DE3144149A1

DE3144149A1 - Verfahren und vorrichtung zur sequentiellen abbildung einer vorlage

Info

Publication number: DE3144149A1
Application number: DE19813144149
Authority: DE
Inventors: Angelo 4812 Mühletal Balzan; Hans 4106 Therwil Stroppel
Original assignee: RINGIER AND CO AG
Current assignee: RINGIER AND CO AG
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1981-11-06
Publication date: 1982-05-27
Also published as: DK491681A; GB2089164A; ES507448A0; US4403258A; SE8106605L; JPS57126668A; ES8303861A1; FI813492L; FR2494065A1; IT8124908A0

Description

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Verfahren und Vorrichtung zur sequentiellen Abbildung

einer Vorlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung um bei der gebietsweisen optischen Abtastung einer.Vorlage ein elektrisches Signal zu erzeugen, dessen Intensität dia Erzeugung einer, dem abgetönte lan Gebiet entsprechenden Bildteiles steuert. Die gebietsweise Abtastung einer Vorlage und das Erzeugen einer Abbildung über ein elektrisches Abtastsignal gewinnt im Druckgewerbe für die Herstellung von Tiefdruckzylindern an Bedeutung, insbesondere seitdem die Druckform, anstatt durch Aetzung durch eine elektronisch gesteuerte Gravur der einzelnen. Näpfchen hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck wird über ein üblicherweise vergrosserndes, optisches System die Helligkeit eines kleinen Gebietes der Vorlage durch einen Photosensor ausgemeesen, und in Abhängigkeit des so gewonnenen elektrischen Signals ein entsprechend tiefes Näpfchen' graviert. Durch schrittweises Verschieben des Gebietes über die ganze Vorlage wird diese völlig abgetastet, und ein aus ebensoviel Näpfchen, ,wie Gebiete abgetastet wurden bestehendes Bild erzeugt, wobei die Gebiete einander überlappen können. Wegen der notwendig endlichen Ausdehnung des abgetasteten Gebietes ergibt sich bei scharfen Helligkeitsübergängen ein gewisser Verlust an Detailkontrast, da die abgetastete Lichintensität einen Mittelwert über das Gebiet darstellt. Aus Kostengründen ist es sehr erwünscht, als Vorlage Offsetauszüge verwenden zu können, um über ein preisgünstiges Andruckverfahren zu

verfügen und nur einen einzigen Satz von Auszügen zu benötigen. Da die Offsetvorlage aber gerastert ist und in der Regel eine ähnliche oder gleiche Rasterfrequenz wie das herzustellende Tiefdruckraster aufweist, und da ausserdem ein absolpt genaues Ausrichten beider Raster ausser Frage steht, treten bei direkter Anwendung des genannten Gravierverfahrens störende Moires auf. Um diese zu vermeiden, muss der Raster der Vorlage unterdrückt werden, was bisher meist auf dem Umweg über eine Halbtonvorlage geschah, die beispielsweise durch Umkopieren erhalten wurde. In analoger Weise kann der Moire-Effekt auch dadurch unterdrückt werden, dass die Grosse des Abtastgebietes so gewählt wird, dass dieses mehrere Rasterpunkte umfasst. Infolge der so erzeugten Mittelung musste dabei aber ein Schärfeverlust in Kauf genommen werden. Um diesen mindestens teilweise zu kompensieren, ist es bekannt, sogenannte Detailkontrastregler zu verwenden, wie sie auch für das Abtasten von Halbtonvorlagen verwendet werden. Die Wirkungsweise dieser Regler beruht auf der Ueberlagerung zweier elektrischen Signale, von denen eines der Lichtstärke eines - im allgemeinen möglichst kleinen - Abtastfleckes, und das andere der mittleren Leuchtdichte über ein grösseres, den Fleck enthaltendes Gebiet, dem sogenannten Umfeld, entspricht. Infolge ihrer Konzeption bewirken solche Regler aber nicht nur eine teilweise Kompensation des durch die endliche Grosse des genannten Abtastfleckes bedingten Schärfeverlustes, sondern erzeugen ausserdem ein Ueberschwingen der abgebildeten Helligkeitswerte beidseits scharfer Leuchtdichte-Aenderungen in der Vorlage, was bei flüchtiger Betrachtung den subjektiven Eindruck plötzlicher Helligkeitsänderung verstärken kann, bei hohen Ansprüchen an

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an die Reproduktionsqualität aber als störend empfunden wird. Bei der Verwendung dieser Detailkontrast-Verstär-

kung zur Herstellung von Farbauszügen anhand von geraster-

.ten Auszügen können überdies unerwünschte Farbeffekte auftreten, die nur durch grosses handwerkliches Geschick in

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für ■'" 5e ^y rbe- &ix:';^l~ -i. ■ 'hzu E Iu von üinfeldgrösse und Ueberlagerungsverhältnissen vermieden werden können. Dieses für jeden Farbauszug notwendige Abwägen von einstellbaren Parametern ist bei der Grossproduktion nachteilig.

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Des weiteren ist es natürlich denkbar, und bei sehr

aufwendigen Bildverarbeitungen auch schon durchgeführt wor-

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")-, a' -it ¹IUr e..,:-2!i . . „astfls;" Λ& e-r ι -■-.: ..,'.-sen, und so nur über zwei Lichtstärken zu verfugen, ein .,en: imä -. . -ib-ir :;^t,- L.-.e-.. ..@· Arker su' v; :' i^ ir grösseres Umfeld in viele einzelne, meist quadratische ' gröä^'-res ¹^ /ein in vri--'¹^ ia'iHu3.«e_f Fi©ist m f.. ^ '-?ai* ^t₁ ¹Ii^ ' ' oder hexagonale Bezirke zu teilen, welche einzeln abgetastet*und"über einen Rechenprozess zur Gewinnung eines für die Mitte des Feldes geltenden optimalen Helligkeitswertes gebraucht werden. Dieser Prozess ist aber wegen der notwendigen hohen Zahl von Einzelabtastungen sehr aufwendig, gleichgültig ob letztere simultan, mittels gitterartig nebeneinanderliegender Sensore, oder sequentiell mittels eines einzigen, das Feld sukzessive abtastenden Sensors durchgeführt werden.

Es ist das Ziel der Erfindung, unter Verwendung verhältnismässig weniger Signale pro abgetastetem Gebiet eine hohe Reproduktionsqualität, sowie bei Verwendung gerasterter Vorlagen das Unterdrücken von Moire-Effekten zu erreichen.

Zu diesem Zweck ist die Erfindung wie in den An-

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Sprüchen 1 und 7 dargelegt, gekennzeichnet.

In folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 ein Prinzipschema einer Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 2 einen schematischen Ausschnitt einer bevorzugten Ausfuhrungsform.

Fig. 1 zeigt schematisch das Prinzip der Gravur einer Gravurform 22, ausgehend von der schrittweisen Ab-. tastung einer auf eine Trommel 1 aufgespannten Vorlage 2. Eine, global mit 3 bezeichnete Abtastvorrichtung misst das zur Bildung eines Bildpunktes, d.h. eines Näpfchens der Gravurform 22 herangezogene Gebiet 4 aus, indem es dieses mittels eines optischen Systems 10 auf eine in mehrere Bezirke geteilte, photoempfindliche Fläche 5 abbildet, welche in der Figur gleichsam von ihrer Rückseite her gesehen wird. Jeder Bezirk entspricht einem einzelnen Photosensor, und die Ausgänge der Sensore 6a, 6b_f 6c sind über die getrennten Leitungen 11a, 11b, lic und die Verstärker ;17a, 17b, 17c mit dem Addierer 18 verbunden. In diesem werden die Ausgangssignale der in der Fläche 5 konzentrisch angeordneten Sensoren fallweise mit einem anderen Vorzeichen versehen, und dann addiert. Das Ausganssignal des Addierers 18 wird dem Prozessor 16 zugeführt. Falls die Bezirke einander überlappen sollen, oder aus Platzoder anderen Gründen das Nebeneinanderanordnen der Sensoren unerwünscht ist, kann ein teildurchlässiger Spiegel 9 im Strahleingang angeordnet werden, um ein Teil des Lichtes auf eine zweite photoempfindliche Fläche 7 zu werfen, in welcher ebenfalls ein oder mehrere getrennte Bezirke einzeln ausgemessen werden. In der Figur weist die Fläche 7

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zwei getrennte Sensoren 8a, 8b auf. Die von diesen abgegebenen Signale werden, wie diejenigen des ersten Satzes von Sensoren, einzeln über Leitungen 12, 12b und Verstärker 14a, 14b dem Prozessor 16 zugeführt. Alle Sensoren erfüllen grundsätzlich denselben Zweck, es ist zu bemerken, dass die gezeigte Anordnung in gewissen Fällen zwar praktisch sein kann, dass aber mit Hilfe der Filter 19 und 20 der Figur 1 dieselbe Wirkung mit nur zwei Sensoren, von denen einer im direkten und einer im umgelenkten Strahlengang liegt, erreicht werden kann, wie im Zusammenhang mit ^s der Fig. 2 erläutert wird. ·

Der Prozessor 16 steuert, über einen elektromechanischen Wandler 30 den Stichel 23, welcher dann in Abhängigkeit der LichtStärkeverteilung im Gebiet 4 das Näpfchen 27 graviert. Es sind, nicht gezeigte, Mittel vorgesehen, um die Abtastvorrichtung 3 und den Stichel 23 synchron parallel zu den Trommelachsen 13, 33 zu bewegen, und um beide Trommeln synchron um ihre Achsen zu drehen, so dass nacheinander alle - in der Regel einander überlappende - Gebiete der Vorlage 2 abgetastet, und entsprechende Näpfchen in der Gravurform 22 gebildet werden können.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt einer Ausführungsform mit nur zwei Sensoren 5 und 7, welche im direkten, respektive in dem durch den halbdurchlässigen Spiegel 9 umgelenkten Strahlenbündel liegen. Die Filter und 20 der Fig. 1 sind nur durch ihre - um die jeweilige Strahlenachse als rotationssymmetrisch angenommenen Durchlässigkeitskurven 19' und 20' angedeutet, deren positive Achsen nach links, respektive nach oben zeigen. Die Kurve 19' weist zwei konzentrische (schraffierte) Durchlas--

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sigkeitsbezirke I und III, sowie einen dazwischenliegenden ringförmigen undurchlässigen Bezirk auf» Diesem entspricht der (ebenfalls schraffierte) einzige durchlässige Bezirk II der Durchlässigkeitskurve 20' des Filters 20. Indem das Ausgangssignal des Sensors 5 über den Verstärker 18, dasjenige des Sensors 7 aber über den invertierenden Verstärker 14 dem Prozessor 16 zugeführt wird, erhält man die bei 19' angedeutete, aus den positiven Anteilen I und III, sowie dem negativen Anteil II¹ bestehende Gewichtungsfunktion. Es leuchtet ein', dass sich auf diese Weise mit nur zwei Sensoren und zwei Filtern mit örtlich variablen Durchlässigkeit jede beliebige Gewichtung erreichen lässt. Dabei braucht der Uebergang zur völligen Undurchlässigkeit auf den einzelnen" Filtern nicht unendlich scharf zu sein, wie es aus Darstellungsgründen in der Figur angenommen wurde, sondern .es können sowohl stufenförmige, wie kontinuierliche Uebergänge gebraucht werden. Die Durchlassigkeitsfunktionen brauchen auch nicht rotationssymmetrisch zu sein, sondern können beispielsweise einen, an ein hexagonal oder rautenförmig verteiltes Raster der Vorlage angepassten, nichtrotationssymmetrischen Verlauf haben. Dabei gibt die Möglichkeit einer kontinuierlichen Dichte-Variation eine wesentlich grössere Flexibilität in der Gewichtsverteilung, als durch die alleinige Verwendung vieler Sensoren, ohne Vorschalten von Filtern mit örtlich variabler Durchlässigkeit erreichbar wäre. Fallweise können zur Herstellung einzelner Farbauszüge auch abgestufte farbige Filter verwendet werden.

Da die Herstellung von Filtern mit örtlich variabler Durchlässigkeit auf photographischem Wege relativ ein-

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fach ist, können zur optimalen Abtastung von gerasterten Vorlagen nebst rotationssymmetrischen auch Filter mit rechteckig, rautenförmig oder hexagonal gemusterter Abstufung eingesetzt werden, wenn ungefähre Ausrichtung und Rasterweite der Vorlage bekannt sind.

Nach dem vorzeichengerechten Addieren der, eventuell verschieden verstärk ten, Ausgangsuigruuu dor Sensoren wird das resultierende Signal durch die Einheit in üblicher Weise verarbeitet, eventuell digitalisiert, und zur Steuerung des Stichels verwendet.

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Claims

PATENTANSPRUECHE

Vl/ Verfahren zum gebietsweisen optischen Abtasten einer Vorlage und zur Erzeugung eines von Lichtstärke und -Verteilung im jeweils abgetasteten Gebiet abhängigen elektrischen Signals um die Herstellung eines diskreten Abbildes .der Vorlage zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal durch Summieren von primären Signalen erzeugt wird, von'denen mindestens eines eine ortsabhängig streng positiv gewichtete Summe über die lokalen Lichtstärken innerhalb eines zugeordneten, das Gebiet ganz oder teilweise ausfüllenden, Bezirkes und ein anderes eine ebensolche, aber über ihr zugeordneten Bezirk streng negativ gewichtete Summe darstellt,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Primärsignale verwendet werden.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gewichtungen innerhalb des jeweiligen Bezirkes kontinuierlich ändern.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein positiv gewichteter und ein negativ gewichteter Bezirk einander überlappen.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch rotationssymmetrische Gewichtungen .
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung von zueinander konzentrischen Bezirken.

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7. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I₇ gekennzeichnet durch einen optischen Abtastkopf, welcher eingerichtet ist, um das Gebiet auf mindestens zwei Photosensoren abzubilden, deren Ausgänge mit einem invertierenden respektive mit einem nicht-invertierenden Eingang eines Addierers verbunden sind, um die Summe der beiden Primärsignale zu erzeugen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen im Strahlengang des Abtastkopfes angeordneten, teildurchlässigen Spiegel, sowie durch mindestens je einen,in jedem Teil-Bündel angeordneten Sensor.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch mehrere, konzentrisch angeordnete Sensoren.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens einen, mindestens einem Sensor vorgeschalteten Filter mit örtlich variabler Dichte.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichteverlauf des Filters rotationssymmetrisch ist.