DE3508994C2 - Bildaufzeichnungsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildaufzeichnungsgerät, mit­ tels dem eine einem eingegebenen Bildsignal entsprechende Aufzeichnung auf einem Aufzeichnungsmaterial realisiert werden kann.

Aus der DE 32 26 341 A1 ist ein Bildaufzeichnungsgerät bekannt, das eine Aufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen eines einem Bildsignal entsprechenden sichtbaren Bildes auf einem Aufzeich­ nungsmaterial, eine Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten des Bildsignales für die Aufzeichnung durch die Aufzeichnungsvor­ richtung′ eine Fördervorrichtung zum Fördern des Aufzeichnungs­ materials zu einer Aufzeichnungsstelle der Aufzeichnungsvorrich­ tung und eine Einstelleinrichtung zum Einstellen von für die Verarbeitung durch die Verarbeitungseinrichtung notwendigen Pa­ rametern aufweist.

Ferner ist aus der DE 32 46 895 eine Vorlagen-Bildunterschei­ dungsvorrichtung bekannt, die in Verbindung mit einem Bildauf­ zeichnungsgerät, wie zum Beispiel einem Kopiergerät, eingesetzt werden kann. Bei dieser Vorrichtung wird eine auf einem Vorla­ genträger befindliche Vorlage mittels einer Lichtquelle und ei­ nes Sensors unter Bewegung des Vorlagenträgers optisch abgeta­ stet. Das durch die Abtastung gewonnene Bildsignal wird einer Bildsignalverarbeitung unterzogen, um die zur Festlegung eines Bildaufzeichnungsmodus benötigte Vorlagenart zu bestimmen.

Ferner zeigt die Druckschrift "Digital Image Processing: A Systems Approach" verschiedene Bildverarbeitungsverfahren zur Kontrastverbesserung sichtbarer Bilder, die anschließend auf einen Film aufgezeichnet werden.

Die Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines der Anmelderin bekannten Videosignal-Druckers, bei dem ein Eingangssignal sowohl ein NTSC-Signal als auch ein RGB-Synchronsignal sein kann. Die von einer Fernsehsignal-Verarbeitungsvorrich­ tung 1 einer Analog/Digital-Umsetzung unterzogenen R-, G- und B-Digitalsignale werden einer Bildverarbeitungs­ vorrichtung 2 zugeführt. Die Bildverarbeitungsvorrichtung 2 führt eine RGB/CMY-Umsetzung (wobei C für Cyan, M für Magenta und Y für Gelb steht), eine Maskierung und einen Untergrundfarbenauszug durch, um Farbdaten C, M, Y und BK (= Schwarz) zu erzeugen. Die Farbdaten werden anschlie­ ßend einer Kopf-Ansteuerschaltung 3 zugeführt, die Tinten­ strahlköpfe 4Y, 4M, 4C und 4BK zur Aufzeichnung eines Bildes ansteuert.

Die Druckköpfe 4 werden von einem Schlittenmotor 9 in einer Haupt-Abtastrichtung von links nach rechts bewegt, während ein Aufzeichnungspapier von einem Papiervorschub­ motor 7 für jede Druckzeile in einer Zeilenvorschubrich­ tung weiterbewegt wird.

Wenn bei einem solchen Videosignaldrucker Einzelblätter verwendet werden, ist es notwendig, jedes Einzelblatt vor Beginn des Druckvorgangs in eine Aufzeichnungsposition zu bringen. Die Fig. 2 zeigt eine Impulsübersicht für diesen Vorgang. Unter der Annahme, daß für die Förderung des Einzelblatts aus einer Papierkassette zu der vorbe­ stimmten Aufzeichnungsposition mit Hilfe des Papiervor­ schubmotors 7 1400 Impulse benötigt werden, und daß die obere Grenze der Antriebsfrequenz des Papiervorschub­ motors (Schrittmotor) 5 ms bzw. 200 Hz ist, benötigt man zur Bereitstellung des Papiers 7 Sekunden (= 1400 Impulse×5 ms).

Bei einem Ganzfarben-Videosignaldrucker ist es zur Erzeu­ gung eines optimalen Bildes notwendig, dieses in Überein­ stimmung mit den besonderen Merkmalen des jeweiligen Bildes und insbesondere mit einer guten Tönungswiedergabe zu erzeugen. Aus diesem Grund wird eine Normie­ rung durchgeführt, um den Tönungsbereich des eingegebenen Videosignals zu erweitern. Bei der Normierung wird eine untere und eine obere Grenze für den Eingangspegel des eingegebenen Videosignals festgelegt. Es ist nur selten der Fall, daß sich das eingegebene Videosignal gleich­ förmig über den ganzen Dichtebereich verteilt, vielmehr verteilt es sich gewöhnlich ungleichmäßig über eine Fläche mit hoher oder niedriger Dichte. Daher ist es notwendig, die untere und die obere Grenze in Abhängigkeit von dem eingegebenen Videosignal festzulegen. Da eine Einstellung von Hand jedoch vom Gefühl und der Erfahrung einer Bedie­ nungsperson abhängig ist, ist es schwierig, eine optimale Einstellung zu erhalten. Die manuelle Einstellung ist nicht nur für die Festlegung der unteren und der oberen Grenze eine schwierige Angelegenheit, sondern auch für die Festlegung einer Gamma-Umsetzcharakteristik. Zur Durchführung einer automatischen Einstellung ist es not­ wendig, eine Anzahl von Bildpunkten des Eingabe-Video­ signals abzutasten, um ein Histogramm der Pegel des Ein­ gabe-Videosignals zu erstellen und die untere und die obere Grenze aufgrund des Gesamt-Histogramms festzulegen. Diese Histogramm-Verarbeitung kann auch für ein Vollbild durchgeführt werden. Wenn das Vollbild 480 vertikale Punkte mal 640 horizontale Punkte aufweist, ist es bei­ spielsweise möglich, die abzutastenden Bildpunkte auf jede zehnte horizontale Punktelinie festzulegen. Das Bildsignal des Histogramms wird gewöhnlich unter Zugrunde­ legung eines Leuchtdichtepegels (Y = 0,59G + 0,3R + 0,11B) erzeugt, jedoch fällt es nicht sehr unterschiedlich aus, wenn es nur mit Hilfe von G erzeugt wird. So werden z. B. dadurch Histogramme erzeugt, daß man die Daten von 60G- Signalen jeder zehnten Punktezeile abtastet.

Die Fig. 3 zeigt hierfür ein Impulsdiagramm. Nimmt man an, daß der Fernsehsignal-Verarbeitungsvorrichtung für eine einer A/D-Umsetzung zu unterziehenden Zeile ein Startsignal zugeführt wird und daß die Signale vertikal abgetastet werden, so ist die A/D-Umsetzung nach maximal 1/60 s × 3 = 1/20 s und minimal 1/60 s × 2 = 1/30 s beendet. Eine Zeile (480 Punkte) der der A/D-Umsetzung unterzogenen Daten werden in einem nicht gezeigten Zeilenspeicher ge­ speichert. Die Bilddaten werden in eine System-Steuerein­ heit (CPU) 5 eingelesen, die das Histogramm erzeugt. Unter der Annahme, daß die für diese Verarbeitung benötig­ te Zeit höchstens 50 ms beträgt, ist eine maximale Ge­ samtzeit von 60 Zeilen × (50+50) = 6000 ms oder 6 s erfor­ derlich.

Das Fördern des Aufzeichnungsmaterials zur Aufzeichnungs­ position und das Einstellen von Parametern für die Verar­ beitung des Videosignals sind notwendigerweise vor dem Einleiten der Aufzeichnung durchzuführen, wodurch 7 + 6 = 13 s benötigt werden, wenn diese Vorgänge der Reihe nach durchgeführt werden. Daher ist für die Aufzeichnung eine lange Zeit erforderlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bild­ verarbeitungsgerät zu schaffen, dessen Gesamtaufzeichnungs­ zeit verringert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Video­ bild-Druckers.

Fig. 2 ist ein Impulsdiagramm der Papierzufuhr bei einem Videobild-Drucker nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein Impulsdiagramm für die Erzeugung eines Histogramms.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungs­ beispiels des erfindungsgemäßen Videobild-Druckers.

Fig. 5 bis 8 zeigen Ablaufpläne, die in einem Festwert­ speicher einer in Fig. 4 gezeigten System-Steuer­ einheit 5′ gespeichert sind, wobei Fig. 5 einen Haupt-Ablaufplan, Fig. 6 eine Zeitgeber-Unterbre­ chungsverarbeitungsroutine, Fig. 7 eine Einzel­ zeilen-Histogrammverarbeitungsroutine und Fig. 8 eine Routine zum Einstellen eines unteren und eines oberen Grenzwerts zeigt.

Fig. 9 zeigt ein Histogramm.

Fig. 10 und 11 sind Impulsdiagramme.

Fig. 12 ist ein Blockschaltbild der Steuereinheit eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgeräts.

Fig. 13 erläutert die Abtastung.

Fig. 14 zeigt ein Histogramm.

Fig. 15 zeigt eine Gamma-Korrekturkurve.

Fig. 16 bis 18 zeigen Ablaufpläne, die in einer in Fig. 12 gezeigten Steuerschaltung 122 gespeichert sind.

Die Fig. 4 ist ein Blockschaltbild der Steuereinheit eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Videobild-Druckers. Funktionsblöcke, die denen in Fig. 1 entsprechen, weisen dieselben Bezugszeichen auf. Mit 10 ist eine Zeitgeber-Unterbrechungsschaltung bezeichnet, die alle 5 ms ein Unterbrechungssignal abgibt, das einem Unterbrechungseingangsanschluß einer System-Steuerein­ heit 5′ zugeführt wird, welche eine Zentraleinheit-(CPU), einen Festwertspeicher (ROM) und einen Speicher mit wahl­ freiem Zugriff (RAM) aufweist.

Die Fig. 5 zeigt einen Haupt-Ablaufplan zum Fördern bzw. Positionieren eines Aufzeichnungspapiers und zur Erstel­ lung eines Histogramms, die Fig. 6 zeigt eine Zeitgeber- Unterbrechungsverarbeitungsroutine, die Fig. 7 zeigt eine Einzeilen-Histogrammverarbeitungsroutine, während die Fig. 8 eine Routine zum Festlegen eines unteren und eines oberen Grenzwerts zeigt. Diese Steuerungsabläufe sind in einem ROM der System-Steuereinheit 5′ enthalten. Die Fig. 10 und 11 zeigen Impulsübersichten dieser Vorgänge.

Der Ablauf der Hauptroutine wird nachfolgend unter Bezug­ nahme auf die Fig. 5 näher erläutert.

Unmittelbar nach Beginn des Programms wird in einem An­ fangsschritt die Zeitgeber-Unterbrechungsschaltung 10 in Betrieb genommen und die Entgegennahme des Unterbre­ chungssignals vorbereitet. Das Zeitintervall des Unter­ brechungssignals wird auf 5 ms eingestellt, so daß es der höchsten Betriebsfrequenz des Papiervorschub-Schritt­ motors 7 entspricht. Anschließend werden die Häufigkeiten HIST(0) bis HIST(255), die Anzahl LF von Papiervorschub­ impulsen und die Anzahl y der Abtastzeilen auf Null zu­ rückgesetzt. Daraufhin wird eine A/D-Umsetzung begonnen und ein digitaler Datenwert einer jeden A/D-Umsetzung in einen Zeilenspeicher der Fernsehsignal-Verarbeitungs­ vorrichtung 1 gespeichert. Nachdem eine ganze Zeile (480 Punkte) der A/D-Umsetzung unterzogen wurde, wird zur Bestimmung einer Leuchtdichteverteilung des eingegebenen Videosignals eine Einzeilen-Histogrammverarbeitung durch­ geführt (vergleiche Fig. 7). Nach Beendigung der A/D-Umsetzung und der Histogrammverarbeitung für die eine Zeile, wird die gleiche Verarbeitung für die nächste Zeile durchge­ führt. Dieser Vorgang wird für jede der 60 Zeilen wieder­ holt.

Nach der Verarbeitung der 60 Zeilen wird ein unterer Grenzwert DP und ein oberer Grenzwert HP unter Zugrunde­ legung der Leuchtdichteverteilung festgelegt. Diese Ver­ arbeitungsroutine ist in Fig. 8 dargestellt. Wenn die Anzahl LF der während der Hauptroutine von der Zeitgeber- Unterbrechungsschaltung 10 erzeugten Papierförderimpulse den Wert 1400 erreicht, wird die Zeitgeberunterbrechung gesperrt und die Papierförderung beendet.

Die Zeitgeber-Unterbrechungsverarbeitungsroutine wird nachfolgend anhand von Fig. 6 näher erläutert. Die Rück­ kehradresse der Hauptroutine und die Daten der Leucht­ dichteverteilung werden in Registern zwischengespeichert. Anschließend wird dem Papiervorschub-Schrittmotor 7 ein Impuls geliefert, so daß er um einen vorbestimmten Winkel dreht und das Aufzeichnungspapier ein Stück weiterbewegt. Die Anzahl LF der Impulse wird um eins erhöht, die in den Registern zwischengespeicherten Daten werden zurück­ geschrieben und der Verarbeitungsablauf kehrt zu dem ursprünglichen Programmschritt der Hauptroutine zurück.

Die für die Zeitgeber-Unterbrechungsverarbeitungsroutine der Fig. 6 benötigte Zeit beträgt ungefähr 0,1 ms, so daß die gesamte für die Aussendung von 1400 Impulsen benötigte Zeit 140 ms ist, was deutlich kürzer ist als die Zeit, die man zur Förderung des Papiers benötigt, wenn die Papierförderung und die Histogrammverarbeitung getrennt durchgeführt werden.

Nachfolgend wird anhand von Fig. 7 die Einzelzeilen- Histogrammverarbeitungsroutine näher erläutert. Die der A/D-Umsetzung unterzogenen Daten, die der Intensität bzw. der Leuchtdichte entsprechen, werden aus dem Zeilen­ speicher ausgelesen, und zwar jeweils ein Datenwert, und die Variable HIST(A), die angibt, wie oft ein jeder der Werte A (von 0 bis 255) der Leuchtdichtedaten vor­ kommt , um eins erhöht. Diese Schritte wiederholen sich, bis eine Zeile vollständig verarbeitet ist. Dieser Ablauf wird wiederum für eine jede der 60 Zeilen wiederholt, so daß man eine in Fig. 9 gezeigte Leuchtdichteverteilung a erhält.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 die Ein­ stellroutine für den unteren Grenzwert (dunkelster Bild­ punkt) und den oberen Grenzwert (hellster Bildpunkt) näher erläutert.

Der untere Grenzwert (dunkelster Bildpunkt) DP wird auf einen Leuchtdichtepegel festgelegt, der, von der niedrig­ sten Leuchtdichtestelle aus gezählt, 1% der Gesamthäufig­ keit (60×480 = 28 800) entspricht, während der obere Grenzwert (hellster Bildpunkt) HP auf einen Leuchtdichte­ pegel festgelegt wird, der, von der höchsten Leuchtdichte­ stelle aus gezählt, 1% der Gesamthäufigkeit entspricht.

Die Häufigkeiten HIST der Leuchtdichtepegel werden aus­ gehend vom Leuchtdichtepegel 0 der Reihe nach aufsummiert, um eine Summenhäufigkeit SUMD(B) zu erzeugen. Der Leucht­ dichtepegel, bei dem SUMD(B) den Wert 288 (1% der Gesamt­ häufigkeit) übersteigt, wird als unterer Grenzwert DP festgelegt. Anschließend werden die Häufigkeiten HIST ausgehend vom Leuchtdichtepegel 255 der Reihe nach auf­ summiert, und der Leuchtdichtepegel, bei dem die Summen­ häufigkeit SUMH(C) den Wert 288 übersteigt, wird als oberer Grenzwert HP festgelegt.

Die auf diese Weise festgelegten unteren und oberen Grenz­ werte DP und HP werden für den tatsächlichen Aufzeich­ nungsvorgang verwendet. Wenn der Eingangssignalpegel z. B. Din ist, wird das Ausgangssignal Dout folgendermaßen bestimmt:

wobei gilt:
wenn Din DP, dann Dout = DP, und
wenn Din HP, dann Dout = HP.

Auf diese Weise wird das eingegebene Videosignal normiert.

Die Fig. 10 zeigt die Zeitgeber-Unterbrechungssignale, die Papierförderungsimpulse, sowie ein Zeitdiagramm der A/D-Umsetzung und der Histograminverarbeitung, während die Fig. 11 die gegenseitige Beziehung der Unterbrechungs­ routine und der Hauptroutine in der Zentraleinheit zeigt.

Das Zeitintervall der Unterbrechungssignale der Zeitgeber- Unterbrechungsschaltung 10 kann in Abhängigkeit von dem Motor und der Belastung des Motors veränderbar einge­ stellt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die für die Förderung des Papiers benötigte Zeit länger, als die zur Einstellung der unteren oder oberen Grenzwerte oder der für die Signal-Verarbeitungsvorrichtung 1 erfor­ derlichen Parameter während des Aufzeichnungsvorgangs benötigte Zeit. Die Gesamtzeit kann auch verkürzt werden, wenn das Verhältnis umgekehrt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Einzelblatt als Aufzeichnungspapier verwendet. Wenn eine Papierrolle verwendet wird und ein Vorschub zur Aufzeichnungsposition erforderlich ist, z. B. während der anfänglichen Papier­ einführung oder für einen Abstand zwischen den Bildern, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls anwendbar.

Zusätzlich zu dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenz­ wert ist es möglich, in die Parameter einen Gradienten einer Gamma-Korrekturkurve mit aufzunehmen. Diese können, wie beim Ausführungsbeispiel, parallel zur Förderung des Aufzeichungspapiers zur Aufzeichnungsposition fest­ gelegt werden.

Da, wie voranstehend beschrieben wurde, die Förderung des Aufzeichnungsmaterials zur Aufzeichnungsposition und die Festlegung der Parameter, die die System-Steuer­ einheit zur Verarbeitung des Videosignals benötigt, pa­ rallel durchgeführt werden, kann die Gesamtaufzeichnungs­ zeit deutlich verkleinert werden. Die Erfindung ist nicht nur für Tintenstrahldrucker einsetzbar, sondern für ver­ schiedene Arten von Druckern.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Einstellung des unteren Grenzwerts, des oberen Grenzwerts und der Gamma- Umsetzcharakteristik für die Normierung wird nachfolgend näher erläutert.

Die Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines zweiten Aus­ führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bildverarbeitungs­ geräts.

Ein an einen NTSC-Eingangsanschluß 102 angelegtes NTSC- Videosignal wird von einem NTSC-Decodierer 106 in R-, G- und B-Farbsignale decodiert, die daraufhin einer Wähl­ vorrichtung 112 zugeführt werden. Eine Synchronisations­ signal-Filterschaltung 108 trennt das Vertikal- und das Horizontal-Synchronisationssignal von dem NTSC-Video­ signal ab. Die Synchronisationssignale werden einer Wähl­ vorrichtung 114 zugeführt. An R-, G- und B-Eingangsanschlüs­ se 104 angelegte R-, G- und B-Farbsignale werden der Wähl­ vorrichtung 112 direkt zugeführt. Ein Synchronisations­ signal SY wird der Wählvorrichtung 114 ebenfalls direkt zugeführt. Die von einem manuellen Eingangswähler 110 festgelegten Eingangs-Signalquellen werden von den Wähl­ vorrichtungen 112 und 114 angewählt. Die angewählten R-, G- und B- Farbsignale werden A/D-Umsetzern 116R, 116G und 116B zugeführt. Das angewählte Synchronisationssignal wird an einen Zeitgeber-Signalgenerator 118 weitergelei­ tet, der ein Abtastsignal für die A/D-Umsetzer 116 und Eingabe/Ausgabe-Signale für nachstehend beschriebene Zeilenspeicher 120R, 120G und 120B erzeugt. Die an den A/D-Umsetzern 116 anliegenden analogen Farbsignale werden in digitale Signale umgesetzt, die den Zeilenspeichern 120 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Zeilen­ speicher 120 werden an Normierungs-Festwertspeicher 124R, 124G und 124B so weitergeleitet, daß eine R/C-, eine G/M- und B/Y-Umsetzung, eine Gammakorrektur und die Nor­ mierung gleichzeitig durchgeführt werden. Die Charakte­ ristik der Normierung wird von einer Steuerschaltung 122 gesteuert. Dieser Vorgang wird später erläutert.

Die Daten C, M und Y, die von den Normierungs-Festwert­ speichern 124 umgesetzt wurden, werden einer Maskierungs­ schaltung 126 zugeführt, in der ein Fehlfarbenauszug und ein Hintergrundfarbenauszug durchgeführt wird. Die auf diese Weise erzeugten Farbsignale C′, M′, Y′ und BK′ werden von D/A-Umsetzern 128C, 128M, 128Y und 128BK in analoge Signale umgesetzt. Diese analogen Signale werden zum Druck des gewünschten Bildes über geeignete Treiberschaltungen Tintenstrahlköpfen zugeführt.

Die Arbeitsweise der Normierungs-Festwertspeicher 124 wird nachfolgend erläutert. Diese Gammakorrektur-Schaltun­ gen 124 führen die logarithmische Umsetzung der RGB- Signale in die CMY-Signale, die Gammakorrektur und die Normierung durch.

Die Umsetzung wird vor der Bilderzeugung auf die nach­ folgend beschriebene Weise durchgeführt. Die Fig. 13 zeigt einen Fernsehschirm 130. Mit dem Bezugszeichen 132 sind horizontale Abtastzeilen bezeichnet, mit 134 eine Abtastrichtung, mit 136 ein Abtastpunkt, mit X eine horizontale Abtastrichtung und mit Y eine vertikale Ab­ tastrichtung. Die Abtastung wird von den A/D-Umsetzern 116 für eine jede Zeile in der horizontalen Abtastrich­ tung X durchgeführt, wobei die jeweilige Position der Reihe nach in horizontaler Richtung verschoben wird, so daß das gesamte Bild abgetastet wird. Für die tatsäch­ liche Bilderzeugung werden 640 Abtastpunkte in der x- Richtung und 480 Abtastpunkte in der Y-Richtung verwendet. Zur Festlegung des hellsten Bildpunktes und des dunkelsten Bildpunktes für die Gammakorrektur und die Normierung benötigt man jedoch nicht alle abgetasteten Informationen, so daß in der X-Richtung nur 64 Bildpunkte, die auf jeder zehnten vertikalen Zeile liegen, und in der Y-Richtung 480 Bildpunkte verwendet werden.

Da der Grünanteil (G) des Leuchtdichtesignals ungefähr 60% ist, benötigt man für die beschriebenen Einstellungen nur die abgetasteten Daten für das Grünsignal G.

Setzt man voraus, daß der Ausgang des A/D-Umsetzers 116G 8-Bit breit ist, dann können die digitalen Daten der Farbe Grün einen Wert zwischen 0 und 255 annehmen. Die Fig. 14 zeigt eine entsprechende Häufigkeitsverteilung. Diese Häufigkeitsverteilung wird aufintegriert bzw. auf­ summiert, und der Punkt, bei dem die Summe 1% der Gesamt­ summe erreicht, wird als der dunkelste Bildpunkt DP (höch­ ste Wiedergabedichte) festgelegt, während der Punkt, bei dem die Summe 99% beträgt, als der hellste Bildpunkt HP (geringste Wiedergabedichte) festgelegt wird. Die prozentualen Werte der Punkte zur Einstellung von DP und HP sind mit einem in Fig. 12 gezeigten Wiedergabe­ güte-Wahlschalter 129 einstellbar, so daß jede beliebige Bildqualität, wie z. B. ein dunkles oder ein helles Bild, erzeugt werden kann.

Es ist wünschenswert, die Gammakorrektur und die Normie­ rung in Übereinstimmung mit den eingestellten Punkten DP und HP durchzuführen, man benötigt jedoch einen sehr schnellen Rechner, um diese Operationen während der Bild­ erzeugung durchzuführen. Bei dem zweiten Ausführungsbei­ spiel des erfindungsgemäßen Bilderzeugungsgeräts sind in den Normierungs-Festwertspeichern 124 64 Normierungs­ referenztabellen gespeichert. Es sind 8 dunkelste Bild­ punkte (untere Grenzwerte) DP1 bis DP8 und 8 hellste Bildpunkte (obere Grenzwerte) HP1 bis HP8 vorgesehen, so daß 64 Tabellen gespeichert sind. Von der Steuerschal­ tung 122 wird eine Referenztabelle ausgewählt, und zwar unter Zugrundelegung desjenigen dunkelsten Punktes DPB, der dem eingestellten Punkt DP am nächsten kommt, sowie desjenigen hellsten Punktes HPB, der dem eingestellten Punkt HP am nächsten kommt. In den Normierungs-Festwert­ speichern 124 sind Eingabedaten R, G und B und Ausgabe­ daten C, M und Y gespeichert, die in Übereinstimmung mit den nachfolgend angegebenen Formel berechnet sind:

Normierungs-Festwertspeicher 124R:

wobei gilt:
C = 255, wenn R ≦ (DPB)
C = 0, wenn (HPB) ≦ R

Normierungs-Festwertspeicher 124G:

wobei gilt:
M = 225, wenn G ≦ (DPB)
M = 0, wenn (HPB) ≦ G

Normierungs-Festwertspeicher 124B:

wobei gilt:
Y = 255, wenn B ≦ (DPB)
Y = 0, wenn (HPB) ≦ B.

Auf diese Weise wird die YMC-Umsetzung, die Gamma -Umsetzung und die Normierung für die eingegebenen Farbsignale R, G und B parallel durchgeführt.

Die Fig. 15 zeigt Korrekturkurven, die den voranstehenden Formeln entsprechen. Die Abszisse stellt die Daten der Eingabe-Farbsignale R, G und B dar, während die Ordinate die Daten der Ausgabe-Farbsignale C, M und Y darstellt. Die Fig. 15 zeigt eine Schar von Korrekturkurven für die DPB-Punkte, und zwar für den Fall, daß für die HPB- Punkte HP5 gewählt wurde. Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind 64 Korrekturkurven vorgesehen.

Ein in der in Fig. 12 gezeigten Steuerschaltung 122 ge­ speicherter Steuerungsablauf wird nachfolgend unter Bezug­ nahme auf die Fig. 16 bis 18 näher erläutert.

Zunächst wird anhand der Fig. 16 gezeigt, wie eine Leucht­ dichteverteilung des Leuchtdichtesignals für ein Vollbild erhalten wird. Gemäß Fig. 16 stellt die Leuchtdichtever­ teilung (von 0 bis 255) die Häufigkeit des Auftretens der der A/D-Umsetzung unterzogenen Leuchtdichtepegel (Bereich 0 bis 255) dar. Diese Daten werden in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) der Steuerschaltung 122 gespeichert. In einem Schritt S101 wird eine Daten­ speicherfläche, in der die Auftritts-Häufigkeiten gespei­ chert werden, gelöscht. In einem Schritt S102 werden Schleifenzähler x und y, die zum Zählen in X- und Y- Richtung des Vollbilds dienen, auf einen Anfangswert festgesetzt. In einem Schritt S104 wird die Auftritts- Häufigkeit des Leuchtdichtepegels um eins erhöht. In einem Schritt S105 wird der x-Schleifenzähler aufgestuft. Wenn in einem Schritt S106 entschieden wird, daß y < 480, wird der x-Schleifenzähler in einen Schritt S107 weiter­ gezählt. Wenn in einem Schritt S108 entschieden wird, daß x < 640, ist die Berechnung der Leuchtdichteverteilung für ein Vollbild abgeschlossen. In einem Schritt S109 wird der y-Schleifenzähler wieder auf den Anfangswert zurückgesetzt.

Die Fig. 17 ist ein Ablaufplan zur Bestimmung des einzu­ stellenden dunkelsten Punktes DP und des einzustellenden hellsten Punktes HP für das Eingabesignal, und zwar mit Hilfe der Leuchtdichteverteilung. In Schritten S201 bis S206 wird eine Aufsummierung der Häufigkeiten des Auf­ tretens der Leuchtdichteverteilung, d. h. Summen (0-255), bestimmt, während in Schritten S207 bis S215 der Punkt DP und der Punkt HP für den Pegel des Eingangssignals 1 bestimmt wird. Die Summe (255) gibt die Gesamtsumme der Auftritts-Häufigkeiten an. Die Anzahl der Bildelemente beträgt 64 × 480. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird DP auf einen Punkt festgelegt, der kleiner als 1% der Gesamtmenge der Leuchtdichteverteilung ist, während HP auf einen Punkt festgelegt wird, der größer als 99% der Gesamtsumme ist. Genauer gesagt wird DP auf einen Leuchtdichtepegel festgelegt, der unmittelbar vor dem Wert 1% der Gesamtsumme liegt, wenn die Summen in auf­ steigender Reihenfolge durchsucht werden, wohingegen HP auf einen Leuchtdichtepegel festgelegt wird, der un­ mittelbar vor dem Wert 99% der Gesamtsumme liegt, wenn die Summen in absteigender Reihenfolge durchsucht werden. Die auf diese Weise erhaltenen Punkte DP und HP werden gewöhnlich für die Signale R, G und B verwendet.

Gemäß Fig. 17 wird in einem Schritt S201 die Datenspei­ cherfläche des RAM, in der die Summen (0-255) gespeichert sind, gelöscht. In einem Schritt S202 wird eine Initiali­ sierung der Aufsummierung der Auftritts-Häufigkeiten durchgeführt. Hierzu wird die Anfangssumme bzw. die Summe (0) mit der Auftritts-Häufigkeit der Leuchtdichte 0 gleichgesetzt. In einem Schritt S203 wird eine Schleifen­ zählung initialisiert. In einem Schritt S204 wird die Leuchtdichteverteilung des gegenwärtigen Schleifendurch­ laufs (die Auftritts-Häufigkeit des gegenwärtigen Leucht­ dichtepegels) zur Summe der Auftritts-Häufigkeiten des vorangegangenen Schleifendurchlaufs addiert. In einem Schritt S205 wird die Schleifenzählung um eins aufgestuft. Diese Schritte werden so lange wiederholt, bis die Schlei­ fenzählung in einem Schritt S206 den Wert 255 übersteigt.

Zur Bestimmung von DP und HP werden in einem Schritt S207 DP und HP und in einem Schritt S208 die Schleifen­ zählung zur Bestimmung von DP initialisiert. In Schritten S209 und S210 wird der Ausdruck "Summe von (momentaner Schleifendurchlauf)/Summe von (255)" berechnet. Wenn der sich ergebende Quotient kleiner als 0,01 ist, wird die Schleifenzählung der Reihe nach um eins erhöht. Diese Schritte werden so lange wiederholt, bis der Quotient den Wert 0,01 übersteigt. Der unmittelbar vorausgehende Stand der Schleifenzählung wird in einem Schritt S211 als DP festgelegt. In einem Schritt S212 wird die Schlei­ fenzählung zur Bestimmung von HP initialisiert. In Schrit­ ten S213 und S214 werden Operationen, die den voranstehend beschriebenen gleichen, so lange wiederholt, wie der sich ergebende Quotient größer als 0,99 ist. Wenn der Quotient kleiner 0,99 ist, wird in einem Schritt S215 der unmittelbar vorausgehende Stand der Schleifenzählung als HP festgelegt.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 18 ein Verfahren näher erläutert, bei dem mit Hilfe von DP und HP die zu verarbeitenden dunkelsten und hellsten Bild­ punkte DPB und HPB bestimmt werden. In einem Schritt S301 werden DP und DP8 verglichen. Wenn DP größer als DP8 ist, wird DPB in einem Schritt S302 auf den Wert von DP8 festgelegt. Daran anschließend werden DP und DP1 in einem Schritt S303 verglichen. Wenn DP kleiner als DPI ist, wird DPB in einem Schritt S304 auf den Wert von DP1 eingestellt. In einem Schritt S305 wird der Aus­ druck

berechnet, wobei der Wert 10 die gegenseitige Differenz der Werte von DPB ist. Gemäß Fig. 16 gelten bei dem vor­ liegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung nämlich die folgenden Beziehungen:

DP8-DP7 = DP7-DP6 = . . . = DP2-DP1 = 10

Der auf diese Weise erhaltene Wert von DPA wird gerundet, um den Wert von DPB zu erhalten. Man erhält daher den zu verarbeitenden dunkelsten Bildpunkt DPB, der dem einge­ stellten dunkelsten Bildpunkt DP am nächsten kommt.

In Schritten S307 bis S312 erhält man auf ähnliche Weise denjenigen zu verarbeitenden hellsten Bildpunkt HPB, der dem eingestellten hellsten Bildpunkt HP am nächsten kommt. Die Werte von DPB und HPB werden in einem Schritt S313 in die Normierungs-Festwertspeicher 124R, 124G und 124B übertragen. In diesem Schritt wird das tatsächliche Bildsignal erzeugt. Da die Normierungs-Festwertspeicher 124 Referenztabellen enthalten, werden die dem einge­ gebenen Farbwerten entsprechenden normierten Ausgangs­ werte sofort bzw. ohne Verzögerung erzeugt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Aufsummierung der Verteilungen mit Hilfe des Grünsignals G berechnet. Das der tatsächlichen Leuchtdichte entspre­ chende Signal Y wird hingegen durch den Ausdruck

Y = 0,59G + 0,30R + 0,11B

dargestellt, so daß es von Vorteil ist, das Signal Y zu verwenden. In einem solchen Fall ist jedoch wegen der für die Multiplikationen und die Additionen benötigten Zeiten eine längere Verarbeitungszeit erforderlich. Der Grünanteil G nimmt ungefähr 60% des Leuchtdichtesignals Y ein. Aus der Erfahrung beim Druck vieler Bilder weiß man, daß zwischen den Signalen Y und G kein wesentlicher Unterschied besteht.

Nimmt man an, daß eine Referenztabelle einen Speicher­ platz von 2 Kilo Bit benötigt, dann braucht man für die Normierungsfestwertspeicher 124, die jeweils 64 Referenz­ tabellen aufweisen, einen Festwertspeicher mit einer Speicherkapazität von 128 Kilo Bit. Wenn das wertniedrigste Bit des 8-Bit breiten Eingabe-Farbsignals bei der Zusam­ menstellung der Referenztabelle vernachlässigt wird, benötigt jede Referenztabelle einen Speicherplatz von 1 Kilo Bit. Daher ist es z. B. möglich, 128 Tabellen zu­ sammenzustellen und 16 zu verarbeitende dunkelste Bild­ punkte DPB und 8 hellste Bildpunkte HPB vorzusehen. Wenn die Speicherkapazität des Festwertspeichers größer ist, können noch mehr Tabellen verwendet werden.

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde anhand von Bildpunkten DP und HP erläutert, die auf 1% bzw. auf 99% der Gesamtsumme der Häufigkeiten eingestellt wurden. Jedoch ist es auch möglich, mit Hilfe des manuel­ len Bildqualitätschalters 129 andere Punkte einzustellen.

Erfindungsgemäß werden die Daten für die Normierung und die Gamma-Umsetzung also mit Hilfe des hellsten Bildpunkts und des dunkelsten Bildpunkts ein einziges Mal bestimmt und in den Referenztabellen gespeichert. Entsprechend verkürzt sich die für die Normierung und die Gamma-Umset­ zung benötigte Zeit. Da darüberhinaus verschiedene Refe­ renztabellen vorgesehen sind, erzielt man für eine Viel­ zahl unterschiedlicher Bilder eine optimale Normierung und Gamma-Umsetzung.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Normierung und die Gamma-Umsetzung in dem Normierungs- Festwertspeicher gleichzeitig durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, diese getrennt durchzuführen.

Offenbart ist ein Bildverarbeitungsgerät mit einer Auf­ zeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen des sichtbaren Bilds eines eingegebenen Bildsignals auf einem Aufzeich­ nungsmaterial, einer Verarbeitungsvorrichtung zum Verar­ beiten des Bildsignals für die Aufzeichnung durch die Aufzeichnungsvorrichtung, einer Fördereinrichtung zum Fördern des Aufzeichnungsmaterials zu einer Aufzeich­ nungsposition der Aufzeichnungsvorrichtung, sowie mit einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der für die Verarbeitung durch die Verarbeitungsvorrichtung benötigten Parameter. Die Einstellung der Parameter durch die Ein­ stellvorrichtung und die Förderung des Aufzeichnungs­ materials werden gleichzeitig durchgeführt.

Claims (4)

1. Bildaufzeichnungsgerät mit

• a) einer Bildaufzeichnungsvorrichtung (3, 4, 8, 9) zur Aufzeichnung eines Bildes auf einem Aufzeichnungsblatt ent­ sprechend dem Bildaufzeichnungsgerät zugeführten Bildsignalen (R, G, B),
• b) einer Fördervorrichtung (6, 7) mit einem Schrittmotor (7) zur Förderung der Aufzeichnungsblätter zu der Bildauf­ zeichnungsvorrichtung,
• c) einer Bildsignalverarbeitungseinrichtung (2; 124, 126) zur Durchführung einer Bildverarbeitung an den dem Bild­ aufzeichnungsgerät zugeführten Bildsignalen vor deren Auf­ zeichnung,
• d) einer Steuereinrichtung (5′; 122) zur Steuerung der Bildaufzeichnungsvorrichtung, der Fördervorrichtung und der Bildsignalverarbeitungseinrichtung, die den Schrittmotor durch Zuführung einer Vielzahl aufeinanderfolgender Einzelim­ pulse zur Durchführung der einzelnen Förderschritte ansteuert und die zwischen der Zuführung der Einzelimpulse zu dem Schrittmotor die Bildverarbeitung mittels der Bildsignalver­ arbeitungseinrichtung durchführt, wobei der Zeitraum zwischen den Einzelimpulsen durch die Zeit vorgegeben ist, die der Schrittmotor zur Durchführung eines einzelnen Förderschrittes benötigt.

2. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bildsignalverarbeitungseinrichtung obere und untere Grenzen für die Normierung des Bildsignals festlegt.

3. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bildsignalverarbeitungsein­ richtung eine Histogramm-Verarbeitungseinrichtung zum Er­ zeugen eines Histogramms der Pegel der Bildsignale eines Bildes aufweist.

4. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die aufeinan­ derfolgenden Einzelimpulse auf der Grundlage einer zeitgeber­ abhängigen Unterbrechung erzeugt.