DE2608134C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion eines Halbtonbildes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion eines HalbtonbildesInfo
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Description
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren elektronischen Halbtonbildsignale
und die Signale der Rasterunterpunkte der Rasterpunktfunktion durch Addition miteinander
kombiniert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren elektronischen Halbtonbildsignale
und die Signale der Rasterunterpunkte der Rasterpunktfunktion durch Multiplikation miteinander
kombiniert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Bildelement des Originalbildes
zum Steuern von jeweils einem Rasterunterpunkt der Rasterpunktperiode verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bildelement des Originalbildes zum
Steuern von mehr als einem Rasterunterpunkt der Rasterpunktperiode verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren elektronischen Halbtonbildsignale
und das den mittleren Helligkeitswert darstellende, elektronische Signal mittels einer Bildabtasteinrichtung
erzeugt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den mittleren Helligkeitswert des
Originals über eine Rasterpunktperiode darstellende Signal in vorbestimmter Weise verändert wird,
wodurch der Grauwert des Rasterpunktes in der Reproduktion über eine Rasterpunktperiode von dem
mittleren Helligkeitswert des Originals über die gleiche Rasterpunktperiode unterschiedlich gemacht
werden kann.
8. Vorrichtung zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion eines Halbtonbildes, mit einer Einrichtung
durch die ein Halbtonbildsignal der Vorlage erzeugbar ist, einer Einrichtung, in der eine aus
Rasterpunktsignalen gebildete Rasterpunktfunklion b5
elektronisch gespeichert ist, einer Übcrlagerungseinrichtung, in der das Halbionbildsignal der Vorlage
der Rasterpunktfunktion überlagcrbar ist, sowie einer Abbildungseinrichtung, die durch das Ausgangssignal
der Überlagerungseinrichtung ansteuerbar ist, gekennzeichnet durch
eine Einrichtung (18), durch die ein den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine Rasterpunktperiode darstellendes elektronisches Signal erzeugbar ist,
eine Einrichtung (18), durch die ein den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine Rasterpunktperiode darstellendes elektronisches Signal erzeugbar ist,
eine Einrichtung (10, 12, 14, 16) mit der mehrere elektronische Halbtonbildsignale erzeugbar sind, die
Einzelheiten des Originalbildes über die Rasterpunktperiode repräsentieren,
eine Einrichtung (20,22), der die Rasterunterpunktsignale (Vi, Vj) der Rasterpunktfunktion und die mehreren Halbtonbildsignale zugeführt werden und in der die Rasterunterpunktsignale (V„ Vj) und die elektronischen Halbtonbildsignale miteinander kombiniert werden, wodurch eine Vielzahl von Summenfunktionen erzeugbar ist,
eine Schwellenwertschaltung (30, 32), der die Vielzahl von Summenfunktionen zugeführt wird, in der diese Summenfunktionen an einem Schwellenwert diskriminiert werden und deren Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung (38, 40, 44) zugeführt werden, und
eine Einrichtung (20,22), der die Rasterunterpunktsignale (Vi, Vj) der Rasterpunktfunktion und die mehreren Halbtonbildsignale zugeführt werden und in der die Rasterunterpunktsignale (V„ Vj) und die elektronischen Halbtonbildsignale miteinander kombiniert werden, wodurch eine Vielzahl von Summenfunktionen erzeugbar ist,
eine Schwellenwertschaltung (30, 32), der die Vielzahl von Summenfunktionen zugeführt wird, in der diese Summenfunktionen an einem Schwellenwert diskriminiert werden und deren Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung (38, 40, 44) zugeführt werden, und
eine Schwellenwerteinstelleinrichtung (28), mit der der Schwellenwert der Schwellenwertschaltung (30,
32) in Abhängigkeit von dem den mittleren Helligkeitswert darstellenden elektronischen Signal veränderbar
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Halbtonbildsignale der Vorlage
erzeugende Einrichtung eine Bildabtasteinrichtung (10) umfaßt.
10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die das den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine Rasterpunktperiode
darstellende elektronische Signal erzeugende Einrichtung eine Einrichtung (50) umfaßt, durch die dieses
Signal in vorbestimmter Weise veränderbar ist, wodurch der Grauwert des Rasterpunktes in der Reproduktion
über eine Rasterpunktperiode von demjenigen des Originalbildes über die gleiche Rasterpunktperiode
unterschiedlich erzeugbar ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion eines Halbtonbildes,
wobei das Halbtonbildsignal der Vorlage einer elektronisch gespeicherten Rasterpunktfunktion, die aus Rasterunterpunktsignalen
gebildet wird, überlagert wird.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion eines Halbtonbildes
mit einer Einrichtung, durch die ein Halbtonbildsignal der Vorlage erzeugbar ist, einer Einrichtung, in
der eine aus Rasterunterpunktsignalen gebildete Rasierpunktfunktion elektronisch gespeichert ist, einer
Überlagerungseinrichtung, in der das Halbtonbildsignal der Vorlage der Rasterpunktfunktion überlagerbar ist,
sowie eine Abbildungseinrichtung, die durch das Ausgangssignal der Übcrlagcrungseinrichtung steuerbar ist.
Bei der Herstellung einer gerasterten Reproduktion einer Vorlage werden die Grauwerte des durchgehend
getönten Originalbildcs, d. h. eines Halbtonbildes, dargestellt, in dem nur Bereiche in entweder schwarz oder
weiß wiedergegeben werden. Es sind verschiedene Verfahren zur elektronischen Herstellung einer gerasterten
Reproduktion bekannt. Bei der elektronisch gerasterten
Reproduktion wird das Halbtonbildsignal der Vorlage Ciit der Rasterfunktion kombiniert und an einem
Schwellenwert gemessen, so daß als elektrisches Ausgangssignal ein binäres Signal erhalten wird. Dies führt
dazu, daß die Zuverlässigkeit des Systems auf die kontrollierte Einhaltung des Schwellenwertes bei der Reproduktion
reduziert wird. Die Höhe des Schwellenwertes hat dennoch einen bestimmten Einfluß.
Bei einem bekannten Verfahren zur elektronischen Herstellung einer gerasterten Reproduktion wird der
fotografische Vorgang mit Hilfe elektronischer Einrichtungen nachgebildet Jeder elektronische Rasterpunkt
wird von einer großen Anzahl von Rasterunterpunkten erzeugt, von denen jeder einzeln an- und abgeschaltet
werden kann. Um eine qualitativ gute Rasterwiedergabe zu erhalten, wird ein einzelner Bildbereich des zu
reproduzierenden Bildes zur Entscheidung darüber herangezogen, ob ein Rasterunterpunktsignal an- oder abgeschaltet
wird. Bei diesem Verfahren werden (im typischen Fall durch Addition) eine Rasterpunktfunktion,
(d. h. eine nicht mit den Bildeinzelheiten in Beziehung stehende periodische Funktion) und die Halbtonbildsignale
der Vorlage miteinander kombiniert. Dieses kombinierte Signal wird anschließend mit einem festen
Schwellenwert verglichen, um zu bestimmen, ob das Rasterunterpunktsignal an- oder abgeschaltet werden soll.
Normalerweise werden in der Reproduktion Werte, die über dem Schwellenwert liegen weiß und Werte, die
unter dem Schwellenwert liegen, schwarz, obgleich die Regelung willkürlich ist, und auch das Umgekehrte de;
Fall sein kann. Damit wird das Halbtonbild der Vorlage in ein zum Drucken geeignetes binäres Bild umgesetzt.
Bei einer digitalen Arbeitsweise werden die Signale für die Rasterunterpunktfunktion die Halbtonbildsignale
abgetastet. Normalerweise können sechzehn oder mehr Abtastvorgänge in einem Flächenbereich stattfinden,
der einer Periode der zweidimensionalen Rasterpunktfunktion entspricht. Punkte unterschiedlicher Größe
stellen die Grauwerte dar. Die Punkte können sich auch in ihrer Form oder Lage sowie ihrer Größe ändern, so
daß sie Einzelheiten, die feiner als die Rasterpunktperiode sind, wiedergeben. Dieses Verfahren wird beispielsweise
im Aufsatz von Klensch, R. J. »Electronically Generated Halftone Pictures«, RCA Review, Sept. 1970
und im Aufsatz von Bayer, B. E. »An Optimum Method for Low-Level Rendition of Continuous-Tone Pictures«,
IEEE International Conference on Communications, Bd. 1,1973 beschrieben.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die bekannten elektronischen Verfahren zur Herstellung einer gerasterten
Reproduktion eines Halbtonbildes nicht vollständig zufriedenstellend sind. Wenn beispielsweise das
Rasterpunktverfahren derart geregelt wird, daß eine gute Halbtonwiedergabe über den vollen Bereich der
Grautöne erzielt wird, ist normalerweise die Wiedergabe von Texten schlecht, es sei dann, bei Texten mit
einem sehr hohen Kontrast. Wenn das Originalbild sehr feine Einzelheiten aufweist, werden normalerweise fehlerhafte
Halbtonwerte erzeugt, was zu Fehlern in der richtigen Wiedergabe der Grauskala führt. |e stärker
die Einzelheiten des Originalbildes dem Raster selbst ähneln, etwa in den Fällen, in denen das Originalbild
selbst ein Rasterbild ist, umso größer werden die Fehler, was zum Auftreten unerwünschter Moire-Musler in der
gerasterten Reproduktion führt. Ein anderer Nachteil der bekannten elektronischen Verfahren zur Herstellung
einer gerasterten Reproduktion eines Halbtonbildes besteht darin, daß keine Möglichkeit besteht, die
Reproduktion gleichzeitig schärfer zu machen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß die vorhergehend beschriebenen Mängel nicht auftreten und eine gerasterte
Reproduktion hergestellt werden kann, bei der die Kontraste der Einzelheiten und großer Flächen unabhängig
voneinander geregelt werden können.
ίο In bezug auf das Verfahren wird die Aufgabe dadurch
gelöst, daß
a) ein elektronisches Signal erzeugt wird, das den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine
Rasterpunktperiode darstellt,
b) mehrere elektronische Halbtonbildsignale erzeugt werden, die Einzelheiten des Originalbildes über
die Rasterpunktperiode repräsentieren,
c) die Signale der Rasterpunkte der Rasterpunktfunktion mit den in b) erzeugten Halbtonbildsignalen
kombiniert werden, so daß sich eine Vielzahl von Summenfunktionen ergibt und
d) die Summenfunktionen an einem Schwellenwert diskriminiert werden und das in a) erzeugte elektronische
Signal dazu verwandt wird, den Schwellenwert und somit die Erzeugung von Rasterunterpunkten
auf der Rasterreproduktion zu steuern.
Die Lösung der genannten Aufgabe ist in Hinblick auf die Vorrichtung gekennzeichnet durch
eine Einrichtung, durch die ein den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine Rasterpunktperiode
darstellendes elektronisches Signal erzeugbar ist,
eine Einrichtung, mit der mehrere elektronische HaIbtonbildsignale erzeugbar sind, die Einzelheiten des Originalbildes über die Rasterpunktperiode repräsentieren, eine Einrichtung, der die Rasterunterpunktsignale der Rasterpunktfunktion und die mehreren Halbtonbildsignale zugeführt werden und in der die Rasterupterpunktsignale und die elektronischen Halbtonbildsignale miteinander kombiniert werden, wodurch eine Vielzahl von Summenfunktion erzeugbar ist,
eine Schwellenwertschaltung, der die Vielzahl von Summenfunktionen zugeführt wird, in der diese Summenfunktionen an einem Schwellenwert diskriminiert werden und deren Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung zugeführt werden, und
eine Einrichtung, mit der mehrere elektronische HaIbtonbildsignale erzeugbar sind, die Einzelheiten des Originalbildes über die Rasterpunktperiode repräsentieren, eine Einrichtung, der die Rasterunterpunktsignale der Rasterpunktfunktion und die mehreren Halbtonbildsignale zugeführt werden und in der die Rasterupterpunktsignale und die elektronischen Halbtonbildsignale miteinander kombiniert werden, wodurch eine Vielzahl von Summenfunktion erzeugbar ist,
eine Schwellenwertschaltung, der die Vielzahl von Summenfunktionen zugeführt wird, in der diese Summenfunktionen an einem Schwellenwert diskriminiert werden und deren Ausgangssignale der Abbildungseinrichtung zugeführt werden, und
eine Schwellenwerteinstelleinrichtung, mit der der Schwellenwert der Schwellenwertschaltung in Abhängigkeit
von dem den mittleren Helligkeitswert darstellenden elektronischen Signal veränderbar ist.
Erfindungsgemäß werden mehrere elektronische Halbtonsignale erzeugt und mit den Signalem der Rasterunterpunkte
der Rasterpunktfunktion kombiniert, so daß sich eine Vielzahl von Summenfunktionen ergibt.
Ferner wird ein elektronisches Signal erzeugt, das den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine Rasterpunktperiode
darstellt. Mit diesem den mittleren Helligkeitswert des Originals darstellenden Signal wird
ω der Schwellenwert gesteuert, an dem die Summenfunktionen
diskriminiert werden. Insbesondere kann durch diese Steuerung der Prozentanteil bestimmt werden,
der im Rasterpunkt weiß werden soll. Es wird somit erreicht, daß die Summenfunktion mit einem dynamisch
t>5 für jede Rasterpunktperiode veränderbaren Schwellenwert
zur Diskriminierung verglichen wird, so daß der prozentuale Anteil an weiß mit demjenigen der jeweiligen
Rasterpunktperiode auf dem Originalbild entspre-
chenden Flächenbereich übereinstimmt.
Bei einer digitalen Arbeitsweise wird dieses Ergebnis dadurch erhalten, daß mit dem größten Wert der Summenfunktion
innerhalb einer Rasterpunktperiode begonnen wird und so lange weiße Unterpunkte in den
Rasterpunkt gesetzt werden, bis der richtige Flächenbereich weiß ist. Diese Schritte werden für jede Rasterpunktperiode
wiederholt. Der Vergleich mit dem Schwellenwert, d. h. der Diskriminierungsschritt, wird
für jeden Rasterpunkt somit durch einen Vergleich mit einem Schwellenwert veränderbarer statt fester Höhe
durchgeführt. Die Höhe des Schwellenwertes, die für jeden Rasterpunkt verwendet wird, ist für alle Rasterunterpunkte
in einem Rasterpunkt konstant, ändert sich jedoch von einem Rasterpunkt zum nächsten. Der
Schwellenwert wird durch eine Rückführschleife eingestellt, so daß der mittlere Helligkeitswert oder die mittlere
Durchlässigkeit über den durch die Rasterunterpunkte bestimmten Bereich in einer Rasterpunktperiode
mit einer getrennten Messung der mittleren Helligkeit oder der mittleren Durchlässigkeit des Originalbildes
über eine Rasterpunktperiode übereinstimmt.
Mit der Erfindung können gerasterte Reproduktionen hergestellt werden, die Einzelheiten des Originalbildes
wiedergeben, die im Vergleich zur Frequenz des Rasters klein sind. Ferner ist es möglich den Bereich von
Grauabstufungen beim Vorhandensein von Einzelheiten zu reproduzieren. Auch wird das Auftreten von
Moire-Mustern bei der Reproduktion von Originalbildern, die selbst Rasterbilder sind, unterdrückt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Eine der Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das den
mittleren Helligkeitswert des Originals über eine Rasterpunktperiode darstellende Signal in vorbestimmter
Weise verändert wird. Hierdurch ist es möglich, die erwünschte Grauabstufung der gerasteten Reproduktion
von derjenigen des Originalbildes verschieden zu machen. Durch die Veränderung des genannten Signals
kann der Prozentanteil an weiß in der gerasterten Reproduktion
geändert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert Es zeigt
Fig. IA eine digitale Darstellung typischer Halbtonbildsignale,
die über eine Rasterpunktperiode eines Originalbildes vorliegen,
Fig. IB eine digitale Darstellung der Rasterunterpunktsignale
über eine Rasterpunktperiode,
Fig. IC eine digitale Darstellung der Summenfunktion
der in Fig. IA und in Fig. IB jeweils gezeigten
digitalen Darstellungen.
Fig.ID zeigt eine digitale Darstellung der Reproduktion
eines Halbtonbildes über eine Rasterpunktperiode des Originalbildes, das in Fig. IA dargestellt ist,
und
F i g. 2 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur elektronischen Herstellung einer gerasterten
Reproduktion eines Halbtonbildes.
Fi g. IA zeigt eine digitale Darstellung der Halbtonbildsignale
des Originalbildes, die in einem Rasterpunktbereich vorliegen, der eine Periode der zweidimensionalen
Rasterpunktfunktion überdeckt. Diese Rasterpunktperiode kann in eine beliebige Anzahl diskreter Rasterunterpunkte
aufgelöst werden. Beispielsweise ist im typischen Fall jede Rasterpunktperiode in 5 · 5 oder mehr
diskrete Elemente aufgelöst.die in Fig. IA dargestellte
Rasterpunktperiode ist zur Erläuterung jedoch in 18 Rasterunterpunkte unterteilt. Die Zahl 3 in Fig. IA
stellt die dunklen Flächenbereiche des Originalbildes dar, während die Zahl 12 die helleren Flächenbereiche
repräsentiert. Dieses Schema ist natürlich völlig willkürlich. F i g. 1B zeigt eine digitalisierte Darstellung einer
Rasterpunktperiode eines Rasters mit dem das Originalbild gerastert wird. Die niedrigen Zahlen stellen wiederum
dunklere Flächenbereiche und die hohen Zahlen hellere Flächenbereiche dar. Das Numerierungsschema ist
willkürlich gewählt; es sollte jedoch so viele Zahlen enthalten, wie Rasterunterpunkte in der Rasterpunktperiode
vorhanden sind. Fig. IC zeigt eine digitale Darstellung
der Summenfunktionen, die durch Addition der Halbtonbildsignale von Fig. 1A und der Rasterunterpunktsignale
von F i g. 1B erhalten wird.
Erfindungsgemäß wird die Summe der digitalen Halbtonbildsignale berechnet und durch die Anzahl der
Rasterunterpunkte in der Rasterpunktperiode dividiert, um den mittleren Helligkeitswert der Fläche des Originals
über eine Rasterpunktperiode zu erhalten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Summe der digitalisierten
Halbtonbildsignale 108 in dieser Rasterpunktperiode, und diese Summe wird durch 18, d. h.
durch die Anzahl der Rasterunterpunkte in der Rasterpunktperiode dividiert, woraus sich ergibt, daß sechs
Stellen weiß werden müssen, damit der reproduzierte Rastertonpunkt genau mit dem Gesamthelligkeitswert
oder der Gesamtdurchlässigkeit des Originalbildes über diese Rasterpunktperiode übereinstimmt Um dieses Ergebnis
zu erhalten, wird die Summenfunktion daher an einem Schwellenwert geeigneter Höhe, beim vorliegenden
Beispiel 19,5, diskriminiert, wodurch das in F i g. 1D
gezeigte Schwarz-Weiß-Muster erhalten wird. Dies geschieht dadurch, daß während der Rasterpunktperiode
mit dem höchsten Wert der Summenfunktion begonnen wird und Unterpunkte weiß eingesetzt werden, bis der
richtige Flächenbereich des Rasterpunktes weiß ist. Dieses Verfahren wird für jede Rasterpunktperiode
über das gesamte Originalbild wiederholt
Ein bedeutender Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß der Kontrast einer großen Fläche unabhängig
vom Kontrast der Einzelheiten gesteuert werden kann. Der Kontrast einer großen Fläche und die Halbtonstufung
werden — wie oben beschrieben — durch die Wahl des Schwellenwertes gesteuert, um die Halbtonwerte
des Originalbildes zu reproduzieren. Wenn jedoch eine andere als die genaue Reproduktion der Halbtonwerte
erwünscht ist kann die Höhe des Schwellenwertes so lange geändert werden, bis die gewünschten Halbtonwerte in großen Flächen in jedem Rasterpunkt erhalten
werden. Der Kontrast der Einzelheiten hängt vom relativen Kontrast zwischen der Bild- und Rasterpünktdarstellung
ab. Einzelheiten haben einen größeren Einfluß auf die Punktform so daß der Kontrast der Einzelheiten
ansteigt, wenn der Bereich von Werten der für den Punktraster ausgewählt wird, im Vergleich zum Bereich
der Werte der bildlichen Darstellung kleiner gemacht wird. Dieses Verfahren ermöglicht somit die Wiedergabe
von Einzelheiten, die, verglichen mit der Periode der Rasterpunktfunktion, klein sind, und es kann gleichzeitig
die Grauskala beim Vorliegen derartiger feiner Einzelheiten richtig wiedergegeben werden. Ein weiteres
wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Auftreten unerwünschter Moire-Muster
bei der Reproduktion unterdrückt wird, wenn das Originalbild feine Einzelheiten enthält, die dem
7 8
Punktraster ähneln, etwa in den Fällen, in denen das durch die Bildabtasteinrichtung 10 beleuchtet wird, wird
Originalbild selbst ein gerastertes Bild ist. Da das Ver- durch eine Abbildungslinse 14 auf ein lichtempfindliches
fahren eine unabhängige Steuerung des Kontrastes für Element 16, beispielsweise eine Gruppe von Photodiodie
großen Flächen und für die Einzelheiten erlaubt, ist den, abgebildet. Das lichtempfindliche Element 16 entes
darüber hinaus möglich, die im Originalbild vorhan- 5 hält eine Anzahl von lichtempfindlichen Detektoren,
dene Schärfe von Rändern und Begrenzungen zu ver- und zwar jeweils einen für jeden Rasterunterpunkt in
bessern, so daß ein schärfer wiedergegebenes Bild ein- der Rasterpunktperiode eines Raslerpunktes. Im typischließlich
eines verbesserten wiedergegebenen Textes, sehen Fall ist der Flächenbereich einer Rasterpunktpefalls
ein solcher vorhanden ist, erhalten wird. riode in wenigstens 5 · 5 Rasterunterpunkte aufgelöst.
Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren zur Her- 10 Die verschiedenen Intensitäten des auf das lichtempstellung
einer gerasterten Reproduktion eines Halbton- findliche Element 16 fallenden Lichtes hängen vom
bildes anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben Schwärzungsgrad im Originalbild ab. Die Fotodioden
wurde, bei dem das Punktraster unter einem Winkel von des lichtempfindlichen Elementes 16 wandeln das Licht
45° zum Originalbild ausgerichtet ist, versteht es sich in analoge, elektrische Signale um. Die einzelnen Signanatürlich, daß das Punktraster irgendeinen Winkel ha- 15 Ie der Fotodioden des lichtempfindlichen Elementes 16
ben kann. Der 45° Winkel wurde nur zur Erläuterung werden einer Summierungsschaltung 18 zugeführt, in
gewählt, da er gewöhnlich auf dem grafischen Sektor der diese Signale aufsummiert werden und die ein Signal
verwendet wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbei- abgibt, das die gesamte über die Rasterpunktperiode
spiel wird darüber hinaus ein Bildelement zur Steuerung reflektierte Lichtmenge darstellt. Andererseits kann
eines Rasterunterpunktes des Rasterpunktes verwen- 20 auch zwischen der Abbildungslinse 14 und den Fotodiodet.
Ein Bildelement kann jedoch auch dafür verwendet den des lichtempfindlichen Elementes 16 ein Strahlteiler
werden, mehr als einen Rasterunterpunkt zu steuern. vorgesehen sein, und ein Teil des Lichtbündels kann auf
Wenn das Bild beispielsweise mit 240 Zeilen/cm abgeta- eine einzige getrennte Fotodiode gelenkt werden. In
stet wird und 36 Rasterunterpunkte für jeden Raster- diesem Fall würde das Licht in ein einziges Signal umgepunkt
erwünscht sind, würde das Punktraster annä- 25 wandelt, das die gesamte, in dem Rasterpunkt reflektierhernd
40 Zeilen/cm aufweisen. Eine Rasterfrequenz von te Lichtmenge repräsentiert und das Ausgangssignal
80 Zeilen/cm könnte dadurch erhalten werden, daß mit der Summierungsschaltung 18 ersetzt. Obwohl das in
480 Zeilen/cm abgetastet wird, oder daß jede Abtastzei- F ig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eine bewegli-Ie
der 240 Zeilen/cm zur Erzeugung von zwei Zeilen von ehe Bildabtasteinrichtung 10 und eine sich drehende
Rasterunterpunkten verwendet wird. Wie oben er- 30 Trommel 12 sowie eine Abbildungslinse 14 und ein Fowähnt,
wird die Rasterpunktfunktion im typischen Fall todioden umfassendes lichtempfindliches Element 16,
und vorzugsweise durch Addition mit den Halbtonbild- die sich beide mit der Bildabtasteinrichtung 10 bewegen,
Signalen kombiniert, um Summenfunktionen zu erhal- aufweist, kann auch eine andere Anordnung dieser Bauten.
Die Summenfunktionen können auch durch Multi- teile vorgesehen sein.
plikation erhalten werden. 35 Beispielsweise kann die Bildabtasteinrichtung ortsfest
Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel und die Achse 13, auf der die Trommel angebracht ist,
ein Signal erzeugt wird, das den mittleren Heliigkeits- eine Leitspindel sein, so daß sich die Trommel beim
wert über eine Rasterpunktperiode angibt, kann das er- Drehen in ihrer Längsrichtung bewegt,
findungsgemäße Verfahren auch so ausgeführt werden. Das Ausgangssignal einer jeden Fotodiode des lichtdaß dieses Helligkeitssignal auf andere Weise erhalten 40 empfindlichen Elementes 16 wird einer eigenen Sumwird. Es kann beispielsweise durch Tiefpaßfiltern der mierungsschaltung 20 zugeführt, woes jeweils zu einem Halbtonbildsignale oder dadurch erhalten werden, daß Signal einer Vergieichsspannung addiert wird, die die verschiedene gewichtete Mittelwerte über die Raster- Rasterpunktfunktion darstellt. Zur einfacheren Darstelpunktperiode eines oder mehrerer Rasterpunkte gebil- lung sind lediglich die Ausgangssignale von zwei der det werden. In manchen Fällen kann durch diese Tech- 45 Fotodioden des lichtempfindlichen Elementes 16 genik die Qualität der erhaltenen, gerasterten Reproduk- zeigt. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Ausgangssignale tion verbessert werden. Derartige Bildfüterungstechni- aller Fotodioden in jeweils der gleichen Weise weiterken sind bekannt. Unter dem obengenannten Ausdruck verarbeitet werden. Dem Ausgangssignal von den je- »Erzeugung eines Signals, das den mittleren Heliigkeits- weiligen Fotodioden werden unterschiedliche Verwert eines Originalbildes über eine Rasterpunktperiode 50 gleichsspannungen Vi und V, durch die Summierungsdarstellt«, soll allgemein jedes hierzu geeignete Verfah- schaltungen 20 und 22 jeweils zu addiert. Es wird nochren und insbesondere jede obengenannte Arbeitstech- mais darauf hingewiesen, daß die Werte der jeweiligen nik verstanden und mit einbezogen werden. Vergleichsspannungen zur Einstellung des Feinkontrain F i g. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild das ein stes verändert werden können, wie es vorhergehend Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich- 55 beschrieben worden ist
findungsgemäße Verfahren auch so ausgeführt werden. Das Ausgangssignal einer jeden Fotodiode des lichtdaß dieses Helligkeitssignal auf andere Weise erhalten 40 empfindlichen Elementes 16 wird einer eigenen Sumwird. Es kann beispielsweise durch Tiefpaßfiltern der mierungsschaltung 20 zugeführt, woes jeweils zu einem Halbtonbildsignale oder dadurch erhalten werden, daß Signal einer Vergieichsspannung addiert wird, die die verschiedene gewichtete Mittelwerte über die Raster- Rasterpunktfunktion darstellt. Zur einfacheren Darstelpunktperiode eines oder mehrerer Rasterpunkte gebil- lung sind lediglich die Ausgangssignale von zwei der det werden. In manchen Fällen kann durch diese Tech- 45 Fotodioden des lichtempfindlichen Elementes 16 genik die Qualität der erhaltenen, gerasterten Reproduk- zeigt. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Ausgangssignale tion verbessert werden. Derartige Bildfüterungstechni- aller Fotodioden in jeweils der gleichen Weise weiterken sind bekannt. Unter dem obengenannten Ausdruck verarbeitet werden. Dem Ausgangssignal von den je- »Erzeugung eines Signals, das den mittleren Heliigkeits- weiligen Fotodioden werden unterschiedliche Verwert eines Originalbildes über eine Rasterpunktperiode 50 gleichsspannungen Vi und V, durch die Summierungsdarstellt«, soll allgemein jedes hierzu geeignete Verfah- schaltungen 20 und 22 jeweils zu addiert. Es wird nochren und insbesondere jede obengenannte Arbeitstech- mais darauf hingewiesen, daß die Werte der jeweiligen nik verstanden und mit einbezogen werden. Vergleichsspannungen zur Einstellung des Feinkontrain F i g. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild das ein stes verändert werden können, wie es vorhergehend Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich- 55 beschrieben worden ist
tung zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion Die Ausgangssignale der Summierungsschaltungen
eines Halbtonbildes darstellt Eine Bildabtasteinrich- 20 und 22 werden dann Tast-Halteschaltungen 24 bzw.
tung 10 beleuchtet aufeinanderfolgend ein Originalbild 26 zugeführt. Diese Tast-Halteschaltungen sind dann
auf einer Vorlage, die auf dem Umfang einer sich um die nicht erforderlich, wenn das Originalbild ausreichend
Achse 13 drehenden Trommel 12 befestigt ist Die Vor- eo längsam abgetastet wird. Sie sind jedoch vorzugsweise
lage kann sowohl transparent als auch lichtundurchläs- vorgesehen, damit das Originalbild mit hoher Ge-
sig sein. Die Bildabtasteinrichtung 10 arbeitet mit einer schwindigkeit d. h. mit einer Geschwindigkeit von 1 ms
Geschwindigkeit von 1 ms oder weniger pro Raster- oder weniger pro Rasterpunktperiode abgetastet wer-
punktperiode, wobei die tatsächliche Geschwindigkeit den kann. Jedes dieser Ausgangssignale ergibt an dieser
voh den Eigenschaften der einzelnen optischen und 65 Stelle die Summenfunktion aus dem elektronischen
elektronischen Bauelemente abhängt die verwendet Halbtonbildsignal aus dem jeweiligen Rasterunterpunkt
werden- und des Signals des Rasterunterpunktes. Die Summen-
Jede Rasterpunktperiode des Originalbildes, die funktion für jeden Unterpunkt wird anschließend zu ei-
ίο
nem dynamisch geregelten Spannungssignal mit sich ändernder Amplitude addiert, das allen Unterpunkten gemeinsam
ist und von einem einzigen Sägezahngenerator 28 geliefert wird. Jedes elektronische Signal wird dann
auf feste Werte eingestellten Schwellenwertschaltungen 30 und 32 zugeführt, deren Ausgangssignale an eine
Leuchtdiodengruppe 38 gegeben werden, die so viele Leuchtdioden enthält, wie Fotodioden in dem lichtempfindlichen
Element 16 vorhanden sind. Die Leuchtdioden sind in einem ähnlichen Muster wie die Fotodioden
des lichtempfindlichen Elementes 16 angeordnet, durch die sie angesteuert werden.
Eine allgemein bekannte Zeitsteuerung, die nicht dargestellt ist, startet einen Arbeitszyklus dadurch, daß sie
die Tast-Halteschaltungen 24,26 auslöst, damit diese die
Signale von den Summierungsschaltungen 20 und 22 jeweils abfragen. Die Zeitsteuerung setzt den Spannungsanstieg
des Sägezahngenerators 28 in Gang, wodurch der sich dynamisch ändernde Schwellenwert erzeugt
wird. Die Äusgangssignale der Schwellenwertschaltungen 30 und 32 werden einer Schaltung 34 zugeführt,
wo sie summiert werden. Das sich ergebende Summensignal wird einer Schaltung 36 zugeführt, die
das Ausgangssignal der Schaltung 34 mit dem Ausgleicht. Wenn, wie oben beschrieben, diese beiden Signale
übereinstimmen, liefert die Schaltung 36 ein Impulssignal, welches jeden weiteren Anstieg des Spannungssignals
von Sägezahngenerator 28 unterbricht.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, eine gerasterte Reproduktion mit
Grauwerten zu liefern, die sich von denen des Originalbildcs unterscheiden. Dies kann dadurch erreicht werden,
daß das Ausgangssignal1 der Summierungsschal-
H) tung 18 über einen nicht linearen Verstärker 50 in irgendeiner
vorbestimmten Weise verändert wird, wodurch wirkungsvoll der mittlere Hclligkeitswert des
Originals über die Rasterpunktperiode des jeweiligen Rasterpunktes verändert wird. Dementsprechend kann
die Grautönung der gerasterten Reproduktion von der des Originalbildes verschieden sein, während der Kontrast
der Einzelheiten des Originalbildes in der Reproduktion beibehalten wird, woraus sich die Möglichkeit
ergibt, Reproduktionen mit höherer Rand- oder Begrenzungsschärfe zu erhalten.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Jedoch sind
andere Änderungen möglich, wobei beispielsweise ein elektronischer Rechner an die Stelle der elektronischen
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
gangssignal der Summierungsschaltung 18 vergleicht. 25 Bauteile in F i g. 2 treten und die gleichen Funktionen
Wenn beide Spannungssignale übereinstimmen, erzeugt erfüllen kann.
die Schaltung 36 einen Impuls, der jeden weiteren An-
stieg des Spannungssignals vom Sägezahngenerator 28 unterbricht. Beim Betrieb erregen die Signale, die die
Summenfunktionen darstellen und die höchsten Werte haben, die geeigneten der Leuchtdioden 38, bis die gesamte
Lichtabgabe mit der gesamten, vom Originalbild im Flächenbereich des untersuchten Rasterpunktes reflektierten
Lichtmenge übereinstimmt. Kurze Zeit darauf öffnet die Zeitsteuerung kurzzeitig den Verschluß
40, so daß eine Lichtempfangseinrichtung 42 kurzzeitig durch die erregten Leuchtdioden über eine Linse 44
belichtet werden kann. Die Lichtempfangseinrichtung 42 kann irgendein geeignetes lichtempfindliches Aufzeichnungsmedium,
beispielsweise ein fotografischer Film oder ein elektrisch aufgeladenes fotoleitfähiges
Aufzeichnungselement sein. Bei dem dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Lichtempfangseinrichtung
aus einer elektrisch aufgeladenen, fotoleitfähigen Aufzeichnungstrommel, die sich um die
Achse 13 in Übereinstimmung mit der Drehung der Trommel 12 dreht, auf der sich die das Originalbild aufweisende
Vorlage befindet. Die Lichtempfangseinrichtung 42 kann andererseits auch durch eine andere Bildabtasteinrichtung,
die der Bildabtasteinrichtung 10 entspricht und auf dieser abgestimmt ist, bewegt werden.
Nachdem die Lichtempfangseinnchtung belichtet worden
ist, setzt die Zeitsteuerung die Schaltungen der Vorrichtung zurück und startet den nächsten Arbeitszyklus.
Diese Reihenfolge wird für jede Rasterpunktperiode
des Originalbildes wiederholt
Es wird darauf hingewiesen, daß auch andere Bauteile bei dem in Fig.2 dargestellten Ausführungsbeispiel
verwendet werden können. Beispielsweise kann die Schaltung 34 fehlen und es können ein Strahlteiler 46 eo
und eine Fotozelle 48 vorgesehen sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient der Strahlteiler 46 dazu, einen
Teil des gesamten von den Leuchtdioden 38 ausgesandten Lichtes zu der Fotozelle 48 zu lenken. Die Fotozelle
48 wandelt daß von den Fotodioden 38 erhaltene Licht bS in ein analoges, elektronisches Signal um, welches der
Schaltung 36 zugeführt wird, die es mit dem clektroni- ;
sehen Signal von der Summierungsschaltung 18 ver- v
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung einer gerasterten Reproduktion eines Halbtonbildes, wobei das Halbtonbildsignal
der Vorlage einer elektronisch gespeicherten Rasterpunktfunktion, die aus Rasterunterpunktsignalen
gebildet wird, überlagert wird, d a durch gekennzeichnet,daß
10
a) ein elektronisches Signal erzeugt wird, das den mittleren Helligkeitswert des Originals über eine
Rasterpunktperiode darstellt,
b) mehrere elektronische Halbtonbildsignale erzeugt werden, die Einzelheiten des Originalbildes
über die Rasterpunktperiode repräsentieren.
c) die Signale der RasterpunKte der Rasterpunktfunktion
mit den in b) erzeugten Halbtonbildsignalen kombiniert werden, so daß sich eine Vielzahl von Summenfunktionen ergibt, und
d) die Summenfunktionen an einem Schwellenwert diskriminiert werden und das in a) erzeugte
elektronische Signal dazu verwandt wird, den Schwellenwert und somit die Erzeugung von
Rasterunterpunkten auf der Rasterreproduktion zu steuern.
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