DE4107504A1 - Vorrichtung zum herstellen von reproduktionen - Google Patents
Vorrichtung zum herstellen von reproduktionenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zum Herstellen von Reproduktionen.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Repro-Vorrichtung,
die Bilder in guter Schattierung und Farbtönung auf einem
Aufzeichnungsblatt herstellt. Dabei werden echte Bildwerte
von den Vorlagen ermittelt und diese in einem Farbton
anpassungssystem mittels eines speziellen Tonkonversions
verfahrens umgewandelt bzw. prozessiert. Für das erfindungs
gemäße Reproduktionsverfahren ist jede Vorlage geeignet -
also nicht nur Bildorginale (bspw. ein- oder mehrfarbige
Photographien) und Videobilder (Fernsehbilder), sondern auch
Objekte bzw. Subjekte der Reproduktion, wie Stilleben,
menschliche Figuren, etc..
Die Erfindung betrifft also eine völlig neue Reproduktions
vorrichtung mit einem Farbanpassungssystem. In diesem System
werden zur Reproduktion die von der Vorlage ermittelten
Bildwerte auf einem Aufzeichnungsmedium (z. B. einem
photographischen Material oder auf einer photoelektrischen
Transfereinrichtung, wie einem 2-dimensionalen CCD, wobei
ein Photomultiplier, eine Photodiode, eine CCD oder dgl. als
Eingabe dient) aufgezeichnet, gespeichert und bearbeitet.
D. h., es werden für die Herstellung des Zwischenbildes von
einer Vorlage Bildwerte bestimmt, die mit den auf das
Aufzeichnungsmedium auftreffenden Lichtintensitäten
korrelieren. Im Stand der Technik arbeitet hingegen mit den
optischen Dichten des Zwischenbildes. Die so ermittelten
Bildwerte werden dann mittels einer besonderen Farbton
konversionsformel umgewandelt und bearbeitet. Das auf den
Aufzeichnungsmedien gespeicherte Bild wird nachstehend als
"das auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Zwischen
bild" oder kurz als "Zwischenbild" - im Gegensatz zur Vor
lage - bezeichnet.
Die Reproduktion (z. B. eine photographische Silbersalzauf
zeichnung) einer kontinuierlich getönten Vorlage, z. B. einer
Photographie, erfolgt, indem die Vorlage - bei Verwendung
von sensibilisiertem Papier als Aufzeichnungsmedium - einem
analogen Prozeß (einer Belichtung) unterworfen wird. Bei
Druckern, Kopierern und dgl. (nachstehend im weitesten Sinne
als Bildherstellungssystem bezeichnet) erfolgt dies anders.
Die Reproduktion erfolgt dort nicht analog, sondern digital
auf einfachem Papier. Daher ist eine Wiedergabe der
Gradation der Vorlage problematisch. Insbesondere ist es bei
mehrfarbigen Reproduktionen schwierig, eine Abstimmung der
Farbbalance und der Gradation zu finden. Es besteht deshalb
bei Repro-Vorrichtungen ein großes Bedürfnis nach einer
Verbesserung der Grau- und Farbbalance.
Die kontinuierlich getönte Vorlage, z. B. eine Photographie,
wird in der Repro-Vorrichtung photoelektrisch abgetastet, um
so die Dichtewerte für die Reproduktion zu bestimmen. Die so
bestimmten Dichtewerte werden dann prozessiert und für das
Repro-Verfahren in Signale umgewandelt. Die Herstellung des
der Vorlage in Schattierung und Farbtönung entsprechenden
Bildes erfolgt durch die Verteilung der Pixel auf dem
Aufzeichnungspapier. Dies ist der photomechanischen Umwand
lung einer kontinuierlichen Vorlage in ein Halbtonbild
ähnlich.
Konventionelle Repro-Vorrichtungen besitzen für die Wieder
gabe der Gradation jedoch kein wissenschaftlich fundiertes
Farbtonsteuersystem zur Bearbeitung der von der Vorlage
ermittelten Dichtewerte. Deshalb ist zur Zeit bei derartigen
Geräten die Wiedergabe der Gradation und der Farbtönung -
Farbtönung und Gradation hängen eng zusammen - unzu
reichend.
Die Gradation einer Reproduktion hängt bekanntlich von dem
System ab, das die optische Pixeldichten dargestellt. Es
gibt Systeme, die den Pixelbedeckungsgrad über die Größe der
Punkte verändern (flächenvariable Systeme bzw. Systeme mit
flächenvariablen Punkten; diese Systeme kommen bei mono
chromatischen und Farb-Scannern, piezoelektrisch gesteuerten
Tintenstrahldruckern, etc., vor). Es gibt auch Systeme, die
den Pixelbedeckungsgrad über die Zahl der Punkte (gleicher
Größe) pro Flächeneinheit ändern (konzentrationsvariable
bzw. punktkonstante Systeme; diese Systeme finden Anwendung
bei Thermodruckern, bei der Thermoübertragung geschmolzener
Farbe, etc.). Ferner gibt es Systeme, die die Dichte der
aufgebrachten Punkte (jeder Punkte besitzt die gleiche
Größe) selbst ändern (dichtevariable oder punktdichte
variable Systeme; diese Systeme werden bei der thermischen
Sublimationsübertragung angewandt).
Konventionelle Repro-Vorrichtungen arbeiten nicht nach einem
wissenschaftlichen Verfahren. D. h., die Bestimmung des
Pixelbedeckungsgrads (Verhältnis aus der Anzahl der aufge
brachten Pixel zur Zahl der Pixeleinheiten in einem Pixel
block), repräsentiert durch die Zahl, Ausdehnung oder die
Intensität der Punkte, erfolgt nicht auf wissenschaftlich
fundierter Basis. Der Pixelbedeckungsgrad für den Dichtewert
eines Vorlagenpunktes - dieser Wert bestimmt die Gradation
eines Pixels - ergibt sich aus der Größe der Punktfläche
oder aus der Intensität eines Punktes.
Es gibt kein Verfahren, das den Farbintensitätswert von
einem und für ein Pixel ermitteln kann (der Wert für die
Farbintensität eines Pixels wird für alle Pixelgradations
systeme im folgenden als "Farbintensitätswert" oder kurz als
"Farbwert" bezeichnet).
Es existiert also keine wissenschaftlich begründete Formel,
die die Beziehung zwischen dem Dichtewert eines Vorlagen
pixels und dem Farbwert des korrespondierenden Pixels auf
der Reproduktion beschreibt. Den Herstellern bzw. den
Betreibern blieb daher nichts anderes übrig, als sich
jeweils eine eigene, auf Erfahrungs- und Beobachtungswerten
beruhende Korrelationsformel zu schaffen oder sich auf eine
begrenzte Zahl fester Bedingungen zu verlassen.
Wenn dann die Vorlage nicht den Qualitätsansprüchen vom
Hersteller genügt, ist eine Reproduktion mit guter Schat
tierung und Farbtönung kaum möglich. Dies ist bspw. der
Fall, wenn die Farbfilmvorlagen überbelichtet, zu hell,
unterbelichtet, zu dunkel, zu glänzend oder zu matt, mit
Farbschleiern behaftet, verblaßt, usw. sind. Deshalb wurde
auch bislang keine flexible Repro-Vorrichtung entwickelt,
mit der sowohl von standard- als auch nicht-standardgemäßen
Vorlagen gute Reproduktionen möglich sind. Bei einer flexiben
Repro-Vorrichtung muß nämlich nötigenfalls über eine
Änderung und Modifizierung der Farbtönung und Schattierung
die mangelnde Qualität der Vorlage ausgleichbar sein.
D. h., daß die bisherigen Vorrichtungen nicht in der Lage
sind, den Dichtewert eines Pixels der Vorlage - dieser Wert
entspricht dem Bildwert der Vorlage und ist für die Her
stellung der Reproduktion äußerst wichtig - auf wissen
schaftlich fundierter Basis in einen Farbwert für das
entsprechende Pixel der Reproduktion umzuwandeln.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem liegt im Kern in
der Konzeption der Konversion der Bildgradation. Die am
Beginn des Verfahrens stehende Konversion ist für die Repro
duktion einer kontinuierlich getönten Vorlage über eine
Verteilung der Pixel besonders wichtig. Die konventionellen
Tonkonversionsverfahren für Bilder beruhen aber im wesent
lichen auf Beobachtungs- und Erfahrungswerten und besitzen
keine wissenschaftliche Grundlage. Dies gilt insbesondere
für die Umwandlung des Dichtewerts eines Vorlagenpixels in
einen Farbwert für das korrespondierende Pixel der Reproduk
tion.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß eine gute Repro
duktion ein möglichst rationales Tonkonversionsverfahren für
die Bildbearbeitung erfordert.
Es wurde herausgefunden, daß bei einer Reproduktion die
Gradation dann gut ist, wenn zuerst die Bildwerte der
Vorlage ermittelt werden - dieser Schritt ist für das
Reproduktionsverfahren unverzichtbar - und dann die
gewonnenen Werte mit einer Farbtonkonversionsformel in Werte
für die Farbintensität umgewandelt werden. Es werden zwar
auch bei herkömmlichen Repro-Verfahren Bildwerte mittels
eines Bildwertbestimmungsverfahrens (Ableseverfahrens)
ermittelt. Im vorliegenden Fall werden aber die vom
Zwischenbild ermittelten Bildwerte auf einem Aufzeichnungs
medium, wie einem CCD, aufgezeichnet und gespeichert.
Es kommt erfindungsgemäß darauf an, welche Bildwerte für das
Reproduktionsverfahren eingesetzt werden. Die diesbezüglich
benutzten Werte unterscheiden sich bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung von denen der bisherigen Verfahren.
Letzteres soll anhand einer Reproduktion näher erläutert
werden, wobei der Hauptaugenmerk darauf liegt, wann und wie
die Repro-Vorlage auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet
und gespeichert wird. Die Aufzeichnung selbst erfolgt bei
der Repro-Vorrichtung in einer Bildinformationssammel
einheit:
- i) Das wirkliche Objekt der Reproduktion wird als "Vorlage für das Zwischenbild" oder als "reales Bild" bezeichnet. (Das reale Bild wird allgemein auch "Original" oder "Subjekt" genannt. Das Original wird zum Subjekt, wenn es als "Objekt" aufgenommen wird (z. B. photographisch). Die hiervon abweichende Bezeichnung "reales Bild" dient zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Merkmale); und als
- ii) "Zwischenbild" wird bezeichnet, was auf dem Aufzeich nungsmedium aufgezeichnet und gespeichert wird.
Die Bildwerte, die erfindungsgemäß für die Umwandlung der
Gradation verwendet werden, sind nicht die Dichtewerte vom
Zwischenbild - es könnte jeder im weitesten Sinne mit der
Dichte korrelierende Wert verwendet werden -, sondern
korrelieren mit der Lichtintensität. Die erfindungsgemäßen
Bildwerte werden über die Eigenschaftskurve des Aufzeich
nungsmediums bestimmt. Die Eigenschaftskurve des Aufzeich
nungsmediums wird nachstehend für alle Aufzeichnungssysteme
als "Dichteeigenschaftskurve" bezeichnet. Die Dichteeigen
schaftskurve beschreibt die Beziehung zwischen den Dichte
werten und den Bildwerten, die mit den von der Vorlage auf
das Aufzeichnungsmedium fallenden Lichtintensitäten korre
lieren. Die mit den Lichtintensitäten korrelierenden
Bildwerte werden erfindungsgemäß unter Verwendung der
besonderen Farbkonversionsformel in Farbwerte konvertiert
und prozessiert. Dadurch sind vorlagengetreue Reproduktionen
möglich (die Bildeigenschaften der Reproduktion entsprechen
getreu dem Subjekt, dem realen Bild) bzw. es können die
Bildeigenschaften der Reproduktion beliebig ver- und
geändert werden.
Es sei hierbei darauf hingewiesen, daß die Vorlage (das
reale Bild) das wirkliche Objekt (Bild) der Reproduktion
ist. Die Vorlage ist nicht mit dem Zwischenbild auf dem
jeweiligen Aufzeichnungsmedium, zu verwechseln. Das
Aufzeichnungsmedium in dem Reproduktionssystem ist eine
Einrichtung, ein Mechanismus, zur Aufnahme (zum Ablesen) der
Bildinformation. Nur die ermittelte Bildinformation wird für
die Reproduktion verwendet.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem liegt in der
Schaffung einer Vorrichtung zum Herstellen von Bildern, die
diese neue Reproduktionstechnik beinhaltet. Kern des neuen
Verfahrens ist die Technik der Farbkonversion, bei der die
Bildwerte der Vorlage (des realen Bildes), die das wirkliche
Objekt der Reproduktion ist, berücksichtigt werden. Es
werden somit Bildwerte verwendet, die mit den von der
Vorlage in das Aufzeichnungssystem fallenden Lichtinten
sitäten korrelieren. Bei den konventionellen Verfahren
hingegen werden Zwischenwerte des auf dem jeweiligen Auf
zeichnungsmedium gespeicherten Zwischenbildes verwendet.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird eine Vor
richtung zum Herstellen von Reproduktionen mittlerer Tönung
auf einem Aufzeichnungsblatt zur Verfügung gestellt. In
dieser Vorrichtung werden von einem auf einem geeigneten
Aufzeichnungsmedium gespeicherten Zwischenbild die Dichte
werte der einzelnen Vorlagenpixel ermittelt und dann in
einer Farbtonanpaßeinrichtung für die Bildherstellung in
Signale umgewandelt. Die Farbtonanpaßeinrichtung führt
folgende Schritte durch:
- 1) Umwandeln der Dichtewerte (Dn) der einzelnen Pixel der Vorlage in mit der Lichtintensität korrelierende Bildwerte (Xn) - die Bildwerte entsprechen den jeweiligen Dichtewerten (Dn) der Pixel - unter Verwendung einer Dichteeigenschaftskurve, die die Beziehung zwischen den Dichtewerten (D) auf dem Aufzeichnungsmedium und den Bildwerten (X), die mit den von der Vorlage auf das Aufzeichnungsmedium ein fallenden Lichtintensitäten korrelieren, beschreibt;
- 2) Umwandeln der mit den Bildwerten (Xn) korrelierenden
Lichtintensitäten in Werte für die Intensität der
Farbtönung (y-Werte), wobei zur Einstellung der
Farbtönung folgende Formel (1) verwendet wird:
worin sind:
X: = (Xn-XHn), d. h., der Grundwert für die Lichtintensität ist, erhältlich durch Subtraktion des Bildwertes (Xn-XHn), der mit der Lichtintensität des hellsten Teils der Vorlage korreliert und über die Dichteeigenschaftskurve aus dem Dichtewert (DHn) des entsprechend hellsten Teils (H) der Vorlage entnehmbar ist, vom Bildwert (Xn), der mit der Lichtintensität eines Pixels korreliert und unter Verwendung der Dichteeigenschaftskurve aus dem Dichtewert (Dn) eines willkürlich gewählten Pixels der Vorlage erhältlich ist;
y: der Wert für die Farbtonintensität (Farbwert) des Pixels der Reproduktion, das dem willkürlich gewählten Pixel der Vorlage entspricht;
YH: der vorab festgesetzte Wert für die Farbtonintensität des hellsten Teils (H) der Vorlage;
YS: der vorab festgesetzte Wert für die Farbtonintensität des dunkelsten Teils (S) der Vorlage;
α: die Oberflächenreflektanz des Aufzeichnungspapiers für die Reproduktion;
β: der Wert aus β=10- γ;
k: =γ/(Xn-XHn),worin XSn der Bildwert (XSn) ist, der it der Lichtintensität des dunkelsten Teils der Vorlage (XSn), erhältlich über die Dichteeigenschaftskurve aus dem Dichtewert (DSn) des dunkelsten Vorlagenteils, korreliert;γ: ein willkürlicher Koeffizient.
Die Erfindung besitzt u. a. folgende Vorteile:
- 1) Die Verwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversions formel ermöglicht eine rationale Konversion unter allen Bedingungen. Die bisherige Bestimmung der Beziehung zwischen dem Dichtewert eines bestimmten Pixels der Vorlage (bspw. eines Bilds mit kontinuier licher Tönung) und dem Farbwert des entsprechenden Pixels der Reproduktion ist hingegen nicht rational, sondern beruhte auf den Erfahrungs- und Beobach tungswerten des Operators oder auf einer begrenzten Zahl fester Bedingungen. Diese Bestimmung ist aber der wichtigste Schritt bei dem Reproduktionsverfahren. Ein weiteres wichtiges Verfahren bei der Umwandlung einer Vorlage mit kontinuierlicher Tönung in eine Reproduk tion mit bestimmter Pixelverteilung ist die Handhabung der Tönung (der Tonkonversion bzw. die Veränderung und Änderung der Tönung). Dieser Schritt betrifft nicht nur die Gradation eines Bildes, sondern direkt auch dessen Farbtönung. Die vorliegende Erfindung erlaubt somit eine rationale Festlegung von Gradation und Tönung. Die erfindungsgemäße Repro-Vorrichtung mit dem Modul für die Tonkonversionsformel (1) ermöglicht eine Farbtonkonversion auf wissenschaftlicher Grundlage und ist deshalb einfach durchzuführen. Ihre Vorteile und Wirkungen sind offensichtlich und erheblich.
- 2) Ferner wird eine Rationalisierung und Vereinfachung der Repro-Vorrichtung dadurch erreicht, daß der Algorithmus der Tonkonversionsformel (1) in der Tonanpaßeinrichtung integriert ist, was eine Senkung der Herstellungskosten bewirkt. Ferner wird das Reproduktionsverfahren einfacher und übersichtlicher, so daß die Arbeiten seltener wiederholt werden müssen; auch der Materialverbrauch verringert sich dadurch. Dies verbessert die Arbeitsleistung der Repro-Vorrich tung erheblich. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß von einer Vorlage, sofern diese nur etwas Qualität besitzt, Reproduktionen in guter Schattierung und Farbtönung herstellbar sind.
- 3) Die Farbtoneinstelleinrichtung mit dem Algorithmus der Tonkonversionsformel (1) erlaubt auch eine rationale, einfache, von den Bildwerten der Vorlage unabhängige Bestimmung eines Qualitätstandards für die aufgezeich neten Bilder. Die Vorrichtung kann daher den verschie denen Ansprüchen der Kunden vernünftig entsprechen.
- 4) Komplizierte Repro-Vorrichtungen, wie Drucker, Kopierer, etc., verlangen eine Ausbildung und ein Training der Betreiber. Diese Ausbildung kann im vorliegenden Fall bei der praktischen Umsetzung der Tonkonversionsformel (1) erfolgen. Die Formel bewirkt somit eine Senkung der Arbeitskosten und eine Zeit ersparnis, die für neue Entwicklungen genützt werden kann.
Die o. g. und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den
Ansprüchen in Verbindung mit den Zeichnungen sichtbar. Es
zeigen:
Fig. 1 die graphische Darstellung einer photographischen
Dichteeigenschaftskurve von einem Farbfilm;
Fig. 2 die graphische Darstellung der X-Achse von einer
Farbzerlegungskurve, die in dem erfindungsgemäßen
Tonkonversionsverfahren verwendet wird, auf Grund
lage der photographischen Dichteeigenschaftskurve
nach Fig. 1;
Fig. 3 die graphische Darstellung der D-Achse von einer
Farbzerlegungskurve, die in einem konventionellen
Tonkonversionsverfahren verwendet wird, auf Grund
lage der Dichteeigenschaftskurve nach Fig. 1;
Fig. 4(a) die Wiedergabe der Gradationen einer kontinuier
lich getönten Vorlage über die Verteilung der
Pixel in einem Pixelblock;
Fig. 4(b) die Wiedergabe von Gradationen gemäß Fig. 4(a)
über die Größe der Halbtonpunkte, wie sie bei
photomechanischen Verfahren verwendet wird;
Fig. 5 das Blockdiagramm einer Repro-Vorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 das Blockdiagramm einer Repro-Vorrichtung gemäß
der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 das Blockdiagramm einer Repro-Vorrichtung gemäß
der dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 das Blockdiagramm einer Repro-Vorrichtung gemäß
der vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 das Blockdiagramm einer Repro-Vorrichtung gemäß
der fünften Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 10 die schematische Darstellung eines Bilderzeugungs
teils mit elektrostatischen Aufzeichnung.
Die Erfindung wird nun näher beschrieben. Es wird hierbei
zunächst auf den theoretischen Hintergrund der erfindungs
gemäßen Repro-Vorrichtung eingegangen, um so die Ausgangs
position der Erfindung besser zu verdeutlichen.
Die Theorie für das erfindungsgemäße Tonkonversionsverfahren
wurde ursprünglich zur Lösung von Problemen bei der Herstel
lung von Druckreproduktionen entwickelt. Da diese Theorie
aber für Reproduktionen allgemein gültig ist, sei sie zur
Erleichterung anhand eines Scanners (bspw. eines monochromen
oder eines Farb-Scanners) näher beschrieben. Dies schmälert
nicht den Gehalt des erfindungsgemäßen Tonkonversionsver
fahrens - auch wenn diese Theorie in einem konventionellen
Repro-System zur Anwendung kommt - da bei konventionellen
Repro-Systemen, wie Druckern, Kopierern, Ausrüstungsgegen
ständen zum DTP (Desktop Publishing), bei der Tonkonversion
ähnliche Probleme bestehen. In jedem Fall ist eine rationale
und theoretische Untermauerung des Bildtonkonversionsver
fahrens erforderlich.
Für eine rationale Reproduktion mit einer guten Wiedergabe
der Tönung (sowohl hinsichtlich der Gradation als auch der
Farbstimmung) - und auch hinsichtlich einer gesteuerten
Tönung - von verschiedenen Vorlagen, sind u. a. folgende
Punkte zu beachten:
Der Schwerpunkt des Verfahrens muß auf einer rationalen
Konversion der Gradation eines jeden Bildpunktes liegen und
nicht auf der Verbesserung der Farbkorrektur (der Farber
gänzung); obwohl das Reproduktionsverfahren zwei Kern
elemente aufweist: die Kontrolle der Gradation und die
Farbkorrektur.
Dies stellt eine Korrektur des bisherigen Reproduktions
verfahrens für Farbdrucke dar. Bei den konventionellen
Verfahren wird die Farbkorrektur bzw. die Farbanpassung
gegenüber der Tonkonversion der Gradation als wichtiger
erachtet. Die Farbanpassung bzw. die Farbkorrektur kann bei
der Herstellung von Reproduktionen aber vergleichsweise
einfach mit Hilfe der "Masking"-Gleichung oder der "Neuge
bauer"-Gleichung auf wissenschaftlicher Grundlage durch
geführt werden.
Die Erfindung beruht auf der grundlegenden Erkenntnis, daß
die bei der Reproduktion verwendete übliche Konversion der
Bildgradation, die Dichteeigenschaften im Bereich zwischen
hellsten zum dunkelsten Teil der Farbfilmvorlage nicht
vernünftig behandelt. Dies trifft auch für die Korrelation
(Tonkonversion) der beiden Bilder (Vorlage und Reproduktion)
zu. Eine getreue Reproduktion der Vorlage erfordert aber
eine Korrelation der Dichteeigenschaften von 1 : 1. Die
Korrelation war gleichfalls bislang nicht auf einer ver
nünftigen Theorie begründet. Die Reproduktion einer Vorlage,
z. B. als Druckbild, beruhte daher ausschließlich auf den
Erfahrungs- und Beobachtungswerten des Operators.
Die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel beruht auf diesen
grundlegenden Erkenntnissen und ist eine Weiterentwicklung
früherer Tonkonversionsverfahren für Bilder (JP-OS 64-7 770,
JP-PS 63-1 14 599 und 63-2 07 326, US-Patent 48 11 108). Die
letztgenannten Tonkonversionsverfahren, bzw. die zugehörigen
Tonkonversionsformeln, besitzen jedoch gewisse Nachteile:
Bei den bisherigen Tonkonversionsverfahren für Bilder - auch in den o. g. Arbeiten der Erfinder - wird die Vorlage in einem Aufzeichnungssystem der Repro-Vorrichtung aufgezeich net, gespeichert und so die Bildinformation der Vorlage (des realen Bildes) bestimmt. Die dortige Tonkonversion verwendet aber davon abgeleitete Dichtewerte. Die Tonkonversion beruht also dort auf diesen Dichtewerten - sie sind das Schlüsselelement bei der Konversion. Dies bedeutet, daß die photosensitiven Eigenschaften bzw. die photoelektrischen Eigenschaften des Aufzeichnungssystems (des Aufzeichnungs mediums) bei der Konversion miteingehen und daß die Bild information der Vorlage (des realen Bildes) selbst, nicht genutzt wird.
Bei den bisherigen Tonkonversionsverfahren für Bilder - auch in den o. g. Arbeiten der Erfinder - wird die Vorlage in einem Aufzeichnungssystem der Repro-Vorrichtung aufgezeich net, gespeichert und so die Bildinformation der Vorlage (des realen Bildes) bestimmt. Die dortige Tonkonversion verwendet aber davon abgeleitete Dichtewerte. Die Tonkonversion beruht also dort auf diesen Dichtewerten - sie sind das Schlüsselelement bei der Konversion. Dies bedeutet, daß die photosensitiven Eigenschaften bzw. die photoelektrischen Eigenschaften des Aufzeichnungssystems (des Aufzeichnungs mediums) bei der Konversion miteingehen und daß die Bild information der Vorlage (des realen Bildes) selbst, nicht genutzt wird.
Das sog. Zwischenbild sei nachstehend eine Farbfilmvorlage.
Diese kann von einem Stilleben oder einer menschliche Figur
stammen. Die Vorlage befindet sich auf einem Aufzeichnungs
medium bzw. einem photographischen Material. Wenn die
Dichtewerte von der Farbfilmvorlage (dem Zwischenbild)
abgetastet werden und in die Tonkonversion eingehen, dann
erfolgt dies nicht notwendigerweise auf Grundlage der Bild
information des Subjekt (des realen Bildes). Dies bedeutet
mit anderen Worten, daß bei der bisherigen Druckbild-
Reproduktion einer Farbfilmvorlage (eines realen Bildes)
eine Farbzerlegung (einschließlich einer Farbkorrektur und
einer Steuerung der Gradation) durchgeführt wird. Diese
erfolgt anhand der Dichtewerte der Photographie. Die
Photographie selbst ist eine Aufzeichnung des vom Subjekt
auf das photographische Material (der photographischen
Emulsionsschicht) unter bestimmten Belichtungsbedingungen
fallenden Lichtes. Die Belichtung wird im übrigen über die
Formel E = I×t beschrieben, worin I die auftreffende
Lichtintensität ist und t die Belichtungszeit.
Das auf dem photographischen Material aufgezeichnete Subjekt
wird entwickelt und es entsteht ein Zwischenbild mit photo
graphischen Dichten. Die Photoeigenschaftskurve gibt hier
die Beziehung zwischen der photographischen Dichte (dem
Schwärzungsgrad) und der Belichtung E des photographischen
Materials wieder. Die photographische Eigenschaftskurve wird
so dargestellt, daß auf der vertikalen Achse die photo
graphischen Dichten (D) (D = log Io/I) angegeben sind und
auf der horizontalen Achse der Logarithmus der Belichtung E
(log E). Bei Filmen oder trockenen Platten (transparenten
Vorlagen) wird das Verhältnis von durchscheinender zu
auftreffender Lichtintensität verwendet. Bei photographi
schem Papier wird das Verhältnis aus der reflektierter
Lichtintensität zu Gesamtlichtintensität verwendet.
Die photographische Eigenschaftskurve besitzt üblicherweise
eine komplexe Form (siehe Fig. 1). Die Kurve ist an der
Basis, am unteren Ende, konkav und am oberen Ende, an der
Schulter, konvex gekrümmt.
Das bisherige Farbzerlegungsverfahren zur Herstellung von
farbigen Druckreproduktionen beruht also mit anderen Worten
auf den auf der vertikalen Achse aufgetragenen Dichtewerten
der Photoeigenschaftskurve und nicht auf den vom Subjekt auf
das photographische Material auftreffenden Lichtmengen bzw.
den auf der horizontalen Achse aufgetragenen Werten (den mit
den Lichtintensitäten korrelierenden Bildwerten) der Photo
eigenschaftskurve. Die vom Subjekt auf das photographische,
photosensitive Material auftreffenden Lichtmengen (Belich
tung) werden nachstehend im weiteren Sinne als zur Licht
intensität korrelierende Bildwerte bezeichnet, da erfin
dungsgemäß sowohl ein absoluter als auch ein relativer
Belichtungswert verwendet werden kann. Die Dichtewerte der
Farbfilmvorlage, die bei einer konventionellen Farbzerlegung
verwendet werden, die mit den vom Subjekt (realen Bild)
kommenden Lichtintensitäten korrelieren, d. h., die Bild
information des Subjekts, geht nicht in die Form der
photographischen Eigenschaftskurve ein. Die Bild- und
Dichtewerte weichen ferner, abhängig von den jeweiligen
Belichtungs- und Entwicklungsbedingungen, voneinander ab.
Die photosensitiven Eigenschaften des photographischem
Aufzeichnungsmaterials lassen keine Korrelation der Bild
werte für die Lichtintensität des Subjekts (des realen
Bildes) mit den photographischen Dichten - den Dichtewerte
der Farbfilmvorlage oder des Zwischenbildes - zu. Es besteht
somit keine lineare Beziehung zwischen diesen Werten,
beispielsweise in einem Verhältnis 1 : 1 oder einer ent
sprechenden Kurve mit 45° Steigung.
Andererseits ist bekannt, daß das menschliche Auge Hellig
keit in logarithmischer Form wahrnimmt und entsprechend auch
die vom Subjekt (realem Bild) kommende Lichtintensität, d. h.
dessen Helligkeit. Der Mensch empfindet daher eine Dichte
änderung mit linearen Gradienten als natürlich. Wenn das
Repro-Verfahren für Farbdrucke auf den Dichtewerten eines
auf einem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Zwischenbildes
beruht, dann werden von den photosensitiven Eigenschaften
des photographischen Materials beeinflußte Dichtewerte
verwendet, und nicht Bildwerte, die mit der Lichtintensität
des Subjekts (des realen Bildes), das das eigentliche Objekt
der Reproduktion sein sollte, korrelieren.
Die vorgenannten Umstände wurden bei den zur Erfindung
führenden Untersuchungen berücksichtigt. Das erfindungs
gemäße Reproduktionsverfahren verwendet Bildwerte, die mit
den von der Vorlage (dem realen Bild und dem Subjekt)
kommenden (einfachen oder gesammelten) Lichtintensitäten
korrelieren, wobei die Vorlage das wirkliche Objekt der
Reproduktion ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
keine Dichtewerte eines Zwischenbildes verwendet, die von
den photosensitiven oder photoelektrischen Übertragungs
eigenschaften der verschiedenen Bildaufzeichnungsmittel (z. B
der photographischen Emulsion oder des photoelektrischen
Übertragungselements, wie beispielsweise einer zweidimen
sionalen CCD, eines Photomultipliers, einer Photodiode,
einer CCD, etc.) beeinflußt wurden. Auf diese Weise kann ein
mehrfarbiger Halbtondruck hergestellt werden, der hervor
ragende Bildeigenschaften besitzt und zum Kamerasubjekt (dem
realen Bild) getreu ist. Für die Herstellung des Druckes
werden folgende Schritte benötigt:
- 1) Ermitteln eines Wertes auf der horizontalen Achse (log E) der photographischen Eigenschaftskurve von einem Wert der Vertikalachse (D = log Io/I) (die Vertikalachse wird nach stehend als "D-Achse" und die Horizontalachse als "X-Achse" bezeichnet), d. h. die Projektion eines auf der der D-Achse liegenden Dichtewertes (D) der Farbfilmvorlage (des Zwischenbildes) erfolgt unter Verwendung der photographi schen Eigenschaftskurve, die sich vom hellsten zum dunkel sten Teil erstreckt, auf die X-Achse und der Bildwert (X) wird so bestimmt;
- 2) es wird insbesondere ein Dichtewert (Dn) eines willkür lich gewählten Pixels des Zwischenbildes auf der D-Achse mittels der photographischen Eigenschaftskurve auf die X- Achse projiziert und so der Bildwert (Xn) des korrespon dierenden Pixels bestimmt (der Bildwert (Xn) beschreibt die vom Subjekt auf das Aufzeichnungsmedium auftreffende Licht menge und wird nachstehend kurz als "der mit der Lichtinten sität korrelierende Bildwert" bezeichnet. Da auf der X-Achse der photographischen Eigenschaftskurve die Belichtungwerte logarithmisch darstellt sind, sind absolute und relative Werte auf der Skala der D-Achse ablesbar);
- 3) anhand des so ermittelten Xn-Wertes wird dann ein Wert für die Farbtonintensität in Punktflächenprozent bestimmt. Dies erfolgt mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tonkonversions formel. Die Größe der Punkte wird hierüber gesteuert.
Nach der vorstehenden Beschreibung der erfindungsgemäßen
Tonkonversion und der zugehörigen Vorrichtung, folgt nun
beispielhaft das Herstellungsverfahren für die Druckbilder.
Dieser Herstellungsprozeß ist auch für andere Reproduktionen
geeignet. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht
darin, daß bei der Umwandlung des Dichtewerts eines willkür
lich gewählten Vorlagenpixels in einen Farbwert des entspre
chenden Pixels der Reproduktion nicht der Intensitätswert
selbst als Pixelbildwert verwendet wird. Der Intensitätswert
wird vom Zwischenbild ermittelt und ist auf den verschie
denen Aufzeichnungsmedien aufgezeichnet und gespeichert. Es
wird vielmehr ein Bildwert des echten Objekts der Reproduk
tion bestimmt, der mit der von der Vorlage auf das jeweilige
Aufzeichnungsmedium auftreffende Licht korreliert. Dieser
Bildwert wird aus dem Dichtewert ermittelt und zwar mit
Hilfe der photosensitiven Eigenschaftskurve oder der
photoelektrischen Übertragungseigenschaftskurve des
Aufzeichnungsmediums. Der so ermittelte Bildwert wird mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel (1)
bearbeitet und in einen Farbwert übertragen.
Es wird nun nachstehend die erfindungsgemäße Tonkonversions
formel (1) zusammen mit ihren Merkmalen näher beschrieben.
Für die Reproduktion sind weitere wichtige Elemente: die
Farbwerte der gewählten Pixel und die Oberflächenreflektanz
dichte des Bildmaterials. Dies ist leicht der Tatsache zu
entnehmen, daß der Mensch einen 1%igen Unterschied der
Punktgröße bei einer Reproduktion wahrnehmen kann. Der Farb
wert eines Pixels steht in direkter Beziehung zur Punktgröße
und ist deshalb ein wichtiges Gestaltungsmittel. Werden für
ein bestimmtes Pixel die Parameter Farbmaterialmenge und
Größe pro Punkt untersucht, so ist festzustellen, daß die
Größe eines Punktes eine deutlich größere Wirkung besitzt.
Für eine Reproduktion mit guter Wiedergabe der Tönung ist es
sehr wichtig, wie der Wert für die Farbintensität gesetzt
wird. Eine Reproduktion mit guter Wiedergabe der Gradation
besitzt auch eine gute Wiedergabe der Farbtönung. Dies
bestätigt sich in zahlreichen Beispielen.
Eine Reproduktion nach der vorstehenden Beschreibung erfolgt
jedoch vor dem Hintergrund, daß die Qualitäten der Vorlagen
unendlich variieren, es verschiedene Verfahren für die Her
stellung von Bildern gibt und keinen einheitlichen Bewer
tungsstandard für die Qualität der Bilder gibt, etc. Es
besteht daher ein großes Bedürfnis nach einem Mechanismus in
der Vorrichtung, mit dem dieser Komplex, die instabilen
Faktoren, bewältigt werden kann.
Es wird daher für die Reproduktion von Bildern mittlerer
Tönung mit einer entsprechenden Vorrichtung eine Einrichtung
benötigt, mit der der Farbwert (Xn) eines Pixels an der
hellsten Stelle der Reproduktion und der Farbwert (ys) eines
Pixels an der dunkelsten Stelle der Reproduktion willkürlich
gewählt und rational, einfach angepaßt werden kann und womit
die Gradation zwischen dem hellsten Teil und dem dunkelsten
Teil eines Bildes steuerbar ist.
Es wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Einstellen der
Farbtönung, insbesondere ein Verfahren zur Farbtonsteuerung
mit Hilfe der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel (1) zur
Verfügung gestellt.
Es wurden zwar bereits früher ähnliche Tonkonversionsformeln
vorgeschlagen (JP-OS 64-7 770 und JP-OS 63-1 14 599). Diese
wurden aber zur Tonkonversion einer kontinuierlich getönten
Farbfilmvorlage in eine Halbtondruckreproduktion verwendet.
Die vorgenannten Tonkonversionsformeln dienten also zu einem
anderen Zweck als bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die vorgenannte Tonkonversionsformel zum Bestimmen des
Wertes y (in Punktflächenprozent) (die Formel ist der vor
liegenden Tonkonversionsformel (1) ähnlich, aber sie wurde
anders und für andere Zwecke eingesetzt), die auch zur
Herstellung von Halbtondrucken verwendet werden kann, ist
aus der allgemeinen Dichteformel (photographischen Dichte,
optischen Dichte) abgeleitet:
D = log Io/I = log 1/T
Darin sind:
I₀: die einfallende Lichtintensität;
I: die reflektierte oder transmittierte Lichtintensität; und
T: = I/Io = die Reflektanz oder Transmittanz.
I: die reflektierte oder transmittierte Lichtintensität; und
T: = I/Io = die Reflektanz oder Transmittanz.
Die vorgenannte Tonkonversionsformel kann aus einer Anwen
dung der allgemeinen Dichteformel abgeleitet werden. Zum
Drucken oder zur Herstellung von Druckplatten wird für die
Dichte D folgende Formel verwendet:
Dichte (D′) zum Drucken oder zur Plattenherstellung = log Io/I
= log (Flächeneinheit × Reflektanz des Papiers)/ [Flächeneinheit - Punktfläche) × Reflektanz des Papiers + Punktfläche × Oberflächenreflektanz der Farbe]
Dichte (D′) zum Drucken oder zur Plattenherstellung = log Io/I
= log (Flächeneinheit × Reflektanz des Papiers)/ [Flächeneinheit - Punktfläche) × Reflektanz des Papiers + Punktfläche × Oberflächenreflektanz der Farbe]
Darin sind:
A: die Flächeneinheit;
dn: die Fläche pro Punkt in der Flächeneinheit;
α: die Reflektanz des Druckpapiers; und
β: die Oberflächenreflektanz der Drucktinte.
A: die Flächeneinheit;
dn: die Fläche pro Punkt in der Flächeneinheit;
α: die Reflektanz des Druckpapiers; und
β: die Oberflächenreflektanz der Drucktinte.
Die so abgeleitete Tonkonversionsformel wird eingesetzt, um
die Größe eines Punktes für den H- und den S-Teil auf dem
Druckpapier willkürlich festzulegen und um die Grunddichte
(X) des willkürlich gewählten Punktes der kontinuierlich
getönten Vorlage als Wert X - in Punktflächenprozent - mit
dem entsprechenden Punkt des Halbtonbildes (des Druckbildes)
zu korrelieren, so daß der theoretische Wert ungefähr mit
dem gemessenen Wert übereinstimmt. Dadurch wird eine Ton
konversionsformel (2) erhalten:
worin sind:
X: der Grunddichtewert eines willkürlich gewählten Pixels der Vorlage, d. h. die Differenz zwischen dem Dichtewert des willkürlich gewählten Pixels der Vorlage und dem Dichtewert des hellsten Teils davon;
y: die Punktflächenprozentwert eines Punktes beliebiger Größe eines dem Pixel der Vorlage korrespondierenden Pixels des Druckbildes;
yH: der Punktflächenprozentwert eines Punktes beliebiger Größe für den hellsten Teil H des Druckbildes;
yS: der Punktflächenprozentwert eines Punktes beliebiger Größe für den dunkelsten Teil S des Druckbildes;
α: die Reflektanz des Druckpapiers;
β: der Wert aus β = 10- γ;
k: = γ/(Dichtebereich der Vorlage); und
γ: ein willkürlich festgelegter Wert.
X: der Grunddichtewert eines willkürlich gewählten Pixels der Vorlage, d. h. die Differenz zwischen dem Dichtewert des willkürlich gewählten Pixels der Vorlage und dem Dichtewert des hellsten Teils davon;
y: die Punktflächenprozentwert eines Punktes beliebiger Größe eines dem Pixel der Vorlage korrespondierenden Pixels des Druckbildes;
yH: der Punktflächenprozentwert eines Punktes beliebiger Größe für den hellsten Teil H des Druckbildes;
yS: der Punktflächenprozentwert eines Punktes beliebiger Größe für den dunkelsten Teil S des Druckbildes;
α: die Reflektanz des Druckpapiers;
β: der Wert aus β = 10- γ;
k: = γ/(Dichtebereich der Vorlage); und
γ: ein willkürlich festgelegter Wert.
Wird die o. g. Tonkonversionsformel (2) zum Herstellen von
Druckreproduktionen angewandt, dann werden die Werte für α,
yH, yS und γ willkürlich gewählt. Es wird dann aus dem
Grunddichtewert (X) eines willkürlich gewählten Pixels der
Vorlage der Punktflächenprozentwert (y) eines Punktes des
entsprechenden Pixels der Druckreproduktion ermittelt.
Dadurch wird eine getreue Reproduktion der Gradation der
Vorlage im Verhältnis 1 : 1 erreicht und ein Druckbild mit
der gewünschten Qualität (Gradation und Farbtönung) möglich.
Bei der Herstellung von Farbplatten (die vier Platten Cyan
(C), Magenta (M), Gelb (Y) und Schwarz (B) bilden dabei
einen Satz) wird im übrigen zunächst als Arbeitsreferenz die
Eigenschaftskurve einer Farbplatte (üblicherweise wird Cyan
als Referenz verwendet) bestimmt. D. h., es wird zunächst als
Arbeitsreferenz die Eigenschaftskurve der Halbtongradation
bestimmt (erhältlich durch Aufzeichnen der x- und y-Werte;
die Kurve wird die Referenz für die Umwandlung der kontinu
ierlichen Tönung in ein Halbtonbild), um die Dichtewerte der
Vorlage in Halbtonwerte des Druckbildes umzuwandeln. Die
Eigenschaftskurven für die Halbtongradation der anderen
Platten sind dann jederzeit erhältlich, indem der y-Wert der
Referenzplatte mit einem geeigneten Anpassungswert multi
pliziert wird. Dieser Wert ist aus dem Graubalance-Verhäl
tnis für jede Druckfarbe erhältlich. Die so ermittelten
Eigenschaftskurven der Halbtongradation der jeweiligen
Platten sind somit rational. Ferner sind bei diesen Eigen
schaftskurven die Relationen hinsichtlich der Schattierungen
und den Farbtönungen angemessen und rational.
Erfolgt bei der Herstellung eines Halbtondruckes von einer
kontinuierlich getönten Vorlage die Tonkonversion mit Hilfe
der genannten Tonkonversionsformel (2), dann ist eine
optionale und rationale Tonkonversion der Bilder möglich,
ohne daß Erfahrungs- und Beobachtungswerte in Anspruch
genommen werden müssen. Darüber hinaus ist eine rationale
Anpassung der Farbtönung, die eng mit der Schattierung
verbunden ist, möglich. Dadurch sind Druckbilder erhältlich,
die hinsichtlich der Gradationsgradienten und Farbtönungen,
für den Menschen natürlich wirken. Die vorstehende
Beschreibung steht im wesentlichen für die Reproduktion
eines Halbtondruckes.
Das Verfahren mit der Tonkonversionsformel (2) kann aber
auch für die Reproduktion von Bildern mit Druckern und
Kopierern, etc. verwendet werden. Dabei ist zu beachten, daß
bei der Anwendung der Tonkonversionsformel (2) zur Dichte
werte zur Umwandlung der Gradation verwendet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Tonkonversion werden hingegen mit
der Lichtintensität korrelierende Bildwerte der Vorlage (des
realen Bildes) verwendet und nicht, wie bisher, Dichtewerte.
Die Umwandlung der Gradation wird dadurch besser. Werden die
entsprechenden Durchführungsbedingungen in die Tonkonver
sionsformel (2) eingesetzt, wird aus dieser Formel automa
tisch die Tonkonversionsformel (1). Das erfindungsgemäße
Verfahren bzw. die Technik unterscheiden sich dadurch vom
bekannten Stand der Technik.
Es wird nun nachstehend jeder einzelne Faktor der erfin
dungsgemäßen Tonkonversionsformel (1) sowie deren Merkmale
bei der Anwendung beschrieben:
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel wird zunächst die Grundlichtintensität (X) vom Zwischenbild bestimmt. Das Zwischenbild ist eine Aufzeichnung der Vorlage auf einem vorbestimmten Aufzeichnungsmedium. Die Grundlicht intensität (X) wird über die Dichteeigenschaftskurve des Aufzeichnungsmediums, auf dem die Vorlage aufgezeichnet und gespeichert wurde, bestimmt. Dabei wird der Dichtewert (Dn) eines vorbestimmten Pixels der Vorlage als Mittel zur Konversion verwendet.
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel wird zunächst die Grundlichtintensität (X) vom Zwischenbild bestimmt. Das Zwischenbild ist eine Aufzeichnung der Vorlage auf einem vorbestimmten Aufzeichnungsmedium. Die Grundlicht intensität (X) wird über die Dichteeigenschaftskurve des Aufzeichnungsmediums, auf dem die Vorlage aufgezeichnet und gespeichert wurde, bestimmt. Dabei wird der Dichtewert (Dn) eines vorbestimmten Pixels der Vorlage als Mittel zur Konversion verwendet.
Als Dichtewert ist erfindungsgemäß jede physikalische Größe
geeignet, die mit der Dichte der einzelnen Vorlagenpixel in
Beziehung steht. Der Begriff ist daher im weitesten Sinn
auszulegen. Synonyme sind: Reflexionsdichte, Transmissions
dichte, Lumineszenz, Strom- und Spannungswerte, etc. Diese
Dichtewerte können als Dichtesignale durch ein photoelek
trisches Abtasten der Vorlage oder durch andere, ähnliche
Verfahren aufgenommen werden. Bei der Tonkonversionsformel
(1) wird im übrigen der y-Wert (der Farbwert des Pixels auf
der Reproduktion, das mit dem Vorlagenpixel korrespondiert)
als Prozentwert berechnet, sofern folgende Bedingungen
erfüllt sind: Die Grundlichtintensität (X) muß von einem
Bildwert stammen, der mit der auf der Horizontalachse des
Koordinatensystems der Dichteeigenschaftskurve dargestellten
Lichtintensität korreliert, wobei die Horizontalachse des
Koordinatensystems den gleichen Maßstab besitzt wie die
Vertikalachse (bei einer positiven Farbfilmaufnahme einer
menschlichen Figur werden beispielsweise Dichtewerte zwi
schen 0,2 und 2,70 auf der Vertikalachse und entsprechende
Werte auf der Horizontalachse verwendet); yH (der Wert für
die Tonintensität (Farbwert) des Pixels an der hellsten
Stelle (H)) und yS (der Wert für die Tonintensität des
Pixels an der dunkelsten Stellen (S)) müssen dabei gleich
zeitig als Prozentwerte (z. B. ein Pixelbedeckungsgrad von 5%,
95%) eingehen.
Bei der Operation kann ferner die erfindungsgemäße Tonkon
versionsformel (1) beliebig bearbeitet, verändert oder
eingesetzt werden, mitunter auch in einer abgewandelten Form
wie:
y = yH + E (1 - 10-kx) (yS - yH)
vorausgesetzt:
Bei dem o. g. veränderten Beispiel ist α = 1. Dies bedeutet,
daß die Oberflächenreflektanz des Aufzeichnungspapiers (des
Grundmaterials) für die Reproduktion eine Wert von 100%
besitzt. Erfolgt die Einstellung der Nullposition bei der
Vorrichtung zur Dichtemessung auf Grundlage des Aufzeich
nungspapiers, wird als Wert α praktischerweise 1,0 ange
setzt.
Gemäß dem obigen modifizierten Beispiel (wenn α = 1), ist es
möglich, vorab den Wert yH für die hellste Stelle H und yS
für den dunkelsten Teil S der mit Hilfe der erfindungs
gemäßen Vorrichtung hergestellten Reproduktion zu bestimmen.
Dies ist aus der Tatsache offensichtlich, daß am hellsten
Abschnitt H der Reproduktion X=0 ist und, daß am
dunkelsten Abschnitt S, X den Wert aus (XSn-XHn) erhält,
d. h.:
und daher:
-kX = -γ.
-kX = -γ.
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel
(1) können α, β und γ (β ist definiert durch β = 10⁻γ) ver
schiedene Werte besitzen. Der Farbton eines Bildes kann
erfindungsgemäß rational umgewandelt und bearbeitet werden,
in dem die vorgenannten Werte geeignet gewählt werden.
Voraussetzung ist nur, daß die Vorlage etwas Qualität
besitzt.
Das Bearbeitungs- und Umwandlungsverfahren für Farbtöne auf
Grundlage der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel (1) ist
besonders hilfreich zur Wiedergabe der Gradation und der
Farbtönung einer Vorlage, z. B. zur Wiedergabe der Tönung
einer Vorlage bei einer Reproduktion im Verhältnis 1 : 1.
Die Anwendung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel
beschränkt. Den mathematischen Eigenschaften der erfindungs
gemäßen Tonkonversionsformel (1) ist ferner zu entnehmen:
Diese Formel ist besonders nützlich, um die Eigenschaften
einer Vorlage durch eine entsprechende Wahl der α, β und γ-
Werte und auch der yH- und yS-Werte rational zu ändern bzw.
zu modifizieren. Sie ist außerdem für eine getreue Reproduk
tion der Eigenschaften der Vorlage nützlich. Aus der Anwen
dung der Tonkonversionsformel (1) ist ersichtlich, daß der
γ-Wert, unter den anderen Parametern in der Tonkonversions
formel (1) eine besonders wichtige Rolle für die Einstellung
(einschließlich Modifizierung und Änderung) der Vorlage
eigenschaften besitzt.
Bei der Herstellung eines mehrfarbigen Bildes mit Hilfe der
Tonkonversionsformel (1), beispielsweise bei der Herstellung
einer Reproduktion von einer Farbfilmvorlage, erfolgt die
Bildherstellung folgendermaßen: Das reflektierte Licht oder
dgl. von der farbigen Vorlage wird in blaues (B), grünes (G)
und rotes (R) Licht zerlegt. Dies erfolgt mit Hilfe einer
konventionellen Farbzerlegung, wie sie auf dem Gebiet der
Drucktechnik allgemein bekannt ist. Für das jeweilige Licht
werden somit Signale gewonnen, die mit den Lichtintensitäten
korrelieren. Die so ermittelten Signale werden dann in Bild
werte (X-Werte) umgewandelt, die mit den Lichtintensitäten
korrelieren. Diese konvertierten Werte werden in einer
Farbtoneinstelleinrichtung, die die Tonkonversionsformel (1)
verwendet, bearbeitet. Auf Grundlage der so bearbeiteten
Informationswerte (y-Werte) wird das Aufzeichnungsteil der
Bildherstellungsvorrichtung angepaßt, und ein Bild
hergestellt. Zunächst werden dabei die mit der Referenz
platte (z. B. der Cyan-Platte) korrelierenden y-Werte
definiert, d. h. es wird die Farbtoneigenschaftskurve der
Referenzplatte (erhältlich durch Berechnen der y-Werte und
durch Aufzeichnen der den y-Werte entsprechenden X-Werten),
die zur vorstehend beschriebenen Halbtoneigenschaftskurve in
der Drucktechnik ähnlich ist, bestimmt. Als zweites werden
die Farbtoneigenschaftskurven der anderen Platten (der M-
und der y-Platte) bestimmt, indem die y-Werte der Referenz
platte mit entsprechenden Einstellwerten multipliziert
werden. Diese Einstellwerte ergeben sich aus der Graubalance
der jeweiligen Druckfarbe. Mit Hilfe dieser Farbeigen
schaftskurven kann dann das Bild hergestellt werden.
Nicht nur die so bestimmten Farbtoneigenschaftskurven der
jeweiligen Farbplatten sind rational bestimmt - sie sind
durch die Tonkonversionsformel (1) definiert - sondern auch
die Beziehungen hinsichtlich der Schattierung oder Farb
tönung zwischen diesen Eigenschaftskurven.
Als nächstes wird ein Verfahren beschrieben, wie der mit der
von einem bestimmten Pixel auf das Aufzeichnungsmedium
fallenden Lichtmenge korrelierende Bildwert aus dem Dichte
wert eines korrespondierenden Pixels der Vorlage mit Hilfe
der für das Aufzeichnungsmedium charakteristischen Dichte
eigenschaftskurve ermittelbar ist:
Um von der Vorlage die Bildwerte, insbesondere die Dichte werte, zur Durchführung der erfindungsgemäßen Tonkonversion zu erhalten, wird die Vorlage auf einem der verschiedenen Aufzeichnungsmedien, wie einem photographischen photosensi tiven Material, einem zweidimensionalen CCD, einem Photo multiplier, einer Photodiode, etc., aufgezeichnet. Der Dichtewert des jeweiligen Vorlagenpixels wird dann zur Bestimmung des Bildwerts verwendet. Dieser korreliert mit der Lichtintensität des entsprechenden Pixels. Die Bestim mung erfolgt mit Hilfe der Dichteeigenschaftskurve des Aufzeichnungsmediums. Die letztgenannte Eigenschaftskurve beschreibt die Beziehung zwischen den Dichtewerten des Aufzeichnungsmediums bei der Aufzeichnung einer Vorlage und den Bildwerten, die mit den von der Vorlage auf das Auf zeichnungsmedium fallenden Lichtintensitäten korrelieren. Es ist daher erforderlich, die Dichteeigenschaftskurve des jeweiligen Aufzeichnungsmediums in Form einer funktionellen Formel (einer numerischen Gleichung) darzustellen.
Um von der Vorlage die Bildwerte, insbesondere die Dichte werte, zur Durchführung der erfindungsgemäßen Tonkonversion zu erhalten, wird die Vorlage auf einem der verschiedenen Aufzeichnungsmedien, wie einem photographischen photosensi tiven Material, einem zweidimensionalen CCD, einem Photo multiplier, einer Photodiode, etc., aufgezeichnet. Der Dichtewert des jeweiligen Vorlagenpixels wird dann zur Bestimmung des Bildwerts verwendet. Dieser korreliert mit der Lichtintensität des entsprechenden Pixels. Die Bestim mung erfolgt mit Hilfe der Dichteeigenschaftskurve des Aufzeichnungsmediums. Die letztgenannte Eigenschaftskurve beschreibt die Beziehung zwischen den Dichtewerten des Aufzeichnungsmediums bei der Aufzeichnung einer Vorlage und den Bildwerten, die mit den von der Vorlage auf das Auf zeichnungsmedium fallenden Lichtintensitäten korrelieren. Es ist daher erforderlich, die Dichteeigenschaftskurve des jeweiligen Aufzeichnungsmediums in Form einer funktionellen Formel (einer numerischen Gleichung) darzustellen.
Es wird nun nachstehend anhand einer Farbfilmvorlage (als
Zwischenbild) beschrieben, wie die photographische Dichte
eigenschaftskurve zu formulieren ist. Das Aufzeichnungs
medium ist hier ein photographisches Material. Die Formu
lierung anderer Dichteeigenschaftskurven für andere
Aufzeichnungsmedien erfolgt in gleicher Weise. Bei der
Verwendung einer Farbfilmvorlage (als Zwischenbild) ist das
wirkliche Objekt (das reale Bild) der Reproduktion ein
Subjekt (ein substantielles Bild), wie beispielsweise ein
Stilleben oder eine menschliche Figur. Das Subjekt ist, wie
vorstehend beschrieben, mit dem Farbfilm aufgenommen worden.
In Fig. 1 ist eine photographische Dichteeigenschaftskurve
eines Farbfilms (Fujichrome (Warenzeichen) der Fuji Photo
Film Co., Ltd.). Die Fig. 1 zeigt im übrigen eine photo
sensitive Eigenschaftskurve (photographische Eigenschafts
kurve) der R-Emulsionsschicht des Farbfilms. Der Grund
hierfür ist der, daß die nachstehende Formulierung auf der
Annahme beruht, daß die Farbeigenschaftskurve der C-Platte -
die C-Platte wird als Referenz für die anderen Platten
verwendet - sich darin bestimmt. Die anderen photosensitiven
Eigenschaftskurven (photographischen Eigenschaftskurven) der
G- und B-Emulsionsschichten werden demgemäß für die
entsprechend anderen Platten (M- und Y-Platten) verwendet.
Für die Formulierung der photographischen Dichteeigen
schaftskurve kann jedes geeignete Verfahren verwendet
werden. Es gibt keine besonderen Beschränkungen.
Die Formulierung kann bspw. wie nachstehenden Beispiel
erfolgen: Die vertikale Achse ist D = log Io/I, die
horizontale Achse ist X (unter der Bedingung, daß der
Maßstab der X-Achse der der D-Achse entspricht) und a, b, c,
d, e und f sind Konstanten.
- (1) Der Basisteil (der Teil mit konkaver Krümmung, wo die D-Werte kleiner sind) der photographischen Eigenschaftskurve ist: D = a · bc·(x+d)+e+f;
- (2) der annähernd lineare Teil (der annähernd lineare
Abschnitt mit mittelgroßer D-Werten):
D = a · X + b, oder
D = a · X² + bX + c; und - (3) der Schulterbereich (der Abschnitt mit konvexer Form und großen D-Werten): D = a · log {b + (X + c)} + d.
Die Tabelle 1 zeigt die Formulierung der photographischen
Eigenschaftskurve der Fig. 1. Die Tabelle 1 besitzt eine
Vielzahl von Abschnitten, um die photographische
Eigenschaftskurve so genau wie möglich zu formulieren.
Die Korrelation von D und X ist erfindungsgemäß durch
Funktionsformeln bestimmt. Dabei wird angenommen, daß der
Maßstab der D-Achse - diese zeigt die Dichtewerte der
Farbfilmvorlage (des Zwischenbildes) - und der Maßstab der
X-Achse gleich sind. Die X-Achse selbst zeigt die vom
Subjekt (dem realen Bild) auf den Farbfilm auftreffenden
Bildwerte, dargestellt als log E.
Diese Behandlung stellt eine Relativierung (Fiktion) dar.
D. h., die X-Achse der photographischen Dichteeigenschaftskurve
weist logarithmische Werte für die Belichtung E (log E
= log I×t) auf.
Dieses entspricht der Tatsache, daß der Mensch eine
logarithmische Veränderung der Helligkeit als eine lineare
Änderung (gerade Veränderung) wahrnimmt. Eine solche
Relativierung bewirkt fiktiv, daß die D-Achse den gleichen
Maßstab besitzt wie die X-Achse und ist daher rational. Das
nachstehende beschriebende Ausführungsbeispiel zeigt, daß
mit Hilfe der Relativierung bei der Tonkonversion eines
Bildes gute Ergebnisse erhältlich sind. Die o. g. Relati
vierung ist eine Vereinfachung. Es sind natürlich auch auf
anderem Weg erreicht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht nicht auf den auf der
D-Achse dargestellten Dichtewerten (Dn-Werten). Diese
Informationswerte gehören, wie gesagt, zu den jweiligen
Pixelen des Subjekts (des realen Bildes). Die Erfindung
beruht vielmehr auf Bildwerten, die mit den auf der X-Achse
dargestellten Lichtintensitäten korrelieren. Die Dn- und Xn-
Werte der photographischen Eigenschaftskurve werden durch
die Formel korreliert, so daß X = f(D), wie in Tabelle 1
gezeigt. Die Xn-Werte sind deshalb leicht aus den Dn-Werten
bestimmbar.
Mit dem vorgenannten Verfahren ist es möglich, sofort die
Bildwerte (Xn-Werte) zu bestimmen, die mit den vom Subjekt
auf die photographische Emulsionsschicht treffenden
Lichtintensitäten korrelieren.
Ferner ist der X-Wert für jedes einzelne Pixel aus dem
rational ermittelten Xn-Wert des jeweiligen Pixels des
Subjekts (der realen Abbildung) mit Hilfe der Tonkon
versionsformel (1) bestimmbar.
Ferner kann die Farbtoneigenschaftskurve bestimmt werden.
Hierzu ist Bedingung, daß, wie vorstehend beschrieben, die
Xn-Werte und die entsprechenden y-Werte in einem orthogo
nalen Koordinatensystem, worin sich die Xn-Werte auf der
horizontalen X-Achse und die y-Werte auf der vertikalen
Achse befinden, aufgezeichnet werden. Um die vorliegende
Erfindung von der bisherigen Technik zu unterscheiden, wird
die Farbtoneigenschaftskurve nachstehend als "Farbzerle
gungskurve der X-Achse" bezeichnet. Das bisherige Verfahren
hingegen mit den Dichtewerten der X-Achse wird als Farb
zerlegungskurve der D-Achse bezeichnet.
Es werden nun nachstehend die Merkmale der erfindungsgemäßen
Farbzerlegungskurve der X-Achse und Merkmale der konven
tionellen Farbzerlegungskurve der D-Achse näher beschrieben:
Zur Bestimmung der jeweiligen Farbzerlegungskurve der X- Achse wird die Tonkonversionsformel (1) unter konstanten Verhältnissen eingesetzt: α, yH, yS und γ-Werte werden als Konstanten behandelt, und es werden eine Vielzahl von Vorlagen unterschiedlicher Bildqualität als Farbfilmvorlagen verwendet (d. h., die einzelnen Vorlagen besitzen unter schiedliche Dichtebereiche und unterschiedliche Dichte werte). Da die Farbzerlegungskurven der X-Achse individuell ermittelt werden, sind die relativen Beziehungen zwischen den y-Wertanordnungen im Bereich zwischen dem H- und dem S- Teil der Reproduktion (z. B. dem Druckbild) letztendlich identisch. Dies ist eines der herausragenden Merkmale der Erfindung und im nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Bereiche der Bildwerte (X-Werte), die mit den auf der X-Achse dargestellten Lichtintensitäten der jeweili gen Farbfilmvorlagen korrelieren, unterscheiden sich vonein ander. (Daß die Dichtebereiche voneinander abweichen, ist natürlich und das Ergebnis der unterschiedlichen Qualität der Farbfilmvorlagen.) Die erfindungsgemäße Anpassung an einen vorbestimmten gleichen Bereich auf der X-Achse bewirkt, daß diese zu einer einzigen Kurve konvergieren, verschmelzen.
Zur Bestimmung der jeweiligen Farbzerlegungskurve der X- Achse wird die Tonkonversionsformel (1) unter konstanten Verhältnissen eingesetzt: α, yH, yS und γ-Werte werden als Konstanten behandelt, und es werden eine Vielzahl von Vorlagen unterschiedlicher Bildqualität als Farbfilmvorlagen verwendet (d. h., die einzelnen Vorlagen besitzen unter schiedliche Dichtebereiche und unterschiedliche Dichte werte). Da die Farbzerlegungskurven der X-Achse individuell ermittelt werden, sind die relativen Beziehungen zwischen den y-Wertanordnungen im Bereich zwischen dem H- und dem S- Teil der Reproduktion (z. B. dem Druckbild) letztendlich identisch. Dies ist eines der herausragenden Merkmale der Erfindung und im nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Bereiche der Bildwerte (X-Werte), die mit den auf der X-Achse dargestellten Lichtintensitäten der jeweili gen Farbfilmvorlagen korrelieren, unterscheiden sich vonein ander. (Daß die Dichtebereiche voneinander abweichen, ist natürlich und das Ergebnis der unterschiedlichen Qualität der Farbfilmvorlagen.) Die erfindungsgemäße Anpassung an einen vorbestimmten gleichen Bereich auf der X-Achse bewirkt, daß diese zu einer einzigen Kurve konvergieren, verschmelzen.
Bei Beachtung der jeweiligen Farbzerlegungskurve der X-Achse
(der Farbtoneigenschaftskurven) kann demgemäß bspw. ein
Arrangement der Halbtonpunkte (wenn der y-Wert den Punkt
flächenprozenten entspricht) eine richtige Bewertung der
Bildqualität der endgültigen Reproduktion noch vor deren
praktischen Durchführung erlauben.
Mit einer Farbzerlegungskurve der D-Achse können anderer
seits mit der jeweiligen Farbfilmvorlage entsprechende
Kurven erhalten werden. Bei deren Anpassung an den gleichen
D-Achsenbereich konvertieren sie aber nicht zu einer
einzigen Kurve der D-Achse. D. h., jede Farbzerlegungskurve
der D-Achse stellt nur eine Auswahlmöglichkeit bei der
Tonkonversion dar. Demgemäß ist es notwendig, für jede
Farbzerlegungskurve der D-Achse, einen entsprechenden
praktischen Nachweis durchzuführen. Ohne die praktische
Bestätigung ist eine richtige Beurteilung, ob die vorbe
stimmte Tonkonversion durchgeführt werden kann und ob die
Reproduktion die gewünschte Qualität besitzt, nicht möglich.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel
(1) erlauben eine rationale Anpassung der Form der Toneigen
schaftskurven. Der Operator kann deshalb bei der Durch
führung der Tonkonversion den Farbton einer Reproduktion
beliebig anpassen, modifizieren oder ändern. Er wendet dabei
nur die erfindungsgemäße Tonkonversionsformel an bzw. die
Farbzerlegungskurve der X-Achse.
Es wurden nunmehr die Merkmale und Eigenschaften der Ein
richtung zur Anpassung der Farbtönung für Bildern beschrie
ben, die den Kern der erfindungsgemäßen Repro-Vorrichtung
darstellt. Es wird nun beispielhaft die Herstellung eines
Druckbildes beschrieben. Dabei stellt es keinen Unterschied
dar, ob das Druckbild mit Hilfe eines Scanners (eines
monochromen oder eines Farbscanners) oder ob die Reproduk
tion mit Hilfe einer anderen bildherstellenden Vorrichtung,
wie einer Reproduktionsmaschine, eines Kopierers, oder dgl.
erfolgen. Bei den bisherigen Bildherstellungsvorrichtungen
wird die Vorlage zunächst in einer Einrichtung (bspw. einem
Aufzeichnungssystem wie einem CCD) aufgezeichnet und
gespeichert, bei der die Dichte ablesbar ist. Die Speiche
rung erfolgt in Form eines (bspw. transienten) Zwischen
bildes. Die Reproduktion erfolgt dann mit Hilfe der dort
gespeicherten Dichtewerte.
Das vorgenannte Aufzeichnungsmedium ist bspw. eine der
verschiedenen photoelektrischen Übertragungsvorrichtungen.
Das hängt vom Typ der Bildherstellungsvorrichtung ab. Das
Medium kann ein zweidimensionales CCD, ein Photomultiplier,
eine Photodiode, ein CCD, etc. sein. Ein solches Aufzeich
nungsmedium ermöglicht, ähnlich wie bei photographischem
Material, Abbildungen, wo die von der Vorlage auf das
Aufzeichnungsmedium auftreffende Lichtintensität eingeht.
Jedes Aufzeichnungsmedium besitzt jedoch eine eigene
Dichteeigenschaftskurve (photoelektrische Übertragungs
eigenschaftskurve). Bei der Herstellung der Reproduktion von
einem auf diesem Aufzeichnungsmedium gespeicherten Zwischen
bild muß die Dichteeigenschaftskurve (photoelektrische Über
tragungseigenschaftskurve) des verwendeten Aufzeichnungs
mediums - ähnlich wie bei einer Farbfilmvorlage - berück
sichtigt werden, um so die Grundlichtintensität (X) zu
bestimmen. Hierzu ist die erfindungsgemäße Tonkonversions
formel (1) erforderlich.
Andererseits erlaubt die erfindungsgemäße Repro-Vorrichtung
die Verwendung einer auf einem photographischen Material
(nachstehend als Aufzeichnungsmedium bezeichnet) aufge
zeichneten Farbfilmvorlage (negativer Typ) als Objekt der
Reproduktion (für die Kopie). Bei der Umwandlung der mit der
Dichtemeßvorrichtung (beispielsweise vom CCD-Typ) der Repro-
Vorrichtung ermittelten Dichtewerte in mit der Lichtinten
sität korrelierende Bildwerte ist im vorliegenden Fall zu
entscheiden, ob die photoelektrische Übertragungseigen
schaftskurve der CCD oder ob eine photographische Eigen
schaftskurve anzuwenden ist. Es können jedoch beide verwen
det werden, um die mit der Lichtintensität korrelierenden
Bildwerte zu bestimmen. Bei einer monochromen oder farbigen
Filmvorlage liefert die photographische Eigenschaftskurve
jedoch bessere Ergebnisse. D. h., die Reproduktion kommt dann
dem wahren Objekt für die Reproduktion (für die Kopie) bzw.
dem Subjekt (dem realen Bild) näher. Letztere sind die
Grundlage für das auf dem Aufzeichnungsmedium, d. h. dem
photographischen Material, gespeicherte Zwischenbild.
Ähnliches gilt auch für die Herstellung von Reproduktionen,
die die Qualität eines mit Hilfe einer Video-Einrichtung
aufgenommenen Bildes (realen Abbildung) bzw. des Zwischen
bild besitzen. Das auf einer CRT aufgenommene Bild wird zum
Zwischenbild (in diesem Fall wird die Aufnahmevorrichtung
zum Aufzeichnungsmedium), wenn ein stilles Videobild das
Reproduktionsobjekt ist.
Für die erfindungsgemäße Durchführung der Reproduktion ist
jedes konventionelle Aufnahmemedium, wie z. B. eine Photo
diode, eine CCD, etc., verwendbar, so lange das besagte
Aufnahmesystem eine eigene, bestimmte Dichteeigenschafts
kurve (photoelektrische Übertragungseigenschaftskurve)
besitzt. Dadurch sind Reproduktionen mit guter Tönung
(Gradation, Farbtönung) herstellbar. Es wurden bislang große
Anstrengungen unternommen, um die Eigenschaften der ver
schiedenen Aufnahmemedien (photosensitive Eigenschaften,
photoelektrische Übertragungseigenschaften) zu verbessern.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtung benötigt aber kein Hoch
leistungsaufnahmemedium. Die Leistungen und Eigenschaften
konventioneller Aufzeichnungsmedien sind ausreichend. Dies
zeigt sich beim Einsatz des erfindungsgemäßen Tonkonver
sionsverfahren in einem Tintenstrahldrucker, und ist ein
weiteres Merkmal der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Bildern
weist eine Farbtoneinstellvorrichtung mit einer Hardware
oder einer Software für die Durchführung der Tonkonversion
auf Grundlage der Tonkonversionsformel (1) auf. Damit sind
Reproduktionen mit einer guten Wiedergabe der Gradation und
Farbtönung möglich. Es sind aber auch Reproduktionen mit
willkürlich korrigierten oder veränderten Eigenschaften
möglich.
Ausreichend ist dabei, daß die über das arithmetische
Verfahren mit der Tonkonversionsformel (1) erhältlichen y-
Werte an das System zur Dichtedarstellung (punktvariables
System, punktkonstantes System, System der variablen
Punktdichte) angepaßt werden. Diese Systeme sind für jede
Reproduktion geeignet.
In Fig. 4, Reihe (a), ist beispielhaft die Verteilung der
Pixel in einem bestimmten Pixelblock gezeigt. Die Pixel sind
mit zunehmender Zahl in dem Block verstreut. Die Pixel
können aber auch in einem spiralförmigen Muster angeordnet
sein. Mit zunehmender Zahl entfernen sich die Pixel im Block
dabei von dessen Mittelpunkt. Letzteres ist der Anordnung
der Halbtonpunkte bei einem photomechanischen Verfahren
ähnlich. In Fig. 4, Reihe (b), sind Halbtonpunkte gezeigt,
deren Fläche der der Zahl der Pixel in Reihe (a) entspricht.
Der dort gezeigte Pixelblock ist eine 4×4-Matrix und
geeignet, Schattierungen in 17 Abstufungen darzustellen. Ein
Pixelblock mit einer n×n-Matrix ist im allgemeinen für
n2 + 1 (0-100%) Schattierungsstufen geeignet.
Ein solches Verfahren zur Darstellung der Gradation einer
kontinuierlich getönten Vorlage, bei dem die Pixel in dem
Pixelblock willkürlich verteilt werden, wird als Zufalls
matrixverfahren bezeichnet (JP-OS 58-85 454, 85-1 14 569, 59
52 969, 60-1 41 585, 62-1 86 663, etc.)
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
näher beschrieben. Die Erfindung ist natürlich nicht auf
diese Beispiele beschränkt.
Das herausragende Merkmal der Erfindung besteht u. a. darin,
daß die Tonkonversion mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1)
erfolgt. Dies ist das wichtigste Verfahrenselement bei der
Reproduktion von Bildern mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Repro-Vorrichtung. Es wird nun beispielhaft beschrieben, wie
die Farbzerlegungskurve der X-Achse (die Farbeigenschafts
kurve) bestimmt werden kann. Diese Kurve bestimmt letztend
lich die Qualität der Reproduktion. Die erfindungsgemäße
Farbzerlegungskurve der X-Achse wird dabei zum besseren
Verständnis mit der bisher verwendeten Farbzerlegungskurve
der D-Achse verglichen. Anschließend wird die erfindungs
gemäße Vorrichtung zum Herstellen von Reproduktionen
beschrieben; diese Vorrichtung weist eine Einrichtung zur
Durchführung der Tonkonversion auf Grundlage der Tonkonver
sionsformel (1) und zum Anpassen der Tönung in Form einer
Hardware oder einer Software auf.
1) In diesem Beispiel wird die photographische Dichte
eigenschaftskurve des Fuji Chrome (Warenzeichen), herge
stellt von Fuji Photo Film Co., Ltd, verwendet. Die Kurve
ist in Fig. 1 (D-X-orthogonales Koordinatensystem) gezeigt.
Auf der vertikalen D-Achse sind die Dichtewerte der Farbvor
lage aufgetragen. Die X-Achse zeigt die Belichtungen (log E
= log Ixt) der photographischen Eigenschaftskurve. Die D-
Achse besitzt den gleichen Maßstab wie die X-Achse. Zur
Beschreibung der photographische Dichteeigenschaftskurve
werden die in Tabelle 1 aufgeführten Funktionsformeln
verwendet.
2) Versuchsvorlage
Die Farbfilmvorlagen (als Zwischenbild) besitzen im allge meinen unterschiedliche Bildqualitäten. Letztere hängen von den Belichtungsbedingungen bei der photographischen Aufnahme ab. Entsprechend gibt es eine Standardqualität (richtige Belichtung) und abweichende Qualitäten (Über- oder Unterbe lichtung). Es wurde nun untersucht, ob die vorliegende Erfindung mit Farbfilmvorlagen unterschiedlicher Qualität (rational) zurechtkommt. Der Versuch wurde daher mit Farbfilmvorlagen unterschiedlicher Dichtebereiche (DR) hinsichtlich der D-Achse durchgeführt.
3) Datenberechnung für die Bestimmung der Farbzerlegungs kurve der X-Achse
Es werden die in Tabelle 1 aufgeführten Formeln verwendet - sie beschreiben die in Fig. 1 gezeigte photographische Eigenschaftskurve. Die auf der D-Achse liegenden Dn-Werte der verschiedenen Farbfilmvorlagen werden darin in auf der X-Achse liegende Xn-Werte umgewandelt. Die Xn-Werte werden wiederum mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1) in Werte für die Farbintensität (y-Werte) umgewandelt.
2) Versuchsvorlage
Die Farbfilmvorlagen (als Zwischenbild) besitzen im allge meinen unterschiedliche Bildqualitäten. Letztere hängen von den Belichtungsbedingungen bei der photographischen Aufnahme ab. Entsprechend gibt es eine Standardqualität (richtige Belichtung) und abweichende Qualitäten (Über- oder Unterbe lichtung). Es wurde nun untersucht, ob die vorliegende Erfindung mit Farbfilmvorlagen unterschiedlicher Qualität (rational) zurechtkommt. Der Versuch wurde daher mit Farbfilmvorlagen unterschiedlicher Dichtebereiche (DR) hinsichtlich der D-Achse durchgeführt.
3) Datenberechnung für die Bestimmung der Farbzerlegungs kurve der X-Achse
Es werden die in Tabelle 1 aufgeführten Formeln verwendet - sie beschreiben die in Fig. 1 gezeigte photographische Eigenschaftskurve. Die auf der D-Achse liegenden Dn-Werte der verschiedenen Farbfilmvorlagen werden darin in auf der X-Achse liegende Xn-Werte umgewandelt. Die Xn-Werte werden wiederum mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1) in Werte für die Farbintensität (y-Werte) umgewandelt.
Die Tonkonversionsformel (1) wurde im übrigen wie folgt
angewendet:
X = Xn - XHn;
yH = 5%, yS = 95%;
γ = 1,00, β = 10- γ = 0,1, α = 1,00; und
k = γ/XSn - XHn.
yH = 5%, yS = 95%;
γ = 1,00, β = 10- γ = 0,1, α = 1,00; und
k = γ/XSn - XHn.
(In der nachstehenden Tabelle 2 (1) ist XHn = 0,4781 und XSn
= 2,2300; hinsichtlich der anderen Werte: siehe Tabelle 2.)
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2:
(1) bis (3) zeigen Daten von überbelichteten (hellen) Farbvorlagen;
(4) bis (7) zeigen Daten von richtig belichteten Vorlagen und
(8) bis (9) zeigen Daten von unterbelichteten (dunklen) Farbvorlagen.
(1) bis (3) zeigen Daten von überbelichteten (hellen) Farbvorlagen;
(4) bis (7) zeigen Daten von richtig belichteten Vorlagen und
(8) bis (9) zeigen Daten von unterbelichteten (dunklen) Farbvorlagen.
4) Farbzerlegungskurve der X-Achse
Die Daten der Tabelle 1 sind in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Horizontalachsen in den Fig. 2 und 3 unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Auf den Vertikalachsen sind die y-Werte gezeigt. Auf der horizon talen Achse der Fig. 2 sind die mit der Lichtintensität korrelierenden Bildwerte gezeigt, auf der horizontalen Achse der Fig. 3 hingegen die Dichtewerte der Farbfilmvorlage. Zum besseren Vergleich werden bei der graphischen Darstellung die Werte für die Lichtintensität und die Dichte (hier 2,5000) dem gleichen Bereich angepaßt. Die angepaßten Werte sind in Tabelle 2 als (Dn →) Dn′, (Xn →) X′ gezeigt. Die Anpassung von Dn → Dn′ in Tabelle 2 (1) erfolgte wie nachstehend:
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Farbtoneigenschaftskurve, d. h. die Farbzerlegungskurve der X-Achse, worin Xn′ und y, wie vorstehend beschrieben, zueinander in Beziehung stehen. Die Fig. 3 zeigt eine Farbzerlegungskurve der D-Achse und beschreibt die Beziehung zwischen Dn′ und y. Dies ist ein Beispiel für die Bestimmung einer konventionellen Farbzer legungskurve.
Die Daten der Tabelle 1 sind in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Horizontalachsen in den Fig. 2 und 3 unterschiedliche Eigenschaften besitzen. Auf den Vertikalachsen sind die y-Werte gezeigt. Auf der horizon talen Achse der Fig. 2 sind die mit der Lichtintensität korrelierenden Bildwerte gezeigt, auf der horizontalen Achse der Fig. 3 hingegen die Dichtewerte der Farbfilmvorlage. Zum besseren Vergleich werden bei der graphischen Darstellung die Werte für die Lichtintensität und die Dichte (hier 2,5000) dem gleichen Bereich angepaßt. Die angepaßten Werte sind in Tabelle 2 als (Dn →) Dn′, (Xn →) X′ gezeigt. Die Anpassung von Dn → Dn′ in Tabelle 2 (1) erfolgte wie nachstehend:
Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Farbtoneigenschaftskurve, d. h. die Farbzerlegungskurve der X-Achse, worin Xn′ und y, wie vorstehend beschrieben, zueinander in Beziehung stehen. Die Fig. 3 zeigt eine Farbzerlegungskurve der D-Achse und beschreibt die Beziehung zwischen Dn′ und y. Dies ist ein Beispiel für die Bestimmung einer konventionellen Farbzer legungskurve.
Den Fig. 2 und 3 ist die erstaunliche Tatsache zu entnehmen,
daß alle Farbzerlegungskurven der X-Achse, wie in Fig. 2
gezeigt, zu einer einzigen identischen Kurve konvergieren
und verschmelzen, selbst wenn sie auf Farbfilmvorlagen
unterschiedlicher Qualität beruhen. Dies ist immer der Fall,
wenn α, yH, yS und γ in der Tonkonversionsformel (2) gleiche
Werte besitzen. Ferner besitzen die mit diesen Farbzer
legungsverfahren hergestellten Farbreproduktionen stets eine
gleiche Tönung. Wie auch immer die Qualität der Vorlage ist,
das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Farbton
eigenschaftskurve (der Farbzerlegungskurve der X-Achse)
ergibt stets eine Farbtoneigenschaftskurve, mit der Repro
duktionen gleichbleibender Qualität, d. h. mit gleicher
Anordnung der y-Werte, herstellbar sind. Ferner kann der
Operator durch eine Änderung der Parameter in der Tonkonver
sionsformel (1), insbesondere durch Änderung des γ-Wertes,
die Form der Farbzerlegungskurve der X-Achse bei der Her
stellung von Reproduktionen mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Repro-Vorrichtung beliebig ändern. D. h., der Operator kann
die Qualität und die Tönung mit Hilfe der Farbzerlegungs
kurve der X-Achse rational handhaben.
Dieses ist mit Farbzerlegungskurven der D-Achse (siehe Fig.
3) nicht möglich, denn die jeweiligen Farbfilmvorlagen
besitzen entsprechend ihrer Qualität jeweils eine eigene
Farbzerlegungskurve. Den Farbzerlegungskurven der D-Achse
kann daher nicht vorab entnommen werden, inwieweit die damit
hergestellten Farbdrucke die gleiche Tönung besitzen. D. h.,
das Verfahren mit Hilfe der konventionellen Farbzerlegungs
kurve der D-Achse besitzt den Nachteil, daß nur nachdem das
Verfahren durchgeführt wurde, es möglich ist, die Qualität
des Endprodukts zu beurteilen.
Dies bedeutet, daß für die Farbzerlegung in der Repro-
Vorrichtung eine besondere Einstellung erforderlich ist. Es
muß aus den verschiedenen Farbzerlegungskurven eine
geeignete ausgewählt werden. Diese gleichlaufende Arbeit
sollte jedoch vor der Einstellung erfolgen. Das bisherige
Verfahren mit Hilfe einer Farbzerlegung der D-Achse erlaubt
daher keine effiziente Durchführung und Handhabung der
Farbkonversion.
Vorrichtung zum Herstellen von Bildern. Es wird nun die
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Reproduk
tionen mit Bezug auf die Fig. 5 bis 10 beschrieben.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm der ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsform der Repro-Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Aufzeichnungsteil
(1) auf, um das von der Vorlage reflektierte bzw. transmit
tierte Licht in die Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) zu
zerlegen und aufzunehmen. Ferner ein Farbzerlegungsteil (2),
um die Ausgangssignale der Aufnahmeeinrichtung (1) in Farb
zerlegungssignale für Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C) und
Schwarz (B) umzuwandeln. Eine Toneinstelleinrichtung (3), um
die Gradation in Form einer entsprechenden Verteilung der
Pixel zu bestimmen und zur Durchführung der Tonkonversion
mit Hilfe der Formel (1). Und ein Ausgangsteil (4), um ein
elektronisches photosensitives Material mit Hilfe eines
Laserstrahls gemäß den Signalen der Toneinstelleinrichtung
(3) zu belichten. Dadurch wird auf einer photosensitiven
Einrichtung (B) ein latentes Bild erzeugt. Dieses Bild wird
in einer Entwicklereinheit (C) entwickelt. Das so erhältl
iche Tonerbild wird dann auf ein Aufzeichnungsblatt trans
feriert und in einer Fixiereinheit fixiert.
Der Transfer und die Fixierung auf dem Aufzeichnungsblatt
kann auf konventionelle Weise erfolgen. D. h. die Tonerbilder
einer jeden Farbe werden mittels photosensitiver Einrich
tungen hergestellt und für jede Farbe der Zusammensetzung in
einer Entwicklereinheit eigens entwickelt. Diese Bilder
werden dann nacheinander auf das Aufzeichnungspapier trans
feriert. Oder es wird für jede Farbe auf einer einzigen
photosensitiven Einrichtung ein latentes Bild erzeugt und
entsprechend auf das Aufzeichnungspapier übertragen. Der
letztere Prozeß wird dann für jede einzelne Farbe wieder
holt. Die Fig. 5 zeigt eine solche Vorrichtung. Der fünf
seitige Spiegel (A) dreht sich mit großer Geschwindigkeit.
Er bildet die Bildinformation auf der photosensitiven
Einrichtung (B) ab und erzeut ein latentes Bild. Das so
erzeigte latente Bild wird dann in einer Entwicklereinheit
(C) entwickelt. Dann wird das Bild mit Hilfe des Transfer
zylinders (D) auf das Aufzeichnungsblatt übertragen.
Die Detektiereinrichtung (1) nimmt das reflektierte bzw.
transmittierte Licht von jeder Stelle der Vorlage (5) mit
Hilfe einer photoelektrischen Transfervorrichtung, wie einem
Photomultiplier, einer als Festkörper ausgebildeten Auf
nahmevorrichtung (CCD), etc., auf. Diese liefert R, G, B
USM-Signale in Form elektrischer Ströme. Letztere werden
dann in einer A/V-Umwandlungseinheit (6) in Spannungssignale
umgewandelt.
Die Farbzerlegungseinheit (2) besitzt einen Logarithmus
verstärker (7), der die Spannungssignale für R, G, B und USM
der Detektiervorrichtung (1) logarithmisch bearbeitet.
Ferner eine Masking-Grundeinheit (BM) (8), die die schwarze
Komponente (K) aus der Dichteinformation separiert. Dieses
Teil trennt ferner die Komponenten für X, M und C vonein
ander. D. h., in der erfindungsgemäßen Repro-Vorrichtung wird
das Objekt für die Reproduktion aufgezeichnet und
gespeichert. Dies erfolgt in einer Vorrichtung zur Aufnahme
der Bildinformation, welche aus einem Photomultiplier oder
einer CCD im Aufnahmeteil (1) besteht. Die Dichtewerte (Dn)
werden in der Farbzerlegungseinrichtung (2) aus der Bild
information des Reproduktionsobjekts gewonnen. Die Dichte
werte (Dn) werden, wie vorstehend beschrieben, für jede
Farbe einzeln ermittelt. Die so bestimmten Dichtewerte (Dn)
werden dann in Bildwerte (yn) unter Verwendung der photo
elektrischen Übertragungseigenschaftskurve der CCD umge
wandelt. Die CCD stellt dabei das Aufzeichnungsmedium dar.
Die Bildwerte (Xn) werden dann in Grundlichtintensitätswerte
(X) umgewandelt. Dieser Prozeß erfolgt mit einer Hardware
oder einer Software (nicht gezeigt). In die Anpaßeinrichtung
(11) kann auch eine Funktion zur Ermittlung der mit der
Lichtintensität korrelierenden Bildwerte (Xn) aus den
Dichtewerten (Dn) integriert sein.
Die Fig. 5 zeigt auch das Teil (10) für die Korrektur der
Farben (CC). Dieses ist ein Teil der Farbzerlegungseinheit
(2). Die Farbkorrektureinheit (10) steuert die Y, M und C-
Komponenten für die jeweiligen Vorlagenfarbe R, G und B
sowie Y, M und C. Das UCR/UCA-Teil (10) besteht aus einem
UCR (Unterfarbenentfernung) oder einem UCA (Unterfarben
zugabe). Diese bestimmen das Verhältnis der drei Komponenten
Y, M und C, um so die schwarze Komponente der Vorlage
darzustellen. Die Y, M, C und K-Komponenten werden in mit
der Lichtintensität korrelierende Bildwerte umgewandelt, um
so die Flächenverhältnisse ye′, me′, ce′ und ke′ zu bestim
men. Diese Flächenverhältnisse werden dann von den Pixel
jeder Komponente in der Gradationssteuereinheit der Farbton
einstelleinrichtung (IMC) eingenommen. Dies erfolgt so auch
bei konventionellen Bildinformationsvorrichtungen. Dann
werden die Werte für ye′, me′, ce′ und ke′ einer inversen
logarithmischen Transformation unterworfen. Die Einstell
einrichtung (11) führt bei dieser Ausführungsform die
Konversion von Y, M, C und K in ye′, me′, ce′ und ke′ durch
und nicht die Einheiten für die Steuerung der Gradation und
für die inverse logarithmische Transformierung. Die
Einstelleinrichtung (11) enthält den Algorithmus für die
Farbtonkonversionsformel (1). Entsprechend wandelt sie Y, M,
C und K mit Hilfe der Tonkonversionsformel (1) in Werte für
ye′, me′, ce′ und ke′ um.
Die Einstelleinrichtung (11) kann beispielsweise ein Mehr
zweckcomputer sein, worin der Algorithmus der Tonkonver
sionsformel (1) als Software gespeichert ist und der ein I/F
(Interface) für die A/D- und D/A-Umwandlung besitzt. Die
Einstelleinrichtung (11) kann auch eine elektrische Schal
tung sein, die als innere Logik diesen Algorithmus enthält.
Die Logik des Algorithmus kann dabei in einem Vielzweck-IC,
einer PAL, einer Gatteranordnung, einem käuflichen IC, etc.,
verwirklicht sein. Der Durchmesser und die Intensität des
Laserstrahls muß, wie vorstehend beschrieben, bei der
Reproduktion der Dichte der Vorlage konstant sein. Die
Anzahl der Pixeleinheiten und ihre Verteilung in einem
Pixelblock, die der Fläche der Halbtonpunkte im photo
mechanischen Verfahren entspricht, werden berechnet. Die
entsprechenden Daten gehen dann in das Verfahren ein.
Die in der Einstelleinrichtung (11) ermittelten Flächenver
hältnisse der Pixel (die Tonintensitätswerte) werden dann in
einen Farbkanalselektor (12) eingegeben. Dort werden sie
bearbeitet und einzeln als Werte für ye′, me′, ce′ und ke′
ausgegeben. Der Ausgang wird dann in einer A/D-Einheit (13)
umgewandelt und in das Ausgangsteil (4) eingespeist. Das
Ausgangsteil (4) weist eine Einheit (14) zur Punktkontrolle
auf, um den Laserstrahl entsprechend den Ausgangswerten der
Toneinstelleinheit (3) zu steuern.
Die Fig. 6 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungs
form der Repro-Vorrichtung. In dieser Vorrichtung wird eine
konventionelle Einheit (7) zur inversen logarithmischen
Transformierung verwendet. Die Werte für ye′, me′, ce′ und
ke′ werden von der Einstelleinrichtung (11) als logarith
mische Werte ausgegeben. Dies erlaubt eine Anwendung der
Tonkonversionsformel (1), da nur ein Teil der konventio
nellen Vorrichtung ausgetauscht werden muß. Das konventio
nelle System kann so mit geringerem Aufwand als bei der
ersten Ausführungsform in ein erfindungsgemäßes umgewandelt
werden.
Die Fig. 7 zeigt eine dritte Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Vorrichtung. In dieser wird eine konventionelle
Gradation der Steuereinheit (IMC) (16) verwendet. Es besteht
aber keine Verbindung zwischen der inversen logarithmischen
Transformiereinrichtung (15) und der Gradationssteuereinheit
(16). Wie bei der zweiten Ausführungsform wird zur Ausgabe
logarithmischer ye′, me′, ce′ und ke′-Werte eine Einstell
einrichtung (11) verwendet. Die Einstelleinrichtung (11)
nimmt die Signale für Y, M, C und K noch vor der Steuer
einheit für die Gradation (16) auf und gibt die umgewandel
ten Werte an die inverse logarithmische Transformiereinheit
(15) ab.
Die Fig. 8 zeigt eine vierte Ausführungsform der Repro-Vor
richtung. Dort werden gleichermaßen eine inverse logarith
mische Transformiereinheit (15) und ein Farbkanalselektor
(12) verwendet, und die Verbindung dazwischen ist unter
brochen. D. h., die Einstelleinrichtung (11) empfängt auch
hier noch vor der Steuereinrichtung für die Gradation (16)
die Signale für Y, M, C und K und ist direkt mit einem
Farbkanalselektor (12) verbunden. Die Werte für ye′, me′,
ce′ und ke′ können somit in gleicher Weise wie bei der
Einstelleinrichtung der ersten Ausführungsform prozessiert
und bestimmt werden. Ähnlich wie bei der dritten Ausfüh
rungsform erlaubt daher eine kleine Änderung der konventio
nellen Vorrichtung die Schaffung eines erfindungsgemäßen
Systems.
Die Fig. 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Repro-Vorrichtung. In dieser ist das konventionelle
Tonumwandlungsteil vollständig durch eine Einstelleinrich
tung (11), die die Tonkonversionsformel (1) durchführt,
ersetzt. Die in den Fig. 5 bis 9 gezeigten Bildherstellungs
einrichtungen sind elektrophotographisch, d. h. ein Laser
strahl erzeugt auf einer photosensitiven, photoleitfähigen
Einrichtung ein elektrostatisches, latentes Bild. Es können
aber auch andere elektrostatische und magnetische Aufzeich
nungsarten o. dgl. verwendet werden, um ein Bild über die
Verteilung der Pixel aufzuzeichnen.
Bei der in Fig. 10 gezeigten elektrostatischen Aufzeichnung
wird ein Aufzeichnungskopf (F) an einem Aufzeichnungsmittel
in räumlicher naher Anordnung oder in Kontakt vorbeigeführt.
Der Aufzeichnungskopf besitzt eine Anzahl von Elektroden,
die senkrecht zur Fahrrichtung des Kopfes (F) angeordnet
sind. Das sich bewegende Aufzeichnungsmittel ist einem Blatt
in der Form ähnlich und ist dielektrisch. Das elektro
statische, latente Bild wird auf dem Aufzeichnungsmittel
durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden des Kopfes
erzeugt. Das Aufzeichnungsmittel (E) weist eine dielek
trische Aufzeichnungsschicht (E1) und eine Trägerschicht
(E2) auf.
Der Aufzeichnungskopf (f) besitzt eine Aufzeichnungselek
trode (f1) und dazu gegenüberliegend eine Kontrollelektrode
(f2). Die Schritte nach dem Aufbringen des Toners auf das so
hergestellte latente Bild bzw. nach der Entwicklung dessel
ben, sind die gleichen wie beim elektrophotographischen
Verfahren. An dem Aufzeichnungskopf (f), an die Anordnung
der Elektroden, wird über die Punktsteuereinheit (14) und
einem Ausgangsteil (4) eine Spannung angelegt. Die Span
nungssignale korrespondieren zu dem aufzunehmenden Bild.
Bei einer magnetischen Aufzeichnung wird ein Zylinder,
dessen Oberfläche mit einem magnetisierbaren Material
beschichtet ist, als Aufzeichnungsmittel verwendet. Das
magnetische Bild wird auf der Oberfläche des sog. Aufzeich
nungsmittels erzeugt, in dem eine den Bildwerten entspre
chende Spannung an dem magnetischen Aufzeichnungskopf ange
legt wird. Diese steht in Kontakt mit der Oberfläche des
Zylinders und wird simultan dazu relativ zur Oberfläche des
Aufnahmekörpers bewegt. Die weiteren Schritte werden genauso
wie beim elektrophotographischen Verfahren durchgeführt. Mit
der Ausnahme, daß der Toner für die Entwicklung des latenten
Bildes, ein magnetisches Material ist.
Die Farbtoneinstelleinheit einer konventionellen Vorrichtung
kann, wie vorstehend beschrieben, mit der erfindungsgemäßen
Tonkonversionsformel (1) nachgerüstet werden. Es sind daher
eine Fusion mit einem anderen Verfahren, die Durchführung
einer Reoptimierung, Hochgeschwindigkeitsoperationen sowie
kompakte Systeme möglich. Dies erhöht das Kosten-Leistungs
verhältnis des Systems.
Die o. g. Einheiten zur Farbzerlegung sind in ihrer Struktur
zu den bisherigen sehr ähnlich. Dennoch kann eine Farbzer
legungseinheit verwendet werden, die kein Farbkorrekturteil
(9) bzw. ein USR/UCA-Teil (10) aufweist, da diese nicht
unbedingt erforderlich sind. Dies beruht auf der Anwendung
der erfindungsgemäßen Tonkonversionsformel (1).
Bei der Beschreibung der Ausführungsformen der erfindungs
gemäßen Repro-Vorrichtung wurden allgemein bekannte Teile
und deren Wirkungen nicht oder nur kurz beschrieben. Es
versteht sich von selbst, daß diese, obwohl sie nicht in
direkter Beziehung zur Erfindung stehen, wie z. B. der
Masking-Effekt für die Unschärfe, der Schärfe-Effekt, etc.,
von der Erfindung mit umfaßt sind.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Herstellen von Reproduktionen mittlerer
Tönung auf einem Aufzeichnungsblatt, wobei von einem auf
einem geeigneten Aufzeichnungsmedium gespeicherten
Zwischenbild die Dichtewerte der einzelnen Pixel der Vorlage
ermittelt und in einer Farbtonanpaßeinrichtung in Signale
für die Bildherstellung umgewandelt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Farbtonanpaßeinrichtung folgende
Schritte aufweist:
- 1) Umwandeln der Dichtewerte (Dn) der einzelnen Pixel der Vorlage in mit der Lichtintensität korrelierende Bildwerte (Xn), die den Dichtewerten (Dn) der jeweiligen Pixel entsprechen, unter Verwendung einer Dichteeigenschaftskurve, die die Beziehung zwischen den Dichtewerte (D) des Aufzeichnungsmediums und den Bildwerten (X) , die mit den von der Vorlage auf das Aufzeichnungsmedium auftreffenden Lichtintensitäten korrelieren, beschreibt;
- 2) Umwandeln der mit den Lichtintensitäten korrelierenden
Bildwerte (Xn) in Werte für die Intensität der Tönung (y-
Werte), wobei zur Anpassung der Tönung die Tonkonversions
formel (1)
eingesetzt ist, worin sind:
X: = (Xn-XHn), d. h. der Grundwert für die Lichtintensität; dieser ist erhältlich durch Subtraktion des Bildwerts (XHn), der mit der Lichtintensität des hellsten Teils der Vorlage korreliert und über die Dichteeigenschaftskurve aus dem Dichtewert (DHn) des entsprechend hellsten Teils (H) der Vorlage bestimmbar ist, vom Bildwert (Xn), der mit der Lichtintensität eines Pixels korreliert und unter Verwendung der Dichteeigenschaftskurve aus dem Dichtewert (Dn) eines willkürlich gewählten Pixels der Vorlage erhältlich ist;
y: der Wert für Intensität der Tönung des Pixels auf der Reproduktion, das dem willkürlich gewählten Pixel der Vorlage entspricht;
XH: der vorab festgesetzte Wert für die Tönung des hellsten Teils (H) der Vorlage;
yS: der vorab festgesetzte Wert für die Tönung des dunkelsten Teils (S) der Vorlage;
α: die Oberflächenreflektanz des Aufzeichnungspapiers für die Reproduktion;
β: der Wert aus β = 10- γ;
k: = γ/(XSn-XHn),
worin XSn der Bildwert (XSn) ist, der mit der Lichtintensität des dunkelsten Teils der Vorlage korreliert und über die Dichteeigenschaftskurve aus dem Dichtewert (DSn) des dunkelsten Teils (S) der Vorlage bestimmbar ist; und
γ: ein willkürlich festgelegter Koeffizient.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reproduktion ein monochromatisches Bild ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reproduktion ein mehrfarbiges Bild ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Laserstrahl auf einer gleichförmig
geladenen, photoleitfähigen Schicht einer Bilderzeugungs
einrichtung ein latentes Bild von der Verteilung der Pixel
erzeugt, das latente Bild mit Toner entwickelbar ist, und
das Bild auf ein Aufzeichnungsblatt transferierbar und
fixierbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Herstellen eines Farbbildes eine
Reihe oder ein Teil der Schritte zur Herstellung eines
latenten Bildes auf einer Bilderzeugungseinrichtung,
Entwicklung desselben durch einen Toner und Transfer
desselben auf ein Aufzeichnungsblatt mit einem Toner
bestimmter Farbe erfolgen, die gleichen Schritte mit einer
anderen oder anderen Farben wiederholbar sind und die Bilder
mit den einzelnen Farben auf das gleiche Aufzeichnungsblatt
positionierbar, transferierbar und fixierbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß an ein oder mehreren Aufzeichnungs
elektroden, die senkrecht zur Fahrrichtung einer zum Auf
zeichnen der Pixel auf das Aufzeichnungsblatt beweglichen
Aufzeichnungseinrichtung angeordnet sind, Spannungen zum
Erzeugen eines latenten elektrostatischen Bildes auf der
elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtung angelegbar sind,
und daß das vormals latente Bild nach der Entwicklung mit
einem Toner auf ein Aufzeichnungsblatt transferierbar und
fixierbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Reproduktion eines Farbbildes eine Reihe oder ein Teil
der Schritte zum Herstellen eines latenten Bildes auf einer
elektrostatischen Aufzeichnungseinrichtungen, Entwickeln
desselben mit einem Toner und Transfer desselben auf ein
Aufzeichnungsblatt mit einem Toner bestimmter Farbe
erfolgen, die gleichen Schritte mit einer oder verbleibenden
anderen Farben wiederholbar sind, und daß die einzelnen
Farbbilder auf das gleiche Aufzeichnungsblatt positionier
bar, transferierbar und fixierbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenbild auf einem Aufzeichnungsmedium, das ein
photographischen Material ist, aufgezeichnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eigenschaftskurve des Aufzeichnungsmediums eine photo
graphische Eigenschaftskurve ist, die die Beziehung zwischen
den Dichtewerten (D) und den Bildwerten (X), die mit den von
der Vorlage auf das Aufzeichnungsmedium fallenden
Lichtintensitäten korrelieren, beschreibt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zwischenbild auf einer photoelektrischen Transfervor
richtung als Aufzeichnungsmedium gespeichert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eigenschaftskurve des Aufzeichnungsmediums eine
photoelektrische Transfereigenschaftskurve ist, die die
Beziehung zwischen den Dichtewerten (D) und den Bildwerten
(X), die mit den von der Vorlage auf das Aufzeichnungsmedium
fallenden Lichtintensitäten korrelieren, beschreibt.
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