DE2646925A1 - Verfahren zur gewinnung von digitalen aufzeichnungsdaten fuer gerasterte farbauszuege - Google Patents

Description

26A6U25

Pa.Dr.-Ing.Rudolf Hell GmbH 3 Kiel, den 14.10.1976 Grenzstr. 1-5, 23OO Kiel 14 Lf/Hbs.

Patentanmeldung Nr. 76/433
Kennwort: "Rasterdirektabtastung"

Verfahren zur Gewinnung von digitalen Aufzeichnungsdaten für gerasterte Farbauszüge

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach Art des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Es ist bereits bekannt, Parbauszüge für den Mehrfarbendruck gerastert herzustellen, wobei die Rasterung von Farbauszug zu Farbauszug verschieden ist. Beim Vierfarbendruck können z.B. die gerasterten Farbauszüge aus den Abtastsignalen unter separater digitaler Zwischenspeicherung der einzelnen Rasterpunktkonfigurationen und einer relativ komplizierten Aufzeichnungseinheit hergestellt werden, wie dies in der DT-PS 20 12 728 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren werden die Parbauszüge einzeln nacheinander aufgezeichnet, wobei für jeden Farbauszug ein separater Abtastvorgang erforderlich ist.

In der modernen Drucktechnik, die sich mehr als früher mit der digitalen Bildverarbeitung beschäftigt, z.B. DT-OS 21 61 038 oder DT-PS 21 yj 676, ist es aber wünschenswert, die Farbauszüge möglichst schnell zu gewinnen, um sie aus digitalen Speichern heraus z.B. für die rechnergesteuerte Aufbereitung von Druckseiten, für die Gravur oder den elektronischen Fotosatz weiterzuverarbeiten. Die Daten der Parbauszüge liegen im Speicher digitalisiert vor und ergeben entsprechend dem Abstand der Abtastpunkte auf einer Ab-

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tastlinie und dem Abstand der Abtastlinien ein orthogonales Netz von Abtastpunkten. Dieses Netz ist für alle Farbauszüge gleich und daher für den Mehrfarbendruck völlig ungeeignet. Würde man alle Farbauszüge mit diesem Raster herstellen, so entstände beim Übereinanderdruck ein Bild mit nicht tolerierbarem Farbspiel, da durch den Verzug des Papiers und durch mechanische Toleranzen in den Druckwerken Passer- und Registerfehler unvermeidlich sind. Das Farbspiel entsteht, weil aufgrund dieser Fehler die Farbpunkte einmal aufeinander und einmal nebeneinander gedruckt würden.

Es ist bereits in der DT-AS 23 11 678 eine Vorrichtung zum Erstellen von Farbauszügen eines farbigen Bildes bekannt, bei dem die durch optischelektrische Abtastung eines Originals gewonnenen Farbauszugssignale digital parallel in einen Speicher gegeben werden, um zur Aufzeichnung nacheinander ausgelesen und auf dem Umfang einer Aufzeichnungstrommel nacheinander aufgezeichnet zu werden. Ähnliche Verfahren sind in den DT-OS*s 23 21 689 und 23 25 456 angegeben worden. Der Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß die aufgezeichneten Farbauszüge ungerastert sind, weil dem Speicher ein D/A-Wandler nachgeschaltet ist. Bei den bekannten Verfahren wird daher das Abtastraster wieder beseitigt, und die Farbauszüge werden analog, d.h. ungerastert, aufgezeichnet. Für den Druck schließt sich dann ein separater Prozeß an, in dem aus den ungerasterten Farbauszügen durch einen Umkopierprozeß mittels gegeneinander verdrehter Kontaktraster gerasterte Farbauszüge gewonnen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, bei dem auf einfache Weise direkt beim Abtastvorgang die Aufzeichnungsdaten der Farbauszüge in den endgültigen Druckrastern erhalten werden. 609816/0396

Die Erfindung erreicht dies durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Mittel.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung der Erfindung, Fig. 2 ein Beispiel für bei der Erfindung verwendete Raster.

In Fig. 1 wird eine Vorlage 1 auf eine von einem Motor 2 angetriebene Abtasttrommel 5 mittels Registerstiften 4 aufgespannt. Die Vorlage wird von einer Abtasteinheit 5* die von einer schematisch dargestellten Vorschubeinrichtung axial entlang der Trommel geführt wird, optischelektrisch abgetastet. Der Vorschub kann gleichförmig erfolgen, was zu einer Spiralabtastung der Vorlage führt oder nach jeder Trommeldrehung mittels eines Vorschubschrittes, was zu einer Abtastung der Vorlage in geschlossenen Kreisen auf dem Umfang der Trommel führt.

Weitere, hier nicht dargestellte, aber bekannte Abtaster sind die sogenannten Flying-Spot- und Flachbettabtaster, die hier ebenfalls zur Anwendung kommen können. Gemeinsam ist diesen Abtastverfahren, daß die Vorlage entlang nebeneinander liegender Abtastlinien abgetastet wird.

Der Abtastkopf 5 enthält in bekannter Weise drei optoelektrische Wandler 6, 7 und 8, welche von Teilstrahlen des Abtastlichtstrahls

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über Spiegel.10, 11 und Filter 12, IJ und 14 die den Farbauszügen entsprechenden Spektralkomponenten erhalten. Am Ausgang des Abtastkopfes 5 erscheinen die Farbmeßwertsignale R, G, B, die über einen bekannten Farbrechner z.B. gemäß DT-AS 15 97 771 einer für den Druck erforderlichen Korrektur unterworfen werden und dann über A/D-Wandler 15 bis 18, Eingaberegister 19, 20, 21 und 22 in Speicherbereiche I, II, III und IV eines Speichers 23 eingegeben werden. Die Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht nicht darin, daß die Signale wie bei den bekannten Verfahren einfach analog/digital umgewandelt und gespeichert werden, sondern darin, daß die Abtastung, Digitalisierung und Speicherung so vorgenommen wird, daß in die Bereiche I bis IV des Speichers 23 die Daten der fertig gerasterten Farbauszüge digital gespeichert stehen, was im folgenden näher erläutert wird.

In Fig. 2 ist ein z.B. im Tiefdruck verwendetes Rastersystem aufgezeichnet, bei dem es sich um zwei verschiedene Raster handelt, mit denen aber in vier Farben gedruckt wird. Es können z.B. Cyan und Schwarz mit einem der Raster, Gelb und Magenta mit dem anderen Raster gedruckt werden. Im Tiefdruck werden solche Rastersysteme, bei denen jeweils zwei Farben, die miteinander kein merklisches Farbspiel bilden, seit langem angewendet. Zum einfachen Verständnis soll bei der vorliegenden Erfindung von einem solchen System ausgegangen werden. Es handelt sich um zwei Raster, von denen das erste in Abtastrichtung gelängt und das zweite in Abtastrichtung gestaucht ist und das erste senkrecht zur Abtastrichtung gestaucht und das zweite senkrecht zur Abtastrichtung gelängt ist, und zwar so, daß die Stauchung bzw. Längung des einen Rasters in einer Koordinate der Längung bzw. Stau-

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chung des anderen Rasters in der anderen Koordinate entsprechen. Außerdem ist jedes Raster von Abtastlinie zu Abtastlinie um einen halben Rasterpunktabstand in Abtastrichtung versetzt. Wie aus der Pig. 2 ersichtlich, entstehen zwei gegen die Abtastrichtung um die Winkel fts und ß> gedrehte Raster, von denen eines gestrichelt, das andere ungestrichelt gezeichnet ist. Sämtliche Rasterpunkte der beiden Raster liegen aber auf parallelen Linien in Abtastrichtung, wie sich aus einer Projektion der Rasterpunkte auf eine Senkrechte zur Abtastrichtung ergibt. Dies nutzt die vorliegende Erfindung aus. Die Anzahl und Feinheit der Abtastlinien, die vom Abtastkopf 5 überstrichen werden, werden so gewählt, daß alle parallelen Linien überstrichen werden, und somit alle Rasterpunkte abgetastet werden. Dies erfolgt durch geeignete Vorschubsteuerung des Abtastkopfes 5 entsprechend den Abständen der Projektionen der Rasterpunkte auf die Senkrechte zur Abtastrichtung, d.h. die Vorschubrichtung.

Um aber nun alle Rasterpunkte einer Abtastlinie für die verschiedenen Raster der einzelnen Farbauszüge richtig zu erfassen und zu speichern, sind in Fig. 1 vier Taktgeneratoren 2k, 25, 26 und 27 vorgesehen, welche Takte T, bis T^ erzeugen, die über Und-Tore 28, 29, 30 und 31 an die Taktleitungen 32, 33, 34 und 35 der A/D-Wandler 15 bis 18 und Eingaberegister 19 bis 22 angeschlossen sind. Die Taktgeneratoren werden von einem Impulsgeber 37 angesteuert, welcher der Abtasttrommel zugeordnet ist und synchron von der Trommeldrehung eine JEmpulsfolge abnimmt, wie sie in der Fig. 2 mit der Bezeichnung "übergeordnete Abtasttaktfolge" eingetragen ist. Diese Taktfolge ist so bemessen, daß sie der feinsten Unterteilung der

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beiden Raster der Fig. 2 in Abtastrichtung entspricht, d.h., die durch einen Einzeltakt auf einer Umfangslinie der Trommel abgemessene Länge ist gleich der Länge, die sich aus der Projektion der beiden Raster auf die Abtastrichtung als gemeinsamer Teiler für die Abstände der Rasterpunkte beider Raster in Abtastrichtung ergibt.

Diese übergeordnete Taktfolge wird für die Digitalisierung und Einspeicherung der verschiedenen Farbauszugssignale verwendet, indem z.B. für das gestrichelt gezeichnete Raster nur die Takte 0, 4, 8, 12 usw. benutzt werden. Hierzu ist in Fig. 1 der Taktgenerator 24 vorgesehen, der, synchronisiert durch die vom Impulsgeber 37 ankommende Taktfolge, einen Takt abgibt, der nur zu den Zeitpunkten 0, 4, 8, 12 usw. den A/D-Wandler 15 und das Eingaberegister 19 des Speicherbereiches I steuert. Man erkennt, daß so für die erste Abtastlinie mit diesem Takt nur die Signale des Farbauszuges 118 in den Speicher eingegeben sind. Gleichzeitig steuert dieser Generator 24 den A/D-Wandler 16 und das Register 20 zur Einspeicherung der Farbe Gelb.

Für die Einspeicherung der ersten Bildlinie des nicht gestrichelten Rasters werden z.B. nur die Takte 0, 6, 12, 18 des Taktgebers 25 verwendet, der den A/D-Wandler 17 und das Eingaberegister 21 steuert und so den Farbauszug Cyan einspeichert.

Die Erzeugung der Takte in den Generatoren 24, 26 und auch 25, 27 kann durch Auszählen von Takten aus der vom Impulsgeber 37 gelieferten Taktfolge geschehen, wozu die Generatoren als einstellbare Zähler ausgebildet sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Oszillatoren zu verwenden, die Taktfolgen der gewünschten Frequenz liefern und vom Impulsgeber 37 gestartet werden. Hierzu ist es vor-

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teilhaft, den Impulsgeber so auszubilden, daß er bei jeder neuen Abtastlinie einen Umfangsimpuls, d.h. Startimpuls, abgibt.

Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Farbauszüge mit einem Raster aufgezeichnet werden, steuert der Taktgenerator 25 zusätzlich den A/D-Wandler 18 und das Eingaberegister 22, wodurch die Signale für den Farbauszug ge in den Speicherbereich I eingegeben werden.

Der Generator 25 steuert zusätzlich den A/D-Wandler 18 und das Register 22 zur Einspeicherung des Farbauszuges sw in den Speicherbereich IV.

Da aber die Rasterpunkte, die in den folgenden Abtastlinien liegen, einen Versatz gegenüber der nullten Abtastlinie haben, ist für diese Abtastlinien eine andere Ansteuerung der A/D-Wandler und Eingaberegister nötig. Hierzu werden die Taktgeneratoren 26 und 27 vorgesehen, welche Takte liefern, die gegenüber den Takten der Generatoren 24 und 25 versetzt sind. Im Beispiel der Fig. 1 sollen wieder einstellbare Zähler vorgesehen sein, welche die für die Auswahl der Farbauszugssignale richtigen Takte aus der vom Impulsgeber 37 gelieferten übergeordneten Taktfolge entnehmen. Man könnte aber auch die Taktfolgen T, und Tp der Generatoren 24 und 25 benutzen und diese entsprechend verzögern.

Für die Abtastlinie 2 (nicht gestricheltes Raster) der Fig. 2 soll die Taktfolge 3, 9, 15 usw. und für die Abtastlinie 3 (gestricheltes Raster) die Folge 2, 6, 10 usw. sein. Der Generator 26 soll z.B. die Taktfolge T-, = 2, 6, 10 usw. und der Generator 27 die Folge 3, 9, 12, 15 usw. liefern. Da wiederum zwei Farbauszüge dasselbe

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AO

Raster haben, gehen die Taktfolge T^ jeweils an die A/D-Wandler 15 und 16 mit den Registern I9 und 20 und die Taktfolge T^ an die A/D-Wandler 17 und 18 mit den Registern 21 und 22.

Damit aber auch eine den Abtastlinien gerechte Einspeicherung der digitalen Daten in die Speicherbereiche erfolgt, dürfen nur bei den Abtastlinien die durch die Rasterpunkte eines bestimmten Rasters gehenden Rasterpunkte dieses Rasters abgespeichert werden. Hierzu sind in den Ausgängen der Taktgeneratoren 24 bis 27 die Und-Tore 28 bis 51 vorgesehen, die von einer Abtastlinienauswahlschaltung 36 aus aktiviert werden. Der Impulsgeber 37 liefert im Beispiel der Fig. 1 eine Taktfolge, aus der in einem Zähler 38 jeweils ein Umfangsimpuls entnommen wird, der als Zeilenstartimpuls verwendet wird. Der Impulsgeber könnte aber auch, wie bereits erwähnt, nur einen solchen Startimpuls liefern, wodurch der Zähler 38 entfallen kann. Die Zeilenstartimpulse gehen vom Zähler 38 aus auf zwei einstellbare Zähler 39 und 40, welche eine Abtastlinienauswahl vornehmen. Der Zähler 39 möge z.B. nur die Startimpulse der Abtastzeilen des gestrichelten Rasters, d.h. 0, 3, 6, 9 usw. und der Zähler 40 die Umfangsimpulse der Abtastlinien des nicht gestrichelten Rasters 0, 2, 4, 6 usw. durchlassen. Die anderen Impulse werden jeweils unterdrückt. Damit bei einem durchgelassenen Startimpuls das nachgeschaltete Und-Tor für den ganzen Verlauf der ganzen Abtastlinie aktiviert bleibt, sind zwischen den Zählern 39 und 40 bistabile Kippstufen 41 und 42 vorgesehen, welche dann, angestopen durch einen durchgelassenen Umfangsimpuls, für die Dauer der Abtastlinie den Signalwert "L" und beim nicht durchgelassenen Startimpuls den Zustand "θ" signalisiert und somit das Und-Tor sperrt. Im Beispiel habe der Zähler Z,

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die Ausgangsimpulsfolge 1,0,0,1,0,0,1 usw. So gibt die bistabile Kippstufe 2 z.B. ein Flip-Flop, für die nullte Bildlinie das Signal "L", für die erste und zweite Bildlinie das Signal "0" und für die dritte das Signal "L". Wie leicht zu sehen ist, sind somit die Und-Tore 28 und 30 nur für Abtastlinien durchlässig, in denen gestrichelte Rasterpunkte liegen, die Tore 29 und j31 nur für ungestrichelte Rasterpunkte.

Bei spiraliger Abtastung tastet der Abtastkopf alle Abtastlinien ab, auch z.B. die Linien 1 und 5* auf denen keine Rasterpunkte liegen. Durch die Abtastlinienauswahlschaltung werden hier aber diese Abtastlinien mit Hilfe der Und-Tore unterdrückt. Der Abstand der Abtastlinien ist hier ein gemeinsamer Teiler der Projektion der Abstände der Rasterpunkte auf die Vorschubrichtung.

Bei anderen Abtasteinrichtungen mit Schrittvorschub können solche Abtastlinien übersprungen werden.

Das Beispiel des Rasters der Fig. 2 zeigt ein Rastersystem, bei dem die Längung bzw. Stauchung des einen Rasters der Stauchung bzw. Längung des anderen Rasters bei Vertauschung von Abtast- und Vorschubrichtung entsprechen. Es sind aber genauso Rastersysteme möglich, bei denen diese Nebenbedingung nicht erfüllt sein muß. Sie können genauso in parallelen Abtastlinien abgetastet werden.

Ein Vorteil dieser Abtastung gegenüber den bisherigen Abtastsystemen besteht darin, daß alle Raster mit einer einzigen Spiralsteigung abgetastet werden, wodurch sich die bei einer Aufzeichnung der Bilder mit Schrittvorschub in Kreislinien ergebenden Fehler vermieden werden.

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Weiterhin können im Tiefdruck Einzelseiten individuell besser als bei den herkömmlichen Abtastmaschinen behandelt werden, da bisher alle Vorlagen auf dem Vorlagenzylinder montiert und einer gemeinsamen Farbkorrektur unterworfen waren.

Die Einspeicherung in die einzelnen Speicherberexche kann auch direkt an einer Stelle in einem für die Gravur verwendeten Großspeicher erfolgen, an der die Seite eines endgültigen Layout's erscheinen soll.

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Le

erseite

Claims (7)

1. Pa.Dr.-Ing.Rudolf Hell GmbH Kiel, den 14.10.1976

   Gr-enzstr. 1-5, 23OO Kiel 14 Lf/Hbs.

   Patentanmeldung Nr. 7/J3
   Kennwort: "Rasterdirektabtastung"

   Patentansprüche

   ■ 1) Verfahren zur Gewinnung von digitalen Aufzeichnungsdaten für gerasterte Farbauszüge, bei dem eine farbige Vorlage linienförmig optischelektrisch abgetastet wird und elektrische Farbauszugssignale über optoelektrisch^ Wandler und Farbfilter durch Strahlteilung aus dem Abtastlichtstrahl gewonnen, in einen Farbrechner eingegeben und digital gespeichert bzw. weiterverarbeitet werden, wobei der Abstand der Abtastlinien und der Abstand der Abtastpunkte auf den Abtastlinien, der sich aus der Taktfrequenz der Digitalisierung ergibt, den Rasterabmessungen entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Parbauszugssignale der Farbauszüge beim Abtastvorgang gewonnen werden, indem

   a) die Abstände der Abtastliriien gleich den Abständen der Projektionen der einzelnen Rasterpuntcte der verschiedenen Farbauszüge auf eine Senkrechte zur Richtung der Abtastlinie sind,

   b) die Digitalisierung der einzelnen durch Farbteilung gewonnenen Parbauszugssignale mit Taktfrequenz erfolgt, die jeweils den Abständen der Rasterpunkte der einzelnen Raster in Richtung der Abtastlinien entsprechen,

   c) die digitalisierten Farbauszugssignale der einzelnen Farbauszüge als an sich bekannte Bildsignalfolgen in verschiedene Speicherbereiche eines Speichers eingespeichert werden, wobei die Einspeicherung der Signale eines Farbauszuges nur dann er-

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   folgt, wenn eine zu dem jeweiligen Parbauszugsraster gehörende Abtastlinie abgetastet wird.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den einzelnen Abtastlinien gleich groß ist und eine Größe hat, die sich aus einem gemeinsamen Teiler der Abstände der Projektionen der Rasterpunkte der einzelnen Raster der verschiedenen Farbauszüge auf eine Senkrechte zur Abtastrichtung ergibt.
3. 3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastlinien bei Abtastung der Vorlage auf einer rotierenden Trommel Schraubenlinien sind.
4. 4) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastlinien bei Abtastung auf einer rotierenden Trommel sich durch Sprungvorschub ergebende geschlossene Zylinderumfangslinien sind.
5. 5) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abtastung der Vorlage auf einer ebenen Fläche die Abtastlinien parallele gerade Linien sind.
6. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Raster verwendet werden, von denen das erste in Abtastrichtung gelängt und das zweite in Abtastrichtung gestaucht ist und das erste senkrecht zur Abtastrichtung gestaucht und das zweite senkrecht zur Abtastrichtung gelängt ist.
7. 7) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß von vier Farbauszügen jeweils zwei im ersten und zwei im zweiten Raster aufgezeichnet