DE2642647C2 - Verfahren zur Messung der optischen Dichte von zu druckenden Farbbildern - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

c) zur Messung der optischen Dichte von zu druckenden Farbbildern ein dem Verlauf der optischen Dichte der zu messenen Bildvorlage in wenigstens einer Abtastzeile proportionales Kurvc.'ibild auf einem Monitor dargestellt wird und

d) diesem Kurvenbild ein linienförmiges, dem anzuzeigenden Dichtebereich entsprechendes Eichraster überlagert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kurvenbild ein Eichraster, das im Bereich geringer Dichte feiner unterteilt ist, als in den übrigen Bereichen, überlagert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte auswählbare Bildbereiche au? dem Farbbild herausgegriffen und gesondert abgetastet wurden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der optischen Dichte von Farbbildern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Wenn ein Farbbild gedruckt werden soll, ist es notwendig, die optischen Dichten der Farbkomponetiten, z. B. Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz des Vorlagebildes zu messen, um danach die erforderlichen Matrizen (Druckplatten) herstellen zu können. Insbesondere ist die Kenntnis der optischen Dichten der sehr hellen und sehr dunklen Teile der Bildvorlage erforderlich.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 24 04 632 ist eine Anordnung zum Messen der mittleren Dichte eines Bildes, insbesondere eines fotografischen Farbbildes zwecks Herstellung fotografischer Kopien bekannt Die Anordnung tastet zunächst das Originalbild auf optischem Wege punktweise ab, wobei — falls das Originalbild ein Farbbild ist — das optische Signal in die additiven Grundfarben Rot, Blau und Grün zerlegt wird. Die erhaltenen optischen Signale werden alsdann in elektrische Signale umgewandelt und die erhaltenen elektrischen Signale werden logarithmisch verstärkt. Mit den verstärkten Signalen wird ein Oszillator frequenzmoduliert. Die vom modulierten Oszillator abgegebenen Schwingungen werden über die Zeh des Meßvorganges gezählt und dadurch das Signal über das Gesamtbild integriert Der ermittelte Zählerwert entspricht dem Helligkeitsintegral, welches zur Steuerung der Helligkeit einer Kopierbildröhre weiterver* wendet wird, Die vorbekannte Vorrichtung eignet sich nicht zur Ermittlung der differentiellen Helligkeitsverteilung insbesondere zur Ausmessung der hellsten und dunkelsten Bildstellen, wie dies bei der Anfertigung von Druckplatten erforderlich ist

In der Zeitschrift »Mitteilungen für Wissenschaft und Technik«, Sonderheft betreffend das Gerät »Leitz-Classimat« herausgegeben etwa 1970, Seiten 1 — 14 ist ein Auswertgerät beschrieben, welches es gestattet, von Oberflächen beliebiger Art beispielsweise mei illografisehen Schliffen Schwarz-Weiß-Abbildungen zu erzeugen und darauf Stellen eines bestimmten Grauwertes sichtbar zu machen. Das zu analysierende Bild wird hierzu zunächst mittels einer Fernsehaufnahmeröhre aufgenommen und auf einem Bildschirm wiedergegeben. Neben dem wiedergegebenen Bild wird ein Eichsignal in Form eines Graubalkens abgebildet so daß es möglich ist die einzelnen Bildteile durch Vergleich mit dem Graubalken hinsichtlich ihrer Helligkeit einzuordnen. Durch elektrische Mittel ist es ferner möglich, Bildteile eines bestimmten Grauwertes herauszuheben und durch Unterdrückung der restlichen Bildteile allein darzustellen.

Aus der US-PS 38 09 482 ist eine Anordnung zum Messen des Grauwertes fotografischer Schwarz-Weiß-Bilder bekannt, die beispielsweise zum Ausmessen von Spektralfotogrammen eingesetzt werden kann. Die Anordnung taste? verhältnismäßig eng begrenzte Bildabschnitte linienförmig ab und stellt das dabei gewonnene Signal auf einer Oszillografenröhre kurvenförmig dar. Um systembedingte Änderungen, wie z. B. das Nachlassen der Lichtemission der Lampe oder das Nachlassen der nachgeschalteten Verstärkereinheiten zu kompensieren, wird der Meßlichtstrahl periodisch unterbrochen und zur Darstellung eines Eichsignals verwendet Durch elektronische Mittel ist dafür gesorgt, daß die Größe des Eichsignales immer dem Meßbereich des jeweiligen Meßsignales angepaßt ist, so daß die Größe des Meßsignales unmittelbar an der Größe des Eichsignales abgelesen werden kann.

Die vorbekannte Meßeinrichtungen, sofern sie zur differentiellen Messung der Helligkeit eines Bildes geeignet sind, können auch zur Ermittlung der hellsten und dunkelsten Stellen eines zu druckenden Bildes herangezogen werden, sofern diese Stelle eindeutig in der Bildvorlage zu erkennen ist.

Sind jedoch mehrere in Betracht kommende Stellen in der Bildvorlage vorhanden, die sich zumal noch durch unterschiedliche Umfelder unterscheiden, so ist es mit den vorbekannteri Einrichtungen schwierig und oft

so unmöglich, die hellste und dunkelste Stelle des Bildes schnell und sicher auszumachen. In diesem Fall müssen mit den vorbekannten Vorrichtungen alle in Betracht kommenden Bildabschnitte sorgfältig durchgemessen werden, damit durch Vergleich die in Betracht kommenden Stellen ermittelt werden können.

Mit Rücksicht auf die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Verfahren zur Messung der Dichte liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, für den Drucker geeignetes Dichtemeßverfahren zu schaffen, mit welchem die maximalen und minimalen Diehtewerte eines zu druckenden Farbbildes auf einfache und schnelle Weise bestimmt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem

kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens, die es gestatten, das Verfahren speziellen Fällen anzupassen, beispielsweise eine bestimmte, besonders interessierende Teilfläche eines zu

druckenden Bildes gesondert und mit erhöhter Empfindlichkeit auszumessen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es stellt dar

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer bekannten Dichtemeßvorrichtung;

F i g. 2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer nach dem erPndungsgemäßen Verfahren arbeitenden M^ßvorrichtung;

Fig.3A und 3B erläuternde Darstellungen für die Kurvenbilder, welche gemäß F i g. 2 erhalten werden;

F i g. 4 eine erläuternde Darstellung der Eichsignale nach einer Ausführungsform einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Meßvorrichtung;

Fig.5 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Meßvorrichtung;

F i g. ä ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Meßvorrichtung;

F i g. 7 ein Blockdiagramm einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden DicMemeßvorrichtung, weiche bei einem Farbenprüfgerät verwendet wird;

Fig.8A und 8B schematische Darstellungen des Abbildes eines Farbmonitors und eines Kurvenbildmonitors (Oszilloskop) gemäß F i g. 7.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst anhand der F i g. 1 eine bekannte Dichtemeßvorrichtung beschrieben. In dem Blockdiagramm gemäß Fig. 1 ist mit 11 eine Lichtquelle bezeichnet. 12 ist ein Original-Farbbild, das gemessen werden soll. 13 ist ein Farbfilter, 14 eine öffnung (Blende), 15 ein fotoelektrischer Wandler, 16 ein logarithmischer Verstärker und 17 ein Anzeigegerät, beispielsweise ein Galvanometer.

Die Anordnung arbeitet wie folgt:
Der von der Lichtquelle 11 abgegebene Lichtstrahl wird zunächst durch das Originalfarbbild 12 geleitet und alsdann durch den Farbfilter 13 derart gefiltert, daß lediglich ere Primärfarbe durchgelassen wird. Der so veränderte Lichtstrahl trifft nach Begrenzung durch die Blende 14 auf den fotoelektrischen Wandler 15 und wird dort in ein seiner Intensität entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt Das elektrische Signal wird vom logarithmischen Verstärker 16 verstärkt und sodann von eine'.n Anzeigegerät 17, beispielsweise einem Ga Ivanometer angezeigt.

Sollen mit dieser vorbekannten Vorrichtung einzelne Bildteile, beispielsweise solche sehr großer Helligkeit gesondert ausgemesser werden, so ist dies leicht möglich, wenn die Teile mit bloßem Auge erkennbar sind Ist iies nicht der Fall und kommen mehrere Bildteile als Stellen höchster Helligkeit in Betracht, so müssen sämtliche Bildteile systematisch durchgemessen und alsdann aufgrund der numerischen Helligkeitswerte verglichen werden.

Bei der Anordnung gemäß F i g. 2 ist eine Fernsehkamera 23 vorhanden, welche das auszumessende Bild 12 aufnimmt Mit 25 ist ein Kurvenbildmonitor (Oszillograf) bezeichnet und 26 ist ein Eichsignalgenerator.

Hei der Messung der optischen Dichte wird das Bild 12 in der Fernsehkamera 23 in eine zeitliche Folge elektrischer Signale umgewandelt Diese elektrischen Signale gelangen in den logarithrnischen Verstärker 16 und werden schließlich vom Monitor 25 in Form einer grafischen Darstellung wiedergegeben. Der Wiedergabe überlagert ist ein »biienförmiges Eichsignalraster, welches vom Eichsignalgenerator 26 erzeugt worden ist Die Fig.3A und 3B sind erläuternde Darstellungen für die Kurvenbilder, die von einer Vorrichtung gemäß Fig.2 erhalten werden. 32 ist eine ausgewählte Abtastlinie. Wird das Originalbild 12 entlang dieser Linie 32 abgetastet, so wird ein elektrisches Signal 33 erhalten. Mit 34 und 37 sind schließlich die elektrischen Signale nach ihrer logarithmischen Verstärkung bezeichnet; 35 sind die Eichsignale der optischen Dichte.

Gemäß F i g. 3A wird das elektrische Signal 33 durch Abtasten eines Originalbildes 12 entlang einer einzelnen ausgewählten Abtastlinie 32 erhalten. Entsprechend der Intensität des durchgelassenen Lichtes wird der Wert des elektrischen Signals 33 geändert, was bedeutet, daß das elektrische Signal 33, welches den sehr hellen Teilen entspricht, groß und das elektrische Signal 33 eines dunklen, also schattigen Teiles klein ist Die Beziehung zwischen dem Grad der Durchlässigkeit T und der optischen Dichte D wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:

D= log,o(l/7?

Deshalb wird das elektrische Signal 33 dann einer logarithmischen Umwandlung in Abhängigkeit von der obigen Gleichung unterworfen, um das elektrische Signal 34 nach der logarithmischen Umwandlung zu erhalten.

In diesem Beispiel werden die Eichsignale 35, die auf dem Kurvenbildmonitor 25 angezeigt werden sollen, in regelmäßigen Intervallen und in Obereinstimmung mit den Dichten vorgesehen. Die Eichsignale 35, z. B. treppenförmige Kurvenzüge, werden mit dem vertikalen oder horizontalen Dunkelsteuerungsintervall der elektrischen Signale 34 kombiniert und gleichzeitig auf dem Kurvenbildmonitor 25 dargestellt Durch Vergleich mit diesen Eichsignalen 35 können die optischen Dichten auf der Abtastlinie 32 direkt abgelesen werden. In Fig. 3A zeigt das dargestellte Muster den Zustand der ausgewählten Abtastlinie 32. Wenn das Vorlagenbild 12 vollständig durch die Fernsehkamera 23 mit einer Vielzahl von Abtastlinien abgetastet und die erhaltenen elektrischen Signale logarithmisch umgewandelt worden sind, können die resultierenden Signale 37 nach der Umwandlung durch einen Bereich dargestellt werden, der die in F i g. 3B dargestellte Form aufweist. Deshalb können nach dem erfindungsgemäßen Dichtemeßverfahren die maximalen und minimalen optischen Dichten des Originalbildes 12 sowie die optische Dichte jedes Teiles des Originalbildes 12 sehr leicht gemessen werden.

Nach dem oben aufgeführten Beispiel sind die Eichsignale 35 in regelmäßigen Intervallen von der maximalen Dichte von 3,0 bis zu der minimalen DicWte von 0 gemäß den F i g. JA und 3B vorgesehen. Jedoch ist ts bei der praktischen Druckplattenherstellung wichtig, die optische Dichte einer jeden Primärfarbe im sehr hellen Teil so genau wie möglich zu messen. Demgemäß werden in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.4 die Eichsignale 38 für die Dichte in dem kleiner" Dichtebereich witer unterteilt. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Eichsignale 38 in Intervallen von 0,1 im Bereich von Ö bis 1,0 und 0,5 im Bereich von 1,0 bis 3,0 angezeigt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Dichtemeßvorrichtung ist iu Fig.5 dargestellt Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Abtaströhre 39 vorhanden, die als punktförmigc Lichtquelle wirkt Die übrigen Bezugszeichen stimmen mit denjenigen überein, die in

den bereits beschriebenen Figuren vorhanden sind.

In der Abtaströhre 39 wandert ein Lichtpunkt, der mechanisch oder elektrisch gesteuert wird, hin und her und tastet so das Abbildungsfeld ab. Das vom Abbildungsfeld reflektierte öder dufchgelassene Licht wird von einem fotoelektrischen Wandler 15 aufgenommen und dort in elektrische Signale umgewandelt. Der übrige Vorgang ist der gleiche wie in Fig.2 beschrieben.

In Fig.6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Dichterneßvofrichtühg, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, dargestellt. Mit 44 ist ein optisches Dreifarben-Trennsystem bezeichnet. Die Fernsehkameras 45—47 sind ausschließlich jeweils für die Farben Rot, Grün und Blau vorgesehen. Ferner sind Addierer 48,49 und 50 sowie Parallel-Serienumwandler 51 vorhanden.

Beim Betrieb dieser Vorrichtung wird das Bild 12 durch die Lichtquelle t ■ beleuchtet αΐίύ dss dtirch^sisssene Licht durch das optische Dreifarben-Trennsystem 44 in die Primärfarben Rot, Grün und Blau zerlegt Die auf diese Weise getrennten farbigen Bilder werden dann in den Fernsehkameras 45—47, deren je eine für die Farben Rot, Grün und Blau empfindlich ist, abgebildet und in elektrische Signale umgeformt Diese Signale gelangen in die logarithmischen Umwandlungsschaltungen 16/?, 16C und 16Ä Die Eichsignale, die vom Eichsignalgenerator 26 erzeugt werden, werden dann zu den elektrischen Signalen nach der logarithmischen Umwandlung durch Verwendung entsprechender Additionsschaltungen 48, 49 und 50 addiert. Die so erhaltenen elektrischen Signale werden dem Parallelserieumwandler 51 zugeführt. In diesem Umwandler 51 werden die drei parallelen elektrischen Signale, die bei jedem Halb- oder Teilbild durchgelassen werden, in Serien-Dreifach-Signale umgewandelt, welche dann vom Kurvenbildmonitor 25 dargestellt werden. Auf diese Weise können die Dichten von getrennten Farben des Vorlagenbildes 12 gleichzeitig gemessen werden. Obgleich die Dreifarbentrennung in diesem Ausführungsbeispiel verwirklicht ist, ist es leicht verständlich, daß die Erfindung nicht auf die Dreifarbentrennung beschränkt ist, sondern in ähnlicher Weise für eine Vierfarbentrennung verwendet werden kann.

Ferner kann anstelle des Dreifarbentrennsystems 44 und dreier Fernsehkameras 45—47, wie in Fig.6 gezeigt, ein Satz von Halbbildfiltern sowie eine Fernsehkamera 23 und ein Video-Aufzeichnungsgerät verwendet werden, in welchem die Abbildung eines Vorlagenfarbbildes 12 in elektrische R-, G- und B-Videosignale umgewandelt wird und diese in dem Video-Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet werden, wonach die aufgezeichneten elektrischen Signale gleichzeitig abgenommen werden.

Weiterhin kann die Dichtemeßvorrichtung gemäß Fig.6 bei einem Fabprüfgerät verwendet werden, wie es z. B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung 40819 aus dem Jahre 1974 beschrieben ist Wie schematisch in F ϊ g. 7 dargestellt, wird das Abbild des Vorlagenbildes 12 durch eine Farbfemsehkamera 62 des Farbenprüfgerätes 61 aufgenommen. Dabei werden drei Farbvideosignale R, G und B erhalten, die auf einem Farbmonitor 64 nach Durchlaufen einer Korrekturschaltung 63 dargestellt werden. Bei Beobachtung des Abbildes auf dem Farbmonitor 64 wird die Korrekturschaltung 63 betätigt, bis das Abbild auf dem Farbmonitor 64 befriedigend ist. Auf diese Weise können die Bedingungen für die Farbtrennung bei der Druckplattenherstellung von den Korraklurwerlen in der Korrekturschaltung 63 abgelesen werden.
Wenn die Eingangssignale für den logarithmischen Umwandlungsstromkreis 16 in F i g. 6 von der Farbfernsehkamera 62 des Farbprüfgerätes 61 abgenommen werden, können die optischen Dichten des Bildes 12 gemessen und die Bedingungen für das Farbtrennverfahren genauer und leichter erhalten werden.

Eine andere Verwendung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Dichtemeßvorrichtung soll anhand der F i g. 7 beschrieben werden. Hierbei ist der zu messende Teil des Farbbildes 12 auf dem

is Farbmonitor 64 des Farbprüfgerätes 61 angedeutet und die optische Dichte eines solchen Teiles kann vom Kurvenbildmonitor 25 abgelesen werden.
Das durch die Farbfernsehkamera 62 erhaltene

Alol/tric/thf» Cirrnal * R »in rr\tt*c Qicrnal tct auf Harn

Kurvenbildmonitor 25 durch die oben beschriebene logarithmische Umwandlungsschaltung 16/?, die Additionsschaltung 48, den Parallel-Serien-Umwandler 51 und eine Torschaltung 71 dargestellt. Während ein Signalgenerator 73 mit horizontalen Steuersignalen (HD), vertikalen Steuersignalen (VD) und die Lage des Lichtflecks verschiebenden Signalen versorgt wird, die von einer Phasensteuerschaltung 72 erhalten werden, werrf in so die Positionssignale eines quadratischen Lichtfleckes von dem Signalgenerator 73 erzeugt, der mit den HD-und VD-Signalen angesteuert wird. Diese Positionierungssjgnale werden dem Farbmonitor 64 zugeführt und den Videosignalen zugemischt, wie aus F i g. 8A hervorgeht. Dabei wird ein quadratischer Lichtfleck 81 und das Abbild des Vorlagenbildes 12 gleichzeitig auf dem Farbmonitor 64 dargestellt

Ferner werden die Positionierungssignale, die von dem Signalgenerator 73 erzeugt werden, der oben erwähnten Torschaltung 71 mittels des Steuergenerators 74 zugeführt, um so die elektrischen Signale und

•»ο nicht den quadratischen Lichtfleck 81 außer dem Dunkelsteuerungsintervall durch die Torschaltung 71 abzuschneiden und dadurch die elektrischen Signale 37 innerhalb des quadratischen Lichtfleckes 81 und die Eichsignale 38 auf dem Kurvenbildmonitor 25 darzustellen. Natürlich kann die Stellung des quadratischen Lichtfleckes 81 durch die Phasensteuerungsschaltung 72 verschoben werden und bei Beobachtung des Abbildes auf dem Farbmonitor 64 wird die Stellung des quadratischen Lichtfleckes 81 verändert, um die optische Dichte der gewünschten Teile des Farbbildes 12 zu messen. Da die Funktionen der logarili .nischen Umwandlungsschaltung 16, der Additionsschaltung 48, des Parallel-Serien-Umwandlers 51 und des Eichsignalgenerators 26 dieselben sind, wie jene der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, wird die genaue Erklärung für diese hier weggelassen.

Wie oben beschrieben wurde, können unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die optischen Dichten sämtlicher Teile des Vorlagenfarbbildes 12 ebenso wie die des monochromatischen Bildes angezeigt werden und der Bereich der optischen Dichten, die maximale Dichte, die minimale Dichte und die Dichte eines bestimmten Teiles können leicht gemessen und zusätzlich der Vergleich der Dichten an mehreren Punkten erhalten werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der optischen Dichte von Farbbildern, bei dem

a) das zu messende Farbbild zeilenweise durch eine oder mehrere Abtastvorrichtungen abgetastet wird,

b) die durch die Abtastvorrichtung erzeugten, zur optischen Dichte proportionalen elektrischen Signale mittels einer oder mehrerer logarithmischer Umwandler in elektrische Sekundärsigna-Ie umgewandelt werden,