DE3636593C2 - Bildumsetzer zum Umsetzen eines Farbbildes in ein elektrisches Signal und/oder umgekehrt - Google Patents
Bildumsetzer zum Umsetzen eines Farbbildes in ein elektrisches Signal und/oder umgekehrtInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Bildumsetzer nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der Fernübertragung eines Bildes wird das Bild,
das zu übertragen ist, Bildelement für Bildelement
mit einer vorgegebenen Auflösung mittels einer Vor
richtung abgetastet, die in der Lage ist, die
Helligkeit der Bildelemente in ein moduliertes
elektrisches Signal umzusetzen. Bei der Übertragung
und bei dem Empfang von Farbbildern besteht die
bevorzugte Methode darin, die Farbbilder in ver
schiedene Farben aufzuspalten. Die verschiedenen
Farben werden jeweils mittels Farbfiltern von dem
Bild ausgesondert. Jede Farbe erzeugt dann ein
elektrisches Signal. Der Empfänger erhält die
jeweiligen Signale und bewirkt eine Wiedergabe
jeweils nacheinander jeder der vorgegebenen Farben.
Die Abtastung erfolgt dementsprechend in der
gleichen Anzahl von Schritten wie die Anzahl der
Farben, die für den Farbauszug gewählt worden sind.
Das gestattet die Verwendung von Geräten, die mit
Ausnahme der Farbtrennung und Farbwiedergabe
generell nicht komplizierter sind als die Geräte,
die für Schwarz-Weiß-Bilder erforderlich sind. Das
Signal für jede Farbe hat sogar die gleichen Eigen
schaften wie Signale für Schwarz-Weiß-Bilder, und
man kann die gleichen Übertragungskanäle, z. B.
Telefonleitungen, verwenden.
Auch in anderem Zusammenhang als der Fernübertra
gung von Farbbildern findet man Geräte zur Um
setzung einer Darstellung eines Farbbildes in ein
elektrisches Signal. Es gibt beispielsweise Geräte,
die sehr stark einem Sender und Empfänger für die
Fernübertragung ähneln, die aber lokal bei der
Elektrotypie oder anderen Druckverfahren oder als
Basis für diese verwendet werden. Es gibt Geräte,
die Elektrotype (Druckplatten) oder Klischees unter
Verwendung eines elektrischen Signals erzeugen, das
auf der Basis eines Bildes in einem Gerät erzeugt
wird, welches als Bildsender angesehen werden kann.
Man kann auch Bildsignale erzeugen, um eine nicht-dauerhafte
Bilddarstellung auf einem Bildschirm zu
erhalten. Eine solche Bilddarstellung kann für die
Fernübertragung verwendet werden oder lokal zur
Information, zur Prüfung oder zur Bildmontage. Wie
bekannt ist, kann eine solche Bilddarstellung unter
Verwendung einer Fernsehkamera erhalten werden, die
ein Signal an einen Monitor liefert. Für ein sol
ches Signal ist jedoch die Kapazität solcher ein
facher Übertragungsleitungen wie Telefonleitungen
nicht ausreichend. In vielen solchen Fällen ist es
vorteilhafter, das Signal unter Verwendung von
Niederfrequenz zu erzeugen und zu übertragen und anschließend
das Signal in einem Speicher aufzuzeichnen. Das Signal wird
dann in Hochfrequenzform umgesetzt und auf einen Monitor
gegeben. Um das übertragene Signal zu erzeugen, ist ein für
diesen Zweck konstruierter Bildübertrager erforderlich.
Bei der Trennung von Farben ist es üblich, verschiedene
Farbfilter vor der Abtastvorrichtung, die sich über das Bild
bewegt, zu verwenden. Die Farbfilter müßten in einem solchen
Falle die gleiche Größe wie die zur Abtastung gewählte
Bildfläche besitzen. Das führt zu relativ unhandlichen
Farbfiltern. Da diese Farbfilter mit großer Präzision
hergestellt werden müssen, können die Kosten solcher Bilder
erheblich werden. Weiterhin wird an jeder Stelle, wo in der
Oberfläche des Farbfilters eine Ungleichförmigkeit existiert,
ein Signal erzeugt, das zu einer falschen Bilddarstellung
führt.
Aus der DE-OS 34 46 933 ist eine Dokumentenleseeinrichtung
bekannt, bei der das um eine Walze gelegte und mittels dieser
in seiner Längsrichtung verschiebbare Dokument durch eine
Leseeinrichtung abgetastet wird, die achsparallel zur Achse
der Walze in Querrichtung an dem Dokument vorbeigeführt wird.
Auf der Leseeinrichtung ist eine optische Einrichtung
angeordnet, die jeweils denjenigen Lesepunkt des Dokumentes
abbildet, an dem sich die Leseeinrichtung zur Zeit befindet.
Außerdem enthält die Leseeinrichtung ein Filterband und
Bewegungsmittel für das Filterband, so daß je nach
Erfordernis verschiedene Farbfilter zur Farbtrennung zur
Verwendung kommen können. Hierbei sind jedoch die Farbfilter
zwischen dem Bild bzw. dem Dokument und der Optik angeordnet.
Da an dieser Stelle kein reales Bild vorhanden ist, muß die
Größe der Farbfilter der Größe der gesamten
Lichtdurchtrittsöffnung entsprechen. Außerdem können beim
Bewegen des Dokumentes mittels der Walze Ungenauigkeiten
entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte
Vorrichtung für die Farbtrennung in Verbindung mit der
Signalerzeugung und -wiedergabe zu schaffen, die zu geringeren
Kosten für die Farbfilter führt als sie bei bekannten Systemen
auftreten, und die weitgehend die Gefahr von unrichtigen
Signalen infolge von Ungleichförmigkeiten in den Farbfiltern
ausschaltet.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung für die Farbtrennung zu schaffen, welche die
Erzeugung eines Farbbildsignals unter Verwendung eines
kontinuierlichen Ablaufs ermöglicht, der in verschiedener
Weise zur Anpassung an verschiedene Anwendungsfälle steuerbar
ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im
Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend
unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch den Bildsender.
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab eine
erste Ausführungsform einer Abtast
vorrichtung, die bei dem Bildsender
verwendet wird.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der
Abtastvorrichtung.
Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen
Bildsender, der für die Fernübertragung von Bildern
oder für die Erzeugung eines Bildsignals für andere
Zwecke, beispielsweise für die Elektrotypie, einge
richtet ist.
Wie Fig. 1 zeigt, enthält der Bildsender auf und in
einem Gehäuse 1 eine Beleuchtungsvorrichtung 2,
eine Bildhalterung 3, einen Spiegel 5, ein Objektiv
6, eine Abtastvorrichtung 7 mit einem Bildfenster 8
und einen Reihenabtaster 9 sowie einen Motor 10 und
einen Träger 11, auf welchem der Spiegel 5, das
Objektiv 6 und die Abtastvorrichtung 7 zusammen mit
einem Spiegel 12 montiert sind. Der Spiegel 12 ist
mittels eines Scharniers 13 schwenkbar gelagert.
Außer der Beleuchtungsvorrichtung 2 sind auf der
Außenseite des Gehäuses ein Projektionsfenster 14,
ein Tastenfeld 15, eine Elektronikeinheit 16 und
ein elektronischer Bildschirm 17 vorgesehen.
Die Beleuchtungsvorrichtung 2 ist schwenkbar
angelenkt und kann angehoben werden. Darunter
befindet sich eine kreisförmige Öffnung 18, in
welche ein kreisförmiger Sockel 4 der Bildhalterung
3 (siehe Fig. 1) einführbar ist. Außerdem weist die
Bildhalterung 3 ein Bildfenster 19 auf, welches
dann, wenn die Bildhalterung mit ihrem Sockel in
der Öffnung 18 sitzt und die Beleuchtungsvorrich
tung 2 in ihrer absenkten Stellung ist, sich im
Strahlengang der Beleuchtungsvorrichtung 2 befin
det. Der Strahlengang verläuft weiter nach unten zu
dem Spiegel 5, wo er durch diesen umgelenkt wird,
durch das Objektiv 6 und weiter zu der Abtastvor
richtung 7. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann der
Strahlengang jedoch auch durch Hochklappen des
Spiegels 12 auf das Projektionsfenster 14 umgelenkt
werden. Bei Verwendung des Bildsenders wird das
Bild, das in die Bildhalterung 3 eingesetzt ist,
durch Licht von der Beleuchtungsvorrichtung 2 über
den Spiegel 5 und das Objektiv 6 auf das Bild
fenster 8 der Abtastvorrichtung 7 projiziert. Dort
wird es mittels des Reifenabtasters 9 so viele Male
abgetastet, wie es die Farbtrennung erfordert, und
es wird ein entsprechendes elektrisches Signal
erzeugt. Dieses Signal kann auf einen Empfänger
übertragen werden oder kann auf irgendeine andere
Weise zum Zwecke der Bildreproduktion verwendet
werden.
Ein erstes vereinfachtes Ausführungsbeispiel der in
Fig. 1 dargestellten Abtastvorrichtung 7 ist in
Fig. 2 in größerem Maßstab und ausführlicher darge
stellt.
Der Reihenabtaster 9 enthält einen sich in Längs
richtung erstreckenden Körper, der auf Längsfüh
rungen 20 mittels des Motors 10 bewegbar ist. Der
Motor 10 und die Führungen 20 sitzen in einem
Rahmen 21 mit einer Öffnung 22, in welcher sich der
Reihenabtaster 9 bewegen kann und welche generell
die Bildfläche darstellt. Das Bild, das abzutasten
ist, besteht aus einer Projektion des wahren Film
bildes 4 in der Bildhalterung 3. Diese Projektion
wird innerhalb der Öffnung 22 erzeugt. Die Projek
tion wird bewirkt, wenn Licht von der Beleuchtungs
vorrichtung 2 über den Spiegel 5 und durch das
Objektiv 6 läuft, wie oben beschrieben wurde.
Infolgedessen wird das Bild auf eine solche Weise
projiziert, daß die Schärfeebene in der Öffnung 22
auf der Höhe eines Reihenabtastglieds 23 des
Reihenabtasters 9 liegt. Dieses Reihenabtastglied
23 besteht aus einer Reihe von lichtempfindlichen
Elementen, die mittels elektronischer Steuerung zur
Abgabe aufeinanderfolgender elektrischer Signale
längs der Reihe von Elementen veranlaßt werden
können, so daß eine Zeile des Bildes abgetastet
wird. Wenn der Zeilenabtaster sich auf den
Führungen 20 bewegt, wird das Bild Zeile für Zeile
abgetastet, bis es vollständig abgetastet ist. Das
Ergebnis davon ist ein moduliertes elektrisches
Signal, welches alle Bildelemente in der Abbildung
wiedergibt. Die Auflösung dieses Signals ist be
stimmt durch die Größe und den Abstand der licht
empfindlichen Elemente längs des Reihenabtasters 9
und auch durch die Geschwindigkeit, mit welcher
sich der Reihenabtaster im Verhältnis zu der
Abtastrate längs des Reihenabtasters bewegt, mit
anderen Worten durch die Dichte der Abtastlinien.
Jedes lichtempfindliche Element liefert ein Signal,
dessen Amplitude nur von der Intensität des auf das
Element einfallenden Lichts abhängt ohne irgendein
Anzeichen für die Farbe. Aus technischen Gründen
ändert sich die Empfindlichkeit gegenüber der
Lichtintensität verschiedener Farben. Diese Em
pfindlichkeit variiert auch im Verhältnis zu der
Wahrnehmung der Helligkeit der verschiedenen Farben
durch das menschliche Auge, aber diese Verhältnisse
können nicht zur Erzeugung eines Signals benutzt
werden, das auch die Farbe angibt.
Wie oben erwähnt wurde, muß statt dessen das Bild
in verschiedene Farben aufgeteilt werden, indem
Farbfilter verwendet werden und das Bild nachein
ander Farbe für Farbe abgetastet wird. Es sind
mindestens drei Farben erforderlich. Alle Farben
und Farbnuancen können durch Mischung von drei
Farben erzeugt werden, wenn diese drei Farben in
geeigneter Weise zueinander auf dem technischen
Farbkreis angeordnet sind. Es kommt auch eine
Trennung in mehr als drei Farben vor. Bei Farb
drucken ist es üblich, einen zusätzlichen Druck in
Schwarz vorzusehen, der einem Schwarz-Weiß-Signal
entspricht. Ein solches Druckverfahren wird als
Vierfarbendruck bezeichnet.
Zur Farbtrennung werden Farbfilter verwendet. Um
nicht die Farbwahrnehmung zu verzerren, wenn das
Farbbild in dem Bildfenster 14 über den Spiegel 12
betrachtet wird, werden vorzugsweise die Farbfilter
in der Nähe der Abtastvorrichtung 7 angeordnet.
Jedes der Farbfilter besteht aus einer schmalen
Platte 25, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in
Halterungsstreifen 26 an dem Reihenabtaster 9
eingeschoben wird.
Die Farbfilterplatten 25 folgen daher, wenn sie
nacheinander an dem Reihenabtaster montiert sind,
dem Reihenabtaster während der Abtastbewegung. Jede
Farbfilterplatte braucht nur von der gleichen
Breite zu sein wie das lichtempfindliche Element in
der Ebene 23. Das ist im Prinzip nur die Breite
einer Zeile. Aus Handhabungsgründen ist es jedoch
zweckmäßig, wenn die Farbfilterplatte eine etwas
größere Breite besitzt. Das erleichtert nicht nur
die Handhabung. Es erfordert auch eine geringere
Präzision bei der Montage der Farbfilterplatte. Die
Länge muß natürlich die gleiche sein wie die Länge
der Reihe von lichtempfindlichen Elementen.
Die erforderlichen Farbfilter können in einer Um
schaltvorrichtung vereinigt sein, so daß es nicht
erforderlich ist, die Filter getrennt zu handhaben,
wie das der Fall bei den dargestellten Halterungs
streifen 26 ist. In diesem Fall ist eine Möglich
keit, die Farbfilterplatte mit verschiedenen
Flächen zu versehen, von denen jede eine der
besagten Farben besitzt. Indem die Farbfilterplatte
in verschiedene Stellungen in den Halterungsstrei
fen 26 geschoben werden, können die verschiedenen
Flächen vor die Reihe von lichtempfindlichen
Elementen gebracht werden. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, daß die Umschaltvorrichtung bei
spielsweise als "Revolver" ausgebildet ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Konstruktion ist die
einfachste Ausführungsform, bei welcher die
Farbfilter nacheinander von Hand herausgenommen und
eingesetzt werden. Die andere erwähnte Ausführungs
form mit einer Umschaltvorrichtung, die automatisch
arbeiten kann, stellt eine höherentwickelte Abwand
lung dar. Eine noch höherentwickelte Ausführungs
form ist in Fig. 3 dargestellt und wird nachstehend
beschrieben.
In Fig. 3 sind für entsprechende Teile die gleichen
Bezugszeichen verwendet wie in den Fig. 1 und 2.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, enthält die Abtast
vorrichtung 7 den Reihenabtaster 9, der längs
seiner Führungen 20 beweglich ist. Es ist jedoch
eine zweite Führung 30 vor dem Reihenabtaster 9
vorgesehen, nämlich auf der Seite, von welcher das
Lichtbündel von der Projektionsvorrichtung ein
fällt. Auf einem Schlitten 31 trägt die Führung 30
eine Platte 32, die parallel zu den lichtempfind
lichen Elementen des Reihenabtasters 9 angeordnet
ist. Die Platte 32 weist Öffnungen 33 auf. In die
Öffnungen 33 sind eine Mehrzahl von Farbfiltern 34
eingesetzt. Hier sind sieben Farbfilter darge
stellt. Wie schon erwähnt ist, sind mindestens drei
Filter erforderlich, um die gewünschte Farbtrennung
zu erzielen. Im vorliegenden Falle ist die
Vorrichtung zu allgemeiner Anwendung ausgebildet,
indem drei Filter zur Trennung von positiven
Farbbildern und drei für die Trennung von negativen
Farbbildern vorgesehen sind. Außerdem ist eine
Öffnung 33 für die Erzeugung eines Schwarz-Weiß-Signals
reserviert. Diese ist bestimmt für Schwarz-
Weiß-Bilder und für den Schwarzdruck beim Vierfar
bendruck.
Außerdem enthält die Vorrichtung einen Antrieb
35, 36 für den Schlitten 31, so daß dieser längs der
Führung 30 hin- und herbeweglich ist. Die Führung
30 enthält eine Spindel 35, die mit einem (nicht
dargestellten) Gewinde des Schlittens 31 in Ein
griff ist und die mittels eines zweiten Motors 36
antreibbar ist, der einen Teil des Antriebs bildet.
Der Antrieb zur Bewegung des Zeilenabtasters 9
längs der Führungen 20 und des Schlittens 31 für
die Farbtrennung mit den Filtern 34 sind für eine
spezielle, koordinierte Antriebsfolge eingerichtet.
Das wird erreicht durch Steuerung der Drehung der
Motoren 10 und 36. Bekanntlich sind Elektromotoren
verfügbar, üblicherweise in Form von Schrittmoto
ren, die gewöhnlich gesteuert von einem Computer
nach komplizierten Drehmustern antreibbar sind. Ein
solcher Motor war für die vorliegende Abtastvor
richtung verfügbar und muß bei der hier beschriebe
nen Ausführungsform wenigstens für die koordinierte
Steuerung der beiden Schlittenvorrichtungen einge
richtet sein. Wie dies erreicht werden kann ist dem
Fachmann geläufig und bedarf hier keiner weiteren
Beschreibung.
Es soll jedoch die Ansteuersequenz nachstehend
erläutert werden. Es sind zwei Formen von Ansteuer
sequenzen möglich. In der ersten Form wird das Bild
als Ganzes abgetastet, und zwar in einer solchen
Anzahl von vollständigen Sequenzen, wie Anzahl von
Farben vorhanden sind, in welche das Farbbild
aufgespalten werden soll. In einem solchen Falle
ist die Ansteuersequenz so, daß die Platte 32 dem
Reihenabtaster 9 folgt, wenn dieser sich über die
Fläche des Farbbildes bewegt, wobei ein bestimmtes
Farbfilter 34 direkt vor den lichtempfindlichen
Elementen des Reihenabtasters angeordnet ist und
während der gesamten Sequenz diesen nachfolgt.
Während der nächsten Bewegung des Reihenabtasters 9
über die Fläche der Abbildung wird die Platte 32
zur Aufzeichnung der nächsten Farbe in der gleichen
Weise zusammen mit dem Reihenabtaster bewegt,
jedoch nun verschoben, so daß jeweils das nächste
Farbfilter 34 dem Reihenabtaster folgt und direkt
vor dessen lichtempfindlichen Elementen sitzt. Die
sich daraus ergebende Signalsequenz ist dement
sprechend in eine Anzahl von Untersequenzen unter
teilt, von denen jede die vollständige Darstellung
des gesamten Farbbildes ist und jeweils einer der
verschiedenen, getrennten Farben entspricht.
Bei Verwendung der anderen Art von Ansteuersequenz
tastet der Reihenabtaster 9 zuerst eine einzige
Zeile oder - alternativ - eine kleine Gruppe von
Zeilen in der Bildebene ab zur Darstellung einer
Farbe, wobei das entsprechende Farbfilter 34 direkt
vor dem Zeilenabtaster sitzt. Daraufhin wird die
Platte 32 für die Farbtrennung so bewegt, daß das
nächste Farbfilter 34 direkt vor dem Reihenabtaster
9 sitzt. Dieser tastet nun die gleiche Zeile oder
gleiche Gruppe von Zeilen ab, die vorher für die
erste Farbe abgetastet worden war. Auf diese Weise
wird der gleiche Bildabschnitt - vorzugsweise eine
einzige Zeile - nacheinander so viele Male
abgetastet, wie Farben vorhanden sind, in welche
das Farbbild unterteilt werden soll. Dabei werden
die Farbfilter nacheinander relativ zu dem Reihen
abtaster bewegt.
Wenn alle Farben dargestellt worden sind, wird der
Reihenabtaster bewegt und tastet nach dem gleichen
Muster die nächste Zeile ab. Das erhaltene Signal
ist dementsprechend aus Untersequenzen zusammenge
setzt, die jede einen kleinen Abschnitt des Bildes,
beispielweise eine Abtastzeile, darstellen. Jeder
Unterabschnitt ist jeweils in die Anzahl der
Abtastsequenzen unterteilt, die zur Darstellung
aller verwendeten Mischfarben erforderlich sind.
Für die letztere Ansteuersequenz müssen die
Antriebe dementsprechend so eingerichtet sein, daß
der Antrieb für den Reihenabtaster, der den Motor
10 benutzt, den Reihenabtaster in den verschiedenen
Abtaststellungen hält, während der Antrieb für die
Farbtrennvorrichtung, welcher den Motor 36 benutzt,
die Farbfilter vor den Reihenabtaster 9 bewegt, so
daß alle verwendeten Farben abgetastet werden.
Danach bewegt der Motor 10 den Reihenabtaster um
einen Schritt weiter, und der Motor 36 sorgt dafür,
daß die Farbtrennvorrichtung in eine neue Ausgangs
stellung, angepaßt an die neue Stellung des Reihen
abtasters, bewegt wird, so daß eine neue Filterbe
wegung zur Abtastung der nächsten Farbsequenz
erzielt wird.
Wie schon erwähnt, sind sieben verschiedene Trenn
möglichkeiten vorgesehen: Drei Farbfilter für
positive Farbbilder, drei Farbfilter für negative
Farbbilder und die Möglichkeit, ein Schwarz-Weiß-Signal
zu erzeugen. Die Vorrichtung zur Bewegung
des Schlittens für die Farbtrennung ist so ein
gerichtet, daß sie die folgenden vier verschiedenen
Abtastmöglichkeiten bietet:
- 1. Farbtrennung in drei Farben eines positiven Farbbildes. In diesem Fall bewegt der Antrieb den Schlitten für die Farbtrennung mit den drei Farbfiltern für positive Farbbilder jeweils vor den Reihenabtaster.
- 2. Farbtrennung zur Erzeugung von drei Farbsignalen und einem Schwarz-Weiß-Signal für ein positives Farbbild, beispielsweise zur Erzeugung von Elek trotypen für den Vierfarbendruck.
- 3. Trennung in drei Farben für ein negatives Farb bild.
- 4. Trennung in vier Farben für ein negatives Farb bild.
Für das dargestellte und vorstehend beschriebene
Gerät muß die Steuereinrichtung für die koordinier
te Bewegung des Reihenabtasters und der Platte für
die Farbfilter umschaltbar sein, wenn ein Wechsel
zwischen den oben erwähnten vier verschiedenen
Beziehungen erfolgen soll. In Fall 1. werden die
Filter, die zur Farbtrennung für positive Farbbil
der bestimmt sind, jeweils vor den Reihenabtaster
bewegt. In Fall 2. ist auch die Stellung für das
Schwarz-Weiß-Signal in die Bewegungssequenz
einbezogen. In Fall 3. werden die drei Farbfilter
für die Farbtrennung von negativen Farbbildern
bewegt. In Fall 4. wird zusätzlich zu den
letztgenannten Filtern auch die Stellung für die
Erzeugung des Schwarz-Weiß-Signals eingeschlossen.
Bei Verwendung des Geräts mit der in Fig. 2 darge
stellten Abtastvorrichtung liegt die Ausgangs
stellung des Reihenabtasters 9 an einer Kante der
Öffnung 22. Wenn ein geeignetes Farbbild 4 ausge
wählt und in die Bildhalterung 3 eingesetzt worden
ist, wird die Bildhalterung unter die Beleuchtungs
vorrichtung 2 gelegt und unter Verwendung des
Projektionsfensters 14 ausgerichtet, bis die ge
wünschte Einstellung erreicht ist. Der Spiegel 12
wird dann nach unten geklappt, worauf das Farbbild
in die Öffnung 22 projiziert wird mit der Bildebene
in der Ebene 23 der lichtempfindlichen Elemente.
Die Reihenfolge, in welcher die Farben in dem
Abtastsignal dargestellt werden, ist so bestimmt,
daß eine Bildwiedergabe im Empfänger koordiniert
mit dem Abtasten im Sender erzielt werden kann. Für
die erste Abtastung wird das Filter für die erste
gewählte Farbe in die Halterungsstreifen 26 (Fig. 2)
eingesetzt. Dann wird die Abtastungssequenz ausge
führt. Die Farbfilterplatte 25 wird dann gegen die
nächste ausgetauscht, und die nächste Abtastung
findet statt. Die Sequenz wird wiederholt, bis alle
Farben dargestellt sind, was, wie erwähnt, drei
oder mehr Farben sind.
Die Art und Weise, wie die in Fig. 3 dargestellt
Ausführungsform benutzt werden kann, ist oben
erläutert worden durch die Beschreibung der Art und
Weise, wie die Antriebe für den Reihenabtaster und
die Farbtrennvorrichtung für spezielle Ansteuerse
quenzen eingerichtet sind. Eine Abtastung gemäß der
erstbeschriebenen Ansteuersequenz ist im wesent
lichen die gleiche wie sie oben für das erste
Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Der
einzige wesentliche Unterschied ist der, daß die
Wechselvorrichtung für Farbfilter dargestellt ist
als eine automatische Vorrichtung zum Wechseln des
Farbfilters, wenn das Farbbild in der Anzahl von
vollständigen Sequenzen abgetastet wird, die für
die Farbtrennung erforderlich ist. Am Empfängerende
unterscheidet sich die Verarbeitung des Signals
nicht von der, die bei dem ersten Ausführungs
beispiel angewandt wird. Die gesamte Fläche des
Farbbilds wird dementsprechend in verschiedenen
Schritten aufgebaut, wobei die Farben jeweils
zueinander hinzugefügt werden, um das vollständige
Farbbild zu erzeugen.
Bei der automatischen Ausführungsform des Geräts
kann zweckmäßigerweise zwischen den verschiedenen
beschriebenen Alternativen für die Ansteuersequenz
und die Wahl von Filtern umgeschaltet werden.
Bei Verwendung der anderen Ansteuersequenz, bei
welcher das Farbbild Segment für Segment bei der
Darstellung aller Farben aufgebaut wird, ist ein
anderes Empfangsverfahren erforderlich. Auch für
den Empfang ist es dazu so, daß jedes Segment,
vorzugsweise eine einzelne Zeile, jetzt einzeln
erzeugt wird, wobei jeweils die verschiedenen
Farben addiert werden, um ein vollständiges Segment
zu erzeugen. Danach wird das nächste Segment oder
die nächste Zeile aufgebaut, bis nach Wiedergabe
des letzten Segments die Bildwiedergabe im
Empfänger vollendet ist.
Die gewählte Form der Abtastsequenz bestimmt auch,
welche Art von Empfänger benutzt werden muß. Für
die erste Art der Abtastsequenz kann im Prinzip ein
Schwarz-Weiß-Empfänger verwendet werden, und die
Hinzufügung von Farbe kann nach dem Empfang erfol
gen. Es ist jedoch wahrscheinlich, daß ein abge
wandelter Schwarz-Weiß-Empfänger verwendet werden
würde, bei welchem der einzige wesentliche Unter
schied der sein würde, daß die Aufeinanderfolge von
vollständigen Signalen unter Verwendung verschiede
ner Farben aufgezeichnet würde. Zur Aufzeichnung
auf ein lichtempfindliches Material unter Verwen
dung eines Lichtstrahls kann dies leicht durch
Verwendung eines Farbfilterwechslers erreicht
werden. Bei einem Empfang nach der zweiten Abtast
sequenz muß der Empfänger dafür eingerichtet sein,
dem gleichen Steuerzyklus zu folgen, was größere
Änderungen verglichen mit einem Schwarz-Weiß-Empfänger
erforderlich macht. Andererseits ge
stattet diese Ansteuersequenz eine größere
Präzision in der Bildwiedergabe. Man kann leicht
sehr gute Präzision in der Positionierung der
verschiedenen Farbdarstellungen für die verschiede
nen Zeilen erreichen, da alle Farben Zeile für
Zeile registriert werden. Bei Verwendung der
ersterwähnten Ansteuersequenz stößt man jedoch auf
größere Schwierigkeiten bei der Erreichung einer
solchen Übereinstimmung der Lage, da die Abtast- und
Wiedergabevorrichtungen synchron mehrere Male
über die gesamte Bildfläche bewegt werden müssen.
Das zuletzt beschriebene Ausführungsbeispiel, wie
es in Fig. 3 gezeigt ist, mit der zuletzt beschrie
benen Ansteuersequenz stelle daher die am höchsten
entwickelte und für bestimmte Anwendungen funktio
nell vorteilhafteste Technik dar.
Jedes der Farbfilter besteht einfach aus einer
schmalen Platte, deren Länge der Höhe des proji
zierten Bildes entspricht. Da die Farbfilterplatte
dem Reihenabtaster folgt, werden dessen licht
empfindliche Elemente nicht längs der Oberfläche
des Farbfilters bewegt. Nur ein schmaler Mittelteil
der Platte braucht vollständig korrekt hinsichtlich
der Lichtbrechung und Farbe zu sein. Es besteht
daher keine Gefahr, daß der Reihenabtaster unsaube
re Teile passiert, was der Fall sein kann, wenn
eine Platte, die größer als die feste Platte des
Reihenabtasters ist, wie beim Stand der Technik
verwendet würde.
Weiterhin wird die Fähigkeit, sehr hohe Präzison
bei der Wiedergabe von Farbbildern zu erreichen,
dadurch erzielt, daß die in Fig. 3 dargestellte
fortschrittlichste Ausführungsform in Verbindung
mit der zuletzt beschriebenen Ansteuersequenz
verwendet wird. Zusätzlich zu den früher beschrie
benen Vorteilen ist die Verminderung der Größe der
Oberfläche des Farbfilters ein zusätzlicher und
ebenso wertvoller Vorteil.
Welche Ausführungsform gewählt wird, hängt von den
Anforderungen an das System ab, in welcher das
Gerät verwendet werden soll. Wenn das empfangene
Signal in der Drucktechnik verwendet werden soll,
beispielsweise zur Herstellung einer Anzahl von
Elektrotypen oder Klischees, die nach der Farbe
getrennt sind, werden drei oder vier vollständige
und farbgetrennte Signale übertragen. In einem
solchen Fall kann auch die einfachste Form mit
manuellem Wechsel der Farbfilterplatten angewandt
werden.
Das Verfahren geht jedoch wesentlich schneller und
mit geringerer Wahrscheinlichkeit eines Fehlers,
wenn die automatische Vorrichtung verwendet wird.
Für den Fall, bei welchem ein photographisches
Farbbild direkt in dem Empfänger erzeugt werden
soll, wird die Präzision durch bessere Einteilung
der farbgetrennten Bilder erhöht, wenn die zweite
der besagten Ansteuersequenzen angewandt wird mit
aufeinanderfolgendem Aufbau des Farbbildes Zeile
für Zeile für alle Farben. In einem solchen Fall
muß die automatische Vorrichtung verwendet werden.
Das ist auch der Fall, wenn ein Signal zur Dar
stellung auf einem Bildschirm mittels eines
Speichers erzeugt werden soll. Bei einem Kathoden
strahl-Bildschirm werden die Farben gemeinsam
aufgebaut, so daß die letzterwähnte Ansteuersequenz
die geeigneteste ist.
Wie schon einleitend erwähnt wurde, kann die
Erfindung auch auf andere Abtastvorrichtungen als
auf Bildsender angewandt werden. In einem solchen
Falle wird sie an den jeweiligen Verwendungszweck
angepaßt und kann auch einen anderen Aufbau haben
als der dargestellte, ohne daß dabei vom Grundge
danken der Erfindung abgewichen wird. Beispiels
weise könnte der beschriebene Reihenabtaster mit
einer Reihe von lichtempfindlichen Elementen längs
einer Abtastzeile durch einen Punktabtaster ersetzt
werden, bei welchem ein Abtastpunkt längs einer
Abtastzeile bewegt wird, worauf er in die nächste
Abtastzeile bewegt wird und dort die gleiche
Zeilenabtastung bewirkt. Die Verwendung einer
solchen Methode ändert nicht die erfindungswesent
lichen Merkmale, da das Farbfilter auch dann sich
in Längsrichtung längs einer Zeile erstrecken kann.
Bei der Ausführungsform zum automatischen Wechsel
der Farbfilter, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist,
sind zwei getrennte Antriebe für den Reihenabtaster
und für die Farbfilter vorgesehen, welche diese
beiden Teile in koordinierter Weise nach einem
vorgegebenen Muster antreiben. Es ist jedoch
möglich, die Vorrichtung so auszubilden, daß ein
einziger Antrieb vorgesehen ist, aber daß die
Farbfilter mit diesem Antrieb so verbunden sind,
daß sie relativ dazu beweglich sind. Das bedeutet,
daß beim Abtasten unter Verwendung eines speziellen
Farbfilters dieses Farbfilter fest mit dem Antrieb
für den Reihenabtaster verbunden ist, während, wenn
das- Farbfilter zu wechseln ist, eine spezielle
Wechselvorrichtung eine Relativbewegung zwischen
der Halterungsvorrichtung für die Farbfilter und
dem Reihenabtaster bewirkt. Auf diese Weise können
die gleichen Abtastmuster erreicht werden, als wenn
getrennte Antriebe verwendet würden.
Claims (11)
1. Bildumsetzer zum Umsetzen eines Farbbildes in
ein elektrisches Signal und/oder umgekehrt,
enthaltend
- (a) eine farbige Abbildung in einer Bildebene
- (b) eine Abtastvorrichtung (7) mit wenigstens einem lichtempfindlichen Element (9), durch welches ein elektrisches Signal nach Maßgabe der Helligkeit der Abbildung in dem abgetasteten Bereich erzeugbar ist,
- (c) eine Stelleinrichtung (10, 20, 30, 36), durch welche das lichtempfindliche Element (9) über die Bildebene in einem Muster beweg bar ist, das aus einer Anzahl von die Bildebene überdeckenden Abtastlinien be steht, und
- (d) eine im Bereich des abtastenden, licht empfindlichen Elements (9) angeordnete Filteranordnung (26, 32), mittels welcher zur Erzielung einer Farbtrennung des Farbbildes austauschbare Farbfilter (25, 34) vor dem lichtempfindlichen Element (9) plazierbar sind,
so daß eine Mehrzahl von das Farbbild wiedergebenden
elektrischen Signalen erzeugbar ist, von denen jedes sich
auf eine bestimmte Farbe bezieht, die von dem Farbbild
mittels des Farbfilters ausgesondert worden ist,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
- (e) eine Projektionseinrichtung zum Erzeugen der Projektion eines wahren Bildes (4) in der Bildebene wobei
- (f) jedes der Farbfilter (25, 24) wesentlich kleiner als die Bildebene und so bemessen ist, daß dadurch eine oder wenige der besagten Abtastlinien überdeckt werden und
- (g) die Filteranordnung (26, 32) so auf der Stelleinrichtung (10, 20, 30, 36) angeordnet ist, daß die Farbfilter durch die Stelleinrichtung zusammen mit dem abtastenden lichtempfindlichen Element (9) bewegbar sind in konstanter Lageübereinstimmung mit den durch die Bewegung des abtastenden, lichtempfindlichen Element erzeugten, aufeinanderfolgenden Abtastlinien.
2. Bildumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Filteranordnung für die Farbfilter (25)
Halterungsglieder (26) aufweist, die auf einer das
abtastende, lichtempfindliche Element (9) tragenden
Baugruppe angeordnet sind und durch welche die Farbfilter
in Lageübereinstimmung mit der Abtastlinie dieses Elements
(9) gehalten werden, welche innerhalb des Bereiches der
Baugruppe verläuft.
3. Bildumsetzer nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Halterungsglieder (26) für
die Farbfilter (25) zur Halterung eines einzi
gen Farbfilters und für manuellen Filterwechsel
eingerichtet sind.
4. Bildumsetzer nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Filteranordnung (32) für die
Farbfilter (34) zur Halterung einer Mehrzahl von Farbfiltern eingerichtet und der Filter wechsel jeweils durch Bewegen der Halterungs mittel (32) relativ zur Abtastlinie des ab tastenden, lichtempfindlichen Elements (9) durchführbar ist.
Farbfilter (34) zur Halterung einer Mehrzahl von Farbfiltern eingerichtet und der Filter wechsel jeweils durch Bewegen der Halterungs mittel (32) relativ zur Abtastlinie des ab tastenden, lichtempfindlichen Elements (9) durchführbar ist.
5. Bildumsetzer nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen
ist, durch welche die Bewegungsbahnen des ab
tastenden, lichtempfindlichen Elements (9) und
der Filteranordnung (32) für die Farbfilter
(34) während des Abtastvorganges gegeneinander
nach einem vorgegebenen Muster verschiebbar
sind, so daß die Farbfilter (34) während des
Abtastvorganges jeweils in Lageübereinstimmung
mit den nacheinander durchlaufenen, über die
Bildebene hinweg verlaufenden Abtastlinien
gebracht und gehalten werden.
6. Bildumsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch die Steuereinrichtung zur
Erzeugung eines ersten vollständigen Farbaus
zugssignals ein erstes Farbfilter (34) während
einer vollständigen Abtastung des Farbbildes in
Lageübereinstimmung mit der Abtastlinie gehal
ten wird und anschließend zur Erzeugung des
nächsten Farbauszugssignals das nächste Farb
filter während einer vollständigen Abtastung
des Farbbildes in Lageübereinstimmung mit der
Abtastlinie gehalten wird, bis alle gewünschten
Farbauszugssignale erzeugt worden sind.
7. Bildumsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß durch die Steuereinrichtung ein
erstes Farbfilter (34) während der Abtastung
einer Zeile oder einer begrenzten Anzahl von
Zeilen, die nur einen begrenzten Bildabschnitt
darstellen, in Lageübereinstimmung mit der
Abtastlinie gehalten wird, und anschließend zur
Abtastung des gleichen Bildabschnitts wie
vorher das zweite Filter in Lageübereinstimmung
mit der Abtastlinie gehalten wird, bis alle
Farbauszugssignale für diesen Bildabschnitt
erzeugt worden sind, worauf dieser Vorgang für
einen zweiten Bildabschnitt wiederholt wird,
bis alle Bildabschnitte, in welche das Farbbild
unterteilt ist, hinsichtlich aller Farben
abgetastet sind, für welche Farbauszüge des
Bildes erzeugt werden sollen.
8. Bildumsetzer nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß
- (a) das abtastende, lichtempfindliche Element (9) von einem Reihenabtaster gebildet ist, der mittels der Stelleinrichtung (20) über die Bildebene bewegbar ist,
- (b) die Filteranordnung für die Farbfilter (34) eine Platte (32) mit einer Mehrzahl von Öffnungen (33) aufweist, in welche die Farbfilter (34) eingesetzt sind, und
- (c) die Platte (32) zusammen mit dem Reihen abtaster bewegbar und außerdem in ihrer Lage relativ zu diesem veränderbar ist, so daß die verschiedenen in der Platte gehal terten Farbfilter (34) gewechselt und unmittelbar vor dem Reihenabtaster posi tioniert werden können.
9. Bildumsetzer nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reihenabtaster und die
Filteranordnung (32) für die Farbfilter (34)
als Stelleinrichtung je einen Antrieb (10, 20,
30, 36) aufweisen, durch welche der Reihenab
taster und die Filteranordnung (32) gesteuert
von der Steuereinrichtung in koordinierter an
den Abtast- und Farbauszugsvorgang angepaßter
Weise bewegbar ist.
10. Bildumsetzer nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Reihenabtaster und die
Filteranordnung (32) für die Farbfilter einen
gemeinsamen Antrieb und zusätzlich eine
Wechselvorrichtung zur Veränderung der Lage der
Farbfilter (34) relativ zu dem Reihenabtaster
aufweisen.
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