DE1797412B2 - Verfahren zum aufzeichnen der durch abtasten von zu reproduzierenden halbtonbildvorlagen gewonnenen, quantisierten und ggf. digitalisierten bildsignale - Google Patents

Description

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, 20 elektronischen Digitalspeicher, insbesondere einen dadurch gekennzeichnet, daß den Bildsignalspan- Kernspeicher eingegeben, und die Geschwindigkeit, nungen vor dem Quantisieren eine Wechselspan- mit der dieser Speicher beim Aufzeichnen abgefragt nung überlagert wird, deren Amplitude wenig- wird, bestimmt den Reproduktionsmaßstab. Dabei stens annähernd gleich einer halben Quantenstufe muß das Verhältnis zwischen den Vorschubgeschwin- und deren Frequenz disharmonisch zu der Folge- 35 digkeiten des Abtast- und Aufzeiclinungsorgans gleich frequenz des Quantisierungstaktes gewählt ist. dem Verhältnis zwischen Abfrage- und Einspeiche-

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- rungsgeschwindigkeit sein. Zu diesem Zweck verwenkennzeichnet, daß den Bildsignalspannungen eine det man als Vorschubmotor beispielsweise einen Syn-Wechselspa„,iung überlagert wird, deren Frequenz chronmotor, dem man eine Speisespannung zuführt, mindestens ein Viertel der Taktfolgefrequenz be- 30 deren Frequenz zusammen mit dem Abfraeetakt aus trägt. einer gemeinsamen Mutterfrequenz durch geeignete

5. Verfahren nach den A-Sprüchen 3 und 4, Frequenzteilung abgeleitet ist.

dadurch gekennzeichnet, daß als Überlagerungs- Bei Trommelmaschinen hat die elektronische Maßspannung eine dreieckförmige Wechselspannung Stabsänderung gegenüber einer mechanischen Maßverwendet wird. 35 stabsänderuiig durch Änderung derTromrr.eldrehzahl

6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, oder des Trommeldurchmessers den Vorzug, daß sie dadurch gekennzeichnet, daß als Überlagerungs- durch einfache Schalterbetä. i^ung die Einstellung spannung eine sägezahnförmige Wechselspannung fast jedes beliebigen Maßstabes ermöglicht und somit verwendet wird. komplizierte Übersetzungsgetriebe und die Lagerhal-

7. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 6, da- 40 tung eines Sortiments von Trommeln mit verschiededurch gekennzeichnet, daß die Quantenstufen ge- nen Durchmessern vermeidet.

maß der bekannten physiologischen Empfindlich- Bei der Aufzeichnung quantisierter Bildsignale erkeitskurve mit zunehmender Schwärzung größer geben sich jedoch gewisse Schwierigkeiten hinsichtbemessen werden und daß auch die Amplitude Hch der Wiedergabequalität, da ja alle die Farbdichteder Überlagerungsspannung mit zunehmender 45 werte fehlen, die zwischen zwei Quantenwerten lie-Schwärzung vergrößert wild. gen, und da man sich, um die Kapazität des als Zwischenspeicher dienenden Kernspeichers in noch vertretbaren Grenzen zu halten, auf eine verhältnismäßig

grobe Stufung beschränken muß. Das Fehlen der

50 Zwisclicnwerte äußert sich bei strukturarmen Bildpartien, also bei Flächen, in denen sich die Farbdichte nur allmählich ändert, in scharf gegeneinander

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auf- abgesetzten äquidensitiven Zonen oder Inseln, die Zeichnen der durch Abtasten von zu reproduzieren- beim Betrachten des Bildes störend wirken,
den Halbtonbildvorlagen gewonnenen, quantisicrten 55 Die Erfindung ermöglicht eine praktisch völlige und gegebenenfalls digitalisierten Bildsignale. Beseitigung dieses Wiedergabefehlers, ohne daß eine Die Aufzeichnung eines Halbtonbildes mit der feinere Quantenstufung und die damit verbundene gleichen Bildqualität, welche die zu reproduzierende Vergrößerung der Speicherkapazität erforderlich ist. Bildvorlage aufweist, bietet keine grundsätzlichen Erfindungsgemäß werden zur Erzielung von Biid-Schwierigkeiten, sofern die bei der Abtastung der 60 partien mit Dichtewerten, die zwischen zwei Quanten-Vorlage gewonnenen Bildinformationen (Helligkeits- werten liegen, innerhalb dieser Bildpartien in stasignale) unmittelbar, d. h. als Analogsignale, zur tistischer Verteilung Bildsignale mit verschiedenen, Steuerung des Aufzeichmtngsorgans, beispielsweise insbesondere benachbarten Qu&ntenwerten, aufgceiner Schreibglimmlampe, oder, wie beim Gravieren zeichnet.

von Tiefdruckformen, eines Gravierstichels verwen- 65 Das Verhältnis der Anteile der verschiedenen Bild-

det werden. signale wird zweckmäßig gleich dem Verhältnis der

Es ist aber zuweilen erforderlich, die abgetasteten Abstände des jeweils zu erzielenden Dichtewertes von

analogen Bildinformationen zunächst zu quantisieren. den benachbarten Quantenwerten gewählt.

Das erfindungsgßmäße Verfahren wird dadurch verwirklicht, daß man den Bildsignalspannungen vor dem Quantisieren eine Wechselspannung überlagert, deren Amplitude wenigstens annähernd gleich einer halben Quantenstufe (= Differenz zweier aufeinanderfolgender Quantenwerte) und deren Frequenz disharmonisch zu der Folgefrequenz des Quantisierungstaktes gewählt ist.

Die Frequenz dieser Wechselspannung beträgt zweckmäßigerweise mindestens ein Viertel der Takt- xo folgefrequenz.

Als vorteilhaft hinsichtlich der zu erreichenden statistischen Verteilung der unterschiedlichen Bildpunkte hat es sich erwiesen, als Überlagerungsspannung eine dreieckförmige oder eine sägezahnförmige Wechselspannung zu verwenden.

Bekanntlich stellt das menschliche Auge in hellen Bildpartien viel geringere Kontraste fest als in den dunklen Partien. Daher wird man, um in den hellen Partien nicht zu wenige und in den dunklen Partien ao rieht unnötig viele Dichtestufen zu bekommen, keine gleichmäßige Abstufung vornehir.pn, sondern die Ouantenstufen gemäß der bekannten physiologischen Empfindlichkeitskurve (Munsellsche Funktion gleicher physiologischer Empfindlichkeitsdifferenzen) mit zunehmender Schwärzung größer werdend bemessen; dementsprechend wird man auch die Amplitude der Überlagerungsspannung mit zunehmender Schwärzung vergrößern.

Ein analytischer Ausdruck für den Verlauf der Amplitude der Überlagerungsspannung ist nicht aneebbar, da schon die physiologische Empfindlichkeitskurve eine empirische Funktion ist. Allgemein läßt sich nur sagen, daß die Amplitude der Überlagerungsspannung einer anderen nichtlinearen Funktion folgt; ihr tatsächlicher Verlauf kann jedoch im konkreten Falle ohne Schwierigkeit ermittelt werden auf Grund der bereits erwähnten Bedingung, daß sie vorzugsweise gleich der Hälfte einer Quantenstufe, in diesem Falle also der jeweils durchlaufenen Quantenstufe, gewählt sein soll.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine graphische Darstellung der Überlagerung von Bildsignalspannung und Dreieckspannung an dem Beispiel dreier gleichgroßer Quantenstufen;

F i g. 2 veranschaulicht die Überlagerung unter Verwendung einer Dreieckspannung mit wachsender Amplitude im Falle größer werdender Quantenstufen

In dem Diagramm der Fig. 1 bedeuten die Ordinatenwerte Spannungswerte E, die den Schwärzungswerten entsprechen; hierbei ist E — 0 dem Wert »weiß« zugeordnet. Die Abszisse ist die Zeitachse, auf der die Abtasttakte aufgetragen sind.

Auf der Ordinate sind mittels der Linie 10, 11, 12 und 13 gleich große Spannungsbereiche abgetragen, von denen die Bereiche m — 1, m und m +1 betrachtet werden sollen.

Jedem dieser Bereiche ist ein bestimmter einzelner Spannungswert zugeordnet, im vorliegenden Falle ist dies immer der Mittelwert des Bereiches. Dieser Wert wird registrier;, sofern Bildsignalspannungen auftreten, die innerhalb des betreffenden Bereiches liegen. Der Bereichsmittelwert ist in der Zeichnung jeweils durch eine waagerecht gestrichelte Linie angedeutet,

Es sei angenommen, daß eine allmählich und gleichmäßig dunkler werdende Bildpartie abgetastet wird. Dies ergibt eine Büdsignalspannung, die nach einer flach ansteigenden Geraden 14 verläuft, Infolge der Quantisierung würden ohne weitere Maßnahmen an den Stellen, an denen die Gerade 14 eine der Bereichsgrenzen, z, B, 11 und 12, schneidet, Schwärzungssprünge auftreten, wie sie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet sind. Durch die Überlagerung der Bildsignalspannung mit einer Wechselspannung, im vorliegenden Falle einer Dreieckspannung, wird erreicht, daß die resultierende und zu quantisierende Spannung, die dem Kurvenzug 15 folgt, bei gewissen Abfragetakten einen Augenblickswert hat, welcher in der zu der jeweils von der Bildsignalspannung durchlaufenen nächsthöheren oder nächstniedrigeren Quantenstufe liegt.

In der Fig. 1 sind alle abgefragten Augenblickswerte, die in dem Bereich m liegen, durch kleine Kreise und alle bei einem der Abfragetaktc im Bereich m + 1 oder m — l hegenden Augenblickswerte mit Kreuzen bezeichnet.

Unter der — hier erfüllten — Voraussetzung, daß der Spitze-Spitze-Hub der Wechselspannung (doppelte Amplitude) gleich einer Quantenstufe ist, ergibt sich folgendes: Durchläuft die Bildsignalspannung gerade die Mitte eines Bereiches (gestrichelte Linie), so fallen richtigerweise alle abgefragten Augenblickswerte in diesen Bereich; überschreitet sie dagegen gerade eine Bereichsgrenze, z. B. 11, so liegen die abgefragten Augenblickswerte je zur Hälfte in dem bisher durchlaufenen und dem anschließenden Bereich, z. B. m—l und m. Nähert sich die Bildsignalspannung der Bereichsmitte, so nimmt der Anteil der bei der Abfrage in diesem Bereich liegenden Augenblickswerte stetig zu.

Die vorstehend genannte Größe des Spitze-Spitze-Hubes der Wechselspannung stellt einen Optimalwert dar. Wenn nämlich dieser Hub kleiner ist als eine Quantenstufe, so wird die Bildpunktmischung unvollkommen; ist er dagegen allzuviel größer, so werden schließlich auch Bildpunkte eines übernächsten Bereiches beigemischt, und dies äußert sich in einer gewissen Rauhigkeit des reproduzierten Bildes.

Wie bereits erwähnt, sollen die Folgefrequenz der Abfragetakte t_x und die Frequenz der Überlagerungsspannung disharmonisch zueinander liegen. Hierdurch wird eine periodische Wiederholung der Bildpunktverteilung (Moirebildung) vermieden und stattdessen eine mehr statistische Verteilung, wit bei Verwendung eines Zufallsgenerators, erzielt.

An Stelle der gezeichneten Dreieckspannung kann ebensogut eine Sägezahnspannung überlagert werden. Entscheidend ist nur, daß die benutzte Wechselspannung geradlinige Flanken und möglichst keine waagerechten Kurvenstücke aufweist.

In dem Diagramm gemäß Fig. 2 ist die Ordinate in nach der erwähnten physiologischen Kurve steigende Spannungsbereichem—4>., m+3 eingeteilt, und der Bildsignalspannung 14 ist eine Wechselspannung 16 überlagert, deren Amplitude in Abhängigkeit von der Größe der Bildsignalspannung wächst. Das Maß dieser Abhängigkeit ist so gewählt, daß der Spitze-Spitze-Hub der Wechselspannung stets wenigstens annähernd gleich dem von der Bildsignalspannung durchlaufenen Spannungsbereich ist. Überschreitet die Bildsignalspannung eine Bereichsgrenze, so nimmt der Spitze-Spitze-Hub entsprechende Zwischenwerte an.

Hierzu 1 Blatf Zeichnungen

Claims (2)

d. h., sie nach einem vorgegebenen Takt einem von Patentansprüche: mehreren diskreten, je einem bestimmten Dichiewert entsprechenden Spannungswerten zuzuorden.

1. Verfahren zum Aufzeichnen der durch Ab- Im Falle der Bildtelegrafie geschieht das bekannttasten von zu reproduzierenden Halbtonbildvor- 5 lieb, weil binär codiert übertragene Signale gegen bei lagen gewonnenen, quantisierteji und gegebenfalls der Übertragung auftretende Amplitudenstörungen digitalisierten Bildsignale, dadurch gekenn- sehr viel weniger empfindlich sind als Analogsignale, zeichnet, daß zur Erzielung von Bildpartien Bei der elektronischen Herstellung korrigierter mit Dichtewerten, die zwischen zvei Quanten- Farbauszüge dagegen, bei der eine lichtelektrische werten liegen, innerhalb dieser Bildpartien in sta- io Abtastung der zu reproduzierenden Bildvorlage statttistischer Verteilung Bildsignale mit verschiede- findet, um elektrische Bildsignale für einen elektronen, insbesondere benachbarten Quantenwerten nischen Farbrechner zu gewinnen, ist die Digitalaufgezeichnet werden. umwandlung als vorbereitende Maßnahme erfirder-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- lieh, wenn a'jßer der Farbkorrektur eine stufenlose kennzeichnet, daß das Verhältnis der Anteile der 15 oder wenigstens sehi feinslufige Veränderbarkeit des verschiedenen Bildsignale gleich dem Verhältnis Reproduktionsmaßstabes auf elektronischem Wege der Abstände des jeweils zu erzielenden Dichte- gewünscht wird. Die binär codierten Bi'.dinformatiowertes vor. den benachbarten Quantenwerten ge- nen werden hierbei, anstatt sie unmittelbar zum Aufwählt wird. zeichnungskopf weiterzuleiten, zunächst in einen