DE3420482C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildabtast- und -aufzeichnungsverfahren, bei dem Bildbereiche und Zeichenbereiche von Originalen fotoelek­ trisch sequentiell abgetastet, mit unterschiedlicher Auflösung verarbeitet und mittels einer Wiedergabeeinheit aufgezeichnet werden.

Ein solches Verfahren wird insbesondere für Originale angewendet, die Bildmusterbereiche mit hellen und dunklen Tönen und Linien­ bereiche, beispielsweise Schriftzeichenbereiche oder dergleichen, in Kombination enthalten, wobei auf der Wiedergabeseite alle Bildmusterbereiche als Halbtonpunktbild und alle Linienbereiche als originalgetreues, hochaufgelöstes Linienbild ausgegeben werden.

Ein Verfahren gemäß der eingangs angegebenen Gattung ist beispiels­ weise in der DE-OS 33 08 468 beschrieben. Zur Verarbeitung von Bildbereichen und Zeichenbereichen mit unterschiedlicher Auflösung werden bei dem bekannten Verfahren zwei Originaltrommeln für Bild­ vorlagen und Zeichenvorlagen benötigt, die von getrennten Aufnahme­ köpfen mit unterschiedlicher Auflösung abgetastet werden. Die getrennt aufgenommenen Bildsignale werden dann elektronisch entsprechend dem gewünschten lay-out zusammengefügt. Auf einer Aufzeichnungstrommel entsteht dabei ein Wiedergabebild, das sowohl Bild-, wie auch Zeichenbereiche in einer Anordnung aufweist, die dem gewünschten Layout entsprechen.

Neben dem Erfordernis zweier Originaltrommeln und zweier Auf­ nahmeköpfe besteht der grundlegende Nachteil des bekannten Ver­ fahrens darin, daß ein Originalbild mit Bild- und Zeichenbereichen vor der Aufzeichnung zunächst aufgetrennt werden muß, wobei die Bildbereiche auf der einen Trommel und die Zeichenbereiche auf der anderen Trommel angeordnet werden müssen. Selbst wenn die Bild- und Zeichenbereiche in der ursprünglichen Anordnung wieder­ gegeben werden sollen, muß diese Anordnung einprogrammiert werden. Das Verfahren ist dadurch insgesamt sehr aufwendig und arbeits­ intensiv, wobei zudem infolge der notwendigen Auftrennung der Originalvorlage diese zerschnitten werden muß, was vielfach, ins­ besondere bei einmaligen oder wertvollen Originalen nicht möglich ist. Eine Fotoreproduktion zur Erzeugung einer auf diese Weise verarbeitbaren Originalvorlage würde einen Qualitätsverlust mit sich bringen.

Bei einem aus der DE-OS 32 19 596 bekannten Verfahren werden ver­ schiedene Einzelbilder auf einer Originaltrommel aufgespannt. Bei diesem Verfahren ist die Abtastung einer einzigen Originalvor­ lage mit unterschiedlichen Wiedergabebedingungen nicht vorgesehen und die Frage der Auflösung bzw. unterschiedlicher Auflösungen ist nicht behandelt.

Aus der DE-OS 32 23 730 ist es zwar prinzipiell bekannt, Bild- und Zeichenbereiche mit unterschiedlicher Auflösung zu behandeln, jedoch geschieht dies dort dadurch, daß lediglich die Bildbereiche auf die Originaltrommel aufgebracht und abgetastet werden, während die Zeichen synthetisch durch eine Tastatur, einen Buchstabenge­ nerator und einen Buchstabenspeicher erzeugt werden. Diese syn­ thetisch erzeugten Buchstaben und Zeichen werden dann auf einem Monitor eingeblendet und elektronisch zusammengefügt. Eine Ab­ tastung einer Vorlage mit unterschiedlicher Auflösung ist nicht vorgesehen. Eine Wiedergabe eines Originales mit Bild- und Zeichenbereichen ist bei diesem Verfahren nicht möglich.

Schließlich ist noch aus der DE-OS 27 29 113 ein Verfahren zur Herstellung eines Layouts aus einer Vielzahl von Originalbildern bekannt, die nebeneinander auf einer Originaltrommel aufgebracht und nacheinander abgetastet werden. Die Abtastung von Textorigi­ nalen mit einer höheren Auflösung ist jedoch sehr umständlich, da zunächst die Bildoriginale nacheinander abgetastet und ge­ speichert werden. Danach werden die Textoriginale abgetastet und in einem weiteren, getrennten Spreicher gespeichert. Nun wird das Layout zusammengesetzt und die gespeicherten Signale werden in einer bestimmten Reihenfolge ausgelesen, um eine bestimmte Bild- und Textanordnung zu erreichen. Eine gemeinsame Abtastung einer beliebigen Kombination von Bild- und Zeichenbereichen ist nicht möglich, vielmehr müssen die Unterlagen getrennt nebenein­ ander angeordnet sein. Ein kombiniertes Original müßte aufgetrennt und die einzelnen Bestandteile einzeln nebeneinander angeordnet werden. Ein weiterer Nachteil besteht noch darin, daß die Zusammen­ stellung der einzelnen Originale zu einem Gesamtbild wieder ge­ sondert programmiert werden muß, und daß eine Vielzahl von Spei­ cher zur Zwischenspeicherung der Daten erforderlich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bildabtast­ und -aufzeichnungsverfahren der vorstehend genannten Gattung zu schaffen, bei dem die notwendige Bildabtastvorrichtung vereinfacht werden kann und bei dem die Originalvorlage in einem Stück unver­ ändert auf die Abtastvorrichtung gebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß gleich­ zeitig Bild- und Zeichenbereiche aufweisende Originale mittels eines einzigen Aufnahmekopfes abgetastet werden, indem eine Umschaltung zwischen den Verarbeitungsverfahren mit unterschied­ licher Auflösung jeweils in Abhängigkeit der gespeicherten Ko­ ordinaten der Bild- und Zeichenbereiche vorgenommen wird.

Das Originalbild kann dadurch in vorteilhafter Weise auf die Ab­ tastvorrichtung bzw. Originaltrommel als ganzes aufgespannt und in einem einzigen Arbeitsvorgang abgetastet werden. Dabei erfolgt die Umschaltung zwischen den verschiedenen Bereichen, die mit unterschiedlicher Auflösung abgetastet werden sollen, automatisch in Abhängigkeit der eingegebenen Koordinaten dieser Bereiche. Der Abtast- und Aufzeichnungsvorgang, sowie die entsprechende Vor­ richtung werden dadurch stark vereinfacht, und das Originalbild bleibt unversehrt erhalten.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Beispiel für ein Original, das sowohl Zeichenbereiche als auch Bildmusterbereiche in Kombination enthält;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockdiagramm zur Illustration des Aufbaus eines Aufnahmekopfes, wie er bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sinnvollerweise Verwendung findet; und

Fig. 3 ein exemplarisches Blockdiagramm eines Systems, das bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines Platten erstellenden Farbscanners von Nutzen ist.

Bezugnehmend zunächst auf Fig. 1, ist exemplarisch ein Origi­ nal dargestellt, das Zeichenbereiche und Bildmusterbereiche in gemischter Form enthält. Der Einfachheit und Deutlichkeit halber sind dort nur ein Zeichenbereich und ein Bildmuster­ bereich abgebildet. Überdies haben beide Bereiche eine recht­ eckige Gestalt, und sie werden von einem Paar in der Haupt­ rasterrichtung (d. h. entlang der Y-Achse) verlaufender, paralleler Seiten und einem weiteren Paar in der Subraster­ richtung (d. h. entlang der X-Achse) verlaufender, paralleler Seiten begrenzt. In Fig. 1 wird die Rechteckkontur des Zeichen­ bereichs 2 durch vier Eckpunkte angegeben, die die Koordinaten­ werte (X ₁, Y ₁), (X ₂, Y ₂) und (X ₃, Y ₁) haben. Hingegen wird die Rechteckkontur des Bildmusterbereichs 3 durch die vier Eck­ punkte mit den Koordinatenwerten (X ₂, Y ₃), (X ₂, Y ₄), (X ₄, Y ₄) und (X ₄, Y ₃) angegeben.

Fig. 2 illustriert schematisch den Aufbau eines Aufnahme­ kopfes eines zur Plattenerstellung dienenden Farbscanners, wie er für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nützlich ist.

Wie nachstehend mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben wird, ist ein Aufnahmekopf 4 vorgesehen, der einer Originaltrommel 21 gegenüberliegt. Die Originaltrommel 21 trägt ein darum herum­ gewickeltes Original. Ein kleiner Fleck auf dem Original wird mit einem Lichtstrahl beleuchtet, und man läßt den durch Reflexion von dem kleinen Fleck erhaltenen Lichtfluß durch eine Linse 5 in den Aufnahmekopf 4 eintreten. Der Lichtfluß wird dann mittels eines halbdurchlässigen Spiegels 6 aufge­ zweigt. Ein Anteil des Lichtflusses erreicht einen Linien­ sensor 7, der aus einer Mehrzahl von fotoelektrischen Kon­ versionselementen aufgebaut ist. Der verbleibende Anteil des Lichtflusses wird seinerseits jeweils durch halbdurch­ lässige Spiegel 8, 9, 10 und einen vollreflektierenden Spiegel 11 in vier Flußanteile aufgeteilt. Die Flußanteile treten durch zugehörige Schlitze 12 und Farbtrennfilter 13 hindurch und treten dann in ihnen zugeordnete fotoelektrische Konver­ sionselemente 14 ein. Von diesen vier fotoelektrischen Konver­ sionselementen 14 wird jeweils ein unscharfes Signal U, das geeignet ist, die Schärfe eines dem Bildmusterbereich 3 ent­ sprechenden reproduzierten Bilds zu verstärken, ein farb­ separiertes rotes Signal R, ein farbsepariertes grünes Signal G und ein farbsepariertes blaues Signal S ausgegeben. Eine detaillierte Beschreibung der Funktion des Aufnahmekopfes erübrigt sich aber an dieser Stelle, da sie dem Farbsepara­ tions- und Scanverfahren ähnelt, das allgemein in bekannten, zur Plattenerzeugung dienenden Farbscannern oder Faksimile­ systemen praktiziert wird.

Andererseits besteht der Liniensensor 7 aus einer Mehrzahl von fotoelektrischen Konversionselementen, die in einer Rich­ tung gruppiert sind, die Hauptrasterlinien kreuzt. Indem man einen Bildabschnitt des Originals, der der Breite jeder Rasterlinie äquivalent ist, mittels eines nicht dargestellten, geeigneten optischen Systems projiziert, gibt der Liniensensor 7 Bildsignale L mit einer Feinheit aus, die man dadurch erhält, daß man die Breite der Rasterlinie in die Zahl der fotoelek­ trischen Konversionselemente teilt.

Der in Fig. 2 abgebildete Aufnahmekopf 4 gibt also gleich­ zeitig ein Signal L, das zum Scannen und Aufzeichnen des Zeichenbereichs 2 Verwendung findet, und farbseparierte Bild­ signale U, R, G, B aus. (Letztere werden im folgenden ins­ gesamt als Signal P bezeichnet). Es ist daher erforderlich, von dem ersteren Signal zu dem letzteren Signal oder umgekehrt umzuschalten, je nachdem, welche Bereiche während des Scan­ vorgangs des Originals gerade abgetastet werden, so daß ent­ weder das erstere Signal oder das letztere Signal ausgewählt wird.

Fig. 3 illustriert schematisch den Aufbau eines zur Platten­ herstellung dienenden Farbscanners, der mit einer Einrichtung zur Durchführung einer solchen Umschaltoperation ausgerüstet ist. Eine Originaltrommel 21 und Aufzeichnungstrommel 22 sind über eine Welle 23 miteinander verbunden, und sie werden mittels eines Motors 24 gedreht. Ein koaxial mit den Trommeln 21, 22 angeordneter Drehkodierer 25 wird im Gleichlauf mit diesen angetrieben, und er erzeugt synchron mit der Rotation der Trommeln Clockpulse.

Um die Originaltrommel 21 ist das Original 1 herumgelegt, auf dem sich die Zeichenregion 2 und Bildmusterregion 3 Seite an Seite befinden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Des weite­ ren ist ein fotoempfindliches Material (beispielsweise ein fotografischer Film) über die Wiedergabetrommel 22 gewickelt.

Der Aufnahmekopf 4 befindet sich an der Seite der Original­ trommel 21. Der Aufnahmekopf 4 wird entlang der Achse der Trommel 21 mittels einer Zugspindel 24′ bewegt, die ihrerseits von einem Motor 26 angetrieben wird. Der Aufnahmekopf 4 pro­ jiziert mit einer nicht dargestellten Belichtungseinrichtung einen winzigen Lichtfleck auf das Original, und er gibt mittels der oben unter Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Einrichtung Bildsignale aus. Zusätzlich ist koaxial mit der Zugspindel 24′ ein mit dieser im Gleichlauf angetriebenen Drehkodierer 28 vorgesehen, der synchron mit den Bewegungen des Aufnahme­ kopfes 4 Clockpulse erzeugt.

An der Seite der Aufzeichnungstrommel 22 ist andererseits ein Belichtungskopf 29 angeordnet. Der Belichtungskopf 29 wird entlang der Achse der Trommel 22 mittels einer Zugspindel 31 bewegt, die ihrerseits von einem Motor 30 angetrieben wird. In den Belichtungskopf 29 werden Aufzeichnungsbild­ signale eingespeist, so daß ein gewünschtes Reproduktionsbild auf dem fotoempfindlichen Material belichtet und aufgezeichnet wird, das um die Trommel 22 herumgelegt ist.

Auf eine detaillierte Beschreibung dieser Trommeln, des Auf­ zeichnungs- und Belichtungskopfs, der Antriebsmechanismen u.ä. wird an dieser Stelle verzichtet, da sie weitgehend in derselben Weise aufgebaut sein können, wie entsprechende Elemente in bekannten, zur Plattenherstellung dienenden Farb­ scannern.

Alle von dem Aufnahmekopf 4 ausgegebenen Zeichensignale L werden in einem Zeichensignal-Verstärkerkreis 32 verstärkt und dann an einem Komparator 34 in Vergleich mit einem Schwell­ wert verarbeitet.

Andererseits werden alle von dem Aufnahmekopf 4 ausgegebenen Bildmustersignale P in einen Farb- und Gradationskorrektur­ kreis 33 eingespeist, der mit dem in einem üblichen und bekann­ ten, zur Plattenherstellung dienenden Farbscanner verwendeten Kreis übereinstimmt. Das Bildmustersignal P wird so den ge­ wünschten Korrekturen unterworfen. Das so korrigierte Bild­ mustersignal wird dann in einem Analog-Digital-Wandler 37 einer A/D-Konversion unterworfen, worauf das resulierende Signal einem Halbtonpunktgenerator 40 überstellt wird.

Nach Durchlaufen der festgelegten Verarbeitung gemäß der obigen Beschreibung werden beide Signale L, P in einen Umschalt­ kreis 41 eingegeben. Dort erfolgt eine wahlweise Umschaltung zwischen den beiden Signalen L, P, je nachdem, ob der Zeichen­ bereich 2 oder der Bildmusterbereich 3 aufgezeichnet wird. Das so ausgewählte Signal wird dann in den Belichtungskopf 29 eingespeist.

Diese Umschaltoperation wird durch das in Fig. 3 illustrierte Gerät auf folgende Art und Weise durchgeführt.

Der mit dem Motor 26 für den Aufnahmekopf 4 verbundene Drehko­ dierer 28 erzeugt entsprechend dem Ausmaß der Bewegung des Aufnahmekopfes 4 in der Subrasterrichtung (X-Achse) Pulse. Diese Pulse werden mittels eines X-Clockpulsgenerators 42 in Clockpulse mit einem vorgegebenen Abstand verwandelt. Andererseits erzeugt der mit der Originaltrommel 21 verbundene Drehkodierer 25 Pulse, die dem Ausmaß der Rotation der Origi­ naltrommel 21 entsprechen, und diese Pulse werden auf dieselbe Weise mittels eines Y-Clockpulsgenerators 43 umgewandelt. Die Clockpulse werden jeweils in nachfolgende X-Zähler 44 und Y-Zähler 45 eingegeben.

Der X-Zähler 44 zählt entsprechend Clockpulse, die dem Ausmaß der Bewegung des Aufnahmekopfes 4 in der Subrasterrichtung proportional sind, wobei man den Ausgangspunkt (beispiels­ weise das linke Ende) des Bewegungshubs des Aufnahmekopfes 4 als Nullpunkt nimmt. Der Y-Zähler 45 zählt Clockpulse, die dem Drehwinkel der Trommel 21 proportional sind, wobei man einen Standardpunkt auf der Originaltrommel 21 (beispiels­ weise die obere Kante des Originals 1) als Nullpunkt nimmt.

An einem Koordinatenspeicher 47 werden mittels einer Koordina­ teneingabeeinheit 46 die Koordinatenwerte der Eckpunkte von dem Zeichenbereich 2 und Bildmusterbereich 3 auf dem Original 1 voreingestellt, und zwar im einzelnen solche numerischen Werte wie X ₁, X ₂, ...., Y ₁, Y ₂,.... gemäß Fig. 1, sowie Daten, die das Umschalten von dem Signal P auf das Signal L und umgekehrt an diesen Koordinatenwerten steuern. Die voreingestellten Daten werden dann in einen Vergleichskreis 48 eingegeben.

Die Zählwerte des X-Zählers 44 und Y-Zählers 45 werden jeweils an dem Vergleichskreis 48 mit den oben beschriebenen, vor­ eingestellten Werten verglichen. Wenn die Zählwerte mit den voreingestellten Werten zusammenfallen, wird der Umschaltkreis 41 in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Steuerroutine in Gang gesetzt.

Die obige Steuerung kann auf folgende Weise ausgeführt werden. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel wird keines der Signale L, P ausgegeben, während die X-Zählwerte zwischen "0" und "X ₁" fallen. Von "X ₁" bis "X ₂" werden Zeichensignale L nur dann ausgegeben, wenn die Y-Zählwerte zwischen "Y ₁" und "Y ₂" bleiben. Wenn die X-Zählwerte zwischen "X ₂" und "X₃" liegen, werden Zeichensignale L dann ausgegeben, wenn die Y-Zählwerte im Bereich zwischen "Y ₁" und "Y ₂" liegen, wohingegen Bildmustersignale P ausgegeben werden, wenn die Y-Zählwerte zwischen "Y ₃" und "Y ₄" liegen. Hierbei wird keines der Signale L, P ausgegeben, solange die Y-Zählwerte zwischen "0" und "Y ₁" und zwischen "Y ₂" und "Y ₃" liegen oder größer als "Y ₄" sind. Wenn sich der Aufnahmekopf 4 weiterbewegt und die X-Zählwerte zwischen "X ₃" bis "X ₄" fallen, werden Bildmustersignale P nur dann ausgegeben, wenn die Y-Zählwerte im Bereich zwischen "Y ₃" und "Y ₄" liegen. Wenn schließlich die X-Zählwerte den Wert "X ₄" überschritten haben, wird über die volle Länge der Y-Achse keines der Signale L, P ausgegeben.

Auf die oben beschriebene Art ist es möglich, ein zu belich­ tendes und aufzuzeichnendes Reproduktionsbild über den Zeichen­ bereich 2 als originalgetreues Linienbild mit hoher Auflösung und über den Bildmusterbereich als farbsepariertes Halbton­ punktbild wiederzugeben.

Die Erfindung wurde vorstehend auf der Grundlage des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Wie man ohne weiteres erkennt, können aber verschiedene Ein­ richtungen, die in Bildabtast- und Wiedergabeeinheiten von zur Plattenherstellung dienenden Farbscannern, Farbfaksimi­ lierern o. ä. üblicherweise Verwendung finden, auch anstelle der oben beschriebenen Einheiten zur Anwendung kommen.

Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Liniensensor ist es beispielsweise möglich, als Einrichtung zur Ausgabe von Zeichensignalen L für die hochaufgelöste Wiedergabe von Zei­ chenbereichen eine Mehrzahl optischer Fasern in einer Matrix anzuordnen. Die Fasern kommen dabei mit einer endseitigen Stirnfläche in der Licht empfangenden Ebene zu liegen, und ihren anderen endseitigen Stirnflächen gegenüberliegend sind fotoelektrische Konversionselemente angeordnet.

In der obigen Beschreibung sind Koordinatenwerte sowohl für den Zeichenbereich 2 als auch für den Bildmusterbereich 3 bezeichnet. Es kann aber auch praktisch sein, das Original zu reproduzieren, indem man nur einen dieser beiden Bereiche 2, 3 anhand seiner zugehörigen Koordinatenwerte bezeichnet und den anderen Bereich einschließlich des Rands unter anderen Bedingungen definiert.

Es ist beispielsweise auch möglich, einen Digitalisiertisch, ein Tastenfeld o. ä. als Koordinateneingabeeinheit 46 zu verwenden. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für Scangeräte vom Trommeltyp zum Einsatz kommen, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind, sondern auch für in einer Ebene arbeitende Scangeräte.

Claims (7)

1. Bildabtast- und -aufzeichnungsverfahren, bei dem Bildbereiche und Zeichenbereiche von Originalen fotoelektrisch sequentiell ab­ getastet, mit unterschiedlicher Auflösung verarbeitet und mittels einer Wiedergabeeinheit aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeich­ net, daß gleichzeitig Bild- und Zeichenbereiche aufweisende Origi­ nale mittels eines einzigen Aufnahmekopfes (4) abgetastet werden, in dem eine Umschaltung zwischen den Verarbeitungsverfahren mit un­ terschiedlicher Auflösung jeweils in Abhängigkeit der gespeicher­ ten Koordinaten der Bild- und Zeichenbereiche vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Umschaltung alternativ hoch aufgelöste Liniensignale von Zei­ chenbereichen oder Halbtonpunktsignale von Bildbereichen der Wie­ dergabeeinheit zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbtonpunktsignale farbsepariert verarbeitet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufnahmekopf (4) der aufgenommene Lichtstrahl getrennt und sowohl einem Liniensensor (7) wie auch einem Bildsen­ sor (14) zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen den aufbereiteten Signalen des Liniensensors (7) und des Bildsensors (14) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (7, 14) jeweils eine Vielzahl von Fotodetektoren unter­ schiedlicher Auflösung aufweisen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Koordinaten der Bild- und Zeichenbereiche mit aufsummierten Signalen von Drehkodierern (25, 28) an einer Originaltrommel (21) und an einer Zugspindel (24′) für den Aufnahmekopf (4) verglichen werden und bei Übereinstimmung die entsprechende Umschaltung vorgenommen wird.