DE3604964C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Farbbildfühler.

Derartige Farbbildfühler werden in Dichteinformations­ erfassungseinrichtungen von Farbvergrößerungsgeräten verwendet, um eine Klassifizierung von Farboriginalen durch die Bestimmung von Farbdichtewerten vorzunehmen.

Von einem solchen Bildfühler zu unterscheiden sind Abbildungseinrichtungen, z. B. Festkörperabbildungs­ einrichtungen, für die Erzeugung von Bildern, wie sie aus den Druckschriften US 44 79 143, US 43 29 709, US 42 37 477, US 41 51 553; T. Watanabe et al., Trans. IECE Japan (E), E63, p.855, 1980; S. Miyatake et al., Dig. of Tech. papers of IEDM, p.342, 1980; N. Kioke et al., Isscc. Dig., Tech. Papers pp. 192-3, Feb. 1979 und Terakawa et al., IEEE Electron Device Letters, EDL 1-5, p.86 (1980) beschrieben sind.

Bei der jüngsten Farbabdrucktechnik werden Farbausgleichfilter verwendet, um den Anteil der Grundfarbenkomponenten des Lichts beim Abziehen zur Farbkorrektur zu steuern, um gut ausgeglichene Farbabzüge zu erhalten. Diese Steuerung wird in Übereinstimmung mit verschiedenen Szenengruppen durchgeführt, in die Farbvorlagen (Positive oder Negative) aufgrund ihrer Farbcharakteristik klassifiziert werden. Diese Klassifizierung der Farbvorlagen wird in Übereinstimmung mit der Großflächen-Durchlässigkeitsdichte (LATD) für jede Grundfarbenkomponente (blau, grün und rot) des Lichtes und die Punktdichten der Farbvorlage für jede Grundfarbenkomponente des Lichtes durchgeführt. Die Großflächen-Durchlässigkeitsdichte der Farbvorlage wird dadurch erhalten, daß das durch die Farbvorlage hindurchgehende Licht mit einem Lichtmittelungsmeß­ verfahren gemessen wird. Die Farbvorlagen, deren Großflächen-Durchlässigkeitsdichte für die drei Grundfarben im wesentlichen konstant ist, werden als Standardvorlagen klassifiziert. Wenn solche Standardfarbvorlagen abgezogen werden, werden die Farbausgleichsfilter eingestellt, um die Farbkomponenten des Lichtes so zu steuern, daß das durch die Farbvorlage hindurchgehende Licht beim Integrieren grau wird, wie es auf dem Gebiet der Technik als ein Grauintegrations­ abzugsverfahren gut bekannt ist (LATD-Verfahren). Andererseits werden die Farbvorlagen, bei denen irgendeine Großflächen-Durchlässigkeitsdichte für die drei Grundfarben ungewöhnlich unterschiedlich von den anderen ist, als fehlerhafte Farbvorlagen bestimmt. Solche fehlerhaften Farbvorlagen werden aufgrund ihrer Charakteristiken, wie schwache Färbung ihrer Bildelemente, die Beziehung zwischen deren Lage und der schwachen Färbung (der Ausgleich zwischen den Dichten der drei Grundfarben) und ähnliches in so kleine Gruppen klassifiziert, indem eine fluoreszierende Beleuchtungslampe, wie eine Wolframbeleuchtungslampe verwendet wird, die niedere Farbtemperaturen, hohe Farbtemperaturen, Standänderungen usw. aufweisen. Für solche fehlerhaften Farbvorlagen werden die Farbausgleichsfilter in übereinstimmung mit den Arten von kleinen Gruppen eingestellt, um die richtige Farbkorrektur sicherzustellen. Zum Zweck der Klassifizierung von Farboriginalen wird in Farbvergrößerungsgeräten eine einen Farbdichtefühler enthaltende Dichteinformationserfassungsseinrichtung verwendet, die die Farbtönung von 100-200 Bildelementen mißt, in die die Szene einer jeden Farbvorlage unterteilt ist.

Es sind Farbbildfühler vom Speichertyp bekannt, die photoelektrische Wandlerelemente umfassen, die mit Farbfiltern für blau, grün und rot integriert und in einer einzigen Platte angeordnet sind. Wenn ein solcher Bildfühler mit einer einzigen Platte zum Messen der Grundfarbenkomponenten des Lichtes verwendet wird, treten wesentliche und unvermeidbare Farbüberdeckungen auf, da die ganzen photoelektrischen Wandlerelemente das durch unterschiedliche Punkte der Farbvorlage hindurchgehende Licht messen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Farbbildfühler zu schaffen, der die drei Grundfarben­ komponenten des durch jedes Bild hindurchgegangenen Lichtes ohne eine Farbüberdeckungswirkung messen kann.

Der diese Aufgabe lösende erfindungsgemäße Farbbild­ fühler ist gekennzeichnet durch drei Arten photoelektrischer Wandlerelemente zur jeweiligen photoelektrischen Umwandlung der drei Grundfarben­ komponenten des Lichtes in Signalladungen und zum Speichern der in ihnen umgewandelten Signalladungen, wobei die photoelektrischen Wandlerelemente in einer gewissen Ordnung unter Bildung einer Matrix angeordnet sind, die zu m-Reihen und n-Spalten (m und n sind positive, ganze Zahlen und wenigstens eine von ihnen ist gleich oder größer als 3) gruppiert sind, um Bildelemente zu bilden, durch eine Einrichtung zum Abtasten der Bildelemente eines nach dem anderen, um die gespeicherten Signalladungen als Farbsignale abzunehmen, durch eine Einrichtung, um die Arten festzulegen, bei denen die photoelektrischen Wandlerelemente der Abnahme der Signalladungen ausgesetzt werden, und durch eine Einrichtung zum Aufaddieren der Signalladungen der gleichen Art von photoelektrischen Wandlerelementen des gleichen Bildelements bei dessen Abtastung.

Indem der erfindungsgemäße Farbbildfühler eine Anzahl Bildelemente, von denen jedes für jede Grundfarbe eine Vielzahl von photoelektrischen Wandlerelementen aufweist, um durch photoelektrische Umwandlung die Ladung für jede Farbkomponente des Lichtes zu speichern, umfaßt, kann das Auftreten von Farbüberdeckungen verhindert und die Farbtönung von jedem Bildelement gemessen werden. Ferner, da die Signale der gleichen Farbe addiert und dann von dem gleichen Bildelement ausgelesen werden können, ist der Schaltkreisaufbau des Farbbildfühlers einfach, indem nicht sämtliche Signale über Leitungen ausgelesen und erst dann addiert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind CCDs bei dem Farbbildfühler für jedes photoelektrische Wandlerelement vorgesehen, um das Speichern der Signalladung zu beenden und die Farbsignale unabhängig in Bezug auf die Farbe abzunehmen. Die in diesen CCDs gespeicherten Signale werden der Farbe und den Bildelementen nach aufaddiert und dann abgenommen. Wenn CCDs verwendet werden, um die Signale zu addieren, werden die CCDs in dem Bildfühler als eine Speichereinrichtung bei jedem Bildelement vorgesehen, eine für jede Grundfarbe. Die Signalladung der Farbe, welche durch ein Farbausfallsignal ausgewählt worden ist, werden von den CCDs zu der Speicherein­ richtung überführt. Bei dem photoelektrischen Wandlerelement werden, wie es sich aus dem Vorhergehenden ohne weiteres ergibt, die Signalladungen für die gleiche Farbe, die in den CCDs gespeichert sind, gleichzeitig an die Speichereinrichtung pro Bildelement überführt und dabei aufaddiert und dann abgenommen. Das Abnehmen der sich ergebenden Signale wird mittels Analogschalter durchgeführt, die durch horizontale und vertikale Abtastsignalgeneratoren abgetastet werden. Andererseits kann die Abnahme der Signale dadurch durchgeführt werden, daß als Speichereinrichtung CCD-Analog-Schieberegister verwendet werden, deren Signalladungen mittels eines Taktimpulses zu einem Ausleseabschnitt überführt werden.

Wenn andererseits MOS-Transistoren verwendet werden, um die Signale aufzuaddieren, ist in dem Bildfühler für jedes photoelektrische Wandlerelement ein CCD vorgesehen, der mittels des vertikalen und des horizontalen Abtastsignalgenerators abgetastet wird. Die in einer vertikalen Reihe für die gleiche Farbe angeordneten CCDs werden mit einer vertikalen Leitung und einer Ausgangsleitung über Farbwählschalter verbunden, welcher mit einem Farbwählsignal eingeschaltet wird. Ein Bildelement, von dem Signale abzunehmen sind, wird durch den vertikalen und den horizontalen Abtastsignalgenerator festgelegt, und die Farbe, deren Signale ausgelesen werden sollen, wird mit einem Farbwählsignal ausgewählt, wobei die Signale für jede Grundfarbe aufaddiert und dann pro Bildelement über die Ausgangsleitung ausgelesen werden.

Indem CCDs vorgesehen sind, nämlich einer für jedes photoelektrische Wandlerelement, um die in den photoelektrischen Wandlerelementen gespeicherten Signalleitungen zu speichern, kann die Speicherdauer der Signalleitungen und der Auslesezeitbeginn, für die Signalladungen unabhängig voneinander bezüglich der Farbe eingestellt bzw. eingerichtet werden. Diese unabhängigen Speicherdauern ermöglichen, wie es beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung 59-54 384 beschrieben ist, den dynamischen Bereich des Farbbildfühlers auszudehnen, wodurch sich Signale mit niedrigem Untergrund ergeben. Andererseits ermöglicht der unabhängige Startbeginn für die Signalauslesung, Farbsignale der Farbe nach auszulesen. Als Ergebnis hiervon ist es, da es gestattet ist, Farbsignale mit geringer Geschwindigkeit auszulesen, möglich, das den Farbbildfühler verwendende System mit einer ausreichenden Toleranz für die betriebliche Zeitabstimmung zu betreiben, um das stabile Auslesen der Farbsignale unter Verwendung kostengünstiger Signalverarbeitungsschaltkreise bei geringer Arbeitsgeschwindigkeit zu bewerkstelligen, was stark die Herstellungskosten des Systems verringern kann.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht nur bei additiven Farbverarbeitungsverfahren sondern auch bei subtraktiven Farbverarbeitungsverfahren ein­ gesetzt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Farbvergrößerungsgerätes, bei dem der Farbbildfühler nach der Erfin­ dung verwendet wird,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer fotogra­ fischen Dichtedatenerfassungsein­ richtung, mit der der Farbbild­ fühler nach der Erfindung zusammen­ arbeitet,

Fig. 3 eine schematische, erläuternde Dar­ stellung der Anordnung von Bildele­ menten des Farbbildfühlers nach der Erfindung,

Fig. 4 ein Schaltkreisdiagramm eines Bei­ spiels des Farbbildfühlers nach der Erfindung,

Fig. 5 ein Beispiel eines Zeitverlaufes der Speicherung von Signalladungen und des Auslesens der Farbsignale, und

Fig. 6 eine schematische Darstellung, die ein anderes Beispiel des Farbbild­ fühlers nach der Erfindung zeigt, bei dem eine Schiebeelektrode für das Verschieben vorgesehen ist.

Es wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, die ein Farbver­ größerungsgerät (color printer) zeigt, welches den Farbbildfühler nach der Erfindung enthält. Es sind drei Farbfilter 11, 12, 13, nämlich für Gelb (Y), für Magenta (M) und für Cyan (C) vorgesehen, wobei jedes Farbfilter 11, 12, 13 unabhängig von einem anderen zwi­ schen eine Beleuchtungslampe 10 und eine Streuplatte 14 steuerbar einschaltbar ist. Das weiße Licht von der Lampe 10 gelangt durch die Farbfilter 11, 12, 13 zu der Streuplatte 14 und wird durch diese gestreut. Das ge­ streute, weiße Licht wird, nachdem es durch eine Farb­ vorlage oder ein Farbnegativ 15 hindurchgegangen ist, auf ein Farbpapier 18 mittels der Vergrößerungslinse 16 scharf abgebildet, um ein vorübergehendes Bild der Farbvorlage bei gesteuertem Verschluß 17 zu erzeugen. Die Vergrößerungslinse 16 kann vertikal in bekannter Weise bewegt werden, um den Vergrößerungsmaßstab zu ändern. Eine Linse 20 ist außerhalb des optischen We­ ges des Beleuchtungslichtes derart vorgesehen, daß das Bild der Farbvorlage 15 auf einen Farbbildfühler 21 von dem Typ fokussiert wird, der durch fotoelektrische Umwandlung erzeugte elektrische Lsdungen speichert. Die­ ser Farbbildfühler 21 wandelt, wie es noch im einzelnen beschrieben wird auf ihn einfallendes Licht fotoelek­ trisch in elektrische Signale um, die wiederum als eine fotografische Dichteinformation einem Abschnitt 22 zum Sammeln fotografischer Dichteinformation zugeführt wer­ den, wo die elektrischen Signale von jeder Grundfarbe pro Bildelement integriert werden, um die Großflächen­ durchlässigkeitsdichten der Farbvorlage 15 für die jeweilige Grundfarbe zu berechnen.

Ausgehend von den Großflächen-Durchlässigkeitsdichten und der Färbung (dem Ausgleich zwischen den Dichten der drei Grundfarben) der jeweiligen Bildelemente der Farb­ vorlage 15 wird die Farbvorlage 15 in Übereinstimmung damit klassifiziert, ob die Farbvorlage 15 eine Stan­ dardvorlage ist oder einen Farbfehler oder einen Dichte­ fehler aufweist. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Klassifizierung bewirkt eine Steuerung 23, daß eine Filtereinstelleinrichtung 24 den Einschaltgrad eines jeden Farbfilters 11, 12, 13 in den optischen Pfad zur Farbkorrektur einstellt, wenn die Farbvorlage einen Farbfehler aufweist, und daß eine Verschlußsteuerein­ richtung 25 die Öffnungszeit des Verschlusses 17 steuert, um die Lichtmenge zu steuern, wenn die Farbvorlage 15 einen Dichtefehler aufweist. Selbstverständlich wird von der Farbvorlage 15, wenn diese eine Standardvorlage ist, ein Abzug nach dem Grauintegrationsverfahren (LATD- Verfahren) vorgenommen, welches auf dem Gebiet der Her­ stellung von Farbabzügen gut bekannt ist.

In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine Sammeleinrichtung 22 für fotografische Dichteinformationen dargestellt. Eine Treiberstufe 30, die das Grundtaktsignal erhält, liefert horizontale und vertikale Synchronsignale und Auslese­ signale, die alle zu einer Steuereinrichtung 31 ge­ führt werden, und Treibersignale, die dem Farbbildfüh­ ler 21 zugeführt werden. Die Steuereinrichtung 31 gibt an den Farbbildfühler 21 Speicherendesignale (Schiebe­ signale) zum Anhalten des Speicherns von Ladungen in den fotoelektrischen Wandlerelementen und Farbwählsignale aus, um die Farbe auszuwählen, deren Farbsignale abge­ nommen werden sollen.

Der Farbbildfühler 21 nimmt die Farbsignale der entspre­ chenden Bildelemente der Reihe nach ab, was für jede ausgewählte Farbe durchgeführt wird. Die Farbsignale werden nach Verstärkung durch einen Verstärker 32 zu einem A/D-Umwandler 34 über den Analogschalter 33 geführt, der nur ausgeschaltet wird, wenn der Farbbild­ fühler 21 zurückgesetzt wird, nachdem die Farbsignale mit hoher Geschwindigkeit abgenommen worden sind.

Der A/D-Umwandler 34 dient dazu, die gelieferten Farb­ signale in 8-Bit-Digitalsignale umzuwandeln, welche wiederum einer logarithmischen Transformationstabelle 35 zugeführt werden, die fünfzehn Transformationsta­ bellen umfaßt. Gemäß der Grunddichte der Farbvorlage 15 oder der Speicherdauer der Farben in dem Farbbild­ fühler 21 wird eine der fünfzehn Transformationstabel­ len ausgewählt, damit die 8-Bit-Digitalsignale in Dich­ tewertsignale logarithmisch transformiert werden. Das derart erhaltene Dichtewertsignal wird einer Nachschla­ getabelle 36 zugeführt, die für die drei unterschied­ lichen Farben gespeicherte Tabellen besitzt. Die Nach­ schlagetabelle 36 normt die Dichtewertsignale unter Bezugnahme auf die Tabellenspeicher, so daß kompensier­ te Werte und die Farbempfindlichkeit der Vorlage 15 aus­ geglichen sind. Die genormten Daten werden über eine Übertragungsleitung 37 zu einem RAM 38 überführt und unmittelbar bei einer besonderen Speicheradresse einge­ schrieben, die von einem Adresszähler 39 angegeben wird. Ein CPU 40 arbeitet entsprechend den programmierten Be­ fehlen, die in einen ROM 41 eingeschrieben sind, und steuert die Arbeitsweise der Komponenten für die Sammel­ einrichtung 22 für fotografische Dichteinformation.

Fig. 3 zeigt in beispielhafter Weise die Anordnung der fotoelektrischen Wandlerelemente in dem Farbbildfühler 21. Der Farbbildfühler 21 besteht aus einer großen An­ zahl fotoelektrischer Wandlerelemente 45, 46, 47 für die drei Grundfarben, nämlich Blau (B), Grün (G) und Rot (R), und diese Elemente sind gleichförmig in einer gewissen Ordnung angeordnet. Die fotoelektrischen Wandlerelemente sind zu Matrizen gruppiert, von denen jede m photoelektri­ sche Wandlerelemente in der Spalte und n photoelektrische Wandlerelemente in der Reihe enthält, um ein einziges Bildelement zu bilden, damit das Auftreten von Farbüber­ deckungen beseitigt wird. Bei dieser Ausführungsform be­ steht das einzelne Bildelement aus neun fotoelektrischen Wandlerelementen, drei für jede Grundfarbe, und sie sind in einer 3 × 3 Matrix angeordnet. In Fig. 3 ist das je­ weilige fotoelektrische Wandlerelement mit unterbroche­ ner Linienführung und das einzelne Bildelement mit durch­ gezogener Linienführung dargestellt. Wie es wohl bekannt ist, werden diese fotoelektrischen Wandlerelemente 45, 46, 47 mit Farbtrennfiltern für Blau, Grün und Rot kom­ biniert.

Fig. 4 zeigt den wesentlichen Teil des Farbbildfühlers 21 nach der Erfindung, bei dem die fotoelektrischen Wand­ lerelemente für die drei Grundfarben in einer gewissen Ordnung zur Bildung einer Matrix angeordnet sind. An der Seite eines jeden fotoelektrischen Wandlerelementes be­ findet sich eine Schiebeelektrode 50 und ein CCD 51. Die Schiebeelektrode 50 wirkt so, daß in dem zugeordne­ ten, fotoelektrischen Wandlerelement gespeicherte Signal­ ladungen zu dem CCD 51 überführt werden, wenn ein Spei­ cherendesignal auf diese aufgeschaltet wird. Um die Speicherdauer der Signalladungen für die drei Grundfar­ ben unabhängig voneinander zu ändern, ist jede Spalte von Schiebeelektroden 50 mit drei Signalleitungen 53, 54, 55 für die einzelnen Farben verbunden.

Um gleichzeitig drei Reihen von fotoelektrischen Wand­ lerelementen, die in einem einzigen Bildelement in der ersten Reihe enthalten sind, abzufragen, werden die ersten drei horizontalen Leitungen 57 a, 57 b, 57 c mit­ einander und mit der Ausgangsklemme D 1 der ersten Stufe eines vertikalen Abtastsignalgenerators 60 verbunden. Zum gleichzeitigen Abfragen bzw. Abtasten von drei Reihen von fotoelektrischen Wandlerelementen, die in einem einzigen Bildelement in der zweiten Reihe enthalten sind, werden die nächsten drei, nämlich die vierte bis sechste horizontale Leitung 58 a, 58 b, 58 c miteinander und mit der Ausgangsklemme D 2 der zweiten Stufe verbunden. In der gleichen Weise werden alle drei horizontalen Leitungen mit der entsprechenden Ausgangsstufenklemme des vertikalen Abtastsignalgene­ rators 60 verbunden. Bei der ersten vertikalen Reihe fotoelektrischer Wandlerelemente 45, 46, 47 gibt es drei vertikale Leitungen 62 a, 62 b, 62 c für die drei Grundfarbsignale, eine für jede Farbe, mit der CCDs 51 nach Farben getrennt über MOS-Schalttransistoren 65 verbunden sind, um die entsprechenden Farbsignale ab­ zunehmen. In der gleichen Weise sind längs jeder ver­ tikalen Reihe von fotoelektrischen Wandlerelementen drei vertikale Leitungen, beispielsweise 63 a, 63 b, 63 c für die zweite und 64, 64 b, 64 c für die dritte vorge­ sehen, um die CCDs damit nach Farben getrennt über MOS- Schalttransistoren 65 zu verbinden.

Zum gleichzeitigen Abnehmen und Aufaddieren der gleichen Farbsignale von den fotoelektrischen Wandlerelementen eines einzigen Bildelementes sind die vertikalen Lei­ tungen 62 a-64 a, 62 b-64 b, 62 c-64 c der Farbe nach grup­ piert und jede Gruppe vertikaler Leitungen ist mit einem Farbwählschalter 67, 68, 69 verbunden. Diese Farb­ wählschalter 67, 68, 69 sind an ihrem Gate mit den ent­ sprechenden Signalleitungen 71, 72, 73 und in Reihe mit einem horizontalen Abtastschalter 75 verbunden, der mit seinem Gate mit der Ausgangsklemme F 1 der ersten Stufe eines horizontalen Abtastsignalgenerators 74 verbunden ist. In der gleichen Weise wird jede Farbe der drei vertikalen Leitungen mit dem Farbwählschalter verbunden, der mit der Signalleitung für die entspre­ chende Farbe verbunden ist. Alle drei Farbwählschalter sind in Reihe mit einem entsprechenden horizontal Ab­ tastschalter 75 verbunden, der an seinem Gate mit einer entsprechenden Klemme einer Ausgangsstufe des Horizon­ talabtastsignalgenerators 74 verbunden ist.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel des zeitlichen Verlaufs des Speicherns von Signalladungen und der Abnahme von Farb­ signalen. Zuerst ist es erforderlich, restliche Signal­ ladungen in den fotografischen Wandlerelementen mit ho­ her Geschwindigkeit zu entfernen, um den Farbbildfüh­ ler 21 zurückzusetzen. Hierfür wird der horizontale Abtastsignalgenerator 74 mit hoher Geschwindigkeit durch alle seine Stufen zu einer Zeit beim Vorliegen der Farbwählsignale auf den Signalleitungen unmittel­ bar nach dem gleichzeitigen Aufschalten von Speicher­ endsignalen auf die Signalleitungen geschaltet. Am En­ de des Abtastens mit allen Stufen des horizontalen Ab­ tastsignalgenerators 74 tastet der vertikale Abtast­ signalgenerator 60 mit einer Stufe ab, um Farbsignale von einer horizontalen Reihe der Bildelemente abzuneh­ men. Auf dieser Weise werden, wenn der vertikale Ab­ tastsignalgenerator 60 mit allen seinen Stufen abtastet, die restlichen Signalladungen als nichtverwendbare Farb­ signale abgenommen, die durch Ausschalten des Analog­ schalters 33 daran gehindert werden, zu dem A/D-Umwand­ ler 34 geführt zu werden. Als Ergebnis hiervon wird der Farbbildfühler 21 in seinen Anfangszustand zurückge­ setzt. Diese Hochgeschwindigkeitssignalabnahme wird in äußerst kurzer Zeit zwischen den Zeiten t₀ und t₁ durchgeführt.

Nachdem die einzelnen fotoelektrischen Wandlerelemente geleert worden sind, wird der Farbbildfühler 21 während der Dauer zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ einfallen­ dem Licht ausgesetzt, um in den fotoelektrischen Wand­ lerelementen dem einfallenden Licht entsprechende La­ dungen zu speichern. Zum Zeitpunkt t₂ werden Speicher­ signale gleichzeitig auf alle Schiebeelektroden 50 über die Signalleitungen 53, 54, 55 geschaltet, um die Signalladungen in den entsprechenden fotoelektrischen Wandlerelementen zu den entsprechenden CCDs 51 zu überführen.

Wenn die Farbsignale für Rot ausgelesen bzw. abgenommen werden sollen, wird der Signalleitung 72 ein Wählsignal aufgeschaltet, um den Farbwählschalter 69 einzuschalten. Wie vorhergehend beschrieben, tasten der vertikale und der horizontale Abtastsignalgenerator 60, 74 die CCDs 51 jeweils zu dreien in der Reihe und in der Spalte ab und fragen so die horizontalen Reihen des Bildelementes 20 reihenweise ab. Deshalb wird die erste Reihe der Bild­ elemente abgefragt. Infolgedessen werden zuerst die Farbsignale für Rot zusätzlich durch die vertikalen Leitungen 62 c, 63 c, 64 c, die mit dem Farbwählschalter 69 verbunden sind, von den drei CCDs 51 abgenommen, die an der Seite der fotoelektrischen Wandlerelemente für Rot in dem Bildelement in der Zelle in der ersten Rei­ he und in der ersten Spalte der Bildelementmatrix an­ geordnet sind. Das sich ergebende Farbsignal für Rot von dem Bildelement wird über die Ausgangsleitung 76 erfaßt. Daraufhin fragt der horizontale Abtastsignal­ generator 74 die vertikalen Leitungen ab, die mit der Ausgangsklemme F₂ der zweiten Stufe verbunden sind, um die Farbsignale für Rot von den CCDs 51 in dem Bild­ element in der Zelle der ersten Reihe und der zweiten Spalte der Bildelementmatrix abzunehmen. Auf gleiche Weise werden die Farbsignale für Rot von der ersten Reihe von Bildelementen der Reihe nach abgenommen. Das gleiche Vorgehen wird für jede Reihe Bildelemente wie­ derholt, wodurch die sich ergebenden Farbsignale für Rot von den jeweiligen Bildelementen während der Dauer zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ abgenommen werden. Jedes sich ergebende Farbsignal für Rot wird durch den A/D-Umwandler 34, die logarithmische Transformations­ tabelle 35 und die Nachschlagetabelle 36 verarbeitet und dann in den RAM 38 eingeschrieben.

Im wesentlichen in der gleichen Weise wie vorhergehend bezüglich der Abnahme der Farbsignale für Rot beschrie­ ben, können die Farbsignsle für Grün und Blau während der Dauer zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ bzw. t₅ abgenommen werden.

Im Hinblick auf die für jede Farbe in den RAM 38 einge­ schriebenen Farbsignale wird ein maximaler Wert (der leuchtendste Punkt der Farbvorlage) ermittelt, um den dynamischen Bereich des Farbbildfühlers zu erfassen, demgemäß eine der fünfzehn Stufen der Speicherdauer ausgewählt wird. Diese Speicherdauerwahl wird zwischen den Zeiten t₅ und t₆ durchgeführt.

Nach der Auswahl der Speicherdauer für die betreffende Farbe werden die für Rot geeigneten fotoelektrischen Wandlerelemente mit Signalladungen während der Dauer zwischen den Zeitpunkten t₇ und t₈ gespeichert, nachdem sie in der Dauer zwischen den Zeitpunkten t₆ und t₇ ge­ leert worden sind. Zum Zeitpunkt t₈ werden die Signal­ ladungen in den für Rot geeigneten fotoelektrischen Wandlerelementen zu den CCDs 51 übergeführt, indem ein Speicherendesignal auf die entsprechenden Schiebeelek­ troden über die Signalleitungen 53 aufgeschaltet worden ist, und werden dann unmittelbar von jenen bildelement­ weise abgenommen.

Während des Auslesens der Farbsignale für Rot wird das Speichern von Signalladungen in den für Grün geeigneten, fotoelektrischen Wandlerelementen 46 zu dem Zeitpunkt t₉ angehalten, indem ein Speicherendesignal den Schiebe­ elektroden über die Signalleitung 54 aufgeschaltet wird. Jedoch wird die Abnahme von Farbsignalen für Grün bis zum Zeitpunkt t₁₀ wegen der Abhängigkeit von dem Ablesen der Farbsignale für Rot ausgesetzt. Zwischen den Zeit­ punkten t₁₀ und t₁₂ werden die Farbsignale für Grün abge­ nommen. Zum Zeitpunkt t₁₂ wird das Speichern von elektri­ schen Ladungen bei den fotoelektrischen Wandlerelementen für Blau unterbrochen. Das Abnehmen der Farbsignale für Blau wird ausgesetzt, bis das Auslesen der Farbsignale für Grün zu dem Zeitpunkt t₁₂ abgeschlossen ist, und wird dann während der Dauer zwischen den Zeitpunkten t₁₂ und t₁₃ durchgeführt.

Im allgemeinen ist es zur Abnahme der Signale ausreichend, ungefähr eine Millisekunde zuzuordnen, obgleich die zum Speichern der Signalladungen erforderliche Zeit ungefähr eine bis 500 ns beträgt. Deshalb wird bei der prakti­ schen Anwendung das Hochgeschwindigkeitsauslesen der Farbsignale unmittelbar bzw. sofort abgeschlossen. Wenn es erforderlich ist, Signalladungen mit hoher Geschwin­ digkeit zu entladen, so ist eine Schiebeelektrode 80 zum Zurücksetzen und ein Rücksetz-Drain 81 auf der Sei­ te der fotoelektrischen Wandlerelemente vorgesehen, bei­ spielsweise das fotoelektrische Wandlerelement 45 für Blau, wie es Fig.6 zeigt. Beim Aufschalten eines Rück­ stellsignals auf die Rückstellschiebeelektrode 80 wer­ den die in dem fotoelektrischen Wandlerelement gespei­ cherten Ladungen in die Rücksetz -Drain 81 entladen. Deshalb ist es möglich, die fotoelektrischen Wandler­ elemente der Farbe nach in dem Fall zurückzusetzen, daß für die gleiche Farbe der fotoelektrischen Wandlerele­ mente geeignete Rücksetzschiebeelektroden miteinander verbunden sind. Wenn Rücksetzschiebeelektroden 80 vorgesehen sind, die miteinander der Farbe nach ver­ bunden sind, so ist es möglich, die Anfangszeit zum Speichern von Ladungen der Farbe nach einzustellen, um eine Wartezeit zum Auslesen der Farbsignale zu vermeiden, wodurch es möglich ist, Untergrund auszu­ schließen, der mit dem Zeitverlauf beim Dunkelstrom während der Wartezeit des Abnehmens bzw. Auslesens der Signale zunimmt.

Es ist offensichtlich, daß viele auch sehr unter­ schiedliche Ausführungsformen dieser Erfindung ausgebildet werden können, ohne von dem Gedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung durch die beigefüg­ ten Ansprüche definiert und nicht durch die beson­ dere Ausführungsform begrenzt ist.

Claims (9)

1. Farbbildfühler, gekennzeichnet durch drei Arten fotoelektrischer Wandlerelemente (45, 46, 47) zur jeweiligen fotoelektrischen Umwandlung der drei Grundfarbkomponenten des Lichtes in Signalladungen und zum Speichern der in ihnen umgewandelten Signal­ ladungen, wobei die fotoelektrischen Wandlerelemente in einer gewissen Ordnung unter Bildung einer Matrix angeordnet sind, die zu m Reihen und n Spalten (m und n sind positive, ganze Zahlen und wenigstens eine von ihnen ist gleich oder größer als drei) gruppiert sind, um Bildelemente zu bilden, durch eine Einrichtung (60, 65, 74, 75) zum Ab­ tasten der Bildelemente eines nach dem anderen, um die gespeicherten Signalladungen als Farbsignale abzunehmen, durch eine Einrichtung (67, 78, 69, 71, 72, 73), um die Arten festzulegen, bei denen die fotoelektrischen Wand­ lerelemente der Abnahme der Signalladungen ausgesetzt werden, und durch eine Einrichtung (76) zum Aufaddieren der Si­ gnalladungen der gleichen Art von fotoelektrischen Wand­ lerelementen des gleichen Bildelementes bei dessen Ab­ tastung.

2. Farbbildfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vielzahl CCDs (51) (CCD: ladungsgekoppelte Einrichtung) zum Speichern der von den jeweiligen fotoelektrischen Elementen überführten Signalladungen und Schiebeelektroden (50) entsprechend der Anzahl für die CCDs aufweist, um die Überführung der Signalladungen am Ende des Speicherns der Signal­ ladungen in den fotoelektrischen Wandlerelementen durch­ zuführen.

3. Farbbildfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Rücksetz -Drain (81) zum Entladen der Signalladungen und eine Vielzahl von Rück­ stellschiebeelektroden (80) zum Überführen der Signal­ ladungen zu dem Rücksetz -Drain von den jeweiligen foto­ elektrischen Wandlerelementen aufweist.

4. Farbbildfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (50) der Farbe nach mit den drei Schiebeleitungen verbunden sind, nämlich ei­ ne für jede Grundfarbe, so daß Spannungen zu unterschied­ lichen Zeitpunkten aufschaltbar sind.

5. Farbbildfühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielfalt von CCDs (51), eine für jedes der photoelektrischen Wandlerelemente, um die von den photoelektrischen Wandlerelementen überführten Signalladungen zu speichern, Schiebeelektroden (50) mit der den CCDs entsprechenden Anzahl, die zwischen jedem photoelektrischen Wandlerelement (44, 46, 47) und dem CCD (51) angeordnet sind, um die in den photoelektrischen Wandlerelementen gespeicherten Signalladungen beim Aufschalten eines Speicherendsignals zu den entsprechenden CCDs zu überführen, durch Signalabnehmerschalter (65) mit der den CCDs entsprechenden Anzahl zum Abnehmen der in den CCDs gespeicherten Signalladung, drei vertikale Leitungen (62 a, 62 b, 62 c), eine für jede Grundfarbe, die für jede Spalte photoelektrischer Wandlerelemente vorgesehen sind, wobei jede der vertikalen Leitungen den der entsprechenden Grundfarbe zugeordneten Signalabnehmerschalter verbindet, durch vertikale Abtasterzeugungsmittel (60) zum zeilenmäßigen Einschalten der Signalabnahmeschalter für die m Reihen durch Farbwählschalter (67, 68, 69), die entsprechend der Farbe eingeschaltet werden, deren Signalladung dem Auslesen, bzw. Abnehmen ausgesetzt sind, wobei jeder der Farbwählschalter der Reihe nach gemäß den n Spalten die gleiche Grundfarbe der vertikalen Leitungen (62 a, 63 a, 64 a) verbindet, die miteinander verbunden sind, durch eine Vielzahl Abtastschalter (75, einen für jede der n Spalten, von denen jede mit den miteinander verbundenen Farbwählschaltern in den n Spalten verbunden ist, durch horizontale Abtastsignalerzeugungsmittel (74) zum Einschalten der Abtastschalter der Reihe nach, und durch eine Ausgangsleitung (76), die durch Einschalten der Abtastschalter der Reihe nach die Abtastschalter zum Aufaddieren und Abnehmen der spezifizierten Farbe der Signalladungen verbindet, die in den CCDs (51) für jedes Bildelement gespeichert sind.

6. Farbbildfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Arten fotoelektri­ scher Wandlerelemente fotoelektrische Wandlerelemente zum fotoelektrischen Umwandeln der blauen Farbkomponen­ te des Lichtes in blaue Farbsignalladungen und Spei­ chern der blauben Farbsignalladungen, fotoelektrische Wandlerelemente zum fotoelektrischen Umwandeln der grü­ nen Farbkomponente des Lichtes in grüne Farbsignalla­ dungen und Speichern der grünen Farbsignalladungen, und fotoelektrische Wandlerelemente zum fotoelektrischen Um­ wandeln der roten Farbkomponente des Lichtes in rote Farbsignalladungen und Speichern der roten Farbsignal­ ladungen sind.

7. Farbbildfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß m und n jeweils drei betragen und jedes Bildelement aus drei fotoelektrischen Wandlerelementen für jede Grundfarbe besteht.

8. Farbbildfühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeelektroden (51) der Farbe nach miteinander verbunden sind, um die Speicherdauern gemäß den Farben dadurch zu ändern, daß den Schiebeelektroden zu unterschiedlichen Zeitpunkten Speicherendsignale aufgeschaltet werden.

9. Farbbildfühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rücksetz -Drain (81) zum Entladen der Signalladungen und eine Vielzahl von Rückstellschiebeelektroden (80) zum Überführen der Signalladungen zu dem Rücksetz -Drain von den jeweiligen fotoelektrischen Wandlerelementen vorgesehen sind.