Электронно-копировальный прибор Советский патент 1984 года по МПК G03B27/80 

выход первого сумматора через блок привязки уровня видеосигнала, к второму входу которого дополнительно подключен выход регулируемого импульсного усилителя, соединен с модулято-/ ром электронно-лучевой трубки, первый вход дополнительного управляемого усилителя обратной связи подключен к выходу коммутатора режима работы Анализ-печать, управляющий вход к четвертому выходу процессора, синхронизирующий вход - к выходу

синхрогенератора, а выход - к фокусирующему электроду электронно-лучевой трубки, выход узла вычитания соединен с первым входом второго сумматора, а через подключенньй к выходу задатчика порога оптической плотности дифференцирующий усилитель - с вторым входом второго сумматора, к которому подключен выход задатчика порога оптической плотности, и выход второго сумматора соединен с вторым входом аналогового ключа. .

ЭЛЕКТРОННО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий электронно-лучевую трубку, оптически связанную с первой проецирующей системой, канал для размещения негатива, вторую проецирующую систему с каналом для размещения позитива и с первым фотоприем. НИКОМ, связанным через первый логариф матор с первьм входом узла вычитания, к второму входу которого подключен выход второго фотоприемника через второй логариб 1атор, выход узла вычитания подключен к первому входу коммутатора и через коммутатор режима работы Анализ-печать к первому входу управляемого усилителя обратной связи, аналоговый ключ, первый вход которого подключен к выходу синхрогенератора, а выход через амплитудный селектор к первому входу процессора, блок ввода характеристической кривой позитива, выходом подключенный к второму входу процессора, а через коммутатор, подключенный к первому выходу процессора, к входу устройства отображения, второй выход процессора подключен к второму входу коммутатора режима работы Анализ-печать, третий вход процессора подключен к второму входу управляемого усилителя обратной связи, светодиод, оптически связанный с первьм фотоприемником и подключенный к выходу регулируемого импульсного усилителя, экспоненциальный преобразователь, связанный с катодом электронно-лучевой трубки, и блок привязки видеосигнала, при этом процессор, регулируемый импульсный усилитель и управляемый усилитель обратной связи связаны с синхрогенератором, отличающийс я тем, что, с целью повьш1ения качества поэлементной печати на основе предварительного анализа распределения градиентов в изображе;НИИ и расширения функциональных возжожностей, в него дополнительно вне- g дены усилитель-ограничитель, дифференциальный усилитель, дифференцирующий усилитель, дополнительный управляемый усилитель обратной связи, задатчик порога величины оптической плотности, первый и второй сумматоры и генератор сигнала Окошко, при этом второй фотоприемник дополнительно подключен через усилительограничитель к первому входу первого сумматора, к второму входу которого подключен выход генератора сигнала Окошко, связанный с выходом синхрогенератора, к третьему входу первого сумматора подключен выход дифференциального усилителя, первый вход которого соединен с выходом экспоненциального преобразователя, а второй вход - с выходом управляемого усилителя обратной связи, причем

Изобретение относится к технической фотографии, полиграфии, кинематографии, в частности к устройствам поэлементной печати с автоматическим регулированием экспозицией и поэлементным маскированием.

Известен электронно-копировальный прибор, содержащий сканирующий источник света - электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), отклоняющая система которой связана с блоком разверток, последовательно расположенные за ЭЛТ оптическую проецирующую систему, канал для размещения негатива и позитива, фотоприемник, связанный с ЭЛТ через управляемый усилитель обратной связи Щ.

Недостатком прибора является необходимость изготовления оператором нескольких пробных отпечатков при различных значениях коэффициента мае.кирования и различных величинах экс|позиции для получения фотоотпечатков с требуемыми градационными харак теристиками. Однако наличие проб (количество которых зависит от опыта оператора) и субъективного фактора оценки качества изображения резко.снижают производительность труда и качество фотоотпечатков. Маскирование при печати осуществляется путем создания внешней нерезкой яркостной маски на экране ЭЛТ с помощью амплитудной модуляции экспозиции, т.е. изменением яркости сканирующего пятна на элементарных участках негатива. Однако при этом используется обработка нелинейного

яркостного сигнала без его преобразования в линейные сигналы оптической плотности.

5 Наиболее близким к изобретению по технической ЬущНости и достигаемому результату является электроннокопировальный прибор, содержащий ЭЛТ, отклоняющая система которой О связана с блоком разверток, которая оптически связана с первой проецирующей системой, канал для размещения негатива, оптически связанный с ЭЛТ через вторую проецирующую сис5 тему, сватоделительную систему с каналом для размещения позитива и с основным фотоприемником, связанным через основной логарифматор с первым входом вычитателя, к второму

0. входу которого подключен выход опорного фотоприемника через опорный логарифматор, выход вычитателя соединен сГ первым входом коммутатора и через коммутатор режима работы

5 Анализ-печать (в положении Печать) к первому входу управляемого усилителя обратной связи, аналоговый ключ, один вход которого подключен к выходу синхрогенератора,, а выход - через

0 амплитудный селектор к первому входу процессора (содержащего регуляторы величины коэффициента усиления цепи обратной связи и величины экспозиции), второй вход процессора соединен с первым выходом блока ввода характеристической кривой позитива, второй вьгход которого подключен через коммутатор, связанный

с первым выходом процессора, к входу дисплея, второй и третий выходы процессора соединены соответственно с вторым входом коммутатора режима работы Анализ-печать и с вторым входом усилителя обратной связи, светодиод, установленньй у оптического входа основного фотоприемника, подключенного к выходу регулируемого импульсного усилителя, и (экспоненциальный преобразователь, пр этом блок разверток, процессор, регулируемьй импульсный усилитель и управляемый усилитель обратной связи связаны с синхрогенератором.

В известном приборе все преобра- зования производятся с сигналами оптической плотности, когда структура анализируемого изображения совместима с математической структурой системы обработки сигналов, причем оптическая плотность примерно соответствует восприятию яркостной информации зрительным анализатором

Однако известный прибор в режиме Анализ не позволяет определять распределение градиентов (связанное с выявлением контуров изображения), в результате чего не обеспечивается требуемая точность градационной и частотно-контрастной коррекции печатаемого изображения, что снижает дешифровочные свойства получаемых отпечатков. Кроме того, прибор не обеспечивает режим посюжетной печати, возможность управления модуляционной характеристикой ЭЛТ и не компенсирует неравномерность яркости свечения ее экрана по полю в режиме Анализ.

Цель изобретения - -повьшение качества поэлементной печати на основе предварительного анализа распределения градиентов в изображении и расши рение функциональных возможностей.

Для достижения поставленной цели в электронно-копировальный прибор, содержащий электронно-лучевую трубку, оптически связанную с первой проецирующей системой, канал для размещения негатива, вторую проецирующую систему с каналом для размещения позитива и с первым фотоприемником, связанньЫ через первый логарифмат.ор с первым входом узла вычитания, к второму входу которого подключен выход второго фотоприемника через второй логарифматор, выход узла вычитания подключен к первому входу коммутатора и через коммутатор режима работы Анализ-печать к первому входу управляемого усилителя обратной связи, аналоговый ключ, первый вход которого подключен к выходу синхрогенератора, а выход через амплитудный селектор к первому входу процессора, блок ввода характеристической кривой позитива, выходом подключенный к второму входу процессора, а через коммутатор подключенный к первому выходу процессора, к устройства отображения, второй выход процессора подключен к второму входу коммутатора режима работы. Анализ-печать, третий вход процессора подключен к второму входу управляемого усилителя обратной связи, светодиод, оптически связанньй с первым фотоприемником и подключенный к выходу регулируемого I импульсного усилителя, экспоненциальный преобразователь, связанный

с катодом электронно-лучевой трубки, и блок привязки видеосигнала, при этом процессор, регулируемый импульсньй усилитель и управляемьй усилитель обратной связи связаны с синхрогенератором, дополнительно введены усилитель-ограничитель, дифферен- циальньй усилитель, дифференцирующий усилитель, дополнительньй управляемьй усилитель обратной связи, задатчик порога величины оптической плотности, первьй и второй сумматоры и генератор сигнала Окошко, при этом второй фотоприемник дополнительно подключен через усилитель-ограничитель к первому входу первого сумматора, к второму входу которого подключен выход генератора сигнала Окошко, связанньй с выходом синхрогенератора, к третьему входу пер вого сумматора подключен выход дифференциального усилителя, первьй вход которого соединен с выходом экспоненциального преобразователя, а второй вход - с выходом управляемого усилителя обратной связи, причем выход первого сумматора через блок привязки уровня видеосигнала, к второму входу которого дополнительно подключен выход регулируемого импульсного усилителя, соедии- н с модулятором электронно-лучевой трубки, первьй вход дополнительного управляемого усилителя обратной связи подключен к выходу коммутатора режима работы Анализ-печать, управляющий вход - к четвертому выходу процессора, синхронизирующий вход к выходу синхрогенератора, а выход к фокусирующему электроду электронн лучевой трубки, выход узла вычитания соединен с первым входом второго сз мматора, а через подключенный к вькоду задатчика порога оптическо плотности дифференцирующий усилител с вторым входом второго сумматора, к которому подключен выход задатчика порога оптической плотности, и выход второго сумматора соединен с вторым входом аналогового ключа, На чертеже показана функциональная схема прибора. Электронно-копировальный прибор, содержит ЭЛТ 1, отклоняющую систему 2, блок 3 разверток, первую оптичес кую п| оецируиш1ую систему 4, канал 5 негатива, вторую оптическую проецирующую систему 6, светоделительную систему 7, канал 8 позитива, первый фотоприемник 9, первый логарифматор to, оптически прозрачное окно 11, второй фотоприемник 12, второй логари атор 13, узел 14 вычитания, коммутатор 15, дифференцирующий усилитель 16, задатчик 17 порога оп тической плотности, первый сумматор 18, аналоговый ключ 19, амплитудный .селектор 20, процессор 21, блок 22 ввода характеристической кривой поз тива, ком гутатор 23, устройство 24 отображения, регулятор .25 величины ЭКСПОЗИЦИ.И, регулятор 26 величины коэффициента усиления по цепи обратной связи, переключатель 27 рода работ, коммутатор 28 режима работы Анализ-печать, управляемый усилитель 29 обратной связи,дополнител ный управляемый Усилитель 30 обратно

связи, дифф ;ренциалъный усилитель 31., экспоненциальный преобразователь 32, катод 33, модулятор 34, фокусирующий электрод 35 ЭЛТ 1, второй сумматор 36, усаггитель-ограничитель 37, генератор 38 сигнала Окошко с регуляторами 39 координат, регулируемый импульсный усилитель 40, светодиод 41, блок 42 привязки уровня видеосигнала, телетайп и синхрогенератор 43.

ЭЛТ 1, отклонякадая система 2 которой связана с блоком 3 разверности. Выход второго сумматора 36 под ключей через аналоговый ключ 19 с другим входом которого соединен выход синхрогенератора 43, а также амплитудный селектор 20, к первому входу процессора 21 (содержащего регуляторы величины экспозиции 25 и величины коэффициента усиления 26 по цепи обратной связи (маскирования), второй вход процессора 21 соединен с первым выходом блока 22 ввода характеристической кривой позитива, второй выход которого подключен че94имеет оптическую связь через ток, первую проецирующую систему 4, канал 5 негатива, вторую проецирующую систему 6, светоделительную систему 7 с каналом 8 позитива и с фотоприемником 9, вблизи -оптического входа которой установлен световод 41, подключенный к выходу регулируемого импульсного усилителя 40. Выход фотоприемника 9 через первый логарифматор 10 подключен к первому входу узла 14 вычитания, к второму входу которого подключен через второй логарифматор 13 выход второго фотоприемника 12, оптически связанный с экраном ЭЛТ через оптически прозрачное окно 11, расположенное на корпусе колбы трубки 1, Выход второго логарифматора соединен через переключатель 27 (в положении Анализ) и усилитель-ограничитель 37 с одним из входов первого сумматора 18, к другому входу которого подключен выход дифференциального усилителя 31, к другому входу которого через экспоненциальный преобразователь 32 подктаочен катод 33 трубки 1, с модулятором которой через блок 42 привязки уровня видеосигнала соединен выход первого сумматора 18. К второму входу дифференциального усилителя 31 подключен выход управляемого усилителя 29 обратной связи Выход узла 14 вычитания подключен к первому входу коммутатора 23 и к входу коммутатора 28 режима Анализпечать, а также к входу коммутатора 15, первый выход которого подключен к первому входу второго суматора 36, а второй выход через диференцирующий усилитель 16 - к второгу входу второго сумматора 36, при том С вторым входом дифференцируюего усилителя 16 соединен выход атчика 17 порога оптической плотрез коммутатор 23, вход которого связан с первым выходом процессора 21, к входу устройства 24 отображения, а к второму выходу процессора 21 подключен второй вход коммутатоpa 28 режима Анализ-печать, трети выход процессора 21 соединен с вторым входом усилителя 29 обратной связи. Первьй вход дополнительного управляемого усилителя 30 обратной связи подключен дополнительно к вых ду коммутатор1а 28, а второй вход соединен с четвертым выходом процес сора 2Т, причем выход усилителя 30 подключен к фокусирующему электроду 35 ЭЛТ 1. Блок 3 разверток, аналоговый ключ 19, процессор 21, у равляемый усилитель 29, дополнительный управляемый усилитель 30, генератор 38 сигнала Окошко, регулируемый импульсн усилитель 40 подключены к соответствующим выходам синхрогенератора 43, а телетайп и блок 3 разверток связаны с процес сором 21. Электронно-копировальный прибор работает следующим образом. В аппарате осуществляется привяз ка к уровню белого как более стабил него при анализе негатива. При калибровке прибора перед экраном трубки 1 устанавливается негатив 5 с контрольной оптической плотностью равной нулю (плотность вуали). Посл размыкания коммутатора 28 от процес сора 21 производится сканирование негатива 5 через систему 4 пятном постоянной яркости и с постоянной скоростью (при включении трубки 1). Система 4 служит для увеличения раз мера .растра до размера негатива 5. В процессе сканирования часть светового потока отражается вовнутрь колбы трубки 1 и через окно 11 поступает на оптически вход второго фотоприемника 12, с выхода котороi го снимаются электрический сигнал н левой оптической плотности и сигнал неравномерности свечения экрана, ко рые используются в режимах Калибро Анализ и Печать. В режиме Калибровка видеосигнал неравномерности свечения с выхо да фотоприемника 12 через логарифматор 13 поступает на вход узла 14 вычитания, а другая часть светового потока от экрана трубки 1 через сис тему 4 и негатив 5 с нулевой оптической плотностью, вторую систему 6 и светоделительную систему 7 поступает на вход фотоприемника 9, выход которого через логарифматор 10 связан с другим входом узла 14 вычитания . Сигнал на выходе логари4я 1атора 10 пропорционален величине нулевой оптической плотности. Светодиод 41, установленный в непосредственной близости от оптического входа фотоприемника 9, подключен к выходу регулируемого (по амплитуде) импульсного усилителя 40, вход которого соединен с выходом синхрогенератора 43. Усилитель 40 предназначен для калибровки амплитуды импульса напряжения заданной длительности на световоде 41, который включается во время обратного хода строчной развертки импульсами гашения трубки 1. Соответствующая осциллограмма этих импульсов вьгоодится с выхода узла 14 вычитания через коммутатор 23 на экран устройства 24 отображе;ния при этом амплитуда иютульсов устанавливается равной амплитуде сигнала нулевой оптической плотности контрольного негатива 5. Далее прибор переводится в режим Анализ При этом перед экраном трубки 1 устанавливаются исходный негатив 5 и позитив 8. Коммутатор 28 и переключатель 27 устанавливаются в положение Анализ. Производится сканирование анализируемого негатива (при включенных трубке 1 и блоке 3 разверток) пятном с постоянными яркостью., скоростью и апертурой. В процессе анализа необходимо учитьшать неравномерность фона (спад освещенности к краю строки). В последующем режиме Печать она автоматически компенсируется при использовании сигнала фотоприемника 12 и цепи обратной связи, которая в данном режиме (Анализ) выключена. Сигнал неравномерности свечения после логарифматора 12 вычитается из текущего видеосигнала негативйого изображения в узле 14, который служит для компенсации неравномерности в режиме Печать. В режиме Анализ компенсация фона осуществляется за счет введения отрицательной обратной связи по виеосигналу, снимаемому с фотоприемника 12 (цепь из последовательно включенных переключателя 27, усилителя-ограничителя 37 и первого сумматора 18). Верхняя часть сигнала неравномерности снимается с выхода усилителя-ограничителя 37, величина нижнего ограничителя устанавливается для каждой трубки отдельно и может колебаться в завис1Ф1ости от экземпляра. Скомпенсированный таким образом световой поток от трубки 1 сканирует исходньш негатив 5j часть светового потока через систему 6 и светоделительную систему 7 отводится на оптический вход фотоприемника 9 (сканирующее пятно модулируется только сигналом компенсации неравномерности фона), С выхода узла 14 снимается текущий видеосигнал оптической плотности анализируемого негатива 5, которьш в режиме Анализ поступает на первый вход коммутатора 15. Последний по командам процессора 21 последовательно подключает выход узла 14 к входам второго сумматора 36 и дифференцирующего усилителя 16, о;ричем к второму входу усилителя 16 подключен задатчик 17 порога оптической плотности. Уровень дифференцирования усилителем 16 определяется задатчиком 17, На основании вычисленной процессором гистограммы градиентов оператор производит оценку частотных характеристик анализируе™ МОго негативного изображения. С использованием гистограммы градиентов процессор 21 вычисляет необходимую величину апертуры пятна сканирования при поэлементной печати

С выхода второго сумматора 36 видеосигналы оптической плотности и сигналы градиента оптической плотности последовательно подключаются к первому входу аналогового ключа 19, второй вход которого соединен с выходом синхрогенератора 43, при этом аналоговый ключ 19 фиксирует амплитудные значения поступающих синалов в моменты времени, определяем импульсами напряжения, поступающими от синхрогенератора 43, т„е. ключ 19 ограничивает объем поступающей иформации о негативном изображении. С его выхода амплитудно-модулированные импульсы поступают в амплитуный селектор 20, где они распределяются (в зависимости от сигналов

оптических плотностей и градиентов) по 2к;-каналам запоминающего устройства (не показано) процессора 21, в котором производится подсчет числа этих импульсов. Следовательно в запоминающей части процессора 21 ;формируются две гистограммы: оптических плотностей и градиентов анализируемого негатива 5. Через коммутатор 23 эти гистограммы выводятся на экран устройства 24 отображения.

К третьему входу коммутатора 23 подк,гпочен выход блока 22 ввода характеристической кривой позитива 8, причем она выводится на экран и одновременно заносится через второй вход процессора 21 в запоминающее устройство (не показано). Данная кривая на экране отображает вычисленную процессором 21 светочувствитяльность и коэффициент контрастности, при этом данные выводятся на печать телетайпа„ Оператор, наб/шдая на экране 24 распределение оптических плотностей негатива к их градиентов, а также их положение на оси оптических плотностей, вид характеристической кривой позитива 8 и ее положение относительно оси экспозиций, регуляторами 17, 25 и 26 задает смещение и наклон характеристической кривой, а также видоизменяет гистограммы; а через телетайп задает величину сканирующей апертуры и анализирует ее влияние на гистограмму градиентов.

Смещение характеристической кривой по оси экспозиций определяет время экспонирования при сканировани изменение наклона кривой соответствует изменению контрастности, изменение и сдвиг гистограммы градиентов - глубине проводимой частотноконтрастной коррекции печатаемого изображения. На основании полученных данных получзлт распределения оптических плотностей и градиентов в негативе 5 с учетом порога дифференцирования, апертуры сканирования, при этом функциональный преобразователь (не показан) процессора 21 производит преобразование гистограмм плотностей и градиентов будущего изображения на позитиве 8, которые выводятся на экран через коммутатор 23 Смоделированные в процессоре 21 кривые показывают распределение плотностей и градиентов позитивHoro фотоотпечатка до его фактического получения. Значения коэффициента маскирования, величины экспозиции, порога дифференцирования и апертуры сканирования фиксируются и используются в режиме Печать. В данном режиме устанавливается позитив 8, включается трубка 1, при этом процессор 21 в соответствии с установленными параметрами моделирования управляет временем экспозиции через 5лок 3 разверток и отклоняющую систему 2 и циклом маскирования в соответствии с установленным коэффициентом маскирования через управляемый усилитель 29, дифференциальный усилитель 31, первый сумматор 18, блок 42 привязк уровня видеосигнала, а на основании установленной величины, сканирующей апертзгры изменяет величину апертзпры через дополнительный усилитель 30 на фокусирующий электрод 35 труб ки 1. Второй вход блока 42 привязки ур ня видеосигнала подключен также к выходз управляемого импульсного уси лителя 40, с выхода которого снимае ся зфовень привязки, соответствующи уровню белого и установленный в реж ме калибровки. К третьему входу сум матора 18 подключен выход генератора 38 сигнала Окошко, который посредством регуляторов 39 координат задает размер печатающего растра, т,е. вьвделяет участок печатаемого негатива 5. Выход блока 42 привязки уровня подключен к модулятору 34 трубки 1, катод 33 котброй через экспоненциал ный преобразователь 32 соединен с вторым входом дифференциального уси лителя 31. Такое включение усилителя 31 и преобразователя 32 предна начено для линеаризации модуляционной характеристики трубки, поскольку известно, что яркость L свечения экрана пропорциональна току луча, который пропорционален току катода 0ц L-al ako-Ix 5 , где а - коэффициент эффективности люминофора; 0 коэффициент, определяемый конструкцией прожектора трубки. Ток катода связан с модулирующ1 м напряжением DH, зависимостью вида где 1( - коэффициент пропорциональности . jf - показатель степени. Таким образом, передаточная характеристика сигнал-свет трубки является существенно нелинейной; величина У лежит в пределах 2,3 3,5 и может изменяться не только от одного экземпляра трубки к другому, но и в пределах одной и той же модуляционной характеристики трубки. Поскольку в видеоканале все операции производятся с логари ированными видеосигналами оптической плотности, устройство линеаризации модуляционной характеристики должно обеспечивать и экспоненциальное преобразование видеосигнала в яркость свечения экрана трубки 1. Для этого выходной усилитель прибора выполнен в виде дифференциального усилителя 31, к первому входу которого подключен выход управляемого усилителя 29, а к второму входу катод 33 трубки 1. Выход усилителя 31 через первый сумматор 18 соединен с модулятором 34 трубки 1. Подобное включение трубки 1, усилителя 31 и экспоненциального преобразователя 32 можно представить в виде усилителя с отрицательной обратной связью, напряжение которой снимается с преобразователя 32, включенно го в цепь катода 33 и определяющего коэффициент, обратной связи. Коэффициент усиления усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, при достаточно большом собственном коэффициенте усиления усилителя обратно пропорционален коэффициенту обратной связи. Таким образом, при включении в цепь обратной связи элемента с определенной зависимостью напряжения от тока устройство модуляции, кроме линеаризации модуляционной характеристики, осуществляет обратное функциональное преобразование, т.е. при использовании элемента с логарифмической зависимостью схема производит экспоненциальное преобразование. 13 Следовательно, включение преобраэователя 32 в цепь обратной связи позволяет корректировать и целена11255941правленно изменять градационную характеристику, трубки в режиме печать .