DE2408019A1

DE2408019A1 - Verfahren und vorrichtung zur abtastung und aufzeichnung von bildmaessigen vorlagen

Info

Publication number: DE2408019A1
Application number: DE19742408019
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Bestenreiner; Reinhold Dr Deml; Josef Dr Helmberger
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1974-02-20
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1975-09-04
Also published as: US3984187A; DE2408019C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abtastung und Aufzeichnung von bildmässigen Vorlagen '

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abtastung und Aufzeichnung von bildmässigen Vorlagen, wobei in einem Steuerkreis mittels einer Lichtquelle die Vorlage beleuchtet und auf einen Kopieträger abgebildet und zur Kontraststeuerung die Intensität, des von der Vorlage modulierten Lichtes gemessen wird und wobei in einem Kompensationskreis entsprechend dem Messwert die Intensität des die Vorlage beleuchtenden Lichtes örtlich geändert wird.

Bei vielen fotografischen Kopierprozessen, beispielsweise der Herstellung von Farb-Papierbildern, der Duplizierung von Diapositiven, der Herstellung von Farbnegativen aus Farbpositiven oder von SW-Abzügen von Farbfilmen ist es erforderlich oder wünschenswert, die Gradation der Vorlage zu ändern. In der Regel ist dabei der Exponent Tf* der Schwärzungskurve zu verkleinern. Die Schatten sollen aufgehellt, die Lichter abgedunkelt werden,-

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Hierfür ist ein Verfahren bekannt, das mit'einer helligkeitsgesteuerten Kathodenstrahlröhre als Lichtquelle arbeitet. Auf den Schirm dieser Röhre wird ein Raster geschrieben, der auf die transparente Vorlage abgebildet wird. Der überwiegende Teil des durchtretenden Lichtes belichtet über eine Abbildungsoptik das Empfangsmaterial. Der Rest fällt auf einen Fotoempfänger; von ihm wird ein Signal zur Steuerung des Strahlstroms der Lichtquelle abgeleitet. Somit wirkt die Vorlage auf die Lichtquelle zurück; es erfolgt eine Beeinflussung des Kontrastes.

Bei dem bekannten System treten infolge der Rückkopplung mehrere zu einer senkrecht zur Abtastrichtung'TiriatrfBnden Kante parallele dunkle und helle Streifen auf, deren Breite von der laufzeitbedingten Phasenverschiebung, welche im Rückkopplungszweig entsteht, abhängt.

Es ist das Ziel der Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zur Kontraststeuerung zu schaffen, bei welchen die störenden Streifen nicht auftreten.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass ein vom Steuerkreis für die Belichtung entkoppelter KonK^asationskreis verwendet wird. Die Gradationssteuerung wird in vorteilhafter Weise so durchgeführt, dass im Steuerkreis mittels eines teiltransparenten Spiegels ein Teil des Strahles ausgekoppelt, anschliessend mit einem Filter ge-

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gefiltert und einem Fotoempfänger zugeführt wird, dass der im JOtoempfanger gewonnene Messwert über einei aus Verstärker und einer zweiten Lichtquelle bestehende Kompensationseinrichtung kontrastbeeinflussend verstärkt wird, dass der von der zweiten Lichtquelle ausgesandte "Strahl mittels eines zweiten,, zum ersten komplementären. Filters gefiltert und über einen teildurchlässigen Spiegel zusätzlich zur Beleuchtung von Yorlage und Kopieträger herangezogen wird.

Dabei werden vorzugsweise als Lichtquellen zwei bezüglich der Vorlage kongruent angeordnete, synchron gesteuerte Kathodenstrahlröhren oder als erste Lichtquelle eine die Vorlage gleichmässig beleuchtende Lichtquelle und zur Kompensation ein Vidicon und eine Kathodenstrahlröhre verwendet.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt bei einer ersten Belichtung mittels einer Kathodenstrahlröhre durch Abtastung eine gleichmässige Beleuchtung der Vorlage; sodann wird ein Teil des von der Vorlage modulierten Strahles ausgekoppelt und das Signal für die ganze Vorlage gespeichert und anschliessend bei einer zweiten Belichtung aus dem Speicher abgerufen, kontrastbeeinflussend verstärkt, über die Kathodenstrahlröhre wiedergegeben und über die Vorlage additiv zur ersten Belichtung auf den Kopieträger aufbelichtet.

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Anstelle der Speicherung des ganzen Bildes ist es auch möglich, Messung und Kompensationsbelichtung in aufeinander folgenden Zeilen des Abtastrasters der Kathodenstrahlröhre vorzunehmen. Dabei wird das vom Fotoempfänger gelieferte Messignal über ein Verzögerungsglied um die Dauer einer Zeile verzögert.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Messbelichtung in der ersten Zeile mit geringer, den Kopieträger nicht beeinflussender Intensität erfolgt und wenn das Messignal für die Dauer einer Zeile verzögert wird und in der nächsten Zeile die Intensität des Strahles der Abtaströhre steuert. Dabei wird vorteilhaft die Steuerelektrode der Abtaströhre mit Zeilenfrequenz abwechselnd mit dem Ausgang des Verzögerungsgliedes und einer Quelle konstanter Spannung verbunden.

VorrichtuEgKizur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens

W
sowie Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unter-

ansprüchen und werden anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen

Fig. Λ schematisch eine erfindungsgemässe

Kontraststeuerung mit zwei Kathodenstrahlröhren und einem Fotoempfänger,

Fig. 2 schematisch eine Kontraststeuervorrichtung mit einer Kathodenstrahlröhre, einem Vidicon und einer kontinuierlichen Lichtquelle,

Fig. 3 schematisch eine Kontraststeuervorrichtung mit Speicherung des ganzen Bildes,

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Fig. 4- schematisch eine Kontraststeuervorrichtung mit Speicherung einer Bildzeile.

Pig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kontraststeuervorrichtung. Der Übersichtlichkeit wegen sind die der Abbildung dienenden optischen Systeme nicht dargestellt. Eine erste als Punktlichtabtaströhre verwendete Kathodenstrahlröhre KR 1 zeigt auf ihrem Bildschirm in bekannter Weise einen Abtastraster gleichmässiger Intensität. Dieser wird mittels einer Optik auf die Vorlage V, welche ein Diapositiv oder ein Negativ sein kann, projiziert. Die Vorlage V selbst wird mittels einer weiteren Optik auf den Kopieträger K, welcher beispielsweise I¹Otopapier sein kann, abgebildet. Aus dem Strahlengang wird mittels eines Strahlenteilers S 1 ein T.eil des Strahles ausgekoppelt und auf die Kathode eines Potoempfängers P gerichtet. Vor dem Fotoempfänger P ist ein Filter F 1 angeordnet, der beispielsweise ein Polarisationsfilter oder ein Farbfilter sein kann.

Das vom Fotoempfänger P erzeugte elektrische Signal, welches dem durch die Vorlage V modulierten Signal der Punktlichtabtaströhre KE 1 entspricht, wird durch den Verstärker Vs verstärkt und über eine zweite Kathodenstrahlröhre KR 2 wiedergegeben. Über den Verstärker Vs erfolgt in bekannter Weise die Kontrastbeeinflussung. Vor dem Schirm der Kathodenstrahlröhre KR 2 ist ein weiterer Filter F 2 angeordnet, der zum Filter F 1 komplementär, d.h. im Falle von Polarisationsfiltern zum

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Filter F Λ gekreuzt bzw. im Fall von Farbfiltern komplementärfarben ist. Die auf der Kathode der Kathodenstrahl-■ röhre KR 1 erscheinende Maske wird über einen zweiten Strahlenteiler S 2 in den Hauptstrahlengang eingekoppelt und deckungsgleich zum Abtastraster der Röhre KR Λ auf die Vorlage V abgebildet. Da die von der Maske herrührenden Anteile des Strahlenganges infolge der komplementären Filter F 1 und F 2 nicht vom Kompensationskreis Vs und KR 2 erfasst werden können, ist eine Rückkopplung und damit Streifenbildung nicht möglich.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausbildungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Sie unterscheidet sich von der ersten dadurch, dass zur Allgemein- bzw. Messbeleuchtung eine gewöhnliche Lichtquelle L statt der Punktlichtabtaströhre KR Λ und dafür anstelle des Fotoempfangers P ein Vidicon Vi vorgesehen ist. Auch hier wird über den Schirm der Kathodenstrahlröhre KR 2 eine kontraststeuernde Maske wiedergegeben und über den Strahlenteiler S 2 der Vorlage V überlagert.

In Fig. 3 ist schematisch eine weitere Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Eine Kathodenstrahlröhre KR erzeugt bei an der Steuerkathode anliegender Gleichspannung einen unmodulierten Abtastraster, der auf die Vorlage V projiziert und von dieser moduliert wird. Der modulierte Strahl wird teilweise durch den Strahlenteilei S ausgekoppelt und über einen

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Potoempfänger P und einen Verstärker Vs als elektrisches Signal einem Speicher Sp zugeführt, welcher die Werte für die ganze Vorlage V speichert. Anschliessend wird die Steuerkathode der Kathodenstrahlröhre an den Ausgang des dem Speicher Sp nachgeschalteten Verstärkers Vs¹ gelegt. Somit erscheint die Maske nunmehr auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre KR, wird der Vorlage V überlagert und steuert somit den Bildkontrast.

Die Belichtung des Kopieträgers K kann in zwei Teilen erfolgen, nämlich beim ersten Schritt, bei dem die Messung erfolgt, ohne Kontrastbeeinflussung und beim zweiten Schritt mit Kontrastbeeinflussung durch die auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre erscheinende Maske. Beim zweiten Schritt kann der Spiegel S auch aus dem Strahlengang entfernt werden.

Zur Umschaltung zwischen den Vorgängen ist ein Schaltersatz K1, K2 vorgesehen, welcher beim ersten Schritt die Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre KR mit einer Gleichspannungsquelle G und den Fotoempfänger P mit dem Eingang des Speichers Sp und beim zweiten Schritt die Steuerelektrode mit dem Ausgang des dem Speicher Sp nachgeschalteten Verstärkers Vs¹ verbindet.

Der erste Schritt kann auch derart erfolgen, dass der unmodulierte Abtastraster eine so geringe Intensität hat, dass zwar der lOtoempfanger P, aber nicht der Kopie-

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träger K beeinflusst wird.

Als Speicher Sp ist beispielsweise ein Plattenspeicher, ein Trommelspeicher oder eine Speicherröhre zu verwenden.

Pig. 4 zeigt schematisch eine weitere Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Der Hauptstrahlengang ist derselbe wie nach Fig. 3, anstelle des Speichers Sp tritt jedoch eine Verzögerungseinrichtung Vz, welche das einlaufende Signal um die Dauer einer Zeile des Abtastzyklus verzögert. Die Verzögerungseinrichtung Vz kann beispielsweise eine Verzögerungseinleitung, eine Laufzeitkette, ein Eimerkettenspeicher (vgl. Electronics, Feb 28, 72: Laurence Altman:"Bucket brigade devices...") oder dergleichen sein. Ein mit der Zeilenfrequenz des Abtastzyklus arbeitender elektronischer Schalter ES, welcher gleichzeitig mit der Ablenkvorrichtung der Kathodenstrahlröhre durch die Zeilenfrequenzeinrichtung ZF geschaltet wird, verbindet abwechselnd die Verzögerungseinrichtung Vz und eine Gleichspannungsquelle G mit der Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre.

Auch hier kann die Gleichspannung so niedrig gewählt werden, dass zwar der Fotoempfänger P,nicht aber der Kopieträger K beim ersten Durchgang auf den Strahl anspricht.

Die vorgeschlagenen Verfahren und die entsprechenden .Vorrichtungen sind auch für additive Farbkopierverfahren

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geeignet, wenn die Schritte für jede der drei Grundfarben nacheinander durchgeführt werden. In diesem Falle ist in den Ausführungsb ei spielen nach Fig. Λ und 2 die Verwendung von Polarisationsfxltern der Verwendung von Farbfiltern vorzuziehen.

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Claims

Ansprüche

(Λ.J Verfahren zur Abtastung und Aufzeichnung von bildmässigen Vorlagen, wobei in einem Steuerkreis mittels einer Lichtquelle die Vorlage beleuchtet und auf einen Kopieträger abgebildet und zur Kontraststeuerung die Intensität des von der Vorlage modulierten Lichtes gemessen wird und wobei in einem Kompensationskreis entsprechend dem Messwert die Intensität des die Vorlage beleuchtenden Lichtes örtlich geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Steuerkreis entkoppelter Kompensationskreis verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkreis einen teiltransparenten Spiegel (S1) enthält, mit dem ein Teil des Strahles ausgekoppelt, anschliessend mit einem Filter (F1) gefiltert und einem Fotoempfänger (P) zugeführt wird, dass der im Fotoempfänger (P) gewonnene Messwert über eine aus Verstärker (Vs) und einer zweiten Lichtquelle (KR2) bestehende Kompensationseinrichtung kontrastbeeinflussend

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verstärkt wird, dass der von der zweiten Lichtquelle (KR2) ausgesandte Strahl mittels eines zweiten, zum ersten komplementären Filters (1*2) gefiltert und über einen teildurchlässigen Spiegel (S2) zusätzlich zur Beleuchtung von Vorlage (V) und Kopieträger (K) herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquellen zwei bezüglich der Vorlage (Y) kongruent angeordnete, synchron gesteuerte Kathodenstrahlröhren (KR1, KE2) verwendet werden.
4-, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Lichtquelle eine die Vorlage gleichmässig beleuchtende Lichtquelle (L) und zur Kompensation ein Vidicon (Vi) und eine Kathodenstrahlröhre (KE2) verwendet werden.
5« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten Belichtung mittels einer Kathodenstrahlröhre (KR) durch Abtastung eine gleiehmässige Beleuchtung der Vorlage (V) erfolgt und dass ein Teil des von der Vorlage (V) modulierten Strahles ausgekoppelt und das Signal für die ganze Vorlage (V) gespeichert wird und dass bei einer zweiten Belichtung das Signal aus dem Speicher (Sp) abgerufen, kontrastbeeinflussend verstärkt und über die Kathodenstrahl-

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röhre (ER) wiedergegeben und über die Vorlage (V) additiv zur ersten Belichtung auf den Eopieträger (E) aufbelichtet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Messung und Eompensationsbelichtung in aufeinander folgenden Zeilen des Abtastrasters der Eathodenstrahlröhre (EE) erfolgen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass das vom J¹O to empfänger (P) gelieferte Messignal über ein Verzögerungsglied (Vz) um die Dauer einer Zeile verzögert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet, dass die Messbelichtung in der ersten Zeile mit geringer, den Eopieträger (E) nicht beeinflussender Intensität erfolgt, dass das Messignal für die Dauer einer Zeile verzögert wird und in der nächsten Zeile die Intensität des Strahles der Abtaströhre (ER) steuert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektrode der Abtasröhre (ER) mit Zeilenfrequenz abwechselnd mit dem Ausgang des Verzögerungsgliedes (Vz) und einer Quelle (G) konstanter Spannung verbunden wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

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2 und 3j dadurch gekennzeichnet, dass zur Beleuchtung der Vorlage (V) eine Kathodenstrahlröhre (KR 1) vorgesehen ist, deren Lichtpunkt auf die Vorlage (V) abgebildet wird, und dass im Strahlengang nach der Vorlage (V) ein teildurchlässiger Spiegel (S1) zur Auskopplung eines Teiles des Lichtes angeordnet ist, dass im ausgekoppelten Strahlengang ein Filter (F1) und darauf folgend ein Fotoempfänger (P), ein Verstärker (Vs) und eine zweite Kathodenstrahlröhre (KR2) angeordnet sind und dass vor deren Schirm ein zweiter, zum ersten komplementärer Filter (F2) und zur Einkopplung) des von der zweiten Abtaströhre (KR2) erzeugten Kompen-. sationsstrahles ein teildurchlässiger Spiegel (S2) im Hauptstrahlengang vor der Vorlage (V) angeordnet sind.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 und 4-, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Vorlage (V) gleichmässig beleuchtende Lichtquelle (L), ein nach der Vorlage (V) angeordneter teildurchlässiger Spiegel (S1) zur Auskopplung des Messlichtes, im ausgekoppelten Strahlengang ein Filter (F1), ein Vidicon (Vi) mit nachgeschaltetem Verstärker (Vs) und Kathodenstrahlröhre (KR2), vor dem Schirm derselben ein weiterer, zum ersten komplementärer Filter (F2) und zum Einkoppeln des auf dem Schirm erscheinenden Bildes ein weiterer teildurchlässiger Spiegel (S2) im Hauptstrahlengang vorgesehen ist.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, "dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (]f1, F2) gekreuzte Polarisationsfilter sind.
13· .Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Filter (J¹I, F2) komplementärfarbene Farbfilter sind.
14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung der Vorlage (V) eine Kathodenstrahlröhre (KR), zur Auskopplung des Messtrahles ein teildurchlässiger Spiegel (S), zur Aufnahme und Verstärkung des ausgekoppelten Signals ein Fotoempfänger (P) und ein Verstärker (Vs), zur Speicherung des gesamten Bildsignales ein Speicher (Sp) und zur Wiedergabe des gespeicherten Bildes über die Kathodenstrahlröhre (KR) ein weiterer Verstärker (Vs¹) vorgesehen ist.
15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an die Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre (KE) wahlweise der Speicherausgang (SP, VS') oder eine Gleichspannungsquelle (G-) anlegbar sind.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abtastung der Vorlage (V) eine Kathodenstrahlröhre (KR), zur

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Auskopplung des Messtrahles ein teildurchlässiger Spiegel (S), zur Aufnahme und Verstärkung des ausgekoppelten Signals ein Fotoempfänger (P), zur Speicherung des Inhalts einer Zeile des Abtastrasters eine Verzögerungseinrichtung (Vz) und zur Umschaltung der Steuerelektrode der Kathodenstrahlröhre (KE) zwischen dem Ausgang der Verzögerungseinrichtung (Vz) und einer Gleiehspannungsquelle (G) ein mit der Zeilenfrequenz des Abtastrasters umschaltender elektronischer Schalter (ES) vorgesehen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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