DE3110222C2 - Verfahren zur partielle glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion - Google Patents

Verfahren zur partielle glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbild-Reproduktion. Mit einem Koordinatenstift, der vom Retuscheur wie ein Retuschepinsel benutzt wird, werden gleichzeitig die Bildpunkt-Koordinaten innerhalb eines Bildpunkt-Bereiches (Pinselfläche) erfaßt und die zugehörigen Farbwerte aus einem Speichermedium aufgerufen. Innerhalb des Bildpunkt-Bereiches sind Korrekturflächen auswählbar, deren Farbwerte in Abhängigkeit der anderen Farbwerte des Bildpunkt-Bereiches geändert werden. Die Größe der Korrekturflächen bestimmt die Größe der gleichzeitig retuschierten Bildfläche und die Ausrichtung der Korrekturflächen die Wirkungsrichtung der Retusche. Die Farbwerte einer Korrekturfläche können z.B. durch lineare Interpolation an die Randwerte der Korrekturfläche angeglichen oder durch den aus den Farbwerten des Bildpunkt-Bereiches berechneten Mittelwert ersetzt werden. Die Retusche erfolgt unter Sichtkontrolle auf einem Monitor. Die geänderten Farbwerte werden auf das Speichermedium zurückgeschrieben. Die Erfindung findet vorzugsweise zum Abflachen von Bildkonturen und zum Angleichen von Farbwerten in verrauschten Bildflächen Anwendung.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf die elektronische Reproduktionstechnik, insbesondere auf die Herstellung von korrigierten und retuschierten Farbauszügen mittels einer elektronischen Bildverarbekungsanlage (Retuscheplatz).
Stand der Technik
Bei der elektronischen Reproduktion v/erden in einem Farbscanner durch optoelektronische Abtastung einer Vorlage drei primäre Farbmeßwertsignale gewonnen, welche die Farbanteile Rot, Grün und Blau der abgetasteten Bildpunkte darstellen. Ein Farbkorrektur-Rechner korrigiert die Farbmeßwertsignale und erzeugt daraus die zur Herstellung der Farbauszüge erforderlichen Farbauszugsignale, weiche ein Maß für die im späteren Druck erforderlichen Druckfarbmengen sind. Die Farbauszugssignale werden digitalisiert und als digitale Farbwerte bildpunktweise in einem Speichermedium abgelegt
In einer Bildverarbeitungsanlage können die gespeicherten Farbwerte verschiedener Einzelvorlagen nach einem Layout-Plan zu der Druckmenge einer Gesamtseite vereinigt oder aber nachträglich partielle Retuschen (Färb- und/oder Tonwertkorrekturen) durchgeführt werden. Partielle, das heißt auf wählbare, örtlich begrenzte Bildteile beschränkte Retuschen sind notwendig, um die in Farbkorrektur-Rechnern erfolgte Korrektur zu optimieren oder aber, um nachträglich redaktionelle Änderungen und Kundenwünsche zu berücksichtigen.
Zur Aufzeichnung der retuschierten Farbauszüge werden die korrigierten Farbwerte aus dem Speichermedium ausgelesen, in analoge Farbauszugssignale zurückgewandelt und einem Farbscanner zugeführt, in dem die gerasterten oder ungerasierten Farbauszüge »Magenta«, »Cyan«, »Gelb« und »Schwarz« zur Herstellung von Druckformen belichtet werden.
Eine typische Retuschearbeit ist das partielle Entschärfen, Abflachen oder Abschwächen von Konturen (Dichtesprüngen). Eine solche Retusche wird beispielsweise dann notwendig, wenn beim Ineinanderkopieren von Bildern mit scharfen Übergängen der subjektive Eindruck eines Reliefbildes entsteht, nämlich der Eindruck, daß die Bilder nicht ineinander-, sondern übereinanderkopiert wurden. Eine andere typische Retuschearbeit ist das partielle Angleichen, Nivellieren oder Glätten von unterschiedlichen Färb- bzw. Tonwerten eines Bildes.
Aus der DE-OS 23 00 515 ist bereits eine Petusche-Einrichtung bei einem Farbscanner bekannt, mit der aber nur Fehler in der Vorlage, z. B. Kratzer oder Staubteilchen, retuschiert werden können. Bei dieser Retusche-Einrichtung muß für die zu retuschierenden Fehler eine Retuschemaske angefertigt werden, die synchron mit der zu reproduzierenden Vorlage punkt· und zeilenweise abgetastet wird, um ein Fehlersignal zu erhalten, dessen jeweilige Dauer die Länge eines Fehlers in Zeilenrichtung angibt. Während der Wiederaufzeichnung der Vorlage werden bei Auftreten des Fehlersignals die fehlerhaften Bildwerte durch neue Werte ersetzt, welche aus den Bildwerten der Fehlerumgebung berechnet werden. Mit dieser Fehler-Retusche läßt sich aber keine partiell glättende elektronische Retusche durchführen.
In der DE-OS 29 20 058 oder der korrespondierenden internationalen Patentanmeldung PCT/DE-80/00070 (Int. Veröffentlichungs-Nr. WO 30/02607) wird bereits ein Verfahren zur partiellen elektronischen Retusche vorgeschlagen, bei dem die digitalen Farbwerte unter Sichtkontrolle auf einem Farbmor.itor bildpunktweise und partiell, entsprechend den gewünschten Retuscheeffekten, im Farbbild oder im Farbauszug durch bildpunktabhängige Korrekturwerte geändert weiden. Die Bildpunkt-Koordinaten der zu retuschierenden Farbwerte und die gewünschte Retuschestärke werden mit
ίο Hilfe des Koordinatenstiftes eines Koordinaten-Erfassungsgerätes bestimmt Hierzu führt der Retuscheur den Koordinatenstift wie einen Retuscbepinsel über den zu retuschierenden Bildteil, wobei der Koordinatenstift die entsprechenden Bildpunkte berührt und aus der Anzahkler Berührungen die Retuschestärke für die einzelnen Bildpunkte abgeleitet wird. Um größere Bildteile schneller retuschieren zu können, wird die Anzahl der mit jeder Berührung des Koordinatenstiftes erfaßten Bildpunkte vergrößert, was einer Vergrößerung des Wirkungsbereiches des Koordinatenstiftes bzw. einer Vergrößerung der »Pinselfläche« des Retuschepinsels entspricht.
Mit diesem bekannten Verfahren zur partiellen elektronischen Retusche können zwar Abflachungen von Konturen und Angleichungen unterschiedlicher Farbbzw. Tonwerte eines Bildes durchgeführt werden; es ist aber zeitaufwendig, insbesondere dann, wenn glatte Übergänge ohne erkennbare Dichtestufen erzielt werden sollen, da der Koordinatenstift in dicht beieinanderliegenden Bewegungen über den zu retuschierenden Bildteil geführt werden muß.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion anzugeben, welches die bekannte Lösung dahingehend verbessert, daß insbesondere Abflachungen an Konturen und Fairb- oder Tonwert-Angleichungen einfacher, genauer und in kürzerer Zeit durchzuführen sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 13 näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Schaltungsanordnung zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreprodukiion;
F i g. 2 ein Flußdiagramm;
F i g. 3 verschiedene Formen von Pinselflächen;
F i g. 4 eine grafische Darstellung zur Koordinaten-Bestimmung;
F i g. 5 eine Ptnseifläche;
F i g. 6 eine grafische Darstellung zum Abflachen von Konturen;
Fig.7 eine grafische Darstellung zum Glätten von Bildflächen;
F i £· 8 eine Pinselfläche unter Berücksichtigung einer Bildpunktumgebung;
F i g. 9 eine weitere Pinselfläche;
Fig. 10 eine grafische Darstellung zum Abflachen von Konturen;
F i g. 11 eine weitere grafische Darstellung;
Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel einer Koordinaten-Erfassungseinrichtung;
Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel eines Speichersteuerwerkes.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Schaltungsanordnung zur partiell glättenden Retusche (Retuscheplatz) bei der elektronischen Farbbildreproduktion und F i g. 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Verfahrensablaufes.
Ein Speichermedium 1 (Magnetband, Magnetplatte usw.) enthält im Ausführungsbeispiel die bereits in einem Farbscanner farbkorrigierten, digitalen Farbwerte Y, M, Cund K für die Farbauszüge »Gelb« (Y). »Magenta« (M), »Cyan« (C) und »Schwarz« (K) einen zu reproduzierenden Bildes.
Die Farbwerte mögen beispielsweise eine Wortlänge von 8 Bit haben, so daß beispielsweise außer »Schwarz« (0) und »Weiß« (255) noch 254 Graustufen unterschieden werden können. Das zu reproduzierende Bild kann sowohl ein Einzelbild als auch eine montierte Druckseite sein. Die Farbwerte eines Einzelbildes wurden zuvor in einem Farbscanner durch punkt- und zeilenweise trichromatische Abtastung einer Vorlage, durch Farbkorrektur und Analog-Digital-Wandlung der Farbauszugsignale gewonnen. Die Farbwerte einer ganzen Druckseite entstanden z. B. in einer Einrichtung zur elektronischen Seitenmontage nach der GB-PS 14 07 487 (DE-OS 21 61 038) durch Kombination der korrigierten Einzelbild-Farbwerte nach einem Layout-Plan. In dem Speichermedium 1 können aber auch unkorrigierte Farbwerte oder bereits nach der DE-OS 29 20 058 retuschierte Farbwerte abgelegt sein.
Vor der Aufzeichnung der Farbauszüge auf Filmmaterial mittels eines Farbscanners (Offsetdruck) oder vor der Herstellung der Druckformen mittels einer Graviermaschine (Tiefdruck) sollen das Farbbild oder die Farbauszüge bzw. deren Farbwerte einer glättenden oder abflachenden Retusche unter Sichtkontrolle unterzogen werden
Für die Sichtkontrolle ist ein Farbmonitor 2 vorhanden, auf dessen Bildschirm 3 ein Bild aus beispielsweise 512 χ 512 Bildpunkten aufgezeichnet wird. Die zur Darstellung des Farbbildes oder eines zu retuschierenden Farbauszuges benötigten Farbwerte Y, M, C und K werden mittels eines Prozeßrechners 4 aus dem gesamten Datenbestand des Speichermediums 1 ausgewählt oder berechnet und von dort Bildpunkt für Bildpunkt über Daten-Busse 5 und 6 in zwei Bildwiederholspeicher 7 und 8 übertragen. Die Bildwiederholspeicher 7 und 8 weisen dementsprechend jeweils eine Kapazität von 512 χ 512 Speicherplätzen ä 8 Bit für jeden Farbauszug auf.
Zur Erzeugung eines Standbildes auf dem Bildschirm 3 des Farbmonitors 2 ruft ein Speichersteuerwerk 9 über einen Adreß-Bus 10 die ΛΎ-Adressen der Bildwiederholspeicher 7 und 8 zyklisch auf. Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Speichersteuerwerk 9. Die gespeicherten digitalen Farbwerte werden mit einem in dem Speichersteuerwerk 9 erzeugten Lesetakt auf einem Steuerungs-Bus 11 Zeile für Zeile und innerhalb einer Zeile Bildpunkt für Bildpunkt ausgelesen und über Daten-Busse 12 und 13 an Multiplexer 14,15,16 und 17 und Addierstufen 18, 19, 20 und 21 gegeben und von dort über einen Daten-Bus 22 und einen Lichtmarken-Generator 23 einem D/A-Wandler 24 zugeführt. Der D/A-Wandler 24 formt die digitalen Farbwerte in vier analoge Farbauszugsignale um. Ein nachgeschalteter Drucknachbildungs-Rechner 25 erzeugt aus den analogen Farbauszugsignalen drei Ansteuerungssignale r, g und b für den Farbmonitor 2, wobei der Drucknachbildungs-Rechner 25 dafür sorgt, daß das dargestellte Bild den farblichen Eindruck eines Mehrfarbendrucks vermittelt. Ein derartiger Drucknachbildungs-Rechner ist
ίο z.B. ausführlich in der GB-PS 15 40 525 (DE-OS 26 07 623) beschrieben.
Die Aufzeichnung auf dem Farbmonitor 2 erfolgt nach dem Zeilensprung-Verfahren, um ein flimmerfreies Bild zu erhalten. Ein Taktgenerator 26 erzeugt nach der beim Fernsehen üblichen Technik die zur Biidaufzeichnung benötigten Horizontal- und Vertikal-Ablenksigna-Ie auf Leitungen 27 und 28 und die Zeilenstari- und Bildstart-Impulse auf Leitungen 29 und 30. Das Speichersteuerwerk 9 liefert über Leitungen 31 und 32 Horizontal- und Vertikal-Synchronimpulse an den Taktgenerator 26, so daß die Bildaufzeichnung mit dem Lesen der Farbwerte aus den Bildwiederholspeichern 7 und 8 synchronisiert ist.
Die aus den Bildwiederholspeichern 7 und 8 ausgelesenen Farbwerte lassen sich in den Addierstufen 18 bis 21 durch bildpunktabhängige Korrekturwerte ändern, welche in einer Retusche-Schaltung 33 nach der DE-OS 29 20 058 gebildet werden. Die retuschierten Farbwerte werden über den Daten-Bus 6 entweder in die Bildwiederholspeicher 7 oder 8 oder zusätzlich über den Daten-Bus 5 auf das Speichermedium 1 zurückgeschrieben. Die Retusche-Schallung 33 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und wurde daher nur gestrichelt angedeutet. Für die im folgenden beschriebene Wirkungs-
weise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Glätten und Abflachen wird davon ausgegangen, daß die Korrekturwerte Null sind.
Für die glättende Retusche werden die Bildpunkt-Koordinaten χ und y der Farbwerte Y, M, C und K der zu retuschierenden Bildteile in einen Koordinaten-Erfassungsgerät 34 ermittelt und über ein Adreß-Bus 35 an eine Rechenschaltung 36 weitergeleitet.
Die Koordianten-Erfassungseinrichtung 34 besteht aus einem Digitalisiertablett 37 mit einem Koordinaten-
stift 38, aus einer Meßstufe 39 und aus einem Koordinaten-Rechner 40. Ein Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Erfassungseinrichtung 34 wird in F i g. 12 gegeben.
Der Koordinatenstift 38 wird vom Retuscheur wie ein Retuschepinsel über den Teil des Digitalisiertabletts 37
geführt, der lagemäßig mit den zu retuschierenden Bildteilen übereinstimmt Während der Koordinatenstift 38 jeweils nur einen Bildpunkt mit den Koordinaten xo und yo markiert, werden im Koordinaten-Rechner 40 gleichzeitig die Bildpunkt-Koordinaten χ und y mehrerer frei
wählbarer Bildpunkte um den markierten Bildpunkt berechnet. Die gleichzeitig innerhalb eines Bildpunkt-Bereiches erfaßten Bildpunkte bilden die Pinselfläche des Retuschepinsels, deren Form und Größe durch die Anzahl und die Lage der erfaßten Bildpunkte in bezug auf
den mit dem Koordinatenstift 38 markierten Bildpunkt bestimmt wird.
Von einer Eingabestufe 41 aus können über eine Steuerleitung 42 im Koordinaten-Rechner 40 Größe und Form der Pinselfläche vorgegeben werden. Zur Erläuterung zeigt F i g. 3 einige Formen von Pinselflächen und Fig. 4 anhand einer grafischen Darstellung die Berechnung der Bildpunkt-Koordinaten xvmdy.
Während bei dem in der DE-OS 29 20 058 angegebe-
nen Retuscheverfahren jeweils alle innerhalb der Pinselfläche erfaßten Farbwerte geändert werden, sollen im vorliegenden Verfahren zur glättenden Retusche erfindungsgemäß lediglich die Farbwerte eines oder mehrerer auswählbarer Bildpunkte innerhalb der Pinselfläche in Abhängigkeit der anderen Farbwerte der Pinselfläche geändert werden. Durch die Auswahl der Bildpunkte, deren Farbwerte geändert werden sollen, werden innerhalb der Pinselfläche Korrekurzonen abgegrenzt. Die Orientierung dieser Korrekturzonen innerhalb der Pinselfläche bestimmt die Wirkungsrichtung der Retusche. Die Wirkungsrichtung kann vom Retuscheur über eine Mehrfach-Steuerleitung 43 von der Eingabestufe 41 aus in der Rechenschaltung 36 ausgewählt werden. Die Wirkungsbreite einer Retusche wird durch die Korrekturzonen und/oder durch die Anzahl der nebeneinanderliegenden Pinselbewegungen bestimmt.
Beispiele für Farbwertänderungen innerhalb der Korrekturzonen werden später gegeben.
Zur Sichtbarmachung der Pinselfläche in dem zu retuschierenden Bildteil wird eine bewegliche Lichtmarke 44 in den Bildschirm 3 des Farbmonitors 2 eingeblendet, welche mit der Bewegung des Koordinatenstiftes 38 synchronisiert ist und welche die Größe der Pinselfläche hat. Dazu werden die im Koordinaten-Rechner 40 ermittelten Bildpunkt-Koordinaten χ und y über den Adreß-Bus 35 auch gleichzeitig auf das Speichersteuerwerk 9 gegeben und dort mit den zyklisch aufgerufenen Adressen der Bildwiederholspeicher 7 und 8 verglichen. Bei Adressengleichheit entsteht ein Befehl »Lichtmarke«, der über eine Steuerleitung 45 an den Lichtmarken-Generator 23 übermittelt wird. Der Befehl »Lichtmarke« erscheint genau in dem Zeitpunkt, in dem die Elektronenstrahlen des Farbmonitors 2 die gewünschte Position der Pinseifläche auf der Bildschirmfläche überstreicht. Der Befehl »Lichtmarke« aktiviert den Lichtmarken-Generator 23, der kurzzeitig gleiche Ansteuersignale für den Farbmonitor 2 erzeugt Dadurch werden alle drei Elektronen-Erzeugungssysteme des Farbmonitors 2 gleichzeitig mit der maximal möglichen Leuchtdichte eingeschaltet, wodurch die »weiße« Lichtmarke 44 entsteht.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung näher beschrieben werden.
Der Retuscheur bestimmt zunächst mit Hilfe einer Tastatur der Eingabestufe 41, ob die Retusche in einem oder mehreren Farbauszügen oder aber im Originalbild, d.h. in allen Farbauszügen, erfolgen soll. Ein Befehl »Farbauszug« von der Eingabestufe 41 über die Mehrfach-Steuerleitung 43 an die Rechenschaltung 36 wählt die Farbwerte Y, M, Coder K der entsprechenden Farbauszüge aus.
Der Retuscheur führt den Koordinatenstift 38 bzw. die Pinselfläche über die abzuflachende Kontur im Bild oder über denjenigen Bildteil, in dem die Färb- bzw. Tonwerte einander angeglichen werden sollen. Die Bewegung der Pinselfläche wird auf dem Farbmonitor 2 durch die Lichtmarke 44 angezeigt
Die Koordianten werden auf dem Digitalisiertablett 37 zunächst mit einer wesentlich höheren Auflösung erfaßt als die Auflösung des gespeicherten und dargestellten Bildes aus 512x512 Bildpunkten, wodurch eine hohe Meßgenauigkeit erzielt wird. In der Meßstufe 39 werden dann die erfaßten Koordinaten auf die möglichen 512x512 Bildpunkt-Koordinaten xo und yo bzw. Adressen der Bildwiederholspeicher 7 und 8 umgerechnet und an den Koordinaten-Rechner 40 weitergeleitet.
Im Koordinaten-Rechner 40 werden jeweils aus den durch den Koordinatenstift 38 markierten aktuellen Bildpunkt-Koordinaten Xo und yo die zugehörigen Bildpunkt-Koordinaten χ und y der Pinselfläche ermittelt. Gleichzeitig werden laufend aufeinanderfolgende Paare von Bildpunkt-Koordinaten xo und yo miteinander verglichen. Bei einem Koordinatenwechsel, der bei jeder Verschiebung des Koordinatenstiftes 38 um einen Bildpunkt auftritt, liefert der Koordinaten-Rechner 40 einen Befehl »Koordinatenwechsel« auf einer Leitung 46 an die Rechenschaltung 36.
Der Koordinaten-Rechner 40 übermittelt die entsprechenden Bildpunkt-Koordinaten χ und y der Pinselfläche in den einzelnen Positionen des Koordinatenstiftes 38 an die Rechenschaitung 36. Jeweils beim Befehl »Koordinatenwechsei« adressiert die Rechenschaitung 36 über den Adreß-Bus 10 den Bildwiederholspeicher 7 mit den momentanen Bildpunkt-Koordinaten χ und y. Die adressierten Farbwerte Y, M, C und K, die den ausgewählten Farbauszügen zugeordnet sind, werden vom Bildwiederholspeicher 7 über den Daten-Bus 6 in die Rechenschaltung 36 transferiert.
In der Rechenschaltung 36 werden dann die entsprechenden Farbwerte, die den Korrekturzonen der Pinselfläche zugeordnet sind, in Abhängigkeit der anderen Farbwerte der Pinselfläche geändert und über den Daten-Bus 6 wieder in den Bildwiederholspeicher 7 geladen, der somit die geänderten oder retuschierten Farbwerte Y'. M', Cund K'enthält, während im Bildwiederholspeicher 8 die unretuschierten Farbwerte Y. M. C und K abgelegt sind.
Zur Beurteilung der Retusche wird das retuschierte Farbbild oder das unretuschierte Farbbild (Original) auf dem Farbmonitor 2 dargestellt. Dazu werden entweder die retuschierten Farbwerte Y', M', C und K' des Bildwiederholspeichers 7 oder die unretuschierten Farbwerte Y, M, C und K des Bildwiederholspeichers 8 mit Hilfe der Multiplexer 14 bis 17 zu dem Farbmonitor 2 durchgeschaltet.
Der Retuscheur betätigt dazu eine entsprechende Taste in der Eingabestufe 41, wodurch ein Umschaltbefehl über eine Steuerleitung 47 an die Multiplexer 14 bis 17 gegeben wird.
Die Retusche kann rückgängig gemacht werden, indem die mit dem Koordinatenstift 38 adressierten Farbwerte V. M', C und K' im Bildwiederholspeicher 7 durch die ortsmäßig zugeordneten, ungeänderten Farbwerte Y, M, C und K des Bildwiederholspeichers 8 mit Hilfe der Rechenschaltung 36 substituiert werden. Dazu wird eine Taste in der Eingabestufe 41 betätigt, wodurch ein Befehl »Rücknahme« über die Mehrfach-Steuerleitung 43 an die Rechenschaltung 3b gegeben wird.
Zur Erläuterung der zuvor beschriebenen Abläufe sind in F i g. 3 zunächst einige Formen von Pinselflächen dargestellt.
Fig.3a zeigt eine quadratische Pinselfläche 48, die 5x5 Bildpunkte 49 umfaßt, Fig.3b eine rechteckige Pinseifläche 48 mit 3x7 Bildpunkten 49 und Fig.3c eine der Kreisform angenäherte Pinselfläche 48. Die mit dem Koordinatenstift 38 markierten Bildpunkte P, im Ausführungsbeispiel jeweils die Mittelpunkte der Pinselflächen 48, sind in den F i g. 3a bis 3c durch starke Linien hervorgehoben.
Die Ermittlung der Bildpunkt-Koordinaten χ und y wird anhand einer grafischen Darstellung in F i g. 4 erläutert. Dort ist ein Ausschnitt aus dem Digitalisiertablett 37 der Koordinaten-Erfassungseinrichtung 34 bzw. aus dem zu retuschierenden Bildteil mit zwei Positionen 1 und II der Pinselfläche 48 in einem AT/y-Koordinaten-
system 50 dargestellt. In der Position I hat die Pinselfläche 48 die Mittelpunkt-Koordinaten Xoi und yo2 und in der Position II die Mittelpunkt-Koordinaten *02 undjta, wobei es sich bei den Punkten P\ und P2 um die mit dem Koordinatenstift 38 markierten Punkte handelt. Die Position II wurde durch die Bewegung des Koordinaten-Stiftes 38 entlang einer gestrichelten Linie 51 erreicht. Der Pinselfläche 48 ist ein X'/V-Hilfskoordinatensystem 52 zugeordnet, das jeweils durch den Mittelpunkt Pder Pinselfläche 48 verläuft. In dem ΛΓ'/r'-Hilfskoordinatensystem 52 sind die Hilfskoordinaten x'und y' derjenigen Bildpunkte festgelegt, die an der Bildung der Pinselfläche 48 in bezug auf Form und Größe beteiligt sind. Die entsprechenden laufenden Bildpunkt-Koordinaten χ und y ergeben sich jeweils für die einzelnen momentanen Positionen der Pinselfläche 48 im X/Y-Koordinatensystem 50 zu:
= yo+y'
Im folgenden werden einige Ausführungsformen für die Farbwert-Änderungen innerhalb der Kotükturzonen der Pinselfläche 48 anhand von Anwendungsbeispielen beschrieben.
In einer ersten Ausführungsform werden die Farbwerte, im weiteren Randwerte genannt, von mindestens zwei, vorzugsweise diametral gegenüberliegenden Bildpunkten an der Peripherie der Pinselfläche 48, im weiteren Randpunkte genannt, festgestellt, und die Farbwerte der auf der Verbindungslinie (Wirkungsrichtung) der Randpunkte liegenden Bildpunkte linear oder nach einer vorgegebenen Funktion an die Randwerte angeglichen.
F i g. 5 zeigt beispielsweise eine quadratische Pinselfläche 48, die nxn Bildpunkte 49 (n = 5) bzw. nxn Farbwerte Y, M, Coder K, im folgenden zusammenfassend mit F bezeichnet, umfaßt. Innerhalb der Pinselfläche 48 sind außerdem vier ausgewählte Korrekturzonen 53 dargestellt, die jeweils ein Randpunkt-Paar mit den Farbwerten Fi und Fn aufweisen. Die Korrekturzonen 53 liegen auf vier gegeneinander gedrehten Linien 54 (0°), 55 (45°), 56 (90°) und 57 (135°), welche vier unterschiedliche Wirkungsrichtungen für eine Farbwert-Änderung innerhalb der Pinselfläche 48 repräsentieren. Im gezeigten Beispiel ist eine Korrekturzone 53 somit einen Bildpunkt breit und / = (n—2) Bildpunkte lang, da die Randwerte F\ und Fn selbst nicht geändert werden sollen. Die Länge einer Korrekturzone 53 kann durch die Größe der Pinselfläche 48 variiert werden.
Im gewählten Beispiel erfolgt die Änderung der Farbwerte Fi der Bildpunkte ϊ —2 bis / = (n—\) innerhalb jeder Korrekturzone 53 zwischen den Randwerten Fx und Fn durch lineare Interpolation nach der Gleichung:
U-I) Fn
Selbstverständlich können die Farbwerte F/ auch nach einer vorgegebenen Funktion verzerrt werden.
Wenn bei der Abflachung einer Kontur der Koordinatenstift 38 bzw. die Pinselfläche 48 entlang dieser Kontur bewegt wird, sollte die Wirkungsrichtung immer näherungsweise senkrecht zur Kontur verlaufen, um die jeweils günstige Korrekturwirkung zu erzielen. Dies kann z. B. durch Auswahl der entsprechenden Wirkungsrichtung der Korrekturzonen durch den Retuscheur oder durch eine automatische Konturenerkennung innerhalb der Pinselfläche 48 erfolgen. Bei dem in Fig.5 durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Verlauf einer Kontur 58 würde in der gezeigten Position der Pinselfläche 48 die Korrekturzone 53 in Richtung der Linie 54 ausgewählt. Selbstverständlich können auch alle Korrekturzonen 53 der Pinselfläche 48 gleichzeitig wirksam sein.
Als Anwendungsbeispiele für die erste Verfahrensform gemäß F i g. 5 werden das Abflachen von Kontu- ren (Fig.6) und das Glätten von Bildflächen (Fig.7) beschrieben.
F i g. 6 zeigt zunächst dir Abflachung einer Kontur anhand einer weiteren grafi- „hen Darstellung.
In F i g. 6a ist ein Bildausschnitt SS aus einem zu retuschierenden Bild dargestellt, in dem jedem Quadrat ein Bildpunkt 49 und der eingetragene Wert dem zugehörigen Farbwert Fentsprichl. Entlang der Kontur 58 treten große Farbwertänderungen auf. Über dem Bildausschnitt 59 ist eine Korrekturzone 53 der Pinselfläche 48 angedeutet, deren Wirkungsrichtung senkrecht zur Kontur 58 verläuft und die zur Abflachung der Kontur 58 in Richtung des Pfeiles über den Bildausschnitt 59 bewegt wird. Die Korrekturzone 53 erfaßt drei nebeneinanderliegende Bildpunkte 49.
Neben dem Bildausschnitt 59 ist das Farbwert- Profi' 60 senkrecht zur Kontur 58 dargestellt.
Das Abflachen der Kontur 58 erfolgt durch Bewegung der Pinselfläche 48 bzw. der Korrekturzone 53 entlang der Kontur 58.
Das Ergebnis der Abflachung ist in Fig.6b dargestellt.
Der Bildausschnitt 59' zeigt die geänderten Farbwerte innerhalb der Korrekturzone 53 der Pinselfläche 48 und das entsprechende Farbwert-Profil 60' der abgeflachten Kontur 58', welche die Breite der Korrekturzone 53 hat. Der Fall, daß die Farbwerte zwischen den Randwerten nach einer vorgegebenen Funktion verzerrt werden, ist in dem Farbwert-Profil 60' durch eine gestrichelte Linie 61 angedeutet.
F i g. 7 zeigt als Anwendungsbeispiel für die erste Verfahrensform das partielle Angleichen unterschiedlicher Farbwerte (Glätten von verrauschten Flächen) gemäß Gleichung (2).
In Fig. 7a ist wiederum ein Bildausschnitt 59 mit unterschiedlichen Farbwerten F dargestellt, die einander angeglichen werden sollen.
Neben dem Bildausschnitt 59 ist das Farbwert-Profil 60 entlang einer Linie 62 des Bildausschnitts 59 gezeigt. Oberhalb des Bildausschnitts 59 ist wiederum eine Korrekturzone 53 der Pinselfläche 48 angedeutet, die fünf Bi'.dpur.kte 49 umfaßt. Zur Glättung der Fläche wird die Korrekturzone 53 in Richtung des Pfeiles über den Bildausschnitt 59 bewegt.
F i g. 7b zeigt das Ergebnis der Angleichung. Innerhalb der Wirkungsbreite der Korrekturzone 53, durch die Linien 63 angedeutet, wurden die Farbwerte F gemäß Gleichung (2) einander angeglichen, wie dies aus dem Bildausschnitt 59' und dem zugehörigen Farbwert-Profil 60' hervorgeht.
Bei den in den F i g. 6 und 7 beschriebenen Anwendungsbeispielen werden die von der Korrekturzone erfaßten Farbwerte durch einmaliges Überstreichen mit dem Retuschepinsel geändert. Mehrmaliges Überstreichen desselben Bildbereichs erbringt keine weiteren Farbwert-Änderungen. Die Wirkungsbreite dagegen kann durch Vergrößerung der Korrekturzone und/oder durch wiederholte nebeneinanderliegende Pinselbewegungen erweitert werden.
Es kann vorkommen, daß z. B. durch Filmkorn, Rauschen oder durch Lichtreflexe in dem zu retuschierenden Bildteil ein Randwert amplitudenmäßig extrem von den Farbwerten der den Randpunkt umgebenen Bildpunkte abweicht, was bei der Interpolation gemäß Gleichung (2) zu Fehlern führen würde. In diesem Falle erweist es sich als besonders vorteilhaft, bei der Interpolation nicht von den Randwerten F1 und Fn selbst auszugehen, sondern die Ausgangswerte F*\ und F*n für die Interpolationsrechnung durch Mittelwertbildung aus den Farbwerten Fui bzw. Fv· der die Randpunkte umgebenen Bildpunkte zu ermitteln.
F i g. 8 zeigt hierzu wiederum die Pinselfläche 48 aus nxn Bildpunkten49 (n = 5) und eine Korrekturzone 53 mit den Randpunkten 64 und 65 und deren Randpunkt-Umgebung 66 und 67 aus jeweils m Bildpunkten 49 (m = 8).
Die gemittelten Ausgangswerte F*\ und F*„ ergeben sich dann zu:
F*
In diesem Falle erfolgt die Interpolationsrechnung nach der G leichung (4).
In vorteilhafter Weise kann die Länge einer Korrekturzone 53 von (n—2) auf π Bildpunkte erweitert werden, wenn die ursprünglichen Randpunkte Fi und Fn durch die entsprechenden Mittelwerte F*i und F*„ ersetzt werden.
In einer zweiten Ausführungsform werden die Farbwerte der innerhalb einer Kcrrekturzone 53 liegenden Bildpunkte durch einen aus den Farbwerten F, der von der Pinselfläche 48 erfaßten Bildpunkte berechneten Farbwert F*o beispielsweise durch den Mittelwert, ersetzt.
F i g. 9 zeigt z. B. eine quadratische Pinselfläche 48 aus ρ Bildpunkten 49 (p = 9). Die Korrekturzone 53 besteht hier aus einem Bildpunkt mit dem Farbwert Fo im zentralen Bereich der Pinseifläche 48. Dieser Farbwert F0 wird durch einen Farbwert F*o ersetzt, der nach Gleichung (5) aus den Farbwerten F, und Fo aller Bildpunkte der Pinselfläche 43 berechnet wird.
F0*=-
In Gleichung (5) sind a, und Sq Bewertungsfaktoren, für welche die Nebenbedingung a,+ao=l gilt. Die Bewertungsfaktoren können den prozentualen Anteil der Farbwerte vorgeben oder aber den räumlichen Abstand der Bildpunkte zueinander berücksichtigen.
Zur Vereinfachung soll der zu substituierende Farbwert F*o durch eine gleichgewichtete Mittelwertbildung berechnet werden. In diesem Fall ist a, = ao = l/p, und die Gleichung (5) vereinfacht sich zu:
Ein Anwendungsbeispiel für die zweite Ausführungsform gemäß Gleichung (5) oder (6) ist wiederum das Abflachen von Konturen(Fig. 10und 11).
Zur Erläuterung einer Konturenabflachung zeigen die F i g. 10 und 11 wiederum Bildausschnitte 59 aus dem zu retuschierenden Bild während der Retusche und die zugehörigen Farbwert-Profile 60.
Über den Bildausschnitten 59 ist jeweils eine Pinselfläche 48 aus drei Bildpunkten 49 mit einer zentralen, aus einem Bildpunkt bestehenden Korrekturzone 53 in verschiedene Positionen während der einzelnen Korrekturschritte (K. S.) angedeutet. Der Farbwert Fo der Korrekturzone 53 wird durch den aus den Farbwerten der drei Bildpunkte gebildeten Mittelwert F*o ersetzt.
In Fig. 10 zeigt Diagramm (A) den unretuschierten Bildausschnitt 59 mit einer scharfen Kontur 58, wie es aus den eingetragenen Farbwerten und dem Farbwert-Profil 60 ersichtlich ist. Zur Abflachung der scharfen Kontur 58 führt der Retuscheur die Korrekturzone 53 der Pinselfläche 48 in mehrer-en Korrekturschritten in Richtung des Pfeiles über den zu retuschierenden Bildausschnitt 59 und versetzt die Pinselfläche bzw. die Korrekturzone 53 jeweils nach einem Korrekturschritt senkrecht zu den Pfeilen um einen Bildpunkt. Die nach den einzelnen Korrekturschritten erreichten Farbwert-Änderungen sind aus den Diagrammen (B) bis (D) ersichtlich. Nach drei Korrekturschritten ist die scharfe Kontur 58 — Diagramme (A) — auf einen drei Bildpunkte breiten Bereich 58' abgeflacht worden. Durch ergänzende Korrekturschritte nach links und rechts läßt sich der Bereich 58' weiter verbreitern.
Treten innerhalb des Bereiches 58' noch zu große Farbwert-Sprünge auf, können die Korrekturschritte innerhalb des Bereiches 58' beliebig oft wiederholt werden, um einen möglichst linearen Übergang zu erhalten, wie dies in F i g. 11 dargestellt ist.
F i g. Ii, Diagramm (A), zeigt einen Biidausschnitt 59 mit einer Farbwert-Verteilung, die mit der Farbwert-Verteilung in Fig. 10, Diagramm (D), identisch ist. Die Diagramme (B) und (C) zeigen die Ergebnisse nach zwei Wiederholungen der in F i g. 10 durchgeführten Korrekturschritte (K. S.) wobei jede Wiederholung aus drei Korrekturschritten besteht. Aus F i g. 11, Diagramm (C) ist ersichtlich, daß innerhalb des Bereiches 58' eine Linearisierung der Farbwerte stattgefunden hat.
Die zweite Ausführungsform kann selbstverständlich auch zum Glätten von verrauschten Büdflächen angewendet werden, wie dies in F i g. 7 erläutert wurde.
Fi g. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Koordinaten-Erfassungseinrichtung 34 nach Fi g. 1.
Die Mittelpunkte P der Pinselfläche 48 (F i g. 4) werden mit dem Koordinatenstift 38 auf dem Digitalisiertablett 37 markiert, und die Meßstufen 39 übermittelt die erfaßten Bildpunkt-Koordinaten xo und jo über einen Daten-Bus 71, eine Vergleichsstufe 72 und über einen weiteren Daten-Bus 73 an eine Addierstufe 74. In der Vergleichsstufe 72 werden laufend aufeinanderfolgende Paare von Mittelpunkt-Koordinaten xq und yo miteinander verglichen. Bei einem Koordinaten-wechsel, der bei einer Verschiebung des Koordinatenstiftes 38 auftritt, liefert die Vergleichsstufe 72 den Befehl »Koordinatenwechsel« auf der Leitung 46 an einen Adreßzähler 75. Der Adreßzähler 75, jeweils von dem Befehl »Koordinatenwechsel« gestartet, ruft zyklisch und zeilenweise alle
13
möglichen Koordinaten des X'/ "/'-Hilfskoordinatensystems 52 auf, die über einon Daten-Bus 76, einer Rechenstufe 77 zugeführt werden. Die Rechenstufe 77 ist über einen Programmier-Eingang 78 mit den Parametern der gewünschten Pinselfläche 48 nach einer der F i g. 3a bis 3c programmiert. Die vom Adreßzähler 75 aufgerufenen Koordinaten werden in der Rechenstufe 77 daraufhin untersucht, ob sie in die Pinselfläche 48 fallen. Ist dies der Fall, handelt es sieh bei den aufgerufenen Koordinaten um Hilfskoordinaten x'und y'der Pinselfläche 48. Die Hilfskoordinaten x'und y'werden über einen Daten-Bus 79 an die Addierstufe 74 gegeben, in der gemäß Gleichung (1) die Bildpunkt-Koordinaten χ und y gebildet werden. Die Bi!dpun!uK.~ordinaten χ und y gelangen über den Daten-Bus 35 an die Rechenschaltung 36 und das Adreßsteuerwerk 9 der Schaltungsanordnung nach F i g. 1.
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Speichersteuerwerks 9 nach F i g. 1.
Das Speichersteuerwerk 9 enthält einen Taktgenerator SO, welcher eine Zähltaktfolge 7o über einen Zähleingang 81 in einen X-Adreßzähler 82 einzählt. Der X-Adreßzähler 82 ist ein 9-Bit-Binärzähler und ruft über den Adreß-Bus 10 die X-Adressen von 0 bis 511 der Bild Wiederholspeicher 7 und 8 auf. Jeweils nach 511 gezählten Takten erscheint am Ausgang des X-Adreßzählers 82 ein Takt Ti. der über einen Zähleingang 84 in einen K-Adreßzähler 85 eingezählt wird. Der Y-Adreßzähler 85 ist ebenfalls ein 9-Bit-Binärzähler und ruft die entsprechenden V-Adressen von 0 bis 511 der Bildwiederholspeicher 7 und 8 über den Adreß-Bus 10 auf. Der Y-Adreßzähler 85 erzeugt an seinem Ausgang 86 ebenfalls nach 511 eingezählten Takten einen Taki T-£. Aus den Takten T\ und T2 werden die Zeilenstart-Impii'?? (ZS) und die Bildstart-Impulse (BS) auf den Leitungen 3 i und 32 für die Bildaufzeichnung abgeleitet.
Der X- Adreßzähler 82 und der Y-Adreßzähler 85 stehen über den Adreß-Bus 10 mit den ersten Vergleichseingängen 87 und 88 von Vergleicher 89 und 90 in Verbindung. Die zweiten Vergleichseingänge 91 und 92 der Vtrgle^cr er 89 und 90 sind mit den Bildpunkt-Koordinaten χ und y beaufschlagt, die vom Koordinaten-Rechner 40 übei den Daten-Bus 35 geliefert werden. Die Signalausgänge 93 und 94 der Vergleicher 89 und 90 sind über ein Und-Tor 95 miteinander verknüpft. Bei Gleichheit der Adressen erscheint auf der Leitung 45 das Signal »Lichtmarke«, mit dem die Bewegung der Lichtmarke 44 auf dem Bildschirm 3 mit der Bewegung des Koordinatenstiftes 38 des Koordinaten-Erfassungsgerätes 34 synchronisiert wird.
Gewerbliche Verwertbarkeit
Die Erfindung wird mit Vorteil auf dem gesamten Gebiet der elektronischen Repiodukuonstechnik angewendet, insbesondere auf dem Gebiet der Farbbildreproduktion, mittels elektronischer Farbscanner und Bildverarbeitungssysteme zur Herstellung von retuschierten und korrigierten Druckformen in Form von Farbauszügen oder Druckzylindern.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
65

Claims (15)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion, bei dem die durch bildpunktweise, trichromatische ■Vorlagenabtastung gewonnenen Farbsignale digitalisiert und für jeden Bildpunkt als Farbwert in einem Speichermedium abgelegt werden, bei dem mittels der Markiervorrichtung eines Koordinaten-Erfassungsgerätes die Ortskoordinaten-Paare mehrerer Bildpunkte gleichzeitig erfaßt und die zugehörigen Farbwerte aufgerufen werden, wodurch ein vergrößerter Wirkungsbereich der Markiervorrichtung entsteht und bei dem Farbwerte des Wirkungsbereiches unter Kontrolle geändert werden, dadurch gekennzeichnet, daß
10
15
a) innerhalb des Wirkungsbereiches (48) der Markiervorrichtung (38) mindestens eine Korrekturzone (53) festgelegt wird und
b) nur die Farbwerte der in die Korrekturzone (53) fallenden Bildpunkte zwecks Glättung von Bildflächen durch entsprechende neue Farbwerte ersetzt werden, welche aus den aufgerufenen Farbwerten des Wirkungsbereiches (48) ermittelt werden, wobei die Größe der ausgewählten Korrekturzone (53) die gleichzeitig geglättete Bildfläche und die Richtung der größeren Ausdehnung der Korrekturzone (53) die Wirkungsrichtung der Glättung bestimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
35
a) die Zentren der festgelegten Korrekturzonen (53) im Zentrum des Wirkungsbereichs (48) liegen und die Korrekturzonen (53) gegeneinander um das Zentrum gedreht sind und
b) die Wirkungsrichtung der Glättung innerhalb ίο des Wirkungsbereiches (48) der Markiervorrichtung (38) jeweils durch Auswahl der entsprechenden Korrekturzone (53) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechende Korrekturzone (53) jeweils so ausgewählt wird, daß die Wirkungsrichtung der Retusche etwa senkrecht zu einer zu glättenden Kontur im Farbbild verläuft.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
45
50
a) der Verlauf einer Kontur im Farbbild aus den Farbwerten des Wirkungsbereiches (48) festgestellt wird und
b) die Auswahl der entsprechenden Korrekturzone (53) jeweils in Abhängigkeit des festgestellten Verlaufs der Kontur erfolgt.
60
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
a) für die sich an die Korrekturzone (53) in Wirkungsrichtung anschließenden Rand-Bildpunkte Ausgangswerte ermittelt werden und
b) die neuen Farbwerte für die Korrekturzone (53) aus den Ausgangswerten berechnet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswerte den Farbwerten der Rand-Bildpunkte entsprechen.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Ausgangswerte den Mittelwerten entsprechen, die jeweils aus den Farbwerten der die Rand-Bildpunkte umgebenden Bildpunkte berechnet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die neuen Farbwerte für die Korrekturzone (53) durch Interpolation, insbesondere durch lineare Interpolation, zwischen den Ausgangswerten ermittelt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die neuen Farbwerte für die Korrekturzone (53) nach einer vorgegebenen Funktion berechnet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwerte der Rand-Bildpunkte durch die berechneten Mittelwerte .ersetzt werden, um den Wirkungsbereich (48) der 'Markiervorrichtung (38) zu vergrößern.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder einzelne Farbwert der Korrekturzone (53) durch denselben, aus den Farbwerten des Wirkungsbereiches (48), insbesondere durch eine gleichgewichtete Mittelwertbildung, berechneten neuen Farbwert ersetzt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
a) mindestens ein Bildpunkt-Koordinatenpaar (xo, yo) des Wirkungsbereiches (48) durch Markieren mittels der Markiervorrichtung (38), insbesondere mittels eines Koordinatenstiftes, erfaßt wird und
b) die restlichen Bildpunkt-Koordinaten (x, y) des Wirkungsbereiches (48) in Abhängigkeit vom markierten Bildpunkt-Koordinatenpaar (xo, yo) berechnet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswahl der zu berechnenden Bildpunkt-Koordinatenpaare (x,y)um das markierte Bildpunkt-Koordinatenpaar (xo,yo) Form und Größe des Wirkungsbereiches (48) festgelegt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das retuschierte oder unretuschierte Farbbild (Original) bzw. ein retuschierter oder unretuschierter Farbauszug zur Sichtkontrolle auf einem Farbmonitor (2) dargestellt wird,
in den Bildschirm (3) des Munitors (2) eine den Wirkungsbereich (48) der Markiervorrichtung (38) markierende verschiebbare Lichtmarke (44) eingeblendet wird und
die Bewegung der Lichtmarke (44) mit der Bewegung der Markiervorrichtung (38) synchronisiert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Retusche durch Substitution der neuen Farbwerte durch die ursprünglichen Farbwerte rückgängig gemacht wird.
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