Электронно-копировальный прибор Советский патент 1982 года по МПК G03B27/80 

( ) ЭЛЕКТРОННО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к фотографи в частности к устройствам для фотографической печати с автоматическим ре гулированием экспозиции. Известны электронно-копировальные приборы, состоящие из электронно-лучевой трубки (ЭЛТ ), отклоняющая система которой связана с блоком разверток, последовательно расположенны на ЭЛТ оптической проецирующей системы, прикладного стекла для размещения негатива и позитивного фотомат риала, фотоэлектронного умножителя, связанного с ЭЛТ через усили-тель обратной связи. Маскирование при печати на этих приборах осуществляется путем создания нерезкой яркостной маски с помощью амплитудной модуляции экспозиции, т.е. изменением яркости сканиру ющего пятна в элементарных участках негатива l . Недостатком таких приборов является необходимость изготовления оператором нескольких пробных фотоотпечатков при различных значениях коэффициента маскирования и различных значениях экспозиции для получения фотоотпечатка с заданными градационными характеристиками. При этом количество проб зависит от опыта оператора, а точность определения величины коэффициента маскирования и величины экспозиции определяется на основе субъективной оценки полученного изображения на лучшем (субъективно ) отпечатке. Наличие проб и субъективного фактора оценки изображения снижает производительность труда и не обеспечивает получение отпечатков с заданными градационными характеристиками, в результате чего снижаются фотографическое качество изображения, полнота и достоверность его дешифрирования. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электронно-копировальный прибор, содер3898жащий ЭЛТ, отклоняющая система которой связана с блоком разверток, расположенное за ЭЛТ прикладное стекло для размещения негатива, который оптически связан через светоделительную систему и оптическую проецирующую систему с экраном для размещения позитивного фотоматериала, фотоэлектронный умножитель, оптически связанный со светоделительной системой, а электрически через последовательно соединенные логарифмический преобразователь, аналоговый ключ и амплитудный селектор - с первым входом анализатора-оптимизатора с регуляторами обратной связи и в ремени выдержки, первый выход анализатора-оптимизатора подключен к первому входу усилителя обратной связи, ко второму входу которого подключен переключатель рода работы Печать - анализ а второй выход анализатора-оптимизатора подклю чен к первому входу коммутатора, выход которого связан с графическим дисплеем, а второй вход - с первым вы ходом блока построения характеристической кривой позитивного фотоматериала, второй выход которого подключен ко второму входу анализатора-оптимизатора, третий вход которого связан с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого подключен к аналоговому ключу, а третий - к блоку разверток 21. Однако при выполнении фотопечати с маскированием параметры частотноконтрастной коррекции зависят от степени нерезкости и контраста, применяе мой маски. На этих электронно-копировальных приборах степень нерезкости маски определяется размерами сканирующего пятна, а кантрастность маски - величиной коэффициента обратной связи. Степень нерезкости и уровень коэффициента обратной связи взаимосвязаны. Так, например, уменьшение размера сканирующего пятна (нерезкости маски ) позволяет повысить коэффициент обратной связи (контраст маски ), а увеличение размеров сканирующего пятна (нерезкости маски ) требует снижения Коэффициента обратной связи (контраста маски ). При фотопечати с высококонтр.астных негативов на этих электронно-копировальных приборах возникает необходимость максимального увеличения коэффициента обратной связи, что ведет к нарушению оптимально го соотношения между нерезкостью и контрастом маски. При этом на фотоотпечатках, полученных при таких .параметрах печати, возникают нежелательные искажения в виде ложных контуров подчеркивания границ площадных объектов, размеры которых превышают пятно сканирования. На маскированном отпечатке края темных деталей изображения передаются с повышенной плотно стью, а менее плотные участки фона, граничащие с деталью, получаются более светлыми. Для светлой детали на темном фоне получается обратный эффект. В результате снижаются фотографическое качество и дешифровочные свойства полученных снимков. Кроме того, такие электронно-копировальные приборы не позволяют выполнять в процессе печати оптимальную частотноконтрастную коррекцию фотоизображения с учетом нелинейности фотографичёско,го процесса воспроизведения и процесса зрительного восприятия деталей изображения с высокой пространственной частотой. Цель изобретения - повышение качества фотоизображения. Поставленная цель достигается тем, что в электронно-копировальном приборе, содержащем ЭЛТ , отклоняющая система которой связана с блоком разверток, расположенное за ЭЛТ прикладное стекло для размещения негатива, который оптически связан через светоделительную систему- и оптическую проекционную систему с экраном для размещения позитивного фотоматериала, фотоэлектронный умножитель, оптически связанный со светоделительной системой, а электрически через последовательно соединенные логарифмический преобразователь, аналоговый ключ и амплитудный селектор - с первым входом анализатора-оптимизатора с регуляторами обратной связи и времени выдержки, первый выход анализатора-оптимизатора подключен к первому входу усилителя обратной связи, ко второму входу которогоподключен переключатель рода работы Печать - анализ, а второй выход анализатора-оптимизатора подключен к первому входу коммутатора, выход которого связан с графическим дисплеем, а второй вход - с первым выходом блока построения характеристической кривой позитивного фотоматериала, второй выход которого подключен ко второму входу анализатора-оптимизатора, третий вход которого связан с первым выходом син хрогенератора, второй выход которого подключен к аналоговому ключу, а тре тий - к блоку разверток, введены экспоненциальный усилитель, блок временной модуляции, второй и третий коммутаторы и инвертор, причем переключатель рода работы Печать - анализ соединен с выходом логарифмирующего преобразователя, а выход усилителя обратной связи, подключен ко входу экспоненциального усилителя, выходом связанного с первым входами второго и третьего коммутаторов, вто рые входы которых подключены к четвертому выходу синхрогенератора, пер вый выход второго коммутатора подключен к фокусирующему электроду ЭЛТ а второй выход подключен к фокусирующему электроду ЭЛТ через инвертор, первый выход третьего коммутатора подключен к модулятору ЭЛТ, а второй выход через блок временной модуляции подключен к блоку разверток, третьи входы второго и третьего коммутаторо связаны соответственно с третьим и четвертым выходами анализатора-опти мизатора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 приведен приме анализируемых оператором функций на экране графического дисплея при опре делении процесса анализа. Электронно-копировальный прибор содержит сканирующий источник света ЭЛТ 1 (возможно применение сканирующего луча лазера ), отклоняющую систе му 2, блок 3 разверток, прикладное стекло 4 для размещения негатива 5 тоделительную систему 6, проекцирующую систему 7, экран 8 для размещения позитивного фотоматериала 9, фотоэлектронный умножитель 10, логариф мический преобразователь 11, аналого вый ключ 12, амплитудный селектор 13 анализатор-оптимизатор 14, усилитель 15 обратной связи, первый коммутатор 16, графический дисплей 17, блок 18 построения характеристической кривой позитивного фотоматериала 9. синхрогенератор 19. переключатель 20 рода работы Печать - анализ, регулятор 21 величины коэффициента обратной связи, регулятор 22 величины экспозиции, экспоненциальный усилитель 23, второй коммутатор 24, третий коммутатор 25. инвертор 2б, блок 27 временной модуляции. Электронно-копировальный прибор работает следующим образом. Вначале определяется необходимая величина коэффициента маскирования и необходимая величина экспозиции для получения отпечатка с зaдaнны 1 градационными характеристиками. Для этого на прикладное сто-кпо 4 устанавливается негатив 5, переключатель 20 Печать-анализ устанавливается в положение анализ, включается ЭЛТ 1 и блок 3 разверток, выполняется сканирование негативного изображения бегущим пятном постоянной яркости с минимальной апертурой и с постоянной скоростью. Часть светового потока, прошедшего через негатив 5, отводится светоделительной системой 6 на фотоэлектронный умножитель 10, с выхода которого электрический сигнал, пропорциональный прозрачностям негатива 5. поступает на логарифмический преобразователь 11, преобразующий его в сигнал оптической плотности, который поступает на вход аналогового ключа 12, где фиксируются его амплитудные значения в моменты .времени, определяемые импульсами напряжения, поступающими на второй вход аналогового ключа 12 от синхрогенератора 19Назначение аналогового ключа - ограничить объем поступающей информации, т.е. выполнить статистическую выборку с объемом, определяемым частотой управляющих импульсов напряжения синхрогенератора 13- С выхода аналогового ключа 12 амплитудно модулированные импульсы подаются на амплитудный селекатор 13, где электрические сигналы оптической плотности измеряются на амплитуде и в соответствии с измеренной амплитудой распределяются по каналам запоминающего устройства анализатора-оптимизатора k, где ведется подсчет их числа. Таким образом, в запоминающей части устройства 14 формируется гистограмма распределения оптических плотностей негатива. Через коммутатор 1б данная гистограмма выводится на экран графического дисплея 17. Ко второму входу коммутатора 16 подключен блок 18 построения характеристической кривой позитивного фотоматериала 9- Полученная кривая выводится через коммутатор 16 на экран графического дисплея 17 и одновременно на второй вход анализатора-оптимиатора 14, где регистрируется в запопинающем устройстве. Характеристическая кривая в запоминающем устройстве анализатора-оптимизатора Ц и из экране дисплея 17 занимает свое положение в соответствии со светочувствитель- 5 ностью позитивного фотоматериала 9. Оператор, наблюдая на экране дисплея характер распределения оптических . плотностей N(D) негатива 5 (кривая 1, фиг. 2 ) и положение на оси опти- О ческих плoJнocтeй Оц, а также вид характеристической кривой позитивного фотоматериала D( g Н) и ее положение на оси экспозиций (кривая 2 ), регулятором 21 величины коэффициента 15 обратной связи через функциональный преобразователь анализатора-оптимизатора 1t изменяет и моделирует гисто - рамму распределения оптических плотностей маскируемого изображения негатива (кривая 1 ), а регулятором 22 величины экспозиции через функциональ ный преобразователь анализатора-олтимизатора 14 задает смещение характеристической кривой по оси экспозиций (кривая 2 ). Смещение характеристической кривой по оси экспозиций определяет время сканирования (экспозицию ) при печати с негатива. На основании полученных данных смоделированного распределения оптических плотностей маскированного негатива (кривая 1 ) и с учетом характеристической кривой (кривая 2 ) функциональный преобразователь анали затора-оптимизатора 1t выполняет пре образование распределения оптических плотностей негатива 5 в распределени оптических плотностей на будущем позитивном отпечатке N(py) (кривая З) которое выводится на экран дисплея 1 Вид гистограммы распределения плот:ностей на позитивном отпечатке (кривая 3 и З) определяется положением регуляторов 21 обратной связи регуля тора 22 величины экспозиции, что соответствует задаваемому маскированию, а также виду и сдвигу характеристической кривой позитивного фотоматериала 9- Смоделированная в анализаторе-оптимизаторе 14 кривая распределения оптических плотностей позитива (кривая 3 ) дает оператору апр орные данные о градационных характеристиках отпечатке до его получения Найденные значения величины коэффициента маскирования и величины экспозиции фиксируются анализаторомоптимизатором k, который на основании выбранного значения коэффициента маскирования определяет апертуру пятна сканирования, т.е. необходимую нерезкость маски.

На электронно-копировальном приборе может быть выполнена печать при сканировании негатива пятном с постоянной апертурой, величина которой определяется анализатором-оптимизатором в соответствии с выбранной величиной коэффициента маскирования, при сканировании пятном с переменной апертурой для проведения частотноконтрастной коррекции изображения. предназначенного для последующего визуального (субъективного ) анализа или для последующего объективного анализа путем микрофотометрирования. При Печати пятном с постоянной апертурой с анализатора-оптимизатора k через второй коммутатор 2k на фокусирующий электрод ЭЛТ 1 подается соответствующий постоянный электрический сигнал, величина которого определяет апертуру пятна сканирования. При печати пятном с переменной для проведения частотно-контрастной коррекции изображений, предназначенных для последующего визуального анализа, апертура сканирующего пятна увеличивается в соответствии с увеличением оптической плотности анализируемых элементарных участков негатива 5Такой режим печати позволяет увеличить контрастность мелких деталей в тенях изображения. При таком режиме печати анализатор-оптимизатор 14 определяет диапазон изменения апертуры пятна сканирования в соответствии с коэффициентом маскирования и диапазоном оптичес1сих плотностей позитивного отпечатка (кривая 3 ). Изменение апертуры пятна сканирования выполняется по сигналу с усилителя 15 обратной связи, связанного через экспоненциальный усилитель 23, выход которого связан через второй коммутатор 24 с фокусирующим электродом ЭЛТ 1, а величина яркости сканирующего пятна задается также по сигналам с усилителя 15 обратной связи через экспоненциальный усилитель 23 и-третий коммутатор 25, связанный с модулятором ЭЛТ 1. Кроме того, маскирование высококонтрастных негативов может быть выполнено по сигналам с усилителя 15 обратной связи через 9898 экспоненциальный усилитель 23 и третий коммутатор 25, связанный с блоком 27 временной модуляции, который управляет блоком 3 разверток. В этом случае в зависимости от величины плотности анализируемого элементарного участка негатива изменяется скорость сканирования. Для выполнения частотно-контрастной коррекции изображений, предназначенных для объективного ана лиза, а также для улучшения передачи мелких деталей в светах и тенях изображения изменение величины апертуры сканирующего пятна происходит относительно среднего значения оптической плотности позитивного отпечатка, определяемой анализаторомоптимизатором по гистограмме распределения оптических плотностей позитивного отпечатка (кривая 3 ). При этом в процессе печати по сигналу обратной связи через второй коммутатор 2, связанный с фокусирующим эле тродом ЭЛТ 1, происходит увеличение апертуры пятна сканирования при возрастании оптических плотностей элементарных участков негатива до некоторого значения, соответствующего среднему значению оптической плотности позитивного отпечатка (кривая 3 ). а для оптических плотностей превышающих значение оптической плот ности негатива, соответствующей сред ней оптической плотности позитивного отпечатка, происходит уменьшение апертуры сканирующего пятна с увеличением оптической плотности элементарного участка негатива, при этом по электрическому сигналу с анализатора-оптимизатора 1 второй коммутатор 2k переключает управляющий электрический сигнал величиной апертуры на вход инвертора 2б, .который свя.зан с фокусирующим электродом ЭЛТ 1. После выполнения анализа негатива и определения величины коэффициен та обратной связи и величины экспозиции в процессе печати с переменной апертурой пятна сканирования или с постоянной апертурой, но отличающийся от апертуры пятна сканирования, которым выполнялся анализ негатива, могут измениться параметры гистограм мы распределения оптических плотностей позитива (кривая 3 ). Для исключения этого перед печатью необходимо выполнить контроль, при котором анслиз выполняется при переводе пе10реключателя 20 рода работы в положё ние Печать. При этом сканирование , негатива 5 выполняется в соответствии с параметрами, определенными для получения отпечатки с заданными градационными характеристиками и определенной частотно-контрастной коррекцией. Наблюдая характер распределения оптических плотностей позитива N(0) (кривая 3) ) на экране дисплея 17, оператор может провес .-и корректировку необходимых параметров печати. Для повышения качества маскирования электрические сигналы, соответствующие прозрачностям негатива 5, логарифмируются в блоке 11 и поступают через переключатель 20 рода работы Печать - анализ на вход усилителя 15 обратной связи, с выхода которого для модуляции луча ЭЛТ 1 сигналы поступают через экспоненциальный усилитель 23. Для синхронной работы второй коммутатор и третий коммутатор 25 подключены к синхрогенератору 19. Предлагаемый электронно-копировальный прибор позволяет на основе объективной оценки градационных характеристик исходного негатива, сенситометрических свойств позитивного фотоматериала предварительного получить гистограмму распределения оптических плотностей будущего позитивного отпечатка, по которой могут быть априорно определены его градационные характеристики. При этом установленный коэффициент маскирования является исходным параметром для автомати-i ческого определения степени нерезкости маски (величины апертуры пятна сканирования ). Кроме того прибор позволяет при печати выполнить маскирование маской с переменными параметрами нерезкости, что обеспечивает проработку мелких деталей изображения ,.. для последующего субъективного или объективного анализа фотоснимков. Формула изобретения Электронно-копировальный прибор, содержащий ЭЛТ, отклоняющая система которой связана с блоком разверток, расположенное за ЭЛТ прикладное стекло для размещения негатива, который оптически связан через светоделительную систему и оптическую проекционную систему с экраном для размещения позитивного фотоматериала, фотоэлектронный умножитель, оптически связан ный со светоделительной системой, а электрически через последовательно соединенные логарифмический преобразователь, аналоговый ключ и амплитудный селектор - с первым входом анализатора-оптимизатора с регуляторами обратной связи и времени выдержки первый выход анализатора-оптимизатор подключен к первому входу усилителя обратной связи, ко второму входу которого подключен переключатель рода работы Печать - анализ, а второй выход анализатора - оптимизатора подключен к первому входу коммутатора, выход которого связан с графичес ким диском, а второй вход - с первым выходом блока построения характеристической кривой позитивного фотомате риала, второй выход которого подключен ко второму входу анализатора-оптимизатора, третий вход которого связан с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого подклю чен к аналоговому ключу, а третий к блоку разверток, отли чающ и и с я тем, что, с целью повышения качества фотоизображения, в него 89 введены экспоненциальный усилитель, блок временной модуляции, второй и третий комутаторы и инвертор, причем переключатель рода работы Печать анализ соединен с выходом логарифмирующего преобразователя, а выход усилителя обратной связи подключен ко входу экспоненциального усилителя, выходом связанного с первыми входами второго и третьего коммутаторов, вторые входы которых подключены к четвертому выходу синхрогенератора, первый выход второго коммутатора подключен к фокусирующему электроду ЭЛТ, а второй выход подключен к фокусирующему электроду ЭЛТ через инвертор, первый выход третьего коммутатора подключен к модулятору ЭЛТ, а второй выход через блок временной модуляции подключен кблоку разверток,третьи входы второго и третьего коммутаторов связаны соответственно с третьим и четвертым выходами анализатора-оптимизатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Photoqrammetniс 1 ngiпеегing and Remote Sensing № 10, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 271 015/1 8-10, кл. G 03 В 27/78, 1979 (прототип).

J С

()

9

/Vpftj