DE3304241C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Bildsignalen eines zu reproduzierenden Originalbildes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus der DE- OS 30 24 126 bekannt. Hierbei ist ein Trommelabtaster mit Farbtrenneinrichtungen, sowie Photosensoren offenbart, wobei ein "unscharfes" Signal über einen separaten Kanal generiert wird.

Aus der US-PS 41 28 850 ist darüber hinaus ein Abtastver­ fahren für eine auf einer Trommel aufgespannte Vorlage mit­ tels eines Photodetektorfeldes bekannt. Die Ausgangssignale dieses Photodetektorfeldes werden hierbei in einem Filter verarbeitet.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß die von den bekann­ ten Trommelabtastern her bekannten Photosensoren bzw. Photodetektoren durch CCD-Sensorzeilen ersetzt werden, um mittels einer Parallelabtastung die Abtastzeit zu verringern, wobei der Kern der Erfindung darin liegt, diese CCD-Sensorzeilen so anzuordnen, daß eine zusätz­ liche Ableitung des vom Trommelabtaster nach der DE-OS 30 24 126 her bekannten unscharfen Signals möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Merkmalskombination gelöst. Eine Weiterbildung dieser Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen darin, daß die Abtast-Geschwindigkeit für die Bildsignale gesteigert werden kann, ohne daß die Umlaufgeschwindigkeit des Originalbildzylinders und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Auswertelogik er­ höht werden müssen. Insbesondere kann bei der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung auf die Anwendung von Photover­ stärkern verzichtet werden. Zur Aufnahme der Bildsignale werden Festkörpersensoren wie Dioden und CCD-Schaltkreise verwendet, die kleiner und leichter als die bekannten Photoverstärker sind.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 die Seitenansicht eines Abtastkopfes in schematischer Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig. 2 die Positionen der abtastenden Abtast-Bildelemente, wie sie mittels der in Fig. 1 dargestellten Festkör­ persensorzeilen abgetastet werden;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel zur Abtastoperation an sich;

Fig. 4 die Seitenansicht eines Abtastkopfes in schematischer Darstellung zur Erläuterung einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Vorrichtung.

Die in Fig. 1 gezeigte schematische Ansicht einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung dient der Erläuterung des Prinzips der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Originalbild ist auf einen Originalbildzylinder 1 aufgezogen. Es wird mittels eines Lichtstrahls abgetastet, der eine Mehrzahl von bei­ spielsweise sechs einander benachbarten Abtastlinien umfaßt. Damit werden entsprechend den sechs Abtastlinien Abbildungen von sechs Mikrobildelementen des abgetasteten Orginalbildes auf eine Festkörpersensorzeile 8 projiziert, und zwar mittels einer Abtastlinse 2, eines zweifarbigen Spiegels 3 und eines grünen (G) Farbtrennfilters 5. Das Bildsignal des grünen Farbtrennfilters, das jeder Abtastlinie entspricht, wird gleichzeitig erfaßt.

Andererseits wird jede Abbildung der den jeweiligen Abtast­ linien entsprechenden abzutastenden Mikrobildelemente die im Lichtstrahl enthalten sind und am zweifarbigen Spiegel 3 reflektiert werden auf die Festkörpersensorzeilen 9 und 10 projiziert, und zwar mittels eines zweifarbigen Spiegels 4, eine roten (R) Farbtrennfilters 6 und eines blauen (B) Farbtrennfilters 7. Somit wird entsprechend den jewei­ ligen Abtastlinien jedes Farbtrennsignal für rot (R) und blau (B) gleichzeitig erfaßt.

Die Anzahl der Festkörpersensoren in der Festkörpersensor­ zeile 8 ist - entsprechend der ausgezogenen Linie an der Pfeilspitze - größer als die Anzahl der Festkörpersensoren in den anderen Festkörpersensorzeilen 9 und 10; weiterhin sind die Festkörpersensoren der Festkörpersensorzeile 8 so angeordnet, daß sie Abtast-Bildelementen entsprechende Bildsignale aufnehmen können. Diese Abtast-Bildelemente sind - verglichen mit jenen, die durch die Festkörpersensoren abgetastet werden, welche in den Festkörpersensorzeilen 9 und 10 enthalten sind - etwas zur Haupt-Abtastrichtung Y hin verschoben.

In Fig. 2 ist ein Beispiel der Positions-Zuordnung jedes der Bildelemente des auf die Festkörpersensorzeilen 8, 9 und 10 projizierten Originalbildes dargestellt, und zwar für den Fall, daß die vier Abtastlinien entsprechenden Bild­ signale gleichzeitig ausgelesen werden. Die Festkörpersensor­ zeilen 8, 9, 10 sind derart angeordnet, daß jedes der auf die Festkörpersensorzeilen 9 und 10 projizierten Bildelemente - verglichen mit jedem der auf die Festkörpersensorzeile 8 projizierten Bildelemente - um ein Bildelement aus der Haupt-Abtastrichtung Y verschoben sind.

Fig. 2 zeigt außerdem die Steigung P der Abtastlinien, sowie einen Zwischenraum Q zwischen dem auf der Festkörpersensor­ zeile 8 projizierten Bildelement und jenen auf die Festkörper­ sensorzeile 9 und 10 projizierten Bildelementen. Die Anzahl der Festkörpersensoren einer der Festkörpersensorzeilen 8, 9 und 10 ist größer als die Anzahl der Festkörpersensoren der anderen Festkörpersensorzeilen, um jedes der Farbtrenn­ signale zu erhalten; die Anordnung dieser einen Festkörper­ sensorzeile ist etwas zur Haupt-Abtastrichtung Y des Origi­ nalbildes hin verschoben, um die Einzelheiten des Original­ bildes durch digitale Verarbeitung der Bildsignale hervor­ heben bzw. verstärken zu können.

Jedes in den jeweiligen Festkörpersensorzeilen 8, 9 und 10 erfaßte Farbtrenn-Bildsignal wird in der Reihenfolge der Bildelemente zwischengespeichert, beispielsweise in einer Anzahl von Pufferspeichern. Im Falle des in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiels sind mindestens drei Pufferspeicher vorgesehen, die mit jedem der Festkörpersen­ soren verbunden sind, die ihrerseits die jeweiligen Festkör­ persensorzeilen 8, 9 und 10 bilden.

Die Abtast-Bildelemente der Originalbildsignale werden durch jede der Festkörpersensorzeilen 8, 9 und 10 ausgelesen; die Abtast-Bildelemente von denen entsprechende Bildsignale in den jeweiligen Pufferspeicher eingeschrieben werden, die mit jedem der Festkörpersensoren der Festkörpersensor­ zeilen 8, 9 und 10 verbunden sind, sind von einem rechtecki­ gen Rahmen 11 umgeben, der in Fig. 3 als stark ausgezogene Linie dargestellt ist.

Im folgenden soll die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform erläutert werden, wobei der Einfachheit halber zueinander rechtwinklig angeordnete Koordinaten verwenden werden. Hier­ bei ist die Haupt-Abtastrichtung des Originalbildes die Y-Achse, während die Unter-Abtastrichtung die X-Achse ist. Jedes der Bildelemente ist durch einen Koordinatenwert (X, Y) bestimmt.

Gemäß der Darstellung nach Fig. 3 sind das Farbtrenn-Bildsi­ gnal für rot (R) und das Farbtrenn-Bildsignal für blau (B) entsprechender Bildelemente durch Koordinatenwerte (2, 2), (3, 2), (4, 2) und (5, 2) bestimmt und sie werden mittels der Festkörpersensorzeile 9 bzw. 10 ausgelesen; dementspre­ chend wird jedes der Farbtrennsignale das mit jedem Bildele­ ment korrespondiert vorher durch die Festkörpersensorzeile 8 ausgelesen. Das Farbtrenn-Bildsignal für gelb (G) das jedem der genannten Bildelemente entspricht, die zuvor in einem Pufferspeicher eingeschrieben wurden, wird aus dem vorbestimmten Pufferspeicher ausgelesen. Sodann wird das Farbtrenn-Bildsignal für gelb der letzten Stufe eines Farb­ rechners eingespeist, und zwar zusammen mit den Farbtrenn- Bildsignalen für rot und blau. Auf diese Weise werden die bekannten normalen Funktionen eines Farbscanners wie die Farbkorrektur, Gradationskorrektur usw. durchgeführt.

Es ist auch möglich, die Farbtrennung von Bildsignalen ent­ sprechend jeder der Abtastlinien dadurch auszuführen, daß sowohl in der Vorstufe, als auch in der Endstufe des Farb­ rechners Schalteinrichtungen vorgesehen sind, die wie jene der vier Abtastlinien arbeiten.

Ferner lassen sich Einzelheiten des Originalbildes auch dadurch hervorheben, daß das Bild digital unter Anwendung eines zweiten Differential-Operators verarbeitet wird.

Wird beispielsweise ein Verstärkungssignal für ein Detail entsprechend dem in Fig. 3 schraffiert gezeichneten Bildele­ ment (2, 2) gewünscht, so läßt sich ein Original-Signal zur Verstärkung dieses Details dadurch erzeugen, daß ein Wert des Achtfachen des Farbtrenn-Bildsignalwertes des Bild­ elementes (2, 2) für gelb (G) von der Summe der Farbtrenn- Bildsignalwerte für gelb (G) der acht Bildelemente (1, 1), (1, 2), (1, 3), (2, 3), (3, 3), (3, 2), (3, 1) und (2, 1) abgezogen wird, die in der Nachbarschaft des Bildelements (2, 2) liegen. In gleicher Weise lassen sich auch Original- Signale zur Verstärkung von Details entsprechend den Bildele­ menten (3, 2), (4, 2) und (5, 2) generieren.

Um bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Ver­ stärkungssignal für ein Detail zu erzeugen, muß jede der Festkörpersensorzeilen derart angeordnet werden, daß das durch die Festkörpersensorzeile 8 abgetastete Bildelement relativ zu jenen Bildelementen, die gleichzeitig mittels der anderen Festkörpersensorzeile 9 und 10 abgestastet werden etwas zur Haupt-Abtastrichtung Y auf dem Originalbild hin verschoben wird. Ein Pufferspeicher muß mit jedem der Fest­ körpersensoren verbunden sein, die die jeweilige Festkörper­ sensorzeile bilden.

Bei dem in Fig. 4 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird ein solcher Pufferspeicher verwendet. Hier besteht eine Festkörpersensor-Anordnung 12 für das Farbtrenn-Bildsignal für gelb (g) (vergleiche die von der Pfeilspitze angezeigte Linie) aus einer Mehrzahl von Festkörpersensorzeilen, die zur Erzeugung des Detail-Verstärkungssignals notwendig sind. Gemäß dem obigen Aufbau werden die Funktionen zum Auslesen der den vier Abtastlinien entsprechenden Farbtrenn­ signale und die Funktionen zum Generieren des Detail-Ver­ stärkungssignals gleichzeitig ausgeführt.

Der Einfachheit halber ist daher die vorbeschriebene Aus­ führungsform als Beispiel benutzt worden, gemäß dem Bildsi­ gnale entsprechend den acht Bildelementen in der Nachbarschaft eines markierten Bildelements zur Generierung eines Detail- Verstärkungssignals verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, Bildsignale zu verwenden, die mit 24 oder mehr als 24 Abtast-Bildelementen im Bereich eines markierten Abtast-Bildelements korrespondieren. In der Praxis ist somit ein Fall wie der letztgenannte zu bevorzugen.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist für jedes Abtast-Bildelement eine Festkörpersensorzeile vorgesehen. Es läßt sich jedoch auch eine Mehrzahl von beispielsweise 2 bis 4 Festkörperzeilen pro Abtast-Bildschar verwen­ den. Es ist auch möglich, eine Mehrzahl von Festkörpersensor­ zeilen nicht nur für das Farbtrenn-Bildsignal für gelb (G), sondern auch für das Farbtrenn-Bildsignal für rot (R) vorzu­ sehen. Die Anzahl der hierbei erzeugten "unscharfen Signale" kann somit frei gewählt werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Gewinnung von Bildsignalen eines zu reproduzierenden Originalbildes, bei der

• 1. das Originalbild auf einem Rotationszylinder (1) fixiert wird,
• 2. das Originalbild mittels eines einzigen Objek­ tivs abgetastet wird, das dem Rotationszylinder (1) gegenüber angeordnet ist, der sich in Haupt-Abtastrichtung (Y) dreht, und zwar mit vorgegebener Drehzahl und bei gleichzeitiger Bewegung des Objektivs längs einer Unter-Ab­ tastrichtung (X),
• 3. ein Abbild eines Bildelements des Originalbil­ des auf Bildempfangs-Einrichtungen (8, 9, 10; 12, 9, 10) projiziert wird, die hinter Farbentrennungsfiltern (5, 6, 7) für grün (G), rot (R), blau (B) angeordnet sind und bei der
• 4. die projizierten Abbilder photoelektrisch in Bildsignale umgewandelt werden,

dadurch gekennzeichnet,

• 5. daß die Bildempfangs-Einrichtungen (8, 9, 10; 12, 9, 10) aus Festkörpersensorzeilen in Unter-Abtastrichtung (x) bestehen,
• 6. daß die Anzahl der Bildelemente für eine Farbe bezogen auf die Unter-Abtast­ richtung (X) um mindestens ein Bildelement größer ist als jene für die beiden anderen Farben, und
• 7. daß auf die Sensorzeile der einen Farbe Bildelemente abgebildet werden, die bezogen auf die Haupt-Abtastrichtung (Y) um wenigstens ein Bildelement gegenüber den Bildelementen für die Sensorzeilen (9, 10) der anderen Farben verschoben sind.

2. Vorrichtung zur Gewinnung von Bildsignalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Farbe eine Mehr­ zahl, beispielsweise drei Festkörpersensorzeilen (12) vorgesehen sind (Fig. 4).