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Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines
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additiven Farbvergrößerers Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Steuern der Beleuchtung beim additiven fotografischen Farbvergrößern.
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Zwar wird heutzutage ein Großteil von fotografischen Farbvergrößerungen
unter Anwendung subtraktiver Farbkorrektur hergestellt, die Schwierigkeiten, eine
ausreichende Kontrolle über die Farbwiedergabe der Vergrösserungen auszuüben, sind
jedoch allgemein bekannt. In der Praxis sind menschliches Urteilsvermögen und Erfahrung
erforderlich, um akzeptable Vergrößerungen zu erhalten.
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Die bisherige technische Entwicklung hat sich mit einer Art von Steuerung
beschäftigt, durch welche sich schlecht belichtete Farbnegative erkennen und ausscheiden
lassen, und damit, eine annehmbare Farbverteilung trotz großflächiger, einheitlicher
Farbdichten ("large area
transmission densities" LAND) zu erreichen.
Im letzteren Fall wird der außergewöhnlich große Einfluß einer ausgedehnten blauen
Himmelfläche oder der großen Fläche irgend einer anderen Grundfarbe so reduziert,
daß die im übrigen erforderliche Farbverteilung für die Vergrößerung des Negatives
zur Verfügung steht. Diese Erscheinung wird auch als "Objektfehler" bezeichnet.
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Ein bekannter Vorschlag sieht eine visuelle Begutachtung durch die
Bedienungsperson vor, um Negative mit Objektfehler zu erkennen und entsprechende
Korrekturen zur Reduzierung des Fehlers von Hand einzustellen0 Gewisse automatische
Vorgänge werden dabei vorgesehen, wie beispielsweise das Zentrieren eines Negatives
aus der Mehrzahl der Negative einer Filmrolle in der Vergrößerungsmaske des Gerätes
für das Belichten, sowie die Speicherung der Farbkomponenten-Informationen für den
Vergrösserer auf Magnetband (US-PS 3,947,110).
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Bei einem anderen Vorschlag für subtraktives Farbvergrößern werden
die Eigenschaften des Negativs soweit wie möglich abgetastet und entsprechend normale
oder übersteuerte Korrekturen vorgenommen. Dabei werden Kondensatoren entsprechend
aufgeladen und die Ladung Jedes Kondensators bestimmt, wie lang eine Belichtung
mit was für einem subtraktiven Filter vorgenommen werden soll (US-PS 3,697,174).
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Ein anderer Vorschlag zur Beureeilung von Farbdiapositiven durch eine
additive Lichtquelle verwendet eine Farb-Kathodenstrahlröhre. Das betreffende Diapositiv
wird auf den Schirm der Röhre gebracht, worauf ein im wesentlichen weißes Lichtraster
durch die Überlagerung der drei Kathodenstrahlen dieser Röhre erzeugt wird (US-PS
3,674,364).
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Der Elektronenstrahl-Strom für jede der Elektronenstrahlkanonen, nämlich
derjenigen für rot, grün und blau, wird solange verändert, bis nach Auffassung der
Bedienungsperson eine zufriedenstellende Farbwiedergabe des Gegenstandes des Diapositives
erreicht ist. Die am Gitter jeder der Elektronenstrahlkanonen bei dieser Einstellung
anliegende Spannung ist ein Maß für die Intensität jeder der Grundfarben, die dann
eine von der weißen Parbe abweichende Rasterfärbung ergeben. Diese Einstellung wird
als Farbinformation für die weitere Verarbeitung des Diapositives gespeichert. Dieses
System wird insbesondere zur Herstellung von Farbauszuginformationen für den Mehrfarbendruck
mit Druckfarben auf Papier angewandt.
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Nach einem weiteren Vorschlag wird ein Gerät zum Messen der Belichtungsparameter
eines Negatives verwendet, ein Computer für die Einspeisung dieser Informationen,
sowie eine Mehrzahl von Vergrößerern, um mehrere Vergrösserungen in Übereinstimmung
mit der Computerinformation vom Negativ herzustellen. Dieses System wird ausschließlich
für Schwarz-Weiß-Potografie verwendet (US-PS 3,694,074).
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Entsprechend dem erfindungsgemäßen System wird additives Farbvergrößern
durch Steuern der roten, grünen und blauen Grundfarbe entsprechend vorgewählter
Werte unabhängig von Veränderungen in den Parametern des verwendeten Gerätes erreicht.
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Die vorgegebenen Werte können aus dem Speicher des Computers kommen,
oder aus Eingaben, die über die Tastatur des Mikroprocessors des Gerätes eingespeist
werden.
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Der Rest des Vergrößerungsgerätes liegt in einer Rückkopplungsschleife.
Diese umfaßt einen Vergleichsverstärker, eine Spannungsversorgung mit mehreren steuerbaren
Ausgängen,
mehrere, das Licht der Grundfarben aussendende elektrische Lampen, die an die Spannungsversorgung
angeschlossen sind, mehrere Lichtmeßzellen zum Messen der Lichtleistung jeder Lampe
und eine Rückkopplungsverbindung zu dem Vergleichsverstärker. Die vorgegebenen Lichtintensitätswerte
für die Grundfarben vom Mikroprocessor werden auch in die Vergleichsverstärker eingegeben
und das Rückkopplungssignal wird automatisch auf der Höhe des vorgegebenen 4ç{ertes
gehalten.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird jede Veränderung
im Farbgleichgewicht, hervorgerufen durch die Anwesenheit der Farben im Negativ,
einem notwendigen Bestandteil der Lichtmischeinheit, und das farbige Licht, das
von diesem in die Lichtmischeinheit zurtickgeworfen wird, durch die Anordnung und
Schaltungen der Erfindung verhindert.
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Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen näher beschrieben.
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Es stellen dar: Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gerätes, welches erforderlich
ist, um die Komponenten der drei Grundfarben in der Lichtquelle des Vergrößerers
zu steuern; Fig. 2 ein vereinfachtes, schematisches Schaltbild des Serie-Parallel-Umwandlers
aus Fig. 1.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein digitaler Mikroprocessor bez ei chnet, der
als übergeordnete Steuereinheit für die erfindungsgemäße Steuerung der additiven
Xarbvergrößerung dient.
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Der Mikroprocessor erlaubt es, daß zuerst Vorgabewerte eingegeben
werden. Hierdurch wird das Verfahren für einen bestimmten Vergrößerer an einen empirischen
Standard angepaßt, innerhalb dessen die zahlenmäßigen Informationen zum Parbvergrößern
für jedes einzelne Negativ zur Verfügung gestellt und dann zum Durchführen des Vergrösserns
eingegeben wird.
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Entsprechend der Mikroprocessor-Technik ist eine Zentraleinheit (CPU)
2 vorgesehen, um die übergeordnete Datenverarbeitung durch den Mikroprocessor vorzunehmen.
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Sie wird durch einen Taktgeber 3 aktiviert und leitet die Verarbeitung
über Anschlußleitungen 4. Diese Anschlußleitungen sind mit anderen wichtigen Einheiten
des Mikroprocessors verbunden.
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Eine Eingabetastatur 5 wird von der Bedienungsperson verwendet, um
die Bereichswerte und die Farbvergrößerungszahlen für jede der Grundfarben rot,
grün und blau einzugeben. Die Eingabetastatur umfaßt üblicherweise Zifferntasten
0 bis 9, und die Funktionen "Programmieren", "Löschen", "Singabelöschen" und "Ei.ngeben"
sind jede durch Tasten in der Eingabetastatur berücksichtigt.
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Diese Informationen werden in den eigentlichen IsliRroprocessor über
das Eingabe-Interface 6 eingegeben, welches ebenfalls die Matrixenergie für das
Abfragen der Eingatetastatur liefert, um festzustellen, welche Taste von der Bedienungsperson
gedrückt worden ist.
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Ein programmierbarer Lesespeicher (BROM) 7 ist mit der Zentraleinheit
(CIT) über die Anschlußleitungen 4 verbunden. Der Lese- oder Festspeicher (EROivl)
liefert im wesentlichen permanente Informationen, die im Zusammenhang mit der Funktionsweise
des Mikroprocessors stehen;
beispielsweise die Operationen, die
die Datenaufnahme steuern, und Hauptdaten selbst, Diese Aufgaben werden teilweise
durch das Haupt programm und teilweise durch Unterprogramme erfüllt.
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Ein Random-Access-Speicher (Rbl) 8 ist ebenfalls an die Anschlußleitungen
4 angeschlossen, um eine vorübergehende Speicherung der in Verarbeitung befindlichen
Daten zu ermöglichen.
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Ferner ist ein Display 9 vorgesehen, so daß die Bedienungsperson sehen
kann, welche Farbvergrößerungszahlen zu jedem Zeitpunkt wirksam sind. Normalerweise
sind dies die Zahlen, die die Bedienungsperson zuvor in die Eingabetastatur eingetippt
hat.
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Jede Art von Computer-Display kann verwendet werden, eine FlVissigkL
ransmissionsanzeige wird jedoch bevorzugt. Damit können nämlich Gelatine-Farbfilter
hinter den einzelnen Anzeigepositionen angeordnet werden.
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Normalerweise reichen die Zahlen 0 bis 99 für den erforderlichen Zahlenbereich
aus, so daß zwei Stellen für den roten Filter, zwei Stellen für den grinen Filter
und zwei Stellen für den blauen Filter vorgesehen werden müssen, Die spezielle anzuzeigende
Zahl und die Position, in der sie erscheint, werden entsprechend der digitalen Arbeitsweise
des Mikroprocessors bestimmtO Ein Oszillator 10 dient zur Erregung der lichtdurchlässitzen
Flüssigkristallanzeige 9, so daß sie lichtdurchlässig wird, wenn sie gleichzeitig
entsprechend der gewünschten Zahl durch den Mikroprocessor angeregt wird.
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Der Oszillator kann ein solcher niedriger Energie sein, der mit einer
Prequenz von 1000 Hz arbeitet.
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Das Display 9 ist an den Mikroprocessor über ein Ausgangs-Interface
A, 11, angeschlossen, welches Teil des Mikroprocessors ist.
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Ein zweites Ausgangs-Interface Z, 12, ist an die Anschlllßleitungen
4 angeschlossen und leitet einen digitalen Ausgang über beispielsweise vier Leitungen
14 zum Eingang eines Serie-Parallel-Umsetzers 15. Für eine praktische Ausführunsform
sind vier digitale Leitungen ausreichend, für eine kompliziertere Verarbeitung können
aber auch mehr Leitungen vorgesehen werden.
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Der Serie-Parallel-Umsetzer ist erforderlich, um für eine gewisse
Zeit (bis neue Informationen vorgegeben werden) für jeden der Kanäle rot, grün und
blau eine Information von 16 Bits gleichzeitig und getrennt voneinander zur Verfügung
zu halten.
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Diese werden nacheinander durch eine digitale Information von 4 Bit
gespeist und wenn sie voll belegt sind, hat jeder von ihnen 16 Bits gespeichert,
die sich auf eine Grundfarbe beziehen.
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Die Beleuchtung, die zum Herstellen von Farbvergrößerungen erforderlich
ist, ist eine Amplitude, d,ho, eine analoge Funktion, für die nicht direkt digitale
Informationen Verwendung finden können. Folglich ist ein Digital-Analogwandler 16
vorgesehen, mit getrennten Wandlerkreisen 17, 18 und 19 für jeden der Grundfarbenkanäle.
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Das gewünschte Verhältnis der Grundfarbenanteile in der Beleuchtung
des erfindungsgemäßen Vergrößerers wird in die Eingabetastatur des Mikroprocessors
eingespeist.
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Dieses Verhältnis wird bis zum Komparator 20, diesen
eingeschlossen,
aufrecht erhalten, welcher getrennte Kreise 21, 22 und 23 für jede Grundfarbe aufweist.
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Das tatsächltche Verhältnis wird jedoch durch eine Rückl.opzlungsscilleife
aufrecht erhalten, welche diese mehreren Lichtquellen enthält. Diese Rückkopplungsschleife
wird durch die oignalamplitude der gewünschten Farbinformation gesteuert.
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Dies geschieht im Komparator 20, in dem das tatsächliche Verhältnis
laufend mit dem gewünschten Verhältnis vergleichen wird und die Leuchtstärke jeder
Grundfarblichtquelle wird unmittelbar an den gewünschten Pegel angeglichen. Diese
Funktionsweise wird trotz längerfristiger oder krzfristiger Änderungen der die Leuchtstärke
beeinflussenden Parameter erreicht.
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Die elektrisch dargestellte oteuerfunktion von den Ausgängen des Komparators
20 wird getrennt jeder Spannungsversorgung 25 aufgeschaltet. Die Spannungsversorgung
besitzt mindestens drei Kanäle zum Ansprechen auf die drei Farbinformationspegel,
wie beispielsweise einen Modulator 26 für rot, einen Modulator 27 für grün und einen
Idodulator 28 für blau.
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Die Nodulatoren sind Steuerelemente für die elektrische Energiemenge,
die an jede der Grundfarblichtquellen abgegeben wird. Die Modulatoren können die
Steuerelemente regulierbarer Spannungsversorgungen, Modulatoren der Impulsbreite
in einer ein- und ausschaltenden Spannungsversorgung oder ähnliche Vorrichtungen
sein.
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Jeder Modulator ist an einen getrennten Spannungsversorgungskreis
29, 30, 31 für jeden der mehreren Kanäle
angeschlossen und er ist
ferner mit einer £3pannnngszulei tung 32 versehen, die aua einem normalen Wechselspannungsnetzanschluß
bestehen kanal.
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Die so regulierte elektrische Energie von dem Spannungsversorgungskreis
29 ist auf die Rotlichtquelle 33 als auch auf die Rotüichtquelle 34 geschaltet.
Diese Lichtquellen bestehen typischerweise aus Glsihlampen, in deren optischen Strahlengang
in die Lichtmischkammer 34 der Gesamtlichtquelle 36 hinein rote Filter gelegt sind.
Es ist üblich, zwei Lampen für Rotlicht zu verwenden, um eine ausreichende Lichtintensität
für diese Parbkomponente zu erhalten. Für die getrennten Rotlichtlampen 37 und 34
lassen sich auch getrennte Spannungsversorgungskreise 29 vorsehen, die beide von
dem Komparatorkreis 21 für Rot gesteuert werden können.
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Die elektrische Energie vom Spannungsversorglmgskreis 30 ist auf die
Grünlichtquelle 37 geschaltet, die einen grünen Filter enthält, während die elektrische
Energie vom Spannungsversorgungskreis 31 zur Blaulichtquelle 38 geleitet wird, in
deren Strahlengang sich ein Blaufilter befindet.
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In Weiterführung des Rückkopplungskreises mißt eine Rotlichtmeßzelle
40 das Nicht der Lichtmischkammer 35 durch einen Rotfilter und g:ibt ein entsprechendes
Rückkopplungssignal an den Verstärker 41 ab, dessen Ausgang an dem zweiten Eingang
des Komparatorkreises 21 für das Rotlicht liegt. Auf diese Weise wird, wie bereits
oben angedeutet, trotz an sich herrschender Störeinflüsse, die andernfalls den tatsächlichen
Endwert verändern würdvn, die gewünschte Ubereinstimmung zwischen diesem und dem
vom Computer ausgewählten Vorgabewert für die Rotbeleuchtung erreicht.
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Die I,iickkoppll g für die Grtinbeleuchtung wird auf ähnliche slei,e
durch die Griin.Lichtmeßzelle 42 und den Verstärker 43 über den äomparatorkreis
22 für Grün erreicht.
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Genauso erfolgt die Itiickkopplllng des Blaulichtes von der BlaulichtmelJzelle
44 über den Verstärker 45 und den Komparatorkreis 23 für das Blausignal.
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Das zu vergrößernde Farbdiapositiv 39 wird zweckmäßigerweise von der
Oberseite einer Lichtmischkammer 35 getragen, und es wird ein Abbild des Filmbild
es mit Hilfe eines Linsensystems auf ein unbelichtetes Vergrößerungspapier projiziert,
wie es bei Farbvergrößerungsgeräten üblich ist.
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Fig. 2 zeigt das Schaltbild des Serie-Parallel-Umsetzers 15.
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Die hauptsächlichen Schaltungselemente sind Schieberegister. Diese
sind zweckmäßigerweise als integrierte Schaltkreise (ICs) ausgeführt.
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Um die verlangten Funktionen zu erfüllen, sind drei Gruppen von je
vier Schieberegistern vorgesehen. Jedes dieser Schieberegister kann beispielsweise
ein integrierter Schaltkreis.vom Typ 9300 sein. Die Gruppen von Schieberegistern
sind der Reihe nach mit den Bezugsziffern 50, 51 und 52 bezeichnet. Wenn alle Gruppen
mit Farbinformationen belegt sind, sind dies die Informationsgruppen für rot, grün
bzw. blau.
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Die Eingangsleitung 14 für die Digitalsignale ist sowohl in Fig. 1
als auch in Fig. 2 gezeigt. In Fig0 2 führt eine der vier Leitungen in eines der
vier Register in der ersten Gruppe 50 durch den Interface-Puffer 43. Eine weitere
der vier Leitungen tritt durch den Interface-Puffer 54 in ein anderes der vier Register,
nämlich das
Register 58 ein, In ähnlicher Weise führt eine dritte
Leitung durch den Puffer 55 in das Register 59 und eine letzte Leitung durch den
Puffer 56 in das Register 60.
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Das erste Register ist 57. Die Interface-Puffer können auf einem Chip
vom Typ 7407 ausgebildet sein.
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Der Ausgang jedes Interface-Puffers ist mit dem ersten Eingang jedes
Schieberegisters verbunden. Beim Empfang eines Taktimpulses vom Haupttaktgeber 3
des IViikroprocessors wandern die Daten durch jedes Schieberegister weiter.
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Der Mikroprocessor 1 ist so programmiert, daß er die digitale Information
für den Blauwert zuerst abgibt, dann den Grünwert und zuletzt den Rotwert. Da die
Informationen während des verhältnismäßig kurzen Zeitraumes, in dem die Belegung
des Umsetzers stattfindet, der Reihe nach durch den Umsetzer 14 wandern, hat das
Rotregister 50 zuerst die Blauinformation gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt tritt
der Vergrößerer nicht in Betrieb, so daß es zu keiner Pehlfunktion kommen kann0
Der letzte Ausgang jedes der Rotregister 57 bis 60 ist mit dem Eingang je eines
der Grünregister 61 bis 64 verbunden. Wenn die digitale Information für die grüne
Farbe vom Mikroprocessor abgegeben wird, beginnt die Blauinformation das Grünregister
51 als Ganzes zu belegen.
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Der Anschluß 67 in Fig. 2 empfängt einen Eingang vom Taktgeber 3 in
Fig. 1. Diese Taktgeberimpulse laufen durch die Puffer-Treiber (buffer-drivers)
69 und 71 und treten dann in den Taktimpulseingang C aller Schieberegister ein,
doh. in die Eingänge 57 bis 60, 61 bis 64 und 85 bis 88. Diese Impulse schieben
die Information durch die Register,
In jedem der vier Einzelregister
der Registergruppe 50 für die rote Narbe liefern die vier Gruppen von je vier Ausgängen
77, 78, 79 und 80 eine stetig anstehende Parbkomponenteninformation, die insgesamt
aus 16 Bits besteht, sobald das gesamte Schieberegister 50 mit der Information für
die rote Farbkomponente belegt ist.
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In ähnlicher Weise steht an den vier Ausgangsgruppen 81, 82, 83 und
84 des Gesamtregisters 51 für die grüne Farbe stetig eine Farbkomponenteninformation
von 16 Bits insgesamt an, sobald dieses Register mit der Grüninformation belegt
ist.
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Die gleiche Anordnung wiederholt sich mit den Ausgangsgruppen 90,
91, 92 und 93 für das Gesamtregister 52 für die blaue Farbe und eine Blauinformation
von 16 Bits ist stetig verfügbar, sobald dieses Register mit der Blauinformation
belegt ist.
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In Erläuterung weiterer Merkmale der Schaltung anhand von Fig. 1 tritt
die Gesamtmenge der digitalen Information von 16 Bits aus den Ausgängen der Gruppen
77 bis 80 in den Digital-Analog-Wandler 17 für die Rotkomponente ein. Dieser Wandler
ist beispielsweise ein binär kodierter, dezimaler IC-Baustein vom Typ CY 2735 oder
entsprechender Ausführung.
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Der gleiche Vorgang wiederholt sich für den Digital-Analog-Wandler
18 für die Grünkomponente und den Wandler 19 für die Blaukomponente.
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Wie bereits erläutert, versorgt jeder der Digital-Analogwandler einen
Eingang des zugehörigen Farbkomponenten-Komparatorkreises 21, 22 bzwO 23. Diese
können Je aus
einem Chip vom Typ 741 DM bestehen, der zwei Eingänge
und einen Ausgang aufweist,