DE2928378A1

DE2928378A1 - Verfahren und einrichtung zur elektronischen erzeugung einer halbton- nachbildung eines originalbildes

Info

Publication number: DE2928378A1
Application number: DE19792928378
Authority: DE
Inventors: Dean W Anschultz; Robert W Waller
Original assignee: INFORMATION INT Inc
Current assignee: INFORMATION INT Inc
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1980-01-31
Also published as: DE2928378C2; GB2025730B; CA1142858A; GB2025730A; JPS5536896A; FR2430850A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei den Druckverfahren, die allgemein in der graphischen Industrie beispielsweise für Zeitungen, Bücher usw. angewendet werden, erfolgt ein sogenannter Ja-Nein-Farbabdruck. Dies bedeutet, daß Druckfarbe am jeweiligen Bildpunkt einer zu bedruckenden Fläche entweder abgelagert wird oder nicht. Ein solches Verfahren ist beim Drucken von Text zwar unproblematisch, führt jedoch beim Drucken von Bildern wie beispielsweise Fotografien zu der Schwierigkeit, daß kontinuierliche Tönungen in der Grauwertskala zwischen Schwarz und Weiß wiederzugeben sind. Dieses Problem wird allgemein dadurch gelöst, daß man die kontinuierlichen Tönungen des Originalbilds in Halbtönungen umsetzt. Halbtonbilder werden typischerweise durch eine große Anzahl von Farbpunkten zusammengesetzt, deren Größe oder Abstand relativ zueinander das Auge so täuschen, daß es unterschiedliche Grauwerte und nicht einzelne Punkte wahrnimmt. Dieses Verfahren führt zu den besten Ergebnissen, wenn die größten Punkte und ihr gegenseitiger Abstand klein gegenüber dem Auflösungsvermögen des Auges sind. Die ersten Verfahren zur Erzeugung von Halbtonbildern arbeiteten entweder mit verschieden großen Punkten bei gleichmäßigem Punktabstand oder gleich großen Punkten bei variablem Punktabstand.

Die bisher entwickelten elektronischen Lichtsetzverfahren haben die Setzgeschwindigkeit wesentlich erhöht. Viele derartige Verfahren ermöglichen auch die Erzeugung von

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Halbtönen, wobei dann zusätzlich zu Schriftzeichen in einem Zeichensatzspeicher auch Halbtonpunktzeichen gespeichert sind, die diskrete Grauwerte in der Grauwertskala angeben. Um Halbtonbilder zu erzeugen, wird bei diesen Verfahren das Originalbild abgetastet, wobei die Grauwerte an bestimmten Stellen ausgewertet und in Binärzahlen umgesetzt werden, die dann zur Ansteuerung des jeweils betreffenden Punktzeichens für diesen Grauwert in dem Zeichensatzspeicher verwendet werden. Ein derartiges Verfahren ist z.B. durch die US-PS 3 806 641 bekannt.

Die Datenverarbeitung hat bei derartigen elektronischen Lichtsetzverfahren zu einer drastischen Verkürzung der zur Herstellung von Druckplatten erforderlichen Zeit geführt, auch wenn die Druckplatten sowohl Text als auch Bilder enthalten. Die Auflösung der Halbtonbilder ist jedoch im allgemeinen schlechter als bei Anwendung von Verfahren, die nicht digital arbeiten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Auflösung von Halbtonbildern auch bei Anwendung der Digitaltechnik gegenüber bisher bekannten Möglichkeiten zu verbessern und ein hierzu geeignetes Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung dienende, besonders einfach aufgebaute Einrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen, insbesondere eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung handelt es sich um den Auszug digitaler Informationen aus Originalbildern, die Speicherung dieser Informationen und/oder deren über-

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tragung an eine ferne Stelle, wonach die Informationen dann zur Erzeugung einer Halbtonnachbildung des Originals ver>wendet werden. Ein Verfahren nach der Erfindung eignet sich besonders für die Lichtsetztechnik,bei der digitale Informationen einer großen Anzahl von Bildelementen in einem Massenspeicher, beispielsweise auf Magnetband oder Magnetplatten, gespeichert und zusammen mit anderen Informationen zum Setzen von Textseiten und Bildern verwendet werden.

Bei einem Verfahren nach der Erfindung wird ein Originalbild zunächst abgetastet, um seihe Tonwerte in sehr kleinen Intervallen festzustellen, wobei diese Intervalle die gewünschte Punktauflösung der Reproduktion übersteigen. Die so erhaltenen Werte werden mit einem Analog-Digital-Umsetzer digitalisiert und in mehrstellige Binärzahlen umgesetzt. Aufeinanderfolgende Werte werden miteinander verglichen, um die mittlere Bilddichte sowie deren A'nderungsgeschwindigkeit in einem bestimmten Bildabschnitt festzustellen. Wenn die Änderungsgeschwindigkeit in einem bestimmten Bildabschnitt unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, so wird dieser Abschnitt entsprechend niedrig eingestuft, und die erhaltene Binärzahl, die das Ergebnis der Berechnung der mittleren Bilddichte in dem Bildabschnitt darstellt, dient zur Auswahl eines Punktzeichens aus dem Zeichensatzspeicher, welches zur Reproduktion des Bildabschnitts geeignet ist. übersteigt die Änderungsgeschwindigkeit jedoch den vorgegebenen Schwellenwert, wodurch ein Bildabschnitt relativ hohen Informationsgehaltes angezeigt wird, so dienen die ermittelten Werte zur Auswahl besonderer Punktformen und Punktlagen, die zur Reproduktion dieses Bildabschnitts geeignet sind. Dieses Verfahren führt zu einer höheren Auflösung von Halbtonbildern für eine'vorgegebene gespeicherte Datenmenge, als es bisher möglich war, sowie zu einer höheren "scheinbaren" Auflösung für den Betrachter.

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Diese Vorteile werden unter Anwendung eines einfachen Abtast- und Auswertungsprinzips erreicht. Alternativ kann ein Verfahren nach der Erfindung auch zur Erzeugung von Halbtonnachbildungen einer vorgegebenen Auflösung angewendet werden, wobei dann der Aufwand an Datenspeichern geringer als bei bisherigen Verfahren ist.

Bei der Erfindung werden also zur Ableitung digitaler Werte der Tönungsstufen an sich bekannte Prinzipien angewendet. Im Gegensatz zu bisherigen Verfahren wird das Bild jedoch mit einer größeren Anzahl horizontaler und vertikaler Koordinatenpunkte abgetastet, als es an sich zur Erzeugung einer Halbtonnachbildung erforderlich wäre. Wenn beispielsweise die Anzahl horizontaler und vertikaler Abtastpunkte verdoppelt wird, so erfolgen vier Abtastungen und nicht nur eine Abtastung für jeden diskreten Bereich bzw. für jede von dem Abtaster abgefragte Punktzelle. Die vier Abtastungen werden dann miteinander verglichen, um die Änderungsgeschwindigkeit der Bilddichte innerhalb des jeweiligen Bildbereichs oder der Punktzelle zu bestimmen. Wird ein Schwellenwert nicht überschritten, so wird die Zelle als eine Zelle geringen Informationsinhalts angesehen. Wird andererseits der Schwellenwert überschritten, so wird die Zelle als eine Zelle hohen Informationsinhalts gewertet.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die sich für die Lichtsatztechnik eignet, enthält eine Bildlesevorrichtung, die Tönungsdaten aus dem Originalbild ableitet. Ferner ist eine Bildaufzeichnungsvorrichtung vorgesehen, die mit diesen Daten angesteuert wird und die Halbtonnachbildung erzeugt. Die Bildlesevorrichtung ermöglicht dabei eine Bestimmung, ob eine Zelle einen hohen oder geringen Informationsinhalt hat. Im Falle eines geringen Informationsinhalts werden die vier individuellen Abtastungen gemittelt, um einen einzigen Bilddichtewert für die Zelle abzuleiten, der dann in einen Speicher, beispielsweise ein Magnetband, eingespeichert wird. Im Falle einer Zelle hohen Informations-

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inhalts werden alle Abtastungen zur Einspeicherung ausgewertet.

Die Bildaufzeichnungsvorrichtung wird dann mit den Informationen des Magnetbandes angesteuert, um ein einzelnes Punktzeichen aus einem ZeicteiBatzspeicher auszulesen, das die vier Einzelabtastungen am besten wiedergibt. Im Falle einer Zelle geringen Informationsinhalts wird der gespeicherte Einzelwert zur Auswahl des Punktzeichens geeigneter Größe aus dem Zeichnsatzspeicher verwendet. Im Falle einer Zelle hohen Informationsinhalts werden die vier Abtastungen so verarbeitet, daß das Punktzeichen geeigneter Größe und Form aus dem Zeichensatzspeicher ausgelesen wird. Zusätzlich werden die vier Abtastungen zum Verlagern, d.h. zur Änderung der Position in der Zelle, verwendet, an der das Punktzeichen plaziert wird. Die Position kann entweder der "Schwerpunkt" der vier Abtastungen bezüglich einer mittleren Tönungsdichte oder eine andere Funktion sein, die die gewünschte Verlagerung gegenüber der Zellenmitte (Λ Χ, Λ γ) auf die Größe und Position der vier Abtastungen bezieht. Experimenten hat sich gezeigt, daß gute Ergebnisse erzielt werden, wenn und ÄY folgendermaßen berechnet werden:

AX = K₁L <D_E - D_w)
äY = K₂L (D_n - Dg)

hierbei sind L der Abstand von der Zellenmitte zu den Abtastpositionen, D_n, D_w, D_E, D_w die Bildtönungsdichtewerte der vier Abtastungen unter gegenseitigen Abstandswinkeln von 90° (Nord, Süd, Ost, West) und K₁ und K₂ Konstanten.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Bildlesevorrichtung, die nach der Erfindung arbeitet,

Fig. 2a schematisch die Unterteilung eines Originalbilds in eine Matrix von Punktzellen,

Fig. 2b schematisch eine einzelne Punktzelle mit darin vorgesehenen Abtastpunkten,

Fig. 2c bis 2f schematisch Beispiele für Halbtonpunktzeichen mit unterschiedlicher Größe, Form und Position zur Darstellung von Punktzellen des Originalbilds, und

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Bildaufzeichnungsvorrichtung die nach der Erfindung eine Halbtonnachbildung auf Film aufzeichnet.

Halbtonnachbildungen von Originalbildern werden durch Gegenüberstellung diskreter Punktzeichen erzeugt, die scheinbar beliebige Form haben können, also beispielsweise kleine Punkte oder Liniensegmente sind. Werden mehrere Punktzeichen zusammengestellt, so können sie kontinuierlich sich ändernde Grauwerte eines Halbtonbildes wiedergeben.

Zur Speicherung der Formen solcher diskreter Punktzeichen wurden Digitalspeicher verwendet. Insbesondere ist in einem HalbtonaufZeichnungssystem ein Zeichensatzspeicher zur Speicherung der Formen verschiedener Punktzeichen vorgesehen, die im allgemeinen ausgewählt werden, um die gesamte Grauwertskala zwischen Weiß und Schwarz in vorbe-

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stimmten Schritten wiederzugeben. Solche Punktzeichen wurden bisher beispielsweise bei den Verfahren gemäß den US-Patentschriften 3 806 641 und 3 922 484 verwendet. Bei der Erfindung werden in ähnlicher Weise Punktzeichen verschiedener Größen und Formen verwendet, die in einem Zeichensatzspeicher gespeichert sind und aus ihm ausgelesen werden können.

Wie im folgenden noch erläutert wird, sind die Punktzeichen vorzugsweise in dem Zeichensatzspeicher entsprechend zunehmender oder abnehmender Bildtönungsdichte geordnet. Diese Anordnung bietet die einfachste Zugangsmöglichkeit zu den Punktzeichen, da die zur Abtastung des Originalbilds verwendete Vorrichtung die Tönungsdichte in eine mehrstellige Binärzahl umsetzt, die der jeweiligen Dichte proportional ist. Somit kann die mehrstellige Binärzahl als direkte Adresse für den Zeichensat ζ speicher verwendet werden, um das jeweils geeignete Punktzeichen auszulesen.

Bei jedem Halbton-Nachbildungsverfahren muß zunächst die Information des zu reproduzierenden Originalbildes dargestellt werden. Ähnlich wie bei bekannten Verfahren wird bei dem Verfahren nach der Erfindung die erforderliche Information zur Angabe der Tönungsdichte durch ein Abtastverfahren aus dem Originalbild abgeleitet. Vor einer Erläuterung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung sei zunächst Fig. 2a betrachtet, die ein Muster aus Bildlinien zeigt, welche unter einem Winkel von 45° zur Vertikalen verlaufen und einander so schneiden, daß eine Matrix von Bildzellen 12 entsteht. Die Bildzellen 12 sind somit in Zeilen un Spalten angeordnet, so daß jede Einzelzelle einer bestimmten Zeile und Spalte zugeordnet ist. Beispielsweise befindet sich die Zelle 14 in Spalte 5 und

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Zeile 3. Die in Fig. 2a gezeigte Matrix ist zwar durch Linien gebildet, die unter einem Winkel von 45° zur Vertikalen verlaufen, jedoch kann auch jede andere Matrixkonfiguration vorgesehen sein, die zu diesem Zweck bekannt ist, Die Bedeutung der in Fig. 2A gezeigten Bildzellenmatrix besteht darin, daß das letztlich durch eine Halbtonnachbildung zu reproduzierende Originalbild zunächst abgetastet wird, um seine Tönungsdichte in jedem Bereich einer Bildzelle zu bestimmen. Wie noch ausführlicher erläutert wird, tastet die in Fig. 1 gezeigte Bildlesevorrichtung ein Originalbild ab, das auf einem transparenten Bildträger 16 angeordnet ist. Hierbei werden die Bildzellen entsprechend dem in Fig. 2a gezeigten Matrixmuster nacheinander abgetastet. Danach erzeugt die in Fig. 3 gezeigte Bildaufzeichnungsvorrichtung eine Halbtonnachbildung des Originalbilds, indem für jede Bildzelle das geeignete Punktzeichen aufgezeichnet wird.

Wenn die Anzahl der Punktzellen {Fig. 2) des Originalbilds erhöht wird (was einer Vergrößerung des sogenannten Maschenwertes der graphischen Technik entspricht), so wird auch die Auflösung der Halbtonnachbildung vergrößert. Bei bisher bekannten Verfahren ist es zur Vergrößerung der Auflösung der Halbtonnachbildung erforderlich ,entsprechend die Datenmenge zu erhöhen, die gespeichert und verarbeitet werden muß. Dies bedeutet, daß zur Verdopplung der Auflösung der Halbtonnachbildung bei bekannten Verfahren die zu speichernde und zu ver arbeitende Datenmenge vervierfacht werden ttiuß, da die Anzahl der abgetasteten Punkte des Originalbilde in horisantaler und in vertikaler Richtung verdoppelt werdftΠ muß. Ferner kann sich dabei eine Halbtonnachbildung ·£·· geben, die nur schwierig tu drucken ist*

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BAD

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird jede Bildzelle 12 des Originalbilds an mehreren Punkten abgetastet, und die daraus erhaltenen Abtastergebnisse werden zur Ableitung eines einzelnen Punktzeichens verwendet, das die Dichte des Originalbilds in dem jeweiligen Zellenbereich genauer wiedergibt als dies bei bisherigen Verfahren möglich ist.

Fig. 2b zeigt eine einzelne Bildzelle 12. Gemäß der Erfindung wird diese Zelle an mehreren Punkten abgetastet. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel· sei vorausgesetzt, daß jede Bildzelle 12 an vier Punkten abgetastet wird, die gegeneinander um jeweils einen Winkel von 90° versetzt sind. Die vier Punkte werden deshalb auch als Nord-, Ost-, Süd- und Westpunkt bezeichnet. Die Bezugszeichen D_n, D_e, D_g und D_w werden im folgenden zur Angabe der Tönungsdichtewerte des Nord-, Ost-, Süd- und Westpunktes einer Bildzelle verwendet und können zusätzlich auch zur Angabe der jeweiligen mehrstelligen Binärzahl· dienen, die die jeweiiige Tönungsdichte wiedergibt. Während bei bisher bekannten Verfahren jede Bildzelle an einem einzigen Punkt abgetastet wird, erfolgt bei einem Verfahren nach der Erfindung eine Abtastung jeder BiIdZe^e an mehreren Punkten, beispielsweise an den in Fig. 2b gezeigten vier Punkten. Wie im folgenden bei der Beschreibung der in Fig. 1 und 3 gezeigten Vorrichtungen noch eriäutert wird, werden die die Tönungsdichte dieser vier Punkte des Originaibiids für jede BiidZe^e wiedergebenden Daten geprüft, um zu bestimmen, ob die Biidzelle einen Abschnitt hoher oder geringer Informationsdichte des Originalbilds wiedergibt. Diese Bestimmung erfolgt durch Vergl·eich der vier Tönungsdichtewerte, woraus die Änderungsgeschwindigkeit der Tönungsdichte innerhalb der BiIdZe^e abgel·eitet werden kann. Diese Bestimmung kann beispiel·sweise durch Berech-

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nung der Verhältnisse oder Differenzen zwischen Tönungsdichtewerten durchgeführt werden. Wenn die Änderungsgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, so werden die der jeweiligen Bildzelle zugeordneten Daten mit einem die hohe Informationsdichte angebenden Kennzeichen versehen und die vier Tönungsdichtewerte aufgezeichnet und zur Verwendung für die Halbtonnachbildung gespeichert. Wird andererseits eine Bildzelle einer geringen Informationsdichte zugeordnet, so werden die vier Tönungsdichtewerte zur Ableitung eines Einzelwertes verarbeitet, der sich im einfachsten Falle aus dem arithmetischen Mittel der vier Tönungsdichtewerte ergibt. Die während der Bildauswertung abgeleiteten Daten werden in den meisten Anwendungsfällen der Erfindung auf einem Magnetband aufgezeichnet, das später in der in Fig. 3 gezeigten Bildaufzeichnungsvorrichtung zur Erzeugung der Halbtonnachbildung benutzt wird. Wie noch zu beschreiben ist/ wird der einzelne Tönungsdichtewert einer Bildzelle geringer Informationsdichte bei der Erzeugung der Halbtonnachbildung zur Ansteuerung eines Punktzeichens geeigneter Größe in dem Zeichensatzspeicher verwendet. Die vier einer Bildzelle mit hoher Informationsdichte zugeordneten Tönungsdichtewerte werden in der Bildaufzeichnungsvorrichtung zur Ableitung einer Adresse für die Ansteuerung eines Punktzeichens geeigneter Größe und Form in dem Zeichensatzspeicher verwendet. Zusätzlich werden diese vier Werte zur Bestimmung verwendet, ob das in einer Bildzelle der Halbtonnachbildung darzustellende Punktzeichen innerhalb der Zelle zu verlagern ist. Dies bedeutet, daß abhängig von der relativen Größe der vier Bilddichtewerte innerhalb einer Bildzelle das darzustellende Punktzeichen in horizontaler (AX) und vertikaler (ΔΥ) Richtung gegenüber der Bildzellenmitte verlagert werden kann.

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Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet im wesentlichen in zwei Betriebsarten, nämlich einerseits im Eingabebetrieb, bei dem die Bildlesevorrichtung gemäß Fig. 1 ein Originalbild abtastet und Tönungsdichtedaten ableitet, und andererseits in einem Ausgabebetrieb, bei dem die in Fig. 3 gezeigte Bildaufzeichnungsvorrichtung mit den Tönungsdichtedaten zur Erzeugung einer Halbtonnachbildung angesteuert wird. Der Eingabebetrieb wird zunächst anhand der Fig. 1 erläutert, die ein photographisches Diapositiv 16 zeigt, das mit dem Originalbild versehen ist. Das Diapositiv 16 ist vor einem Abtaster 22 angeordnet, der vorzugsweise eine Kathodenstrahlröhre 24 enthält, welche einen Lichtpunkt 26 zur Abtastung des Diapositivs 16 erzeugt. Der Lichtpunkt 26 wird in bekannter Weise durch Steuerung mit Horizontal- und Vertikalablenkspulen 28 und 30 abgelenkt. Die Ablenkspulen 28 und 30 werden jeweils mit Treiberschaltungen 32 und 34 angesteuert, die einen Digital-Analogumsetzer und Verstärkerschaltungen enthalten. Der Lichtpunkt 26 wird durch eine Optik 36 auf das Diapositiv 16 fokussiert. Das durch das Diapositiv 16 hindurchfallende Licht wird durch eine Optik 38 auf einen Photodetektor 40, beispielsweise eine Photovervielfacherröhre, fokussiert, die ein analoges Signal entsprechend der Lichtstärke erzeugt, die durch das Diapositiv 16 durchgelassen wird und wiederum durch die Dichte des darauf vorhandenen Bildes bestimmt ist. Anstelle der beschriebenen Abtastung können auch andere Verfahren vorgesehen sein, die sich zur Auswertung undurchsichtigen Films o.a. eignen und bei denen das am Originalbild reflektierte Licht ausgewertet wird. Vor der Erläuterung der Verurbeitunf de· Bildsignale des Photodetektore 40 wird nun die Ktftttttflng dft· Lichtpunkt« 26 der Abtastvorrichtung beschrieben.

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Aus Fig. 2a ist zu erkennen, daß bei der Abtastung das Originalbild nacheinander die Tönungsdichte in jeder Einzelzelle 12 geprüft wird. Damit der Lichtpunkt 26 von einer Zelle zur anderen bewegt werden kann, müssen geeignete Ablenksignale den Ablenkspulen 28 und 30 zugeführt werden. Ferner muß in jeder Bildzelle 12 der Lichtpunkt 26 nacheinander zu dem Nord-, dem Ost-, dem Süd- und dem Westpunkt (Fig. 2b) abgelenkt werden. Eine Möglichkeit zur sequentiellen Erzeugung der geeigneten Ablenksignale für die Ablenkspulen 28 und 30 besteht darin, einen Festwertspeicher 44 zu verwenden, der für einzelne nacheinander zu erreichende Positionen digitale Informationen enthält, welche die Ablenksignale zur Bewegung des Lichtpunkts 26 zu jeder Bildzelle und innerhalb jeder Bildzelle zu jedem Punkt angeben. Die einzelnen Speicherplätze des Festwertspeichers 44 können sequentiell mit einem Adresszähler 46 angesteuert werden. Der Adresszähler 46 wird durch ein Startsignal 48 gestartet und dann durch eine Zeitbezugs- und Steuerschaltung 50 gesteuert. Dies bedeutet, daß die Zeitbezugs- und Steuerschaltung 50 periodisch einen Taktimpuls zur Weiterschaltung des Adresszählers 46 abgibt. Bei jedem im Adresszähler 46 erscheinenden neuen Zählerstand wird ein anderer Speicherplatz des Festwertspeichers 44 angesteuert, so daß dann digitale Ablenksignale an die Treiberschaltungen 32 und 34 abgegeben werden, die eine sequentielle Abtastung der in Fig. 2a gezeigten Bildzellen und der in Fig. 2b gezeigten Bildpunkte mit dem Lichtpunkt 26 bewirken.

Das Ausgangssignal des Photodetektors 40 wird einer Abtast- und Halteschaltung 54 zugeführt, die gleichfalls von der Zeitbezugs- und Steuerschaltung 50 gesteuert wird. Jedesmal, wenn der Lichtpunkt 26 einen neuen Bildpunkt erreicht, tastet die Abtast- und Halteschaltung 54 das Ausgangssignal des Photodetektors 40 ab und speichert ein Analogsignal»

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welches dann einem Analog-Digital-Umsetzer 56 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Analog-Digital-Umsetzers 56 wird wiederum Registern 58 zugeführt, die mindestens vier mehrstellige Binärzahlen D_n, D„, D und D_w speichern, welche jeweils die Bildtönungsdichte des Nord-, Ost-, Süd- und Westpunkts einer Bildzelle 12 angeben. Der Analog-Digital-Umsetzer 56 und die Register 58 werden gleichfalls durch die Zeitbezugs- und Steuerschaltung 50 gesteuert, die die Register 58 zur Einspeicherung der Digitalwerte wirksam schaltet.

Eine logische Rechen- und Vergleichsschaltung 60 dient unter Zugrundelegung der Werte D_n, D_, D_g und D_w für eine Bildzelle zur Bestimmung, ob der jeweilige Bildabschnitt des Originalbilds einen hohen oder einen geringen Informationsinhalt hat. Diese Bestimmung erfolgt durch Vergleich der Werte D_M, D , D_c und D„ zur Ableitung der Änderungsgeschwindigkeit der Bildtönnngsdichte innerhalb der Bildzelle. Diese Bestimmung der Snderungsgeschwindigkeit der Bildtönungsdichte in einer Bildzelle kann in verschiedenster Weise erfolgen, beispielsweise durch Bestimmung des Verhältnisses oder der Differenzen zwischen den einzelnen Punkten einer Bildzelle. Eine vorzugsweise Möglichkeit dieser Bestimmung besteht in einer Summierung der digitalen Bildtönungsdichtewerte D„, D_/ D_ und D„, wodurch sich ein Summensignal Σ. ergibt. Die Bildzelle wird als eine Zelle hoher Informationsdichte gewertet, wenn (D_n - §) oder (D_E - ^) oder <D_g - ^) oder (D_w -^) größer als T ist, wobei 2 gleich K {D„ + D_ + D„ + D„) und T

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eine Schwellwertkonstante ist. Es können auch andere Kriterien zur Bestimmung einer hohen Informationsdichte in einer Bildzelle angewendet werden. Beispielsweise kann die Differenz zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Abtastwert mit einem Schwellenwert verglichen werden, wo bei dann D Maximum - D Minimum größer als T sein muß.

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Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß eine Bildzelle als Zelle hoher Informationsdichte gewertet wird, wenn der Bildtönungsdichtewert eines jeden ihrer vier Punkte um einen Schwellenwert größer als der Mittelwert der vier Punkte ist, wobei der Schwellenwert durch den Wert T bestimmt ist. Es ist leicht zu erkennen, daß zu der Durchführung dieser Bestimmung entsprechend den vorstehend angegebenen Gleichungen ziemlich einfache Schaltungen ausreichen und daß deshalb die logische Rechen- und Vergleichsschaltung 60 leicht durch logische Grundschaltungen oder einen entsprechend programmierten Rechner verwirklicht werden kann. In jedem Falle erzeugt die Schaltung 60 bei Feststellung einer Bildzelle mit hoher Informationsdichte ein Kennzeichen an einem Ausgang 62, worauf die digitalen Werte D_n, D_e, D und D_w folgen. Erkennt die Schaltung 60 andererseits eine Bildzelle geringer Informationsdichte, so gibt sie lediglich einen einzigen digitalen Wert Σ ab, der in beschriebener Weise die Summe der Bildtönungsdichtewerte D„, D„, D₅ und D„ für dies Bildzelle angibt.

Das Ausgangssignal der logischen Rechen- und Vergleichsschaltung 60 wird einer Einspeicherschaltung 66 zugeführt, mit der die Daten in einen Speicher 68 eingeschrieben werden, der vorzugsweise als Magnetband oder Magnetplatte ausgebildet ist.

Bei einem typischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der digitale Einzelwert 2* , der die Bildtönungsdichte einer Bildzelle angibt, durch acht Bits wiedergegeben, so daß 256 unterschiedliche Dichtewerte für diese Zelle angegeben werden können. Da gemäß dem vorzugs-

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weisen Ausführungsbeispiel drei dieser achtstelligen Binärzahlen als Spezialkennzeichen verwendet werden, können mit den achtstelligen Binärzahlen 253 unterschiedliche Werte für die Bildtönungsdichte angegeben werden. Die drei reservierten achtstelligen Binärzahlen können folgendermaßen verwendet werden: Das Zeichen 0 kennzeichnet das Fehlen eines Punktes in der Bildzelle, das Zeichen 255 das Ende der laufenden Zeile oder Spalte von Bildzellen und das Zeichen 254 die Wertung einer Bildzelle mit hohem Informationsinhalt. Somit ist das Zeichen 254 ein Kennzeichen, welches angibt, daß die darauf folgenden Daten die digitalen Bildtönungsdichtewerte der vier Abtastpunkte einer Bildzelle sind. Gemäß einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel wird jeder Bildtönungsdichtewert D_n, D„, Dg und D-. durch sechs Bits angegeben. Somit wird eine Bildzelle hoher Informationsdichte im Speicher 68 mit 32 Bits und eine Zelle geringer Informationsdichte mit nur 8 Bits angegeben. Da jedoch Bildzellen mit hoher Informationsdichte sehr selten auftreten, beispielsweise nur an scharfen Kanten oder übergängen des Originalbilds, ist die Menge zusätzlicher Daten, die im Speicher 68 zur Wiedergabe des Originalbilds zu speichern sind, nicht viel größer als bei bisher bekannten Verfahren, bei denen nur ein einziger Punkt in jeder Bildzelle abgetastet wird. Haben beispielsweise 10% der Bildzellen eines Bildes eine hohe Informationsdichte, so wird die Menge der insgesamt vorhandenen Daten um nur 30% gegenüber derjenigen Datenmenge vergrößert, die bei einem Verfahren bisheriger Art erforderlich ist.

Vor einer Erläuterung der BildäufZeichnungsvorrichtung nach Fig. 3 zur Durchführung des Ausgabebetriebs wird auf Fig. 2c bis 2f hingewiesen, in denen typische Halbtonpunktzeichen dargestellt sind, die bei der Wieder-

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gäbe bestimmter Bildzellen des Originalbilds verwendet werden. Fig. 2c zeigt eine Bildzelle hoher Informationsdichte, deren Nord- und Südpunkt eine wesentlich größere Tönungsdichte haben als der Ost- und der Westpunkt. Um diese Bildzelle mit einem einzigen Halbtonpunktzeichen gut wiederzugeben, wird ein Zeichen verwendet, das in vertikaler Richtung länglich ausgebildet ist. Ähnlich ist in Fig. 2b eine Bildzelle hoher Informationsdichte dargestellt, bei der der Ost- und der Westpunkt eine wesentlich größere Tönungsdichte als der Nord- und der Südpunkt haben. Das Halbtonpunktzeichen zur Wiedergabe dieser Bildzelle ist in horizontaler Richtung länglich ausgebildet. Fig. 2e zeigt eine Originalbildzelle, bei der der Süd-, der West- und der Nordpunkt wesentlich größere Tönungsdichte als der Ostpunkt haben. Das Halbtonpunktzeichen zur Wiedergabe dieser Bildzelle ist ein großer Punkt, der innerhalb der Nachbildungszelle in horizontaler Richtung gegenüber der Zellenmitte verlagert ist. Fig. 2f zeigt eine Originalbildzelle, in der der West- und der Nordpunkt eine wesentlich größere Tönungsdichte als der Ost- und der Südpunkt haben. Das zur Nachbildung verwendete Halbtonpunktzeichen ist kleiner als das Zeichen gemäß Fig. 2e und in vertikaler sowie horizontaler Richtung gegenüber der Zellenmitte verlagert.

Wie aus Fig. 2c bis 2f hervorgeht, könnten die Größe, die Form und die Position des Halbtonpunktzeichens innerhalb einer Nachbildungszelle so ausgewählt werden, daß die Bildzelle des Originalbilds bestmöglich wiedergegeben wird. Wie noch erläutert wird, dient ein Zeichensatzspeicher zur Speicherung der Größe und Form eines jeden Punktzeichens. Dieser Zeichensatzspeicher ist ähnlich dem in der US-PS 3 806 641 beschriebenen. Obwohl der Zeichensatzspeicher theoretisch unbegrenzt groß sein kann, so daß er jede gewünschte Anzahl unterschiedlicher Punkt-

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zeichenformen speichert, wird er im folgenden als Anordnung beschrieben, die Zeichen dreier unterschiedlicher Formen speichert, wie sie beispielsweise in Fig. 2c, 2d und 2e gezeigt sind, wobei jede Form in 253 unterschiedlichen Größen gespeichert ist. Wie noch zu erkennen ist, wird das jeweilige im Zeichensatzspeicher anzusteuernde Punktzeichen zur Wiedergabe einer Zelle der Halbtonnachbildung teilweise durch den bereits beschriebenen Wert Σ bestimmt. Dies bedeutet, daß die Größe des für die Nachbildung verwendeten Punktzeiehens durch die Tönungsdichte der entsprechenden Bildzelle des Originalbilds bestimmt ist, die wiederum von der Summe der Werte D„, D_E, D_g und D_w für diese Bildzelle abhängt. Wie noch erläutert werden wird, erfolgt die Bestimmung der Form des Punktzeiehens, das aus dem Zeichensatzspeicher für eine Bildzelle der Nachbildung auszulesen ist,durch Vergleich der Bildtönungsdichtewerte der vier Punkte einer Bildzelle. Ähnlich wird die Verlagerung gegenüber der Zellenmitte durch Vergleich der Bildtönungsdichtewerte der vier Punkte innerhalb einer Bildzelle bestimmt.

Im folgenden wird die BildaufZeichnungsvorrichtung anhand der Fig. 3 beschrieben, mit der der Ausgabebetrieb durchgeführt und eine Halbtonnachbildung erzeugt wird, die auf Film oder einem anderen lichtempfindlichen Medium 100 aufgezeichnet wird. Die Bildaufzeichnungsvorrichtung entwickelt die Halbtonnachbildung auf der Grundlage der auf dem Speicher 68 gelesenen Daten, wobei dieser Speicher ein Magnetband oder eine Magnetplatte sein kann. Die im Speicher 68 gespeicherten Daten werden mit einer Leseschaltung 1 02 ausgelesen. Im Falle einer Bildzelle geringer Informationsdichte liest die Leseschaltung 102 den Wert aus, der dann über ein UND-Glied 104 einer Adressierschaltung 106 zugeführt wird. Der Wert Σ kann als Adresse zur Ansteuerung einer Adresse in einem Primärspeicher 108 dienen,

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der die Startadresse eines im Zeichensatzspeicher 110 gespeicherten Punktzeichens enthält. Der Zeichensatzspeicher 110 enthält die zur Erzeugung und Darstellung jedes einzelnen Punktzeichens erforderlichen Informationen. Hier ist daran zu erinnern, daß gemäß dem hier zu beschreibenden Ausführungsbeispiel Punktzeichen dreier unterschiedlicher Formen gespeichert sind, wobei jede Form in 253 verschiedenen Größen verfügbar ist. Die zur Ausbildung eines jeden Punktzeichens (3 χ 253) erforderlichen Informationen sind im Zeichensatzspeicher 110 gespeichert. Die zur Erzeugung eines Punktzeichens erforderlichen Informationen können innerhalb eines Adressenblocks im Zeichensatzspeicher 110 enthalten sein, und der Primäradreßspeicher 108 enthält die Startadresse für jeden Adressenblock innerhalb des Speichers 110. Somit wird im Falle einer Bildzelle geringer Informationsdichte, für die der Wert Zi direkt der Adressierschaltung 106 zugeführt wird, eine Startadresse aus dem Speicher 108 in die SpeicherSteuerschaltung 112 eingelesen. Diese Startadresse wird dann zum Lesen der zur Ausbildung des jeweiligen Punktzeichens erforderlichen Informationen aus dem Zeichensatzspeicher 110 in eine Darstellungsvorrichtung, beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre 114, verwendet. Gemäß einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Zeichen auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 114 durch Ablenkung des Lichtpunkts 116 gemäß einem regelmäßigen Muster und durch Hell-Dunkel-Steuerung des Lichtpunkts abhängig von den aus dem Zeichensatzspeicher gelesenen Informationen erzeugt. Das Ausganssignal des Zeichensatzspeichers 110 wird der Tastschaltung 118 zugeführt, die die Intensität des Lichtpunkts 116 moduliert. Der Lichtpunkt 116 wird innerhalb eines bestimmten Bildzellenabschnitts durch Signale gesteuert, die durch eine Abtastschaltung 120 geliefert werden. Diese gibt analoge Signale an eine Horizontal- und eine Vertikal-Mischschaltung 122 und 124 ab. Die Aus-

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- gangssignale dieser Mischschaltungen 122 und 124 werden {, einem Horizontal- und einem Vertikal-Ablenkverstärker und 128 zugeführt, deren Ausgangssignale wiederum den Ablenkspulen 130 und 132 zugeführt werden. Eine Optik fokussiert den Lichtpunkt 116 auf den Film 110, der an dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre durch einen Motor 140 vorbeibewegt wird.

Der Lichtpunkt 116 wird nicht nur innerhalb einer jeden Bildzelle entsprechend den Signalen der Abtastschaltung 120 abgelenkt, sondern auch von einer Bildzelle zur anderen entsprechend der in Fig. 2a gezeigten Matrix bewegt. Hierzu ist ein Abtastmuster-Festwertspeicher 144 vorgesehen, der ähnlich dem Festwertspeicher 44 der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung aufgebaut ist. Der Abtastmuster-Festwertspeicher 144 wird durch einen Adreßzähler 146 angesteuert, welcher durch ein Startsignal 148 gestartet wird. Der Adreßzähler !46 wird ferner durch eine Zeitbezugs- und Steuerschaltung 150 gesteuert. Diese steuert in ähnlicher Weise die übrigen Funktionseinheiten der in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungsvorrichtung in bekannter Weise, um die Positionierung des Lichtpunkts 116 innerhalb einer jeweiligen Bildzelle mit den Zeicheninformationen zu synchronisieren, die aus dem Zeichensatzspeicher 110 ausgelesen werden und die Intensität des Lichtpunkts innerhalb der Bildzelle steuern. Abhängig von einem Startsignal 148 wird der Adreßzähler 146 gestartet und dann weitergeschaltet, so daß der Festwertspeicher 144 X- und Y-Positioniersignale erzeugt/ die einem Horizontal- bzw. Vertikal-Digital-Analog- Umsetzer 152 bzw. 154 zugeführt werden. Die Ausgangssignale dieser Umsetzer 152 und 154 werden den Mischschaltungen 122 und 124 sowie danach den Ablenkverstärkern und 128 zugeführt. Somit bestimmen die X- und Y-Ablenksignale des Festwertspeichers 144 die Bildzellenposition des Lichtpunkts 116. Die von der Abtastschaltung 120 ge-

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lieferten Ablenksignale bewirken eine Abtastbewegung des Lichtpunkts 116 innerhalb der Bildzelle. Wie bereits beschrieben, kann im Falle einer Bildzelle geringer Informationsdichte, die aus dem Speicher 68 ausgelesen wird, der Wert Σ direkt als Adresse von der Adressierschaltung zur Ansteuerung einer Adresse des Prxmäradressenspeichers 108 verwendet werden, wodurch der Zeichensatzspeicher dann die entsprechenden Informationen der Tastschaltung 118 zuführt, welche Punktzeichen verschiedener Größe auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 114 erzeugt.

Im Falle einer aus dem Speicher 68 ausgelesenen Bildzelle hohen Informationsgehalts spricht ein Kennzeichendetektor 160 auf das hier entsprechend auftretende Kennzeichen an und sperrt das UND-Glied 104 über einen Inverter 162. Ferner steuert der Kennzeichendetektor 160 Register 164 an, so daß dadurch die digitalen Bildtönungsdichtewerte D_M, D„, D„ und D„ nach dem Kennzeichen in die Register 164 eingegeben werden. Ferner steuert der Kennzeichendetektor 160 eine logische Rechen- und Vergleichsschaltung 166 an, die dann die Werte D , D , D„ und D„ so verarbeitet, daß Informationen über Größe, Form und Verlagerung abgegeben werden. Die logische Schaltung 166 entwickelt also Größeninformationen für die Punktzeichen durch Berechnung des Werts TZ entsprechend Σ - K (D_n + D„ + Dg + D_w). Der von der logischen Schaltung 166 entwickelte Wert Z* wird über einen Ausgang 170 dem Eingang eines UND-Glieds 172 zugeführt, welches durch das Ausgangssignal des Kennzeichendetektors 160 aufgesteuert wird. Das Ausganssignal des UND-Glieds 172 wird dem Eingang der Adressierschaltung 106 zugeführt.

Zusätzlich zur Entwicklung der Größeninformation Σ überprüft die logische Schaltung 166 die Bildtönungsdichtewerte D_n/ D_e, Dg, D„ um zu bestimmen, ob eine von einem

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Kreis verschiedene Form zu verwenden ist. Gemäß einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel überprüft die logische Schaltung 166 die einzelnen Dichtewerte um zu bestimmen, ob das Punktzeichen beispielsweise eine der in Fig. 2c oder 2d gezeigten Formen haben soll. Diese Bestimmung kann vorteilhaft durch Überprüfung der folgenden Beziehungen erfolgen: D + D > T · ^ oder D_E + D > T · -^ . Der erste der beiden so dargestellten Fälle ist in Fig. 2c dargestellt. Wird die vorstehend genannte Beziehung erfüllt, was bedeutet, daß D„ etwa gleich D_g ist, und ist D + D_q wesentlich größer als D„ + D_w, so sollte das vertikal ausgerichtete Halbtonpunktzeichen gemäß Fig. 2c ausgewählt werden. Wird andererseits die zweite vorstehend angegebene Beziehung erfüllt, was bedeutet, daß D etwa gleich D_w und D + D_w viel größer als D_n + D_g ist, so sollte ein Halbtonpunktzeichen gemäß Fig. 2d erzeugt werden.

Da voraussetzungsgemäß das System drei unterschiedliche Zeichenformen erzeugen kann, können diese Formen durch zwei Bits angegeben werden. Nachdem die logische Schaltung auf der Grundlage der Überprüfung der Werte D_n, Dg, D_g, D„ bestimmt hat, welche Punktzeichenform zu erzeugen ist, liefert sie diese beiden Bits über ihren Ausgang 174 an den Eingang eines UND-Glieds 176. Dieses wird durch den Kennzeichendetektor 160 aufgesteuert. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 176 wird der Adressierschaltung 106 zugeführt. Wird also eine Bildzelle hohen Informationsinhalts durch den Kennzeichendetektor 160 festgestellt, so verarbeitet die logische Schaltung 166 die darauf folgenden Dichtewerte D„, D„, D_g, D_w so, daß die Form und die Größe des mit der Kathodenstrahlröhre 114 zu erzeugenden Punktzeichens bestimmt werden. Diese Bestimmung führt zur Erzeugung von Bits an den Ausgängen 170 und 174, die dann als Adresse mit der Adressierschaltung 106 zur Ansteuerung

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der Information des Zeichensatzspeichers 110 verwendet werden, um ein Punktzeichen bestimmter Größe und Form mit der Kathodenstrahlröhre 114 zu erzeugen.

Zusätzlich zur Bestimmung der Größe und Form des zu erzeugenden Punktzeichens bestimmt die logische Schaltung 166 auch eine Verlagerung des Punktzeichens innerhalb der Bildzelle. Dieser Fall ist in Fig. 2e und 2£ dargestellt, die eine horizontale (UX) und eine vertikale (Δ Y) Verlagerung innerhalb der Bildzelle der Nachbildung darstellen. Gemäß einem vorzugsweisen Ausführungsbexspiel wird das Punktzeichen gemäß den folgenden Beziehungen innerhalb der Bildzelle verlagert:

I₃ <^DN - ⁰S) ^Und ^Δ ^Y ■ I₄ ^(DE - V

hierbei sind L der Abstand eines Punktes zur Zellenmitte und K^, K₄ Konstanten.

Die logische Schaltung 166 liefert digitale Werte für ύ X und Λ Y an den Ausgängen 180 und 182. Diese Ausgänge sind mit den weniger signifikanten Eingangsstufen der Digital-Analog-Umsetzer 152 und 154 verbunden, so daß dadurch eine Positionierung der Mitte der jeweiligen Bildzelle so möglich ist, daß eine verlagerte Darstellung des jeweiligen Punktzeichens gegenüber der vorbestimmten Zellenpositicn erfolgt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann wahlweise auch eine Übersetzungstabelle 190 vorgesehen sein. Diese ist mit der Speichersteuerung 112 verbunden und ermöglicht, abhängig von einer Steuerung durch die Bedienungsperson, eine Modifikation der von dem Primaradressenspeicher 108 gelieferten Adressen für die Ansteuerung des Zeichensatz«

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ORIGINAL !MSPECTED

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Speichers 110. Der Zweck der übersetzungstabelle 190 besteht darin, der Bedienungsperson eine Verstärkung von Schattenoder Lichteffekten in der Halbtonnachbildung auf dem Film 100 zu ermöglichen und das System zwischen dem Originalbild und dem scheinbaren Effekt des erzeugten Halbtonbildes im wesentlichen zu linearisieren. Hierbei sei daran erinnert, daß die Punktzeichen im Zeichensatzspeicher (oder mindestens die im Speicher 108 vorhandenen Startadressen) gemäß einer zunehmenden oder abnehmenden BiIdtöhungsdichte geordnet sind, so daß der Wert Σ direkt als Adresse in der Adressierschaltung 106 verwendet werden kann. Dies bedeutet im Idealfall, daß jeder Wert Σ in einen von 253 Werten bei einer vorzugsweisen Ausführungsform quantisiert wird und daß einer der 253 Werte zur Ansteuerung eines von 253 unterschiedlich großen Punktzeichen dient. Um bestimmte Effekte aufzuhellen oder bestimmte Bildinhalte zu verstärkern, muß der Zusammenhang zwischen S und der Punktzeichengröße nicht immer gleich sein. Dies bedeutet, daß in gewissen Fällen eine gewünschte nicht-lineare Ausgleichskurve den Werten Σ überlagert werden kann. Beispielsweise soll ein Wert 2 = 28 ein Punktzeichen der Größe 28 ansteuern, jedoch ein Wert 32 ein Punktzeichen mit einer Größe ansteuern, die unterschiedlich zu 32 ist. Die übersetzungstabelle 190 ermöglicht der Bedienungsperson die Einführung einer solchen Ausgleichskurve. Die übersetzungstabelle wird mit einer aus dem Speicher 108 ausgelesenen Primäradresse angesteuert, um eine andere Adresse zur Ansteuerung des Zeichensatzspeichers 110 zu erhalten.

Aus den vorstehenden Ausführungen ergibt sich, daß die Erfindung in einem Lichtsetζsystem die Erzeugung einer Halbtonnachbildung mit wesentlich verbesserter Auflösung

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ermöglicht, jedoch dabei einen nur relativ kleinen zusätzlichen Speicheraufwand benötigt. Die Erfindung sieht hierzu im wesentlichen eine Abtastung des Originalbildes mit einer größeren Auflösung vor, als sie für die Halbtonnachbildung vorgegeben wird. Bei einem vorzugsweisen Ausführungsbeispiel wird jede Bildzelle an vier Punkten und nicht nur an einem Punkt abgetastet. Ausgehend von den daraus erhaltenen vier Abtastergebnissen bestimmt die Bildlesevorrichtung, ob die jeweils abgetastete Zelle einen hohen oder geringen Informationsinhalt hat. Bei einem geringen Informationsinhalt werden die vier Abtastergebnisse kombiniert, und die daraus erhaltenen Bildzellendaten werden im wesentlichen gemäß bekannter Technik verarbeitet. Handelt es sich jedoch um eine Bildzelle hohen Informationsinhalts, so werden die vier Einzelpunkte eingespeichert, und die Bildaufzeichnungsvorrichtung verwendet diese vier Abtastergebnisse zur Auswahl einer bestimmten Größe und Form eines aufzuzeichnenden Halbtonzeichens. Außerdem bestimmt sie den Betrag der Verlagerung des Halbtonzeichens innerhalb der jeweiligen Bildzelle. Hierzu wurde vorstehend zwar ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben, jedoch kann dieses im Rahmen der Erfindung vom Fachmann verschiedenartig abgewandelt werden. Beispielsweise ist die Abtastung der Bildzellen nicht auf vier Einzelpunkte beschränkt, sondern es kann jede andere Zahl von Punkten, auch eine größere Zahl, innerhalb einer Bildzelle vorgesehen sein. Ferner können auch andere Kriterien zur Bestimmung verwendet werden, ob eine Bildzelle eine große oder geringe Informationsdichte hat. So können beispielsweise Verhältnisse von Bildtönungsdichtewerten innerhalb einer Bildzelle und nicht deren Differenzen zur derartigen Bestimmung herangezogen werden. Ähnlich können andere Kriterien zur Bestimmung der Form des durch die logische Schaltung 166 auszuwählenden Halbtonzeichens angewendet werden. Außerdem ist es möglich

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anstelle einer Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Schaltungstechnik auch eine äquivalente Ausführungsform mit einem entsprechend programmierten Rechner zu verwirklichen.

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ι -30-.,

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE ^v ^ ^w

SCHAUMBURG, SCHULZ-DÖRLAM & THOENES

ZUGELASSENE VERTRETER VOR DEM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

KARL-HEINZ SCHAUMBURQ, Dlpl.-lng.

WOLFQANQ SCHULZ-DÖRLAM Ingöhleur dlptdmö E.N.S.I. Qrenobl·

DR. DIETER THOENES, Dlpl.-Phy·.

13.JuIi 1979

F 7001 INFORMATION INTERNATIONAL, INC.

5933 Slauson AVenue

Culver City,

California 90230

U.S.A. ■

Verfahren und Einrichtung zur elektronischen Erzeugung einer Halbton-Nachbildung eines Originalbildes

Patent ans ρ r ü c h e

1_v Verfahren zur elektronischen Erzeugung einer Halbton-Nachbildung eines Originalbildes, bei dem diskrete Bildzellen des Originalbildes zur Erzeugung einer die Bildtönungsdichte angebenden Größe abgetastet werden und abhängig von dieser Größe eines von mehreren in einem Speicher vorhandenen Punktzeichen ausgewählt und in einer Ausgabevorrichtung an einer durch Vergleich einander benachbarter, durch die Abtastung erhaltener Größen ermittelten Stelle abgebildet wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtastung mit einer die Auflösung der zu erzeugenden Halbton-Nachbildung übersteigenden Auflösung durchgeführt wird.

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MAUERKIRCHERSTRASSE 31 > D - 8OOO MÜNCHEN 8O ■ TELEFON (O8B) 981978 und 8876 31

TELEX Β22Ο1Θ ESPAT D
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß einander benachbarte, durch die Abtastung erhaltene Größen zur Bestimmung der mittleren Bildtönungsdichte in einer Bildzelle sowie der Änderungsgeschwindigkeit der Bildtönungsdichte in dieser Bildzelle miteinander verglichen werden und daß das überschreiten bzw. Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes der Änderungsgeschwindigkeit als Kriterium dafür verwendet wird, daß eine Bildzelle mit großem bzw. kleinem Informationsinhalt abgetastet wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei Abtastung einer Bildzelle mit kleinem Informationsinhalt ein Punktzeichen aus dem Speicher zur Reproduktion dieser Bildzelle ausgelesen wird und daß bei Abtastung einer Bildzelle mit großem Informationsinhalt mehrere aufeinanderfolgende durch die Abtastung einer Bildzelle erhaltene Größen zur Auslesung vorbestimmter Punktzeichenformen und -Positionen für eine nachzubildende Bildzelle verwendet werden.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere Lichtsetzeinrichtung, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (22, 54, 56) zur Abtastung des Originalbildes (16) und zur Erzeugung eines digitalen Wertes der Bildtönungsdichte eines jeden Bildpunktes, durch eine Vergleichsvorrichtung (60) zum Vergleich der digitalen Werte einander benachbarter Bildpunkte innerhalb eines eine Bildzelle bildenden Bildabschnitts zur Erzeugung eines Kennzeichens, wenn die Unterschiede der Bildtönungsdichte zwischen einander benachbarten Bildpunkten einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten,

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durch eine arithmetische Vorrichtung (60) zur Erzeugung eines gewichteten digitalen Einzelwertes für eine Bildzelle, durch einen Zeichensatzspeicher (110) zur Speicherung mehrerer unterschiedlicher Halbtonpunktzeichen, durch eine mit jedem gewichteten Digitalwert ansteuerbare SpeicherSteuerschaltung (112) zum Auslesen eines Halbtonpunktzeichens aus dem Zeichensatzspeicher (110), durch eine mit jedem Halbtonpunktzeichen angesteuerte Ausgabevorrichtung (114) zur Erzeugung einer sichtbaren Darstellung dieses Punktzeichens in der Mitte einer Bildzelle und durch einen Kennzeichendetektor (160) zur Änderung der horizontalen und der vertikalen Position der sichtbaren Darstellung in der jeweiligen Bildzelle bei Auftreten des genannten Kennzeichens.
5. Einrichtung nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Vorrichtung (60) eine Schaltung zur arithmetischen Mittelung der digitalen Werte der aus der Abtastung erhaltenen Punktgrößen innerhalb einer Bildzelle sowie zur Erzeugung des gewichteten digitalen Einzelwertes enthält.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet ,daß der Zeichensatzspeicher (110) Punktzeichen unterschiedlicher Größe und Form gespeichert enthält.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch - gekennzeichnet ,daß jede Bildzelle in vier um 90° gegeneinander versetzte Punkte unterteilt ist, wobei durch Abtastung dieser Punkte vier Bildtönung sdichtewerte D„, D_E, D_g, D_w erhalten werden, und daß die Vergleichsvorrichtung (60) das Kennzeichen erzeugt, wenn die Bildtönungsdichte eines der Vier Punkte einen Unterschied zur Bildtönungsdichte eines anderen der vier Punkte aufweist, der einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

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8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die arithmetische Vorrichtung (60) eine Schaltung zur Abgabe eines Signals bei D + D„ S^ ~ oder bei D_E + D™»^ enthält, wobei Σ. = K · (D_n + Dg + D_g +
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet/ daß der Kennzeichendetektor (160) mit einer Schaltung (166) zur Änderung der horizontalen Position Δ X proportional L (D_n — D_g) und der vertikalen Position Δ Y proportional L (D„ - D_n) verbunden ist, wobei L der Abstand eines der Punkte von der Bildzellenmitte ist.

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