Способ повышения контраста и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 А 389 04 00373 рЕЯ" 1 Я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИОАНАТЕНТУ ЗОБРЕТЕ 4елль Гмб З 5(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ КОНТРАСТА ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к.электронному изготовлению печатных формс помощью графировальных приборови сканирующих устройств, Цель изобретения - повышение качества записирепродукции. Проходящая через апертуру диафрагмы 19 фона часть пучка18 в фотоэлектронном преобразователе 20 преобразуется в первый сигнал389694 Фона, являющийся мерой средней яркости, ограниченной апертурой диафрагмы 19 фона и увеличенной относительно области считывания, Второй электрический сигнал фона получают путемопределения средней яркости дополнительно увеличенной второй областисчитывания по сравнению с первой.Считывающий блок 9 проводами. 16,2 и24 соединен с блоком 29 коррекции,в котором из сигнала изображения пер"вого сигнала Фона и второго сигналафона получают сигнал коррекции, Сигнал коррекции прибавляют к сигналуизображения в сумматоре 30 для повышения контраста скачков плотности воригинале. Полученный сигнал изображения индефицируют в ступени 32 градации в соответствии с потребностями процесса воспроизведения, усиливают в блоке 33 и подают на управлениеблоком 34 записи репродукции, производящим поточное и построчное воспроизведение оригинала 6 на материале35 воспроизведения. 2 с.п. Ф-лы,3 з,п. Ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к электронному изготовлению печатных Форм с помощью графировальныхприборов и сканпрующих устройств, в частности к способу повышения контрастности при воспроизведении оригиналов и устройству для его осуществления.Целью изобретения является повыше" ние качества записи репродукции.На Фиг,1 изображена принципиальная схема электронного устройства для репродукции изображений; на Фиг, 2 - различные области считывания; на Фиг. 3 - Формы сигналов при несимметричном увеличении контрастности; на Фиг, 4 - формы сигналов при симметричном увеличении контрастности.Барабан 1 для считывания и барабан 2 для воспроизведения механически соединены валом 3 один с другим и совместно приводятся во вращение мотором 4 в направлении стрелки 5. Е 1 а барабане для считывания натянут оригинал 6, в котором могут быть полутоновые изображения, штриховые элементы и контуры шрифта, Оригинал 6 поточечно освещается световой точкой 7.При непрозрачном оригинале - отраженный, а при прозрачном оригинале - пропущенный свет, модулированный яркостной информацией оригинала 6, через считывающий объектив 8 попадает на считывающий блок 9, в котором получают сигнал изображения Ч , первый сигнал фона Чц и,второй сигналфона Ч, Считывающее устройство дви 2 жется вдоль оси в направлении стрелки 10 вдоль барабана 1 для считывания,В приведенном примере выполнениясчитывающего блока 9 для черно-белыхоригиналов на.пути лучей считывающего объектива 8 установлено полупрозрачное зеркало 11, которое из пучка12 считываемого света отражает пучок 13, падающий на диафрагму элемента 14 изображения. Проходящая черезотверстие диафрагмы элемента 4 изображения часть пучка 13 в фотоэлект- .15 раином преобразователе 15 превращается в сигнал изображения Ч вьщав фваемый по линии 16. Сигнал изображения является мерой яркости элементарной точки иэображения, области считы"20 ванНя на оригинале 6, величина которой определяется апертурой диафрагмы точки изображения.Второе полупрозрачное зеркало 17в ходе луча считывающего объекта 825 вьщеляет из пучка 12 считываемогосвета второй пучок 18. Этот пучок падает на первую диафрагму фона 9,апертура которой больше, чем у диафрагмы точки изображения. Проходящая30 через апертуру первой диафрагмы фона9 часть второго пучка 18 в фотоэлектронном преобразователе 20 преобразуется в первый сигнал фона Чви выдается по линии,21. Первый сигнал Фона Чв ЯвлЯетсЯ меРой сРеДнейяркости, ограниченной апертурой первой диафрагмы Фона 19 и увеличеннойотносительно .элементарной областисчитывания (первый фон), т.е, дает среднюю яркость области, окружающей элемент изображения.Прошедший через полупрозрачное зеркало 17 луч 12 света считывания , падает через апертуру второй диафрагмы фона 22 на фотоэлектронный преобразователь 23 и преобразуется там во второй сигнал Фона Ч , выдаваемый по линии 24. Апертура второй диафрагмы Фона 22 больше, чем первой диафрагмы Фона 19, так что охватывается большая окрестность точки иэображения (второй Фон) вокруг Фактичес кой точки изображения.На Фиг.2 приведены элементарная область 25 считывания (точка изобра- . жения), а также концентричная ей первая область 26 считывания (пер вый фон) и вторая область 27 считывания (второй Фон) на оригинале 6, принятые здесь квадратной формы. Области считывания могут однако иметь форму круга или любую другую форму. 25 На фиг.2 приведена также линия 28 контура на оригинале 6 (переход от светлого к темному), которая вследствие относительного движения оригина ла 6 и считывающего устройства 9. дви-. 3 О гается в направлении Х.На фи. 3 и 4 показаны диаграммы (А), (В) и (С) сигналов изображения Ч . первого сигнала фона Чц, и второго сигнала фона Ч, в зависимости от пути Х, по которому в соответствии с фиг.2 контурная линия 28 проходит через области считывания.Изобретение не ограничено приведенным примером выполнения считы вающего блока 9 для одновременного восприятия Фона.В оптической схеме вместо полупрозрачных зеркал могут быть использованы кольцевые зеркала ограниче ния, в которых отверстие в центре зеркала ограничивает область считьг" вания или точку изображения, а кольцевая поверхность определяет область фона. Для одновременного восприятия окрестностей точки изображения блок 9 считывания может быть оборудован строками фотодиодов или матрицей фотодиодов. Другая форма выполнения считывающего устройства 9 состоит из обычного считывающего элемента, который генерирует лишь сигнал изображения, В запоминающих устройствах строк, которые включены после считывающего элемента, на времязапоминают величины сигналов иэображения нескольких из считанных рядомс фактически считываемой строкойстрок или частей строк изображения.После считывающего органа может бытьвключено запоминающее устройство все.го изображения, в котором запомненывсе значения.Вместо считывающего устройствадля черно-белого считывания можетбыть применено считывающее устройство для цветного считыванияСчитываюц 1 ий блок 9 (фиг.1) проводами 16,21 и 24 соединен с блоком 29коррекции, в котором из сигналаизображения Ч, первого сигнала фонаЧц, и второго сигнала фона Ч получают сигнал коррекции Ч. Сигнал коррекции прибавляют к сигналу изображения Чь в сумматоре 30 для повышенияконтрастности скачков плотности воригинале или для получения болеекрутых Фронтов скачков сигнала изображения, Полученный сигнал изображения Чв индефицируют в ступени 31 и32 градации в соответствии с потребностями процесса воспроизведения,усиливают в оконечном усилителе 33 иподают на управление блоком 34 записи репродукции, который производитпоточечные и построчное воспроизведение оригинала 6 на материале 35 воспроизведения, находящемся на барабане 2 воспроизведения,Для получения печатного растрасигнал изображения в оконечном усилителе 33 модулируют сигналом растра Ч, поступающим по проводу 36,Блок 34 записи репродукции движется вдоль оси в направлении стрелки О вдоль барабана 2 воспроизведения. Устройство подачи для считывающего устройства 9 и воспроизводящего органа не изображены.Если описанный прибор воспроизведения является гравирующим прибором для изготовления печатных Форм,блок 34 записи репродукции является гравировальным органом с гравировальным резцом в качестве режущего инструмента для растровых точек,или генератором луча высокой энергии, луч которого образует точкирастра за счет испарения материала,Если же используют сканирующий оптический воспроизводящий орган, тоблок 34 записи репродукции представ1 О 15 20 ляет собой модулируемый по яркостисигналом изображения источник света,который созцает растровое или нерастровое воспроизведение на пленочномматериале.Ниже будет подробно разъясненаработа блока 29 коррекции для Формирования сигналов коррекции Ч.Блок 29 коррекции имеет три раэностных каскада, представляющие собой регулируемый по усилению дифференциальные усилители 37, 38 и 39,в которых из сигнала изображенияЧЬ, первого сигнала Фона Ч, и вто-рого сигнала фона Ч Формируют следующие три разностных сигнала Ч 1 ,(Д), (К) и (Г), соответствующие разностным сигналам Ч , Ч и Ч . 251 а з1(оэффициенты б,; е;я соответствуют коэффициентам усиления разностныхусилителей 37,38 и 39.Разностные сигналы Ч, Ч,1 и1Ч 1 через коммутатор 43 подводят к 30первому каскаду 45 объединения. Вкоммутаторе 43 посредством переключателей 44 на первый каскад 45 объединения подключают те разностныесигналы, которые должны участвонатьн Формировании сигнала коррекцииЧ, За счет выбора соответствующихравностных сигналов Ч 1 , Ч 1 и Ч,1ф г зможно достичь симметричного или несимметричнрго подъема контрастностица коптурах или получить более крутые сканки сигнала изображения, причем в случае симметричной .установкиположительная и отрицательная амплитуда сигнала коррекции по Величине 45одипаконы, а в случае несимметричнойустановки различны,В первом каскаде 45 объединенияиз выбранных разностных сигналов; Ч , .Ч,1, получают вспомогательный сигнал Ч 1 После обьединительнойступени включен отключаемый инвертор 46, который при необходимости ин"вертирует знак вспомогательного сигнала, прежде чем во втором каскадеобъединения 47 будет сформулировансигнал коррекции Чц из первого равпостного сигнала Ч 1, и нспомога тельного сигнала Ь в соответствии с уравнением=Ча, + ЧЬ Ч= Ч, Ч) (3) Ч= Ч, - Ч,. (4) Вид сигнала по уравнению (3) приведен на диаграмме фиг.З. Иэ уравнений (2) и (3) получают сигнал коррекции в видеч=чф ч, ч, (5)=(, ц ) +(, - , )1. Вид сигнала коррекции Ч по уравне- нию (5) показан на диаграмме (Н) Фиг.З. Вид сигнала по диаграмме 49 а получают при сложении, а показанный пунктиром вид сигнала 49 в получают при вычитании разностного сигнала Ч и вспомогательного сигнала Ч 1, причем в случае сложения инвертора 46 закорочен.Диаграмма (1) Фиг.З показывает результат несимметричного обострения сигнала изображения Ч при скачке сигнала 50 изображения, который возникает при переходе контура с "черного" к "белому" на оригинале Видно, что за счет отношения амплитуд сигнала коррекции Ч или эа счет формироначия суммы или разности раэностного сигнала Ч, и вспомогательного сигнала Ч 1, можно задать, будет ли подчеркиваться крутизна изменений сигнала изображения Чь после бело 11 го" (ход 51) или же после "черного" (ход 52). Величина корректирующего сигнала Ч может быть установлена посредством изменения усиления в каскаде 47 объединения с помощью потенциометра 48,В примере выполнения первый каскад 45 объединения является умножителем, так что вспомогательный сигнал получают н виде произведения выбранных разностных сигналов. Имеются также и другие типы объединения разностных сигналов, например суммированием илн вычитанием, для получения вспомогательного сигнала.Рассмотрим несимметричное повышение контрастности. Для несимметричного повышения крутизны сигнала изображения вспомогательный сигнал Чь формируют согласно уравнению (3) или (4)1389694Инвертирование вспомогательного сигнала ЧЬ в инверторе 46 можно сделать также зависимым от того, идет ли скачок сигнала с "черного к бе 115 лому или наоборот.Рассмотрим теперь симметричное повышение контрастности, Для симметричного обострения сигнала изображения Ч первый каскад 45 объединеЬния умножает все три разностные сигналы Ч;, ЧС 1 и Ч(6) Ход вспомогательного сигнала Ч показан на диаграмме (К) (фиг.4). Сигналкоррекции Ч, который показан на диаграмме (1) (фиг.4), получают из уравйений (2) и (6)Чк - Ч,1 + Чд Ч Ч,1 эч = к,ч,-ч, )(а,(ч,-ч) хх я (Чп, - Чп ). (7)Диаграмма (М) Фиг.4 показывает результат симметричного обостроения 25 сигнала иэображения ЧЬ при скачке сигнала 50.Из диаграммы (1) Фиг.З и диаграммы (М) фиг.4 видно, что за счет использования второго сигнала фона при формировании сигнала коррекции "спад" или "нарастание" от максимального или минимального значения сигнала изображения Ч получают сущестЬвенно более крутым, .чем при известных способах коррекции, С одной сто 35 роны уменьшается эффективная ширина" обострения и значит ширина мешающих каемок, например вокруг шрифтовых, укаэанные операции производят 40 цифровыми методами.Формуле изобретения1. Способ повьппения контрастаиэображения при воспроизведении оригиналов, при котором формируют электрический видеосигнал поточечным и построчным считыванием оригинала, формируют первый электрический сигнал Фона, определяют первый разностный электрический сигнал, вычитая из электрическоговидеосигнала пер- " вый сигнал фона, и с помощью первого электрического сигнала фона йолучают сигнал коррекции, а затем наложением сигнала коррекции на электрический видеосигнал получают откорректированный электрический видеосигнал,который используют для получения репродукции с повышенным контрастом изображения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества записи репродукции, первый электрический сигнал Фона формируют путем определения средней яркости увеличенной первой области считывания вокруг считанных точек на оригинале, дополнительно получают второй электрический сигнал Фона путем определения средней яркости дополнительно увеличенной второй области считывания по сравнению с первой областью считывания, дополнительно получают второй электрический разностный сигнал, вычитая второй электрический сигнал фона из электрического видеосигнала и третий электрический разностный сигнал, вычитая второй электрический сигнал Фона из первого электрического сигнала Фона а затем путем умножения или сложения абсолютных величин первого разностного сигнала по меньшей мере с одним из других разностных электрических сигналов получают дополнительно вспомогательный электрический сигнал, сложением которого .с первым электрическим разностным сигналом получают сигнал коррекции.2. Способ по п.1, о т л и ч е ющ и й с я тей, что, с целью получения различных положительных и отрицательных амплитуд электрического сигнала коррекции цля несимметричного повьппения контраста, вспомогательный сигнал инвертируют или не инвертируют перед его суммированием с первым электрическим разностньи сигналом,3. Способ по п,1, отличающ и й с я тем, что, с целью получения одинаковых положительных и отрицательных амплитуд электрического сигнала коррекции для симметричного повышения контраста, вспомогательный электрический сигнал образуют умножением или сложением абсолютных величин всех электрических разностных сигналов.4. Способ по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что электрические разностные сигналы между собой перемножают или суммируют в соответствии с величинами их абсолютных значений с различными весовыми коэффициентами.9 1385. Устройство для повышения контраста при воспроизведении сигнала, содержащее считывающий блок с фотоэлектронным. преобразователем., для формирования видеосигнала, йервый датчик сигнала фона и блок коррекции с первым разностным каскадом, который соединен не инвертирующим и инвертирующим входами соответственно с выходом считывающего блока и выходом первого датчика сигнала Фона, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу считывающего блока, другой вход которого подключен к выходу блока коррекции, а выход - к записывающему репродукцию блоку, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества записи репродукции, введен второй датчик сигнала Фона, при этом оба датчика сигнала фона выполнены в виде датчиков яркости, увеличенных относительно 9694 1 Оточки считываемого изображения областей считывания, а блок коррекцииснабжен вторым разностным каскадом, 5неинвертирующие и инвертирующие входы которого соединены сооТветственнос выходами считывающего каскада ивторого датчика сигнала фона, третьимразностным каскадом, неинрертирующиеи инвертирующие входы которого соединены соответственно с выходамипервого и второго датчиков сигналафона, а также последовательно соединенными коммутатором, первым каскадом объединения, инвертором с параллельно соединенными ключом и вторымкаскадом объединения, другой вход .которого подключен к выходу первогоразностного каскада, причем выходы 20 разностных каскадов соединены с соответствующими входами коммутатора,а выход второго каскада объединенияявляется выходом блока коррекции.1389694 и тель А,ДобрыдневЛ.Сердюкова Коррект Редакт ем олин одписно сударственного комитета СССРм изобретений и открытийва, Ж, Раушская наб., д. 4/ изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул Заказ 1589/59 ВНИИПИ Г по дел 113035, Мос