DE4239315C2

DE4239315C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Farbfehlern beim Belichten von Bildern auf Farbkopiermaterial

Info

Publication number: DE4239315C2
Application number: DE4239315A
Authority: DE
Inventors: Klaus Birgmeir; Hermann Waibel
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1992-11-23
Filing date: 1992-11-23
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2012-11-24
Also published as: DE4239315C1; US5699451A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zum Herstellen von Farbbildauszügen auf fo tografischen Schichtträgern unter Verwendung elektro nischer Bildsignale, beispielsweise von elektronisch ab gescannten Diavorlagen.

Die Bildsignale werden dabei einer elektronischen Bildverarbeitung unterzogen und anschließend auf dem Schichtträger ausgegeben, beispielsweise über eine Ka thodenstrahlröhre oder ein Laseraufzeichnungsgerät. Das belichtete Kopiermaterial wird schließlich in einer Entwicklungsvorrichtung entwickelt, getrocknet und als Farbbildabzug ausgegeben. Die Bildverarbeitungsein richtung ist an verschiedene Kopierbedingungen, bei spielsweise an unterschiedliche Kopiermaterialien, oder an Schwankungen der Entwicklerchemie anpaßbar.

Vorrichtungen zum Herstellen von Farbkopien sind vielfach bekannt. Hierbei ist zu unterscheiden zwischen Farbkopiereinrichtungen, die eine Vorlage über eine in tegrale optische Abbildung auf einen fotografischen Aufzeichnungsträger kopieren und Farbkopiergeräten, bei denen eine Vorlage punkt- und zeilenweise opto elektronisch abgetastet, die Bildsignale einer Bildverar beitung unterzogen und anschließend einer Ausgabe einrichtung (CRT, Laserprinter, Leuchtdiodenarray) zu geführt werden, in der sie auf einen Kopierträger belich tet werden. Die Bildsignale werden dabei vorteilhafter weise in die drei Grundfarben rot, grün und blau zerlegt und in drei zugeordneten Kanälen weiter verarbeitet. Zur Weiterverarbeitung der Bildsignale ist es aber auch möglich, die R-, G-, B-Signale wiederum zu transformie ren, z. B. in Luminanz/Chrominanz-Signale Y, U, V. Bei Farbkopiergeräten der obengenannten Art wird das Kopiermaterial in der Regel dreimal belichtet, entspre chend den drei Grundfarben rot, grün und blau. Die Qualität der dabei erzeugten Farbkopien hängt sehr stark ab von der Korrektheit der Lichtmenge, der das Kopiermaterial ausgesetzt ist.

Aus der DE-OS 29 11 567 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Betriebszustand einer Kopiervorrichtung und der nachgeschalteten Entwicklungsvorrichtung überprüft wird, indem Eichvorlagen (Grautreppen) ko piert und ausgewertet werden. Weicht die Dichte der Kopie in einer oder mehreren Farben bei gewissen Graustufen von dem Sollwert ab, so kann auf einen Fehler in der Kopiervorrichtung bzw. Entwicklungsvor richtung geschlossen werden. In diesem Fall kann die Kopiervorrichtung dadurch abgeglichen werden, daß in den drei Farbkanälen unterschiedlich lange belichtet wird, bis das geforderte Ergebnis (gleichmäßiges Grau) vorliegt. Bei einem kippenden Kopiermaterial - d. h., ein farbneutrales Grau des Materials erfordert für ver schiedene Dichten verschiedene Farbverhältnisse beim Belichten - können verschiedene Meßpunkte dafür herangezogen werden, eine günstigere Einstellung zu finden als bei der Auswertung von nur einer Dichtestu fe. Vollkommen, d. h. in allen Graustufen beseitigbar ist das Farbkippen dabei jedoch prinzipiell nicht.

Aus der DE 40 02 298 A1 ist eine Vorrichtung be kannt, bei der die Bildsignale einer elektronisch abgeta steten Vorlage zur Korrektur von Farbstichen bild punktweise modifiziert werden. Hierzu werden die Bild signale in Helligkeitsintervalle eingeteilt und in farbdo minante und nicht farbdominante Signale klassifiziert. Die Korrektur erfolgt anhand einer Analyse der Bildsi gnale. Damit können aufnahmebedingte Farbfehler kor rigiert werden (z. B. farbstichige Vorlagen), nicht jedoch Farbfehler, die in der Verarbeitungskette hinter der Korrektureinrichtung verursacht werden, z. B. wenn sie durch die Aufzeichnung auf das Kopiermaterial bewirkt werden. Die Farbwiedergabe auf dem Kopiermaterial weicht im allgemeinen ab von den Bildsignalwerten der entsprechenden Farbkanäle. Die Ursache hierfür liegt in der dichteabhängigen Farbempfindlichkeit der verwen deten Aufzeichnungsmaterialien. Insbesondere Ferti gungstoleranzen des Kopiermaterials sowie Schwan kungen der Entwicklerchemie führen dann zu uner wünschten Farbfehlern in den Farbkopien.

Aus der EP 96 090 A1 ist ein Verfahren aus der Druckvorbereitung bekannt, bei dem vor dem eigentli chen Druckprozeß Testbilder mit definiertem Farbver hältnis punkt- und zeilenweise auf licht- und farbemp findliches Material aufbelichtet werden. Aus den densi tometrisch bestimmten Farbdichten der Testkopien werden dann korrigierte Ansteuerwerte für den an schließenden Druckvorgang nach einer fest vorgegebe nen Funktion berechnet Nachteilhaft bei diesem Ver fahren ist, daß ein Farbpunkt, der auf der Testkopie bereits richtig wiedergegeben wurde, nach der Korrek tur der Ansteuerwerte nicht automatisch wieder richtig wiedergegeben wird. Bei der Korrektur von Farbkippen in einzelnen Bereichen des Farbraums ist es jedoch wichtig, eine derartige Einstellung der Kennlinie zu fin den. Farbkippen tritt z. B. auf, wenn sich die Eigenschaf ten der chemischen Flüssigkeiten in einer fotografischen Entwicklungsvorrichtung ändern.

Schließlich ist durch die DE 31 01 552 A1 ein Verfah ren bekanntgeworden, bei dem ebenfalls digitale Bildsi gnale zur Ausgabe auf lichtempfindlichem Material mo difiziert werden. Zum Einstellen der charakteristischen Eigenschaften der Bildreproduktionseinrichtung ist eine Korrekturtafel vorgesehen, die in einem einmaligen Grauabgleich festgelegt wird. Diese Korrekturtafel wird dann dazu verwendet, um die Bildsignale unabhän gig von den Bildeigenschaften zu modifizieren. Bei die sem Verfahren besteht ebenfalls die Gefahr, daß bei nur geringen Änderungen der Reproduktionscharakteristi ka ein erneut durchgeführter Grauabgleich dazu führt, daß ein bereits abgeglichener Graupunkt verschoben wird und anschließend nicht mehr farbneutral ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8 so weiterzubilden, daß Farbfehler auf dem Kopierma terial, die aufgrund zeitlicher Schwankungen von der Bildverarbeitung nachfolgenden Einrichtungen oder Prozesse entstehen, sicher und auf einfache Weise ver mieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnen den Teil der Ansprüche 1 und 8 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Datenflußdiagramm der erfindungsgemä ßen Vorrichtung,

Fig. 2 das Diagramm einer look-up-table (LUT) und

Fig. 3 das Diagramm einer erfindungsgemäß modifi zierten LUT.

Gemäß Fig. 1 tastet ein Scanner 1 die Bildvorlage nach Zeilen und Spalten ab, ob daß für jeden Bildpunkt ein dichteproportionales, elektrisches Bildsignal erzeugt wird. Der Scanner 1 besteht aus einem CCD-Zeilensen sor, der senkrecht zur Zeilenrichtung über die Bildfläche bewegt wird. Die Abtastung erfolgt nacheinander für die drei Grundfarben rot, grün und blau. Zu diesem Zweck werden geeignete Farbfilter in den Lichtweg ein geschwenkt. Das elektrooptisch abgetastete Bild be steht aus 2048 Bildpunkten pro Zeile und aus 1024 Zei len, so daß ein Bild aus 3 × 2048 × 1024 Bildsignalwerten besteht. Die gewonnenen Bildsignale werden digitali siert und in einem Bildspeicher 2 abgelegt.

Zur übersichtlicheren Darstellung wurden bei den im folgenden beschriebenen Elementen der Bildverarbei tungseinrichtung nur die erfindungswesentlichen Teile aufgenommen. Dies schließt nicht aus, daß in den Daten fluß der Bildsignale weitere Elemente eingefügt werden können.

Nach dem Bildspeicher 2 werden die Bildsignale ent sprechend einer in einer Look-up-Tabelle (LUT) 3 abge legten Kennlinie transformiert und werden dann über einen Graubalanceregler 4 einer Kathodenstrahlröhre (CRT) 6 zugeführt, die einen Schichtträger 5 (z. B. Co lornegativpapier) belichtet. Das belichtete Material 5 wird anschließend in einer Entwicklungsvorrichtung 7 fertiggestellt.

Die LUT 3 ist an die Empfindlichkeit des Schichtträ gers 5 angepaßt und enthält im wesentlichen drei Da tensätze, die - den drei Grundfarben R, G, B zugeord net - die Bildsignale modifizieren, d. h. eingehende Bildsignale in ausgehende Bildsignale transformieren.

Die LUT 3 ist mit einem Rechner 9 verbunden, der seinerseits mit einem Eingabeterminal 10 sowie einem Densitometer 8 verbindbar ist.

Die LUT 3 und der Graubalanceregler 4 ermöglichen jeweils einen Grauabgleich der Anordnung. Dazu wird jeweils ein Testbild, z. B. ein Stufengraukeil mit definier ten Grauwerten, entweder vom Scanner 1 eingelesen oder als synthetisches Bild vom Rechner 9 generiert. Die so erzeugten Bildsignale durchlaufen die Bildverarbei tung und das Bild wird als Testkopie ausgegeben. Die Testkopie wird dann visuell auf Farbstichigkeiten unter sucht oder an mindestens einem Bildpunkt mittels eines Densitometers 8 auf ihre Farbdichten hin ausgemessen. Sind bei einer densitometrischen Messung die Farbdich ten der drei Farben rot, grün und blau nicht gleich, so liegt in der Regel eine Farbstichigkeit vor. Bei der Un tersuchung können aber auch individuelle, subjektive Kriterien - wie z. B. ein gewünschter, leichter Rotstich - einfließen. Die Abweichung des gemessenen Farb dichtewerts von einem festgelegten Sollwert ist ein Maß für die Farbstichigkeit. Dem Ergebnis eines Meßpunkts entsprechend wird in einem ersten Grauabgleich der Graubalanceregler 4 in jeder Farbe neu eingestellt, so daß die Farbdichten an dem einen Meßpunkt alle den Sollwert erreichen. Erforderlichenfalls wird dieser Ab gleich auch mehrmals wiederholt. Anschließend wird von demselben Testbild eine weitere Testkopie ausge geben und deren Farbstichigkeit an mindestens einem anderen Meßpunkt bewertet. Aus der Abweichung ei nes Farbdichtewerts vom Sollwert wird dann in einem zweiten Grauabgleich über den Rechner 9 für jede Farbe eine neue LUT 3 berechnet.

Fig. 2 zeigt, wie eine zu einer Grundfarbe - hier rot - gehörende LUT 3, grafisch dargestellt, durch den ersten Grauabgleich modifiziert wird. Auf der horizon talen bzw. vertikalen Achse der Grafik sind die mögli chen Bildsignalwerte D eines Bildpunktes vor (D₁) bzw. nach (D₂) dem Durchlaufen der LUT-Stufe aufgetragen. Mittels der LUT 3 werden die Bildsignale gemäß dem Kurvenverlauf 11a modifiziert. Mit dem Graubalancer egler 4 läßt sich dieser Kurvenverlauf entlang einer Achse A bis zu den Verläufen 11b bzw. 11c verschieben (erster Grauabgleich). Durch das Verschieben der Kennlinien in den drei Farbkanälen R, G, B kann ein Testbild an einem bestimmten Graupunkt (FP) auf ein farbneutrales Grau eingestellt werden. Damit ist jedoch noch nicht sichergestellt, daß auch die übrigen, zu ande ren Grauwerten gehörenden Bildsignale neutral grau wiedergegeben werden. Hierzu wird der zweite Grau abgleich durchgeführt gemäß Fig. 3. Bei diesem Grau abgleich wird der Graubalanceregler 4 festgehalten und die LUT 3 vom Rechner 9 neu berechnet. Dieser Vor gang ist in Fig. 3 grafisch veranschaulicht. Jeder farbbe zogenen LUT 12a, 13a wird im Rechner 9 eine Polynom funktion überlagert und anschließend die entsprechen de, neu berechnete LUT mit einem der Verläufe 12b bis 12g bzw. 13b bis 13g abgespeichert. Die jeweilige Stan dard-LUT 12% 13a bleibt immer im Rechner 9 gespei chert. Zur Berechnung einer neuen LUT werden ihr Polynomwerte a(g) überlagert, die sich nach der Formel

a(g) = b(c . g^m + d . gⁿ) + e

berechnen. Hierbei bezeichnet g den Dichtewert oder einen Dichtedifferenzwert, c, d und e sind konstante Größen und die Parameter b, n und m sind variabel. Die Parameter können aus einer begrenzten Zahl von Wer ten ausgewählt werden, wobei sich die auswählbaren Werte stufenweise so stark unterscheiden, daß sie dem Unterscheidungsvermögen des Auges im Hinblick auf das Resultat auf einer Testkopie angepaßt sind. Es er weist sich als vorteilhaft, wenn die Verschiebung der Kennlinien aller drei Grundfarben jeweils in dieselbe Richtung, d. h. in Fig. 3 nach oben (+) oder nach unten (-), erfolgt. Dadurch werden Farbspiele vermieden, d. h. dichteabhängige Farbstiche zu verschiedenen Far ben hin. Es erweist sich dabei in Kombination mit dem ersten Grauabgleich als besonders vorteilhaft, den Fix punkt FP bei der Neuberechnung der LUT 3 für alle drei Farben am selben Farbdichtewert, insbesondere an dem im ersten Grauabgleich gemessenen Wert, zu wählen. Ausgehend davon, daß die Standard-LUT 12a, 13a be reits grob an die Kopierbedingungen angepaßt ist, ist es günstig, am Anfang und am Ende des Wertebereiches der LUT 12a, 13a zwei weitere Fixpunkte C, D festzule gen. Dadurch wird erreicht, daß sich die neu berechnete LUT nicht unzulässig stark von der Standard-LUT un terscheidet. Dies kann noch unterstützt werden, indem für die änderbaren Parameter b, n und in der Polynom funktion a(g) obere und untere Grenzen gesetzt werden.

Ferner ist es vorteilhaft, die Optimierung der LUT 12a 13a in den zwei Bereichen zwischen den Fixpunkten C und FP (entsprechend der LUT 12a) bzw. FP und D (entsprechend der LUT 13a) jeweils separat zu ermögli chen, d. h. diese Bereiche jeweils separat abzugleichen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von farbtreuen Bildern auf fotografischem Farb kopiermaterial, bei dem zunächst eine Vorlage bildpunktweise in den drei Grundfarben optoelektronisch abgetastet wird und die digitalisierten Bildsignale in einer Bildverarbeitungseinrichtung mittels den drei Grundfarben zugeordneten, nichtlinearen Kennlinien verändert und anschließend die transformierten Bildsignale einer Aufzeichnungsvorrichtung zugeführt werden, wobei zur Optimierung der Kennlinien ein Grauabgleich durchgeführt wird, bei dem in ihrem Farbverhältnis definierte Testbildsignale dem Bildverarbeitungsprozeß unterzogen und anschließend das Testbild als Testkopie auf das Farbkopiermaterial belichtet wird und die belichtete und entwickelte Testkopie visuell oder mittels einer Meßeinrichtung auf ihre Farbstichigkeit untersucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Grauabgleich in zwei Schritten mit je einer Testkopie erfolgt, wobei im ersten Schritt ein bestimmter Meßpunkt (FP) durch Verschieben der Kennlinien (3, 11, 12, 13) auf Grau abgeglichen wird und im zweiten Schritt andere Meßpunkte auf Grau abgeglichen werden, wobei die Einstellung am ersten Meßpunkt (FP) festgehalten wird und daß im zweiten Schritt bei Abweichen des Meßergebnisses von einem Sollwert an einem Meßpunkt und bei Übereinstimmung des Meßergebnisses mit einem Sollwert an einem anderen Meßpunkt die Kennlinien (3, 11, 12, 13) derart verändert werden, daß der Punkt (FP) jeder Kennlinie, der der Übereinstimmung zwischen Meßergebnis und Sollwert zugeordnet ist, unverändert bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die zu ändernden Kennlinien (3, 11, 12, 13) von einem Rechner (9) neu berechnet werden aus jeweils einer vorgegebenen Standard-Kennli nie (12a, 13a) und mindestens einer Korrekturfunk tion.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der Fixpunkt (FP) der Kennli nien aller drei Farben (R, G, B) derselbe ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Testbild ein Graukeil, insbesondere ein elektro nisch erzeugter Stufengraukeil ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrek turfunktionen Polynomfunktionen sind, die eine be stimmte Anzahl veränderbarer Parameter aufwei sen, wobei die Parameter in diskreten Stufen verän derbar sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Polynomfunktionen die Form
a(g) = b(cg^m + dgⁿ) + e
haben, wobei a die Größe der Änderung bezeich net, g den Dichtewert einer Farbe, c, d, e Konstan ten und b, m und n die veränderbaren Parameter.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennli nien genau drei Fixpunkte (C, D, FP) aufweisen.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elek tronische Bildverarbeitungseinrichtung (2, 3, 4, 5, 9) mit einem Speicher (3), in dem pro Grundfarbe (R, G, B) eine LUT (3, 11, 12, 13) abgespeichert ist, einen Rechner (9), mit dem die LUT (3, 11, 12, 13) neu berechenbar ist und mit einer Belichtungsvor richtung (6).

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (8) zum Bestimmen der Farbdichte einer belichteten und entwickelten Testkopie.