DE2803866A1

DE2803866A1 - Belichtungssteuerung fuer fotografische farbkopiergeraete

Info

Publication number: DE2803866A1
Application number: DE19782803866
Authority: DE
Inventors: Bruno Braendli; Armin Dr Meyer; Joerg Mueller; Robert Wahli
Original assignee: Gretag AG
Current assignee: Gretag AG
Priority date: 1977-02-01
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5396830A; US4150894A; CH610673A5; GB1553199A

Description

β MONCHtN 80 ■ l.lAütnklRCHERSTR.45 2803866

GRETAG AKTIENGESELLSCHAFT, 8105 Regensdorf/ZH (Schweiz)

Case 7-10949/GTP 424/E
DEUTSCHLAND

Anwaltsakte 28 8θ6 30. Januar 1978

Belichtungssteuerung für fotografische Farbkopiergeräte

Die Erfindung betrifft eine Belichtungssteuerung für ein Farbkopiergerät, mit fotoelektrischen Mitteln zur Bestimmung der Farbdichten eines Kopieroriginals, einem Speicher für eine Anzahl von auf den zu verarbeitenden Materialtyp des Kopieroriginals abgestimmten Belichtungsparametersätzen, Mitteln zur selektiven Auswahl der Parametersätze und Aufbereitungsmitteln, welche aus den von den fotoelektrischen Mitteln bestimmten Farbdichten des Kopieroriginalsund dem von den Auswahlmitteln aus dem Speicher jeweils ausge-

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wählten Belichtungsparametersatz Steuersignale für die Steuerung von Kopier filtern bilden.

Voraussetzung für die Erzielung zufriedenstellender Kopien ist eine sorgfältige Einstellung der zur Verwendung gelangenden Kopiergeräte bzw. deren Belichtungssteuerung. Diese Einstellung erfolgt in der Regel anhand von Testkopiervorlagen und berücksichtigt unter anderem auch den Typ bzw. dag Fabrikat des Kopieroriginals. In der Praxis weichen die verschiedenen Fabrikate von Negativ- und Diapositiv-Filmmaterial erheblich voneinander ab, sodass praktisch für jedes Filmfabrikat eine andere Einstellung des Kopiergeräts erforderlich ist.

Um nun bei einem Wechsel des Negativ- oder Diapositivfabrikats nicht jedesmal einen kompletten Neuabgleich der Belichtungssteuerung vornehmen zu müssen, ist zum Beispiel beim Farbkopiergerät GRETAG 3116 der Anmelderin ein Filmtypparameterspeieher vorgesehen, in welchem sechs verschiedene, je durch einen Rot-, Grün-, Blau und Dichteparameterwert charakterisierte Einstellungen gespeichert und bei Bedarf über eine entsprechende von sechs Tasten manuell aufgerufen werden können. Im Detail ist dies z.B. in der US-PS 3 482 916 beschrieben. Auf diese Weise lässt sich die Belichtungssteuerung bequem auf das jeweilige Filmfabrikat ein- bzw. umstellen.

Beim Kopieren von Negativen sind diese in der Regel nach Fabrikaten bzw. Typen vorsortiert und zu langen Streifen zusammengefügt, sodass das Fabrikat nicht sehr häufig wechselt. Beim Kopieren von Diapositiven hingegen können die Fabrikate praktisch von Vorlage zu Vorlage ändern, da Dias in der Regel bereits zu

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Einzelaufnahmen geschnitten und gerahmt sind. Beim Kopieren folgen sich daher die Fabrikate meist" in bunter Mischung, sodass das Kopiergerät bzw. dessen Belichtungssteuerung sehr oft umgeschaltet werden muss. Hinzu kommt noch_3i dass die Erkennung des Filinfabrikats oder -typs bei Dias insbesondere wegen der Rahmung meist nicht so einfach wie bei Negativen und dementsprechend mühsam und zeitraubend ist. Dies alles führt beim Kopieren von Diapositiven zu relativ geringen Kopierleistungen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Erkennung des Typs bzw. des Fabrikats des zu kopierenden Filmmaterials und die Auswahl der dafür jeweils erforderlichen Parameterwerte zu automatisieren und insbesondere eine Belichtungssteuerung zu schaffen, die sich selbsttätig auf das jeweilige Filmfabrikat, insbesondere Diapositivmaterial, ein- bzw. umstellt.

Ausgehend von einer Belichtungssteuerung der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung gelöst durch

Mittel zur Spektralanalyse des Kopieroriginals und zur Bestimmung eines spektralanalytischen charakteristischen Kennwerts,

Mittel zur Klassifizierung dieses Kennwerts nach je für einen Materialtyp charakteristischen Kennwertreferenzbereichen, und

die Auswahlmittel steuernde Mittel, welche aufgrund dieser Klassifizierung des Kennwerts die Auswahl desjenigen Belichtungsparametersatzes bewirken, der demjenigen Kennwertreferenzbereich zugeordnet ist, in welchen der Kennwert bei der Klassifikation eingeordnet worden ist.

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Aus der US-PS 3 447 871 ist ein Negativ-Farbkopiergerät bekannt, welches sich automatisch auf das jeweilige Negativfabrikat einstellt. Bei diesem Kopiergerät werden jedoch im Unterschied zur Erfindung nicht entsprechende Belichtungsparameter, also die Steuerung beeinflussende elektrische Signale fabrikatabhängig ausgewählt, sondern es sind die wesentlichsten Teile der Belichtungssteuerung entsprechend den drei vorgesehenen Kagativ-Typen dreifach vorhanden und es wird nur der jeweils erforderliche Teil aktiviert. Die Auswahl des jeweiligen Steuerungsteils erfolgt dabei aufgrund der unterschiedlichen Maskierung der drei Negativ-Typen.

Diese Art der Fabrikat- bzw. Filmtypen-Umschaltung der Belichtungssteuerung ist sehr aufwendig und nicht ohne weiteres auf mehr als "drei Filmtypen zu erweitern. Der wesentlichste Nachteil besteht aber darin, dass sie für Diapositiv-Material wegen der bei diesem fehlenden Maskierung absolut ungeeignet ist.

Aus dem Artikel "Identification of transparencies with different duplicating properties" von CM. Graebe, Kodak Ltd, in der Zeitschrift "Professional Printer", Volume 20, Number 1, 1976, ist bekannt, dass verschiedene Diapositivfabrikate aufgrund des Transmissionsverhaltens der CYAN-Schicht unterschieden werden können. Dazu wird die Spektraldichte des CYAN-Farbstoffs an einer manuell ausgewählten Stelle der Dia-Fläche bei Wellenlängen um 620 - 25 nm mit jener bei Wellenlängen um 675 - 25 nm verglichen und daraus ein fUr jedes Dia-Fabrikat charakteristischer Wert, die, so genannte Red Density Test Ratio gewonnen, der im wesentlichen durch das Verhältnis der Dichten, also der negativen Logarithmen der Transmissionen, des jeweiligen Dia-Materials an der betreffenden Stelle bei den genannten Wellenlängen bestimmt ist. Abgesehen davon, dass dem genannten Artikel keine Hin-

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weise auf die Anwendungsmöglichkeit dieses Unterscheidungsprinzips für die automatische Fabrikaturnschaltung bei Kopiergeräten zu entnehmen sind, ist die Bestimmung der dort genannten Kennwerte bzw. Kennwertbereiche (Red Density Test Ratio) relativ aufwendig.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Ausfuhrungsbeispiels der erfindungsgemässen Belichtungssteuerung.

Wie im genannten Artikel im "Professional Printer" erwähnt, besteht eines der Hauptunterscheidungsmerkmale für verschiedene Fabrikate von Diapositivmaterial im spektralen Durchlässigkeitsverlauf des Cyan-Farbstoffes im Bereich zwischen etwa 600 und 700 nm. Gemäss der Erfindung werden nun aus zwei schmalbandigen Transmissionsmessungen der gesamten Dia-Fläche bei λ·, - 635 nm und >λ 2 ~ ^85 nm mit Halbwertsbreiten von rund 20 nm zwei den Transmissionen (oder allenfalls den Dichten) des Fotomaterials proportionale Spannungswerte U, und U^ und aus diesen ein Fabrikatquotient?gemäss der Formel

_F .

errechnet. Wie Untersuchungen gezeigt haben, ist dieser Fabrikatquotient für jeden Materialtyp charakteristisch und mit einer nur relativ kleinen Streuung behaftetj welche bedingt ist durch Entwicklung, Alter des Films, Emulsionsdifferenzen, Sujet etc. Der Fabrikatquotient F kann somit zur Bestimmung des Materialtyps und damit zur automatischen Steuerung der Fabrikatparameterauswahl für die eigentliche Belichtungssteuerung herangezogen werden. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber der

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Methode nach der schon erwähnten Publikation von CM. Graebe besteht auch darin, dass hier die gesamte Dia-Fläche zur Messung herangezogen werden kann, wogegen bei Graebe jeweils eine passende Stelle der Dia-Fläche manuell aufgerichtet werden muss.

U₁-U₂

Die Berechnung des Quotienten F = ·2 aus den

12 zwei Spannungen U, und U_? ist

elektronisch-analog nicht ohne weiteres auf einfache Weise zu realisieren. Zwar stehen käufliche Analog-Dividierer zur Verfügung, diese sind aber relativ teuer. Gemäss einem weiteren wichtigen Aspekt der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch umgangen, dass die Division 2(U₁-U₂)I(U₁H-U₂) im Prinzip auf die Bildung der Differenz (U₁-U₂) reduziert wird. Dazu ist notwendig, dass der Nenner (ϋ-,+ϋρ) einen konstanten Wert annimmt. Dies könnte mit Hilfe einer automatischen Verstärkungsregelung erreicht werden. Vorteilhafter und einfacher ist jedoch die folgende erfindungsgemässe Methode, gemäss welcher Zähler und Nenner des Quotienten F = 2(U₁-U₂)J(U₁H-U₂) getrennt solange integriert werden, bis das Nennerintegral einen vorgegebenen Referenzwert Uj; annimmt. Wenn U das Zählerintegral ist, ergibt sich dann der Fabrikatquotient F aus m/U ^, worin U £ annähme gemäss konstant ist, sodass F im wesentlichen nur durch U bestimmt ist. Vorteilhaft an dieser Methode ist vor allem, dass die erforderlichen Integrationen in einfachster Weise mit der Summen- bzw. Differenzbildung kombiniert in Operationsverstärkern durchgeführt werden können und dass durch die Integrationen die Signale geglättet werden. Ferner lassen sich die Operationsverstärker gleichzeitig auch als Sample- and Hold-Verstärker für die nachfolgende Auswertung des Messintegrals

U ausbilden,
m

Praktische Messungen haben ergeben, dass F stets inner-

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halb der Grenzen -1,0 und +1,0 liegt, also -1,0 ^F= ^Um/U_ref $ + 1,0

Dies legt es nahe, einen Wertebereich für F.U ^ zu schaffen und z.B. mittels geeignet dimensionierter Spannungsteiler in entsprechend der Anzahl der gängigsten Filmfabrikate sechs Teilbereiche zwischen den Spannungswerten· +U ~ und -U ^ zu unterteilen, die dann ebenfalls sechs verschiedenen Parametergruppen A...F des Printers zugeordnet sind. Es braucht dann lediglich geprüft zu werden, in welchen Teilbereich der Wert U

fällt und dann der entsprechende Parametersatz ausgewählt zu werden.

Diese Ueberprlifung bzw. Klassifizierung des Werts U kann auf verschiedene Weise erfolgen. Sehr zweckmässig und einfach ist jene gemäss der Erfindung, wobei mittels eines Analog-Multiplexers sukzessive die den Teilbereichgrenzen entsprechenden Spannungen mit U verglichen werden und die Anzahl der Vergleiche bis zu einem Vorzeichenwechsel des Vergleichsergebnisses die Klassifikation ergibt.

Die in der Zeichnung dargestellte Belichtungssteuerung umfasst drei Fotoempfänger 1 mit vorgeschalteten Farbfiltern 2, einen Speicher 3 für sechs verschiedene fabrikatbezogene Belichtungsparametersätze, A...F eine Aufbereitungsstufe 4 und eine Tastatur 31 zum manuellen Auswählen und Eingeben der gespeicherten Parametersätze in die Aufbereitungsstufe 4. Letztere erzeugt aus den von den Fotoempfängern 1 gemessenen Transparenzwerten des nicht dargestellten, zu kopierenden Diapositivs und aus den jeweiligen Belichtungsparametern in bekannter Weise Steuersignale

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für die Steuerung von drei Kopierfiltern 5 und eines Verschlusses 6. Insofern entspricht die Belichtungssteuerung genau der gemäss der US-PS 3 482 916 bzw. des weiter vorne genannten Printers GRETAG 3116 der Anmelderin.

Neu gegenüber diesen bekannten Steuerungen ist die automatische Auswahl der jeweils erforderlichen Belichtungsparameter. Dazu sind zwei Fotoempfänger 7 und β mit zwei schmalbandigen Auszugsfiltern 9 bzw. 10 vorgesehen, deren Hauptdurchlässigkeiten bei 635 bzw. 685 nm liegen und deren Halbwertsbreiten etwa bis 20 nm betragen. Mithilfe dieser Fotoempfänger wird die Rot- Durchlässigkeit des zu kopierenden Diapositivs bei den zwei genannten Wellenlängen untersucht. In der Praxis können anstelle jeweils nur eines Fotoempfängers auch mehrere parallel geschaltete Empfänger vorgesehen sein. Die von den Fotoempfängern erzeugten Fotoströme werden in zwei Verstärkern 11 und 12 verstärkt und liefern zwei den Transparenzen des Diapositivs bei den beiden Messwellenlängen proportionale Spannungswerte U₁ bzw. U₂- Diese werden einerseits über Widerstände 13 und 14 einem addierenden Integrator 15 und anderseits über einen Inverter 16 und zwei weitere Widerstände 17 und 18 einem addierenden und gleichzeitig integrierenden Sample-and-Hold-Verstärker 19 zugeführt.

Der Integrator 15 und der Sample-and-Hold-Verstärker 19 werden zu oder vor Beginn jedes einzelnen Messvorgangs von einer Startlogikstufe 20 auf Null gesetzt. Das am Ausgang des Integrators 15 abgegebene Signal entspricht dem zeitlichen Integral der Summe der beiden Spannungswerte U, und U_? und ist einem Komparator 21 zu-

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geführt, welcher es ständig mit einer fix vorgegebenen Referenzspannung U ^ vergleicht. Sobald das Signal des Integrators 15 die Referenzspannung U - erreicht, spricht der Komparator 21 an und bringt damit den integrierenden Sample-and-Hold Verstärker 19 in die Halte-Stellung, wodurch auch die Integration der an seinem Eingang anstehenden Differenz der beiden Spannungen U-, und U_? beendigt wird. Das Ausgangssignal U des Verstärkers

19 entspricht dann dem Integral über die Differenz

(U₁-U₂).

Dieses Signal U wird nun mittels eines weiteren

° m

Komparators 22 und einer Multiplexstufe 23 sukzessive mit den folgenden sieben Spannungswerten verglichen, die in einem Speicher 24, der beispielsweise durch an geeignete Spannungsquellen angeschlossene Potentiometer gebildet ist, bereitgehalten sind:

1,00 U_ref; 0,82 U_ref; 0,46 U_ref; 0,22 U_ref; -0,17 U_ref; -0,34 U_ref; und -1,00 U_re£.

Diese sieben Spannungswerte definieren sechs für je einen Diapositivmaterialtyp charakteristische Spannungsbereiche, in deren einen das Signal U_ffi fällt.

Die angegebenen Spannungswerte sind selbstverständlich nur beispielhaft und können je nach den entsprechenden Filmfabrikaten verschieden sein. So kann der unterste negative Wert auch etwas geringer, z.B. etwa -0,78 U _£ anstatt -1,0 U - gewählt sein.

Die Multiplexstufe 23 wird von einem Binärzähler 25 und einem Dekodierer 26 gesteuert. Der Zähler 25, der zu Beginn jedes Messvorgangs über die Startlogikstufe

20 rückgesetzt wird, erhält über ein Gatter 27 Zählimpulse von einem Impulsgenerator 28.

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Sobald der Komparator 21 anspricht, wird das Gatter 27 freigegeben und der Zähler 25 beginnt zu zählen. Ueber den Dekodierer 26 und die Multiplexstufe 23 gelangen nun der Reihe nach die im Speicher 24 vorhandenen Spannungswerte an den Komparator 22. Sobald einer dieser Spannungswerte kleiner wird als das Signal U , spricht der Komparator 22 an und stoppt über das Gatter 27 den Zähler 25. Gleichzeitig gibt er einen weiteren an den Zähler 25 angeschlossenen Dekodierer 30 frei. Der Dekodierer 30 dekodiert anhand des Zählerstandes die Anzahl der Vergleichsoperationen des Komparators 22 und damit den Spannungsbereich, in welchem das Signal U_m liegt.

Die im Speicher 3 gespeicherten Parametersätze A...F sind je einem der im Speicher 24 definierten Spannungsbereiche zugeordnet. Der Dekodierer 30 steuert nun ähnlich wie die Tastatur 31 den Speicher 3 an, sodass der dem jeweiligen Fabrikat des Kopieroriginals entsprechende Parametersatz aus dem Speicher 3 in die Aufbereitungsstufe 4 transferiert wird.

Ein Kontakt 32, der bei Inbetriebnahme der der vorstehend beschriebenen automatischen Fabrikaterkennung und Parameterauswahlvorrichtung betätigt wird, blockiert die Tastatur 31, sodass Fehlmanipulationen ausgeschlossen sind.

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Claims

Patentansprüche

\.y Belichtungssteuerung für ein Farbkopiergerät, mit fotoelektrischen Mitteln zur Bestimmung der Farbdichten eines Kopieroriginals, einem Speicher flir eine Anzahl von auf den zu verarbeitenden Materialtyp des Kopier.originals abgestimmten Belichtungsparametersätzen, Mitteln zur selektiven Auswahl der Parametersätze und Aufbereitungsmitteln, welche aus den von den fotoelektrischen Mitteln bestimmten Farbdichten des Kopieroriginals und dem von den Auswahlmitteln aus dem Speicher jeweils ausgewählten Belichtungsparametersatz Steuersignale für die Steuerung von Kopierfiltern bilden, gekennzeichnet durch

Mittel zur Spektralanalyse des Kopieroriginals und zur Bestimmung eines spektralanalytischen charakteristischen Kennwerts,

Mittel zur Klassifizierung dieses Kennwerts nach je für einen Materialtyp charakteristischen Kennwertreferenzbereichen, und

die Auswahlmittel steuernde Mittel, welche aufgrund dieser Klassifizierung des Kennwerts die Auswahl desjenigen Belichtungsparametersatzes bewirken, der demjenigen Kennwertreferenzbereich zugeordnet ist, in welchen der Kennwert bei der Klassifikation eingeordnet worden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spektralanalyse - und Kennwertbestimmungsmittel optische und elektrische Mittel umfassen, welche die Transmission oder Dichte des Kopieroriginals bei zwei vorbestimmten Wellenlängen

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bestimmen und den Kennwert aus dem Quotienten Differenz: Summe der Transmissionen bzxtf. Dichten bei den zwei vorbestimmten Wellenlängen ermitteln.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Mittel einen Subtrahierer zur Bildung der Differenz der beiden Transmissianswerte, einen Addierer zur Bildung der Summe der beiden Transmissionswerte, einen ersten und einen zweiten Integrator zur zeitlichen Integration jeweils der Differenz bzw. der Summe der Transmissionswerte sowie einen Schwellenwertdetektor umfassen, welcher den ersten Integrator anhält, sobald das vom zweiten Integrator gebildete zeitliche Integral der Transmissionswertsumrca einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klassifikationsmittel einen Kennwertreferenzbereichspeicher sowie Mittel zum Vergleichen der gespeicherten Kennwertreferenzbereiche mit dem vom ersten Integrator gebildeten zeitlichen Integral der Transmissionswertdifferenz umfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsmittel einen Komparator und einen Multiplexer umfassen, welcher die im Kennwertreferenzbereichspeicher gespeicherten Spannungswerte sukzessive solange an den Komparator legt, bis dessen Ausgangszustand umschlägt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dekodierer vorgesehen ist, welcher die Anzahl der vom Komparator durchgeführten Vergleichsoperationen dekodiert und einen dieser Anzahl ent-

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sprechenden Satz der im Speicher gespeicherten Belichtungsparameter ansteuert.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tastatur zur selektiven Ansteuerung der Belichtungsparametersätze im Speicher sowie Schaltmittel vorgesehen sind, welche während des Betriebs der Spektralanalyse- und Klassifizierungsmittel die Tastatur automatisch blockieren.

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