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Verfahren zur Reproduktion von Oriqinalvorlaqen
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reproduktion von Originalvorlagen,
bei dem die Originalvorlage optisch nach einem vorbestimmten Produktions-Rasterprogramm
abgetastet und das Abtastlicht in seine drei Primärfarbbestandteile zerlegt wird,
bei dem aus den Primärfarbbestandteilen des Abtastlichts drei entsprechende Farbsignale
erzeugt werden, bei dem die Farbsignale zum Ausgleich der unterschiedlichen Farbräume
sowie der Helligkeitsverteilung von Original und Reproduktion einer Korrektur unterworfen
werden, bei dem weiterhin die drei korrigierten Farbsignale zur Steuerung jeweils
eines Lichtstrahles verwendet werden, der wiederum unter Anwendung des erwähnten
Produktions-Rasterprogrammes zur Belichtung einer jeweils einer Primär farbe zugeordneten
lichtempfindlichen Schicht dient, mittels welcher dann ein der erwähnten Primärfarbe
zugeordneter Druckträger erzeugt wird, und bei dem schließlich aus den drei den
Primärfarben zugeordneten Druckträgern die Reproduktion erstellt wird.
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Bekannt ist ein Reproduktions-Gerät, bei dem die Originalvorlage auf
eine Trommel aufgespannt wird.
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Über die sich drehende Trommel fährt in Achsrichtung der Trommel ein
optischer Abtastkopf. Das Abtastlicht wird in die drei Primärfarbbestandteile zerlegt.
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Aus den drei Primärfarbbestandteilen werden die entsprechenden Farbsignale
erzeugt. Die Farbsignale werden einem Rechner zur Korrektur zugeführt. Das Korrekturprogramm
beruht auf empirischen Erfahrungs-
werten. Die Korrektur ist notwendig,
weil normalerweise der Farbraum einer Originalvorlage, beispielsweise eines DiapositivesXgrößer
ist als der Farbraum einer durch Druck erstellten Reproduktion. Mit den Druckfarben
können nicht alle Farbwerte reproduziert werden, die die Originalvorlage enthält.
Dementsprechend muß mit dem Rechenprogramm jeweils der Farbwert für die Druckfarben
ausgewählt werden, der dem Farbwert der Originalvorlage am nächsten kommt. Das bekannte
Gerät weist zusätzlich noch Korrekturknöpfe auf, mittels denen die Farbwerte unabhängig
von dem Rechenprogramm manuell verändert werden können.
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Um eine möglichst naturgetreue Reproduktion zu erhalten, ist es erforderlich,
auf der Orignalvorlage den hellsten und den dunkelsten Punkt zu ermitteln. Dies
erfolgt bei dem bekannten Gerät dadurch, daß die Bedienungsperson sich die Originalvorlage
auf der Trommel anschaut und nach eigenem Ermessen diese Punkte bestimmt. Es liegt
auf der Hand, daß dieses Verfahren relativ ungenau ist, da die Beurteilung durch
die Bedienungsperson rein subjektiv ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs
beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß das Auffinden des hellsten und
des dunkelsten Punktes objektiviert wird.
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Originalvorlage
vor der Reproduktion in ein vorbestimmtes Datenaufnahme-Raster aufgelöst wird, welches
gröber ist als das Raster des Produktions-Rasterprogramms, daß dann jeder Datenaufnahme-Rasterpunkt
auf den Helligkeitswert analysiert wird, daß darauf der hellste und der dunkelste
Punkt festgestellt werden kann, daß dann weiterhin die Verteilung der Helligkeit
unter Auswertung aller
Datenaufnahme-Rasterpunkte ermittelt wird,
und daß schließlich anhand dieser Helligkeitsverteilung Einfluß auf die Korrektur
der Farbsignale genommen wird.
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Eine Ermittlung des hellsten und des dunkelsten Punktes sowie der
Helligkeitsverteilung wäre selbstverständlich auch mit dem bisher bekannten Gerät
möglich. Dieses arbeitet jedoch zur Herstellung möglichst guter Reproduktionen mit
einem sehr feinen Raster. Für die Abtastung einer Originalvorlage mit dem Produktions-Rasterprogramm
werden beispielsweise Zeiten in der Größenordnung von 5 Minuten benötigt. Würde
man mit dem bekannten Gerät den hellsten und den dunkelsten Punkt sowie die Helligkeitsverteilung
ermitteln wollen, so müßte zunächst die erwähnte große Zeitspanne aufgewendet werden,
ohne daß das Gerät selbst für die Reproduktion einsetzbar wäre. Eine solche Arbeitsweise
wäre also unökonomisch.
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Durch die Abtastung der Orignalvorlage vor dem eigentlichen Reproduktionsverfahren
mit einem groben Datenaufnahme-Raster ist es möglich, den hellsten und den dunkelsten
Punkt sowie die Helligkeitsverteilung innerhalb stark verkürzter Zeit zu ermitteln,
ohne daß der Betrieb des das Reproduktionsverfahren ausführenden Gerätes unterbrochen
werden muß. Die Tatsache, daß bei der Datenaufnahme ein grobes Raster verwendet
wird, ist für den gewünschten Zweck nicht nachteilig.
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Durch die Analyse der Originalvorlage vor der Reproduktion weiß die
Bedienungsperson des Reproduktions-Gerätes bereits vorab, wo auf der Originalvorlage
sich der hellste und der dunkelste Punkt befinden. Die Bedienungsperson kann diese
Punkte mit dem Abtastkopf auf der Originalvorlage anfahren und die Farbanalyse
mit
dem Abtastkopf durchführen lassen. Der Rechner wertet die ermittelten Analsewerte
als Eckwerte aus. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß unabhängig von der subjektiven
Beurteilung der Bedienungsperson tatsächlich die hellste und die dunkelste Stelle
auf der Originalvorlage den entsprechenden Eckwerten zugeordnet werden.
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Manche Originalvorlagen sind zu dunkel oder zu hell, beispielsweise
dann, wenn ein Diapositiv unter- oder überbelichtet ist. Dies läßt sich bei der
Reproduktion dadurch korrigieren, daß für die Reproduktion eine andere, d.h. konträre
Helligkeitsverteilung gewählt wird, als sie die Originalvorlage aufweist. Welche
Helligkeitsverteilung zur Korrektur gewählt wurde, stand bisher im Ermessen der
Bedienungsperson des Gerätes, d.h. war rein subjektiv. Auch hier waren wieder die
oben beschriebenen Fehlermöglichkeiten gegeben. Durch die erfindungsgemäße Vorabermittlung
der Helligkeitsverteilung der Originalvorlage wird der Bedienungsperson des Gerätes
nunmehr die Möglichkeit eröffnet, die Korrektur eines zu hellen oder zu dunklen
Originales zu objektivieren.
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Mit dem bisher bekannten Gerät hat die Bedienungsperson die Möglichkeit,
einzelne Punkte der Originalvorlage anzufahren und auf ihre Farbverteilung, d.h.
die Farbwerte der drei Primärfarben zu analysieren. Die Farbwerte der drei Primärfarben
werden an dem Gerät angezeigt.
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Aufgrund dieser angezeigten Werte kann die Bedienungsperson in einer
Farbskala nachsehen, ob die Farbe des angesteuerten Punktes auf der Originalvorlage
nach ihrem subjektiven Eindruck der Farbe auf der Farbskala entspricht. Es liegt
auf der Hand, daß auch hier wieder Fehlerquellen vorliegen. So ist die Farbempfindlichkeit
eines Menschen zu verschiedenen Tageszeiten unterschiedlich und hängt auch vom Seelenzustand
ab. Ferner ist
zu berücksichtigen, daß die zu beurteilenden Farbflächen
auf der Originalvorlage und der Druckfarbenskala unterschiedlich groß sind.
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Der Erfindung liegt deshalb weiterhin die Aufgabe zugrunde, auch die
Beurteilung der Farbe bestimmter Punkte auf der Originalvorlage zu objektivieren.
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Diese weitergehende Aufgabenstellung ist dadurch gelöst, daß das bei
der Abtastung vor der Reproduktion entstehende Abtastlicht für ausgewählte Bildpunkte
hinsichtlich einer vorbestimmten Anzahl von Bandbereichen analysiert wird, daß aus
dieser Analyse eine spektrale Verteilungskurve für den betreffenden ausgewählten
Lichtpunkt erstellt wird, daß dann die Verteilungskurve mit entsprechenden durch
Analyse der Druckfarben ermittelten Verteilungskurven bzw. deren Daten verglichen
wird, daß die Druckfarben-Verteilungskurve mit der höchsten Annäherung festgestellt
wird, daß die Primärfarbwerte dieser Druckfarben-Verteilungskurve mit der höchsten
Annäherung ermittelt werden, und daß anhand dieser Primärfarbwerte ggf. Einfluß
auf die Korrektur der Farbsignale genommen wird.
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Mit dieser erweiternden Lösung erhält die Bedienungsperson des Gerätes
Werte, die eine manuelle Korrektur der betreffenden Farbe auf den ausgewählten Stellen
der Originalvorlage ermöglichen. Die vorstehend beschriebenen Fehler aufgrund der
subjektiven Beurteilung entfalle damit.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 ein schematisiertes Blockschaltbild einer bekannten
Scanner-Reproduktions-Einrichtung; Figur 2 eine Zusatzeinrichtung zu Figur 1, mit
der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist; Figur 3 eine graphische Darstellung,
welche die unterschiedliche Farbdichte (Helligkeit) zwischen Originalvorlage und
Reproduktion zeigt; Figur 4 eine Darstellung wie in Figur 3, wobei jedoch die Farbdichte
(Helligkeit) für die Reproduktion zur Verbesserung der Reproduktionsqualität korrigiert
ist; Figur 5 ein auf dem Monitor der Figur 2 beispielsweise darstellbares Bild,
in dem der hellste und der dunkelste Punkt angezeigt werden; Figur 6 die mit der
erfindungsgemäßen Einrichtung ermittelbare Helligkeitsverteilung des unter Anwendung
eines Datenaufnahme-Rasterprogrammes aufgezeichneten Originalbildes.
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Bei der in Figur 1 gezeigten bekannten Einrichtung wird ein Original
1 mittels eines Scanners abgetastet. Das Original kann beispielsweise ein Diapositiv
sein, welches auf eine (nicht dargestellte) lichtdurchlässige Trommel aufgespannt
ist. Die Trommel ist drehbar. Über der Trommel ist ein (ebenfalls nicht dargestellter)
Abtastkopf des Scanners in Achsrichtung verfahrbar angeordnet. Auf diese Weise wird
die Oberfläche des Originals 1 mit einem feinen Raster abgetastet.
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Das Abtastlicht wird in dem Scanner 2 in bekannter Weise mittels (nicht
dargestellter) halbdurchlässiger Spiegel und diesen nachgeschalteten (ebenfalls
nicht dargestellten) Filtern in die drei Primärfarbbestandteile zerlegt.
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Diese werden dann mittels (ebenfalls nicht dargestellten) lichtelektrischen
Wandlern in drei entsprechende Farbsignale B,G und R zerlegt.
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Die Farbsignale werden dann einem Korrekturrechner zugeführt, der
ein Standardkorrekturprogramm enthält.
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Daneben können die einzelnen Farbsignale noch manuell korrigiert werden.
Die korrigierten Farbsignale sind mit B', G' und R' bezeichnet.
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Zur Erklärung der Notwendigkeit der Korrektur wird auf die Figuren
3 und 4 hingewiesen. Figur 3 zeigt das Verhältnis der Farbdichte (Helligkeit) zwischen
Original und Reproduktion. Die Reproduktion hat eine geringere Farbdichte als das
Original. Um den Farbdichteverlust bei der Reproduktion so gut wie möglich auszugleichen,
wird statt einer linearen Farbdichte-Kurve eine konvex gekrümmte Kurve verwendet.
Das bedeutet, daß die dunkleren Farbtöne verhältnismäßig stärker abgedunkelt werden
als die helleren Farbtöne. Dies ist mit dem Standardkorrektur- Programm des Korrekturrechners
möglich. Die gekrümmte korrigierte Farbdichte-Kurve ist in Figur 4 gezeigt.
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Die in Figur 1 von dem Korrekturrechner 3 gelieferten korrigierten
Farbsignale B',G' und R' werden einer Laserbelichtungseinheit 4 zugeführt. Mit den
korrigierten Farbsignalen wird die Impulszeit einer Laser-Lichtquelle gesteuert.
Mit dem Laserlicht werden drei Filme 5,6,7 belichtet, von denen der erste für die
blaue Farbe, der zweite für die gelbe Farbe und der dritte für die rote Farbe bestimmt
ist. Das Laserlicht wird dabei mit
dem gleichen Produktions-Rasterprogramm
über den Film geführt, mit dem auch der Scanner 2 das Original 1 abtastet. Die drei
Filme 5,6,7 werden in einer Einrichtung 8 verwendet, um drei (nicht dargestellte)
Druckplatten für die drei Farben herzustellen. Mit diesen drei Druckplatten wird
in einem Drucker 9 die Reproduktion 10 hergestellt.
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Es sei erwähnt, daß mit der in Figur 1 beschriebenen Einrichtung nicht
nur transparente Originale, z.B.
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Dieapositive abgetastet werden können, sondern auch reflektierende
Originale, z.B. Papierabzüge. Alle Originale sind unterschiedlich im Kontrast, in
der Gradation und im Farbstich. Obwohl es mit dem Korrekturrechner 3 möglich ist,
nahezu jeden Korrekturwunsch zu erfüllen, ist die optimale Einstellung des Scanners
auf das jeweilige Original und die im Druck zu verwendenden Farben problematisch
geblieben. Jeder Arbeitsvorbereitungs-Mann oder Scanner-Operateur sieht das Original
von der Gradation, Farbe und den Eckwerten anders. Diese Unterschiede entstehen
aus unterschiedlichen Erfahrungen, Streßsituationen und Arbeitsbedingungen. Diese
Fakten treffen auch für den Auftraggeber zu, und so kann es zu gravierenden Mißverständen
führen. Der Korrekturrechner 3 gibt mit dem Standardkorrekturprogramm nur eine Gradationsempfehlung,
die für die meisten Originale nicht das Optimum darstellt.
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Für eine gute Reproduktion ist es wichtig, den hellsten und den dunkelsten
Punkt auf dem Original zu bestimmen, denn daraus wird der Kontrast ermittelt. brenn
diese Eckwerte nicht exakt festgelegt werden, kann die Reproduktion des Originals
erhebliche Detailverluste haben.
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Das Suchen und Festlegen dieser Eckwerte wird bisher empirisch, also
subjektiv von dem Scanner-Operateur durchgeführt. Um dabei entstehende Fehler auszuschalten,
wird
die Einrichtung gemäß Figur 2 verwendet. Diese weist eine Fernsehkamera-lO auf,
die mit CCD-Elementen bestückt ist, welche in einem vorbestimmten Datenaufnahme-Raster
angeordnet sind. Auf diese CCD-Elemente wird die Originalvorlage 1 projeziert. Das
von den CCD-Elementen gebildete Datenaufnahme-Raster ist wesentlich gröber als das
Raster des Produktions-Rasterprogramms, mit dem die Originalvorlage 1 in Figur 1
durch den Scanner 2 abgetastet wird. Die CCD-Elemente werden dann nacheinander durch
Abtastung abgefragt, und ihr Ladezustand wird als Signal einem Analyserechner 11
zugeführt. Dieser ermittelt den hellsten und den dunkelsten Punkt auf dem Original.
Das Rasterbild wird auf einem Monitor 12 angezeigt, der auch den hellsten und den
dunkelsten Punkt kennzeichnet. Das Rasterbild kann ferner durch einen Drucker 13
ausgedruckt werden, wobei ebenfalls der hellste und der dunkelste Punkt gekennzeichnet
sind.
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Damit ist dem Scanner-Operator eine objektive Möglichkeit in die Hand
gegeben, um den hellsten und den dunkelsten Punkt mit dem Scanner anzufahren und
die entsprechenden Einstellungen vorzunehmen. Ein Beispiel für ein Monitorbild,
bei dem der hellste und der dunkelste Punkt angezeigt sind, ist in Figur 5 dargestellt.
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Auf dem Monitor 11 kann ferner eine Darstellung über die Helligkeitsverteilung
gemäß Figur 6 gegeben werden.
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Mit der Helligkeitsverteilung und den flächigen Anteilen der verschiedenen
Tonwerte wird die Gradation des Bildes ermittelt. Ist ein Bild sehr hell, z.B. eine
Schnee-oder Strandaufnahme, dann benötigt man bei der Strandaufnahme bei der Reproduktion
eine lichterzeichnungsbetonte Gradation. Ist ein Bild dunkel, z.B. eine Nachtaufnahme,
dann wird eine Gradation gewählt, die die Tiefenzeichnung betont. Ist ein Original
z.B. unter- oder überbelichtet, dann muß eine kompensierende Gradation ermittelt
werden.
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Die entsprechende Kompensation kann dann an dem Korrek-
turrechner
3 der Einrichtung gemäß Figur 1 vorgenommen w e r d e n. -Das System gemäß Figur
2 kann auch für die Farbauswertung verwendet werden. Die Farbauswertung ist insofern
problematisch, als zwei unterschiedliche Farbräume und zwar der der Druckskala und
der des Originals miteinander in Korrespondenz gebracht werden müssen. Mit den Druckfarben
ist man leider nicht in der Lage, vom Kontrast und von der Farbsättigung her das
Original getreu wiederzugeben. Der relativ große Farbraum des Originals wird auf
den kleinen Farbraum der Druckfarben zusammengedrückt Die Farbraum-Modelle kann
man sich 3-dimensional als Würfel vorstellen, in dem die eine Achse X für die blaue
Druckfarbe (Cyan), die Achse Y für die rote Druckfarbe (Magenta) sowie die Achse
Z für die gelbe Druckfarbe steht. Der große Würfel der Originalfarben muß in dem
kleinen Würfel der Druckfarben komprimiert werden. Dieses Umdenken erfordert ein
sehr gut geschultes Auge und einen großen Erfahrungsreichtum. Wie schon bei der
Gradationsfestlegung ist hier für den Arbeitsvorbereitungsmann oder den Scanner-Operateur
die bekannte Fehlerquelle. Man hat zwar Meßgeräte entwickelt, die in der Lage sind,
Dias unter Farbfiltern zu messen. Die Aussage dieser Messungen ist jedoch fragwürdig,
denn man erhält zwar einen Meßwert, aber keinerlei Information über die Umsetzung
der Diafarbe zur Druckfarbe. Zur Farbauswertung wird das Original durch acht teildurchlässige
Spiegel in acht Teilstrahlen zerlegt. Jedem Spiegel ist ein Filter für ein ausgewähltes
Farbband nachgeschaltet. Hinter jedem Filter befindet sich eine Anordnung von CCD-Bauelementen
in Rasterform. Die CCD-Elemente können durch Abtastung abgefragt werden. Auf dem
Monitor 12 kann aus den aufgenommenen Meßdaten ein Geisterbild des Originales dargestellt
werden. Mit einem Curzor kann nun der Arbeitsvorbereitungs-Mann auf dem Monitor
die
gewünschte Farbstelle anfahren und den Befehl zur meßtechnischen Auswertung geben.
Die X-Y-Koordinaten der Meßdaten können aus dem Speicher geholt werden, in den die
Speicherzustände der CCD-Elemente abgespeichert worden sind. Diese Meßdaten können
dann mit den bekannten Informtionen von der Druckskala verglichen werden.
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Wo das statistische Rechenprogramm die höchste Annäherung findet,
werden die Daten dann als optimaler Lösungsvorschlag mit dem Drucker 13 ausgedruckt.
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In Figur 2 ist an den Analyserechner 11 noch eine Anzeigevorrichtung
für die Primärfarbwerte des angefahrenen Punktes angeschlossen. Aufgrund dieser
Primärfarbwerte kann der Korrekturrechner 3 in Figur 1 manuell hinsichtlich der
Farbeinstellung korrigiert werden.
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