DE2224106A1 - Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern - Google Patents

Description

7354-72/Kö/S
RCA Docket No. 62,174
Convention Date:
May 17, 1971

RCA Corporation,

Y. , V.St.A

Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonbildern auf elektronischem Wege zwecks Erzeugung von einzelnen Halbtoninformationen.

Bei den allgemein in der graphischen Industrie üblichen Druck verfahren zum Drucken von Zeitungen, Büchern, Zeitschriften usw. wird auf das Druckpapier an den Stellen, wo ein Bild oder ein Teil eines Bildes gedruckt werden soll, ein Punkt aus Druckfarbe aufgebracht, während diejenigen Stellen, die bildfrei bleiben sollen, nicht bedruckt werden. Dieses "Alles-oder-nichts"-Verfahren ist dann unproblematisch, wenn alphabetische oder anderweitige Zeichen gedruckt werden. Wenn es sich dagegen um das Drucken von Bildern wie z.B. Photographien handelt, ergibt sich das Problem der Wieder_ gäbe der Stetigtöne, d.h. der Lichtabstufungen. Dieses Problem wird dadurch gelöst, daß man die Stetigtöne des Originalbildes in Halbtonbilder umsetzt. Halbtonbilder werden typischerweise durch eine große Anzahl von Druckfarbenpunkten unterschiedlicher Größen erzeugt. Die Größe dieser Punkte entspricht dabei den wiederzugebenden Schattierungen oder Tönen. Wenn die größten Punkte und die Punktzwischenräume auf dem Papier klein im Vergleich zur Sehschärfe des menschlichen Auges gemacht werden, d.h. unter der Auf lösungsschwelle des Auges sind, so verschmelzen die Punkte 'und das Papier visuell, und dem Auge werden verschiedene Abstufungen

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oder Schattierungen von Stetigtönen vorgetäuscht.

Kürzlich wurden elektronische Photosetzmaschinen von der in der USA-Patentschrift 3 568 I78 beschriebenen Art entwickelt. Durch das Typensetzen auf elektronischem Wege wird die Setzgeschwindigkeit stark erhöht. Eine solche elektronische Photosetzmaschine erzeugt jedes einzelne Zeichenbild auf einem Bilderzeuger, beispiels weise dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre. Zu diesem Zweck holt eine Wähleinrichtung aus einem Speicher diejenige Gruppe von binärverschlüsselten Signalen, die dem zu setzenden Zeichen entspricht, heraus und leitet die so gewählte Signalgruppe dem Bilderzeuger zu. Der Bilderzeuger baut jedes Zeichen aus einer Vielzahl von im wesentlichen geradlinigen und vertikalen Abtastlinien, die Abschnitte eines Zeichens bilden, auf. Die auf diese Weise erzeugten Zeichenbilder werden abphotographiert, und die Photographie kann dann zu einer Druckplatte, beispielsweise einer Offset-Druckplatte verarbeitet werden.

Jedoch erzeugen diese bekannten elektronischen Photosetzmaschinen keine Halbtonbilder. Es ist aber wünschenswert, daß man in der Lage ist, Halbtonbilder mit elektronischen Mitteln zu drucken, die mit vorhandenen elektronischen Photosetzmaschinen für alphanumerische Zeichen verträglich sind, so daß man mit derartigen Maschinen sowohl Text- als auch Bildmaterial für Zeitungen, Zeitschriften und anderweitige Publikationen erzeugen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der oben genannten Art anzugeben, mittels deren sich Halbtonbilder erzeugen lassen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung spricht die oben erwähnte Wähleinrichtung auf den gegebenen Wert einer Tori stufung (wie beispielsweise Grauskala-Information, die aus einem gegebenen Flächenelement eines graphischen Stetigtonbildes herausgeholt ist) an und wählt aus einem "Typensatz" (der aus Gruppen von binärverschlüsselten Signalen von in einem Speicher gespeicherten Darstellungen von Punktgrößen besteht) jeweils diejenige Gruppe von binärverschlüsselten Signalen, die die betreffende Tonstuf ung darstellt.

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Bei dieser Anordnung kann die gewählte Gruppe von binärverschlüsselten Signalen dem Bilderzeuger zugeleitet werden, der seinerseits veranlaßt, daß auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre ein Halbtonpunktzeichen gewählter Größe erzeugt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das Schema einer Abtaster-Untereinheit für die Abtastung eines Originalbildes;

Figur 2 das Blockschaltschema einer elektronischen Photosetzmaschine in erfindungsgemäßer Ausbildung;

Figur 3 eine graphische Darstellung eines Halbtonpunktzeichens;

Figur 4 eine graphische Darstellung eines Fragmentes eines Halbtonpunktzeichenrasters; und

Figur 5 eine graphische Darstellung eines andersartigen Halbtonpunktzeichens .

Figur 1 zeigt eine Abtaster-Untereinheit 10, welche die Umwandlung einer Bildvorlage 12 mit kontinuierlichen Tonwerten (Stetigtonbild) auf einem Dia 14 in eine Halbtonwiedergabe der Vorlage einleitet. Das Dia 14 kann beispielsweise ein Einzelbild eines Mikrofilmstreifens 15 sein. Ein Abtaster 16, der beispielsweise eine Kathodenstrahlröhre mit Elektronenstrahl 17 enthalten kann, erzeugt einen Lichtpunkt 18 zum Abtasten des Dias 14· Der Lichtpunkt 18 wird durch eine Linse 19 auf das Dia 14 fokussiert. Der abtastende Lichtpunkt wird unter Steuerung durch eine Ablenk- und Zeitsteuerschaltung 20 in einer Folge von vertikalen Abtastungen vorbestimmter Höhe von links nach rechts abgelenkt. Die vorbestimm te Höhe kann beispielsweise gleich der Höhe eines alphanumerischen Zeichens oder einer Zeichenzeile sein. Das Dia 14 auf dem Filmstreifen 15 kann am Ende der Abtastung einer Zeile auf die nächste Zeile vorgeschaltet werden, so daß eine orthogonale Abtastung des Dias 14 erfolgt. Stattdessen kann der Lichtpunkt 18 auch abgelenkt werden, so daß er die nächste Zeile abtastet. Wenn eine Horizontallinie oder ein Abschnitt des Dias 14 abgetastet ist, wird der Licht punkt 18 auchnach der linken Seite des Dias zurückgekippt, so daß

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er einen weiteren Abschnitt des Dias abtastet.

Das durch das Dia 14 hindurchtretende Licht wird von einem Lichtfühler, beispielsweise einer Photomultiplierröhre 26 erfaßt und wahrgenommen. Natürlich kann mit dem Abtaster 16 auch opaker Film oder dergl. abgetastet werden, wobei dann das Bildsignal durch das vom Bild auf dem Film reflektierte Licht gebildet wird.

Die Menge oder Amplitude des durch das Dia 14 hindurchtretenden Lichtes hängt von der Dichte der Tonwerte im Bild auf dem Dia 14 ab. Die Tonwertstufungen des Dias 14 rufen eine entsprechende Änderung der Lichtmenge im Bildsignal hervor. Das Licht im Bildsignal wird durch die Photomultiplierröhre 26 in ein entsprechend sich änderndes elektrisches Signal umgewandelt, das dann in einem Verstärker 28 verstärkt wird. Durch Integration des verstärkten Bildsignals in einer Integrierschaltung 30 wird der Tonwertinhalt eines diskreten Flächenbereichs des Dias 14 gewonnen. Das Ausgangs signal der Integrierschaltung 30 wird durch ein Tastgatter oder Tasttor 32, das durch Tastimpulse von der Ablenk- und Zeitsteuerschaltung 20 aktiviert wird, periodisch getastet. Das Ausgangssignal des Tastgatters 32 wird in einem Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 34 digitalisiert, und eine den Tonwerten auf dem Dia 14 entsprechende Folge von Digitalziffern wird einer Ausgangs-Speicherschaltung 36 zugeleitet. Die Speicherschaltung 36 speichert eine Folge von Binärzahlen, welche die Tonwertstufungen im Bild auf dem Dia 14 spezifiziert. Die Binärzahlen können mittels einer Magnetbandstation 38 auf Magnetband 40 aufgezeichnet werden.

Bei der Photosetzmaschine 50 nach Figur 2 werden die Binärzahlen dazu benutzt, um entsprechende Halbtonpunktzeichen, die in einem Gebrauchsspeicher 52 gespeichert sind, herauszuholen. Die Halbtonpunktzeichen werden auf einem Bilddarsteller 54 dargestellt. Die dargestellten Halbtonpunktzeichen werden durch eine Fokussierlinse 58 auf photographischen Film oder auf Stabilisationspapier 56 abgebildet. Der Filmstreifen 56 ist auf Rollen oder Spulen 60 angeordnet, deren Bewegung durch einen Schrittschaltmotor 62 oder einen anderen schrittweise vorschaltenden Mechanismus gesteuert wird.

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Der Bilddarsteller 54 kann beispielsweise ebenso arbeiten wie der Kathodenstrahlröhren-Abtaster l6 (Figur l), in welchem Fall die Rollen 60 und der Motor 62 auch die Bewegung des Mikrofilms 15 steuern.

Figur 3 zeigt in vergrößerter Darstellung ein Halbtonpunktzeichen 70 aus einem Halbtonpunktzeichensatz, der im Speicher 52 gespeichert ist. Das Zeichen 70 besteht aus einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden linearen Zonen 72 oder Zeichenabschnitten eines ersten und/oder eines zweiten visuellen Zustands. BeispieljS weise können der erste visuelle Zustand Schwarz und der zweite visuelle Zustand Weiß bei Wiedergabe ,auf photographischem Film sein. Die verschiedenen visuellen Zustände definieren verschiedene Zonensegmente in den Zonen. Schwarzsegmente 74 sind Teile von Abtastlinien, wo der Elektronenstrahl des Bilderzeugers eingetastet ist. Diejenigen Teile der Abtastungen, wo der Elektronenstrahl ausgetastet ist, sind Weißsegmente 76, von denen ein repräsentatives in Figur 3 gestrichelt angedeutet ist. Natürlich erscheinen im Bilder_ zeuger selbst die Schwarzsegmente 74 weiß auf dunklem Untergrund. Die Schwarzsegmente 74 überlappen oder übergreifen einander, und ihre Anzahl ist so groß gewählt, daß ein Halbtonpunktzeichen gleichmäßiger Dichte auf dem photographischem Film entsteht. Um der Deutlichkeit und Einfachheit willen ist die erwähnte Überlappung in Figur 3 nicht dargestellt. Das Halbtonpunktzeichen 70 sitzt auf einer Zeichengrundlinie 78.

Jedes Zeichen in einem Halbtonzeichensatz ist durch einen Satz von Kenngrößen definiert, wozu ein Geviert (EM-Quadrat) 80, in Figur 3 gestrichelt dargestellt, gehört. Die Körpergröße oder Gesamtsetzbreite des Halbtonpunktzeichens ist gleich der Summe der Halbtonpunktzeichenbreite (CW) 82 und des Vordersaumes 84 und des Hintersaumes 86. Der Vordersaum 84 (LSB) ist definiert als die Strecke vom vorderen oder linken Außenrand des Halbtonpunktzeichens bis zum vorderen Ende der Zeichenbreite. Entsprechend ist der Hintersaum 86 (TSB) definiert als die Strecke vom rechten Rand des Halbtonpunkt zeichens bis zürn hinteren Ende der Zeichenbreite'. Ein Halbtonpunktzeichen ist von einem anderen Halbtonpunktzeichen

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durch die Summe des Hintersaumes des einen und des Vordersaumes des anderen der beiden aufeinanderfolgenden Zeichen beabstandet.

Eine Anzahl von Halbtonpunktzeichen sind zu einem Halbtonzeichensatz zusammengefaßt. Die einzelnen Zeichen im Zeichensatz haben sämtlich ein gleichgroßes Geviert. Die Zeichen des Zeichensatzes sind voneinander durch die Länge der Schwarzsegmente 74 in den linearen Zonen oder Abschnitten 72 unterschieden. Die Gesamtheit der linearen Zonen im Zeichen erzeugt einen im wesentlichen quadratischen Halbtonpunkt. Natürlich kann man gewünschtenfalls auch krummlinige Zonen und andere als quadratische Formen verwenden.

Der Halbtonpunkt nimmt einen solchen Teil des Gevierts ein, daß das Verhältnis der Schwarzfläche rar Weißfläche einen gewünschten Tonwert erzeugt. Die Halbtonpunktzeichen in einem Zeichensatz reichen von einem Zeichen, bei dem das Geviert zu 100 Prozent schwarz ist, bis zu einem Zeichen, bei dem das Geviert zu weniger als 10 Prozent schwarz ist. Ein Zeichensatz kann beispielsweise aus 64 Halbtonpunktzeichen bestehen. Diese Zeichen reichen vom hellsten bis zum dunkelsten, so daß sich ein gewünschter Tonwertbereich ergibt. Natürlich kann man für einen Zeichensatz auch irgendeine andere Anzahl von Zeichen verwenden, die den gewünschten Tonwertbereich ergibt. Wie bereits erwähnt, tastet der Abtaster in Figur 1 über eine vertikale Höhe, die im wesentlichen gleich der Höhe eines Zeichens ist, die jetzt außerdemals die Höhe eines Gevierts 80 definiert ist.

Bei Halbtonreproduktionen sind die Halbtonpunkte aufeinanderfolgender Linien oder Zeilen vorzugsweise in einem Winkel von 45 zueinander orientiert, d.h. die Mittelpunkte oder Zentren der Halbtonpunkte einer Zeile sind horizontal um -=- (EM = Geviertlänge) gegenüber den Zentren der Halbtonpunkte in den beiden Nachbarzeilen versetzt. In Figur 4 sind Teile dreier aufeinanderfolgender Zeilen von Halbtonpunktzeichen aus einem Zeichensatz gezeigt. Die Zeichen 82 bis 86 weisen sämtlich 25 Prozent Schwarzgebiete oder Schwarzpunkte auf. Wie man sieht, liegt das Geviert (gestrichelt dargestellt) des Halbtonzeichens 84 zwischen den Zeichen 82 und 83 und

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zwischen den Zeilen mit den Zeichen 82 und 83 sowie 85 und 86. Dadurch haben die Halbtonpunkte der Zeichen 82 bis 86 die übliche 45 -Rasterung oder -Orientierung zueinander, wie durch die Rasterungslinien 87, 88 und 89 angedeutet.

Die Größe der Gevierte sämtlicher Halbtonpunktzeichen in einem Zeichensatz kann so gewählt werden, daß sie im wesentlichen gleich 1 Punkt ist. Somit ergeben sich 72 Halbtonpunktzeichen pro 2,54 cm (1 Zoll) einer Zeile von Halbtonzeichen. Dies ergibt ungefähr 102 der Rasterungslinien (wie 87, 88 usw.) pro 2,54 cm, was einer Rasterung hoher graphischer Güte entspricht.

Die Kenngrößen eines Halbtonzeichens sowie andere noch zu erläuternde Daten werden im Speicher 52 in Figur 2 gespeichert. Der Speicher 52 kann beispielsweise ein beliebig zugreifbarer Magnetkernspeicher sein, der in zwei Hauptteile, einen Primärteil 92 und einen Sekundärteil 94» unterteilt ist. Der Primärteil 92 enthält eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Speicherzellen, die im Verhältnis von 1:1 den Zeichen eines Halbtonzeichensatzes entsprechen. Ein zweiter Primärteil ist für alphanumerische Zeichen- oder Typensätze vorgesehen. Somit sind bei einem Halbtonzeichensatz mit 64 Zeichen 64 Speicherzellen im Primärteil 92 für den Halbtonzeichensatz vorgesehen. Jede Mehrbit-Speicherzelle im Primärteil 92 wird durch einen Zeichenkenncode adressiert, der aus einer der digitalisierten Zahlen vom Analog-Digital-Wandler 34 (Figur l) besteht. Somit ist eine digitalisierte Tonwertstufung der Zeichenkenm ia des entsprechenden Halbtonpunktzeichens. Die Folge der Adresser im Speicher 52 kann mit der Adresse für den kleinsten Zeichenpunkt im Halbtonzeichensatz beginnen und sich bis hinauf zum größten Zeichen punkt fortsetzen. Der Inhalt jeder Mehrbit-Speicherzelle des Primär teils 92 des Speichers 52 ist tatsächlich eine Adresse für diejenige Speicherzelle im Sekundärteil 94 des Speichers, wo die die entsprechenden Halbtonzeichen definierenden Daten gespeichert sind. Wenn somit ein Kenncode für die Adressierung eines Halbtonpunktzeichens im Primärteil 92 des Speichers 52 verwendet wird, umfaßt die aus dieser Speicherzelle ausgelesene Binärzahl eine Adresse im Sekundärteil 94 des Speichers 52, die einen Block von Sekundär Speicherzellen einleitet, in denen die codierten Kenngrößen

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des Halbtonpunktzeichens der Reihe nach gespeichert sind.

Der Sekundärteil 94 des Speichers 52 speichert der Reihe nach diejenigen Informationsblöcke, die für die Erzeugung eines Halbtenpunktzeiehenmusters auf der Kathodenstrahlröhre 54 gebraucht werden. Der Inhalt der ersten Speicherzelle -für einen Datenblock im Sekundärteil 94, der ein Halbtonpunktzeichen im Speicher betrifft, kann eine codierte Darstellung der Anzahl von Abtastungen im Vordersaum (LSB) 84 sein. Die in der nächsten Speicherzelle gespeicherten Formatdaten können die Summe der Anzahl von Abtastungen in der Zeichenbreite (CW) 82 (Figur 3) und im Hintersaum (TSB) 86 des Zeichens enthalten. Die nächste gespeicherte Kenngröße ist die Anzahl von Abtastungen in der Zeicheri breite (CW). Die nächste gespeicherte Kenngröße ist die vertikale Versetzung oder Verschiebung, welche die Verschiebung der Schwarzabtastungen von der Grundlinie 78 des Halbtonpunktzeichens definiert. Die übrigen gespeicherten Daten für ein Halbtonpunktzeichen sind keine Formatdaten, sondern Segmentdaten in Form der aufeinanderfolgenden codierten Darstellungen der Längen der einzelnen Schwarzsegmente und der einzelnen Weißsegmente in jeder Abtastung eines Halbtonpunktzeichens.

Um den das Halbtonbild in der Kathodenstrahlröhre 54 aufbaueri den Abtaststrahl mit der Auslesung des Speichers 52 zu synchronisieren, enthalten die gespeicherten Segmentwörter auch Daten über den Hinlaufeinsatz und den Rücklauf des Abtaststrahls 96 der Katho denstrahlröhre 54 sowie Daten über die Austastung und Eintastung des Abtaststrahls. Das niedrigststellige Bit in einer ein Schwarzsegment kennzeichnenden Binärzahl, d.h. das 2 -Bit, kann so gewählt werden, daß es das Ende eines Hinlaufs oder den Rücklauf angibt. Eine Abtastung (Hinlauf) endet nicht mit einem Weißsegment, da der Abtaststrahl nach Beendigung des letzten Schwarzsegmentes in einer Abtastlinie oder -zeile zurückgekippt wird. Eine binäre "1" in der 2 -Bitstelle zeigt an, daß ein Rücklauf erfolgt, während eine binäre "0" in dieser Bitstelle anzeigt, daß die Abtastung oder der Hinlauf andauert.

Das zweitniedrigste Bit in einem Segmentwort, d.h. das 2 -Bit,

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zeigt an, wenn der Abtaststrahl eingeschaltet, d.h. eingetastet und wenn er abgeschaltet, d.h. ausgetastet werden soll. Wenn in dieser Bitstelle eine binäre "1" gespeihert ist, wird der Strahl eingeschaltet, während er abgeschaltet wird, wenn in dieser Bitstelle eine binäre "0" gespeichert ist. Die Schwarzsegmentwörter sind somit von den Weißsegmentwörtern durch das in dieser 2 -Bitstelle gespeicherte Binärbit, d.h. das Farbbit unterschieden. Es ist daher klar, daß die Segmentwörter selbst die Bildung der Zonen oder Abschnitte der Halbtonpunktzeichen steuern.

In Figur 2 wird ein Magnetband 40, das Textmaterial und Halbtonbildmaterial enthält, an einer Magnetbandstation 98 abgelesen, und mit Hilfe der Zeichenkenncodes sowohl der alphanumerischen als auch der Halbtonpunktzeichen wird der Speicher 2 durch die Adressierschaltungen 100 adressiert. Für ein Halbtonpunktzeichen adressiert der Kenncode den Speicher 52, und der Inhalt der adressierten Speicherzelle wird in ein Datenregister 102 einlesen. Die in das Datenregister 102 eingelesenen Daten werden in den Speicher 52 zurückgeschrieben, um ihre Zerstörung zu verhindern, und diese Daten werden außerdem vom Register 102 in die Adressierschaltungen übertragen, da es sich bei den ersten aus dem Speicher 52 ausgelesenen Daten um die erste Adresse im Sekundärteil 94 des Speichers 52 handelt, die denjenigen Datenblock einleitet, der die für die Erzeugung des Halbtonpunktzeichens benötigten Zeichenkenngrößen bezeichi net. Jede Sekundäradresse wird sodann von einem Inkrementierer I04 erhöht, so daß die einzelnen Sekundäradressen jeweils um 1 erhöht werden, wenn die Daten im Block aus dem Speicher 52 ausgelesen werden. Bei den ersten aus dem Speicher 52 ausgelesenen Daten im Block der Zeichenkenngrößen handelt es sich um diejenige Binärzahl, die den Vordersaum (LSB) des Zeichens darstellt. Diese Daten gelangen über das Datenregister 102 zu einem Binäraddierer IO6. Der Binäraddierer IO6 addiert den Inhalt des Datenregisters 102 zum Inhalt eines Registers 108. Das Register IO8 speichert die Summe der Zeichenbreite (CW) und des Hintersaumes (TSB) des jeweils vorausgegangenen Zeichens. Die Summe der Daten im Register 102 und im Register IO8 gibt die Horizontallage des Beginns des neuen zu erzeugenden Zeichens in der Kathodenstrahlröhre 54 an. Am Beginn

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einer Zeile ist der Inhalt des Registers 108 null. Die summierte Zahl im Binäraddierer 106 wird zum Inhalt eines Akkumulators 110 addiert, so daß die akkumulative Lage des Beginns der Abtastungen jedes Zeichens angezeigt wird.

Bei den an der nächstfolgenden Sekundäradresse vorhandenen Daten handelt es sich um eine Binärzahl, welche die Summe der . Zeichenbreite (CW) und des Hintersaumes (TSB) des Halbtonpunktzeichens darstellt, und diese Daten werden durch das Datenregister 102 in das Register 108 geschickt. Der neue Inhalt des Registers 108 bleibt dort, bis das nächste Zeichen gelesen wird. Beim nächsten Zeichen addiert der Binäraddierer 106 den Inhalt des Registers 108 (die Zeichenbreite und den Hintersaum des vorherigen Zeichens) zum Vordersaum (LSB) des nächsten Zeichens. Diese Addition spezifiziert diejenige Lage oder Stelle, wohin der Abtaststrahl am Ende der Abtastung eines Halbtonpunktzeichens gerückt wird, so daß der Abtaststrahl für die Abtastung oder das Schreiben des nächsten Halbtonpunktzeichens richtig eingestellt ist.

Der akkumulierte Gesamtwert im Akkumulator 110 wird zu einem Horizontalzähler 112 übertragen. Der Zählwert im Zähler 112 wird einem Digital-Analog-Wandler (D/A-Wandler) 114 zugeleitet, wo die digitalen oder binären Daten in eine Analogspannung für die Einstellung der Horizontallage des Abtaststrahls 96 umgewandelt werden. Das Ausgangssignal des Digital-Analog-vVandlers 114 gelangt zur Ablenkschaltung 116 der Kathodenstrahlröhre 54, so daß der Abtaststrahl 96 entsprechend abgelenkt wird.

Der Horizontalzähler 112 kann beispielsweise ein Binärzähler sein, durch den der Abtaststrahl im Bilderzeuger 54 beim Drucken einer Zeile von Halbtonpunktzeichen schrittweise über dessen Bildschirm geschaltet oder vorgerückt wird.

Die nächsten aus dem Speicher 52 ausgelesenen Daten verkörpern die Anzahl von Abtastungen in der Zeichenbreite(CW). Diese Zahl wird einem Abtastungszähler 120 zugeleitet. Der Abtastungszähler 120 wird am Ende jeder Abtastlinie um 1 erniedrigt, so daß bei Erreichen des Zählwerts 0 ein an den Abtastungszähler angekoppelter Nulldetektor 122 signalisiert, daß das Ende des Zeichens erreicht

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ist. Die vertikale VerSchiebung wird in das Grundlinienregister 138 eingelesen.

Bei den nächsten aus dem Speicher 52 ausgelesenen Daten handelt es sich um die Segmentdaten, die bewirken, daß die Halbtonpunktzeichenmuster oder -punkte auf der Kathodenstrahlröhre 54 geschrieben werden. Die Segmentdaten werden in ein Pufferregister 124 eingegeben, das Segmentdaten über mehrere Abtastlinien speichert und im Simultan-Lese/Schreibbetrieb arbeiten kann, wobei in einen Abschnitt des Pufferregisters 124 eingeschrieben wird, während ein anderer /bschnitt ausgelesen wird* Durch diese Arbeite weise wird eine Verzögerung bei der Erzeugung der Punktmuster vermieden. Ein Bitdetektor 126 nimmt eine binäre "ί" in der 2 -Bitstelle der in das Pufferregister 124 einlaufenden Binärzahlen wahr, womit wahrgenommen wird, daß Information über eine vollständige Abtastung im Pufferregister 124 gespeichert ist. Der Bitdetektor 126 aktiviert bei Wahrnehmung einer binären "1" einen Sägezahngenerator 128, woraufhin mit der Vertikalablenkung des Abtaststrahls begonnen wird. Die Segmentdaten im Pufferregister 124 werden durch Übergabegatter oder -tore 129 in einen Videozähler 130 übertragen, der unter Steuerung durch einen Oszillator 132 abwärts zählt. Wenn der Zählwert im Videozähler 130 nach 0 geht, überträgt ein FuIldetektor 134 ein weiteres Segment vom Pufferregister in den Videozähler.

An den Ausgang der Übergabegatter -4 29 ist ferner ein Dual-Bit detektor 136 angekoppelt, der die 2 - und die 2 -Bitstelle in jedem Segment decodiert. Wenn in der 2 -Bitstelle eine binäre "1" auftritt, schaltet der Bitdetektor 136 den Abtaststrahl 96 der Kathodenstrahlröhre 54 ein. Wenn in dieser Bitstelle eine binäre "0" wahrgenommen wird, wird der Abtaststrahl abgeschaltet oder ausgetastet. Wenn in der 2 -Bitstelle eine binäre "1" wahrgenommen wird, so bedeutet dies, daß das Ende einer Abtastung erreicht ist. Dieses Signal wird mit dem Ausgängssignal des Nulldetektors 134 durch ein UND-Glied 137 geschleust* das, wenn es aktiviert wird, das Ende einer AbI,astung anzeigt. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 137 schaltet den Sägezahngenerator 128 ab und bewirkt den Rücklauf

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des Abtaststrahls 96. Der Sägezahngenerator 128 sorgt dafür, daß der Abtaststrahl 96 bei Vertikalabta&ung nach oben tastet (Hinlauf). Wenn der Sägezahngenerator 128 rückgestellt wird, kippt der Abtaststrahl 96 zur Zeichengrundlinie zurück, die durch ein Grundlinienregister 138, in das die Vertikalverschiebung oder Grundlinienlage eingelesen und während der Erzeugung eines Halbtonpunktzeichens gespeichert wird, spezifiziert wird. Das Abtastungsendesignal (EOS) sorgt außerdem dafür, daß der Zählwert im Horizontalzähler 112 aufwärts rückt, so daß der Abtaststrahl in eine neue Horizontallage für die nächste Abtastung geschaltet wird.

Es wird jetzt die Arbeitsweise der Anlage erläutert. Wie erinnerlich, können mit Hilfe der Photosetzmaschine 50 sowohl alphanumerische als auch Halbtonzeichenmuster auf dem Bilderzeuger oder der Kathodenstrahlröhre 54 erzeugt werden. Diese Muster werden auf lichtempfindlichen Film 56 projiziert, um sowohl Textmaterial als auch Bildmaterial zu gewinnen. Die Möglichkeit, bei einer Anlage wie der Photosetzmaschine 50 mit ein und demselben Bilderzeuger sowohl Textmaterial als auch Bildmaterial zu erzeugen, und zwar in gleichartiger Weise, war bisher nicht gegeben.

Die Arbeitsweise einer Photosetzmaschine wie der Anlage 50 nach Figur 2 beim Erzeugen von· alphanumerischen Zeichen ist im einzelnen in der USA-Patentschrift 3 568 I78 der gleichen Anmelderin beschrieben.

Die Erzeugung.von Bildern mit Hilfe von Halbtonpunktzeichen unterscheidet sich von der Erzeugung von Texten, weil Bilder natürlich nicht wie Textmaterial spezifiziert werden können, sondern in die Anlage eingelesen werden müssen. Die Abtaster-Untereinheit 10 nach Figur 1 wird somit für Bilder, nicht jedoch für Textmaterial gebraucht. Selbstverständlich kann in der Praxis der Abtaster l6 mit dem Bilderzeuger 54 identisch sein und die Untereinheit 10 einen Bestandteil der Anlage 50 bilden.

Um eine Halbtonwiedergabe eines Bildes 12 zu gewinnen, wird das Bild 12 als erstes zerlegt, indem es mittels des Abtasters 16 abgetastet wird und das während eines gegebenen Satzes von Ab-

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^] - 13 -

ι tastungen eines Flächenelements des Bildes 12 erzeugte integrierte

f Lichtausgangssignal getastet wird. Solche getasteten und integrierten Ausgangssignale ergeben diskrete Messungen der Tonwerte in Flächenbereichen oder Flächenelementen des Bildes 12. Die getasteten Tonwerte werden vom Analog-Digital-Wandler 34 in Binärzahlen umgesetzt, und die Speicherschaltung 36 ordnet jede umgesetzte Binärzahl demjenigen von 64 Halbtonpunktzeichenkenneodes zu, der der

^; Binärzahl am nächsten kommt. Die sehr zahlreichen Tonwertzahlen werden also 64 verschiedenen Punktzeichenkenncodes zugeteilt. Da-

; durch wird die Größe des Halbtonzeichensatzes, der in der Photosetzmaschine gespeichert werden muß, begrenzt.

Die das Bild 12 spezifizierenden Zeichenkenncodes werden auf Magnetband 40 aufgezeichnet, und das Magnetband 40 kann in Text- ; daten so eingemischt werden, daß eine vollständige Zeitungsseite mit Text und Bildern oder dergl. erzeugt wird.

■Anweisungen für die Lage oder den Ort des Bildes auf einer j Seite werden durch geeignete Einrichtungen (nicht gezeigt) eben-( falls auf dem Band aufgezeichnet. Der Einfahheit halber sei angenommen, daß das Bild auf der einen Seite einer Zeitungsseite an- \ fängt und auf der anderen Seite endet. Von dem in Figur 4 gezeigten ! Fragment eines Halbtonbildes sei angenommen, daß es sich innerhalb des zu reproduzierenden Bildes befindet.

j Der erste vom Magnetband 40 abgelesene"Kenncode erzeugt auf ,' dem Film 56 das Halbtonpunktzeichen oder Tonwertgebiet 82. Der Vordersaum (LSB) des Zeichens 82 wird in den Binärzähler lOoeingegeben, wo er mit dem Inhalt des Registers IO8 summiert wird. Da es sich hier um das erste Halbtonpunktzeichen einer Zeile handelt, ist der Inhalt des Registers IO8 null. Folglich wird der Vordersaum des Zeichens unverändert im Akkumulator 110 akkumuliert und im Horizontalzähler 112 gespeichert. Der Digital-Analog-Wandler 114 übersetzt die Binärzahl in ein Analogsignal, das der Ablenkschaltung Ho zugeleitet wird, um den Abtaststrahl 96 in seiner Horizontallage einzustellen.

Die mit dem Hintersaum (TSB) kombinierte Zeichenbreite '(CW)

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dieses ersten Halbtonzeichens wird zum Register 108 übertragen. Die Zeichenbreite (CW) allein wird zum Abtastungszähler 12O übertragen. Die VertikalVerschiebung oder Grundlinie wird zum Register 138 übertragen.

Sodann werden die den Halbtonpunkt erzeugenden Segmentdaten nacheinander in das Pufferregister 124 eingegeben. Der Bitdetektor 126 nimmt eine binäre "I" in der 2 -Bitstelle des letzten Segmentes der ersten Abtastung des Halbtonpunktes wahr. Es sind somit Informationen über eine vollständige Abtastung im Register 124 gespeichert. Der Bitdetektor 126 schaltet daher den Sägezahngenerator 128 ein und überträgt das erste Zonensegment zum Videozähler 130. Da das erste Zonensegment weiß ist, nimmt der Bitdetektor 136 die binäre "0" in der 2 -Bitstelle wahr und schaltet den Abtaststrahl 96 nicht ein. Der Oszillator 132 sorgt folglich dafür, daß der Videozähler 130 abwärtszählt, während der Abtaststrahl 96 in Vertikalrichtung abgelenkt wird, dabei jedoch ausgetastet ist.

Am Ende der Abtastung des ersten Weißzonensegmentes nimmt der Nulldetektor 134 das Ende der Abwärtszählung des Videozählers 130 wahr und veranlaßt die Übertragung des nächsten Zonensegmentes, das ein Schwarzsegment ist, zum Videozähler 130. Der Bitdetektor 136 nimmt die binäre "1" in der 2 -Bitstelle des Schwarzsegmentwortes wahr und schaltet den Abtaststrahl 96 ein. Der Bitdetektor 136 nimmt außerdem die binäre "1" in der 2 -Bitstelle, d.h. das Rücklaufbit wahr und liefert ein Auftastsignal an das UND-Glied 137. Der Abtaststrahl 96 tastet das Schwarzsegment aus, wählend der Videozähler 130 abwärts zählt. Wenn der Nulldetektor 134 das Ende des Schwarzsegmentes wahrnimmt, wird das UND-Glied 137 aktiviert, so daß der Sägezahngenerator 128 abgeschaltet wird und der Abtaststrahl 96 zurückkippt. Das Abtastungsendesignal rückt außerdem den Horizontalzähler 112 um den Zählwert 1 vor und bewirkt, daß der Abtastungszähler 120 abwärts zählt. Das erste Segment der nächsten Abtastung wird in den Videozähler 130 eingegeben, und die gleichen oder entsprechenden Vorgänge wie bei der ersten Abtastung ergeben sich für jeweils die nächsten Abtastungen.

Am Ende der Abtastung der Zonensegmentdaten hat der Abtastungss

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zähler 120 auf O heruntergezählt, und der Nulldetektor 122 signalisiert das Ende eines Zeichens. Das Zeichenendesignal (EOC) gelangt zur Magnetbandstation 98 und veranlaßt, daß der nächste Zeichenkenncode abgelesen wird. Der Vordersaum (LSB) dieses zweiten Halbtonzeichens wird im Binäraddierer 106 zur Summe.der Zeichenbreite (CW) und des Hintersaumes (TSB) des vorherigen Zeichens addiert. Diese Summe wird im Akkumulator 110 zur vorher dort gespeicherten Zahl, d.h. dem Beginn der Zeichenbreite des ersten Zeichens, addiert, und diese Abtastungsanfangslage des neuen Zeichens wird zum Horizontalzähler 112 übertragen. Der Abtaststrahl wird in diese neue Lage gerückt, und das zweite Halbtonpunktzeichen wird erzeugt.

Am Ende des Schreibens einer Zeile von Halbtonpunktzeichen wird der Motor 62 durch ein Signal (Zeilenende) von der Magnetband station 98 aktiviert, so daß der Film 56 auf die nächste Zeile geschaltet wird. Die Magnetbandstation 98 Hefert außerdem ein Versetzungssignal für geradzahlige Zeilen, um die näcfete Zeile von Halbtonzeichen mit Versetzung zu beginnen, so daß ein 45 -Rasterungsmuster nach Art der Figur 4 entsteht. Es wird somit jede Zeile von Halbtonpunktzeichen in 45 -Rasterung angelegt, bis eine Halbtonwiedergabe des Originalbildes erzeugt ist.

Die Gevierte oder Zeichengebiete überlappen einander, um sicherzugehen, daß bei Gebieten, die als hundertprozentig schwarz spezifiziert sind, keine Weißbereiche innerhalb dieser Gebiete auftreten. Aufgrund dieser Überlappung ist die Anlage 50 auch verhältnismäßig unempfindlich gegen geringfügige Fehler in der Lageeinstellung des Abtaststrahls oder des Filmes.

In Figur 5 sind Halbtonzeichen gezeigt, die zwei in einem Winkel von ungefähr 45 zueinander angeordnete Halbtonpunkte enthalten. Dies ermöglicht die Reproduktion von Halbtonbildern, ohne daß jede zweite Zeile versetzt werden muß. In Figur 5a erzeugen die Halbtonpunkte 140 einen weniger dichten Tonwert als bei dem Zeichen nach Figur 5b.

Vorstehend ist somit eine Einrichtung zum Erzeugen von Halbtonreproduktionen eines Originalbildes oder -aufnahmegegenstandes

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beschrieben. Gemäß dem Verfahren zum Erzeugen von Halbtonwiedergaben eines Originalbildes oder -aufnahmegegenstandes wird ein Satz von Halbtonpunktzeichensignalen in einem Speicher gespeichert. Die Tonwerte des Originalbildes werden aus diesem extrahiert, und die diesen Tonwerten entsprechenden Halbtonzeichen v/erden aus dem Speicher herausgeholt und auf einer Oberfläche in solcher Anordnung festgehalten, daß das Originalbild reproduziert wird.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   ^r\J Einrichtung zum Erzeugen eines eine Tonwertstufung gegebenen Wertes simulierenden Halbtonpunktzeichens in einem Geviert, gekennzeichnet durch eine Anordnung, die auf jedes von einer Gruppe von eine entsprechende Gruppe von linearen Informationsteilen darstellenden binärverschlüsselten Signalen anspricht unddie betreffende Information im Geviert erzeugt\ eine Anordnung, die sämtliche Gruppen von binärverschlüsselten Signalen speichert; eine Anordnung, die eine gegebene Gruppe von binärverschlüsselten Signalen aus der Speicheranordnung wählt; und eine Anordnung, welche die gewählte Gruppe von binärverschlüsselten Signalen der Informationserz,eugeranordnung zuleitet, wobei die Wählanordnung auf den gegebenen Wert der Tonwertstufung anspricht und die entsprechende Gruppe von binärverschlüsselten Signalen wählt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenii zeichnet, daß repetierend in jedem von einer Anzahl von Gevierten Halbtonpunktzeichen, die eine entsprechende Anzahl von Tonwertstufungen simulieren, erzeugt werden, wobei die Gevierte in einer Anzahl von Zeilen angeordnet sind; und daß die Wählanordnung und die Zuleitungsanordnung gemeinsam bewirken, daß die Informationserzeugeranordnung die Gevierte in einer gegebenen Zeile im Winkel von 45 zu den Gevierten in der Nachbarzeile orientiert.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Halbtonpunktzeichen und das erzeugte Halbtonpunktzeichen einen gegebenen Vorder- und Hintersaum und eine gegebene Zeichenbreite haben, um die Tonwertstufung auf der Reproduktionsfläche zu simulieren; daß jede Gruppe von binärverschlüsselten Signalen eine erste Untergruppe von Signalen, die bei Zuleitung an die Informationserzeugeranordnung bewirkt, daß diese eine Anzahl von nebeneinanderliegenden Zonen im Geviert erzeugt, deren j'ede Zonensegmente, die jeweils einen von zwei visuellen Zuständen auf der Reproduktionsfläche wiedergeben, aufweist, sowie eine zweite Untergruppe von Signalen, die bei Zuleitung an die In-

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   formationserzeugeranordnung diese veranlaßt, den Vorder- und den Hintersaum zu erzeugen, enthält; und daß die Untergruppen von Signalen der Informationserzeugeranordnung in einer geordneten Reihen folge dargeboten werden, derart, daß der Vordersaum und der Hintersaum die Zonensegmente auf der Reproduktionsflacke innerhalb des Gevierts umfassen.
4. 4. Verfahren zum Erzeugen von Halbtonreproduktionen eines Ori. ginalgegenstandes, wobei ein Satz von Gruppen von elektrischen Zeichensignalen, die für die Steuerung der Erzeugung von entsprechen den Zeichen auf einer Reproduktionsfläche verwendet werden, bereiib gestellt wird, dieser Satz in einem Speicher gespeichert wird und mit Hilfe einer aus dem Speicher herausgeholten Gruppe von Zeichen Signalen ein entsprechendes Bild auf der Reproduktionsfläche erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonwert eines Flächenelements des Originalgegenstands gewonnen wird; daß aus dem Speicher die Gruppe derjenigen Zeichensignale, die diesem Tonwert entsprechen, herausgeholt wird; und daß im Speicher für jede mögliche Tonwertstufe eine entsprechende der Gruppen von Zeichensignalen, die ein Punktzeichen von der betrefferi den Tonwertstufe entsprechender Größe erzeugt, bereitgestellt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch geken nzeichnet, daß jede Gruppe von Punktzeichensignalen im Satz für die Erzeugung eines Punktzeichens anderer Größe verwendet wird und das Geviert jedes so erzeugten Punktzeichens eine gegebene Größe hat; daß im Speicher die Gruppen von Halbtonpunktzeichensignalen mit Kenncodes markiert werden, die verschiedenen zu erzeugenden Tonwertstufungen entsprechen; und daß das Herausholen aus dem Speicher in der Weise erfolgt, daß zum Herausholen diejenige der Gruppen von gespeicherten Signalen gewählt wird, deren Markierung dem Tonwert des Flächenelements des Originalgegenstands entspricht.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Speichern der Gruppen von Halbtonpunktzeichensignalen die Gruppen in Blöcken von aufeinanderfolgenden Speicherzellen in einem Abschnitt des Speichers gespeichert werden

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   und die Anfangsadressen der Blöcke von Speicherzellen nacheinander in einem anderen Abschnitt des Speichers gespeichert werden; und daß beim Herausholen als erstes vom anderen Abschnitt des Speichers die Anfangsadresse eines Blockes von Speicherzellen, wo die dem Tonwert des Originalgegenstandes in dem betreffenden Flächenelement entsprechende Gruppe von Signalen gespeichert ist, ausgelesen und danach von demjenigen Block von Speicherzellen, der bei der aus dem anderen Abschnitt herausgeholten Anfangsadresse beginnt, die in diesem Block gespeicherte Gruppe von Signalen ausgelesen wird.

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