DE2623741B2 - Dokumenten-kopiervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dokumentenkopiervorriehtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DT-OS 23 OJ 948 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Farbkopien beschrieben, die von einem Original oder Originaldokument od. dgl. Kopien dadurch herstellt, daß die Bildinformation des Dokuments abgetastet wird, um elektrische Signale zu erzeugen, welche die Lage, den Farbinhalt und die Intensität dieser Bildinformation enthalten, und wobei ferner diese elektrischen Signale an einen akustooptischen Modulator angelegt werden, um die Farbausgangsgröße eines Mehrfarben-Lasers oder einer Lichtquelle zu steuern, wenn dieser ein lichtempfindliches Kopiermedium überstreicht. Dabei werden die elektrischen Signale, so wie sie erzeugt werden, direkt an den akustooptischen Modulator angelegt, d. h., die elektrischen Signals werden zuvor nicht gespeichert. Infolgedessen muß der Laserdrucker (Laserkopierer) »on-line« mit dem »Leser« (d. h. der Vorrichtung, welche das Originaldokument abtastet und die elektrischen Signale erzeugt) arbeiten, und der Laserkopierer kann nur so schnell arbeiten, wie der Leser das Originaldokument abtastet. Ferner muß für jede gewünschte Kopie das Dokument ebensooft abgetastet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kopiervorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die zu verarbeitende Signalmenge verringert wird, ohne daß dies zu einem Qualitätsverlust bei der vom menschlichen Auge betrachteten Kopie führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Maßnahme des Kennzeichens vor. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung vorgesehen, um ein elektrisches Leuchtdichtesignal (Luminanzsignal) und zwei orthogonale Chrominanzsignale (Farbartsignale) von begrenzter Bandbreite zu erzeugen, um elektrisch die unscharfe Maskierung (Verfahren der unscharfen Maske) des Leuchtdichtesignals durchzuführen, um die Signale in Formen umzuwandeln, die zur Zwischenspeicherung der Signale besser geeignet sind, und um Korrekturfunktionen anzuwenden, um verschiedene Eigenschaften des Originaldokuments, des Abtastverfahrens und/oder des Bildformungsveriahrens zu kompensieren, welche schlechtere Kopien zur Folge haben würden, und wobei schließlich Mittel vorgesehen sind, um das sich ergebende Signal in eine Form ho zurückzuverwandeln, die in einem gegebenen Kopierer wirkungsvoller verwendet werden kann. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Verwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen in einer Farbkopiererkombination. Es sei jedoch 1,1 bemerkt, daß bestimmte der erfindungsgemäßen Merkmale auch beim Schwarz-Weiß-Kopieren verwendet werden können, und auch in Verbindung mit Faksimüc-Übertragungseinrichlungcn, die nicht notwendigerweise mit einem Kopierer oder Drucker verbunden sein müssen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm verschiedener Komponenten der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Dokumenten-Abtast vorrichtung,

Hg. 3 eine schematische Ansicht einer elektronischen unscharfen Maske,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Zeitsteuerung der in der unscharfen Maske gemäß F i g. 3 erzeugten Signale,

F i g. 5 eine schematische Ansicht der Bildbelichtungsstation.

in der folgenden Beschreibung und auch in der Einleitung wurde bemerkt, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung als Dokumenten-Kopiervorrichtungen Verwendung findet. Mit dem Ausdruck »Dokumenten-Kopiervorrichtung« ist eine Vorrichtung bezeichnet, welche die bildweise Information eines Originaldokuments (es kann sich dabei um eine reflektierende Vorlage, z. B. eine Fotografie, oder eine transparente Vorlage, z. B. ein Dia, handeln) abfühlt und ein zweites Dokument erzeugt, welches diese Bildinformation enthält.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der verschiedenen Komponenten dargestellt, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden. Jeder dieser Blöcke wird im folgenden im einzelnen erläutert; im ganzen weist die Vorrichtung dieses Ausführungsbeispiels folgendes auf: 1. Erzeugung elektrischer Signale, welche für die Farbinformation in einem Originaldokument repräsentativ sind; 2. Umwandlung der elektrischen Farbsignale in ein Luminanzsignal (Leuchtdichtesignal) plus zwei im wesentlichen orthogonale Chrominanzsignale (Farbartsignale); 3. differentielles Einengen der Bandbreite der beiden Chrominanzsignale; 4. Anwendung der Verfahren der unscharfen Maske auf das Leuchtdichtesignal zur Erhöhung der Kantenschärfe und/oder Unterdrückung von Störungen (Rauschen), die sich durch Korn, Schmutz, Kratzer oder eine matte Oberfläche des Originaldokuments oder aber durch Fehler in der Abtastoptik oder der Elektronik ergeben; 5. Umwandlung der sich ergebenden Signale in Formen, die für die darauffolgende Zwischenspeicherung und die Anwendung von Korrekturfunktionen wirkungsvoller sind; 6. Zwischenspeichern (Puffern) der elektrischen Signale; 7. Verarbeitung der Signale durch ein Farbtabellennachsehen, um verschiedene Eigenschaften des Originaldokuments des Abtastverfahrens und des Bildformungsverfahrens zu kompensieren, und zwar durch Verbesserung der Farbwiedergabe aus dem Farbinformationssatz im Originaldokument und durch Korrektur auf Sättigungsverluste, Farbtonfehler und Kontrastfehler; 8. Umwandlung der verarbeiteten Signale in Formen, die zur Steuerung einer Belichtungsstation geeigneter sind.

D;:*; hier dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt somit insbesondere eine Vorrichtung, durch welche die Farbinformation darstellende elektrische Signale in eine Form umgewandelt werden, die für die Handhabung derartiger elektrischer Signale effizienter ist. Schwarz-Weiß Information und einfarbige Information werden dabei als einfache Untergruppen der Farbinformation

angeschen.

Die menschliche Farbwahrnchmung kann in drei Attribute unterteilt werden, die im »Miinscll Benennungssystem« als I arbton (hue) H. (Farb-)Werl V (value) und Sättigung (Chroma) C bezeichnet werden. Die Munscll-Wert-V-Skala ist eine l.incarskala menschlicher Wahrnehmung von neutralen Graus, von Schwarz bis zur Weißspitze utiler speziellen Betrachtungsbedingungen und sie kann mit dem Reflexionsgrad R oder der reflektierten Leuchtdichte (Luminanz) /. durch eine nichtlineare Funktion, nahezu eine Kubikwurzel-Punktion, in Beziehung gebracht werden. Ladd und I' i η η c y vergleichen die Genauigkeit der Übereinstimmung für lineare, logarithmisch^, Quadratwurzel- und Kubikwurzel- sowie andere Funktionen des Reflexionsgradcs mit der Munscll-Wert-Skala.

Die Chrominanz ist dasjenige visuelle Attribut der Farbe, welches dann verbleibt, wenn das Attribut der Luminanz (Leuchtdichte) ausgeschlossen ist. Die Chrominanz ist zweidimensional und kann durch Polarkoordinaten, wie beispielsweise Farbton Hund Sättigung C im Munscll-Bezeichnungssystem, oder in rechtwinkligen Koordinaten, wie beispielsweise χ und y im Farbdiagramm der Commission Internationale de l'Eclairagc (CIF.) dargestellt werden. Es wurde gezeigt, daß die menschliche Wahrnehmung der Chrominanz unter speziellen Betrachtungsbedingungen nicht gleich kritisch für alle Azimute im CIE-Farbdiagramm ist. Vielmehr bilden die Orte von gerade noch bemerkbaren Unterschieden (JND) nahe einer gegebenen Farbe eine Ellipse. Die Größe, Exzentrizität und Winkelorientierung jeder MacAdam-IND-Ellipse hängt von deren Ort oder Lage im CIE-Farbdiagramm ab.

Jede nichtlineare Transformation eines gegebenen dreidimensionalen Farbraums bildet einen neuen Farbraum. Beispielsweise definiert das Munsell-Bczeichnungssystem einen Farbraum, der nicht linear in Beziehung mit dem CIE-Farbraum steht (die Transformation ist nicht lediglich eine Wiederbeschreibung des gleichen Farbraums in rechtwinkligen und in zylindrischen Koordinaten). MacAdam hat aber ebenfalls gezeigt, daß kein praktikabler realisierbarer Farbraum die Mac-Adam-JND-Ellipsen in Kreise von gleichem Durchmesser für alle Farbtonwerte, Sättigungen und Leuchtdichten transformieren kann, die in irgendeinem Farbraum möglich sind. Wenn die dritte Achse, wie beispielsweise entweder die Luminanzachse oder die Munsell-Wertachse, mit eingeschlossen wird, so werden die Mac-Adam-IND-Ellipsen Ellipsoide.

Die Farbloleranzellipsoide sind vom Konzept her den JND-Ellipsoiden analog, definieren aber den Or; gleicher Farbfehlertoleranzen um einen gegebenen Punkt in einem Bezugsfarbraum herum für eine spezielle Anwendung und für einen spezifizierten Satz von Belrachtungsbedingungen. D. L. MacAdam versichert, daß die Formen der Farbtoleranzellipsoidc, in einem Bezugsfarbraum und unter gegebenen BctracliHingsbedingungcn, oftmals als gleich mit den (•'ormcη der J NO-Ellipsoide im gleichen Bezugsfarbraum und unter vergleichbaren Betrachtungsbedingunfcn angenommen werden. Ein linearer Maßstabsfaklor wandelt vom JND zurTolcranz um.

Es sei hier ein »effizienter« Farbraum als ein Farbraum definiert, für welchen die elektrische Repräsentation wirkungsvoller oder effizienter sein kann als für lindere weniger effi/ienie Farbräume. Die Idee der elfi/ienlcn elektrischen Repräsentation ist auf analoge elektrische Signale und auf digitale elektrische Signale anwendbar. Hierbei bedeutet die Effizienz der Digitaldarstellung die Fähigkeit, die gleiche Farbinformation mit weniger Daten-Bits darzustellen oder aber mehr Farbinformation mit der gleichen Anzahl vom Dalen-Bits wiederzugeben. IMn effizienter Farbraum ist für Analogsignale von Wichtigkeit, für welche das Signalzu-Rausch-Verhältnis maximicrl werden soll; er ist lerner wichtig für Digilalsignale, welche die Adresse für einen Speicher angeben müssen, in einem Digitalspeieher gespeichert werden sollen oder von einer Stelle zu einer anderen übertragen werden, und zwar mittels einer Telcfonleitung, eines Koaxialkabels, einer Mikrowellenverbindung oder anderer Datenübcrtragungsmiltel. Für die Zwecke der Digitaldatenverarbeitung sind alle alternativen Farbräume, welche den gleichen Eit-Wirkungsgrad oder die gleiche Bit-Effizienz (d. h. die gleiche Anzahl von binären Daten-Bits benötigen, um die Koordinaten der Punkte innerhalb des Farbraums mit den erforderlichen Toleranzen anzugebcn) benötigen, ungefähr gleicheffizicnt für die mit diesen Toleranzen verbindbaren Anwendungsfällc.

Die Digitaldarsteilung jeder Koordinate im Farbraum ist auf ±'/2 des am wenigsten signifikanten Bits genau. Die Größe des am wenigsten signifikanten Bits besitzt ein festes Verhältnis zur visuellen Toleranz längs dieser Koordinate dann und nur dann, wenn der Maßstab dieser Koordinate linear bezüglich der visuellen Toleranz ist. Es wird allgemein angenommen, daß ein Maßstab, der linear bezüglich der visuellen Wahrnchiiiting von Differenzen ist, ebenfalls linear bezüglich visueller Toleranzen ist. Beispielsweise ist der Munsell-Wcrt-Maßstab (Skala) parallel zur Luminanz- (oder Helligkeitsreflexionsgrad-JAchse, aber linear bezüglich der menschlichen Wahrnehmung von Lumirmnzdifferenzen. Daher bildet eine Digitaldarstellung, die linear proportional zum Munsell-Wert ist, das effizienteste digitale Maß der Luminanz.

Die beiden Digitalskalen oder Maßstäbe, welche die Chrominanzinformation darstellen, müssen notwendigcrweise im wesentlichen orthogonal zur Skala oder dem Maßstab der Luminanzinformation und orthogonal zueinander verlaufen, damit sie effizient sind (d. h. damit sie die beiden Komponenten der Chrominanzdaten mit einer minimalen Anzahl von Bits darstellen). Ferner sollte das am wenigsten signifikante Bit für die digitale Darstellung jedes Chrominanzfaktors mit der visuellen Toleranz für den Farbfehler für diesen Faktor in Beziehung stehen, und zwar mit dem gleichen Lincarfaktor der Proportionalität, wie dies das am wenigsten signifikante Bit auf der Luminanzfunktionsskala bezüglich der visuellen Toleranz für den Luminanzfehler tut. Dies letztgenannte Erfordernis ist äquivalent zur Forderung, daß — soweit als möglich — die Digitaldarstellungcn der Luminanzfunktion und

v> Chrominanz in einem Farbraum sein sollten, für welchen die Ellipsoide der visuellen Toleranz Kugeln von im wesentlichen konstanten Durchmesser durch die wichtigsten Teile des Farbraums hindurch werden. In vielen Anwendungsfällen sind die am häufigsten auftretenden

Wi und die wichtigsten Farben entsättigte Farben nahe der neutralen Achse von Schwarz zur Weißspilzc.

Der Dokumenlen-Lescr

Der zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden

ij', Erfindung geeignete Dokumenten-Lescr zur Erzeugung von elektrischen Signalen, welche die Farbinformation des Originaldokuments darstellen, kann irgendeine der bekannten Formen annehmen. Beispielsweise ist im

US-Patent 37 83 185 ein Dokumentcn-Lcscr beschrieben, bei welchem eine Abtasllichtquelle Lieht durch ein Farbdia auf einen Satz von drei Photofühlern sendet, von denen jeder auf eine unterschiedliche Wellenlänge von ausgewählten Wellenlängen, beispielsweise rot, grün oder blau, empfindlich ist. Die Photofühlcr erzeugen elektrische Signale, welche die Rot-, Grün- und Blau-Information im Dia oder dem Transparenlbild darstellen.

In Fig.2 ist eine weitere Ausbildungsform einer Dokumcnten-Abtastvorrichtung 42 (vgl. auch Tig. I) dargestellt. Ein Mehrfarbenslrahl 46 von einer Laserquclle 44 fällt auf eine Zylinderoptik 48, welche den Strahl ausbreitet, so daß dieser einen langen schmalen Bandstrahl und ein »Linien«-Bild auf dem abzutastenden Dokument bildet, so daß nach der Reflexion durch ein Paar von Spiegeln 50 und 52 das Linien-Bild längs eines Originaldokuments 54 vom einen Ende zum anderen Ende abtastet. Eine Übertragungslinse 49 überträgt den Bandstrahl auf eine Zwischen-Pupillenebene auf der Oberfläche des Seitenabtastspiegels 52. Der Bandstrahl läuft schließlich durch eine Abbildlinse 56, um ein gutes planares Bildfeld am Dokument 54 vorzusehen.

Obwohl im dargestellten Ausführungsbeispiel die Beleuchtung von einer polychromatischen Laserquelle 44 kommt, können auch Wolfram- oder Fluoreszenz-Lampen oder Xenon-Bliizlampen oder andere Quellen verwendet werden.

Das Originaldokument ist als ein reflektierendes Bild dargestellt, und der reflektierte Lichtstrahl wird noch einmal mehr durch den Scitenabtastspiegel 52 reflektiert, um dann durch eine Abbildlinse 58 zu einem neutralen Strahlenteilerspiegel 60 zu laufen. Der Seitenabtastspiegel 52 wird durch einen Seitenabtast-Galvanomeiermotor 62 derart angetrieben, daß aufeinanderfolgende Zeilenabtastungen durch jede der drei linearen Photofühleranordnungen 64, 66 und 68 nach unten über das Originaldokument 54 hinweg fortschreiten, und zwar synchron mit der Seitenablastung des beleuchtenden Bandstrahls. Die linearen Photofühler 64, 66 und 68 können durch selbstabtastende Flächenphotofühler-Anordnungen ersetzt werden, und die Bandstrahlbeleuchtung kann durch Flächenbeleuchtung ersetzt werden.

Der Strahlenteilerspiegel 60 oder ein zweiter Spiegel 70 oder beide können dichroische (Zweifarb-) Spiegel sein und besitzen somit die Eigenschaft, daß sie in erster Linie Licht eines ausgewählten Wellenlängenbandes hindurchlassen und anderes Licht reflektieren. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet jedoch neutrale Strahlenteilerspiegel, um mögliche Änderungen bei der Übertragung zu minimieren, und zwar bei der Übertragung für eine gegebene Lichtwellenlänge als eine Funktion des Einfallwinkels auf die Spicgcloberfläche, insbesondere für die elliptisch polarisierte kohärente Strahlung von einem oder von mehreren Lasern.

Es gibt zwölf Wege, um einen Lichtstrahl in drei Komponenten mittels zwei Strahleiitcilerspicgeln aufzuteilen: Der erste Strahicnteilcrspiegcl kann Komponente 1, 2 oder 3 (drei Alternativen) isolieren; die Trennung oder Isolation am ersten Strahlentcilerspiegel kann entweder durch Transmission oder durch Reflexion erfolgen (zwei Alternativen, die unabhängig von den drei oben angegebenen Alternativen sind); der zweite Strahlenteilerspiege! kann die eine oder andere der beiden verbleibenden Komponenten durch Transmission (zwei unabhängige Alternativen) und die verbleibende Komponente durch Reflexion trennen. Die Gesamtzahl möglicher Kombinationen ist daher 3 · 2 · 2 = 12. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die wichtigste Farbkomponente durch den ersten Strahlenteilerspiegel isoliert, um mögliche optische Verschlechterungen infolge des zweiten Strahlenteilerspiegels zu vermeiden.

Bei einem neutralen Strahlenteilerspiegel ist es oftmals zweckmäßig, die Durchlässigkeit größer als die Reflexion sein zu lassen. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die wichtigste Farbkomponente durch Transmission oder Hindurchlassen durch den ersten Stiahlenteilerspiegel 60 getrennt, um so das Signal-zu-Rausch-Verhältnis dieses Signals zu maximieren. Die am wenigsten wichtige Farbkomponente wird durch Reflexion am zweiten Strahlenteilerspiegel 70 isoliert, weil das zu der am wenigsten wichtigen Farbkomponente gehörende Signal die geringste Bandbreite besitzt und somit einen optischen Pfad tolerieren kann, der das schlechteste Signal-zu-Rausch-Verhältnis ergeben würde, wenn die Bandbreiten aller Signale gleich wären. Die oben angegebene Auswahl der Strahlenteilerkombinalion (aus den zwölf möglichen Kombinationen) wird bevorzugt, vorausgesetzt, daß die Flächen des Originaldokuments, welche die Weißspitze repräsentieren sollen, ungefähr die gleiche Strahlungsleistung in den roten, grünen und blauen Wellenlängenbändern reflektieren (oder übertragen), und daß die drei Photofühler 64, 66 und 68 die gleiche Empfindlichkeit bezüglich rotem, grünem und blauem Licht aufweisen.

Ein !Mögliches Ausführungsbeispiei der vorliegenden Erfindung kann drei gesonderte monochromatische Laser als Lichtquellen aufweisen, wie beispielsweise einen bei 632,8 Nanometern emittierenden Helium-Neon-Laser, einen bei 528,7 Nanometern emittierenden Argon-Laser und einen bei 441,6 Nanometern emittierenden Helium-Kadmium-Laser. Beim gegenwärtigen Stand der Technik ist es wahrscheinlich, daß eine derartige Lichtquelle wesentlich weniger blaues Licht als rotes oder grünes Licht emittiert. Ferner sind Silicium-Photofühler oftmals empfindlicher gegenüber rotem als gegenüber blauem Licht. Demgemäß kann eine andere Strahlenteilerspiegelkombination als die oben beschriebene bevorzugt werden, um ein adäquates Signal-zu-Rausch-Verhältnis für jedes der drei Farbsignale vorzusehen.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet einen Luminanz L, Rot R und Blau B Farbraum am Ausgang des Dokumentenabtasters. Die L, R, und B Signale werden wie folgt erzeugt: Die Linse 58 in F i g. 2 fokussiert vom Strahlenteilerspiegel 60 übertragenes Licht auf eine linear ladungsgekoppelte Vorrichtung (CCD)-Photofühleranordnung 64, um ein Bild des Bildinhaltes desjenigen Teils des Originaldokument 54 zu bilden, der zeitweise durch den Bandstrahl des Lichtes beleuchtet wird. Wenn das Originaldokument 54 selbst ein Schwarz-Weiß- oder ein Farb-Reflexionsbild ist, welches zur direkten Betrachtung durch den Menschen vorgesehen ist, so wird die Pholofühleranordnung 64 spektral gefiltert, um ein Luminanz L Signal für CIE-Quelle C und Tagesschen zu erzeugen. Das heißt, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die roten, grünen und blauen Durchlässigkeiten des Filters vor der Photofühlcranordnung 64 derart in Verbindung mit den relativen roten, grünen und blauen Strahlungsleistungsdichlcn, die

tatsächlich auf das Originaldokument 54 auffallen, und in Verbindung mit der Spektraldurehlässigkeits-Funktion der Optiken zwischen dem Originaldokument und der Photofühleranordnung 64 ausgewählt, daß für eine auf dem Originaldokument dargestellte neutrale Graufläche die relativen roten, grünen und blauen Beiträge zum Luminanzsignal L in Proportion zu dem sind, was die roten, grünen und blauen Beiträge wären, wenn das Originaldokument durch die CIE-Quelle C beleuchtet ware, und wenn das elektrische Luminanzsignal L elektrisch aus den roten, grünen und blauen elektrischen Signalen erzeugt ware, wie dies auf dem Gebiet der Farbfernseh-Technik der Fall ist.

Wenn das zu kopierende Originaldokument beispielsweise ein photographisches Farbnegativ ist, so ist der darauf vorhandene Bildgehalt nicht zur direkten Betrachtung und Interpretation durch den Menschen vorgesehen. Ferner können derartige photographische Farbnegative gefärbte Kuppler enthalten, welche direkte Betrachtungs- und Interpretations-Versuche durch den Menschen erschweren. Für eine solche Art eines Originaldokuments wäre es zweckmäßig, ist aber theoretisch unmöglich, im allgemeinen genau aus dem Originaldokument die Farbtemperatur der Originalszene und die Spektralreflexionsgrade der Objekte in der Originalszene, dargestellt im Originaldokument, zu bestimmen. Es ist jedoch möglich, einen Szenenilluminanz anzunehmen und ferner anzunehmen, daß alle Farben in der Originalszene aus einem speziellen (etwas beliebigen) Satz von drei Farbstoffen abgeleitet sind, nämlich Cyan (blaugrün), Magenta (purpur) und gelb. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden für Originaldokumente dieser Art die roten, grünen und blauen Relativbeiträge zum Luminanzsignal L auf eine mathematisch realisierbare Annäherung von Weißspitze, Grautönen und Schwarz in der Originalszene zurückbezogen und nicht auf Weißspitze, Graus und Schwarz im Originaldokument an sich.

Nur das »L«-Signa! ist zum Kopieren von Schwarz-Weiß-Dokumenten und für die neutrale Grauskala von farbigen Dokumenten erforderlich. Ein (nicht gezeigter) »Farbmörderw-Schalter auf dem Kopiergerät kann andere Chrominanzsignale dann eliminieren, wenn schwarz-weiße Dokumente kopien werden sollen und wenn Schwarz-Weiß-Kopien von farbigen Originaldokumenten gewünscht sind.

Die Linse 58 in Fig.2 fokussiert von Strahlenteilerspiegel 60 reflektiertes und durch Strahlenteilerspiegel 70 durchgelassenes Licht auf den Photofühler 66, der spektral derart gefiltcr ist, daß er nur auf die rote Spektralkomponente des Lichtstrahls anspricht, der vom Originaldokument 54 reflektiert (oder übertragen) wird. In ähnlicher Weise fokussiert Linse 58 in Fig. 2 Licht reflektiert von Strahlenteilerspiegeln 60 und 70 auf Photofühlcr 68, der spcktralmäßig gefiltert ist, um nur auf die blaue Spektralkomponcnte des Lichtstrahls anzusprechen, der vom Originaldokument reflektiert (oder durchgelassen) wurde.

Drei elektrische Vorverstärker 72, 74 und 76 verstärken gemäß V i g. 2 das Luminanzsignal L bzw. das Rolsignal R bzw. das Blausignal B. Das Ausgangssignal von der Spannungsverstärkerstufe jedes dieser Vorverstärker ist unipolar, besitzt eine niedrige Wcchsclslromimpedanz, besitzt eine Ausgangsgröße von 0 Volt für jede schwarze Fläche im abgetasteten Originaldokument und isl auf +1 Voll Ausgangsgröße für jede Weißspitzenfläche im abgetasteten Originaldokument normiert. Die Ausgangsstufe eines jeden derartigen Vorverstärkers isl ein Phasenteiler, um zwei Ausgangsspannungen von gleicher Größe und Phase sowie entgegengesetzter Polarität und gleicher Bandbreiten zu erzeugen. Die Bandbreite für die Signale + L und - /. ist größer als die gleichen Bandbreiten für die Signale + R, -R + B und — B. Die Signalbandbreiten der letztgenannten vier Signale sind gleich oder etwas größer als die für das Chrominanzsignal Merforderliche Signalbandbreite, die ihrerseits größer ist als die für das Chrominanzsignal N erforderliche Bandbreite. Die Definition und Erzeugung von M und N durch eine Farbdifferen/.mulrix 78 wird unten erläutert. (M kann die Mittelbandbreiten- und N die Schmalbandbreiten-Komponenten des Chrominan/.signals bezeichnen.)

Die elektrische Chrominanz ist durch die elektrischen Signale M und N durch die folgenden Gleichungen definiert:

M = AW · (R-I.) + A 12 . ('«-/.,((Gleichung 1) und

N = Λ 21 · (R-L)+ A 22 * (B-L) (Gleichung 2).

wobei die Konstanten A II, A 12, A 21 und A 22 eine 2 · 2- Matrix //^/bilden. Die Farbdifferenzsignale (R-L) und (B-L) können durch übliche analoge Summier- oder Differenzier-Schaltungen gebildet werden, da sowohl die + L als auch die - L elektrischen Signale vom Verstärker 72, sowohl die + R als auch die - R elektrischen Signale vom Verstärker 74 und sowohl + ß als auch die - B elektrischen Signale vom Verstärker 76 verfügbar sind.

Die beiden Koeffizienten A 11 und A 12 der Matrix [Ajwerdcn derart ausgewählt, daß das Mittelbandbrdten-Chrominanzsignal Mein Vektor ist, für welchen die Amplitude in einer Richtung nominell parallel zur kleinen Achse der MacAdam-|ND-Ellipscn für nahezu neutrale Farben gemessen ist. Die beiden Koeffizienten A 21 und A 22 der Matrix [A] und derart ausgewählt, daß das Schmalbandbreiten-Chrominanzsignal N ein Vektor senkrecht zu M ist. Daher ist das Schmalbandbreiten-Chrominanzsignal A/ein Vektor, für welchen die Amplitude in einer Richtung nominell parallel zur Hauptachse der MacAdam-|ND-Ellipsen für nahezu neutrale Farben gemessen ist. Es sei bemerkt, daß in dem Maße, wie die Eingangssignale L, R und B unterschiedliche Bandbreiten aufweisen, sie ebenfalls unterschiedliche inhärente Phasenverzögerungen besitzen. Es kann daher erforderlich sein, dem Breit-Bandbreiten-Luminanzsignal L eine externe Phasenver/ögerung hinzuzufügen, so daß dessen Gesamtphascnverzögcrung gleich der den Signalen R und B inhärenten ist. Das Ausgleichen der Phasenverzögerung stellt sicher, daß die gleichzeitigen Eingangsamplituden von L, R und B zur Farbdifferenzmatrix dem gleichen auf dem Originaldokument abgetasteten Ort entsprechen.

Gleichfalls können externe Phasenverzögerungen für die Ausgangssignale L und M erforderlich sein, so daß ihre Gesamlphasenver/.ögerungen gleich der Phasenverzögerung sind, die dem eine schmale Bandbreite aufweisenden Chrominanzsignal /Vinnewohnt.

Es sei wiederum aus Gründen der Beschreibung angenommen, daß die elektrischen Ausgangssignale R, L und ö vom Dokumenten-Ablaster 42 lineare Maße oder Grollen von relativen roten, Liiminun/.- und blauen

Reflexionsgraden jeder aufeinanderfolgenden Stelle in einem Raster auf einem schwarz-weißen oder farbigen Originaldokument sind. Es sei bemerkt, daß die Erfindung gleichfalls auch auf die Erzeugung und Verarbeitung von Signalen anwendbar ist, die aus den Durchlüssigkcitsgradcn eines Dokuments abgeleitet sind. Ferner können die elektrischen Signale Rot, Grün und Blau anstelle von Information hinsichtlich Rot, Luminan/ und Blau darstellen. Die direkte optische Erzeugung des Luminanzsignals am Photofühler 64 hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, daü dadurch die Signal-zu-Rausch-Verhältnisse für die erforderlichen Signale in einem Dokurnenten-Kopierer maximiert werden können. Für eine Schwarz-Weißoder Monoehrom-Dokumcnten-Kopiervorrichtung ist nur das Luminanzsignal erforderlich. Für einen derartigen Kopierer ist die Spektralempfindlichkeit des I.uminanz-Photofühiers breit genug, um die optimale Grauskalen-Wiedergabe in den Schwarz-Weiß-Kopien von farbigen Originaldokumenten sicherzustellen.

Unscharfe Maske

Das Luminanzsignal L besitzt die größte Bandbreite und kann daher das meiste »Rauschen« enthalten, welches sich durch Korn, Schmutz, Kratzer am Originaldokument, durch die matte Oberfläche des Originaldokuments und/oder durch Schaden bei der Dokumentenabtastoptik und Elektronik ergibt. Die Erfindung sieht Vorrichtungen vor, um dieses Rauschen zu vermindern und um die Schärfe der Kopie (oder Vergrößerung) durch Verfahren der elektronischen unscharfen Maskierung zu erhöhen; eine Ausbildungsform der Vorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Man erkennt, daß Fig. 3 eine unscharfe Maske 81 für das Luminanzsignal der F i g. 1 darstellt. J5

Da eine Abtastlinie, mit (J—1) bezeichnet, des Originaldokuments gleichzeitig und synchron durch die Photofühler 64, 66 und 68 der F i g. 2 abgetastet wird, werden die die Luminanz für jeden aufeinanderfolgenden Punkt längs der Abtast-Linie (-Zeile) repräsentierenden elektrischen Signale in einem Analogschieberegister 82 der Fig.3 gespeichert. Beispielsweise ist das Analogschieberegister eine monolithische ladungsgekoppclte Vorrichtung, die zur Verwendung bei der analogen Signalverarbeitung dient, was analoge Speieher- und Verzögerungs-Anwendungsfälle umfaßt. Wenn die nächste Linie oder Zeile, als / bezeichnet, abgetastet wird, so ersetzen die elektrischen Signale von dieser Zeile diejenigen der vorhergehenden Abtastzeile im Register 82, und die ersetzten Signale werden in ein zweites Schieberegister 83 verschoben. Wenn nun die nächste Zeile, die mit (J + 1) bezeichnet ist, abgetastet wird, so ersetzen deren elektrische Signale diejenigen von Zeile /im Register 82 und werden gleichzeitig längs Leiter 84 an eine Abtastzcilen-Kreuzkorrelationsvor· richtung 85 angelegt. Die Signalaiisgangsgrößen von Register 82 ersetzen diejenigen der (J—1) Zeile in Register 83 und werden gleichzeitig längs Leiter 86 an die Abtastzeilen-Kreuzkorrelalionsvorrichlung 85 angelegt. Gleichzeitig werden die Signale von Abtastzeile bo (J— I) vom Register 83 längs Leiter 87 zur Abtast/.eilen-Krcuzkorrelationsvorrichtiing 85 verschoben. Man erkennt, daß die Abtastzeilen-Kreiizkorrelationsvorrichlung 85 der F i g. 3 in Serie die elektrischen Signale von den Abtaslzeilen (J + I), / und (J— I) empfängt, wobei alle drei Eingangsgrößen derart synchronisiert sind, daß die entsprechenden Tuslgrölkn von jeder Abtastzeile gleichzeitig ankommen.

Der Abtastzeilen-Kreuzkorrclator 84 führt — vgl. dazu auch Fig.4 — die Kantenvergrößerung und Riiuschunterdrückung aus, und zwar durch Vergleichen der Amplitude des zu einem Abfragewert (sample) in einer zweidimensionalen Anordnung von abgefragter Information gehörigen Signals mit dem Mittel von acht benachbarten Abfragewerten (samples) dar:

(I + I, K + 1), (J + I, K) und (J + 1, K-I) von Abtastzeile (J + I);

Abfragewerte (J, K + 1), (J, K) und (J, K- 1) von Abtastzeile / und Abfragewerte (J—\, K+ 1), (J- 1, K)und (J-1, K- 1) von Abtastzeile (J- 1).
Betrachtet man diese neun Amplituden als eine J · J-Matrix, so kann der Ort jeder Amplitude in der Matrix wie folgt dargestellt werden:

ßll B 12 ßl3
5 21 Ö22 0 23
ß31 S32 033,

wobei die Matrix [B] eine bei (J, K) zentrierte, sich bewegende Matrix ist. Wenn die Spaltensummendifferenzen kleiner als eine Bezugsschwelle sind, wird gefolgert, daß keine Vertikalkante durch (J, K) vorliegt. Wenn die Zeilensummendifferenzen kleiner als die Bezugsschwelle sind, so wird gefolgert, daß keine Horizontalkante durch (J, K) vorliegt. In ähnlicher Weise wird das mögliche Vorhandensein einer Diagonalkante durch ßll, 022 und ß33 dadurch getestet, daß man die Absolutwerte der Differenzen von

(BW + 022 + 033),
C012 + 013 + 023) und
(021 + ß32 + 031)

vergleicht;das mögliche Vorhandensein einer Diagonalkante durch 013, 022, 031 kann dadurch getestet werden, daß man die Absolutwerte der Differenzen von

('ßll + 012 + ß21),
(013 + 0 22 + 031) und
C023 + 032 + ß33)

vergleicht. Wenn keine Kante festgestellt wird, so wird ß22 eine Amplitude gleich dem Mittelwert der neun Elemente der Matrix wieder zugeordnet. Wenn eine Kantenfeststelldifferenz die Schwelle übersteigt, so wird 0 22 einer Amplitude zugeordnet, welche die festgestellte Kante akzentuiert. Die analoge Summierung und Differenzbildung ist in Grabbe, Ramo und Woolridge 2, auf Seiten 22-04 bis 22-09, beschrieben.

Nichtlineare Verstärker

Gemäß den Fig. I und 2 sind die elektrischen Ausgangssignale R, L und ßdie Eingangsgrößen für die Farbdifferenzmatrix 78. Die elektrischen Ausgangssignale von der Farbdifferenzmatrix 78 sind das Mittel-Bandbreiten-Chrominanzsignal M und das Schmal-Bandbreiten-Chrominanzsignal N. Die drei Farbsignale /., M und N zusammen bilden die Koordinaten für einen Farbraum, der linear bezüglich des Reflexionsgrados (oder des Durchlässigkeitsgrades) ist, wenn das Originaldokument auch für direkte Betrachtung vorgesehen ist. Wenn jedoch das Originaldokument beispielsweise ein photographisches Farbnegativ ist, mit einem photographischen Gamma von beispielsweise 0,70, dann sind die drei Farbsignalausgangsgrößen L, R und 0 vom Dokumenten-Leser nahezu linear bezüglich der Quadratwurzel aus der Durchlässigkeit.

Feiner sind drei nichtlineiire Verstärker 92. 94 tind%

(F ig. 1) vorgesehen, um die für die elektrischen Signale L Mund /Verforderlichen nichtlincaren Transformationen durchzuführen, um die drei neuen elektrischen Signale L' bzw. M' bzw. N' zu erzeugen. Die neuen Signale sollen die Farbinformalion in einem Farbraum darstellen, der. soweit möglich, linear bezüglich visueller menschlicher Farbtoleranzfehler ist. Ferner sind die neuen elektrischen Farbsignale L', Wund N'maßstabsmäßig von solcher Art, daß gleiche Signalamplituden gleiche Mehrfache der Farbdifferenztoleranzen repräsentieren. Das heißt, die Signale L', M'und N'sollen die Farben in einem Farbraum darstellen, für den die Farbfehlertoleranzellipsoide Kugeln von gleichem Durchmesser über die meisten der wichtigen Teile des Gesamtfarbraums hinweg annähern. Diese Annäherungen sind, natürlich, den oben beschriebenen theoretischen Beschränkungen unterworfen.

Die elektrischen Farbsignale L', M' und N' bilden einen außerordentlich wirkungsvollen Weg, um Punkte im Farbraum darzustellen, vorausgesetzt, daß die relativen Bandbreiten unter diesen Signalen konsistent mit den relativen räumlichen Auflösungen für diese Farbkoordinaten, zurückbezogen auf das zu kopierende Originaldokument, sind. Für das feinste Detail ist das menschliche Auge im wesentlichen farbblind, und es ist lediglich das elektrische Luminanzsignal //erforderlich, um das Detail in jeder Kopie wiederzugeben. Für etwas größere Einzelheiten bei Farbbildern fängt das mittlere Bandbreiten-Chrominanzsignal M' an, zur visuellen Aufnahme der Bilder beizutragen. Für Bildinformation mit noch geringeren Raumfrequenzen fängt das elektrische Schmalband-Chrominanzsignal N' an, zur visuellen Aufnahme der Bilder beizutragen.

Analog/Digital-Umwandlung

Die Blöcke 98, 100 und 102 sind übliche elektrische Tast- und Halteverstärker für elektrische Signale L' bzw. M'bzw. N'. Die Blöcke 104,106 und 108 der F i g. 1 sind übliche elektrische Analog/Digital-Umwandler, die synchron mit den Tast- und Halteverstärkern 98 bzw. 100 bzw. 102 arbeiten, um die elektrischen Farbsignale L'bzw. M'bzw. /V'zu digitieren.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird jedes der drei elektrischen Farbsignale getastet, gehalten (gespeichert) und digitiert, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die mit der elektrischen Bandbreite dieses Signals konsistent ist. Das Tasten von Analogsignalen ist ein bekannter Vorgang.

Grundsätzlich sagt die Tasttheorie, daß dann, wenn die Tastrate für eine gegebene Bandbreite des analogen Eingangssignals zu klein ist, das Leistungsspektrum oberhalb der Nyquist-Frequenz eine starke Beeinträchtigung der getasteten Daten bewirken kann, und zwar infolge der Alias-Wirkung der Frequenzen oberhalb der Nyquist-Frequenz. Wenn andererseits die Tastrate oder Tastfrequenz wesentlich höher als für eine gegebene Bandbreite des analogen Eingangssignals erforderlich ist, so wird die Anzahl der zu digitierenden Tastwerte, die darauffolgend verarbeitet werden müssen, unnötig groß. Aus einer unnötig hohen Tastfrequenz ergeben sich zahlreiche wirtschaftliche Nachteile; der Analog/ Digital-Umwandler muß schneller arbeiten, der Pufferspeicher muß eine größere Kapazität aufweisen, und die darauffolgende Digitalsignalverarbeitungs-Vorrichtung muß schneller arbeiten. Alle diese Ergebnisse tragen zu unnötig hohen Herstellungskosten der Anlage bei.

Ebenfalls aus Gründen der Wirtschaftlichkeit wird die Anzahl der Binär-Bits, auf welche jedes Farbsignal digitiert wird, auf einem Minimum gehalten, und zwar in Übereinstimmung mit dein Verhältnis aus dem tolerierbaren Quantisierungsfehler. zum Gesamtbereich der digitierten Variablen. Wenn beispielsweise nur 32 Luniinanzwerte für einen speziellen Anwendungsfall diskriminiert werden müssen, so wird bei Block 104 in Fig. 1 ein 5-Bil-Analog/Digital-Umsetz.er benötigt; wenn 16 Mittelbandbrciten-Chrominanzwertc für diesen Anwendungsfall diskriminiert werden müssen, so wird für Block 106 ein 4-Bit-Analog/Digital-Umsetzer benötigt; und wenn schließlich 8 Schmalbandbreiten-Chrominanzwerte für diesen AnwendungsfaH diskriminiert werden müssen, so wird bei Block 108 ein 3-Bit-AnaIog/Digital-lJmsetzer benötigt.

Es sei bemerkt, daß die Farbsignale L, R und B vom Dokumenten-Leser unipolar sind; sie besitzen eine Größe, aber kein Zeichen. Ähnlich ist die Digitalsignal-Ausgangsgröße L' vom LuminanzAnalog/Digital-Umsetzer 104 unipolar. Die Digitalausgangssignalc Wund /v" vom Mittel-Bandbreiten-Chrominanzanalog/Digital-Umsctzer 106 b?w. vom Schmalbandbreiten-Chrominanz-Analog/Dig^al-Umsetzer 108 sind jedoch beide bipolar; diese beiden Digitalsignale besitzen sowohl eine Größe als auch ein Zeichen. Das Zeichen-Bit ist in den oben vorgeschlagenen Beispielen eingeschlossen. Ob die bipolaren Digitalsignale durch Größe und Zeichen gehandhabt werden oder durch einen komplementär versetzten Binär-Code ist für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung.

Datenformatlogik und Datenverdichter

Ein Datenformatlogik- und Daten verdichter HO der Fig. 1 organisiert die Digitaldaten zur effizienten Speicherung oder Datenübertragung. Konstruktionseinzelheiten für die Datenformatlogik hängen von der relativen Tastfrequenz der Tast- und Halteverstärker 98, 100 und 102 ab. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stehen diese relativen Abtastfrequenzen durch einfache ganze Zahlen in Beziehung, um die Datenformatlogik zu vereinfachen. In dem obenerwähnten hypothetischen Beispiel wurden die Genauigkeiten der Analog/Digital-Umsetzer 104 bzw. 106 bzw. 108 mit fünf Bits bzw. vier Bits bzw. drei Bits für einen gegebenen hypothetischen Anwendungsfall angenommen.

Es sei ferner angenommen, daß in diesem Beispiel die Tastfrequenzen für die Tast- und Halteverstärker 98, 100 und 102 und die Frequenzen der Analog/Digital-Umsetzer 104, 106 und 108 in den Verhältnissen von 4:2:1 stehen. Dann ist es zweckmäßig, mit vier 5-Bit-Worten plus zwei 4-Bit-Worten plus einem 3-Bil-Wort bei einer einzigen Adresse zu arbeiten. Unter solchen Umständen umfaßt die Wortlänge

(4 · 5) + (2 · 4) + (1 · 3) = 31 Daten-Bits.

Die Datenformatlogik kann als Eingangsgröße diese sieben Analog/Digital-Umsetzerworte aufnehmen und kann die Analog/Digital-Umsetzerausgangsgrößen in ein einziges Wort von 31 Daten-Bits für der Bit-Paralleleingang zur nächsten Stufe kombinieren.

In einigen Anwendungsfällen kann es zweckmäßig sein, ein oder mehrere Prüf-Bits jedem großen Wori hinzuzufügen, welches von der Datenformatlogik ausgesandt wird. In dem erwähnten hypothetischer Beispiel ist die Wortausgangsfrequenz von der Datenformatlogik gleich einem Viertel der Datenwortaus gangsfrequenz des Luminanz-Analog/Digital-Umsetzci

104 in Fig. I.

Pufferspeicher und Datenübertragungsanschluß

Die Erfindung sieht einen digitalen Pufferspeicher und einen DatenübertragungsanschluB 111 am Ausgang von Datenformatlogik und Datenverdichter 110 vor. Pufferspeicher und Datenübertragungsanschlüsse bei Farbkopieren sind bekannt, und es wird in diesem Zusammenhang auf die US-PS 36 79 818 als Beispiel verwiesen. Solche Vorrichtungen gestatten es, daß erstens das Originaldokument nur einmal gehandhabt und abgetastet wird, unabhängig von der Anzahl der erzeugten Kopien, zweitens eine Vielzahl von Originaldokumenten mit einer Geschwindigkeit abgetastet wird und die Kopien davon mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit erzeugt werden, die nicht notwendigerweise synchron mit dem Dokumentenlesen ist, drittens die physikalische oder körperliche Trennung von Dokumentenleser und Belichtungsstation und viertens den Einbau einer Vielzahl von Dokumentenlesern, die mit einer Vielzahl von Kopierbelichtungsstationen verbunden sind.

Obwohl Pufferspeicher und Datenübertragungsanschlüsse an sich bekannt sind, so sieht die Erfindung doch vor, daß eine derartige Vorrichtung 111 in der Datenverarbeitungskette der Fig. 1 an einer Stelle angeordnet ist, in welcher die erforderliche Speichergröße und für welche die erforderlichen Bits pro übertragene Nachricht minimiert werden, und zwar durch den neuen effizienten Farbraum und das neue effiziente Dalenformat, was sich durch die oben beschriebene »stromaufwärts« gelegene Vorrichtung ergibt.

35

Farbtabellen-Festwertspeicher (Nur-Lesespeicher)

Die Verfahren des Farbmaskierens und der Verwendung von gefärbten Kupplern bei fotografischen Produkten sind dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann bekannt. In einem farbfotografischen Erzeugnis und Verfahren ist die Farbmaskierung optisch und durch Chemikalien erreichbar, idealerweise schafft die Farbmaskierung eine Basis für den Erhalt der bestmöglichen Reproduktion aus einem gegebenen Satz von Farbbildformungsmaterialien im zu kopierenden Original und für einen gegebenen Satz von Farbbildformungsmaterialien an den Kopierbelichtungsstationen. Es sei in diesem Zusammenhang Hunt auf Seite 55 (in Übersetzung) zitiert: »Man erkennt, daß diese drei Behelfe nicht die grundsätzlichen Beschränkungen des Verfahrens korrigieren, welche sich aus der Natur des Farbmechanismus des Auges und den Spektralabsorptionskurven der besten verfügbaren Cyan-, Magenta- und Gelb-Farbstoffe ergeben. Moderne Subtraktionsverfahren können lediglich für sich beanspruchen, daß sie angenehme Farbe aufweisende Bilder erzeugen und daß die unvermeidlichen Ungenauigkeiten derart ausgeglichen sind, daß sie am wenigsten bemerkbar sind.« Die Maskierung ist einer der Behelfe, auf die fco Bezug genommen wurde.

Die Erfindung sieht einen Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 (F ig. 1) vor, um elektronisch die Ziele zu erreichen, die man durch die Farbmaskierung in farbfotografischen Systemen zu erreichen sucht. Die μ folgende einfache lineare Farbmatrix kann den folgenden Satz von Simultangleichungen für jedes Bildelement in dem zu kopierenden Originaldokument lösen:

R' = CU'L'+ Ci2'M'+ C13«/V'(Gleichung3) G= C2\*L' + C22*M' + C23-/V'(Gleichung4) B' - C31*L' + C32*M'+ C33 ^'(Gleichung 5),

wobei die drei Farbsignaleingangsgrößen L', M'und N' sind; die drei Farbsignalausgangsgrößen R'. G'und B' sind und die neun Konstanten (CU bis C33) eine

3 · 3-Matrix [C] bilden. Eine 3 ■ 3-Matrix sieht jedoch nur eine lineare erste Annäherung für die Lösung des allgemeinen Farbmaskierproblems vor. Eine zweite Annäherung mit einer 3 - 10-Matrix kann einige nichtlineare Wirkungen umfassen, wie beispielsweise die Quadrate der drei Eingangsfarbsignale, die linearen Vektorprodukte (Kreuzprodukte) der drei Farbsignale und einen konstanten Term für jede Gleichung.

In der vorliegenden Erfindung sieht der Farbmatrix-Nur-Lesespeicher 112 ein digitales Tabellen-Lesverfahren vor, um eine Farbmatrix für jedes Bildelement des zu kopierenden Originaldokuments auf eine schnelle und genaue Weise zu !ösen. Ferner hat der Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 den Vorteil, daß irgendein Satz von drei Farbmatrixgleichungen entweder linear oder nicht linear dadurch gelöst werden kann, und zwar ohne den Kompliziertheitsgrad der Hardware zu erhöhen, ohne an Geschwindigkeit zu verlieren und ohne Verlust an Hardware-Stabilität, und zwar dann, wenn Nicht-Linearitäten in den angenommenen funktionellen Beziehungen zwischen den drei digitalen Eingangssignalen und den drei digitalen Ausgangssignalen eingeschlossen sind.

Das Konzept der Speicherung von Digitaldaten in einem Nur-Lesespeicher (read-only memory = ROM) sind dem Fachmann bekannt Beispielsweise speichert ein im Anwendungsfeld programmierbarer Nur-Lesespeicher 512 digitale Binärdaten-Bits und weist 8 Bits pro Wort bei 64 Adressen auf. ROM's mit größerer Datenspeicherkapazität, beispielsweise 4096, 8192 oder 16 384 Binär-Bits sind ebenfalls bekannt. Ferner können einzelne ROM-Vorrichtungen in einer Anordnung kombiniert werden, um längere Worte oder mehr Adressen vorzusehen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet eine oder mehrere Anordnungen von Nur-Lesespeichern, um den Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 aufzubauen. Die Digitaldatensignale L', M' und ΛΓ, entweder von Datenformatlogik und Daten verdichter 110, oder direkt von Analog/Digital-Umsetzern 104, 106 und 108 liefern die Adresseneingangsinformation für den ROM. Entsprechende Werte der Digitaldatenfarbsignale R', G' und ß'sind an jeder Adresse im ROM gespeichert. Ein derartiger Aufbat gestattet eine »Tabellenlese-Operation«. Der ROM sieht eine Adresse für jede mögliche Kombination vor Eingangsgrößen L', Wund N'\or. Eine Gesamtheit vor 4096 Adressen ist erforderlich, wenn L'5 Daten-Bits, M

4 Daten-Bits und JV'3 Daten-Bits als Beispiel aufweist wie im obenerwähnten hypothetischen Fall.

Wenn alle Daten-Bits von U, M' und N' bei dei Bestimmung von R', G' und B' signifikant sind, se speichert ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dei Erfindung ein langes Wort bei jeder Adresse, wöbe dieses Wort die Werte von /?' G'und B', die mit diesel Adresse vereinbart sind, umfaßt. Es wurden ausge zeichnete fotografische Farbkopien (oder Vergrößerun gen) mit 8 Bit Genauigkeit für /?', G'und ^'hergestellt obwohl die Versuchs-Hardware (Vorrichtung) di< Fähigkeit einer 10-Bit-Genauigkeit für /?' G' und B besaß.

Einige Anwendungsfälle können es erforderlich machen, daß die Genauigkeit von L'. M' und N'größer sein müssen als 5 Bits bzw. 4 Bits bzw. 3 Bits, wie im obenerwähnten hypothetischen Beispiel. Wenn die für L', Wund N'erforderlichen Genauigkeiten 6 Bits bzw. 5 Bits bzw. 4 Bits sind, so kann die Gesamtzahl der in einem einzigen Farbmatrix-ROM erforderlichen Adressen

2(fc+5+4) ₌ 215 ₌ 32 768 Adressen

sein. Es kann jedoch in einem gegebenen Anwendungsfall auftreten, daß eines oder mehrere der am wenigsten signifikanten Bits für eines oder zwei der digitalen Eingangssignal keinen signifikanten Beitrag zum digitalen Ausgangswert des einen oder der beiden Ausgangssignale liefert. In einem solchen Fall kann die Gesamtgröße (d. h. die Gesamtzahl der gespeicherten Bits) des ROM dadurch reduziert werden, daß man den ROM in drei gesonderte ROM's auftrennt, und zwar einen für jedes der ursprünglichen Ausgangssignale.

Es sei beispielsweise für einen hypothetischen Anwendungsfall angenommen, daß die erforderlichen Genauigkeiten für L', M'und /V 6 Bits bzw. 5 Bits bzw. 4 Bits sind. Es sei ferner angenommen, daß die Funktionsbeziehungen zwischen den Eingangssignalen L', M'und A/'und den Ausgangssignalen R', Cund B' die folgenden sind:

/?'= f[L'(5 Bits), M'(5 Bits), ΛΓ(3 Bits)]

(Gleichung 6)
C = jfZ/(6 Bits), M'(4 Bits), /V'(3 Bits)]

(Gleichung?)
B' = [[L'(5 Bits), M'(4 Bits), ΛΤ(4 Bits)]

(Gleichung 8)J

wobei jede ((L', M', N')eine allgemeine Funktion dieser drei Eingangssignale bezeichnet und die Anzahl der in Klammern nach jedem Eingangssignal angegebenen Anzahl von Bits die erforderliche Genauigkeit für dieses Eingangssignal für diese funktionell Beziehung angibt. Ferner sei aus Gründen der Veranschaulichung angenommen, daß die geforderten Präzisionen der digitalen Ausgangssignale R', Cund ß'6 Bits bzw. 7 Bits bzw. 5 Bits sind. Wenn der Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 der F i g. 1 durch ein einziges ROM dargestellt ist, so ist die erforderliche Adressenzahl 32 768 und die erforderliche Anzahl von Bits pro Adresse beträgt

(6 + 7 + 5) = 18;
daher ist die erforderliche ROM-Größe

32 768 · 18 = 589 824 Daten-Bits.

Es ist jedoch zulässig, das ROM in drei getrennte ROM's aufzuteilen: eines, in dem der entsprechende Wert von R'abgelesen wird, eines, in dem der Wert von C abgelesen wird, und eines, in dem der Wert von B' nachgesehen wird. Die erforderliche Anzahl von Adressen im R'-ROM ist

2(5+5+3) ₌ 2¹³ = 8192 Adressen,

wobei für R'unter jeder Adresse 6 Bits an Digitaldaten gespeichert sind. Somit ist die erforderliche Größe für das R'-ROM

8192 ■ 6 = 49 152 Daten-Bits

bei den hier angenommenen hypothetischen Anforderuneen. In ähnlicher Weise ist die erforderliche Adressenzahl im C-ROM

2<»+4fi) ₌ 2" = 8192 Adressen,

wobei unter jeder Adresse 7 Bits an digitalen Daten gespeichert sind. Somit ist die erforderliche Größe des C-ROM

8192 ■ 7 = 57 344 Daten-Bits.

In ähnlicher Weise ist die erforderliche Adressenzahl im Ö'-ROM

2(5+4+4)

8192 Adressen,

wobei unter jeder Adresse 5 Daten-Bits gespeichert sind. Somit ergibt sich die erforderliche Größe des ß'-ROMzu

8192 - 5 -40 960DaICn-BItS.

Die Gesamtgröße der drei gesonderten ROM's ist somit 147 456 Daten-Bits, d.h. gerade ein Viertel der Größe, die erforderlich wäre, wenn der Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 als ein großes ROM anstelle von drei gesonderten ROM's organisiert wäre.

Gemäß der Erfindung ist es daher vorzuziehen, daß die Farbmaskierung im Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 durch Digitaltabellenlesen entweder in einem ROM oder in drei gesonderten ROM's, eines für jedes Digital-Ausgangssignal, vorgesehen wird, und zwar je nachdem, welche Art der Organisation die kleinste erforderliche ROM-Größe ergibt.

Die im Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 gespeicherte Information ist durch Eichverfahren ähnlich denjenigen für das fotografische Farbmaskieren bestimmbar, was von Hunt, von Evans, Hanson und Brewer und anderen in der technischen Literatur beschrieben ist.

Belichtungszeitverzögerungen

Es können (nicht gezeigte) Belichtungszeitverzögerungs-Netzwerke vorgesehen sein, um die nicht gleichzeitige Belichtung der drei Farbbildformungsmatcrialien an drei körperlich getrennten Bildbelichtungsstationen zu gestatten. Es ist unwesentlich, welches der zwei Digitalsignale von /?' G'und ß'verzögert wird. Ferner ist es unwesentlich, welches der beiden verzögerten Digitalsignale länger als das andere verzögert wird. Diese Alternativen sind durch praktische Betrachtungen an der Bildbelichtungsstation bestimmbar. Es kann in der Tat praktisch sein, zwei oder alle drei Belichtungen gleichzeitig an der gleichen Bildbelichtungsstation vorzunehmen, um die Notwendigkeit für eine oder zwei digitale Zeitverzögerungen zu eliminieren.

Jede Belichtungszeitverzögerung kann aus üblichen digitalen Serieneingangs-Serienausgangs-Schieberegistern aufgebaut sein; dabei ist ein Schieberegister für jedes zu verzögernde Daten-Bit im Digitaldatensignal und ein Schiebeplatz ist für jedes Bildelement, welches mit der erforderlichen Zeitverzögerung assoziierbar ist, vorgesehen.

Nur-Lesespeicher für Rot, Grün und Blau

Die Erfindung sieht einen Rot-Nur-Lesespeicher 114, einen Grün-Nur-Lesespeicher 116 und einen Blau-Nur-Lesespeicher 118 (Fig. 1) vor, um die Ausgangssignale R', C und B' vom Farbraum, in dem der Farbmatrix-Nur-Lesespeicher 112 seine Ausgangsgrößen erzeugt, in den Farbraum umzuwandeln, der linear bezüglich der Steuersignale R" b:'.w. G" bzw. 8" isi, die zur

Belichtungssteuerung an der Belichtungsstation 120 erforderlich sind.

Diese drei Farb-Nur-Lesespeicher arbeiten in der gleichen Weise wie der oben beschriebene Farbmatrix-Nur-Lesespeicher. In der Tat können die funktioneilen Ziele der drei Farb-Nur-Lesespeicher in die Information mit eingebaut werden, die im Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 gespeichert ist. Die Wahl zwischen gesonderten Farb-Nur-Lesespeichern und dem Einbau der funktionellen Zielsetzung in den Farbtabellen-Nur-Lesespeicher ist in erster Linie von der Wirtschaftlichkeit der Hardware für einen gegebenen Satz von Anwendungen abhängig. Die Wahl hängt teilweise von der erforderlichen Anzahl von Eingangs-Bits und der erforderlichen Anzahl von Ausgangs-Bits für jeden Farb-Nur-Lesespeicher ab. Es wurden ausgezeichnete farbfotografische Reproduktionen (Kopien bzw. Vergrößerungen) mit 8 Bits Genauigkeit für R" C'und B" erzeugt, obwohl die Versuchs-Hardware für die Möglichkeit einer 12-Bit-Genauigkeit verdrahtet war.

Die digitalen Ausgangsgrößenworte von den roten, grünen und blauen Nur-Lesespeichern 114, 116 und 118 werden von digitalen in analoge Steuerströme umgewandelt, und zwar durch die entsprechenden Digital-Analog-Umsetzer 122, 124 und 126. Die analogen Steuerströme steuern die roten, grünen und blauen Komponenten der Strahlungsleistung in der Farbbelichtungsvorrichtung 120.

Alternative Ausführungsbeispiele

Bei einigen Anwendungsfällen kann es zweckmäßig und zufriedenstellend sein, die Farbdifferenzmatrix 78 der F i g. 1 in einer Stellung darauffolgend auf die nichtlinearen Verstärker 92, 94 und % anzuordnen. Ferner kann es sich in bestimmten Fällen als wirtschaftlich erweisen, die Farbdifferenzmatrix 78 überhaupt zu eliminieren. In einem solchen Fall werden die durch die Matrizen [A] und [C] ausgedrückten Beziehungen in Matrix [C] im Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 kombiniert.

Eine vereinfachte Alternative zur obigen besteht darin, daß man die Farbausgangssignale vom Dokumentenleser 42 die grüne, rote und blaue Information präsentieren läßt, die vom Originaldokument abgelesen wurde. Die Dokumentenleserausgangssignale können sodann als G. R und B bezeichnet werden, und die Digitalsignale von den Analog/Digital-Umsetzern 104, 106 und 108 können direkte Eingangsgrößen für den Farbtabellen-Nur-Lesespeicher 112 vorsehen.

Die Bildbelichtungsstation

Die Bildbelichtungsstation 120 kann viele verschiedene Formen annehmen. Beispielsweise kann die in der US-PS 37 83 185 beschriebene Laser-Farbkopiervorrichtung verwendet werden, wobei sie ihre Steuerinformation direkt von den Digital/Analog-Umsetzern 122, 124,126 gesteuert durch Pufferspeicher 111 erhält.

In Fig.5 ist eine Kopiervorrichtung dargestellt, die im Betrieb ein direktes positives Bild auf der Oberfläche einer Bildrolle 140 durch das Verfahren der Elektrophorese erzeugt. Die Bildrolle 140 wird in der Technik allgemein als Injektionselektrode bezeichnet und besteht aus einem optisch transparenten Glas, welches mit einem dünnen optisch transparenten elektrisch leitenden Überzug aus Zinnoxid überzogen ist. Dicht benachbart zur Injektionselektrode 140 und parallel dazu ist eine zweite Rolle 144 angeordnet, die üblicherweise als die Blockierelektrode bezeichnet wird.

Die Blockierelektrode 144 besitzt einen leitenden Mittelkern 146, der mit einer Schicht aus Isoliermaterial 148, wie beispielsweise Baryta-Papier, bedeckt ist. Der leitende Kern 146 ist mit einer Leislungsquelle 150 verbunden, die mit ihrer entgegengesetzt liegenden Seite über einen Schalter 152 mit der Injektionselektrode 140 in Verbindung steht.

Oberhalb der Injektionselektrode 140 befindet sich ein Reservoir 154, welches eine Mischung aus fein

ίο verteiltem Magenta, Cyan und gelben Pigmentteilchen enthält, die in einer Isolationsträgerflüssigkeit dispergiert sind. Die Pigmentteilchen sind ebenfalls fotoempfindüch und sind derart ausgewählt, daß die unterschiedlichen Farbteilchen auf die unterschiedlichen Lichtwellenlängen entsprechend deren Hauptabsorption ansprechen (d. h. die Cyan-Farbteilchen sprechen auf rotes Licht an, die Magenta-Farbteilchen sprechen auf grünes Licht an und die gelben Farbteilchen sprechen auf blaues Licht an). Das Reservoir 154 liefert die Suspension 156 an eine Oberzugsrolle 158, welche eine gleichförmig dicke Schicht aus der Suspension auf die Oberfläche der Injektionselektrode 140 aufbringt.

Ein innerhalb der Injektionselektrode 140 angeordneter Spiegel 160 empfängt das durch einen Laser 161 ausgesandte Lichtbild, und zwar gesteuert durch die Signalausgangsgrößen vom Pufferspeicher 111. Der Laserstrahl wird bei 163 durch diese Signale moduliert und bei 165 reflektiert, wie dies im erwähnten US-Patent 37 83 185 beschrieben ist. Der Spiegel 160 reflektiert das Lichtbild durch einen Belichtungsschlitz 162 auf die Bildsuspension 156 an einem Linienkontakt, wo die Injektionselektrode 140 die Blockierelektrode 144 berührt.

Während des Abbildvorgangs wird die Suspension 156 durch Rasterabtastung des Lasers synchron mit der Drehung der Injektionselektrode 140 und der Blockierelektrode 144 durch einen Motor 164 belichtet, während durch den geschlossenen Schalter 152 ein Potential zwischen den Elektroden angelegt ist. Es wird angenommen, daß die Pigmentteilchen bei der Suspension in dem flüssigen Träger eine Anfangsladung tragen, welche sie zur Injektionselektrode 140 hin zieht. Bei Belichtung ändern die Teilchen die Polaritäten durch Ladungsaustausch mit der Injektionselektrode 140 und wandern von dieser Elektrode weg zur Blockierelektrode 144, wodurch ein positives Bild auf der Injektionselektrode 140 und ein komplementäres negatives Bild auf der Blockierelektrode 144 durch Teilchensubtraktion geformt wird.

Das auf der Oberfläche der Injektionselektrode 140 ausgebildete Bild wird sodann in Berührung mit einem klebrigen von einer nicht gezeigten Versorgung zugeführten Kopierbogen 166 gebracht, so daß sich der Kopierbogen mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, wie der Umfang der Injektionselektrode 140. Eine Andruckrolle 168 ist hinter dem Bogen 166 am Berührungspunkt mit der Injektionselektrode 140 angeordnet, um die Bildübertragung von der Oberfläche der Injektionselektrode auf die Oberfläche des Kopierbogens zu unterstützen. Das übertragene Bild wird sodann an seinem Platz fixiert, und zwar dadurch, daß man den Bogen an einer nicht gezeigten Trockeneinheit vorbeiführt, wo ein im flüssigen Träger aufgelöstes Bindematerial aus der Lösung tritt, wenn die relativ flüchtige Trägerflüssigkeit verdampft. Die Reste der Suspension 156 werden sodann von der Oberfläche der Injektionselektrode 140 durch eine Bürste 170 und von der Oberfläche der Blockierelektrode 144 durch eine

Bürste 172 in Vorbereitung für den nächsten Bildherstcllungszyklus der Vorrichtung entfernt.

Synchronisation

Der Fachmann erkennt, daß die Zeichen vom Defleklor 165 in zeitlicher Beziehung mit der Bewegung der Injektionselektrodc 140 und der Blockierelektrode 148 aufgebracht werden müssen, so daß die Relativstellung jedes diskreten Bildteils auf dem Aufnahmemediuni 166 der Relativstellung seiner entsprechenden korrespondierenden Fläche auf dem Originaldokument 54 entspricht. Es sei bemerkt, daß die gezeigte elektrofotografische Vorrichtung — wie schematisch gezeigt — durch einen Motor 164 angetrieben ist. Ebenfalls schematisch ist durch eine gestrichelte Linie eine Verbindung 173 mit der Hauptantriebswelle der Blockierelektrode 144 dargestellt, die ein Signal an einen Wellenkodierer 174 anlegt. Der Wellenkodierer seinerseits legt eine Reihe von Signalen an die Logik und Steuereinheit 176 (Fig. 1) längs der durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Verbindung 177 an. Die Logik und Steuervorrichtung ist in der Lage zu bestimmen, wie schnell sich die Glieder 144 und 140 bewegen. Nachdem diese Beziehung berechnet ist, speist die Logik und Steuereinheit 176 ihrerseits Signale zurück in den Puffer 111 längs der durch eine gestrichelte Linie in Fig. 5 gezeigten Verbindung 178 ein und ebenfalls in den in Fig. 1 gezeigten Dokumentenleser 42. Es dürfte somit klar sein, daß die Arbeitsweise sämtlicher Vorrichtungen tatsächlich in zeitgesteuerter Synchronisation mit der Bewegung der Glieder 140 und 144 erfolgt.

Dem Fachman ist klar, daß der Lesevorgang der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung ebenfalls mit der Arbeitsweise der elektrofotografischen Vorrichtung synchronisiert sein muß. Zu diesem Zweck befindet sich der durch einen Galvanometer-Antriebsmotor 60 gesteuerte Seitenabtastspiegel 52 unter direkter Steuerung der Logik und Steuereinheit 176. Es sei in diesem Zusammenhang auf die US-PS 38 64 697 Bezug genommen, welche ebenfalls eine Synchronisations- und Steuer-Vorrichtung zeigt, welche, wie der Fachmann erkennt, derart abgewandelt werden kann, daß sie die oben erwähnten Operationen ausführt.

Zusammenfassend kann man sagen, daß der vorüegenden Erfindung die Erkenntnis zugrundeliegt, daß die Größe des Pufferspeichers stark dadurch vermindert werden kann, daß man bestimmte Schaltungen verwendet, um die Farbausgangssignale des Lesers in Formen umzuwandeln, welche im wesentlichen »linear bezüglich 5(1 der menschlichen visuellen Farbtoleranzen« sind. Anders ausgedrückt werden bestimmte Schaltungen (d. h. die Farbdifferenzmatrix 78 und die nicht linearen Verstärker 92, 94 und 96) vorgesehen, um den »Farbraum« definiert durch die drei Farbsignale des v, Lesers in eine effizientere Form zur Speicherung umzuwandeln; d. h. eine Form, welche Luminanz- und Chrominanzeinzelheiten ausschließt, die, obwohl durch die fotoempfindlichen Elemente des elektronischen Lesers feststellbar, durch das menschliche Auge bei Reproduktion nicht feststellbar wären.

Es wurde bereits erwähnt, daß das menschliche Auge gewisse Änderungen der Luminanz (d. h. Helligkeit) eines bestimmten Gegenstandes (beispielsweise eines Gegenstandes, der zur direkten Betrachtung vorgesehen ist, wie beispielsweise einer Farbkopie, nicht beispielsweise eines Farbnegativs) als annähernd eine Kubikwurzelfunktion des Reflexionsgrades (oder der Durchlässigkeit) des Lichts vom Original sieht. Wenn somit die Beleuchtung des Objekts um einen Faktor 8 vergrößert wird, so würde das Auge eine Erhöhung um einen Faktor 2 sehen. Im Gegensatz dazu sind die Ausgangsgrößen der fotoempfindlichen Elemente des Lesers typischerweise lineare Größen oder Maße der relativen Reflexionsgrade jeder aufeinanderfolgenden Stelle in einer Rasterabtastung eines Originals. Wenn somit der Leser beispielsweise eine Farbkopie (eine Farbreproduktion) abtastet, so erzeugt er Informationen mit einer Rate, welche die vom menschlichen Auge geforderte (für die sich schließlich ergebende Reproduktion) um eine Potenz 3 übersteigt. Diese Information wird durch eine Kubikwurzelfunktion verdichtet, und zwar ohne irgendeine Auflösung des kopierten Bildes zu verlieren; die Farbdifferenzmatrix 78 und die nichtlinearen Verstärker 92, 94 und 96 dienen zur Verdichtung dieser Information durch eine geeignete Funktion (beispielsweise eine Kubikwurzelfunktion) vor der Datenspeicherung.

Da ferner das menschliche Auge annähernd dreimal empfindlicher gegenüber der Luminanzinformation (U) ist als es gegenüber der Mittelbandbreitenchrominanzinformation (M') ist, und da es annähernd dreimal mehr empfindlich gegenüber der Mittelbandbreitenchrominanzinformation (M') ist als gegenüber der Schmalbandbreitenchrominanzinformation (N'), können die Ausgangsgrößen der nichtlinearen Schaltungen weiter vor der Zwischenspeicherung (Pufferung) verdichtet werden, und zwar durch Tasten des W-Signals mit einer Frequenz, die ein Drittel so schnell ist, wie das M'-Signal, und durch Tasten des M'-Signals mit einer Frequenz, die ein Drittel so schnell ist wie das ZZ-Signal. Wiederum tritt für das menschliche Auge kein Bildauflösungsverlust auf.

Nach der Verdichtung der analogen Ausgangssignale der Leser auf leichter zu puffende Formen, werden diese Signale sodann digitiert, und es werden Nur-Lesespeicher vorgesehen, um die »Tabcllen-Nachseh-Operationen« zum Zwecke der Modifizierung der Farbbildinformation (beispielsweise zur Erreichung von Farbabstimmung und Gleichgewicht) durchzuführen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Dokumentenkopiervorrichtung mit (I) Lesemitteln zur Erzeugung einer Vielzahl von elektrischen Signalen, welche Seriengrößen der Bildinformation von aufeinanderfolgenden diskreten Flächen des zu reproduzierenden Originaldokuments sind, und (2) Bildaufzeichnungsmittel, welche auf die erwähnten elektrischen Signale ansprechen, um diskrete Bild- to teile auf einem aufgenommenen Medium auszubilden, gekennzeichnet durch Mittel zur Umwandlung (92, 94, 96, 110) der elektrischen Signale in Formen, welche im wesentlichen linear bezüglich der menschlichen visuellen Farbfehlertoleranzen sind, wodurch die Signale sich in einer effizienteren Form für die darauffolgende Pufferspeicherung befinden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlungsmittel nichtlineare Schaltungen (92,94,96) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale in Analogform vorliegen, und daß die Vorrichtung Analog/Digital-Umwandlungsmittel (104, 106,108) aufweist, welche auf die Analogsignale ansprechen, um dementsprechende Digitalsignale zu erzeugen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch programmierte Rechnermittel (112), um eine Kompensationsfunktion an die Signale anzulegen, um die darin enthaltene bildweise Information zu modifizieren.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnermittel Mittel (112) aufweisen, um die Farbinformation in den Signalen zu erhöhen, und zwar durch Korrektur der Eigenschaften des Colorant-Satzes (Farbsatzes) des Originaldokuments.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnermittel Mittel (112) zur Korrektur der Farbsättigungsverluste im Originaldokument und/oder der Dokumentenkopiervorrichtung aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnermittel Mittel (112) umfassen, um Eigenschaften des Farbtons im Originaldokument und/oder der Dokumenienkopiervorrichtung zu korrigieren.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnermittel Mittel (112) zur Korrektur von Eigenschaften des Kontrastes im Originaldokument und/oder der Dokumentenkopiervorrichtung aufweisen.

9 Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnermittel digitale Tabellen-Nachsehmittel (112) umfassen, um auf die Signale die erwähnte Kompensationsfunktion anzuwenden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Tabellen-Nachsehmitteleinen Nur-Lesespeicher (112) umfassen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lesemittel elektrische Signale erzeugen, welche jeweils für die unterschiedliche Farbinformation in aufeinanderfolgenden diskreten Flächen eines farbigen Dokuments repräsentativ sind, gekennzeichnet i>^r> durch Mittel (42, 78) zur Umwandlung der erzeugten Signale in ein Liiminanzsignal und zwei im wesentlichen orthogonale Chrominanzsignale, Mittel (78) zur diffcrcnzmäßigcn Einengung der Bandbreite der erwähnten Signale zur F.r/eugung von drei Signalen von unterschiedlicher Handbreite, und durch Mittel (98, 100, 102, 104, 106, 108) zur Tastung jedes Signals mit einer Frequenz proportional zur entsprechenden Bandbreite zur Umwandlung dieser Signale in Digitalform.

12. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Umwandlung der Signale in zwei Chrominanzsignale eine Farbdifferenzmairix (78) aufweisen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (81) zur elektronischen unscharfen Maskierung, wobei diese Mittel auf mindestens eines der erwähnten elektrischen Signale ansprechen, um unerwünschtes Rauschen in den Lesemitteln zu unterdrücken.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastmittel zur Erzeugung des Luminanzsignals folgende Elemente aufweist: Mittel zur Erzeugung eines die roten, grünen und blauen Farbkomponenten des Farbdokuments enthaltenden Lichtstrahls; einen Fotofühler in der Bahn des Lichtstrahls und einen Filter zwischen den Lichtstrahlerzeugungsmitteln und dem Filier zwischen den Liehtsirahlerzeugungsmitteln und dem Fotofühler, wobei der Filter rote, grüne und blaue Spektraldurchlässigkeitseigenschaften derart ausgewählt besitzt, daß für eine neutrale Graufläche des Farbdokuments die relativen roten, grünen und blauen Beiträge zum Liminanzsignal in Proportion dazu sind, was die roten, grünen und blauen Beiträge wären, wenn das Farbdokument durch die CIE-Quel-Ie Cbeleuchtet wäre.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Farbdilferenzmatrix (78), welche die Signale (M und N) erzeugt, sowie eine elektronische unscharfe Maske (81), die mit dem Dokumentenleser (42) zur Aufnahme des L-Signals in Verbindung steht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch nicht lineare Verstärker (92,94,96), um L'-, M'- bzw. /V'-Signale zu erzeugen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Tast- und Halteverstärker (98, 100, 102), um die L'-, M'- und Λ/'-Signale an Umsetzer (104, 106,108) zu liefern.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzer (104,106,108) mit ihren Ausgängen am Eingang einer Datenformatlogik und Datenverdichtungsvorrichtung (110) anliegen.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Farbtabellen-Nur-Lesespeicher (112), der eingangsseitig mit Element (111) in Verbindung steht und der ausgangsseitig Signale (R', C, B') an Speicher (114,116,118) liefert, die ihrerseits Signale (R", G". B") an Umsetzer (122, 124, 126) liefern, die jeweils mit einer Bildbelichtungsstation (120) verbunden sind(Fig. I).

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei nichtlineare Verstärker (92, 94, 96) vorgesehen sind, um die für die elektrischen Signale (L. M und N) erforderlichen nichtlinearen Transformationen durchzuführen und die drei neuen

elektrischen Signale (L' bzw. hl' b/.w. N') /u erzeugen.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsverdichtung durch eine Kubikwurzelfunktion, und zwar unter Verwendung der Farbdifferenzmatrix (78) und der nichtlinearen Verstärker (92, 94, 96) vor der Datenspeicherung geschieht.

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