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Verfahren zur Belichtungssteuerung
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eines automatischen Farbprinters mit Steigungssteuerung Die Brfindung
betrifft ein Verfahren zur Belichtungssteuerung eines automatischen Xarbprinters,
also einer Maschine zur automatischen Herstellung von Farbabzügen, und insbesondere
ein Verfahren zur Belichtungssteuerung eines automatischen Farbprinters, der mit
einem Grauintegrations-Kopierverfahren arbeitet, wobei sich eine verbesserte Steigungssteuerung
ergibt.
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Bei einem automatischen Parbprinter wird die Belichtung im allgemeinen
in Abhängigkeit von einem Grauintegrations-Kopierverfahren gesteuert, das auf LÄDT
(Large Area Transmittance Density = Durchlässigkeitsdichte für große Flächen) beruht;
die Dichte und die Farbabstimmung
bzw. das Farbgleichgewicht eines
Abzugs ändert sich jedoch mit einer Änderung der Dichte des Ausgangsnegativs. Mit
anderen Worten ändern sich sogar dann die Dichte und die Farbabstimmung des von
dem Printer hergestellten Abzugs mit einer Änderung der Dichte des Ausgangsnegativs,
wenn dasselbe Objekt photographiert wird. Es wird angenommen, daß dies auf Abweichungen
des photographischen Papiers von dem Reziprozitätsgesetz, den Unterschied zwischen
der spektroskopischen Empfindlichkeit des photographiaken Papiers und der des Printers,
auf die Abweichung der in dem Printer verwendeten Schaltungsanordnung von dem Reziprozitätsgesetz
usw. zurückzuführen ist.
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Um die oben erwähnte Änderung der Dichte und der Farbabstimmung bzw.
des Farbausgleichs korrigieren zu können, wird eine Steigungssteuerung durchgeführt.
Bei dieser Steigungssteuerung handelt es sich um ein Verfahren, das in einem Farbprinter
verwendet wird; dabei wird der Gradient der Steigung einer Kurve in einer graphischen
Darstellung geändert, bei der LAI1D auf der Abszisse und die Belichtungszeit auf
der Ordinate aufgetragen sind, um Farbabzüge mit konstanter Dichte und Farbabstimmung
bei Negativen mit unterschiedlioher Dichte zu erhalten.
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Ublicherweise wird eine solche Steigungssteuerung bei einem automatischen
Farbprinter durchgeführt. Bei eineni herkömmlichen Farbprinter mit einem Steigungssteuersystem
wird die Belichtungszeit in Bezug auf die Dichte des Negativs unter Verwendung eines
Kondensators korrigiert, der in Reihe mit einem Photodetektor geschaltet ist, der
die Dichte des Negativs mißt. Die Belichtungszeit rird verlängert, wenn das Negativ
überbelichtet ist, und wird verkürzt, wenn das Negativ unterbelichtet ist.
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Ein Nachteil des oben beschriebenen herkömmlichen Farbprinters mit
einem Steigungssteuerungssystem liegt darin, daß die Linearität der Steigungssteuerung
(die Beziehung zwischen der Dichte des Negativs und dem Logarithmus der Belichtungszeit)
gering ist, da das Steigungssteuerungssystem die Kennlinie der Aufladung und Entladung
eines Kondensators ausnutzt. Da weiterhin das Steigungssteuerungssystem mit einer
Belichtungssteuerschaltung in einem herkömmlichen Parbprinter kombiniert wird, beeinflussen
sich das Steigungssteuerungssystem und die Belichtungssteuerschaltung gegenseitig,
was ebenfalls nachteilige Wirkungen hat.
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Es ist deshalb ein wesentliches Ziel der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Steuerung der Belichtung tin einem Farbprinter zu schaffen, bei dem
die Steigungssteuerung unabhängig von der Belichtungssteuerung durchgeführt wird.
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Weiterhin soll einVerfahren zur Steuerung der Belichtung in einem
Farbprinter geschaffen werden, bei dem die Steigungssteuerung mit hoher Linearität
durchgeführt werden kann.
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Und schließlich ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung,
ein Verfahren zur Steuerung der Belichtung in einem Farbprinter zu schaffen, bei
dem die Steigungssteuerung mit verschiedenen linearen Beziehungen zwischen dem Logarithmus
der Belichtungszeit und der Dichte des Negativs durchgeführt werden kann.
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Dies kann durch folgende Schritte erreicht werden: Zunächst wird die
Dichte des Negativs gemessen; dann wird die Dichte logarithmisch umgewandelt und
zu einem Wert umgeformt, der für die Steigungssteuerung geeignet ist; dieser Wert
wird exponentiell umgewandelt, und dann wird der exponentielle Wert integriert;
der
integrierte Wert wird schließlich mit einem vorherbestimmten Wert verglichen, um
die Belichtungszeit zu bestimmen. Die Umwandlung der logarithmischen Dichte in den
Wert für die Steigungssteuerung kann durch verschiedene elektrische Umformschaltungen
durchgeführt, wobei die Funktion der Umwandlung frei ausgewahlt werden kann.
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Ein bevorzugter Gedanke liegt also in einem Verfahren zur Steuerung
der Belichtung für einen automatischen Farbprinter mit Steigungssteuerung, bei dem
die Dichte eines Negativs mittels einer Photozelle gemessen und durch einen Verstärker,
der eine logarithmische Umformung durchführt, in den Logarithmus umgewandelt wird.
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Die in den Logarithmus umgewandelte Dichte wird dann mit einem in
geeigneter Weise ausgewählten Verstärkungsfaktor in einen Wert umgeformt, der für
die Steigungssteuerung geeignet ist. Der umgewandelte Wert wird exponentiell zu
einem Wert umgeformt, der die Lichtmenge angibt, die von dem Negativ durchgelassen
wird. Der exponentiell umgeformte Wert wird integriert, so daß er mit einem vorher
ausgewählten Wert verglichen werden kann, um die Belichtungszeit zu bestimmen.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltungsanordnung,
mit der das Verfahren gemäß der vorlSgenden Erfindung durchgeführt werden kann;
Fig.
2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Logarithmus der Belichtungszeit
und der Dichte des Negativs; Pig. 3 eine Ausführungsform einer Schaltungsanordnung
für die Eingabe-Ausgabe-Umwandlung, die in der elektrischen Schaltungsanordnung
verwendet wird, mit der das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt
werden kann; Fig. 4 eine graphische Darstellung der gewunschten Beziehung zwischen
der Belichtungszeit und der Dichte des Negativs; Fig. 5 eine weitere Ausführungsform
einer Schaltungsanordnung für die Eingabe-Ausgabe-Umwandlung, die in der elektrischen
Schaltungsanordnung eingesetzt wird, mit der das Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung durchgeführt wird, um die in Fig. 4 gezeigte gewünscht Beziehung zu erhalten;
und Pig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Belichtungszeit
und der Dichte des Negativs, die durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltungsanordnung
erhalten wird.
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In Fig. 1 ist eine elektrische Schaltungsanordnung gezeigt, die in
einer Belichtungssteuerung eingesetzt wird, die mit dem Verfahren zur Belichtungssteuerung
nach der vorliegenden Erfindung arbeitet Dabei soll ein Farbabzug von einem Negativfilm
hergestellt werden; die Schaltungsanordnung weist folgende Bauteile auf: Eine photoelektrische
Zelle 1, die das durch den Negativfilm durchgelassene Licht empfängt; einen mit
dem Ausgang der photoelektrischen Zelle 1 verbundenen
Verstärker
2; einen mit dem Ausgang des Verstärkers 2 verbundenen Verstärker 3, der eine logarithmische
Umformung durchführt; eine mit dem Ausgang des Verstärkers 3 für die logarithmische
Umformung verbundene Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4; einen mit dem Ausgang
der Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4 gekoppelten Verstärker 5, der eine exponentielle
Umformung bzw. Potenzbildung durchführt; einen mit dem Ausgang des Verstärkers 5,
der eine exponentielle Umformung durchführt, verbundenen Integrator6; einen mit
dem Ausgang des Integrators- 6 gekoppelten Komparator bzw. Vergleicher 7; und einen
mit dem Komparator 7 verbunden onstanten-Generator 8, der dem Komparator 7 eine
konstante zuführt, die dann mit dem Ausgangssignal des Integrators 6 verglichen
wird.
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Die photo elektrische Zelle 1 mißt die'durch das Negativ durchgelassene
Lichtmenge und erzeugt also ein Ausgangssignal, das die Dichte des Negativs (nicht
dargestellt) angibt. Dieses Ausgangssignal wird durch den Verstärker 3 in den entsprechenden
Logarithmus umgeformt. Das Busgangssignal des die logarithmische Umformung durchführenden
Verstärkers 3 wird in geeigneter Weise durch die Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung
4 so in einen bestimmten Wert umgewandelt, daß die Dichte des Negativs in einen
Wert umgeformt ist, mit dem die Steigungssteuerung durchgeführt werden kann. Das
Aus-.
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gangssignal der Umwandlungsschaltung 4 wird durch den Verstärker 5
80 exponentiell umgeformt, daß das Ausgangssignal dieses Verstärkers zur Steuerung
der Belichtungszeit eines Druckers eingesetzt werden kann.
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Bei der oben beschriebenen Schaltungsanordnung dient die Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung
4 dazu, die Dichte in einen Wert für die Belichtungssteuerung umzuformen. Wahlt
man also die Umwandlungsfunktion in geeigneter Weise aus, so können verschiedene..
Bezie
hungen zwischen der Dichte und der Belichtungszeit erhalten
werden, um die Steigungssteuerung durchzuführen.
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Die Funktionsweise und einige Ausführungsformen dieser Schaltungsanordnung
sollen im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf eine Farbe beschrieben werden.
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In der Praxis wird der gleiche Ablauf in Bezug auf.
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alle getrennten Farben durchgeführt, um die Steigung in entsprechender
Weise zu steuern.
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Die Beziehungen zwischen den Eingangssignalen und den Ausgangssignalen
des die logarithmische Umformung durchführenden Verstärkers 3 und des eine exponentielle
Umformung durchführenden Verstärkers 5 werden durch die folgenden Formeln dargestellt,
wobei das Eingangssignal mit x und das Ausgangssignal mit y bezeichnet ist.
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y = K2log10K3.x (1) y = K41oK5 x --- (2) In den obigen Formeln (1)
und (2) handelt es sich bei allen Größen 2s K3, K4 und K5 um Konstanten.
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Werden die verschiedenen Signale, Ausgangssignale und Konstanten so
bezeichnet, wie es unten angegeben ist, so kann die Funktionsweise der in Fig. 1
dargestellten Schaltungsanordnung auf die im folgenden zu beschreibende Weise erläutert
werden I0: Menge des auf das Negativ fallenden Lichtes; I : Lichtmenge, die von
dem lsega4v-durchgelassen wird; .D : Dichte des Negativs (LATD);
T
: die durch die Schaltungsanordnung bestimmte Belichtungszeit; L1 Ausgangssignal
des die logarithmische Umformung durchführenden Verstärkers 3; L2: Ausgangssignal
der Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4; L3: Ausgangssignal des eine exponentielle
Umformung durchführenden- Verstärkers 5; K6: die durch den Konstanten-Generator
8 gelieferte Konstante; B0: Eingangssignal des eine logarithmische Umformung durchführenden
Verstärkers 3.
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Die Dichte des Negativs D kann dargestellt werden durch D = - log10
I I0 Deshalb ergibt sich die folgende Pormel: I = I0.10-D ......... (3) Das Eingangssignal
L0 des eine logarithmische Umformung durchführenden Verstärkers 3 wird durch die
folgende Formel dargestellt, da es proportional zu der von dem Negativ durchgelassenen
Lichtmenge 1 ist (E1:konstant).
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L0 = K1I = K1I0 . 10-D Deshalb kann das Ausgangssignal des eine logarithmische
Umformung durchführenden Verstärkers 3 durch die folgende Formel dargestellt werden:
L1 = K2log10K3L0= K2log10K3K1I ........ (4).
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Die Umwandlung der Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4 kann durch
folgende Formel angegeben werden:
L2 = f (L1) ........ (5); deshalb
kann das Ausgangssignal L3 des eine exponentielle Umformung durchführenden Verstärkers
5 unter Verwendung von Gleichung (2) durch die folgende Gleichung dargestellt werden:
Integriert man das Ausgangssignal L3 in dem Integrator 6 während der Zeitspanne
t, so ergibt sich das folgende Ausgangssignal: ###3dt = K410K5.f(L1)t Da die Zeitspanne
t, während der das integrierte Ausgangssignal des Integrators 6 gleich der durch
den Konstanten-Generator 8 gelieferten Konstanten K6 wird, als die von der Schaltungsanordnung
bestimmte Belichtungszeit T betrachtet wird, ergibt sich die folgende Gleichung:
Die obige Gleichung kann umgeformt werden zu: K6 log10T = log10 - K5.f(L1).
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K4 Unter der Verwendung der Gleichung (4) kann diese Gleichung weiter
auf die folgende Form gebracht werden: K6 log10T = log10 - K5.f (K2log10K3.K1.I).
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K4 Weiterhin kann unter Verwendung der Gleichung- (3) die obige Gleichung
umgeformt werden zu
log10T = log10 K6 - K5f(K1log10K3.K1.I0.10-D)
K4 K6 = log10 - K5f(K2log10K3K1I0-K2D).
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K4 K6 Substituiert man log10 K4 = a und K2log10K3K1I0 = b, so kann
die obige Gleichung einfach dargestellt werden als log10T = a-K5f(b-K2D). ...........(6).
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Es läßt sich also erkennen, daß die Beziehung zwischen dem Logarithmus
der Belichtungszeit log10T und der Dichte des Negativs D eine lineare Funktion ist,
die linear von einer Funktion log T = f (D) umgewandelt wurde.
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Wählt man die Konstanten in geeigneter Weise so aus, daß gilt a =
b = O, K5 = -1 und K2 = -1, so wird die Gleichung (6) zu log1OT = f (D); dies ist
also gleich der Umwandlungsfunktion der Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4,
wie sie durch die Gleichung (5) definiert ist.
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Unter Verwendung von Gleichung (6) kann also die Punkt tion der durch
die Schaltung 4 durchgeführten Umwandlung in geeigneter Weise so ausgewählt werden,
daß sich die gewünschte Steigungssteuerung in optimaler Weise durchführen läßt.
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Ein Beispiel für die von dieser Schaltungsanordnung, mit der das Verfahren
nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann, erreichte Steigungssteuerung
soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und S beschrieben werden. Wie
sich der graphischen Darstellung von Fig. 2 entnehmen läßt, wird bei diesem Beispiel
der Gradient der Kurve in der Kurvendarstellung,
bei der die Dichtqdes
Negativs auf der Abszisse und die Belichtungszeit auf der Ordinate aufgetragen sind,
um einen Punkt (DN, log10TN) geändert. In diesem Fall werden das Eingangssignal
und das Ausgangssignal der Umwandlungsschaltung 4 dargestellt durch
Wenn L1 = b-K2D, L2 = f(b-K2D) sind, kann die Gleichung (6) dargestellt werden durch
log10T = S(D-DN) + log10TN ........(8).
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Deshalb wird also die Beziehung zwischen dem Logarithmus der Belichtungszeit
log1OU und der Dichte des Negativs D durch eine Gruppe von Linien dargestellt, deren
Gralient sich um den Punkt (DN, log10TN) ändert-, wie in Fig. 4 dargestellt wird,
indem der Gradient S der Gleichung (7) geandert wird.
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Die Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4- mit der Umwandlungsfunktion
nach Gleichung (7), bei der das Ausgangssignal L2 durch einen linearen Ausdruck
des Eingangssignals L1 dargestellt ist, läßt sich leicht entwickeln. Eine Ausführungsform
einer solchen Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung 4 ist in Fig. 3 dargestellt.
Zur Erleichterung der Erläuterung soll die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten
Schaltungsanordnung unter Verwendung eines linearen Ausdrucks von y = A(x + Y beschrieben
werden, wobei das Eingangs signal L1 durch x und das Ausgangsignal L2 durch y dargestellt
ist. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, wird das Eingangssignal x zu einem konstanten Potential
X addiert, das durch ein negatives Potential -V und einen variablen Widerstand VRa
bestimmt wird; dieses Signal wird auf einen Verstärker A1
gegeben,
der die Eingabe-Ausgabe-Funktion (Verstärkung A) steuert, wodurch ein Ausgangssignal
-A(x-X) entsteht. Das Ausgangssignal wird zu einem konstanten Potential -Y addiert,
das durch ein negatives Potential -V. und einen variablen Widerstand VR3 bestimmt
wird; dadurch entsteht ein Ausgangssignal -A(x-X)-Y. Dann wird das Ausgangssignal
durch einen Inverter A2 invertiert. Dadurch ergibt sich ein linearer Ausdruck Y
= A(x-X)+Y.
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Es ist weiterhin möglich, die in Fig. 4 gezeigte Beziehung zu erhalten,
wobei die obarakteristische Kurve an den Stellen gebogen ist, bei denen die Dichte
zwei Schritte über und unter dem Standardpunkt ist. Um dies zu erreichen, wird z'wLschen
den Verstärkern 3 und 5 eine Eingabe-Ausgabe-Umwandlungsschaltung eingesetzt, wie
sie in Fig. 5 dargestellt ist. Widerstände R1 bis R4 sind in Reihe geschaltet, um
die an sie angelegte Spannung zu teilen; dadurch werden Potentiale V1, 0 Volt und
V2 erhalten, wenn der Schaltungsanordnung kein Eingangssignal zugeführt wird. Durch
Steuerung von drei variablen Widerständen VR1, VR2 und VR3 wird die Beziehung zwischen
der Belichtungszeit und der Dichte des Negativs geändert, wie in der graphischen
Darstellung von Fig. 6 zu erkennen ist. Die in Fig.
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6 gezeigte lineare Kennlinienkurve ist an zwei Stellen gebogen, wobei
die Gradienten der drei Abschnitte geändert werden, indem die variablen Widerstände
VR1, VR2 und VR3 gesteuert werden, wie oben angedeutet wurde.
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- Patentansprüche -
L e e r s e i t e