IT9004844A1 - Procedimento e dispositivo di regolazione della luce copiatrice in un ingranditore o riproduttore fotografico - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un procedimento ed un dispositivo di regolazione della luce copiatrice nella stampa a colori in un apparecchio ingranditore o riproduttore fotografico.

Negli ingranditori fotografici a colori noti la luce copiatrice è regolabile con continuità nei colori di base al fine di alterarne la composizione cromatica. Ciò allo scopo di poter compensare eventuali squilibri di colore che possono essersi prodotti nella pellicola durante il magazzinaggio, all'atto dell'esposizione o dello sviluppo, o anche per volutamente produrre alterazioni di colore nella stampa secondo preferenze individuali.

La regolazione necessaria della luce copiatrice può essere fatta ricorrendo sia alla sintesi additiva che alla sintesi sottrattiva dei colori. Una testa colori funzionante con sintesi additiva ha tre separate sorgenti di luce di intensità variabile, a ciascuna delle quali è anteposto un filtro di colore con banda passante rispettivamente nei colori base rosso, verde e blu. Al contrario, la testa a colori funzionante con sintesi sottrattiva ha una sola sorgente di luce essenzialmente bianca nel cui fascio sono inseribili, con continuità, filtri sottrattivi di colore ognuno dei quali interdice un rispettivo colore base.

La possibilità di regolazione della luce copiatrice in funzione dei tre colori di base presuppone una taratura del sistema. Solo così una regolazione definita ha validità per più apparecchi distinti e variazioni di regolazione a partire da livelli differenti producono uno stesso effetto. L'unità di questa taratura è il cosidetto valore di filtratura.

In teste a colori con regolazione puramente meccanica dei filtri il valore di filtratura impostato non sempre corrisponde a quello effettivo. Errori possono derivare da difetti di centricità della spirale della lampada rispetto al riflettore, tolleranze di diametro e di forma del riflettore, differenze di rendimento e di temperatura della lampada, attenuazioni secondarie dei filtri nonché da variazioni della caratteristica spettrale del riflettore o dei filtri per effetto di temperatura. Così pure una sostituzione della lampada o del riflettore comporta un cambiamento della filtratura di base.

Per ridurre l'influenza perturbatrice dei fenomeni citati si ricorre, in apparecchi di concezione tecnica avanzata, ad un sistema di autoregolazione in cui la luce filtrata e miscelata viene misurata mediante tre sensori fotoelettrici sensibilizzati rispettivamente nei colori blu, verde e rosso e comparata con i valori nominali impostati su un pannello di comando. In un circuito chiuso di regolazione i filtri vengono poi automaticamente regolati fino ad azzerare ogni eventuale scarto rispetto ai valori nominali. In questo modo si ottiene una luce copiatrice conforme in colore e densità ai valori impostati e che risulta costante e riproducibile nel tempo.

Se la regolazione della luce copiatrice in colore e densità è affidata ai soli filtri di colore risulta chiaro che questi già in origine devono essere tutti parzialmente introdotti nel fascio di luce per consentire con una loro estrazione una regolazione compensatrice anche di effetti diminutivi della luce come l'attenuazione secondaria dei filtri, perdite per invecchiamento della lampada ed altro. In particolare per variare la densità neutrale tutti e tre i filtri devono essere mossi insieme. Oltre ad uno spreco sistematico di parte del flusso luminoso ciò comporta anche una limitazione dell'effettivo campo di regolazione della filtratura.

In un altro approccio i tre filtri non vengono mai introdotti contemporaneamente e le variazioni di densità neutrale sono regolate modificando l'intensità luminosa della sorgente agendo sulla tensione di alimentazione della lampada. Il valore di densità effettiva corrisponde allora alla differenza tra valore nominale e valore misurato per il colore del filtro che si trova in posizione di zero, ovvero in posizione di esclusione. L'alimentazione variabile oltre a comportare una maggiore usura della lampada provoca altresì una variazione della temperatura del colore della luce irradiata che dev'essere compensata con una nuova regolazione dei filtri. Questa compensazione, a causa del non perfetto adattamento delle sonde di misura alla sensibilità spettrale del materiale di stampa potrà comunque essere solo parziale.

Il procedimento più adottato in pratica è quello che prevede, in aggiunta ai filtri di colore regolabili, un diaframma supplementare per la regolazione della densità neutrale. Con questo modo di regolare l'intensità luminosa, la temperatura del colore della lampada non viene influenzata e sono pertanto eliminati i relativi problemi. Rimane però il problema del non completo sfruttamento del flusso luminoso disponibile, perchè anche il diaframma di densità per consentire una regolazione sia in senso di aumento che di riduzione della luce dev'essere in origine parzialmente inserito. Questa perdita sistematica di luce ha come conseguenza tempi d'esposizione più lunghi a scapito della rapidità di lavorazione.

La presente invenzione è basata sul compito di indicare un procedimento ed un dispositivo di regolazione della luce copiatrice che elimini gli inconvenienti inerenti ai procedimenti noti ed in particolare consenta uno sfruttamento più completo del flusso luminoso disponibile al fine di una riduzione dei tempi d'esposizione.

Tale compito viene risolto con l'invenzione caratterizzata nelle rivendicazioni 1 e 5.

Nel procedimento secondo l'invenzione l'anello di regolazione anziché interessare la sola intensità della luce copiatrice regolandone il colore e la densità neutrale comprende, per la parte densità neutrale, il prodotto fra intensità ID e tempo d'esposizione ET facendo si che attraverso un fattore di correzione del tempo d'esposizione nominale ETnom esprimente il rapporto tra l'intensità effettiva misurata IDeff e l’intensità nominale impostata IDnom, il prodotto IDeff x ETeff risulti costante ed uguale al prodotto IDnom x ETnom.

Ciò consente di fare a meno di un diaframma supplementare per la regolazione della densità neutrale. Pertanto viene meno anche la perdita di luce che un tale diaframma inevitabilmente comporta, e lo sfruttamento completo della luce disponibile consente tempi d'esposizione generalmente più brevi. La rinuncia al diaframma supplementare comporta inoltre un risparmio di costi per la soppressione delle relative parti meccaniche e di comando.

Ogni variazione della densità neutrale è prontamente tradotta in corrispondente modifica del tempo effettivo d'esposizione grazie al continuo aggiornamento, ad ogni ciclo di regolazione, del fattore di correzione e con esso del tempo d'esposizione stesso anche durante l'esposizione. Vantaggiosamente il tempo d'esposizione effettivo viene aggiornato secondo il valore medio corrente dei fattori di correzione ricavati nei singoli cicli di regolazione durante l’esposizione. Vantaggiosamente, inoltre, lo scarto tra il tempo effettivo calcolato rispetto al tempo nominale inizialmente impostato è visualizzabile, su comando dell'operatore, su apposito indicatore. Ove fosse desiderato operare con tempo d'esposizione essenzialmente costante, uno scarto eccessivo dal valore nominale può essere compensato intervenendo sul diaframma dell'obiettivo.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risultano dalle rivendicazioni dipendenti, in combinazione con la descrizione di un esempio di esecuzione preferenziale che qui di seguito viene illustrato in dettaglio con l'aiuto dei disegni annessi. Questi rappresentano:

figura 1 - una rappresentazione schematica di un ingranditore fotografico funzionante secondo l'invenzione;

figura 2 - un diagramma a blocchi illustrante il principio di funzionamento della regolazione a circuito chiuso nell'ingranditore di fig. 1;

figura 3

a 5 - diagrammi di flusso del ciclo di regolazione secondo fig. 2.

Nella figura 1 con il numero di riferimento 1 è indicata una sorgente di luce che irradia luce essenzialmente bianca verso una scatola miscelatrice 2. Tra sorgente di luce e scatola miscelatrice sono sistemati tre filtri di colore 3, 4 e 5 rispettivamente nei colori complementari verde-blu, magenta e giallo, azionati da un comando filtri 6. Ciascun filtro è inseribile, indipendentemente dagli altri due, nel fascio di luce e provoca, a seconda della profondità d'introduzione, una colorazione più o meno intensa della luce in origine essenzialmente bianca. La scatola miscelatrice 2 provvede alla miscelazione del fascio di luce colorato dai filtri, così che in uscita della scatola è presente luce diffusa cromaticamente omogenea. Dopo il passaggio attraverso un originale da copiare 7, tenuto da un portapellicola 8,la luce diffusa è focalizzata per mezzo di un obiettivo 9 su un foglio di materiale sensibile 10 creandovi un'immagine latente dell'originale 6. Nella zona tra obiettivo ed originale da copiare è sistemato un otturatore 11, azionato da un comando otturatore 12.

All'interno della scatola miscelatrice 2, in posizione dove la luce è cromaticamente omogenea, sono disposti sensori fotoelettrici 13, resi selettivi nei colori rosso, verde e blu per mezzo di appositi filtri colorati interposti. I segnali di colore rosso, verde e blu forniti dai sensori 13 sono applicati ad un convertitore analogico-digitale 14 e convertiti in segnali digitali. Questi sono infine applicati ad un sistema a microprocessore 15 per via di un dispositivo interfaccia I/O 16.

Il sistema a microprocessore, di per sè noto, comprende la porta ingresso/uscita (I/O) 16, un'unità centrale (CPU) 17, una memoria di lettura (ROM) 18, di preferenza riprogrammabile, nonché una memoria di scrittura/lettura (RAM) 19. In collegamento con il sistema a microprocessore 15 è altresì un dispositivo di immissione e visualizzazione 20 attraverso il quale immettere dati od impartire istruzioni al sistema a microprocessore oppure leggere dati visualizzati sotto il controllo dello stesso.

Il sistema a microprocessore controlla il comando otturatore 12 ed il comando filtri 6. I filtri sono azionati da motori passo-passo, ogni passo motore corrispondendo ad , una variazione definita del valore di filtratura del colore interessato. Ciascun filtro è inoltre provvisto di uno switch di fine corsa (SWY,m,c) dove il filtro è completamente ritratto dal fascio. Ogni switch SWy,m,c fornisce, cioè, l'informazione logica 0 oppure 1_ a seconda che il filtro si trovi o no in posizione di completa esclusione.

La fig. 2 mostra il principio di funzionamento della regolazione a circuito chiuso secondo l'invenzione. In una fase di misura Si vengono rilevati, per mezzo dei sensori di luce 13, i valori attuali della luce come presente all'interno della scatola miscelatrice 2. In una successiva fase di calcolo S2 i valori di misura, opportunamente elaborati, sono paragonati a valori nominali impostati per calcolare, da una deviazione riscontrata, valori di correzione del tempo d'esposizione impostato per la parte intensità luminosa, ossia per la densità neutrale (S 3) e valori di regolazione dei filtri per la parte cromatica (S 4). L'intero ciclo è ripetitivo per cui è assicurato un controllo costante della luce copiatrice con compensazione continua di ogni variazione cromatica ed aggiornamento continuo del tempo d'esposizione in funzione di variazioni della densità neutrale.

La fig. 3 mostra un diagramma di flusso illustrante la sequenza ,dei passi operativi all'interno dell'anello di regolazione. Il procedimento di regolazione presuppone che al massimo due dei tre filtri di colore sono inseriti nel fascio della luce copiatrice poiché una sezione del fascio intersecata da tutti e tre i filtri non darebbe alcun contributo alla colorazione della luce ma solo ne ridurrebbe la luminosità. Di questo il sistema di regolazione deve tener conto individuando la componente di colore, in seguito chiamata COLmin, che è in difetto rispetto alle altre due nel bilancio cromatico. Come mostra la fig. 3, in una fase di preposizionamento S10 il comando motori viene azionato per riportare i tre filtri 3, 4 e 5 in posizione di luce bianca (WL), cioè di completa esclusione dal fascio, e vengono conteggiati, per ciascun filtro, gli step motore MSy,m,c occorrenti. Nel successivo passo SII viene individuato il più piccolo fra i valori MSy,m,c, chiamato MSimin, (dove con i si intende indicare il colore γ, m o c interessato) e definito i come COLmin. In altre parole viene definito come COLmin il colore di quel filtro che in origine si è trovato in posizione WL o più prossimo ad essa. Nel passo S12 il sistema attende un segnale di via libera conseguente all'accensione della lampada di proiezione. Arrivato il segnale di via libera, nel successivo passo S13, corrispondente al passo Si della fig. 2, ha inizio il ciclo di regolazione vero e proprio con la misurazione della luce attuale come rilevata dai sensori 3, 4 e 5 sistemati nella scatola miscelatrice 2. I valori di misura rilevati per ciascun colore sono convertiti, nel sistema a microprocessore, via software in valori logaritmici così che il risultato della misura risulta espresso in termini di densità di colore indicata con Y, M, C rispettivamente per il blu, il verde ed il rosso con riferimento ai rispettivi filtri di colore complementare.

Segue un ciclo di calcolo S14, corrispondente al passo S2 di fig. 2, in cui dal confronto dei valori attuali Y, M, C con valori nominali TVy,m,c impostati vengono derivati valori differenza ossia errori di regolazione Ery,m,c secondo la relazione

(1)

dove H è una costante legata alla taratura del sistema in condizioni di luce bianca (WL) nominale ottenuta con una lampada campione. Scopo delle successive operazioni di calcolo è quello di derivare dagli errori di regolazione complessivi Ery,m,c valori separati di regolazione dei filtri (LEry,m,c) per la parte di colore e di correzione della densità (DEr) per la parte comune ai tre colori. L'errore di densità DEr è quello fra i valori Ery,m,c che corrisponde al colore identificato come COLmin nel precedente passo SII, ossia

(2)

Dal valore DEr viene calcolato in un passo S15 , un fattore di correzione K per il tempo d'esposizione secondo

(4)

Finché non viene dato inizio all'esposizione, il valore Ko dato dalla (4 ) , viene aggiornato ad ogni nuovo ciclo di regolazione in base al nuovo valore DEr per calcolare, in un passo successivo 16, il tempo d'esposizione effettivo ETeff secondo

(5)

Il tempo di posa effettivo è di preferenza visualizzabile su un apposito dispositivo indicatore in modo da poter osservare, se desiderato, lo scarto tra tempo di posa nominale impostato e tempo attuale calcolato in base alla luce effettiva disponibile.

Una volta che è in corso l'esposizione - evento rilevato al passo 17 - il tempo di posa viene aggiornato ad ogni ciclo di regolazione e per tutta la durata dell'esposizione, secondo la relazione

(6 )

dove Kn è la media dei valori Kn ricavati ai successivi cicli di regolazione nel corso dell'esposizione, espressa come

* (7)

Dall'attuale valore ETdrift e dal tempo t trascorso dall'inizio esposizione risulta, ad ogni ciclo di regolazione, il tempo di posa restante

(8)

Quando ETrest diventa nullo (o negativo) l'esposizione viene terminata con la chiusura dell'otturatore 10.

Per permettere il ricalcolo della media (7) dopo l'aggiunta di un nuovo ciclo di regolazione, la somma Sn = Kl K2 ... Kn della (3) è tenuta in memoria ed un contatore numero cicli n interno al sistema a microprocessore viene incrementato di un'unità ad ogni nuovo ciclo.

Per l'errore di filtrature LEry,m,c risulta invece

(3)

dove uno dei valori LEry,m,c risulta nulla inquanto differenza di due valori uguali. Nel successivo passo S19 i valori LEry,m,c sono convertiti in numeri step motore MSy,m,c.

Al passo 20 , che sarà ulteriormente illustrato in seguito, i motori del comando filtri vengono azionati in conformità ai rispettivi numeri step MSy, m, c dopodiché in un ultimo passo 21, anch'esso meglio illustrato più avanti, viene ricercato il colore da considerarsi nuovo COLmin in un ciclo di regolazione susseguente.

Il ciclo di regolazione descritto è repetitivo e lo stato di regolazione di regime è raggiunto per approssimazione successiva in un numero di cicli che dipende dallo scarto iniziale. A tale proposito, a distanza di tempo prefissata rispetto all'.attivazione del primo ciclo di regolazione si effettua una verifica se l'errore di filtratura LEry,m,c ha raggiunto un valore al di sotto di una soglia prefissata. In caso affermativo viene dato inizio all’esposizione con un comando di apertura per l'otturatore 11, mentre in caso contrario viene emesso un avviso di errore.

Dalla fig. 4 risulta più in dettaglio il ciclo di azionamento dei filtri secondo il passo 20 della precedente fig. 3. Va premesso che il filtro del colore corrispondente a COLmin non va mai regolato. Gli altri due filtri vanno regolati fino a quando per ciascuno di essi è soddisfatta almeno una delle due condizioni seguenti: il filtro ha completato il numero di steps prescritti oppure esso ha raggiunto, nella regolazione, la posizione di completa esclusione. Il diagramma di flusso della fig. 4 rispecchia questo procedimento. Al passo S22 si verifica, dapprima per il filtro giallo, se almeno una delle seguenti tre condizioni è soddisfatta: il filtro ha raggiunto la posizione finale corrispondente al numero step MSy stabilito (MSy = 0) oppure il filtro ha raggiunto la posizione di completa esclusione (SWy = O) oppure giallo è definito COLmin (y = COLmin). Se non è disfatta nessuna delle tre condizioni viene attivato il comando motore del filtro per avanzare (o ritirare, a seconda del segno dello scarto) il filtro di 1 step, decrementando contemporaneamente di una unità il contatore di step MSy. Se invece risulta soddisfatta almeno una delle condizioni si passa al successivo passo S23, dove la stessa verifica delle condizioni e la stessa regolazione del filtro in caso che anche una sola di esse non fosse soddisfatta viene effettuata riguardo al filtro magenta (M). Identico procedimento, infine, al passo S.24 riguardo al filtro verde-blu (C).

L'intero ciclo di azionamento filtri è ripetuto fino a quando non risulti la condizione "si" per tutti e tre i colori. La verifica di ciò avviene al passo S25 ed al "si" della verifica l'azionamento dei filtri si arresta e si passa alla ricerca del nuovo COLmin (passo S 21 di fig. 3).

Il procedimento di ricerca del nuovo COLmin è illustrato nel diagramma di flusso della fig. 5. Si inizia coll 'esplorare, al passo S26, lo stato degli switches SWl ed SW2 di fine corsa di quei due filtri i cui colori non sono attualmente definiti COLmin. Al passo 27 si verifica se tutti e due gli switches SWl ed SW2 danno l'informazione logica 1,ossia se nessuno dei due filtri ha raggiunto la posizione di fine corsa. Se è così, rimane valido il vecchio COLmin ed il programma è terminato. In caso contrario si verifica, al passo S28, se tutti e due gli switches danno l'informazione logica 0, ossia se tutti e due i filtri sono in posizione di fine corsa. Se no, si definisce COLmin il colore di quello switch che dà l'informazione logica 0, ossia di quel filtro che si trova in posizione di esclusione (29). In caso di si, invece, si leggono, al passo S30, i contatori numero step relativi ai due colori in questione e si definisce COLmin il colore relativo a quel contatore che mostra il conteggio più elevato (S31). Il nuovo colore ricavato o al passo S29 o al passo S31, va infine sostituito al vecchio nella locazione COLmin (S32).

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1. Procedimento di regolazione della luce copiatrice secondo un sistema di regolazione a circuito chiuso in un ingranditore fotografico provvisto di dispositivo di filtratura colore, dove l'intensità della luce copiatrice influenzata dai filtri viene misurata selettivamente nei colori base rosso, verde e blu, procedimento caratterizzato da ciò che un errore (Ery,m,c) risultante dal confronto di valori attuali misurati con valori nominali impostati viene scisso in un errore cromatico (LEry,m,c) ed in un errore di luminosità (DEr), che l'errore cromatico (LEry,m,c) viene compensato mediante regolazione della filtratura e che l'errore di luminosità (DEr) viene convertito in un fattore di correzione (K) del tempo d'esposizione nominale (ETnom), tale.che il prodotto fra intensità luminosa attuale misurata e tempo d'esposizione effettivo risultante (IDeff x ETeff) risulta costantemente uguale al prodotto fra intensità nominale e tempo d'esposizione nominale impostati (IDnom x ETnom).
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che la regolazione avviene per singoli cicli di regolazione ripetitivi.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato da ciò che il tempo d'esposizione effettivo (ETeff) durante l'esposizione viene aggiornato secondo il valore medio (Kn) dei fattori di correzione (K1, K2 ... Kn) relativi ai successivi cicli di regolazione.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 3, caratterizzato da ciò che in vista dell'estensione della mediatura sopra un numero in partenza imprecisato di cicli di regolazione, ad ogni ciclo viene messo in memoria il valore somma dei termini componenti la media relativi al ciclo attuale ed a quelli precedenti.
5. 5. Dispositivo di regolazione per l'attuazione del procedimento secondo la rivendicazione 1 in un ingranditore fotografico provvisto di dispositivo di filtratura colore e di mezzi di misura selettivi di colore della luce copiatrice influenzata dai filtri, caratterizzato da ciò che comprende un sistema a microprocessore (15) organizzato per calcolare da una deviazione (Ery,m,c) tra valori di misura e valori nominali impostati scarti di regolazione (LEry,m,c e DEr) separati per colore e luminosità per controllare la filtratura in dipendenza dello scarto di colore (LEry,m,c) e convertire lo scarto di intensità (DEr) in un fattore di correzione (K) per il tempo d'esposizione nominale.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato da ciò i singoli filtri regolabili (3,4,5) del dispositivo di filtratura sono azionati da motori passo-passo sotto il controllo del sistema a microprocessore (15) il quale è organizzato per convertire gli scarti di regolazione di colore (LEry,m,c) in numero passi motore equivalente.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato da ciò che il sistema a microprocessore (15) è organizzato per formare il valore medio (Kn) di fattori di correzione (K1, K2 ... Kn) relativi a successivi cicli di regolazione e per modificare il tempo d'esposizione nominale, a ciascun ciclo, secondo il valore medio corrente.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato da ciò che il sistema a microprocessore (15) memorizza il valore somma dei termini componenti la media relativi al ciclo attuale ed a quelli precedenti in attesa di aggiornare il valore medio corrente al ciclo successivo.