DE3437748C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zur Erzielung einer detailreichen Halbtondarstellung von verschiedenen Arten eingegebener Bilder ist es erforderlich, eine für das jeweilige Bild geeignete optimale Gammakorrekturkurve zu wählen. So sind z. B. die in Fig. 1 gezeigten Gammakorrekturkurven a, b und c jeweils für eine Gradationskorrektur von Glanzlicht- bzw. Halbton- bzw. Schattenbildbereichen ausgelegt.

Bei einem Drucker, der eine sichtbare Darstellung eines Farbbildsignals erzeugt, ist der reproduzierbare Dichtebereich in der Regel eingeschränkt. Daher ist es vorteilhaft, für den Eingangspegel eines eingegebenen Bildsignals einen oberen Extremwert (eine Obergrenze) und/oder einen unteren Extremwert (Untergrenze) festzulegen, das Signal dementsprechend zu normieren und danach das Bildsignal zu verarbeiten. Ein eingegebenes Bildsignal besitzt jedoch äußerst selten eine gleichförmige Verteilung über den ganzen Dichte- bzw. Helligkeitsbereich. Im allgemeinen ist die Helligkeitsverteilung eines eingegebenen Bildsignals auf dunklere Bereiche oder hellere Bereiche konzentriert. Wenn die Normierung mit einem festgelegten oberen und/oder unteren Extremwert erfolgt, besitzt das Ausgabebild regelmäßig entweder im Hellbereich oder im Dunkelbereich geringe Grauwertqualität. Im Hinblick hierauf ist es vorteilhaft, den oberen und/oder unteren Extremwert entsprechend dem jeweiligen Eingangssignal einzustellen. Bei einer Einstellung von Hand unter Verwendung eines Einstellreglers oder dgl. hängt jedoch die Ausgabequalität von der Erfahrung und dem Geschick der Bedienungsperson ab, so daß nicht in allen Fällen optimale Bildqualität gewährleistet ist.

Ein dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechendes Bildverarbeitungsgerät ist aus der DE 31 07 901 A1 bekannt. Bei diesem Bildverarbeitungsgerät wird das Helligkeitshistogramm von zu verarbeitenden Fernsehbildern gewonnen und das ermittelte Helligkeitshistogramm dann an eine vorgegebene Funktion angepaßt. Die Histogrammanpassung erfolgt hierbei nach einer nichtlinearen Umsetzung. Bei dem bekannten System wird der Mittelwert des Histogramms herangezogen und die Abweichung der einzelnen Histogrammwerte von diesem Mittelwert ermittelt, um die gewünschte Umsetzung durchführen zu können.

Weiterhin ist es aus "Erfassung und maschinelle Verarbeitung von Bilddaten", H. Kazmierczak, Springer Verlag Wien-New York, 1980, S. 46, 47, bekannt, eine punktbezogene Bildverbesserung dadurch zu erreichen, daß die Summenhäufigkeitsverteilung linearisiert wird. Hierzu wird zunächst das Histogramm der relativen Intensitätshäufigkeit eines Bilds und dann dessen kumulative Häufigkeitsverteilung bestimmt. Die resultierende Summenhäufigkeitskurve wird dann in gleiche Ordinatenabschnitte unterteilt, wobei die zugehörigen Abszissenwerte, die zunächst bei sehr hoher Steigung der Summenhäufigkeitskurve dicht beieinanderliegen, in ihren Abständen vergrößert werden. Hierdurch läßt sich der Intensitätsdynamikbereich des Eingangsbildes z. B. an den Darstellungsbereich des Bildausgabegeräts anpassen.

Darüber hinaus offenbart die DE 30 47 633 A1 ein Verfahren zur automatischen Bestimmung von Farbeinstellbedingungen für ein Reproduktionsbild, bei dem die Spitzlicht- und Schattenpunkte automatisch bestimmt werden. Diese Ermittlung erfolgt z. B. hinsichtlich der Erfassung von Spitzlichtpunkten dergestalt, daß zunächst die Farbauszugsdichtesignaldaten miteinander verglichen werden, um zu erfassen, ob sie ausgeglichen sind, d. h. im wesentlichen gleiche Größe besitzen. Werden hierbei solche farbneutralen Punkte erfaßt, so werden diese mit den Umgebungsbildpunkten verglichen. Dieser Vorgang wird für das gesamte Bildfeld durchgeführt und die hierbei ermittelten Spitzlichtpunkte aufsummiert. Durch nachfolgende Verfeinerung der Vergleichswerte wird dann das Bestimmungsverfahren solange wiederholt, bis nur noch ein Spitzlichtpunkt, der dann tatsächlich den Spitzlichtpunkt darstellt, erfaßt wird. Die Detektion des Spitzlichtpunkts und auch die analog erfolgende Erfassung des Schattenpunkts erfolgt somit auf der Ebene der Bildsignaldaten, ohne daß hierfür Histogrammwerte oder eine Summenhäufigkeit eingesetzt würden. Abhängig von den erfaßten Spitzlicht- und Schattenpunkten wird die Gradation des Bilds derart korrigiert, daß eine Anpassung an das Ausgabegerät erzielt ist.

In der DE 30 47 633 A1 ist ein Verfahren zur automatischen Bestimmung von Farbeinstellbedingungen für ein Reproduktionsbild beschrieben, bei dem die Farbauszugsbildsignaldaten zur Ermittlung ihrer Verteilung in Gruppen eingeordnet werden und die Farbeinstellbedingungen entsprechend der Verteilung bestimmt werden. Hierbei ist angegeben, daß zur Gradationskorrektur die Häufigkeitsverteilung des Grünauszugdichtesignals oder die Summe der mit bestimmten Faktoren gewichteten Dichtesignale aller Farbauszüge herangezogen werden kann.

In der DE 31 01 552 A1 ist ein Bildsignalverarbeitungsverfahren beschrieben, bei dem ein Speicher eingesetzt wird, der durch das Bildsignal adressiert wird und dessen entsprechend dem Bildsignal ausgelesene Ausgangswerte einer nochmaligen Umsetzung abhängig vom reproduzierbaren Dichtebereich der Vorlage unterzogen werden. Im Speicher sind Abweichungstabellen gespeichert, die durch Berechnung von Abweichungswerten jeder Adresse in Bezug auf eine lineare charakteristische Umsetzlinie gewonnen und zur Signalkorrektur herangezogen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß eine gute störunanfällige Korrektur der eingegebenen Bilddaten ermöglicht ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgerät wird somit zumindest ein charakteristischer Wert nicht aus dem Histogramm direkt, sondern vielmehr aus dessen Summenverteilung gewonnen und dabei derart festgelegt, daß er nicht exakt mit einem der Endwerte der Summenverteilung zusammenfällt, sondern von diesem etwas abweicht. Beispielsweise können als charakteristische Grenzwerte die Werte 1% und 99% festgelegt werden. Diese von dem tatsächlichen Maximum und Minimum der Summenverteilung abweichende Festlegung der charakteristischen, den Korrekturvorgang bestimmenden Werte erlaubt somit die Ausschaltung von Störungen, die beispielsweise auf übermäßig hellen gestörten Bildpunkten oder aber auf fehlerhaft vollständig unterdrückter Helligkeitsinformation beruhen können, und die den tatsächlichen Maximal- und Minimalwert beeinflussen könnten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ermöglicht z. B. eine automatische und einwandfreie Gammakorrektur für beliebige Arten von eingegebenen Signalen, wobei Ausgabebilder mit sehr guter Grauwertqualität erzielbar sind. So kann beispielsweise die Gradation in einem Bereich eines eingegebenen Signals, der in der Häufigkeitsverteilung von Helligkeitswerten hohe Häufigkeit hat, angehoben bzw. verstärkt werden, während sie in einem Bereich mit geringer Häufigkeit der Häufigkeitsverteilung vermindert wird.

Bei eingegebenen Farbbildsignalen kann eine Gammakorrektur für jedes der Primärfarbensignale Rot, Grün oder Blau derart erfolgen, daß die Gradation eines Bereichs verstärkt wird, bei dem bei der Häufigkeitsverteilung der Helligkeitswerte eine hohe Häufigkeit auftritt, während sie in einem Bereich verringert wird, bei dem bei der Häufigkeitsverteilung geringe Häufigkeit vorliegt; dadurch kann ein Ausgabebild mit hervorragender Grauwert- bzw. Gradationsqualität für jede der Primärfarben Rot, Grün und Blau erzeugt werden.

Durch das automatische und einwandfreie Einstellen eines oberen und/oder eines unteren Extremwerts für die Normierung eines eingegebenen Bildsignals ist eine Normierung möglich, ohne daß Erfahrung oder Übung der Bedienungsperson erforderlich ist.

Weiterhin kann für jedes Primärfarbensignal eines eingegebenen Bildsignals ein oberer und/oder ein unterer Extremwert eingestellt und automatisch der Farbausgleich bei einem jeweiligen Eingabebild ohne Farbgleichgewicht derart korrigiert werden, daß die Normierung einer jeweiligen Farbkomponente nicht die Normierung anderer Farbkomponenten beeinträchtigt; dadurch wird die Erzeugung naturgetreuer bzw. natürlich wirkender Bilder ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine grafische Darstellung bekannter Kurven zur Gammakorrektur von Bildsignalen,

Fig. 2 eine grafische Darstellung, die ein Histogramm von Helligkeitswerten eines eingegebenen Bildsignals und eine Summenkurve hierfür zeigt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgeräts,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Berechnen einer Helligkeitsverteilung und einer Summenhelligkeitsverteilung bei dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 und 6 Ablaufdiagramme der Berechnung der Helligkeitsverteilung und der Summenhelligkeitsverteilung bei der in Fig. 4 gezeigten Einrichtung,

Fig. 7 eine Funktionsblockdarstellung zur Erläuterung der Funktion des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 8A, 8B und 8C grafische Darstellungen, die Histogramme aus Helligkeitswerten und dementsprechende Summenkurven für jedes von drei Primärfarbensignalen zeigen,

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm der Berechnung der Helligkeitsverteilung für jedes der drei Primärfarbensignale,

Fig. 10 eine Funktionsblockdarstellung zur Erläuterung der Funktion eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgeräts,

Fig. 11A, 11B und 11C grafische Darstellungen, die Helligkeitsverteilungen und deren Summenkurven bei Konzentrationen von Eingangssignalen in einem Halbtonbildbereich, einem Dunkelbildbereich bzw. einem Hellbildbereich zeigen,

Fig. 12A, 12B und 12C grafische Darstellungen, die Helligkeitsverteilungen bei der Normierung der Eingangswerte der in den Fig. 11A, 11B und 11C dargestellten Eingangssignale zeigen,

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung für das Einstellen eines oberen und eines unteren Extremwerts für ein eingegebenes Bildsignal entsprechend einer Summenhelligkeitsverteilung,

Fig. 14 eine Funktionsblockdarstellung zur Erläuterung der Funktion eines dritten Ausführungsbeispiels des Bildverarbeitungsgeräts,

Fig. 15 eine Funktionsblockdarstellung zur Erläuterung der Funktion eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgeräts,

Fig. 16A, 16B und 16C grafische Darstellungen, die Helligkeitsverteilungen und deren Summenkurven für jedes von drei Primärfarbensignalen zeigen, und

Fig. 17A, 17B und 17C grafische Darstellungen, die Helligkeitsverteilungen bei der Normierung der Eingangswerte für jedes der drei Primärfarbensignale zeigen.

Fig. 2 zeigt eine (durch eine ausgezogene Linie dargestellte) Häufigkeitsverteilung und deren (durch eine gestrichelte Linie dargestellte) Summenkurve bei Helligkeitswerten eines eingegebenen Bildsignals. In diesem Fall ist der Helligkeitswert in Werte von 0 bis 255 digitalisiert, während die Häufigkeit auf Werte von 0 bis 255 normiert ist. Die Summenhäufigkeit ist in Prozenten angegeben. Aus dieser grafischen Darstellung ist ersichtlich, daß in einem Bereich großer Häufigkeit die Steilheit bzw. Steigung der Summenkurve groß ist. In einem Bereich geringer Häufigkeit ist die Steilheit der Summenkurve gemäßigt. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät wird diese Eigenheit genutzt und diese Summenkurve als Gammakorrekturkurve herangezogen.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels des Bildverarbeitungsgeräts. Ein Farbdecodierer 1 teilt ein eingegebenes Bildsignal wie beispielsweise ein NTSC-Signal in drei Primärfarbensignale R für Rot, G für Grün und B für Blau (als additive Primärfarben) auf und schreibt die Signale R, G und B für ein Vollbild in ein zur Bildaufzeichnung oder Rasteraufzeichnung geeignetes Material wie beispielsweise einen Raster- bzw. Bildspeicher 2 ein. Als Bildspeicher können verschiedene Medien benutzt werden. Beispielsweise kann bei einer analogen Bildaufzeichnung eine Laserspeicherscheibe, ein Videoband oder eine Magnetspeicherscheibe verwendet werden. Zur digitalen Aufzeichnung kann nach einer Analog/Digital-Umsetzung eine Magnetspeicherscheibe wie eine Diskette oder ein Magnetband benutzt werden. In jedem Fall kann ein Medium benutzt werden, das die Wiedergabe effektiver Bildelementedaten für ein Vollbild bzw. Teilbild an eine Bildaufbereitungsschaltung 3 ermöglicht. Die Bildaufbereitungsschaltung 3 berechnet eine Helligkeitsverteilung der in dem Bildspeicher 2 aufgezeichneten Daten, bildet eine Summenhelligkeitsverteilungskurve und führt entsprechend der Summenhelligkeitsverteilungskurve eine Gammakorrektur aus. Die Fig. 4 bis 7 zeigen Einzelheiten dieser Aufbereitung. Diese Verarbeitung kann nicht nur durch die Bildaufbereitungsschaltung 3, sondern stattdessen auch durch eine nachfolgend beschriebene Systemsteuereinheit 6 ausgeführt werden. Die Bildaufbereitungsschaltung 3 setzt die Signale R, G und B in Primärfarbensignale Y für Gelb, M für Magenta und C für Cyan zur subtraktiven Farbmischung um. Ferner wird von Bildaufbereitungsschaltung 3 durch Farbrücknahme (UCR) ein Schwarzsignal BK erzeugt und eine Maskierung für das Unterdrücken einer Trübung verwendeter Tinten ausgeführt.

Eine Kopftreiberschaltung 4 führt eine Spannungsumsetzung entsprechend den von der Bildaufbereitungsschaltung 3 abgegebenen Signalen bzw. Dichtedaten Y für Gelb, M für Magenta, C für Cyan und BK für Schwarz aus. Die umgesetzten Spannungen werden an einen Druckkopf 5 angelegt.

Die Systemsteuereinheit 6 führt die Zeitsteuerung für das Anlegen der Spannung an den Druckkopf 5, die Zeitsteuerung der jeweiligen Einheiten gemäß Fig. 3 und eine Steuerung eines Schlittenmotors 7 für die Kopfbewegung und eines Zeilenvorschubmotors 8 für den Transport eines Aufzeichnungsmaterials aus.

Bei diesem Gerät wird ein eingegebenes Bildsignal mittels des Farbdecodierers 1 in die Primärfarbensignale R, G und B aufgeteilt. Diese Signale werden dann in digitale Daten mit Werten von 0 bis 255 umgesetzt. Die digitalen Daten werden in den Bildspeicher 2 eingespeichert. Wenn für die digitalen Daten R=G=B=255 gilt, bedeuten diese Daten "Weiß". Je größer der digitale Datenwert ist, umso heller ist der entsprechende Bildbereich. Eine Helligkeit U des eingegebenen Bildsignals ergibt sich beispielsweise durch

U = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B

und hat einen Wert von 0 bis 255. Wenn nach dieser Gleichung für ein Vollbild die Helligkeitswert- bzw. Helligkeitsverteilung für 640×480 Punkte eines NTSC-Signals berechnet wird, wird ein Häufigkeitsdiagramm bzw. Histogramm gemäß der Darstellung durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 erzielt. Wenn das Histogramm für die Bilddaten aufaddiert bzw. summiert wird, wird eine Summenhelligkeitsverteilungskurve gemäß der Darstellung durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 erzielt.

In Fig. 2 sind auf der Abszisse U für die Summenhelligkeitsverteilungskurve Werte von 0 bis 255 als Helligkeitswert des Eingangssignals aufgetragen, während auf der Ordinate V Werte 0 bis 255 für die Häufigkeit aufgetragen sind. Wenn eine Normierung auf diese Weise vorgenommen wird, wird eine diese Kurve darstellende Gleichung erzielt. Wenn eine solche Funktion mit V=F (U) dargestellt wird, kann V als ein Wert berechnet werden, der durch Gammaumsetzung bzw. Gammakorrektur des Helligkeitswerts des Eingangssignals erzielt wird. In der Praxis wird diese Funktion als eine Tabelle in der Bildaufbereitungsschaltung 3 oder der Systemsteuereinheit 6 gespeichert. Durch das Abrufen dieser Tabelle kann jeweils ein Helligkeitswert für die Ausgabe berechnet werden. Multiplikationen, Additionen, Tabellenumsetzungen oder dergleichen für das Ausführen dieser Verarbeitung können auf einfache Weise dadurch herbeigeführt werden, daß in die Bildaufbereitungsschaltung 3 oder die Systemsteuereinheit 6 eine Einrichtung mit Rechenfunktion wie ein Mikrocomputer eingebaut wird.

Bei dem Ausdrucken eines eingegebenen Bildsignals kann für jedes eingegebene Bildsignal eine Sammel(Summen-)-Helligkeitsverteilungskurve gebildet und der Ausdruck gemäß dieser vorgenommen werden. Damit kann die Gammakorrektur in geeigneter Weise entsprechend dem eingegebenen Bildsignal abgewandelt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Summenhelligkeitsverteilungskurve gemeinsam für die Daten R, G und B verwendet. Daher kann ein Ausgabebild mit hervorragender Grauwert- bzw. Gradationsqualität über den ganzen Bildbereich bei gutem Farbausgleich erzielt werden.

Ein oberer und/oder unterer Extremwert oder Grenzwert für die eingegebenen Daten wird entsprechend der kumulativen bzw. Summenhelligkeitsverteilung eingestellt, und es können Daten verwendet werden, die durch Normierung gemäß dem eingestellten Extremwert bzw. Grenzwert erzielt werden.

Ein Beispiel für eine Einrichtung zum Berechnen der Helligkeitsverteilung und der Summenhelligkeitsverteilung bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 4 bis 7 beschrieben.

Fig. 4 zeigt als Beispiel für die Einrichtung zum Berechnen der Helligkeitsverteilung und der Summenhelligkeitsverteilung Einzelheiten der Bildaufbereitungsschaltung 3. In der Bildaufbereitungsschaltung 3 können eine Zentraleinheit (CPU) für Verarbeitungsvorgänge wie Multiplikationen, Additionen und Tabellenumsetzungen sowie der Zentraleinheit zugehörige andere Einheiten wie ein Festspeicher (ROM), ein Schreib/Lesespeicher (RAM) usw. eingebaut sein. Alternativ können diese Einheiten in die Systemsteuereinheit 6 eingegliedert sein, die die Funktion der Bildaufbereitungsschaltung 3 steuert. Bei der folgenden Beschreibung ist jedoch angenommen, daß diese Einheiten einschließlich der Zentraleinheit in die Bildaufbereitungsschaltung 3 eingegliedert sind.

Gemäß Fig. 4 wird ein eingegebenes Farbbildsignal mittels des Farbdecodierers 1 in die Primärfarbensignale R, G und B aufgeteilt. Die Signale R, G und B werden durch Analog/Digital- bzw. A/D-Wandler 9 in 8-Bit-Daten (für Werte 0 bis 255) umgesetzt und in Bildeinheiten aus jeweils 480 (Vertikal-) ×640 (Horizontal-) Bildelementen in den Bildspeicher 2 eingespeichert. Die Daten des Bildspeichers 2 werden über Parallel-Eingabe/Ausgabe-Einheiten 3 A einer Zentraleinheit 3 B zugeführt. In dem Bildspeicher 2 können die Bildelementedaten beliebig durch Adressieren mit einer Adresse (x, y) eingeschrieben oder ausgelesen werden. Die Daten in dem Bildspeicher 2 sind R-Daten (x, y), G-Daten (x, y) und B-Daten (x, y) für die Komponenten Rot bzw. R, Grün bzw. G und Blau bzw. B. Die Adressenwerte x und y dieser Daten stellen die x- bzw. y-Koordinaten in der x-y-Koordinatenebene mit x=1 bis 640 und y=1 bis 480 dar. Die Daten für die Häufigkeitsverteilung der Helligkeitswerte und die Daten für die normierte kumulative bzw. Summenhäufigkeitsverteilung werden in einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 3 C eingespeichert. Ein Festspeicher (ROM) 3 D speichert ein Programm usw. Die Kopftreiberstufe 4 kann die gleiche wie die in Fig. 3 gezeigte sein. In der Kopftreiberstufe 4 sind für jedes Signal Y, M, C und BK jeweils Digital/Analog-Wandler und Verstärker für das Anlegen entsprechender Spannungen an den Druckkopf 5 angeordnet.

Anhand Fig. 5 wird der Ablauf der Berechnung der Helligkeitsverteilung für ein Vollbild erläutert. In Fig. 5 gibt die Helligkeitsverteilung (mit Werten 0 bis 255) die Häufigkeit des der A/D-Umsetzung unterzogenen Helligkeitswerts (von 0 bis 255) an. Diese Daten werden in den Arbeitsspeicher 3 C gemäß Fig. 4 eingespeichert. Bei einem Schritt 101 wird ein Datenbereich gelöscht, der Daten speichert, welche die Häufigkeit V darstellen. Bei einem Schritt 102 wird eine Schleifendurchlaufzählung für die x-Richtung und die y-Richtung über die ganze Bildfläche begonnen. Bei einem Schritt 103 wird ein Helligkeitswert U mit den in dem Block für den Schritt 103 dargestellten Gleichungen gemäß den Signalen R, G und B bzw. den Daten hierfür berechnet. Bei einem Schritt 104 wird die Helligkeitsverteilung bzw. die Häufigkeit für den Helligkeitswert um "1" aufgestuft. Bei einem Schritt 105 wird die Schleifendurchlaufzählung für die y-Richtung ausgeführt. Wenn bei einem Schritt 106 ermittelt wird, daß y größer als 480 ist, wird bei einem Schritt 107 die Schleifendurchlaufzählung für die x-Richtung ausgeführt. Wenn bei einem Schritt 108 ermittelt wird, daß x größer als 640 ist, wird das Programm für die Berechnung der Helligkeitsverteilung für ein Vollbild beendet. Bei einem Schritt 109 wird wieder die Schleifendurchlaufzählung für die y-Richtung eingeleitet.

Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm für die Berechnung der kumulativen bzw. Summenhelligkeitsverteilungskurve aus den bei der vorstehend beschriebenen Verarbeitung erzielten Daten für die Helligkeitsverteilung. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät zur Bildsignalaufbereitung wird gemäß den vorangehenden Ausführungen die mit der Verarbeitung gemäß Fig. 6 berechnete Summenhelligkeitsverteilungskurve als Gammakorrekturkurve bzw. Gradationskorrekturkurve verwendet.

Gemäß Fig. 6 wird bei Schritten 201 bis 206 ein Summenhäufigkeitssteigungswert bzw. Gammawert (von 0 bis 255) der Helligkeitsverteilung berechnet. Bei Schritten 207 bis 210 wird der Summenhäufigkeitsgammawert auf einen der Werte 0 bis 255 normiert. Der Gammawert γ (255) stellt die gesamte Summenhäufigkeit dar und entspricht für die vorstehend beschriebene Anzahl von Bildelementen 640×480. Die normierten Gammawerte (0 bis 255) werden als Tabelle in den Arbeitsspeicher 3 C eingespeichert (siehe Schritt 208). Danach kann die Gammaumsetzung bzw. Gammakorrektur durch Tabellenumsetzung als "Ausgangssignal=γ (Eingangssignal)" ausgeführt werden. Aus Eingangssignal ist hierbei der Datenwert (0 bis 255) in dem Bildspeicher 2 bezeichnet, während als Ausgangssignal der normierte Wert (0 bis 255) bezeichnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Gammakorrektur durch diese Umsetzung gemeinsam für die Primärfarbensignale R, G und B.

Gemäß Fig. 6 wird bei dem Schritt 201 in dem Arbeitsspeicher 3 C der Datenbereich gelöscht, in dem der Summenhäufigkeitsgradationswert bzw. -gammawert γ (als Wert 0 bis 255) gespeichert ist. Bei dem Schritt 202 wird eine Anfangsvorbereitung der Summenhäufigkeitsverteilung vorgenommen, nämlich eine der Helligkeitsverteilung "0" entsprechende Häufigkeit V (0) eingestellt. Bei einem Schritt 203 wird die Anfangsvorbereitung für die Zählung von Schleifendurchläufen D vorgenommen. Bei dem Schritt 204 wird zu der Summenhäufigkeit für den unmittelbar vorhergehenden Schleifendurchlauf, nämlich zu γ (D) die Helligkeitsverteilung bzw. die Häufigkeit des Auftretens des Helligkeitswerts bei der gerade durchlaufenen Schleife addiert. Bei dem Schritt 205 wird der Durchlaufzählstand D um "1" aufgestuft. Diese Schritte werden wiederholt, bis D größer als 255 wird (Schritt 206).

Die Normierung erfolgt folgendermaßen: Bei dem Schritt 207 wird die Zählung der Schleifendurchläufe D vorbereitet. Bei dem Schritt 208 erfolgt die Berechnung für die Normierung. Bei dem Schritt 209 wird die Durchlaufzählung D um "1" aufgestuft. Diese Schritte werden wiederholt, bis D größer als 255 wird (Schritt 210).

Fig. 7 ist eine Funktionsblockdarstellung der Einrichtung für das Berechnen der Helligkeitsverteilung und der Summenhelligkeitsverteilung bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel wird ein Häufigkeitsdiagramm bzw. Histogramm aus den Helligkeitswerten des eingegebenen Bildsignals erzeugt. Entsprechend der Summenhelligkeitsverteilungskurve als Summenkurve des Histogramms wird eine gemeinsame bzw. gleiche Gammakorrektur für die Primärfarbensignale R, G und B ausgeführt. Die erfindungsgemäße Gestaltung ist jedoch auf gleichartige Weise auch in Fällen anwendbar, bei denen ein Histogramm nur für eine einzige Farbe (wie beispielsweise das Signal R) oder für zwei beliebige Farben (wie beispielsweise für die Signale R und G) erzeugt wird und/oder entsprechend den durch Aufaddieren der Histogrammwerte erzielten Summenhelligkeitsverteilungskurven die Gammakorrektur in gleicher Weise für jede Primärfarbe oder für eine ausgewählte Farbe oder für zwei ausgewählte Farben ausgeführt wird. Wenn die erfindungsgemäße Gestaltung bei einem Schwarz/Weißdrucker verwendet wird, kann die vorstehend beschriebene Verarbeitung ausgeführt werden, falls ein Helligkeitssignal als Eingangssignal in einem Aufzeichnungsträger wie einem Bildspeicher gespeichert wird.

Gemäß der vorstehenden Erläuterung wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel zur Bildsignalaufbereitung ein Histogramm aus Helligkeitswerten eines eingegebenen Signals berechnet und aus dem Histogramm eine Summenhelligkeitsverteilungskurve berechnet. Unter Verwendung dieser Summenhelligkeitsverteilungskurve als Gammakorrekturkurve wird eine Gammakorrektur ausgeführt. Dadurch kann ein Bildbereich mit einer großen Informationsmenge Grauwert- bzw. Gradationsqualität erhalten. Es wird die Gradation in einem Bildbereich verstärkt, in dem bei der Helligkeitswerthäufigkeitsverteilung eine große Häufigkeit der Helligkeitswerte auftritt, während die Gradation in einem Bildbereich vermindert wird, bei dem eine geringe Häufigkeit vorliegt. Daher kann bei einem dunklen Bild eine Wirkung erzielt werden, die gleichartig der Wirkung ist, die mit einer Steigerung des Grauwerts bzw. der Gradation eines Schattenbereichs erzielbar ist. Im Falle eines hellen Bilds kann eine Wirkung erzielt werden, die der Wirkung gleichartig ist, welche mit einer Verstärkung in einem Glanzlichtbereich erzielbar ist; dadurch wird ein Ausgabebild mit guter Grauwert- bzw. Gradationsqualität erzielt.

Das beschriebene Gerät kann bei der Bildsignalaufbereitung eine automatische und lückenlose Gammakorrektur des eingegebenen Bildsignals ausführen und ein Ausgabebild mit guter Grauwert- bzw. Gradationsqualität liefern, ohne daß Fehler bzw. Verfälschungen auftreten oder eine erfahrene Bedienungsperson benötigt wird.

Die Fig. 8A, 8B und 8C zeigen jeweils mit ausgezogenen Linien dargestellte Häufigkeitsdiagramme bzw. Histogramme von Helligkeitswerten und dementsprechende, durch gestrichelte Linien dargestellte Summenkurven für jedes von Primärfarbensignalen R, G und B, die nach dem Verfahren subtraktiver Farbmischung erzielt werden. In diesem Fall sind die Helligkeitswerte U zu Werten 0 bis 255 digitalisiert, während die Häufigkeitsverteilung bzw. Häufigkeit V zu Werten 0 bis 255 digitalisiert ist. Die Summenhäufigkeit ist in Prozenten ausgedrückt. Aus diesen Figuren ist ersichtlich, daß in einem Bereich großer Häufigkeit die Summenkurve steil ansteigt. In einem Bereich geringer Häufigkeit ist der Anstieg bzw. die Steilheit der Summenkurve gemäßigt. Bei dem erfindungsgemäßen Gerät wird diese Eigenschaft genutzt und die Summenkurve als Gammakorrekturkurve für jede Primärfarbe eingesetzt.

Das zweite Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel.

Anhand Fig. 9 wird nachstehend der Ablauf der Berechnung der Helligkeitsverteilung für jedes der Signale R, G und B für ein Vollbild beschrieben. In Fig. 9 sind als Rot-, Grün- und Blau-Verteilungen (mit Werten von 0 bis 255) jeweils die Häufigkeiten V für einen jeweiligen, der A/D-Umsetzung unterzogenen Helligkeitswert U (von 0 bis 255) angegeben. Die Daten dieser Häufigkeiten V werden in den Arbeitsspeicher 3 C eingespeichert. Bei einem Schritt 101′ wird der Datenbereich gelöscht, in dem Daten gespeichert sind, welche die Häufigkeit V darstellen. Bei einem Schritt 102′ wird die Schleifendurchlaufzählung in x- und y-Richtung für den ganzen Bildbereich bzw. das ganze Raster eingeleitet. Bei einem Schritt 103′ werden die Helligkeitswerte U für die jeweiligen Signale R, G und B berechnet. Bei einem Schritt 104′ werden die Häufigkeitswerte VR, VG und VB für die Signale R, G bzw. B jeweils um "1" aufgestuft. Bei einem Schritt 105′ wird die Schleifendurchlaufzählung für die y-Richtung ausgeführt. Wenn bei einem Schritt 106′ ermittelt wird, daß y größer als 480 ist, wird bei einem Schritt 107′ die Schleifendurchlaufzählung für die x-Richtung ausgeführt. Wenn bei einem Schritt 108′ ermittelt wird, daß x größer als 640 ist, wird die Verarbeitung zum Berechnen der Helligkeitsverteilung für ein Vollbild beendet. Bei einem Schritt 109′ wird die Schleifendurchlaufzählung für die y-Richtung erneut begonnen.

Der Programmablauf für das Berechnen der Summenhelligkeitsverteilungskurven für die bei dem in Fig. 9 gezeigten Progammablauf berechneten Verteilungen bzw. Häufigkeiten R, G und B ist der gleiche wie der in Fig. 6 gezeigte. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird gemäß der vorangehenden Beschreibung die in Fig. 6 dargestellte Verarbeitung für jedes der Farbsignale R, G und B ausgeführt, wonach die Summenhelligkeitsverteilungskurven für die jeweiligen Signale R, G und B als Gammakorrekturkurven für die entsprechenden Farbsignale benutzt werden.

Fig. 10 zeigt eine Funktionsblockdarstellung der Einrichtung für das Berechnen der Helligkeitsverteilung und der Summenhelligkeitsverteilung gemäß dem in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird gemäß der vorstehenden Beschreibung ein Histogramm der Helligkeitswerte für jedes Primärfarbensignal berechnet und aus diesem Histogramm eine Summenhelligkeitsverteilungskurve berechnet. Die berechnete Summenhelligkeitsverteilungskurve wird als Gammakorrekturkurve eingesetzt. Daher kann in einem Bereich mit großer Informationsmenge ein Bild mit guter Grauwert- bzw. Gradationsqualität erzielt werden. Ferner wird in einem Bildbereich mit hoher Häufigkeit der Helligkeitswerthäufigkeitsverteilung für das jeweilige Primärfarbensignal R, G und B der Grauwert bzw. die Gradation verstärkt, während der Grauwert bzw. die Gradation in einem Bildbereich mit geringer Häufigkeit verringert werden kann. Im Falle eines dunklen Bilds wird eine Wirkung erzielt, die mit einer Steigerung des Grauwerts bzw. der Gradation in einem Schattenbereich vergleichbar ist. Im Falle eines hellen Bilds wird eine Wirkung erzielt, die mit einer Verstärkung in einem Glanzlichtbereich vergleichbar ist; dadurch ergibt sich ein Ausgabebild mit hervorragender Gradationsqualität für jede Primärfarbe.

Darüber hinaus führt das zweite Ausführungsbeispiel eine automatische und lückenlose Gammakorrektur für jede beliebige Art von eingegebenen Bildsignalen aus und liefert ein Ausgabebild mit guter Gradationsqualität, ohne daß irgendwelche Fehler bzw. Verfälschungen auftreten und ohne daß eine erfahrene Bedienungsperson nötig ist.

Wenn für jedes Primärfarbensignal R, G und B die Gammakorrektureigenschaften vorgewählt werden, kann der Grauwert bzw. Gradationsbereich für jede Farbe erweitert werden. Beispielsweise kann bei einem Bild einer Sonnenuntergangsszene, bei dem die Rotkomponente verstärkt ist, die Rotkomponente automatisch abgeschwächt werden. Auf diese Weise kann bei einem Eingabebild mit Farbungleichgewicht automatisch der Farbausgleich korrigiert werden.

Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel wurden die Gammakorrekturkurven eingestellt. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel werden jedoch für ein eingegebenes Signal ein oberer Extremwert bzw. Grenzwert und ein unterer Extremwert bzw. Grenzwert vorgewählt, wonach das eingegebene Signal innerhalb des Bereichs zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert normiert wird. Das Gerät gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel kann gemäß der Darstellung in den Fig. 3 und 4 gestaltet werden.

Anhand der Fig. 11A bis 11C und 12A bis 12C wird eine Verarbeitung für das Einstellen oberer und unterer Grenzwerte für ein eingegebenes Signal in der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung beschrieben. Jedes eingegebene Bildsignal wird mittels des Farbdecodierers 1 in die Signale R, G und B aufgeteilt und in digitale Datenwerte 0 bis 255 umgesetzt, die in den Bildspeicher 2 eingespeichert werden. Wenn für die Werte R=G=B=255 gilt, wird damit "Weiß" angezeigt. Je höher der Wert des jeweiligen Farbsignals ist, umso heller ist die entsprechende Farbkomponente. Ein Helligkeitssignal Y₀ des eingegebenen Bildsignals wird beispielsweise folgendermaßen gebildet:

Y₀ = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B

Wenn die Helligkeitswerte über den ganzen Bereich eines Vollbilds bzw. Rasters eines aufzuzeichnenden Bilds, nämlich beispielsweise für 640×480 Punkte im Falle eines NTSC-Signals berechnet werden, werden die in den Fig. 11A bis 11C durch ausgezogene Linien dargestellten Kurven erzielt. Es ist ersichtlich, daß die Fig. 11A, 11B und 11C Fälle darstellen, bei welchen die Helligkeitsverteilung bzw. die größte Häufigkeit in einen Halbtonbereich, einen Dunkelbereich bzw. einen Hellbereich versetzt ist. Wenn die Summenhelligkeitsverteilungen jeweils durch das Aufaddieren der jeweiligen Häufigkeiten beginnend von dem dunklen Bildbereich an ermittelt werden, werden jeweils die in den Fig. 11A bis 11C durch die gestrichelten Linien dargestellten Kurven erzielt. In den Fig. 11A bis 11C stellen ein unterer und ein oberer Extremwert bzw. Grenzwert auf der Abszisse jeweils 1% bzw. 99% des gesamten Summenhäufigkeitswerts dar. In den Fig. 12A bis 12C sind jeweils Kurven gezeigt, die durch Normierung der in den Fig. 11A bis 11C gezeigten Helligkeitskurven auf Werte 0 bis 255 in dem Bereich zwischen dem oberen und dem unteren Grenzwert erzielt werden. Obgleich die Helligkeitsverteilungen für jedes der Signale R, G und B auf die vorstehend beschriebene Weise normiert werden, wird hier zur Vereinfachung nur die Normierung der Helligkeitsverteilung für das Helligkeitssignal dargestellt.

Aus dem Vergleich zwischen den Fig. 11A und 12A ist es ersichtlich, daß bei der Normierung für ein Bild mit einer im Halbtonbereich betonten Helligkeitsverteilung das Bild in ein solches mit offensichtlich guter Grauwert- bzw. Gradationsqualität umgesetzt wird. Auf gleichartige Weise wird dann, wenn ein Bild mit einer Helligkeitsverteilung normiert wird, die gemäß Fig. 11B zu dem Dunkelbereich hin versetzt ist, gemäß Fig. 12B ein Bild mit einer breiteren Helligkeitsverteilung und mit guter Gradationsqualität erzielt. Schließlich wird bei dem Normieren eines Bilds mit einer gemäß Fig. 11C zu dem Hellbereich hin versetzten Helligkeitsverteilung ein Bild mit guter Gradationsqualität gemäß Fig. 12C erzielt.

Wenn der vorstehend beschriebene untere Grenzwert 5% oder mehr beträgt, wird der Dunkelbereich vollständig dunkel. Wenn andererseits der obere Grenzwert 95% oder weniger beträgt, wird der Hellbereich leer. In Anbetracht dessen werden der obere und der untere Grenzwert der Summenhelligkeitsverteilungskurve vorzugsweise auf ungefähr 99 bis 97% bzw. ungefähr 1 bis 3% festgelegt.

Nachstehend wird das Verfahren für das Einstellen des oberen und des unteren Extremwerts bzw. Grenzwerts beschrieben. Die Helligkeitsverteilung wird entsprechend den gleichen Schritten wie bei dem in Fig. 5 gezeigten Ablauf berechnet.

Fig. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm für die Berechnung eines oberen und eines unteren Grenzwerts für ein eingegebenes Signal aus der bei der vorstehend beschriebenen Verarbeitung ermittelten Helligkeitsverteilung. Gemäß Fig. 13 wird bei Schritten 301 bis 306 die Summenhäufigkeit der Helligkeitsverteilung, nämlich der kumulative bzw. Summenwert (von 0 bis 255) berechnet. Bei Schritten 307 bis 315 werden der obere und der untere Grenzwert für das eingegebene Signal berechnet. In diesem Fall stellt "255" die gesamte Summenhäufigkeit dar und entspricht 640×480 für die vorstehend genannte Anzahl der Bildelemente. Der obere und der untere Grenzwert werden jeweils auf mehr als 99% bzw. weniger als 1% der gesamten Summenhäufigkeit der Helligkeitsverteilung gewählt. Im einzelnen wird der untere Grenzwert bzw. die Untergrenze dadurch ermittelt, daß ausgehend von dem niedrigeren Wert der Summenhäufigkeit bzw. des Summenwerts (für eine Schleifendurchlaufanzahl D) nach einem Helligkeitswert gesucht wird, bei dem der Summenwert 1% oder mehr der gesamten Summenhäufigkeit wird. Gleichermaßen wird der obere Grenzwert bzw. die obere Grenze dadurch ermittelt, daß ausgehend von dem oberen Wert des Summenwerts (der Schleifendurchlaufzahl D) nach einem Helligkeitswert gesucht wird, bei dem der Summenwert zu 99% oder weniger der gesamten Summenhäufigkeit wird. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel werden die Obergrenze und die Untergrenze, die bei dieser Verarbeitung erzielt werden, für die Signale R, G und B gemeinsam als Obergrenze bzw. Untergrenze eingesetzt.

Gemäß Fig. 13 wird bei einem Schritt 301 in dem Arbeitsspeicher 3 C der Datenbereich gelöscht, in dem der Summenwert (von 0 bis 255) gespeichert ist. Bei einem Schritt 302 erfolgt die Anfangsvorbereitung der Summenhäufigkeitsverteilung bzw. des Summenwerts, nämlich durch Einstellen der Häufigkeit "0" der Helligkeit. Bei einem Schritt 303 wird die Zählung der Schleifendurchläufe D eingeleitet. Bei einem Schritt 304 wird die Helligkeitsverteilung, nämlich die Häufigkeit des Auftretens des entsprechenden Helligkeitswerts bei der gerade durchlaufenen Schleife zu dem Summenwert bzw. der Summenhäufigkeit (für den Durchlauf), nämlich zu der Summenhäufigkeit aus dem unmittelbar vorangehenden Schleifendurchlauf addiert. Bei einem Schritt 305 wird der Schleifendurchlaufzählstand D um "1" aufgestuft. Dieser Ablauf wird wiederholt, bis (bei einem Schritt 306) D<255 ermittelt wird.

Zum Ermitteln der Obergrenze und der Untergrenze werden diese bei einem Schritt 307 vorbereitet. Bei einem Schritt 308 wird die Schleifendurchlaufzählung für die Ermittlung der Untergrenze begonnen. Bei Schritten 309 und 310 wird folgende Berechnung ausgeführt:

Summenwert (D)/Summenwert (255).

Wenn der berechnete Wert kleiner als 0,01 ist, wird der Schleifendurchlaufzählstand in Einheiten "1" aufgestuft. Dieser Vorgang wird wiederholt. Wenn der berechnete Wert 0,01 oder größer wird, wird als Untergrenze der unmittelbar vorangehende Schleifendurchlaufzählstand D eingesetzt (Schritt 311). Bei einem Schritt 312 wird der Schleifendurchlaufzählstand D zum Berechnen der Obergrenze vorbereitet. Bei Schritten 313 und 314 wird der vorangehend beschriebene Vorgang wiederholt, solange der Rechenwert größer als 0,99 ist. Wenn der berechnete Wert 0,99 oder kleiner wird, wird der unmittelbar vorangehende Schleifendurchlaufzählstand D als Obergrenze eingesetzt (Schritt 315).

Das Normieren des eingegebenen Bildsignals gemäß den vorstehend beschriebenen oberen und unteren Grenzwerten kann folgendermaßen vorgenommen werden:

{(X - Untergrenze)/(Obergrenze - Untergrenze)} × 255,

wobei X der Datenwert (von 0 bis 255) in dem Bildspeicher 2 ist (Fig. 3 und 4); dadurch wird das Eingangssignal auf einen Wertebereich von 0 bis 255 normiert. Wenn diese Verarbeitung für jede Primärfarbe ausgeführt wird, erfolgt die Normierung an einem jeden Primärfarbensignal.

Die in Fig. 3 gezeigte Bildaufbereitungsschaltung 3 hat gemäß den vorstehenden Ausführungen die folgenden Funktionen: Es werden die Schritte 301 bis 306 nach Fig. 13 ausgeführt, um die Summenhelligkeitsverteilungskurve für jedes Primärfarbensignal eines eingegebenen Signals zu berechnen, welches dann auf die vorstehend beschriebene Weise in einem Bereich zwischen der Obergrenze und der Untergrenze normiert wird. Danach wird die Gammakorrektur für jede Primärfarbe unter Verwendung dieser Summenhelligkeitsverteilungskurven als Gammakorrekturkurven ausgeführt. Auf diese Weise kann ein Bildbereich, der eine große Informationsmenge enthält, mit einer guten Gradationsqualität reproduziert werden. Ein Bildbereich mit hoher Häufigkeit der Häufigkeitsverteilung der Helligkeitswerte wird automatisch betont bzw. verstärkt, während ein Bildbereich mit geringer Häufigkeit automatisch abgeschwächt bzw. herabgesetzt wird. Im Falle eines dunklen Bilds wird eine Wirkung erzielt, die der Wirkung gleichartig ist, welche durch eine Grauwert- bzw. Gradationssteigerung im Schattenbereich erzielbar ist. Im Falle eines hellen Bilds kann eine Wirkung erzielt werden, welche durch eine Grauwert- bzw. Gradationssteigerung eines Glanzlichtbereichs erzielbar ist. Infolgedessen kann ein Reproduktionsbild mit hervorragender Qualität der Gesamtgradation erzielt werden.

Fig. 14 zeigt eine Funktionsblockdarstellung der Einrichtung für das Berechnen der Obergrenze und/oder der Untergrenze eines eingegebenen Signals bei dem dritten Ausführungsbeispiel. In Fig. 14 ist mit "Unter/Obergrenze" zum Ausdruck gebracht, daß eine der Grenzen oder beide Grenzen eingestellt bzw. gewählt werden.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Summenhelligkeitsverteilungskurve für jedes Primärfarbensignal ermittelt. Es werden für das jeweilige Primärfarbensignal R, G und B die Obergrenze und die Untergrenze eingestellt, wonach die Normierung des eingegebenen Signals in dem Bereich zwischen der Obergrenze und der Untergrenze vorgenommen wird. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das Gerät in gleichartiger Weise auch so arbeiten kann, daß nur eine der Grenzen gewählt wird und die Normierung unter Verwendung dieses gewählten oberen oder unteren Extremwerts als Grenzwert vorgenommen wird. Ferner kann die Obergrenze und/oder die Untergrenze nicht nur zur Normierung der Signale R, G und B, sondern auch zur Normierung der Signale Y, M und C herangezogen werden.

Gleichermaßen kann das erfindungsgemäße Gerät auch so arbeiten, daß die Summenhelligkeitsverteilung für irgendeine einzelne Farbe (beispielsweise für das Signal R) oder zwei beliebige Farben (beispielsweise für die Signale R und G) eines eingegebenen Bildsignals statt der Summenhelligkeitsverteilung des Helligkeitssignals ermittelt wird, die Obergrenze und/oder die Untergrenze für die gewählte einzelne Farbe oder die beiden gewählten Farben ermittelt werden und die Normierung entsprechend der auf diese Weise ermittelten Obergrenze und/oder Untergrenze vorgenommen wird.

Zum Aufbereiten eines monochromatischen bzw. Einfarbenbildsignals kann eine der vorstehend beschriebenen Verarbeitung gleichartige Verarbeitung erreicht werden, wenn als eingegebenes Bildsignal ein Helligkeitssignal in ein Speichermedium wie einen Bildspeicher eingespeichert wird.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei dem Bildsignalaufbereitungsgerät für ein eingegebenes Signal die Summenhelligkeitsverteilung ermittelt, gemäß der für das eingegebene Signal der obere und/oder der untere Extremwert bzw. Grenzwert gewählt wird. Daher kann für eingegebene Signale jeglicher Art zur Normierung des eingegebenen Bildsignals automatisch und korrekt die Obergrenze und/oder die Untergrenze eingestellt werden. Aus diesem Grund kann die Normierung zuverlässig ausgeführt werden, ohne daß eine erfahrene und geübte Bedienungsperson erforderlich ist. Dabei kann sowohl ein Einfarbenbild als auch ein Farbbild mit guter Gradationsqualität erzielt werden.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel werden gemäß der Funktionsblockdarstellung in Fig. 15 die Helligkeitsverteilungen für die jeweiligen Signale R, G und B ermittelt und für die jeweiligen Farbsignale die Obergrenze und/oder die Untergrenze bestimmt, gemäß welchen die Normierung ausgeführt wird.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel kann die Gestaltung gemäß den Fig. 3 und 4 verwendet werden. Bei der Verarbeitung bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Helligkeitsverteilungen für die jeweiligen Farbsignale gemäß dem in Fig. 9 gezeigten Ablaufdiagramm ermittelt, wonach für jedes der Farbsignale die in Fig. 13 dargestellte Verarbeitung ausgeführt wird, um für jedes der Farbsignale die Obergrenze und/oder die Untergrenze zu ermitteln. Diese Verarbeitungen sind bereits vorstehend beschrieben.

Die Wahl bzw. Einstellung der Obergrenze und der Untergrenze für ein jeweils eingegebenes Farbsignal bei der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung wird anhand der Fig. 16 und 17 beschrieben. Im einzelnen wird das eingegebene Bildsignal mittels des Farbdecodierers 1 in die Signale R, G und B aufgeteilt. Die Farbsignale werden in digitale Daten mit Werten von 0 bis 255 umgesetzt, die in den Bildspeicher 2 eingespeichert werden. Wenn für die Werte R=G=B=255 gilt, wird damit "Weiß" angezeigt. Je größer der Wert eines jeweiligen Farbsignals ist, um so heller ist das entsprechende Bild. Wenn die Verteilungen bzw. Häufigkeiten der Helligkeitswerte für ein Vollbild bzw. Raster eines aufzuzeichnenden Bilds für jedes der Signale R, G und B ermittelt werden, wie beispielsweise für die 640×480 Punkte eines NTSC-Signals, werden die in den Fig. 16A, 16B und 16C durch die ausgezogenen Linien dargestellten Kurven erzielt. Wenn aus diesen Kurven von deren Dunkelbereich ausgehend die Summenhelligkeitsverteilungen ermittelt werden, werden die in den Fig. 16A, 16B und 16C durch die gestrichelten Linien dargestellten Kurven erzielt. In den Fig. 16A, 16B und 16C geben die Obergrenze und die Untergrenze an der Abszisse Werte von 99% bzw. 1% der gesamten bzw. abschließenden Summenhäufigkeit an.

Die Fig. 17A, 17B und 17C zeigen Kurven, die durch Normieren der in den Fig. 16A, 16B und 16C gezeigten Helligkeitsverteilungen auf Werte von 0 bis 255 in dem Bereich zwischen der Obergrenze und der Untergrenze gemäß der vorstehenden Beschreibung erzielt werden. Aus dem Vergleich zwischen den Fig. 16A bis 16C und den Fig. 17A bis 17C ist ersichtlich, daß durch die Normierung innerhalb des vorstehend genannten Bereichs die Helligkeitsverteilung für jede Farbe R, G und B verbreitert ist. Infolgedessen kann ein ausgedrucktes Bild mit gutem Kontrast erzielt werden.

Wenn die Untergrenze auf einen Wert von 5% oder darüber eingestellt wird, wird ein dunkler Bildbereich vollständig dunkel bzw. gedeckt. Wenn die Obergrenze auf einen Wert von 95% oder darunter gewählt wird, wird ein heller Bildbereich leer. In Anbetracht dessen werden in der Praxis die Obergrenze und die Untergrenze vorzugsweise jeweils auf ungefähr 99 bis 97% bzw. ungefähr 1 bis 3% eingestellt.

Bei dem vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel wird für jede Primärfarbe die Summenhelligkeitsverteilung ermittelt. Entsprechend der Summenhelligkeitsverteilung wird für jede Primärfarbe mindestens ein Extremwert bzw. Grenzwert ermittelt. Daher kann für Eingangssignale jeder beliebigen Art bei dem Normieren des eingegebenen Bildsignals die Obergrenze und/oder die Untergrenze automatisch und korrekt eingestellt werden. Infolgedessen kann die Normierung ausgeführt werden, ohne daß die Bedienungsperson Übung und Erfahrung haben muß.

Da die Obergrenze und/oder die Untergrenze für jedes Primärfarbensignal ermittelt wird, wird durch die Normierung für eine einzelne Farbe die Normierung für die anderen Farben nicht beeinträchtigt, während für jede Farbkomponente ein Ausdruck mit hoher Gradationsqualität vorgenommen werden kann. Im einzelnen ist beispielsweise bei einem eingegebenen Bild mit einer verstärkten bzw. betonten Rotkomponente wie dem Bild einer Sonnenuntergangsszene das Signal R für die Rotkomponente stark, nämlich zu dem hellen Bereich hin versetzt. Daher wird die Normierung für die Rotkomponente stärker bzw. einschneidender als für die übrigen Farbkomponenten ausgeführt. Infolgedessen erhält das ausgedruckte Bild eine abgeschwächte Rotkomponente R, wodurch sich eine natürlich wirkende Bildqualität ergibt. Auf diese Weise kann das vierte Ausführungsbeispiel eine automatische Farbausgleichskorrektur für ein eingegebenes Bild mit Farbungleichgewicht ausführen.

Gemäß der vorangehenden ausführlichen Beschreibung kann das erfindungsgemäße Bildverarbeitungsgerät ein eingegebenes Bildsignal automatisch entsprechend den Eigenschaften des eingegebenen Bildsignals verarbeiten. Infolgedessen kann eine Signalkorrektur vorgenommen werden, ohne daß man sich auf die Erfahrung und Übung der Bedienungsperson verlassen muß.

Claims (10)

1. Bildverarbeitungsgerät, bei dem ein Histogramm eingegebener Bilddaten gebildet wird und eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren der eingegebenen Bilddaten vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Histogramm die Summenverteilung des Histogramms gebildet wird, daß eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines ersten und/oder eines zweiten Werts, die einem ersten und/oder einem zweiten, jeweils vom Wert 0% oder 100% abweichenden Summenwert der Summenverteilung entsprechen, vorgesehen ist und daß die Korrektureinrichtung die eingegebenen Bilddaten in Übereinstimmung mit dem ersten und/oder dem zweiten Wert korrigiert.

2. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegebenen Bilddaten Farbbilddaten enthalten und daß eine Datenerzeugungseinrichtung zum Erzeugen von die Helligkeit der eingegebenen Bilddaten darstellenden Daten unter Zusammenfassung der Farbbilddaten vorgesehen ist, wobei das Histogramm unter Heranziehung der die Helligkeit der eingegebenen Bilddaten darstellenden Daten gebildet wird.

3. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuführvorrichtung zum Zuführen der eingegebenen, durch die Korrektureinrichtung korrigierten Bilddaten zu einer Reproduktionseinrichtung zum Sichtbarmachen der Bilddaten innerhalb eines vorbestimmten dynamischen Bereichs vorgesehen ist und daß die Korrektureinrichtung die Korrektur der eingegebenen Bilddaten derart durchführt, daß der erste und zweite Wert in den dynamischen Bereich der Reproduktionseinrichtung fallen.

4. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reproduktionseinrichtung als Drucker ausgebildet ist.

5. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker ein Tintenstrahldrucker ist.

6. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmungseinrichtung als ein vorbestimmtes Programm abarbeitende Steuereinrichtung ausgebildet ist.

7. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegebenen Bilddaten aus mehreren Farbkomponentensignalen bestehende Farbbilddaten darstellen und daß die Korrektureinrichtung eine für jede Farbkomponente unabhängige Korrektur durchführt.

8. Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Farbkomponentensignale R-, G- und B-Signale sind.

9. Bildverarbeitungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die eingegebenen Bilddaten aus mehreren Farbkomponentensignalen bestehende Farbbilddaten darstellen und daß die Korrektureinrichtung eine Farbkomponente mit einer gemeinsamen Charakteristik korrigiert.

10. Bildverarbeitungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung (2) zum Speichern der einem eingegebenen Bildfeld entsprechenden eingegebenen Bilddaten vorgesehen ist und daß die Bestimmungseinrichtung den ersten und den zweiten Wert auf der Grundlage der in der Speichereinrichtung (2) gespeicherten eingegebenen Bilddaten bestimmt.