DE68922492T2 - Elektronisches abbildungsgerät mit spektraler empfindlichkeit für verschiedene vorlagetypen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Farbvideoabbildungssystem im allgemeinen und ein Farbvideosystem, bei dem nach spektralen Eigenschaften unterschiedene Farbinformationen nacheinander auf ein und derselben Abtastvorrichtung abgebildet werden, im besonderen.
• Der Stand der Technik wird nachstehend an Hand von Fig. 1 beschrieben. Die Grafik veranschaulicht die spektrale Empfindlichkeit eines fotografischen Diapositivs und eines fotografischen Negativs und trägt zum besseren Verständnis der herkömmlichen Farbfiltrierung für eine oder beide Vorlagenarten bei.
• Farbvideoabbildungssysteme, insbesondere Farbvideokameras, erfordern für die Umwandlung eines farbigen Bildes in ein Videosignal mindestens 3 voneinander unabhängige Farbaufzeichnungen, wie z.B. Rot, Grün und Blau. Bei den bekannten feldsequentiellen Farbabbildungssystemen empfängt ein und dieselbe Bildabtastvorrichtung der Reihe nach voneinander unabhängige Farbinformationen mit relativ hoher Frequenz. Ein typisches Merkmal solcher Systeme ist, daß sie die Gesamtfarbinformafion in rote, grüne und blaue Spektralbereiche trennen, bevor diese die Bildabtastvorrichtung erreicht. Die daraus resultierenden sequentiellen Farbsignale werden zeilenweise gespeichert und gemeinsam zu einem Videosignal für Farbbildaufzeichnungen, Farbbildübertragungen und dergleichen verarbeitet.
• Bei vielen sequentiellen Systemen werden Farbfilterräder mit drei Farbfiltersegmenten verwendet, die das vom Bild kommende Licht in drei voneinander unabhängige spektrale Bereiche trennen. Das Farbfilterrad wird mit relativ hoher Geschwindigkeit gedreht, so daß die einzelnen Filtersegmente der Reihe nach in den Strahlengang zwischen der Bildabtastvorrichtung und dem Bild gebracht werden. Die Bildabtastvorrichtung wird mit entsprechender Geschwindigkeit elektrisch angetrieben, so daß ein Strom sequentieller Farbsignale erzeugt wird, die dann zu einem kombinierten Farbbildsignal bzw. einem Farbbildsignalgemisch verarbeitet werden. Ein typisches Beispiel eines sequentiellen Systems wird in US-A-4 404 585 beschrieben. Das in diesem Patent beschriebene System weist ein Dreifarbenrad (mit Rot-, Grün- und Blaufiltersegmenten) und ein Vierfarbenrad (mit Rot-, Blau-, Gelb- und Cyanfiltersegmenten) auf. Das Vierfarbenrad ist mit einer Primärfarbe versehen, auf die zwei Abtastungen später deren Komplementärfarbe folgt, so daß durch Addition und Subtraktion der daraus resultierenden Farbsignale eine Farbton- und -sättigungsinformation (Chromainformation) erzeugt wird.
• Die Farbeigenschaften der Filter im Farbrad werden in Verbindung mit den spektralen Eigenschaften der Bildabtastvorrichtung so gewählt, daß Farbsignalkomponenten entstehen, die in einem Empfänger mit der richtigen Farbqualität wiedergegeben werden können. Ferner werden die Farbeigenschaften, wie in US-A-3 506 775 beschrieben, manchmal so gewählt, daß sich für die verschiedenen Farbkomponenten Signalspannungen gleicher Amplitude ergeben, wenn eine Kamera ein vorgegebenes weißes Feld einer Vorlage abtastet. Die Art des Vorlagenfeldes wird manchmal so vorgegeben, daß die Filtersegmente der spektralen Empfindlichkeit der Vorlage angepaßt werden können. Fig. 1 zeigt die Spektralempfindl ichkeit von zwei üblichen, unbeweglichen Vorlagen, einem fotografischen Diapositiv und einem fotografischen Negativ. Diapositive und Negative haben, wie in Fig. 1 gezeigt, im allgemeinen im blauen und im grünen Spektralbereich die gleiche Empfindlichkeit. Dagegen unterscheidet sich die Empfindlichkeit der beiden Vorlagen wesentlich im roten Spektralbereich. Dies ist darauf zurückzuführen, daß ein Negativ bei Dunkelkammerbeleuchtung kopiert wird, während ein Diapositiv im Dunkeln entwickelt wird. Das Negativ ist daher im Spektralbereich A der Dunkelkammerbeleuchtung praktisch lichtundurchlässig, d.h. unempfindlich, während das Diapositiv in diesem Bereich mindestens teilweise durchlässig ist.
• EP-A-126 597 beschreibt ein sequentielles Videosystem für die Wiedergabe einer unbeweglichen Vorlage, beispielsweise eines fotografischen Negativs im Diskettenformat. Obwohl es solche Filme nur als Negative gibt, geht diese Veröffentlichung davon aus, daß die Filtersegmente des Farbrads so angepaßt werden können, daß sie für Negativfilm oder Positivfilm oder eine Kombination aus beiden geeignet sind. Wenn ein Farbrad für nur eine Vorlagenart geeignet ist, ergeben sich natürlich Probleme, wenn sowohl positive als auch negative Vorlagen kopiert werden sollen. Natürlich kann man dem abhelfen, indem man das Filterrad wechselt. Das ist jedoch ein umständliches Verfahren. Eine weitere, in EP-A-126 597 aufgezeigte Möglichkeit besteht darin, die Filtersegmente so anzupassen, daß sie sowohl für Diapositive als auch Negativfilme geeignet sind. Diese Lösung veranschaulicht die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Rotempfindlichkeitskurve, die für beide Vorlagenarten gilt. Sie hat den Nachteil, daß die Rotfilterempfindlichkeit zuviel Licht absorbiert und bei negativen Vorlagen die roten und grünen Farbtöne entsättigt. Um qualitativ einwandfreie Ergebnisse zu erzielen, erfordert dieser Umstand in der Regel eine umfangreiche elektronische Korrektur (Matrizierung) im weiteren Ablauf der Signalverarbeitung.
• FR-A-2 540 319 beschreibt eine Vorrichtung zum Abtasten positiver und negativer Vorlagen, die ein Filterrad mit mindestens sechs verschiedenen Filtern aufweist, die in drei RGB-Filter für positive Vorlagen (Diapositive) und weitere drei RGB-Filter für Negativfilme aufgeteilt sind. Das kompliziert nicht nur den Abtastvorgang, sondern vermindert auch die Abtastgeschwindigkeit, weil bei jeder Abtastung die nicht benötigten Filter übersprungen werden müssen. Außerdem braucht die Bildabtastvorrichtung für die Integration sehr viel Zeit, weil bei einem Zyklus bzw. einer Umdrehung des Filterrades nur ein Bruchteil des Lichts die Bildabtastvorrichtung erreicht.
• Um die unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten unterschiedlicher unbeweglicher Vorlagen, wie z.B. einer positiven Vorlage (beispielsweise eines Diapositivs) und einer negativen Vorlage, zu berücksichtigen, ist es wünschenswert, daß die erfindungsgemäße elektronische Abbildungsvorrichtung für eine Vielzahl spektraler Empfindlichkeiten geeignet ist, je nachdem, welche Vorlagen verarbeitet werden sollen. Die elektronische Abbildungsvorrichtung beinhaltet einen Bildwandler zum Erzeugen eines Bildsignals von einem Bild der Vorlage, Farbfiltermittel, die im Strahlengang zwischen dem Bildwandler und der Vorlage angeordnet sind, so daß eine sequentielle Folge von gefilterten Bildsignalen vom Bildwandler erzeugt wird, und einen Signalverarbeitungsbereich zum Erzeugen eines Farbvideosignals aus den gefilterten Bildsignalen. Erfindungsgemäß weisen die Farbfiltermittel einen einzigen Grünfilter und einen einzigen Blaufilter auf, die sowohl für negative als auch für positive Vorlagen verwendet werden, sowie einen ersten Rotfilter mit einem für positive Vorlagen bestimmten Durchlaßband und einen zweiten Rotfilter mit einem für negative Vorlagen bestimmten Durchlaßband, so daß die Farbfiltermittel eine Kombination von Filtern mit für positive Vorlagen geeigneten spektralen Eigenschaften und eine weitere Kombination von Filtern mit für negative Vorlagen geeigneten spektralen Eigenschaften aufweisen. In Abhängigkeit von einem die Vorlagenart kennzeichnenden Eingabemodussignal erzeugt der Signalverarbeitungsbereich ein Farbvideosignal aus den gefilterten Farbsignalen der Filterkombination, die der jeweiligen Vorlagenart entspricht.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient als Farbfiltermittel ein Farbfilterrad für die Halterung einer Vielzahl von Filtern. Das Farbfilterrad wird so gedreht, daß die Filter der Reihe nach über der Bildabtastvorrichtung positioniert werden. Das Farbfilterrad ist mit zwei Rotfiltern, einem Grünfilter und einem Blaufilter versehen. Die für eine negative Vorlage geeignete Filterkombination besteht aus dem ersten Rotfilter sowie dem Grünfilter und dem Blaufilter. Die für eine positive Vorlage (Diapositiv) geeignete Filterkombination besteht aus dem zweiten Rotfilter sowie demselben Grünfilter und demselben Blaufilter. Im Einsatz liefert die Bildabtastvorrichtung eine Folge von vier Farbsignalen. Der Durchgang dieser Signale durch den Signalverarbeitungsbereich wird so gesteuert, daß jeweils die von der für die gekennzeichnete Eingabeart geeigneten Filterkombination abgeleitete Signalkombination zu einem Videosignal verarbeitet wird. Der Signalverarbeitungsbereich kann beispielsweise einen Bildspeicher aufweisen, in den jeweils nur die geeignete Signalkombination eingegeben wird.
• Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen
• Fig. 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen elektronischen Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen eines feldsequentiellen Videosignals von Vorlagen mit zwei unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten,
• Fig. 3 eine Grafik mit verschiedenen Wellenformen, die zum Verständnis der Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung beitragen,
• Fig. 4 eine Draufsicht auf ein in der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung verwendetes Farbfilterrad mit vier Segmenten,
• Fig. 5 eine weitere Draufsicht auf das Farbfilterrad mit einem Umriß der Bildabtastvorrichtung in verschiedenen Stellungen zur Veranschaulichung der Anfangs- und Endstellungen der einzelnen Feldabtastungen und
• Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Farbfilter und einen in der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung verwendbaren elektromechanischen Filterbetätigungsmechanismus.
• Die in Fig. 2 gezeigte elektronische Abbildungsvorrichtung wird manchmal auch als Video-Transfer- oder Kopierstand bezeichnet und beinhaltet eine unabhängige, mit Abstand zu einer beleuchteten Auflageplatte für eine unbewegliche Vorlage gehalterte Kamera. Die Kamera wird häufig auf einem verstellbaren, teleskopartig zusammenschiebbaren Stativ montiert, so daß sie der Vorlage genähert oder von dieser entfernt werden kann. Für die richtige Bildstricheinstellung kann zusätzlich oder stattdessen eine Gummilinse verwendet werden. Da die mechanischen Einzelheiten eines Transferstands bekannt sind, werden sie hier nicht näher behandelt.
• Die in Fig. 2 gezeigte bevorzugte Ausführungsform der elektronischen Abbildungsvorrichtung arbeitet mit einem unabhängigen Kamerakopf 10. Die Wahl des Kamerakopfes ist an sich nicht kritisch. Für die hier beschriebene Ausführungsform der Erfindung wurde eine (als Kamera der Serie 4810 bezeichnete) Festkörper-CCD-Kamera des Herstellers Cohu Inc. verwendet. Der Kamerakopf 10 enthält für die Bildübertragung einen CCD-Bildsensor 12 mit einer aktiven Abbildungsfläche von 754 waagerechten und 488 senkrechten Bildelementen (Pixeln). Der Kamerakopf 10 besitzt ein eigenes (nicht getrennt dargestelltes) Abtastsystem zur Erzeugung eines Videoausgangssignals. Außerdem erzeugt der Kamerakopf 10 ein Pixel-Taktsignal und empfängt waagerechte (HD) und senkrechte (VD) Ansteuersignale von einer externen Quelle, wie z.B. der in Fig. 2 gezeigten Genlock-Schaltung 14. (Genlock ist ein bekanntes Verfahren für die Verriegelung der senkrechten und waagerechten Ansteuersignale auf den richtigen Frequenzen mittels digitaler Techniken). An dem Kamerakopf 10 befinden sich noch weitere elektrische Anschlüsse, die jedoch hier nicht gezeigt werden, weil sie für die Beschreibung der Erfindung unerheblich sind. Der Kamerakopf 10 ist mit einer C-Fassung für eine Vielzahl unterschiedlicher Linsen mit fester Brennweite und automatischer Einstellung für die Fokussierung eines Bildes einer unbeweglichen Vorlage 16 auf dem Bildsensor 12 versehen. In Fig. 2 wird eine Linse 18 mit einer von außen verstellbaren Irisblende 20 zur Steuerung der Intensität des von der Vorlage auf den Bildsensor 12 fallenden Lichts gezeigt.
• Ein Farbfilterrad 22 kann über eine mechanische Verbindung mit einem Schrittmotor 26 um eine Achse 24 gedreht werden. In dem Farbfilterrad 22 sind vier Filtersegmente gehaltert. Dabei handelt es sich, wie in der Draufsicht gemäß Fig. 4 gezeigt, um ein erstes Rotsegment R1, ein zweites Rotsegment R2, ein Grünsegment G und ein Blausegment B. Das Filterrad 22 dreht sich mit 3,75 Umdrehungen pro Sekunde. Das entspricht, wie später dargelegt, einer Feldfolgesequenz von 60 Feldern pro Sekunde. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Farbfilterrades 22 längs der Linie A-A in Fig. 4 und somit das erste Rotfiltersegment R1 und das Grünfiltersegment G. Sowohl Fig. 4 als auch der Querschnitt zeigen eine Synchronisationsmarkierung 28 an einer Kante des Farbfilterrades 22. Ein neben dem Farbfilterrad 22 angebrachter Fotozellendetektor 30 erfaßt den Durchgang der Markierung 22 während der Drehbewegung des Rades 22. Dementsprechend wird pro Umdrehung des Rades 22 ein Impulssignal erzeugt. Das Farbfilterrad 22 ist relativ zu einem von den gestrichelten Linien 32 begrenzten Strahlengang so angeordnet, daß bei Drehung des Rades 22 die Filtersegmente R1, R2, G und B der Reihe nach in den Strahlengang 32 zwischen der Vorlage 16 und dem Bildsensor 12 gebracht werden. Durch das abgegebene Impulssignal wird ein Bezugswert für die Bestimmung des jeweils in den Strahlengang gelangenden Filtersegments festgelegt.
• Zu den wichtigsten Teilen des Verarbeitungsbereichs 33 der elektronischen Abbildungsvorrichtung gehören eine Eingabeverarbeitungsschaltung 34, eine Suchtabelle 36 für Gamma- und Tonkorrekturen, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung 38 (ASIC) für die Steuerung der Suchtabelle 36, die Aufbereitung des Videosignals sowie Belichtungsmessungen und Einstellungen und ein Bildspeicher 40 zum Abspeichern ausgewählter Farbfeldkomponenten des sequentiellen Videosignals. Da die Signalverarbeitung zu einem großen Teil digital erfolgt, wird zwischen der Eingabeverarbeitungsschaltung 34 und der Suchtabelle 36 ein Analog-Digital-Umsetzer 42 angeschlossen und mit dem Ausgang des Bildspeichers 40 ein Digital-Analog-Umsetzer 44 gekoppelt. Die Verwendung der Suchtabelle 36 ermöglicht eine Optimierung besonderer Gamma- und Farbtonkorrekturen für die jeweils zu kopierende Vorlage.
• Ein Mikroprozessor 46 steuert den Signalverarbeitungsbereich. Zu diesem Zweck stellt der Mikroprozessor 46 über Verbindungen mit der Eingabeverarbeitungsschaltung 34 den Videoverstärkungsfaktor und den Schwarzwert des Videosignals ein. Die integrierte Schaltung 38 mit einer Modussteuerschaltung 48, einer Belichtungsmeßschaltung 50 und einer Videoaufbereitungsschaltung 52 steht über eine serielle Dateneingabeleitung (SDin) und eine serielle Datenausgabeleitung (SDout) mit dem Mikroprozessor 46 in Verbindung. Angenommen, für eine bestimmte Vorlage 16 soll eine bestimmte Gamma- oder Farbtonkorrektur vorgenommen werden. In diesem Falle wird der Schaltung 38 auf der seriellen Dateneingabeleitung (SDin) ein die Art der Korrektur kennzeichnendes Signal aufgeschaltet und über einen an die Modussteuerschaltung 48 angeschlossenen (nicht dargestellen) Serien-Parallel- Signalspeicher übertragen. Ein entsprechendes Steuersignal (MODE') wird der Suchtabelle 36 zugeführt, die dementsprechend die Suchtabelle(n) für die Art der Vorlage 16 auswählt. In gleicher Weise werden bestimmte Bildparameter (z.B. Coring und Verstärkung) von der seriellen Dateneingabeleitung (SDin) in den Signalspeicher eingegeben und von der Videoaufbereitungsschaltung 52 bei der Verarbeitung des Videosignals verwendet. Die Belichtungsmeßschaltung 50 mißt beispielsweise die größten, kleinsten und mittleren Helligkeitswerte, die über entsprechende (nicht dargestellte) Parallel -Serien-Signalspeicher auf der seriellen Datenausgabeleitung (SDout) an den Mikroprozessor 46 übertragen werden. Der Zeitablauf der entsprechenden Datenübertragungen wird von einem Systemtaktsignal (SYS CLK) gesteuert, das der Mikroprozessor 46 an die Schaltung 38 gibt.
• Der Mikroprozessor 46 steuert auch eine mit dem äußeren Teil der Irisblende 20 verbundene Irisblendenansteuerung 54 und einen mit dem Schrittmotor 26 verbundenen Drehzahlregler 56. Ein Eingabewählschalter 58 schaltet dem Mikroprozessor 46 ein Modussignal auf, das von der Art der Vorlage 16 abhängt, d.h. ein Zustand des Modussignals zeigt eine positive Vorlage (beispielsweise ein Diapositiv) an und der andere Zustand eine negative Vorlage. (Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist für die Verarbeitung positiver und negativer Transparentbilder bestimmt. Der Grundgedanke der Erfindung ist jedoch auch auf beliebige andere Vorlagenarten mit unterschiedlichen spektralen Eigenschaften anwendbar).
• Je nachdem, ob das Impulssignal von dem Fotozellendetektor 30 und das senkrechte Ansteuersignal (VD) von der Genlock-Schaltung 14 gleichzeitig ankommen (oder nicht), regelt der Mikroprozessor 46 die Drehzahl des Farbfilterrads 22. Dementsprechend steuert der Mikroprozessor 46 die von dem Drehzahlregler 56 erzeugte Wellenform der Drehzahl. An Hand dieser Information und Steuerung stellt der Mikroprozessor 46 fest, welches Farbfiltersegment sich ganz im Strahlengang 32 befindet. Da diese Information auch an anderer Stelle im Signalverarbeitungsablauf verwendbar ist, wird die Bestimmung des Farbsegments der integrierten Schaltung 38 und einem Eingabeanschluß COL des Bildspeichers 40 als Farbsignal aufgeschaltet. Weil die Schaltung 38 mit diskreten Pixeln arbeitet, werden auch das Pixel- Taktsignal und das waagerechte Ansteuersignal (HD) und das senkrechte Ansteuersignal (VD) der Schaltung 38 zugeführt.
• Durch Aktivierung des Bildspeichers 40 werden je nach Zustand eines einem Steueranschluß CN durch den Mikroprozessor 46 aufgeschalteten Erfassungssignals Videosignale abgespeichert. Jedesmal, wenn die Erfassungsleitung zu Beginn einer Feldübertragung mit Hochfrequenzimpulsen beaufschlagt wird, werden einem Eingabeanschluß IN des Bildspeichers 40 Videofeldsignale aufgeschaltet. Auf diese Weise wird im Bildspeicher 40 eine ausgewählte Kombination von Signalsegmenten abgespeichert, die der ausgewählten Filtersegmentkombination entspricht. Der Bildspeicher 40 arbeitet in zwei Betriebsarten: "direkt" und "Speicher". Die Betriebsart "direkt" dient zum Einrichten und zur Bildstricheinstellung der Vorlage. Dabei wird durch ständige Abspeicherung und Ausgabe der vom Bildspeicher 40 gelieferten Felder ständig ein direktes Ausgangssignal erzeugt. Die Betriebsart "Speicher" ist für das endgültige Bild der Kopie vorgesehen. Dabei werden die jeweils jüngsten Felder ausgegeben. In beiden Fällen erfolgt die Ausgabe aus dem Bildspeicher 40 bei Videofrequenzen, während für die Eingabe in den Bildspeicher auch andere (Nicht-Video-)Frequenzen möglich sind.
• Die Videosignale werden seriell (über den Anschluß IN) in den Bildspeicher 40 eingegeben und parallel (über die Ausgabeanschlüsse 01, 02, 03) an den Digital-Analog-Umsetzer 44 ausgegeben. Die analogen Ausgangssignale für Rot, Grün und Blau werden einer Anzeigesteuerung 60 mit herkömmlichen manuellen Bedienungselementen für Kontrast, Helligkeit, Farbton, Farbsättigung, Weißabgleich, Schärfe und dergleichen parallel aufgeschaltet. Die Anzeigesteuerung 60 erzeugt ein RGB-Ausgangssignal als direkte Ausgabe des Videokopierers und als Eingabe in einen Farbcoder 62, der das Videosignal kodiert und entweder ein NTSC-Signalgemisch (oder, je nach Anwendung), ein PAL- oder SECAM-Signalgemisch) oder ein mehrfarbiges Y/C (Luminanz, Chrominanz)-Signal erzeugt.
• Die Farbfiltersegmente R&sub1;, R&sub2;, B und G sind so bemessen, daß zwei aufeinanderfolgende Felder jeder Farbe Platz haben. Deutlicher ist die aus Fig. 5 ersichtlich. Wie dort gezeigt, werden pro Umdrehung des Farbrads 22 sechzehn Stellungen des Bildsensors 12 auf das Farbrad 22 projiziert. Mit anderen Worten, die Anfangsstellung einer jeden Feldabtastung wird relativ zu den Filtersegmenten für jedes Sechzehntel einer Umdrehung gezeigt. Diese Anordnung hat unter anderem zur Folge, daß bei einer Winkelgeschwindigkeit von 3,75 Umdrehungen pro Sekunde genau 60 Felder pro Sekunde abgetastet werden. Dies ist die Nenn-Videofrequenz. Die Grafik soll ferner zeigen, daß die Anfangsstellung einer Feldabtastung, beispielsweise der Feldabtastung 1, gleichzeitig die Endstellung der vorhergehenden Feldabtastung, beispielsweise der Feldabtastung 16, ist. Daraus folgt, daß einige Feldabtastungen ganz im Bereich der Filtersegmente R&sub1;, R&sub2;, G und B liegen, während andere Feldabtastungen sich teilweise in den lichtundurchlässigen Bereichen 22a zwischen den Filtersegmenten fortsetzen. Die letztgenannten Abtastungen enthalten wertlose Videoinformationen und werden bei der Signalverarbeitung verworfen.
• So liegen beispielsweise beim ersten Rotfiltersegment R&sub1; die Feldabtastungen 1 und 2 ganz im Rotdurchlaßbereich des Filtersegments und empfangen daher gültige Videoinformationen, d.h. die erste Abtastung beginnt mit der Feldabtastung 1 und endet mit der Feldabtastung 2, die zweite Abtastung beginnt mit der Feldabtastung 2 und endet mit der Feldabtastung 3. Dagegen liegen die nächsten beiden Abtastungen nur teilweise im Durchlaßbereich des Filtersegments und empfangen daher teilweise nicht verwertbare Videoinformationen, d.h. die dritte Feldabtastung beginnt im Durchlaßbereich mit der Feldabtastung 3, endet jedoch im lichtundurchlässigen Bereich 22a mit der Feldabtastung 4, während die vierte Feldabtastung im lichtundurchlässigen Bereich 22a mit dar Feldabtastung 4 beginnt und im Durchlaßbereich mit der Feldabtastung 5 endet. Da diese Art der Abtastung sich über eine volle Umdrehung erstreckt, führt sie zu einem Muster, bei dem jeweils zwei Felder gesichert, zwei Felder verworfen, zwei Felder gesichert, zwei Felder verworfen werden und so weiter.
• Unter Berücksichtigung dieser Feldausnutzung wird die Arbeitsweise der elektronischen Abbildungsvorrichtung nachstehend an Hand von Fig. 3 beschrieben. Die zweimal wiederholte Folge von 16 Feldabtastungen entspricht zwei Umdrehungen des Farbfilterrades 22. Die mit gestrichelten Linien über den Feldabtastungen eingezeichneten Grenzen geben die ungefähre Ausdehnung der beiden Rotfiltersegmente R&sub1; und R&sub2;, des Grünfiltersegments G und des Blaufiltersegments B an. Die Grafik zeigt eine hypothetische Situation, bei der während der ersten Umdrehung ein Diapositiv und während der zweiten Umdrehung ein Negativ abgetastet wird. Da sich das Rad 22 mit 3,75 Umdrehungen pro Sekunde dreht, finden in der Praxis während des Einrichtens, der Bildstricheinstellung und des Kopierens der Vorlage natürlich Hunderte von Umdrehungen statt. Außerdem fällt im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 3 der Übergang zwischen den Vorlagenarten selten genau mit dem Übergang zwischen dem Feld 16 und dem Feld 1 zusammen.
• Das von dem Eingabewählschalter 58 abgegebene Modussignal gibt die Vorlagenart an. Der Schalter 58 kann vom Benutzer oder durch automatische Erkennung eines Diapositivhalters oder eines Negativhalters im System eingestellt werden. Der hohe Zustand des Modussignals zeigt ein Diapositiv, der niedrige Zustand ein Negativ an. Der dem Steueranschluß CN des Bildspeichers 40 aufgeschaltete Erfassungsimpuls bestimmt, welche Feldabtastungen gesichert und welche verworfen werden sollen, weil keine Impulse anstehen. Dabei geht es in erster Linie darum, zu entscheiden, ob die dem ersten Rotfiltersegment R&sub1; oder die dem zweiten Rotfiltersegment R&sub2; entsprechenden Feldabtastungen gesichert werden sollen. Das erste Rotfiltersegment hat eine spezifische Durchlässigkeit, die der in Fig. 1 dargestellten Rotempfindlichkeitskurve für Diapositve entspricht. Die spezifische Durchlässigkeit des zweiten Rotfiltersegments entspricht der Rotempfindlichkeitskurve für Negative.
• Der Mikrocomputer 46 is so programmiert, daß er, wie in Fig. 3 gezeigt, dem Feldspeicher 40 die entsprechenden Erfassungssignale für die Abspeicherung entweder der Felder 1 und 2 von einer durch das Filtersegment R&sub1; abgebildeten Diapositivvorlage oder die Abspeicherung der Felder 5 und 6 von einer durch das Filtersegment R&sub2; abgebildeten negativen Vorlage aufschaltet. Im beiden Fällen werden dieselben, durch das Filtersegment G abgebildeten Grünfelder 9 und 10 und die durch das Filtersegment B abgebildeten Blaufelder 13 und 14 gesichert. Aus der Darstellung in Fig. 3 ist außerdem ersichtlich, daß die Erfassungsimpulse so synchronisiert sind, daß die durch die Filtersegmente R&sub1;, R&sub2;, G und B vollständig abgebildeten Felder (1, 2 5, 6, 9, 10, 13, 14) abgespeichert werden, während die teilweise in die lichtundurchlässigen Abschnitte 22a des Filterrades 22 fallenden Felder (3, 4, 7, 8, 11, 12, 15, 16) verworfen werden. Farbfilter mit spektralen Durchlaßbändern, die den in Fig. 1 gezeigten spektralen Empfindlichkeiten für Diapositive oder Negative zumindest sehr nahe kommen, sind an sich bekannt und fast überall erhältlich.
• Die Farbfiltersegmente sind vorzugsweise so gehaltert, daß sie sich mit einem Farbfilterrad drehen können. Zum Einfügen eines ausgewählten Filtersegments in den Strahlengang 32 zwischen dem Bildsensor 12 und der Vorlage 16 können jedoch auch andere mechanische Transportmittel verwendet werden. Eine solche alternative Anordnung ist in Fig. 6 dargestellt. Die einzelnen Farbfilter R&sub1;, R&sub2;, G und B können hier einzeln und getrennt aus einer Stellung, in der sie sich vollständig außerhalb des Strahlengangs befinden, in eine Stellung im Strahlengang gebracht werden, in der bildmäßiges Licht von der Vorlage durch den Filter hindurch auf den Bildsensor 12 fällt. Bild 6 zeigt den Blaufilter B in der letztgenannten Stellung über dem Sensor 12. Die einzelnen Filter werden jeweils von einer elektromechanischen Vorrichtung transportiert. Bei der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform ist beispielsweise der Rotfilter R&sub1; mit einer Stange 66 an dem Anker 68 eines Elektromagneten 70 befestigt. Durch Aktivierung des Elektromagneten 70 zum richtigen Zeitpunkt wird das Rotfilterelement R&sub1; in den Strahlengang des Bildsensors 12 gebracht und durch Deaktivierung wieder aus dem Strahlengang entfernt. Die übrigen Filter R&sub2;, G und B werden in ähnlicher Weise an weiteren Elektromagneten befestigt, obwohl die Zeichnung dies nicht zeigt.
• Der Mikroprozessor 46 aktiviert die entsprechenden Elektromagneten in einer vorgegebenen Folge, um den Bildsensor 12 mit der entsprechenden Filterkombination für den gewählten Eingabemodus abzuschirmen und auf diese Weise ein sequentielles Bildsignal zur erfindungsgemäßen Weiterverarbeitung zu erzeugen. Die einzelnen Filter gemäß Fig. 6 können in ähnlicher Folge wie im Zusammenhang in Fig. 2 beschrieben, in den Strahlengang gebracht werden, so daß die einzelnen Elektromagneten 70 in einer vorgegebenen, unveränderlichen Folge betätigt werden und die Trennung der richtigen Farbsignale an einer späteren Stelle im Ablauf der Signalverarbeitung erfolgt. Stattdessen kann jedoch auch, wie in Fig. 6 gestrichelt gezeigt, die Eingabemodusanwahl mit den Elektromagneten 70 verriegelt werden. In diesem Falle werden nur die richtigen Farbfilter für einen gegebenen Eingabemodus über dem Bildsensor 12 eingefügt. Die Auswahl der richtigen Farbsignale für den Eingabemodus (Diapositiv oder Negativ) erfolgt dann am vorderen Ende des Systems durch Aktivierung der richtigen Filterkombination.
• Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform der Erfindung eignet sich besonders für eine Bildabtastvorrichtung, bei der der Bildsensor 12 als für jeweils eine Zeile lichtempfindliche Linearmatrix ausgebildet ist. Eine typische Abtastvorrichtung bewirkt eine vollständige Abtastung aller Zeilen gleicher Farbe (durch Relativbewegung zwischen der Vorlage und der Linearmatrix), bevor die nächste Farbe abgetastet wird. Auf diese Weise wird jeder Farbfilter für die Dauer einer vollständigen Abtastung der Vorlage über die Linearmatrix gebracht. Je nach Art der Vorlage werden für diesen Teil der Abtastung ein oder zwei Rotfilter verwendet. Bei einer alternativen Ausführungsform wird jede Zeile vollständig in allen drei Farben abgetastet, bevor die Abtastung der nächsten Zeile beginnt. In diesem Falle werden die drei Farbfilter nacheinander über die Linearmatrix für jede Zeile gebracht.
• Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wurde hier im Zusammenhang mit der NTSC-Fernsehnorm beschrieben. Die Erfindung läßt sich jedoch auch mit jeder anderen Fernsehnorm verwirklichen, beispielsweise durch entsprechende Änderung der Zeilenabtastung und der Videofrequenz. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erzeugt eine analoge Ausgabe nach vorangehender digitaler Verarbeitung. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auch für Systeme verwendbar, die unmittelbar eine digitale Ausgabe erzeugen. Die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung beschränken sich im übrigen nicht auf typische Videokopierer. Insbesondere die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform mit einem Bildabtaster ist auch für grafische Anwendungszwecke geeignet. Bei solchen Anwendungen ist das Ausgangssignal möglicherweise nicht ein typisches Videosignal (NTSC, PAL, SECAM). Der beanspruchte Schutzumfang schließt jedoch auch solche Geräte ein.
ZEICHNUNGSBESCHRIFTUNG: Fig. 1:
• a NORMALISIERTE EMPFINDLICHKEIT
• b WELLENLÄNGE (NM)
• c BLAU
• d GRÜN
• e ROT (DIAPOSITIVE)
• f ROT (DIAPOSITIVE UND NEGATIVE)
• g ROT (NEGATIVE)
Fig. 2:
• 10 KAMERAKOPF
• 14 GENLOCK-SCHALTUNG
• 26 SCHRITTMOTOR
• 34 EINGABEVERARBEITUNG
• 36 SUCHTABELLE FÜR GAMMA- UND TONKORREKTUR (PROM)
• 40 BILDSPEICHER
• 42 ANALOG-DIGITAL-UMSETZER
• 44 DIGITAL-ANALOG-UMSETZER
• 46 MIKROPROZESSOR
• 48 MODUSSTEUERSCHALTUNG
• 50 BELICHTUNGSMESSUNG
• 52 VIDEOAUFBEREITUNG
• 54 IRISBLENDENANSTEUERUNG
• 56 DREHZAHLREGELUNG
• 58 EINGABEWAHL
• 60 ANZEIGESTEUERUNG
• 62 CODER
• h PIXEL-TAKT
• i VIDEO-AUSGABE
• j VERSTÄRKUNG
• k SCHWARZWERT
• l IMPULS
• m FARBE
• n ERFASSUNG
• o DIREKT/SPEICHER
• p MODUS
• q DIAPOSITIV
• r NEGATIV
• s RGB
Fig. 3:
• t FELDER
• u ABGESPEICHERT
Fig. 6:
• v BILDMÄSSIGES LICHT
• w VIDEO-AUSGABE
• x MIKROPROZESSOR

Claims (8)

1. Elektronische Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen eines Farbsignals von negativen und positiven Vorlagen, mit einem Bildwandler (10) zum Erzeugen eines Bildsignals von einem Bild einer Vorlage (16), Farbfiltermitteln (22) mit getrennten Filtern zum Abtasten negativer und positiver Vorlagen, wobei die Farbfiltermittel im Strahlengang (32) zwischen dem Bildwandler (10) und der Vorlage (16) angeordnet sind, so daß eine sequentielle Folge von gefilterten Bildsignalen vom Bildwandler (10) erzeugt wird, der entweder für negative oder positive Vorlagen geeignet ist, und mit einem Signalverarbeitungsbereich (33) zum Erzeugen eines Farbvideosignals aus den gefilterten Bildsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Farbfiltermittel (22) einen einzigen Grünfilter (G) und einen einzigen Blaufilter (B) aufweisen, der gewöhnlich bei sowohl negativen als auch positiven Vorlagen verwendet wird, sowie einen ersten Rotfilter (R&sub1;) mit einem für positive Vorlagen bestimmten Durchlaßband und einem zweiten Rotfilter (R&sub2;) mit einem für negative Vorlagen bestimmten Durchlaßband, wobei die Farbfiltermittel dabei eine Kombination von Filtern (R&sub1;,G,B) mit für positive Vorlagen geeigneten spektralen Eigenschaften und eine weitere Kombination (R&sub2;,G,B) für negative Vorlagen geeigneten spektralen Eigenschaften aufweisen; und

- der Signalverarbeitungsbereich (33) Mittel (58) zum Erzeugen eines Eingabemodussignals aufweist, das getrennt einen ersten und zweiten Eingabemodus kennzeichnet, der der negativen bzw. positiven Vorlage entspricht, und vom Eingabemodussignal abhängige Mittel (46) zum Erzeugen eineß Farbsignals aus den gefilterten Bildsignalen, die entsprechend der Vorlagenart durch die Kombination von Filtern geliefert werden.

2. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfiltermittel (22) zur Halterung der vier Farbfilter ein Farbfilterrad (Fig.5) sowie einen Motor (26) zum Drehen des Farbrades aufweisen, so daß die Farbfilter nacheinander in den Strahlengang zwischen Bildwandler (10) und Vorlage (16) bewegt werden, wodurch eine sequentielle Folge von gefilterten Bildsignalen aus beiden Filterkombinationen erzeugt wird.

3. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Eingabemodussignal zum Erzeugen eines Farbsignals abhängigen Mittel (46) das Farbsignal durch Auswählen der gefilterten Bildsignale aus der sequentiellen Folge der gefilterten Bildsignale erzeugen, die aus der für den gekennzeichneten Eingabemodus geeigneten Filterkombination abgeleitet wurden.

4. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverarbeitungsbereich (33) einen Bildspeicher (40) zum Verarbeiten der Folge von gefilterten Bildsignalen aufweist, wobei es die vom Eingabemodussignal zum Erzeugen eines Farbsignals abhängigen Mittel (46) dem Bildspeicher ermöglichen, nur die Teilmenge der durch die Filterkombination entsprechend der Vorlagenart gelieferten gefilterten Bildsignale zu empfangen und zu speichern.

5. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfiltermittel (22) einen Satz diskreter Farbfilter (Fig.6;R&sub1;,R&sub2;,B,G), der vom Bildwandler (10) beabstandet gehaltert ist, sowie eine elektromechanische Antriebseinrichtung (70) aufweisen, die mit den jeweiligen Farbfiltern verbunden ist und einen oder mehrere Farbfilter über dem Bildwandler einfügt, um das von der Vorlage kommende bildmäßige Licht zu modifizieren.

6. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Eingabemodussignal abhängigen Mittel (46) die elektromechanische Antriebseinrichtung (70) steuern, so daß die für den gekennzeichneten Eingabemodus geeignete Filterkombination nacheinander über dem Bildwandler (10) eingefügt wird.

7. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildwandler (10) eine Flächenmatrix zum gleichzeitigen Abbilden einer Vielzahl von Zeilen der Vorlage (16) aufweist.

8. Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildwandler (10) eine Linearmatrix zum Abbilden einer Zeile der Vorlage (16) aufweist.