagen,
dass jeder einzelnen Absuchbewegung eine besondere Kompensationsfunktion zugeordnet wird. Mit dem erfindungsgemässen Abtastsystem
kann die Genauigkeit beliebig hoch angesetzt werden und zwar mit Hilfe eines einfachen nichtlinearen Kreises, der nur jeweils dann
kontrolliert werden muss, wenn die Lampe des Abtastsystems ausgewechselt wird (etwa nach je 500 Stunden). Es sind natürlich verschiedene
Modifikationen des beschriebenen Systems denkbar. An Stelle der sich drehenden und mit Schlitzen versehenen Scheibe kann
ein hinter der stillstehenden Platte angeordnetes Band mit Schlitzen angewandt werden, welches in Richtung des länglichen Spaltes in
der Platte vorwärtsbewegt wird. Zweckmässigerweise werden die Schlitze im Band winkelrecht zum Spalt in der Platte angeordnet sowie
in gleich grossen Abständen von einander.
Gemäss einer vorgezogen Ausführungsform der Erfindung kann
die Kontur einer Schwärzungsstelle folgenderweise festgestellt werden:
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In einem Vergleichkreis wird die Spannung von dem logarithmierten
Fotomultiplikatorsignal D mit der linear extrapolierten Hintergrundsspannung verglichen. Jedesmal, wenn das logarithmier—
te Fotomultiplikatorsignal an der Hintergrundsspannung vorbei kommt, ändert sich die Polarität des Austrittsignals des Vergleichkreises.
In einem Kreis wird dann die Zeit gemessen, während der das Ausgangssignal des Vergleichskreises positiv ist, wobei diese
Zeit also die Ausdehnung einer gewissen Schwärzungsstelle darstellt.
Wenn diese Zeit einen vorbestimmten Wert t überschreitet, wird ein
Kreis ausgelöst,-welcher, wenn das Ausgangssignal des Vergleichkreises
das nächste Mal seine Polarität ändert, die Koordinaten der jeweiligen Lage des Lichtstrahles über der Schwärzungsstelle feststellt,
d.h. die letzte Koordinate oder den Grenzpunkt der Kontur der Schwärzungsstelle, in Absuchrichtung gesehen. Bei Kenntnis des
Grenzpunktes t. und der Zeit, während welcher das Ausgangssignal
des Vergleichskreises positiv war, kann die in Absuchrichtung erste Koordinate oder der Grenzpunkt t-, der Kontur der Schwärzungsstelle
in dem eben abgetasteten Gebiet festgestellt werden.
Wenn z.B. eine Anzahl (grössenordnungsmässig einige Hundert)
Röntgenfotogramme der Art, welche zur Bestimmung einer einzigen Makromolekularstruktur
angewandt wird, abgetastet wird, werden hundert Tausende von Schwärzungsstellenbestimmungen durchgeführt. Es
ist klar, dass niedrige Kosten der anschliessenden Databehandlung
der Messergebnisse von ausschlaggebender Bedeutung sind. Mit Hinblick auf die Kosten ist es ausserdem vorteilhaft, wenn Analogdarstellung
des Datamateriales angewendet werden kann, d.h. Analogspeicher. Bei der zweiten der früher erwähnten Methoden ist dies im
Prinzip möglich, wogegen bei der ersten Methode dies völlig ausgeschlossen ist. Die vorliegende Erfindung zielt dazu ab, diese Nachteile
durch Anwendung eines vollautomatischen Mikrodensitometers,
in dem das programmgesteuerte Abtastsystem angewandt wird, so weit
wie möglich herabzusetzen. Dank dem kann die zur Nachbehandlung des gewonnen Datamaterials erforderliche Zeit beträchtlich herabgesetzt
werden. Bei praktischen Versuchen hat sich gezeigt, dass die Databehandlungskosten
bei einem Röntgendiffraktionsfilm, der mit einem
halbautomatischen Densitometer, d.h. einem Densitometer mit im Prinzip ähnlichen Funktionen wie ein vollautomatischer, doch ohnevoll
automat is ehe Weiterbeförderung des Rahmens in dem der Film ge-
209821/0891
halten wird, analysiert wurde, drei- bis viermal kleiner sind, als
die Databehandlungskosten bei ähnlichen Filmen, die mit herkömlichen
Densitometern analysiert wurden.
Der Kostenvergleich zwischen einem vollautomatischen Densitometer und einem üblichen Densitometer stellt sich daher schätzungsweise
zu etwa 1:6, wenn man die gewünschte Auflösung mit in Betracht zieht.
Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden. In beiliegenden Zeichnungen ist Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abtastsystems, Fig. 2 ein Blockdiagramm
eines automatischen Densitometers, Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Kreises zur Berechnung des absoluten optischen Dichtewertes
und eines Kreises zur Integration dieser Werte, Fig. 4 veranschaulicht die Abtastung einer Schwärzungsstelle, Fig. 5 zeigt wie die
absoluten optischen Dichtewerte schwanken während einer Absuchbewegung über ein Lokalgebiet der in Fig. 4 gezeigten Schwärzungsstelle, Fig. 5A-F zeigen verschiedene Impulsformen die in verschiedenen
elektrischen Kreisen vorkommen, die zur Analyse des Vorkommens, der Kontur und der Schwärzung einer Schwärzungsstelle
herangezogen werden, Fig. 6 zeigt drei genau bestimmte Gebiete um drei in verschiedenem Ausmass geschwärzte Schwärzungsstellen herum,
Fig. 7 zeigt wie ein genau begrenztes Gebiet nach dem ersten, zweiten und dritten Programm abgetastet wird, Fig. 8 zeigt die Veränderungen
der optischen Dichte einer Schwärzungsstelle winkelrecht zur Absuchrichtung, Fig. 9 zeigt wie der Anfang und das Ende der Kontur
der Schwärzungsstelle bestimmt werden, Fig. 10 zeigt einen Kreis
zur Bildung eines extrapolierten Hintergrundes in einer Schwärzungsstelle und in ihrer Umgebung, Fig. 11 zeigt einen Kreis für
die Programmwahl, Fig. 12 zeigt Koinzidenzkreise für den in Fig. 3 dargestellten Integrationskreis und Fig. 13 zeigt Integrationskreise,
die zur Berechnung der Schwärzung einer Schwärzungsstelle angewandt werden.
In Fig. 1 ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Abtastsystems
nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Lichtquelle 1 strahlt Licht aus, welches auf einen Spalt 2 in einer
feststehenden Platte 3 fokussiert wird. Die Lichtquelle kann beispielsweise aus einer Wolframglühbirne mit länglichem Glühfaden bestehen,
der parallel mit dem Spalt 2 orientiert ist. Hinter der
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feststehenden Platte 3 ist eine Scheibe 4 drehbar angeordnet, die eine Anzahl Schlitze 5 aufweist. Die Schlitze sind in gleich grossen
gegenseitigen Abständen um den Umfang der Scheibe herum verteilt und verlaufen in radialer Richtung. Der Winkelabstand zwischen
jedem Schlitz 5 soll gleich gross oder grosser als die Länge des Spaltes 2 in der Scheibe 3 sein. Bei Drehung der Scheibe 4 in
Richtung des Pfeiles 10 kommt ein schmaler Lichtstrahl 9 zustande, der in Fig. 1 von links nach rechts wandert entlang des Spaltes 2.
Nachdem der Lichtstrahl rechts "verschwunden" ist, d.h. wenn der ganze Spalt 2 von der Fläche zwischen zwei benachbarten Schlitzen
5 in der Scheibe 4 verdeckt wird, taucht der Lichtstrahl von neuem im linken Teil des Spaltes 2 auf. Der Lichtstrahl wird dann von einer
Linsen- und Spiegelanordnung 6 auf einen fotografischen Film 7
abgelenkt, der vom Lichtstrahl durchleuchtet wird. Die Scheibe 4 wird von einem nicht gezeigten Motor mit konstanter Drehzahl angetrieben.
Der Lichtstrahl wird daher mit konstanter Geschwindigkeit über die Filmoberfläche hinweg geführt. Es besteht also ein lineares
Verhältnis zwischen einerseits der Strecke, welche vom Lichtstrahl in Absuchrichtung χ über die Filmoberfläche hinweg zurückgelegt
wird und anderseits der Zeit, welche vom Strahl 9 zur Zurücklegung dieser Strecke benötigt wird.
Diese lineare Verhältnis wird für bestimmte weiter unten beschriebene
Lage- und Zeitbestimmungen ausgenützt und ermöglicht ausserdem einer sehr genaue Konstruktion der weiter unten beschriebenen
Integrationseinheiten, da die zur Schwärzungsberechnung erforderliche Integration leichter mit Hinblick auf die Zeit als auf
die Länge durchgeführt werden kann. Die Länge des Spaltes 2 richtet sich nach der gewünschten Länge der Absuchbewegung in Absuchrichtung
x. Zur Erzielung höchster Genauigkeit kann der Spalt 2 zweckmässigerweise achwach gekrümmt sein. Der Krümmungsradius des Spaltes
2 kann hiebei zweckmässigerweise mit dem Radius der Drehscheibe 4 zusammenfallen. Die Breite des Spaltes 2 und der Schlitze 5 richtet
sich nach dem gewünschten Auflösungsvermögen. Bei einem Ausführungsbeispiel war die Dimension der Strahlung 40 χ 40 jum in .der
Filmebene. Andere Dimensionen können leicht erzielt werden durch •Austausch des Objektivs oder der Platte 3 und Scheibe 4 gegen andere
Objektive, Platten resp. Scheiben. Bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung kann die Drehscheibe 4 durch ein endloses
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Band ersetzt werden, dass mit konstanter Geschwindigkeit hinter dem
Spalt 2 umläuft.
Auf dem fotografischen Film 7 ist beispielsweise ein Röntgenfotogramm
exponiert. Der Film 7 ist zwischen zwei Glasscheibenin einem nicht dargestellten Rahmen eingespannt, der in zwei zueinander
winkelrechten Richtungen bewegt werden kann. Ein im Blockdiagramm in Fig. 2 schematisch gezeigter schrittweise arbeitender
Motor 13 treibt den Rahmen in y-Richtung an und ein anderer . schrittweise arbeitender Motor 14 in x-Richtung. Jedesmal wenn der
Lichtstrahl 9 eine Absuchbewegung in x-Richtung zurückgelegt hat, wird der schrittweise arbeitende Motor 13 eingeschaltet und bewegt
den Rahmen um einen Schritt in y-Richtung vorwärts. Die Länge eines Schrittes in y-*-Richtung soll im wesentlichen der Strahlenbreite Ay
in y-Richtung entsprechen. Wenn eine ganze Abtastung des in Fig. 1 tk mit gestrichelten Linien in y-Richtung angedeuteten Bandes durchge-
* führt worden ist, wird der schrittweise arbeitende Motor 14 von einer
nicht dargestellten Reihenwechselanordnung eingeschaltet und bewegt den Rahmen um einen Schritt in x-Richtung weiter. Die Länge
dieses Schrittes entspricht zum Beispiel dem Abstand zwischen zwei im Röntgenfotogramm vorkommenden Reihen von Schwärzungsstellen.
Hierauf beginnt die reihenweise Absuchung in x-Richtung des benachbarten Bandes durch den Licht strahle auf die oben beschriebene 7/eise.
Wenn eine Absuchbewegung in x-Richtung abgeschlossen wird, werden von einem in Fig. 2 mit 12 bezeichneten zentralen Synchronisierungskreis
Synchroni si erungs- oder Uhrimpulse abgegeben. Dieser zentrale Synchronisierungskreis 12 kann nach einer bevorzugten Ausfüh—
rungsform der Erfindung von einer in Fig. 1 dargestellten Fotozelle
W 8 gebildet werden, die stationär auf der Platte 3 hinter der Schlitzscheibe 4 angeordnet ist, wobei diese Schiebe zwecks Aktivierung
der Fotozelle 8 von einer weiteren nicht dargestellten Lichtquelle beleuchtet wird. Jedesmal wenn ein Schlitz 5 im Lichtweg
der genannten nicht dargestellten Lichtquelle liegt, gibt die Fotozelle einen Uhrimpuls ab. Die Fotozelle wird auf der Platte 3
beispielsweise in so einer Lage angeordnet, dass eine Uhrimpuls unmittelbar danach abgegeben wird, wenn der Lichtstrahl eine Absuchbewegung
über die Filmoberfläche begonnen hat.
Ein Teil des auf den Film 7 einfallenden Lichtes wird vom Film durchgelassen. Das Verhältnis zwischen der Intensität des
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durchgelassenen und des einfallenden Lichtes wird mit Hilfe eines
in Pig. 3 dargestellten Fotomultiplikators 11 gemessen. Der Potomultiplikator 11 gibt einen Strom ab, der proportional zur Durchlässigkeit
ist. Der Strom vom Potomultiplikator wird in einem entsprechend gekuppelten Operationsverstärker 21 zu Spannung umgesetzt.
Die vom Verstärker 21 erhaltene Spannung wird in einem zweiten Operationsverstärker 22 logarithmiert, so dass die Ausgangsspannung
dieses zweiten Verstärkers di.e absolute optische Dichte der jeweils durchleuchteten Pilmfläche angibt. Die Aus-'
gangsspannung des- logarithmiertenden Operationsverstärkers 22 wird
in einem Operationsverstärker 23 verstärkt.
Wenn man das Integral der absoluten optischen Dichte der . durchleuchteten Filmoberfläche messen will, wird die Ausgangsspannung
des Verstärkers 23 über einen Schalter 25 am Eingang eines Integrationskreises 24 angelegt. Der Schalter 25 ist normal
offen. Bei der Integration, wenn der Schalter 25 also geschlossen ist, wird ein zum Integrationskreis 24 parallel gekuppelter Kondensator
26 bis zu einer Spannung geladen, deren Grosse ein direktes Mass für die das Integral der absoluten Schwärzung des während
einer x—Absuchbewegung durchleuchteten lokalen Gebietes in einer
Schwärzungsstelle ist. Es ist zu beachten, dass diejenigen Zeitabschnitte,
während denen der Schalter 25 geschlossen ist, denjenigen Teil einer Absuchbewegung in x-Richtung bestimmen, während dem die
Integration durchgeführt werden soll. Da die Absuchgeschwindigkeit konstant ist, ist die Zeit, während der die Integration durchgeführt
wird, direkt proportional zu der Strecke, welche vom Lichtstrahl während einer Absuchbewegung in x-Richtung über der Filmoberfläche
zurückgelegt wird.
Es wurde bereits früher angeführt, dass die Empfindlichkeit des Abtastsystems über den ganzen Absuchbereich hinweg gleich gross
sein muss. Unter Empfindlichkeit wird hiebei das Verhältnis zwischen der Durchlässigkeit des Filmes und der der absoluten optischen
Dichte entsprechenden Spannung verstanden. Zur Korrektion vorkommender Empfindlichkeitsschwankungen wird das Linsenssystem 6
so gewählt und angeordnet, dass der Spalt 2 in der Ebene des Films 7 abgebildet wird. Ein zweites nicht dargestelltes ähnliches Linsenssystem
wird zwischen dem Film und dem Fotomultiplikator ange-· ordnet und hierbei so gewählt, dass es das erste Linsenssystem auf
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der Kathode des Fotomultiplikators abbildet. Dadurch wird erreicht,
dass der im Spalt 2 wandernde Lichtstrahl während der ganzen Absuchbewegung im wesentlichen auf der gleichen Fläche der Fotomultiplikatorkathode
abgebildet wird. Das hat zur Folge, dass gleiche Lichtintensität immer gleich grossen Strom im Fotomultiplikator
hervorruft. Da der Querschnitt des abgelenkten Lichtstrahles auf der Filmfläche in allen Punkten der Absuchbewegung gleich gross
ist, braucht irgendeine Kompensation mit Hinblick auf veränderlichen Querschnitt nicht erfolgen. Weil jedoch im optischen System
immer Fehler auftreten, muss eine weitere Korrektion vorgenommen werden, damit die Empfindlichkeit entlang der ganzen Ablenkungsbahn
konstant bleibt. Diese Korrektion geschieht erfindungsgemäss derart, dass am Eingang des Verstärkers 23 eine Kompensationsspan-(P
nung solcher Beschaffenheit angelegt wird, dass wenn der Lichtstrahl zu Kontrollzwecken eine Absuchbewegung nur in der Luft
durchführt, d.h.. wenn der Film aus dem Rahmen herausgenommen wird
und die Durchlässigkeit gleich 1 ist, das Ausgangssignal des Verstärkers
23 die ganze Zeit lang resp. während einer Absuchbewegung konstant bleibt. Diese Kompensationsspannung wird von einem nichtlinearen Kreis 71 geliefert der bei 73 mit einer sägeblattförmigen
Spannung gespeist wird, die synchron mit jeder Absuchbewegung gestartet
wird. Der nichtlineare Kreis 71 weist ferner eine Anzahl Justiereingänge 72 auf, von denen ein jeder einer gewissen Position
oder einer gewissen Lage des Lichtstrahles in einer Absuchbewegung zugehört. Diese Justiereingänge werden mit Korrektionsspannungen
gespeist, welche bei Einstellung des nichtlinearen Kreises z.B. mittels nicht dargestellter Potentiometer geändert werden. Da jeder
Eingang 72 einem bestimmten Punkt der Absuchbewegung zugehört, ist es durch entsprechende Einstellung der verschiedenen Potentiometer
möglich, eine konstante Ausgangsspannung vom Verstärker 23 zu erhalten,
wenn der Lichtstrahl zu Einstellungszwecken eine Absuchbewegung
in der Luft durchführt. 'ffBnn dies erzielt ist, ist das ganze
Abtastsystem also korrigiert was die Empfindlichkeit anbelangt, und die Empfindlichkeit wird bei der Untersuchung eines Films in jedem
Punkt einer Absuchbewegung gleich gross sein. Durch Vergrösserung der Anzahl der Eingänge 72 des nichtlinearen Kreises 71 kann man
eine beliebig hohe Korrektionsgenauigkeit erhalten. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist auch über dem Kondensa-
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tor 26 ein Schalter 27 angeordnet. Der Schalter 27 dient zur Nullstellung
des als Analogspeicher dienenden Kondensators 26. Diese Nullstellung wird mit Hilfe eines Uhrimpulses von der zentralen
Synchronisierungseinheit 12 (Fig. 2) durchgeführt. Bevor die Nullstellung
des Kondensators 26 zustande kommt, wird gemäss einer vorgezogenen Ausführungsform der Erfindung die im Kondensator "befindliche
Information auf einem Informationsträger 20 (Fig. 2) übertragen, nachdem sie zuerst beispielsweise in einem Analog-Digital-Umwandler
18 in Digitalform und in einem Eingabekreis 19 in Serieninformation umgewandelt worden ist.
Zur Berechnung der Schwärzung einer Schwärzungsstelle genügt
es nicht, bloss das Integral seiner absoluten optischen Dichte zu bestimmen, sondern man muss auch das Integral der absoluten optischen
Dichte seiner Umgebung feststellen, wie weiter unten näher erläutert sein wird.
Bevor die Kreise, welche das Öffnen und Schliessen des Schalters 25 steuern, beschrieben werden, soll an Hand der Fig. 4
und 5 vorerst erklärt werden, wie die optische Dichte in einer Schwärzungsstelle 28 und in ihrer Umgebung gemessen wird. Wenn der
Lichtstrahl 9 die Schwärzungsstelle 28 und deren Umgebung in x- -Richtung reihenweise abtastet, verändert sich die Ausgangsspannung
des Verstärkers 23 gemäss der in Fig. 5 dargestellten Kurve 31· Die
Kurve ist in einem Diagramm eingezeichnet, dessen senkrechte Achse die optische Dichte und waagrechte Achse die Zeit, d.h. die vom
Lichtstrahl während einer x-Absuchbewegung zurückgelegte Strecke, angibt. Aus dem Diagramm in Fig. 5 geht hervor, dass die optische
Dichte des Hintergrundes entlang der Absuchrichtung des Lichtstrahles 9 schwankt. Bei der Berechnung des Integrals der relativen optischen
Dichte der Schwärzungsstelle 28 soll das Integral der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes eliminiert werden. Was also
gemessen werden soll ist diejenige Fläche, die über der absoluten Dichte des Hintergrundes, jedoch unter der dargestellten Kurve
31 liegt. Bei den früheren Messmethoden hat man die Schwankungen der optischen Dichte in der nächsten Umgebung der Schwärzungsstelle
28 nicht ausreichend beachtet, sondern man hat den Durchschnittswert der optischen Dichte des Hintergrundes in ziemlich entfernten
Punkten in Betracht gezogen, was als einen mehr oder minder grob geschätzten Wert der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes
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darstellen musste. Die Genauigkeit dieses Verfahrens lässt zu wünschen
übrig. Schwärzungsstellen mit niedriger optischer Dichte wurden unter anderem bei der abschliessenden Schwärzungsberechnung·
gar nicht beachtet. Nach der vorliegenden Erfindung wird die Schwärzung einer Schwärzungsstelle auf solche Art bestimmt, dass
grösst mögliche Rücksicht auf den Hintergrund genommen wird, und
dies auch dann, wenn die Kontur der Schwärzungsstelle kaum zu erkennen
ist.
Bei der Bestimmung der Schwärzung sollen natürlich irrelevante Stellen, z.B. Fehlerstellen, überbelichtete Stellen und Ähnliches
nicht mitgerechnet werden. Man muss daher ein Kriterium aufstellen was die Beschaffenheit der einzelnen Stellen, die mitgerechnet
werden sollen, anbelangt. Eine erste Bedingung die erfüllt w werden soll ist die, dass die Stelle in Absuchrichtung des Lieht-Strahles
eine Ausdehnung aufweisen soll, die grosser ist als ein gewisser vorbestimmter Wert. Eine weitere Bedingung, die erfüllt
werden soll ist die, dass relative optische Diehtewert der betreffenden Stelle zumindest bei einer Absuchbewegung einen vorbestimmten,
über der Hintergrundsschwankung liegenden Wert (Dix) überschreitet.
Eine dritte Bedingung die erfüllt werden soll ist die, dass die Ausdehnung der betreffenden Stelle winkelrecht zur Absuchrichtung
grosser als eine vorbestimmte Länge sein soll. Die angeführten Bedingung für das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle
sollen gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gleichzeitig erfüllt werden, damit eine Schwärzungsstelle gemessen
wird.
Empirisch konnte festgestellt werden, dass das Vorkommen
einer Schwärzungsstelle nicht mit Sicherheit vorausgesagt werden
kann, wenn die maximale relative optische Dichte der Schwärzungsstelle 0,3 unterschreitet. Gleicherweise konnte empirisch festgestellt
werden, dass eine Stelle, deren maximale absolute optische Dichte den Wert 1,5 überschreitet, nicht beachtet werden soll, da
eine solche Stelle so stark geschwärzt ist, dass ihre Schwärzung nicht mehr der Belichtung proportional ist.
Erfindungsgemäss wird der belichtete Film folgenderweise abgetastet.
Ein genau begrenztes Gebiet um eine Schwärzungsstelle herum wird zum ersten Mal vom Lichtstrahl 9 abgetastet. Fig. G
zeigt einen Abschnitt eines Filmes und drei genau bestimmte Gebiete
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Ί7
um drei in verschiedenem Ausmass geschwärzte Stellen herum. In diesem
Fall werden die genau bestimmten Gebiete mit y.. -* y?, y? —^y-,,
y, -# y. bezeichnet. Alle Gebiete haben die gleiche Ausdehnung X1
—»Xp in x-Richtung. Bei der ersten Abtastung, Moment 1, des ersten
Gebietes y.. —» y2 wird das Vorhandensein einer Stelle mit gut definierter
Kontur und die relative optische Dichte dieser Stelle untersucht. Wenn die maximale relative optische Dichte grosser als
0,3 und gleichzeitig die absolute optische .Dichte kleiner als 1,5
ist, veranlasst ein in Fig. 11 dargestellter Programmsteuerkreis
47 das Abtastsystem nach einem ersten Programm zu arbeiten. Gemäss diesem ersten Programm versetzt der schrittweise arbeitende Motor
13 den Piahmen und damit den Film 7 zurück in die Ausgangslage y^
der Abtastung, wenn die Abtastung in y-Richtung in der Lage y^ abgeschlossen
worden ist. Hierauf beginnt eine zweite Abtastung (Moment 2) des Gebietes y..—>y?, während der die Bestimmung der Koordinaten
der Kontur der betreffenden Stelle, Löschung eines für die Koordinatenspeicherung vorgesehenen Speichers, der vorzugsweise
vom Analogtyp ist, und Eingabe der Koordinaten in den Speicher vorgenommen wird.
'.Venn die zweite Abtastung des Gebietes y1 —* y2 abgeschlossen
ist, kehrt der Rahmen gemäss dem ersten Programm wieder in die Ausgangslage y. zurück und eine dritte Abtastung (Moment 3) des
Gebietes y.,—»y? beginnt. Bei dieser dritten Abtastung des Gebietes
wird die Integration der absoluten optischen Dichte der Schwärzungsstelle 28, die Integrationen der absoluten optischen Dichte
der Umgebung der Stelle 28, sowie auch die Integration gewisser anderer, weiter unten angeführter Grossen, die zur endgültigen Berechnung
der Schwärzung der Schwärzungsstelle benötigt werden,
durchgeführt. Wenn die dritte Abtastungdes Gebietes y.. —» y2 abgeschlossen
worden ist, bewegt der schrittweise arbeitende Motor 13 den Rahmen zum nächsten unmittelbar anschiiessenden, in Fig. 6 dargestellten
genau bestimmten Gebiet y„—>y_, das zuerst mit Hinsicht
auf die relative optische Dichte der Schwärzungsstelle abgetastet wird. Ein Vergleichskreis 45 (Fig. 4) gibt ein Signal ab, wenn die
absolute Dichte der betreffenden Stelle 1,5 überschreitet und der Programmsteuerkreis 47 veranlasst das Abtastsystem nach einem dritten
Programm zu arbeiten, demgemäss der Rahmen unmittelbar zum
nächsten genau bestimmten Gebiet, in diesem Fall y->—}y*, weiter
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beweg wird, damit dieses Gebiet mit Hinblick auf das Vorkommen repräsentativer
Schwärzungsstellen und die Untersuchung ihrer absoluten optischen Dichte abgetastet werden kann.
Beispielsweise sei angenommen, dass die Schwärzungsstelle im Gebiet y->-"* Ya eine 0,3 unterschreitende maximale relative optische
Dichte aufweist. Bei dieser ersten Abtastung des Gebietes y-*—» y.
stellt der in Fig. 11 dargestellte Vergleichskreis 46 fest, dass
die maximale relative optische Dichte die Schwärzungsstelle 0,3 unterschreitet und der Programmsteuerkreis 47 veranlasst, das Abtastsystem
nach einem zweiten Programm zu arbeiten, dem gemäss bloss
die oben angeführten Momente 1 und 3 durchgeführt werden. Wenn die erste^Abtastung von Υ->-+Υλ abgeschlossen ist, ist das Abtastsystem
so programmiert, dass aus dem Speicher die Koordinaten der nächst zuvor eingespeicherten Kontur deren maximale relative
optische Dichte grosser als 0,3 und maximale absolute optische Dichte kleiner als 1,5 war, herausgeholt werden. Bei der zweiten
Abtastung des Gebietes y^—>y^ wird die Integration der optischen
Dichte der Schwärzungsstelle mit Hilfe der aus dem Speicher geliehenen Koordinaten auf gleiche "/eise durchgeführt, wie unter Moment
3 im ersten Programm angeführt worden ist. Gemäss dem zweiten Programm "leiht" man also aus dem Speicher die Koordinaten der nächst
zuvor vorkommenden Stelle, die eine maximale relative optische Dichte grosser als 0,3 und eine maximale absolute Dichte kleiner
als 1,5 hat.
Die Anzahl solcher Koordinaten, die im Speicher gespeichert fe sind, beträgt bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bis etwa
40. Diese Koordinaten sind in 40 separaten, als Speicherelemente dienenden Kondensatoren gespeichert. Die Kondensatoren sind dem in
Fig. 3 dargestellten Kondensator ähnlich. Wenn die zweite Abtastung
des dritten genau bestimmten Gebietes ¥■>--*■ Yλ abgeschlossen
ist und somit das Integral I-n der absoluten optischen Dichte dieser
Schwärzungsstelle, das Integral I-g der absoluten optischen
Dichte der Umgebung der Schwärzungsstelle, und gewisse andere
Integrale bestimmt worden sind, werden diese Integralwerte über den A-D-Umwandler 18 und die Einleseeinheit 19 auf ein Lochband
20 eingelesen. Darauf beginnt die Abtastung des nächstfolgenden genau bestimmten Gebietes gemäss Moment 1.
Um die relative optische Dichte der Schwärzungsstelle bei
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der ersten Abtastung eines Gebietes bestimmen zu können, wird erfindungsgemäss
ein kontinuierlicher Vergleich des Ausgangssignales
des Verstärkers 23 mit einem Signal durchgeführt» welches die absolute
optische Dichte des Hintergrundes darstellt. Dieser Vergleich wird kontinuierlich durchgeführt während jeder Absuchbewegung in x-
-Richtung.
An Hand der Fig. 5 und 10 wird nun erläutert, wie eine Spannung extrapoliert werden kann, welche die absolute optische Dichte
des Hintergrundes darstellt. Der in Fig. 10 dargestellte Operationsverstärker 33 bestimmt den Mittelwert des Hintergrundes zwischen
den Zeiten t.. und t? (dargestellt in Fig. 5)· Der Schalter
38 ist also im Zeitabschnitt t.. - t^ geschlossen. Der Schalter 39,
der zur Nullstellung des dargestellten Kondensators benutzt wird, ist zwischen den Zeitintervallen t'p- und t1 geschlossen. In einem
zweiten Operationsverstärker 34 wird der Mittelwert des Hintergrundes
zwischen den Zeitpunkten t·^ und t'g gebildet. Der dem Operationsverstärker
34 zugehörende Schalter 41 wird also während des Zeitintervalles tV - tV geschlossen. Der über dem Operationsverstärker
34 gekuppelte Kondensator mit Hilfe wird des Schalters 4°
während des Zeitintervalles tj- - tp nullgestellt. Bevor die Nullstellung
desjenigen Kondensators, der zum Operationsverstärker 35 gehört, beginnt, wird seine Spannung B2 über den Operationsverstärker
35 auf den Kondensator des letztgenannten Verstärkers übergeführt. Diese Überführung wird ebenfalls von einem Schalter 42 gesteuert,
der also während der Zeit tp - t'g geschlossen ist. Wenn
die Überführung abgeschlossen ist, wird der über dem Operationsverstärker 34 gekuppelte Kondensator nullgestellt. Im Operationsverstärker
36 entsteht danach eine sägeblattförmige Spannung k.t zwischen
den in Fig. 5 angegebenen Spannungen B0 und B1 mit einer
TJ _ T) C. \
Steilheit v _ 2 ~ 1 . Die Konstante RC wird so gewählt, dass sie
Ά - RC
dem Zeitintervall te - t~ entspricht. Diese sägeblattförmige Spannung
wird am Eingang des Operationsverstärkers 37 angelegt, wobei einem anderen Eingang dieses Verstärkers der Spannungswert zugeführt
wird, welcher der optischen Dichte der jeweils durchleuchteten Filmoberfläche entspricht. Vom Operationsverstärker 37 erhält
man also ein Signal, welches mit Hilfe der in Fig. 10 und 5 angewendeten Bezeichnungen folgenderweise verzeichnet werden kann:
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B - D = EL +/(B2 " B1) (RC^/t ~ 1^ was weiter zu B = B1 +/(B2 "
- B1)(RC)T t umgewandelt werden kann.
Im Zeitpunkt t« während einer x-Absuchtewegung setzt also
die vom Operationsverstärker 37 erhaltene sägeblattförmige Spannung mit einem Anfangswert B1 ein. Die Ausgangsspannung wächst linear
an bis zum Wert B?, der in der Zeit t,- erreicht wird. Auf
diese Weise wurde also eine Spannung extrapoliert, die der absoluten optischen Dichte des Hintergrundes entspricht und in Fig. 5
mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet ist.
In Fig. 11 ist der Programmsteuerkreis dargestellt, der bei
der ersten Abtastung eines genau bestimmten Gebietes benützt wird.
Der Programmsteuerkreis besteht, wie bereits erwähnt, aus zwei Vergleichskreisen 45, 46. Im Vergleichskreis 46 wird kontinuierlich
die relative optische Dichte, d.h. die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers
37 mit einem Bezugsspannungswert, welcher der relativen optischen Dichte 0,3 entspricht, verglichen. Wenn es gilt
dass I) - (B + 0,3)7 0, gibt der Vergleichskreis ein Signal ab, welches den eigentlichen Programmsteuerkreis 47 in einen Zustand
versetzt, der herbeiführt, dass das Abtastsystem nach dem ersten Programm arbeitet. Auf entsprechende Weise wird im Vergleichskreis
45 die absolute optische Dichte mit einem vorbestimmten Bezugsspan— nungswert kontinuierlich verglichen, welcher der absoluten optischen
Dichte 1,5 entspricht. Wenn es gilt, dass D - 1,5 >Ό, so
wird in diesem Fall ein Signal abgegeben, welches den Programmsteuerkreis 47 in eine Lage bringt, dergemäss das Abtastsystem
nach dem dritten Programm arbeitet. Kommt keines der beiden Signale vor, so veranlasst der Programmsteuerkreis 47 das Abtastsystem nach
dem zweiten Programm zu arbeiten.
Die Berechnung der Koordinaten einer Schwärzungsstelle, d.h.
ein Teil des in Fig. 2 dargestellten Momentes 2, geschieht derart, dass vom Ausgangssignal D des Verstärkers 23 (Fig. 3) die extrapolierte
Hintergrundsspannung 30 subtrahiert wird, wonach das Resultat
in einem in Fig. 9 dargestellten Vergleichskreis 60 kontinuierlich mit einer Spannung verglichen wird, die einer relativen optischen
Dichte AD entspricht. Diese Spannung AD wird durch die Linie
32 in Fig. 5 dargestellt.AD wird so gewählt, dass die Hintergrundsschwankung
womöglich unter dieser Linie 32 liegt. Wenn die Kurve 31 die Linie 32 überschreitet, verändert sich die Polarität
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des Ausgangssignals des Vergleichskreises 60 auf die Art, welche aus der Fig. 5 ersichtlich ist. Es ist offensichtlich, dass die
Dauer der positiven Periode der Ausgangsspannung direkt der Ausdehnung
des lokalen Gebietes des Schwärzungsstelle entspricht. Wenn
diese Periode ausreichend lang ist um das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle mit Sicherheit feststellen zu können, ist es offensichtlich
möglich bei Kenntnis der Länge der Periode und des Zeitpunktes, in welchem die Polaritätsveränderung eingetreten ist,
die Koordinaten der Konturen der in Fig. 4 dargestellten Schwärzungsstelle 28 zu berechnen. Jeweils wenn eine Polaritätsveränderung
vom Negativen ins Positiven eintritt, setzt ein Sägeblattspannungsgenerator 61 ein, dessen Ausgangsspannung sofort zu Null hin
absinkt, wenn eine Polaritätsänderung vom Positiven ins Negative eintritt, mit Ausnahme des Falles, wenn die Ausgangsspannung des
Sägeblattspannungsgenerators 61 eine vorbestimmte Amplitude überschritten hat, die der in Fig. 5b dargestellten Zeit t entspricht.
Wenn die Ausgangsspannung des Sägeblattspannungsgenerators 61 die der Zeit t entsprechende Spannung überschreitet, so wird der Generator
61 bei dem jeweiligen Amplitudenwert gesperrt, wie dies in Fig. 5b mit kt~. bezeichnet ist. Dieser Spannungswert wird in einem
nicht dargestellten Analogspeicherelement gespeichert. Gleichzeitig mit dem Durchgang des Lichtstrahles 9 durch denjenigen Punkt der
Filmoberfläche, der dem Zeitpunkt t = 0 entspricht, wird ein ande - "
rer Sägeblattspannungsgenerator 65 angelassen, dessen Ausgangsspannung nicht früher abgesperrt wird, bevor der Generator 61 abgesperrt
wird. Dieser zweite Generator 65 gibt eine Ausgangsspannung
ab, die proportional der Länge in x-Richtung ist, welche vom Lichtstrahl
bei jeder Absuchbewegung über der Filmoberfläche zurückgelegt worden ist. Es wird natürlich vorausgesetzt, dass die Spannungen
dieser zwei Generatorn gleiche Steilheit haben. Die Ausgangsspannung des zweiten Generators 65 wird somit im Zeitpunkt t. gesperrt
und ist in Fig. 5D dargestellt. Diese Spannung ist mit kt» bezeichnet und stellt daher ein Mass der zweiten Koordinate des
lokalen Gebietes in der Schwärzungsstelle dar, gerechnet in x-Abouchrichtung.
Diese zweite Koordinate wird in einem separaten Speieherelement 67 gespeichert.
Dadurch, dnss in einem Subtrnktionskreis 64 von der Spannung
kt, die "pannung kfc,. abgezogen wird, erhält man die erste Koordi-
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nate t^ der Kontur des jeweils abgetasteten lokalen Gebietes, gerechnet
in x-Absuchrichtung. t^ wird in einem Kreis 64 zu weiter
unten angeführten Zwecken modifiziert oder verkürzt. Die modifizierte Koordinate t^ - t^ wird in einem separaten Speicherelement
66 eingespeichert.
Die Integration der optischen Dichte einer Schwärzungsstelle
geht folgenderweise vor sich:
Wenn der Lichtstrahl beim dritten Moment sukzessiv das früher, d.h. beim Moment 2, abgesuchte genau begrenzte Gebiet absucht,
beginnt ein in Fig. 12 dargestellter Vergleichskreis 48 einen kontinuierlichen
Vergleich des im Speicher 66 gespeicherten Spannungswertes, welcher der modifizierten Koordinate t, - t, entspricht,
mit einer Sägeblattspannung, die von einem Sägeblattspannungsgenerator 49 geliefert wird. Die Sägeblattspannung wird bei Beginn jeder
x-Absuchbewegung von einem Uhrimpuls aus dem zentralen Synchronisationskreis 12 ausgelöst. Dieser Uhrimpuls wird dem mit einem
Pfeil bezeichneten Eingang des Generators 49 zugeführt. Auf gleiche
Weise wird in einem zweiten Vergleichskreis 50 die Spannung k.t. kontinuierlich mit der genannten Sägeblattspannung verglichen, deren
Amplitude somit der x-Lage des jeweils durchleuchteten Punktes
im lokalen Gebiet entspricht. Bei Kenntnis der Steilheit der Sägeblattspannungen,
der Koordinate t-. - t,, der Koordinate t, und der
Länge des Impulses t, werden in einem Sägeblatts- und Koinzidenzkreis 51 der Zeitintervall tR (Fig. 5F), während dem der Schalter
25 zwecks Integration der Dichtewerte der Schwärzungsstelle geschlossen sein soll, und die Zeitintervalle t^.. und t-go» d-ie weiter
unten beschrieben werden, bestimmt. Die im Kondensator 26 gespeicherte Ladung entspricht somit der Summe sukzessiver Teilladungen,
die unter aufeinander folgenden x-Absuchbewegungen zwischen z.B. den in Fig. 4 dargestellten Punkten b - c eingespeichert worden
sind.
Der Anfang resp. das Ende einer Konturregistration in der
zur Absuchbewegung winkelrechten Richtung, d.h. in y-Richtung, wird
von dem in Fig. 9 dargestellten Kreis bestimmt. In dem polaritätsempfindlichen Kreis 60 wird die Spannung D - B in einem Vergleichskreis
63 mit einer Spannung verglichen, welche dem genannten vorbestimmten Wert Dix der relativen optischen Dichte, der unter dem
Wert 0,3, aber oberhalb der Hintergrundsschwankung liegen soll,
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entspricht. Die Ausgangssignale der Komparatorkreise 61 und 63 werden
in einem Vergleichskreis '62 verglichen, dessen Aus gangs signal
somit angibt, wann die Kontur in y-Richtung beginnt und wann sie endet. Die Länge des Ausgangssignales wird mit einer vorbestimmten
Grosse, .beispielsweise einer Zahl, verglichen, welche die kleinste
Anzahl der Absuchbewegungen angibt-, welche dazu notwendig sind, um zu bestimmen ob die Breite der Schwärzungsstelle in y-Richtung
grosser als eine kleinste vorbestimmte Länge ist. Bei einer vorgezogen
Ausführungsform der Erfindung sollen beide Bedingungen
gleichzeitig erfüllt werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit herabgesetzt wird, dass Konturen nicht repräsentativer Stellen registriert
werden.
In einem in Fig. 13 gezeigten Integrationskreis 55 wird die absolute optische Dichte der nächsten Umgebung einer Schwärzungsstelle, z.B. der Stelle 28 in "Pig. 4, integriert. Somit wird die
Integration eines unterbrochenen Bandes 29 (Fig. 4) um die Schwärzungsstelle herum durchgeführt. Zur weiteren Verbesserung der
Schwärzungsberechnung kann das Abtastsystem veranlasst werden, eine kleinere Anzahl zusätzlicher Absuchbewegungen ausserhalb des Gebietes
b - c durchzuführen. Die Integration wird während der in Fig. 5F dargestellten Zeitintervalle t-^.. und t„2 durchgeführt, die somit
"Stücke" des genannten Bandes 29 darstellen. Die Länge resp. Lage der Zeitintervalle t,,.. und t„2 wird im Verhältnis zu dem in Fig. 5E
dargestellten Zeitintervall t„ der Schwärzungsstelle gewählt. Der
im analogischen Integrationskreis 55 (Fig. 13) angeordnete und als Speicherelement dienende Kondensator nimmt alle Ladungen auf, die
während der Integrationsperioden t-n.. und tR? bei Absuchbewegungen
in x-Richtung zustande kommen. In einem weiteren Integrationskreis 53 wird in den Zeitperioden t„ während jeder x-Absuchungsbewegung
ein als Speicherelement dienender Kondensator von einer Oueile 58
konstanten Stromes aufgeladen..Auf entsprechende Weise wird in einem
weiteren Integrationskreis 54 ein anderer als Speicherelement dienender Kondensator in den Zeitperioden t-o.. und t-n2 während jeder
x-Absuchbewegung aus der Ouelle 58 konstanten Stromes aufgeladen. Wenn die Abtastung der Schwärzungsstelle 28 abgeschlossen ist, d.h.
wenn die Stelle entweder nach dem ersten oder nach dem zweiten Programm untersucht worden ist, liegen also folgende Grossen in Analogform
in den Kondensatoren der verschiedenen Integrationskreis 24,
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55, 53, 54 vor: das Integral der absoluten optischen Dichte
Stelle, das Integral der absoluten Schwärzung I„ des Hintergrundes,
das Integral der Zeit tR resp. das Integral der Zeit tß. Diese Werkte
werden danach im Analog-Digital-Umsetzer 18 in binäre Form umgewandelt
und am Dataträger 20 eingelesen. Bei der abschliessenden Databehandlung wird folgender Ausdruck gebildet:
t.
konst.
- 1 t3
Ddt
Vh ζ
Ddt + / Ddt
wo η = Anzahl der Absuchbewegungen,
i = 1, 2, 3 n,
Dieser Ausdruck gibt die Nettomenge des in der Schwärzungsstelle
ausgefällten Silbers und damit auch die Schwärzung der Stelle an. Es ist offensichtlich, das der oben angeführte Ausdruck auch mit
Hilfe von Analoggrössen in Kreisen, welche den beschriebenen ähnlich sind, berechnet werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform hat man jedoch vorgezogen, diese Integralwerte auf einem Dataträger
separat zu registrieren.
Oben wurde angeführt, dass die Fonturspeicherung während
einer Absuchbewegung, und die Integration während der nächsten erfolgen. Natürlich kann auch vorgesehen werden, dass die Eonturspeicherung
während einer Absuchbewegung und die Integration während einer der folgenden Absuchbewegungen erfolgt.
Die oben beschriebenen Zeit- und Lagemessungskreise haben die Zeit resp. die Lage in Form von Spannungen angegeben. Natürlich
können mit Hilfe von Kreisen anderer Art die Lage und die Zeit auch in anderen Formen angegeben werden, z.B. als Impulse, Zahlen usw.
Die oben angeführte vorgezogene Ausführungsform der Erfindung
kann im Rahmen des prinzipiellen Erfindungsgedankens auf vielerlei
Weise modifiziert und abgeändert werden.
209821/0891
Claims (21)
- Pat entansprücheVerfahren zur Auswertlang geschwärzter, inabesondere schwach geschwärzter Stellen die durch Belichtung eines fotografischen Films zustande gekommen sind, wobei eine bestimmte Fläche am Film von einem Lichtstrahl abgetastet wird zwecks Bestimmung und Integration der auf der Fläche vorkommenden optischen Dichtewerte dadurch gekennzeichnet, dass sobald zumindest bei einer Absuchbewegung des Lichtstrahles das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle auf der Fläche festgestellt wird, die bei einer oder mehreren aufeinanderfolgenden Absuchbewegungen festgestellten Grenzpunkte der ganzen Kontur der Stelle oder ihres Teiles in Form von elektrischen Werten in einem Speicher gespeichert werden, und dass die Integration der optischen Dichtewerte nur innerhalb der Kontur der Stelle zustande kommt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle innerhalb der Grenzen der Fläche in erster Reihe mit Hinsicht auf die Bedingung festgestellt wird, dass die Ausdehnung der Schwärzungsstelle in Absuchrichtung des Lichtstrahles zumindest im Bereich einer Absuchbewegung grosser ist als eine vorbestimmte Länge (t_).
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle mit Hinsicht auf eine zusätzliche zweite Bedingung festgestellt wird, nach welcher die relative optische Dichte der Schwärzungsstelle zumindest in der gleichen Absuchbewegung, in welcher die erste Bedingung geprüft wurde, einen vorbestimmten, oberhalb der Hintergrundsschwankung liegenden Wert (Dix) überschreitet.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein einer Schwärzungsstelle mit Hinsicht auf die Bedingung festgestellt wird, dass die Ausdehnung der Stelle winkelrecht zur Absuchrichtung grosser als eine vorbestimmte Länge ( b - c) ist.
- 5. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Konturspeicherung und Integration nur dann durchgeführt werden, wenn absolute Dichtewert der Schwärzungstelle als einen gewissen vorbestimmten Wert, z.B. 1,5, untersteigend festgestellt wird.209821/08912153142
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenn es sich "bei der Peststellung des Vorhandenseins der Schwärzungsstelle zeigt, dass der Wert der relativen optischen Dichte grosser als ein vorbestimmter Wert, z.B. 0,3 ist, die genannte bestimmte Fläche sukzessiv abgetastet wird zwecks Speicherung der Grenzpunkte der Kontur der Schwärzungsstelle im Speicher und ferner noch einmal zwecks Integration der absoluten optischen Dichte der Schwärzungstelle zwischen den Grenzpunkten seiner Kontur.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Fläche in aufeinanderfolgende Absuchbewegungen abgesucht wird, dass während einer Absuchbewegung die Kontur der Schwärzungsstelle im Speicher eingespeichert wird und während der der nächsten Absuchbewegung die optische Dichte der Schwärzungssteile zwischen den Grenzpunkten ihrer Kontur integriert wird.
- 8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der maximale relative optische Dichtewert kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, z.B. 0,3 die genannte Fläche zwecks Integration der absoluten Schwärzungswerte der SchwärzungsstelIe zwischen Grenzpunkten derjenigen Kontur abgesucht wird, welcher der zuletzt im Speicher eingespeicherten Schwärzungsstelle zugehört, deren relativer optischer Dichtewert grosser als der ge- nannte vorbestimmte Wert war.
- 9. Verfahren nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ganz Filmoberfläche von einem Lichtstrahl abgetastet wird, der eine vorbestimmte Länge auf der Filmoberfläche in einer Absuchrichtung absucht, dadurch gekennzeichnet dass sich der Lichtstrahl während einer Absuchbewegung mit konstanter Geschwindigkeit in Absuchrichtung bewegt und dass sich der Film während einer Absuchbewegung entweder mit konstanter Geschwindigkeit winkelrecht zur Absuchrichtung bewegt oder alternativ stillsteht.
- 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass der Film mit Hilfe eines Lichtstrahles abgetastet wird, der den Film beleuchtet, und dass die beleuchtete Filmoberfläche im wesentlichen rechteckige Form hat, deren Ausmass während einer Absuchbewegung unveränderlich ist.
- 11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach irgendeinem oder einigen der vorhergehenden Ansprüche, beinhaltend ein Abtastsystem, welches einen Lichtstrahl (9) über die Oberfläche eines209821/0891fotografischen Filmes (T) auf dem Schwärzungstellen belichtet sind ablenkt, eine elektrische Einheit (11, 21, 22, 23) für kontinuierliche Umsetzung des Durchlässigkeitswertes einer vom Lichtstrahl durchleuchteten Fläche zu optischen Dichtewerten, die von einer elektrischen Spannung (D) dargestellt werden, und einen Integrationskreis (24) für die Integration der optischen Dichtewerte, gekennzeichnet durch einen oder mehrere elektrische Kreise (61; 62; 63) zur Feststellung des Vorhandenseins einer Schwärzungsstelle, einen elektrischen Kreis (60, 61, 64, 65) zur Messung der Grenzpunkte der Kontur einer Schwärzungsstelle, einen Speicher (66, 67) zur Einspeicherung der genannten Grenzpunkte und eine elektrische Einheit (48-51; 25), welche die Integration im Integrationskreis in Abhängigkeit von den im Speicher eingespeicherten Grenzpunkten steuert.
- 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass der elektrische Kreis zur Bestimmung des Vorhandenseins einer Schwärzungsstelle einen polaritätsempfindlichen Kreis (60) beinhaltet, welcher einerseits diejenige Zeit misst, während der der relative Schwärzungswert (D-B) der Schwärzungsstelle minus ein vorbestimmtes Niveauinkrement (Δΰ) grosser als Null ist, und anderseits ein Signal abgibt, welches in einem Vergleichskreis (61) mit einer BezugBspannung verglichen wird, die einer vorbestimmten Zeitperiode (t_) entspricht, wobei dieses Ausgangssignal, wenn es zumindest während einer Absuchbewegung die Bezugsspannung überschreitet, einen Kreis (50, 61, 62, 63) auslöst, der die Messung der Kontur der Schwärzungsstelle veranlasst und der seinerseits einen Konturspeicherkreis (64, 65) auslöst, der zur Speicherung der Grenzpunkte der Kontur der Schwärzungsstelle in einem Speicher (66, 67) dient.
- 13· Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (66, 67) aus einer grossen, der Anzahl der gemessenen Grenzpunkte entsprechenden Anzahl separater Speicherelementen, z.B. Kondensatoren besteht.
- 14· Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Kreis zur Feststellung des Vorhandenseins einer Schwärzungsstelle einen Vergleichskreis (63) für den Vergleich des relativen Schwärzungswertes (D-B) einer Schwärzungsstelle mit einer vorbestimmten Spannung (Dix) enthält zweck Auslösung des ge-209821/0891nannten Kreises (60, 61, 62, 63), wenn die elektrische Spannung, welche (D-B) entspricht, grosser als die vorbestimmte Spannung (Dix) ist.
- 15* Anordnung nach Anspruch 11f dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Ausgangssignale des Vergleichskreises (63) und des Vergleichskreises (61) gleichzeitig vorliegen, ein Koinzidenzkreis (62) ausgelöst wird, dessen Ausgangssignal das Zeitintervall (b c) angibt, während dem die Konturaufnahme oder die Integration geschehen soll.
- 16. Anordnung nach Anspruch 11, mit programmgesteuerten Abtastsystem, gekennzeichnet durch einen Programmsteuerkreis (47) mit zwei Eingängen, wobei zum ersten Eingang der Ausgang eines zweiten Vergleichskreises (46) und zum zweiten Eingang der Ausgang eines dritten Vergleichskreises (45) angeschlossen ist, wobei dieser Programmsteuerkreis (47) dazu vorgesehen ist, ein erstes Programm zu wählen, wenn auf dem ersten Eingang, doch nicht auf dem zweiten, ein Signal vorkommt, ein zweites Programm zu wählen wenn auf keinem Eingang ein Signal vorkommt, und ein drittes Programm zu wählen, wenn auf beiden Eingängen oder auf dem zweiten Eingang ein Signal vorkommt.
- 17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Vergleichskreis (46) eine Spannung die dem relativen Dichtewert (B-D) der Schwärzungsstelle entspricht mit einer Spannung verglichen wird, die einem ersten vorbestimmten relativen optischen Dichtewert, z.B. 0,3f entspricht, und zwar zwecks Abgabe eines Signals am Ausgang, wenn die erste der genannten Spannungen grosser als die zweite ist.
- 18. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Vergleichskreis (45) der absolute optische Dichtewerte (D) der Schwärzungsstelle derart mit einer zweiten vorbestimmten Spannung verglichen wird, welche einem zweiten vorbestimmten absoluten optischen Dichtewert, z.B. 1,5, entspricht, dass ein Ausgangssignal abgegeben wird, wenn die erst genannte Spannung grosser als die zweite ist.
- 19. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Kreis zur Ableitung des absoluten optischen Dichtewertes des Hintergrundes der einen ersten Integrator (33)» welcher einen ersten Mittelwert der optischen Dichte des Hintergrundes beim Abschluss einer Absueh-209821/0891bewegung feststellt, und einen zweiten Integrator (34)» welcher einen entsprechenden zweiten Mittelwert am Anfang der nächstfolgenden Absuchbewegung feststellt, und einen Sägeblattspannungsgenerator (36» 37)» der eine lineare Sägeblattspannung (30) zwischen den genannten Mittelwerten liefert, beinhaltet, wobei diese lineare Sägeblattspannung eine extrapolierte Spannung darstellt, welche die absolute optische Dichte des Hintergrundes in allen Punkten einer Schwärzungsstelle und ihrer nächsten Umgebung angibt.
- 20. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastsystem eine Lichtquelle (1), eine von der Lichtquelle beleuchtete Platte (3). einen in der Platte angeordneten länglichen Spalt (2), eine hinter der Platte drehbar angeordnete Scheibe (4)» die längs ihres Umfanges mit einer Anzahl regelmässig verteilter radial verlaufender Schlitze (5) versehen iat, die bei Drehung der Scheibe zusammen mit dem Spalt (2) einen im wesentlichen rechteckigen Lichtstrahl begrenzen, und ferner eine Linsen- und Spiegelanordnung (6), welche den Lichtstrahl auf die Fläche (7) lenkt, die vom Lichtstrahl abgetastet werden soll, sowie einen Fotomultiplikator (11), der die von der beleuchteten Fläche durchgelassen Strahlung empfängt, beinhaltet.
- 21. Anordnung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen nichtlinearen Kreis (61), der das Fotomultiplikatorsignal modifiziert zwecks Kompensation der Empfindlichkeitsschwankungen des Abtastsystem in einer beliebig grossen Anzahl von Punkten entlang der Strecke, welche der Lichtstrahl bei einer Absuchbewegung zurücklegt.209821/0891
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