DE3016978A1

DE3016978A1 - Schaerfebetonungsverfahren und -vorrichtung zur verwendung in einem bildreproduktionsgeraet

Info

Publication number: DE3016978A1
Application number: DE19803016978
Authority: DE
Inventors: Yasuaki Araki; Hitomi Atoji; Atsuro Hirata; Masuo Kunisawa
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1979-05-02
Filing date: 1980-05-02
Publication date: 1980-11-20
Also published as: FR2455762A1; GB2050747A; IL59976A; IT8021697V0; JPS6142262B2; GB2050747B; DE3016978C2; US4335407A; IL59976A0; IT8021758A0; JPS55146451A; FR2455762B1; IT1130348B

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schärfebetonungsverfahren und eine Schärfebetonungsvorrichtung, wie sie in Bildreproduktionsgeräten, etwa bei einem elektronischen Farbauszieher, beispielsweise einem Farbscanner, einem Farbfaksimile oder einem Farbbildröhrenmonitor verwendet werden.

Bei herkömmlichen Bildreproduktionsgeräten, etwa elektronischen Farbausziehern wurde zur Verbesserung ihres Auflösungsvermögens bzw. der Schärfe des reproduzierten Bildes eine elektrooptische unscharfe Maskierung oder Differenzmaskierung, oder eine elektronische Konturver-Stärkung oder Versteilerung verwendet.

Solche Verfahren können das Auflösungsvermögen bzw. die Schärfe soweit verbessern, daß sich eine scharfe und klare Reproduktion gewinnen läßt. Diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß dabei die gesamte Bildfläche, auch die flachen Abschnitte ohne Bildfeinheiten gleichermaßen verbessert und damit betont werden, mit der Folge, daß das Korn der Bildvorlage hervorgehoben wird, was zu rauhen Reproduktionen führt.

Neuerdings kommt es oft vor, daß in einem Farbauszieher zur Erzeugung des reproduzierten Bildes ein 35 mm Film zwischen einige Male und zwanzigmal vergrößert wird. Dabei wird zur Aufrechterhaltung der Schärfe der Bildvorlage die Größe der Hauptblende zur Gewinnung des Hauptsignals abhängig von der für das Reproduktionsbild gewünschten Vergrößerung verringert. Daher wird im allgemeinen die Blendengröße zu ungefähr 10 Mikron festgelegt.

Andererseits beträgt auch die Korngröße des Bildvorlagefilms ungefähr 10 Mikron, was bedeutet, daß Teilchen von 10 Mikron auch im flachen Teil des Bildvorlagefilms verteilt erscheinen.

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Dementsprechend führt das Korn beim Abtasten der Bildvorlage zu Schwankungen des Werts des gewonnenen Hauptsignals. Beim Verstärken des Hauptsignals in der Schärfebetonungsschaltung des Farbausziehers betont die Schärfebetonungsschaltung mit ihrem großen Verstärkungsfaktor das Korn des Films, mit dem Ergebnis einer rauhen Reproduktion auch in den flachen, kontrastlosen, Abschnitten.

Zur Beseitigung der Korneinflüsse wird ein Schärfebetonungssignal auf einem bestimmten Kappwert abgeschnitten, und die abgeschnittenen Projektionswerte des Schärfebetonungssignals werden zur Hervorhebung der die Feinheiten bzw. Details aufweisenden Abschnitte der Bildvorlage zum Hauptsignal addiert. Dabei werden jedoch große Detailabschnitte übermäßig betont, während kleine Detailabschnitte, deren Werte geringer als der bestimmte Abschneidwert sind, überhaupt nicht betont werden.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung eines Schärfebetonungsverfahrens und einer Schärfebetonungsvorrichtung zur Verwendung in einem Bildreproduktionsgerät, die frei von obigen Nachteilen sind, eine getreue Bildreproduktion gewährleisten und stabil sowie zuverlässig sind.

Hierzu schlägt die Erfindung ein Schärfebetonungsverfahren zur Anwendung mit einem Bildreproduktionsgerät, bei welchem eine Bildvorlage zur Gewinnung eines Hauptsignals und eines unscharfen Signals photoelektrisch abgetastet wird, vor, nach welchem aus dem Hauptsignal und dem unscharfen Signal ein Schärfebetonungssignal erzeugt wird, Schärfebetonungskomponenten aus dem Schärfebetonungssignal abhängig von der Rnderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals abgenommen werden und die abgenommenen Schärfebetonungskomponenten zum Hauptsignal in seinen entsprechenden Abschnitten addiert werden.

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Ferner schlägt die Erfindung hierzu eine Schärfebetonungsvorrichtung für ein Bildreproduktionsgerät, bei welchem eine Bildvorlage zur Gewinnung eines Hauptsignals und eines unscharfen Signals photoelektrisch abgetastet wird,vor, welche eine Schärfebetonungssignalschaltung, welche ein Schärfebetonungssignal aus dem Hauptsignal und dem unscharfen Signal erzeugt, eine Schärfebetoriungskomponentenabnahmeschaltung, welche Schärfebetonungskomponenten aus dem Schärfebetonungssignal abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals abnimmt, und eine Zusammensetzungsschaltung, welche die abgenommenen Schärfebetonungskomponenten zum Hauptsignal in seinen entsprechenden Abschnitten addiert, umfaßt.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt

Fig. 1 eine Haupt- und eine Zusatzblendenöffnung zur Gewinnung eines Hauptsignals und eines unscharfen Signals, die beim Schärfebetonungsverfahren ge

mäß der Erfindung verwendet werden,

Fig. 2 eine vergrößerte Teildraufsicht einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren abzutastenden BiIdvorlage,

Fig. 3 das Hauptsignal und das unscharfe Signal, wie

sie durch die Haupt- und die Zusatzblendenöffnung der Fig. 1 gewonnen werden, 30

Fig. 4 eine im Schärfebetonungsverfahren gemäß der Erfindung verwendete Schärfebetonungsvorrichtung, und

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Fig. 5 verschiedene in der Schärfebetonungsvorrichtung der Fig. 4 erscheinende Signale.

Fig. 1 zeigt eine Hauptblendenöffnung 1 und eine Zusatzblendenöffnung 2, wobei letztere eine Öffnungsfläche hat, die mehrere Male größer als die Blendenöffnung 1 ist. Wenn eine Bildvorlage 3 gemäß Fig. 2 mit einem dunklen Abschnitt 3a in der Mitte und hellen Abschnitten 3b an den Seiten über die beiden Blendenöffnungen 1 und 2 von links nach rechts in Fig. 2 abgetastet wird, erhält man ein Hauptsignal Sm und ein unscharfes Signal Ssub, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind. In den Fign. 2 und 3 bezeichnen X-j und X2 die Grenzen zwischen dem dunklen Abschnitt 3a und den hellen Abschnitten 3b der Bildvorlage 3.

Wie in Fig. 3a gezeigt, schwankt das Hauptsignal Sm selbst im flachen Abschnitt ohne Bildfeinheiten, wie sie mit Ausnahme der Grenzen X₁ und X₂, die Bildfeinheiten aufweisen, vorliegen, etwas, weil die öffnunnsabmessunaen der Hauptblendenöffnung 1 ungefähr gleich den Abmessungen des Korns des Bildvorlagefilms 3 sind.

Das unscharfe Signal Ssub unterliegt, wie in Fig. 3b gezeigt, kaum Einflüssen des Korns der Bildvorlage 3, weil die Öffnungsabmessungen der Zusatzblendenöffnung 2 größer als diejenigen des Korns der Bildvorlage 3 sind, so daß der Wert des unscharfen Signals Ssub in den kontrastlosen bzw. flachen Abschnitten ohne Feinheiten nahezu konstant ist und nur an den die Feinheiten aufweisenden Grenzen X-j und X₂ sich ändert, wobei die Veränderung mäßiger ist als diejenige des Hauptsignals S_m.

Fig. 4 zeigt eine Schärfebetonungsvorrichtung gemäß der Erfindung. Das Hauptsignal Sm und das unscharfe Signal Ssub werden auf die Anschlüsse 5 und 6 der Schärfebetonungsvorrichtung gegeben.

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Die Schärfebetonungsvorrichtung umfaßt eine Differenzabsolutwertschaltung 7 herkömmlichen Typs mit zwei Verstärkern A1 und A2 sowie zwei zwischen diesen verschalteten Dioden D1 und D2; eine Verzögerungsschaltung 8; eine Abschneidwerterzeugungsschaltung 9 mit einem Verstärker A3, einer über einen veränderbaren Widerstand VR1 mit dessen positivem Anschluß verbundenen Spannungsquelle 10 und einer Diode D3; eine Subtrahierschaltung 11 mit einem Verstärker A4; eine Positivhalbwellen-Gleichrichterschaltung 12 mit einem Verstärker A5 und einer damit verbundenen Diode D4; eine Negativhalbwellen-Gleichrichterschaltung 13 mit einem Verstärker A6 und einer damit verbundenen Diode D5; eine Addierschaltung 14 mit einem Verstärker A7; und eine Addierschaltung 15 mit einem Verstärker A8. Die in dieser Ausführungsform verwendeten Verstärker sind Operationsverstärker.

Das in Fig. 5b gezeigte unscharfe Signal Ssub, welches das gleiche Signal wie in Fig. 3b ist, wird über den Anschluß 6 auf den positiven Eingang des Verstärkers A1 der Differenzabsolutwertschaltung 7 und auf die Verzögerungsschaltung 8 gegeben. Das in der Verzögerungsschaltung 8 verzögerte unscharfe Signal wird dann auf den negativen Anschluß bd des Verstärkers A1 gegeben. Das verzögerte unscharfe Signal Ssub¹ ist in Fig. 5 bd gezeigt. Die Differenzabsolutwertschaltung 7 subtrahiert die beiden unscharfen Signale Ssub und Ssub¹ voneinander und gibt ein Signal aus, das dem Absolutwert der Differenz zwischen den beiden unscharfen Signalen Ssub und Ssub¹ entspricht. Wenn die Verstärkungen der beiden Verstärker A1 und A2 der Differenzabsolutwertschaltung 7 genügend groß eingestellt werden, erhält man das in Fig. 5c gezeigte Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung c der Schaltung In Fig. 5c bezeichnet Va einen Sättigungsausgangswert der Schaltung 7.

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Das Ausgangssignal gemäß Fig. 5c der Schaltung 7 wird auf den negativen Eingang des Verstärkers A3 der Abschneidwerterzeugungsschaltung 9 gegeben. Die Schaltung 9 gibt ein Signal einer durch den veränderbaren Widerstand VR1 eingestellten bestimmten Spannung Vb aus, wenn das Ausgangssignal der Schaltung 7 kleiner als die Spannung Vb ist, und ein Null-Signal, wenn das Ausgangssignal der Schaltung 7 größer als die Spannung Vb ist. Ein Abschneidsignal auf der Ausgangsleitung d der Schaltung 9 ist in Fig. 5d gezeigt.

Das Hauptsignal Sm am Anschluß 5 und das unscharfe Signal Ssub am Anschluß 6 werden auf den positiven bzw. negativen Eingang des Verstärkers A4 der Subtrahierschaltung 11 gegeben, die die beiden Eingangssignale voneinander subtrahiert und ein unscharfes Maskiersignal, das in Fig. 5e gezeigt ist, auf ihrer Ausgangsleitung e ausgibt. Dieses unscharfe Maskiersignal ist eine Art eines Schärfebetonungssignals.

Wie in Fig. 5e deutlich zu sehen, ändert sich der Wert des unscharfen Maskiersignals der Schaltung 11 auch in den flachen detaillosen Abschnitten etwas. Wenn das unscharfe Maskiersignal direkt zum Hauptsignal Sm addiert wird, werden daher, wie oben beschrieben, die Korneinflüsse verstärkt.

Zur Überwindung dieses Problems wird im vorliegenden Fall das unscharfe Maskiersignal in positive und negative Komponenten zerlegt, von denen jede unter Verwendung des Abschneid- bzw. Kappsignals geschnitten wird, um die Kleinwertschwankungen des Hauptsignals, wie etwa in den flachen Abschnitten als Folge des Korns der Bildvorlage, zu beseitigen. Das heißt, das unscharfe Maskiersignal der Fig. 5e wird auf die positiven Anschlüsse der Verstärker A5 und A6 der Positivhalbwellengleichrichterschaltung 12 und Negativhalbwellengleichrichterschaltung

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13 gegeben, während das Kappsignal der Fig. 5d über einen veränderbaren Widerstand VR2, der den Ausgangswert des Kappsignals einstellt, auf den negativen Anschluß des Verstärkers A5 und den positiven Anschluß des Verstärkers A6 gegeben wird.

Sowohl die positive als auch die negative Komponente des unscharfen Maskiersignals der Fig. 5e wird durch das Kappsignal der Fig. 5d gekappt, womit man ein Positivkomponenten- bzw. Negativkomponentensignal, wie es in Fig. 5f bzw. 5g gezeigt ist, auf der Ausgangsleitung f bzw. g der Positivhalbwellengleichrichterschaltung 12 bzw. der Negativhalbwellengleichrichterschaltung 13 erhält. Das Positivkomponentensignal und das Negativkomponentensignal der Fign. 5f und 5g werden auf den positiven Anschluß des Verstärkers A7 der Addierschaltung 14 gegeben, welche die beiden Komponentensignale addiert und ein korrigiertes unscharfes Maskiersignal, das in Fig. 5h gezeigt ist, auf seiner Ausgangsleitung h ausgibt.

Das korrigierte unscharfe Maskiersignal der Fig. 5h, welches ebenfalls eine Art eines Schärfebetonungssignals ist, wird über einen veränderbaren Widerstand VR3 zusammen mit dem Hauptsignal Sm auf den positiven Anschluß des Verstärkers A8 der Addierschaltung 15 gegeben. Der veränderbare Widerstand VR3 stellt den Ausgangswert des korrigierten unscharfen Maskiersignals der Fig. 5h ein. Die Schaltung 15 addiert in ihr die beiden Signale und gibt auf ihrer Ausgangsleitung i ein in Fig. 5i gezeigtes Bildsignal aus, dessen Schärfe betont ist. Das entstandene Bildsignal wird auf eine (nicht gezeigte) Bildreproduktionsmaschine gegeben, wo eine klare und scharfe Reproduktion erzeugt werden kann.

Obwohl bei dieser Ausführungsform das unscharfe Signal durch Verwendung einer Zusatzblende mit größerer öffnung als die dor Hauptblendei gewonnen wird, kann jedoch auch das

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unscharfe Signal aus dem durch die Hauptblende verlaufenden Licht ohne Verwendung der Zusatzblende erzeugt werden, beispielsweise indem das Licht an einer nicht im Brenn- bzw. Schnittpunkt befindlichen Stelle abgenommen wird oder dergleichen.

Gemäß der Erfindung kann der Schärfebetonungseffekt mit dem Kappsignal gesteuert werden, beispielsweise wird, wenn die Schwankunrjshöhe bzw. -geschwindigkeit des unscharfen Signals aerinq ist, die Verstärkung einer Schaltung zur unscharfen Maskierung oder einer Versteilerungsschaltung durch das Kappsignal vermindert, oder der Kappwert des Kappsignals wird so angehoben, daß der Schärfebetonungseffekt vermindert wird, oder es erfolgt eine solche Steuerung nicht, wenn die Schwankungshöhe bzw. -geschwindigkeit des unscharfen Signals groß genug ist. Bei der vorliegenden Aus führ ungs form kann die Addierschaltung 14 so durch das Kappsignal· gesteuert werden, daß der Wert des korrigierten unscharfen Maskiersignals der Fig. 5h verändert wird.

Wenn die Schärfebetonung des Bildsignals durch Versteuerung oder Konturverstärkung durchgeführt wird, kann die Erfindung so angewandt werden, daß die Schärfe nur in den Detäilabschnitten unter Ausschluß der flachen Abschnitte ohne Details bzw. Bildfeinheiten betont wird.

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Leerseite

Claims

WILHELMS & KILIAN DH. ROLF CE. WILHΓΞLMS DH. HELMUT KiLIAN OLlHl L£5THAC:.OE 0 8OOO MÜNCHEN ΘΟ KID OM (OUiI) <7 ΛΊ 73" Tfl.LX i>? 31 O7 (w.'p-U) "Il Ll-Ci(AI^ME; 1-"AIHAfJ.'! 1.1'1INCHKfJ P 996 Dainippon Screen Seizo Kabushiki Kaisha Kyoto Japan Schärfebetonungsverfahren und -vorrichtuna zur Verwendung in einem Bildreproduktionsgerät Priorität: 2. Mai 1979 - JAPAN - Nr. 54-53507 PATENTANSPRÜCHE

1. Schärfebetonungsverfahren für die Bildreproduktion, bei welchem eine Bildvorlage zur Gewinnung eines Hauptsignals und eines unscharfen Signals photoelektrisch abgetastet wird, gekennzeichnet durch das Herstellen eines Schärfebetonungssignals aus dem Hauptsignal und dem unscharfen Signal; das Abnehmen von Schärfebetonungskomponenten aus dem Schärfebetonungssignal, abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals; und das Addieren der abgenommenen Schärfebetonungskomponenten zum Hauptsignal in seinen entsprechenden Abschnitten.

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2. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet , daß das Schärfebetonungssignal durch Subtrahieren des unscharfen Signals vom Hauptsignal gewonnen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die A'nderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals aus einem dem Absolutwert ." r Differenz zwischen dem unscharfen Signal und einem verzögerten unscharfen Signal entsprechenden Signal ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abnahmewert der Schärfebetonungskomponenten des Betonungssignals abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals verändert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem dem Absolutwert der Differenz zwischen dem unscharfen Signal und dem verzögerten unscharfen Signal entsprechenden Signal durch Errichten des Abnahmewerts der Schärfebetonungskomponenten Abschneidsignal gewonnen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Schärfebetonungskomponenten aus positiven und negativen Komponenten bestehen und daß die positiven Komponenten durch Subtrahieren des Abschneidsignals vom Schärfebetonungssignal und die negativen Komponenten durch Addieren des Abschneidsignals zum Schärfebetonungssignal gewonnen werden.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangswerte der Schärfebetonungskomponenten durch das Abschneidsignal gesteuert werden.

8. Schärfebetonungsvorrichtung für ein Bildreproduktionsgerät, bei welchem zur Gewinnung eines Hauptsignals und eines unscharfen Signals eine Bildvorlage photoelektronisch abgetastet wird, gekennzeichnet durch eine Schärfebetonungssignalschaltung, welche ein Schärfebetonungssignal aus dem Hauptsignal und dem unscharfen Signal erzeugt; eine Schärfebetonungskomponentenabnahmeschaltung, welche Schärfebetonungskomponenten aus dem Schärfebetonungssignal abhängig von der Änderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals abnimmt; und eine Zusammensetzungsschaltung, welche die abgenommenen Schärfebetonungskomponenten in dessen entsprechenden Abschnitten zum Hauptsignal addiert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Schärfebetonungssignalschaltung eine Subtrahierschaltung (11) ist, welche zur Gewinnung des Schärfebetonungssignals das unscharfe Signal vom Hauptsignal subtrahiert.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeich net durch eine Differenzabsolutwertschaltung (7), welche die Änderungsgeschwindigkeit des unscharfen Signals aus einem Signal nachweist, das dem Absolutwert der Differenz zwischen dem unscharfen Signal und einem verzögerten unscharfen Signal entspricht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Pegelerrichtungsschaltung (9), welche den Abnahmepegel der Schärfebetonungskomponenten

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des Schärfebetonungssignals abhängig von der Änderungsge-r schwindigkeit des unscharfen Signals verändert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Pegelerrichtungsschaltung ein Abschneidsignal ausgibt, das aus dem dem Absolutwert der Differenz zwischen dem unscharfen Signal und dem verzögerten unscharfen Signal entsprechenden Signal durch Errichten des Abnahmepegels der Schärfebetonungskomponenten gewonnen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Schärfebetonungskomponentenabnahmeschaltung einen Positivhalbwellengleichrichter (12), der zur Gewinnung positiver Schärfebetonungskomponenten das Abschneidsignal vom Schärfebetonungssignal abzieht, und einen Negativhalbwellengleichrichter (13), der zur Gewinnung negativer Schärfebetonungskomponenten das Abschneidsignal zum Schärfebetonungssignal addiert, umfaßt, wobei die positiven und negativen Schärfebetonungskomponenten die Schärfebetonungskomponenten ausmachen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Schärfebetonungskbmponen- tenabnahmeschaltung so gesteuert ist, daß die Ausgangspegel der Schärfebetonungskomponenten mit dem Abschneidsignal variieren.

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