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Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Dichtekorrekturwerten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von Dichtekorrekturwerten
beim Belichten fotografischer Kopien aufgrund bereichsweiser fotoelektrischer Abtastung
der Kopiervorlagen.
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Unter Dichtekorrektur versteht man die Eingabe von Werten in ein Kopiergerät
mit automatischer Belichtungssteuervorrichtung, die die Abweichung der Kopierlichtmenge
von dem Reziprozitätsgesetz i . t = konst. bestimmen. Bei der Mehrzahl der Kopiervorlagen
ergeben sich befriedigende Kopien, wenn der mittlere Grauwert der Kopie einen konstanten
Wert einhält. Voraussetzung hierfür ist å jedoch, daß der bildwichtige Teil im Negativ
in seiner Dichte nicht wesentlich von den übrigen Bereichen abweicht. Besonders
ungünstig ist es aber z. B», wenn einen verhältnismäßig kleinen Teil der Kopiervorlage
ausfüllende Personen
mit schwacher Helligkeit in einem sehr hellen,
großen Umfeld, wie z. B. in einer Xchneelandschaft oder am Stand, aufgenommen wurden.
Bei einer solchen Dichteverteilung richtet sich die Kopierlichtmenge im wesentlichen
nach der Transparenz des Umfeldes, d. h. die bildwichtigen Personen werden beim
Kopieren stark überbelichtet und damit die ganze Kopie unbefriedigend.
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Bei einer Kontrolle der Belichtungssteuervorrichtung durch eine Bedienungsperson
wird in solchen Fällen eine Minuskorrektur eingegeben, d. h. die Kopierlichtmenge
wird mehr auf die verhältnismäßig kleinen bildwichtigen Teile mit abweichender Belichtung
eingestellt. Ein ähnliches Problem ergibt sich beim Kopieren von Blitzaufnahmen,
bei denen das Umfeld in der Regel stark umterbelichtet und die bildwichtigen Teile
richtig oder überbelichtet sind. In diesen Fällen ist eine Pluskorrektur erforderlich.
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Es wurden schon verschiedene Vorschläge gemacht, mittels bereichsweiser
Abtastung der Kopiervorlagen die erforderlichen Dichtekorrekturen zu errechnen.
Die hierfür vorgeschlagenen Anordnungen sind jedoch aufgrund der Vielzahl zu verarbeitender
Meßwerte außerordentlich aufwendig und in ihren Ergebnissen wenig befriedigend.
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Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Bestimmung von Dichtekorrekturwerten zu schaffen, bei denen der Aufwand noch tragbar
ist und die Ergebnisse zufriedenstellend sind.
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Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch
gekennzeichnet, daß Bereiche an mehreren Rändern der Vorlage in ihrer Transparenz
jeweils mit benachbarten, zur Bildmitte hin orientierten Bereichen verglichen werden,
daß die Unterschiede der Transparenzen jeweils mit einem oberen und einem unteren
Grenzwert verglichen werden und daß die Dichtekorrektur für die jeweilige Vorlage
aufgrund der Anzahl der über bzw. unter den Grenzwerten liegenden Transparenzunterschiede
bestimmt wird,.
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Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschränkt sich die
Zahl der zu verarbeitenden Transparenzwerte auf höchstens acht, wenn an allen vier
Rändern der Kopiervorlage ein auszumessender Bereich angeordnet wird und im Inneren
der Kopiervorlage weitere vier Vorlagenbereiche ausgemessen werden, so daß insgesamt
nur vier Wertepaare ausgewertet werden müssen. Diese Beschränkung wird möglich,
indem man die auszumessenden Bereiche å jeweils so legt, daß
die
Randbereiche mit hoher Wahrscheinlichkeit in das Umfeld, die inneren Vergleichsbereiche
jedoch in den bildwichtigen Bereich fallen. Die Ergebnisse sind trotzdem wesentlich
besser, als wenn die Belichtungssteuerung aufgrund einer Ausschnittmessung erfolgen
würde, da sich für jedes Paar von Transparenzwerten je nach Lage von bildwichtigem
Teil und Umfeld in der Vorlage unterschiedliche Werte ergeben können.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels,
das anhand von Figuren im folgenden erläutert ist. Es zeigen Fig. 1 den prinzipiellen
Aufbau eines erfindungsgemäßen Kopiergerates, Fig. 2 die Anordnung der auszumessenden
Bereiche der Kopiervorlage entsprechend der Anordnung von lichtelektrischen Wandlern
in einem Teil der Fig. 1, Fig. 3 ein Schaltbild der Anordnung zur Auswertung der
Meßergebnisse der lichtelektrischen Wandler gemäß Fig. 2 und Fig. 4 ein Schaltbild
zur Steuerung des fotografischen Kopiergerätes aufgrund der Ergebnisse aus dem Schaltbild
3.
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In Fig. 1 ist eine prinzipielle Skizze eines Kopiergerätes zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Mit 1 ist ein Filmstreifen bezeichnet,
auf dem die Kopiervorlagen hintereinander angeordnet sind. Der Filmstreifen 1 wird
schrittweise in Richtung eines Pfeiles 2 durch eine Kopierstation bewegt, in der
eine Lichtquelle 3 mit einem Reflektor 4 und einem Doppelkondensor 5 zur Ausleuchtung
der Kopiervorlage angeordnet sind. Ein Objektiv 6 bildet die ausgeleuchtete Kopiervorlage
auf ein Kopiermaterial 7 ab, wobei an geeigneter Stelle im Strahlengang Meßlicht
für einen lichtelektrischen Wandler, z. B.
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einen Sekundärelektronenvervielfacher 8, entnommen wird.
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Der Sekundärelektronenvervielfacher 8 steuert in noch zu beschreibender
Weise die Dauer der Belichtung entsprechend der Durchlässigkeit der Kopiervorlage.
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In Bewegungsrichtung des Pfeiles 1 vor der Kopierstation ist eine
Meßeinrichtung zur Ermittlung des erfcrderlichen Dichtekorrekturwertes angeordnet,
die aus einer Lichtquelle 9 mit einem Reflektor 10 auf der Unterseite des Filmes
und einer flächenförmigen Anordnung von lichtelektrischen Wandlern 11 auf der anderen
Seite des Filmes besteht. Aus Fig. -2 geht die Verteilung der lichtelektrischen
Wandler 11 hervor. Der eine-Teil der Wandler 11, 12, 13 und 14 ist an den vier Rändern
des der Kopiervorlage entsprechenden
Feldes angeordnet, wobei die
Abmessungen in der Länge etwa der Hälte des jeweiligen Randes und in der Breite
1/10 bis 1/4 der entsprechenden Abmessung der Kopiervorlage entsprechen. In dem
Mittelbereich sind weitere lichtelektrische Wandler 15, 16, 17 und 18 angeordnet,
die jeweils an die Wandler am Rand angrenzen und sich zur Mitte hin erstrecken.
Die Abmessungen entsprechen, soweit der Raum hierfür reicht, in etwa den am Rand
angebrachten Wandlern.
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In Fig. 3 ist die Schaltung zur Auswertung der von den Wandlern 11
bis 18 abgegebenen Spannungssignale dargestellt. Die lichtelektrischen Wandler haben
dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2. Die Wandler sind jeweils als Spannungsteiler
mit zusätzlichen Widerständen 19, 20 geschaltet, wobei im folgenden nur die Schaltung
um die Wandler 11, 15 beschrieben ist. Die Auswerteschaltung für die übrigen Wandlerpaare
ist in gleicher Weise ausgebildet. Die Wandler 11, 15 liegen einseitig an einer
negativen Spannungsquelle, während der Zwischenabgriff des Spannungsteilers über
Widerstände 21, 22 an den zwei Eingängen eines Differenzverstärkers 23 liegt. Der
Widerstand 20 in Reihe zu dem Wandler 11 ist für Eichzwecke als Potentiometer ausgebildet.
Der Verstärker 23 ist wahlweise
überbrückt durch ein Potentiometer
24 oder einen Widerstand 25, die über einen Kontakt 26 einschaltbar sind Die Widerstände
24, 25 bestimmen den Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 23, wobei der Umschalter
26 von einer Abtasteinrichtung für die durchschnittliche Helligkeit der Kopiervorlage
gesteuert sein kann. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, für in ihrer Durchlässigkeit
stark unterschiedliche Kopiervorlagen unterschiedlicht Verstärkungsfaktoren anzuwenden,
was die Treffsicherheit der beschriebenen Einrichtung noch erhöht.
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An dem Verstärker 23 ist ferner für den Nullabgleich der Differenz
bei gleichmäßig dichten Vorlagen ein Fotentiometer 27 angeschlossen Am Ausgang des
Verstärkers 23 liegen zwei wechselweise gepolte Gleichrichter, insbesondere Dioden,
von denen die eine Diode 29 an eine positive Leitung 32, die Diode 30 an eine negative
Leitung 31 angeschlossen ist.
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Die übrigen Wandlerpaare sind über entsprechende Vergleichsverstärker
und Dioden in gleicher Weise an die Leitungen 31 und 32 angeschlossen. Die Dioden
haben die Wirkung, daß an den Leitungen 31, 32 jeweils die extremsten Differenzwerte
liegen, nachdem die Dioden für die näher zu Null liegenden Differenzwerte sperren.
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An die Leitung 32 ist über einen Spamlungsteiler 33, 34 zur Grenzwerteinstellung
ein Vergleichsverstärker 35 &ngeschlossen, an dessen zweitem Eingang eine Vergleichsspannung
liegt.
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Am Ausgang des Verstärkers mit einem parallel liegenden Widerstand
36 zur Bestimmung des Verstärkungsfaktors liegt ein Verstärkungstransistor 37, der
ein erstes, für Pluskorrekturen maßgebliches Relais 38 steuert.
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An der negativen Leitung 31 liegt ein gleichartig ausgebildeter Vergleichsverstärker
39, der ein zweites, für Minuskorrekturen maßgebliches Relais 40 steuert. Am Eingang
eines weiteren Vergleichsverstärkers 41 liegt ein Potential, das von der Spannung
in den Leitungen 31 und 32 beeinflußt wird. Hierzu ist der Eingang des Verstärkers
41 über je einen hochohmigen Widerstand 42 und 43 an jede de beiden Leitungen angeschlossen.
Auch dieser Verstärker 41 steuert über entsprechende Schaltungselemente ein drittes
Relais 44.
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In Fig. 4 ist die Schaltung zur Beeinflussung der Empfindlichkeit
der fotoelektrischen Beliclitungssteuereinrichtung gezeigt. Die Spannungsversorgung
des Sekundärelektronenvervielfachers 8 besteht aus einer Widerstandskette 45, an
deren
Zwischenabgriffen jeweils eine Dynode liegt. An dem ersten der Widerstände 45 liegt
ein hochstabilisiertes Einganspotential, das je nach dem Schaltzustand der Relais
38, 40 oder 44 ein niedriges Potential von z. B. 1000 Volt am Punkt 46, ein mittleres
Potential von 1100 Volt am Punkt 47 und ein hohes Potential von z. B.
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1200 Volt am Punkt 48 beträgt. Zwischen dem Sekundärelektronenvervielfacher
und dem Punkt 46 liegen in Reihe zwei Ruhekontakte 38a, 44a der Relais 38 und 44,
zwischen dem Punkt 47 und dem Sekundärelektronenvervielfacher ein Arbeitskontakt
38b des Relais 38 und ein Ruhekontakt 40a des Relais 40, während zwischen dem Punkt
48 und dem Sekundärelektronenvervielfacher zwei Arbeitskontakte 40b und 44b der
Relais 40 und 44 liegen An die Anode des Sekundärelektronenvervielfachers ist ein
Ladekondensator 46 angeschlossen, der andererseits an Masse liegt und durch einen
Arbeitskontakt 47a eines Relais 47 gesteuert ist. Das Xondensatorpotential 46 liegt
am Gitter einer Schaltröhre 48, die den Stromkreis für das Relais 47 beeinflußt.
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Nicht dargestellt ist eine Anordnung, die die Relais 46, 47 und 48
in ihrer bei dem Meßvorgang eingenommenen Stellung
hält, bis die
ausgemessene Vorlage in die Kopierstation transportiert wurde und die Kopierbelichtung
abgeschlossen ist. Dann können die Relais aufgrund der Eigenschaften der nächsten,
gerade in der Neßstation stehenden Vorlage eine andere Stellung einnehmen, d. h.
der Meßvorgang wird so lange verzögert.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist nun folgende:
Der Film 1 mit einer Kopiervorlage befindet sich in der Lage unterhalb der lichtelektrischen
Wandler 11. An den Wandlern 11 bis 18 treten vier Spannungsdifferenzen auf, die
den Unterschieden der Transparenzen in den entsprechenden Bereichen der Vorlage
zugeordnet sind. Die Differenz soll Null betragen, wenn die benachbarten Bereiche
jeweils gleich durchlässig sind. Je nach Verteilung der Transparenz können die Differenzwerte
auch positiv oder negativ sein.
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Die Erfahng hat nun gezeigt, daß bei wenigstens einer Transparenzdifferenz
oberhalb eines bestimmten Grenzwertes, der zwischen 10 und 40 % der maximal auftretenden
Differenz liegt, vorzugsweise jedoch 30 , dieses Maximalwertes beträgt, und bei
keinem Differenzwert unterhalb einer unteren Grenze, die bezogen auf den Nullpunkt
symmetrisch zu dem
oberen Grenzwert liegt, eine Pluskorrektur zu
erfolgen hat. Liegt jedoch keiner der Unterschiedswerte über der Plusgrenze und
wenigstens einer unter der Minusgrenze, so ist keine Dichtekorrektur anzuwenden.
Schließlich besteht die Möglichkeit, daß sowohl ein Unterschiedswert über der Plusgrenze
und ein Unterschiedswert unter der Minusgrenze liegt; dann wird die Korrektur angewendet,
deren Unterschiedswert absolut größer ist.
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In dem Schaltbild nach Fig. 3 liegt an der Leitung 32 der größte
positive Differenzbetrag, an der Leitung 31 der kleinste negative Differenzbetrag.
Die Vergleichsverstärker 35 und 39 ermitteln, ob diese extremen Unterschiedswerte
größer als der an den Potentiometern 33 eingestellte Grenzwert ist. Je nachdem zieht
das Relais 38 und/ oder 40 an. Der Vergleichsverstärker 41 vergleicht nun die beiden
Potentiale in den Leitungen 31 und 32 miteinander und bringt das Relais 44 zum Anziehen,
wenn die negative Spannung größer als die positive Spannung ist, d. h. daß eine
Minuskorrektur erfolgen soll.
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Die durch die Relaiskontakte der Relais 38, 40 und 44 gegebene, in
Fig. 4 beschriebene Logik bestimmt, welche Empfindlichkeit der Sekundärelektronenvervielfacher
8 für das auf
die Fotokathode auftretende Licht haben soll. Bei
hoher Spannung am Sekundärelektronenvervielfacher wir die Abschaltspannung am Kondensator
46 früher, d. h. bei einer kleineren Kopierlichtmenge erreicht, als bei den Spannungen
an den Punkten 47 oder 46, d. h. die Lichtmenge ist kleiner, es tritt also eine
Unterkorrektur ein. Um dies zu erreichen, müssen die Relais 40 und 44 anziehen,
während das Relais 38 stromlos bleibt. Eine Pluskorrektur tritt ein, wenn die beiden
Kontakte 38a und 44a geschlossen bleiben, d. h. wenn das Relais 40 angezogen ist
und die beiden anderen nicht. Keine Korrektur tritt ein, wenn der Kontakt 38b geschlossen
und der Kontakt 40a geöffnet werden, d. h. wenn die Relais 38 und 40 anziehen. Anstelle
der einstufigen Dichtekorrektur könnte auch eine feinerAabgestufte Bestimmung der
Korrekturwerte erfolgen, wenn die Zahl der Vergleichsverstärker mit entsprechenden
Schwellwerten vergrößert wird. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß eine recht
grobe Abstufung von nur einem positiven und nur einem negativen Dichtekorrekturwert
sehr brauchbare Ergebnisse liefert.
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Die Aufteilung der Kopiervorlagen in Bereiche gemäß Fig. 2 ist nicht
die einzige Möglichkeit. Vielmehr ist es auch möglich, in dem inneren Bereich der
Kopiervorlage nur ein
einziges Feld vorzusehen und den Transparenzwert
dieses Feldes mit den Randbereichen zu vergleichen. Auf jeden Fall können auf diese
Weise auch Aufnahmen mit extrem hellem oder extrem dunklem Umfeld im Vergleich zu
dem mittleren Bereich als dichtekorrekturbedürftig erkannt werden.