Электронно-копировальный прибор

СООЗ СОВЕТСКИХкцааппмснаРЕСПУБЛИК 09) ИИ С 03 В 27/ ЫЙ КОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О к ельство СССР 76, 1968. о СС 1980 а ф(прототип).(54) (57) ЭЛЕКТРОННО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ ПРИБОР, содержащий электронно-лучевую трубку, оптически связанную с первой проецирующей системой, канал для размещения негатива, вторую прое цирующую систему с каналом для размещения позитива и с первым фотоприем. ником, связанным через первый логарифматор с первьм 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 входу устройства отображения второй выход процессора подлючен к второму входу коммутатора режима работы "Анализ-печать", третий вход процессора подключен к второму входу управляемого усилителя обратной связи, светодиод, оптически связанный с первым 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, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества поэлементной печати на основе предварительного анализа распределения градиентов в изображении и расширения Функциональных возможностей, в него дополнительно вве 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 усилитель- ограничитель 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 вхо которого соединен с выходом экспоненциального преобразователя, а второй вход - с выходом управляемого усилителя обратной связи, причем11255 выход первого сумматора через блок привязки уровня видеосигнала, к вто" рому входу которого дополнительно подключен выход регулируемого импульс ного 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, синхрониэирующий вход - к выходу 94синхрогенератора, а выход - к фокусирующему электроду электронно-лучевой трубки, выход узла вычитания соединен с первым входом второго сумматора, а через подключенный к выходузадатчика порога оптической плотностидифференцирующий усилитель - свторым входом второго сумматора, ккоторому подключен выход задатчикапорога оптической плотности, ивыход второго сумматора соединен свторым входом аналогового ключа.Изобретение относится к технической фотографии, полиграфии, кинематографии, в частности к устройствам поэлементной печати с автоматическим регулированием экспозициейи поэлементным маскированием.Известен электронно-копировальныйприбор, содержащий сканирующий источник света - электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), отклоняющая система которой связана с блоком разверток, последовательно расположенные за ЗЛТ оптическую проецирующую систему, каналдля размещения негатива и позитива,фотоприемник, связанный с ЗЛТ через15управляемый усилитель обратной связи 1,Недостатком прибора является необходимость изготовления операторомнескольких пробных отпечатков приразличных значениях коэффициента мас.кирования и различных величинах экс,позиции для получения фотоотпечатков с требуемыми градационными харак.теристиками. Однако наличие проб ,25(количество которых зависит от опыта оператора) и субъективного фактора оценки качества изображениярезко.снижают производительностьтруда и качество фотоотпечатков. 30Маскирование при печати осуществляется путем создания внешней нерезкойяркостной маски на экране ЭЛТ спомощью амплитудной модуляции экспозиции, т.е. изменением яркости сканирующего пятна на элементарныхучастках негатива. Однако при этомиспользуется обработка нелинейного яркостного сигнала без его преобразования в линейные сигналы оптической плотности. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электронно- копировальный прибор, содержащий ЭЛТ, отклоняющая система которой связана с блоком разверток, которая оптически связана с первой проецирующей системой, канал для размещения негатива, оптически связанный с ЭЛТ через вторую проецирующую систему светоделительную систему с каналом для размещения позитива и с основным фотоприемником, связанным через основной логарифматор с первым входом вычитателя, к второму входу которого подключен выход опорного фотоприемника через опорный логарифматор, выход вычитателя соединен с первым входом коммутатора и через коммутатор режима работы "Анализ-печать" (в положении "Печать" ) к первому входу управляемого усилителя обратной связи, аналоговый ключ, один вход которого подключен к выходу синхрогенератора, а выход - через 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 выход которого подключен через коммутатор, связанный3 1125 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, установленный у опти" ческого входа основного фотоприемника, подключенного к выходу регулируемого импульсного усилителя, и 10 экспоненциальный преобразователь, при этом блок разверток, процессор, регулируемый импульсный усилитель и " управляемый усилитель обратной связи связаны с синхрогенератором. 15В 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 2.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 З 0 частотно-контрастной коррекции печатаемого изображения, что снижает дешифровочные свойства получаемых отпечатков. Кроме того, прибор не обеспечивает режим посюжетной пе чати, возможность управления модуляционной характеристикой ЗЛТ и не компенсирует неравномерность яркости свечения ее экрана по полю в режиме "Анализ". 40Цель изобретения " повьппение качества поэлементной печати на основе предварительного анализа распределения градиентов в изображении и расши рение функциональных возможностей. 45Для достижения поставленной цели в электронно-копировальный прибор, содержащий электронно-лучевую трубку, оптически связанную с первой проецирующей системой, канал для 50 размещения негатива, вторую проецирующую систему с каналом для размещения позитива и с первым фотоприемником,связанньп 4 череэ первый логарифматор с первым входом узла вычитания,55 к второму входу которого подключен выход второго фотоприемника через второй логарифматор, выход узла вы 594 ачитания 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 вУоду 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 первым фотоприемником и подключенный к выходу регулируемого импульсного усилителя, экспонен.циальный преобразователь, связанныйс катодом электронно-лучевбй трубки, и блок привязки видеосигнала, при этом процессор, регулируемый импульсный усилитель и управляемый усилитель обратной связи связаны с син хрогенератором, дополнительно введены 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 фооприемник дополнительно подключен через усилитель-ограничитель 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 выход первого сумматора через блок привязки уровня видеосигнала, к второму входу которого дополнительно подключен выход регулируемого импульсного усилителя, соедин, н с модулятором электронно-лучевой трубки, первый вход дополнительного управляемого усилителя обратной связи112 подключен к выходу коммутатора режима работы "Анализ-печать", управляющий вхоц - к четвертому выходу процессора, синхронизирующий вход - к выходу синхрагенератора, а выход - 5 к фокусирующему электроду электроннолучевой трубки, выход узла вычитания соединен с первым входам второго сумматора а через подключенный к выходу задатчика порога оптической 1 О плотности дифференцирующий усилительс вторым входом второго сумматора, к которому подключен выход задатчика порога оптической плотности, и выход второго сумматора соединен 15 с вторым входом аналогового ключа,На чертеже показана функциональ" ная схема прибора. 9Электронно-копировальный прибор, содержит ЭЛТ 1,.отклоняющую систему 2, блок 3 развертак, первую оптическую проецирующую систему 4, канал 5 негатива, вторую оптическую проецирующую систему 6, светоделительную систему , канал 8 позитива, первый Фотоприемник 9, первый логарифматор 10, оптически прозрачное окно 11 второй Фотоприемник 12, второй логарифматор 13, узел 14 вычитания, коммутатор 15, дифференцирующий усилитель 16, задатчик 17 порога оптической плотности, первый сумматор 18, аналоговый ключ 19, амплитудный селектор 20, процессор 21, блок 22 ввода характеристической кривой позитива, коммутатор 23, устройство 24 отображения, регулятор .25 величины экспозиции, регулятор 26 величины коэффициента усиления по цепи об" ф ратной связи, переключатель 27 рода работ, коммутатор 28 режима работы "Анализ-печать", управляемый усилитель 29 обратной связи,дополнительный управляемый Усилитель 30 обратной 15 связи, дифференциальный усилитель 31, экспоненциальный преобразователь 32, катод 33, модулятор 34, Фокусирующий электрод 35 ЭЛТ 1, второй сумматор 36, усилитель-ограничитель 37, о 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, отклоняющая система 2 которой связана с блоком 3 развер 5594бток, имеет оптическую связь черезпервую проецирующую систему 4,канал 5 негатива, вторую проецирующуюсистему 6, светоделительную систему7 с каналом 8 позитива и с фотоприемником 9, вблизи оптического входакоторой установлен световод 41,подключенный к выходу регулируемогоимпульсного усилителя 40. Выход Фотоприемника 9 через первый логарифматор 10 подключен к первому входу узла 14 вычитания, к второму входу которого подключен через второйлогарифматор 13 выход второго фотоприемника 12, оптически связанный сэкраном ЭЛТ через оптически прозрачное окно 11, расположенное на корпусеколбы трубки 1, Выход второго логарифматара соединен через переключатель 27 (в положении "Анализ" ) иусилитель-ограничитель 37 с однимиз входов первого сумматора 18, кдругому входу которого подключен выход дифференциального усилителя 31,к другому входу которого через экспоненциальный преобразователь 32подкгиочен катод 33 трубки 1, с модулятором которой через блок 42 привязкиуровня видеосигнала соединен выходпервого сумматора 18. К второму входу дифференциального усилителя 3 1подключен выход управляемого усилителя 29 обратной связи. Выход узла 14 вычитания подключен к первому входу коммутатора 23 и к входу коммутатора 28 режима "Анализ- печать", а также к входу коммутатора 15, первый выход которого подключен к первому входу второго сумматора 36, а второй выход через дифФеренцирующий усилитель 16 - к второму входу второго сумматора 36, при этом с вторым входом дифференцирующего усилителя 16 соединен выход датчика 17 порога оптической плотности. Выход второго сумматора 36 под ключен 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 5 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 че7 1125594 8рез коммутатор 23, вход которогосвязан. с первым выходом процессора21, к входу устройства 24 отображения, а к второму выходу процессора21 подключен второй вход коммутатора 28 режима "Анализ-печать", третийвыход процессора 21 соединен с вторым входом усилителя 29 обратнойсвязи.Первый вход дополнительного управляемого усилителя 30 обратнойсвязи подключен дополнительно к выходу коммутатора 28, а второй входсоединен с четвертым выходом процессора 21, причем выход усилителя 1530 подключен к Фокусирующему электроду 35 ЭЛТ 1. Блок 3 разверток,аналоговый ключ 19, процессор 21, управляемый усилитель 29, дополнительный управляемый усилитель 30,генератор 38 сигнала "Окошко", регулируемый импульсный усилитель .40подключены к соответствующим выходам синхрогенератора 43, а телетайпи блок 3 разверток свяваны с процессором 21.Электронно-копировальный приборработает следующим образом.В аппарате осуществляется привязка к уровню белого как более стабиль-З 11ного при анализе негатива. Прикалибровке прибора перед экраномтрубки 1 устанавливается негатив 5с контрольной оптической плотностью,равной нулю (плотность вуали). Послеразмыкания коммутатора 28 от процес 35сора 21 производится сканированиенегатива 5 через систему 4 пятномпостоянной яркости и с постояннойскОРОстью (при включении трубки 1 ) 4 ОСистема 4 служит для увеличения размера, растра до размера негатива 5.В процессе сканирования часть све"тового потока отражается вовнутрьколбы трубки 1 и через окно 11 поступает на оптический вход второгоФотоприемника 12, с выхода которо,го снимаются электрический сигнал ну 1левой оптической плотности и сигналнеравномерности свечения экрана, кото.Рые используются в режимах Калиброви 50ка", "Анализ" и "Печать". В режиме "Калибровка" видеосигнал неравномерности свечения с выхо-, да Фотоприемника 12 через логариф- . 55 матор 13 поступает на вход узла 14 вычитания, а другая часть светового потока от экрана трубки 1 через систему 4 и негатив 5 с нулевой оптической плотностью, вторую систему б и светоделительную систему 7 поступает на вход фотоприемника 9, выход которого через логарифматор 10 связан с другим входом узла 14 вычитания.Сигнал на выходе логарифматора 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 синхрогеиератора 43. Усилитель 40 предназначен для калибРовки амплитуды импульса напряжения заданной длительности на световоде 41, который включается во время обратного хода строчной развертки им пульсами гашения трубки 1, Соответствующая осциллограмма этих импульсов выводится с выхода узла 14 вычитания через коммутатор 23 на экран устройства 24 отображения при этом амплитуда импульсов 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 учитывать 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 видеосигналу, снимаемому с фотоприем 11255ника 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 зависимости от экземпляра. Скомпенсированный 1 б таким образом световой поток от трубки 1 сканирует исходный негатив 5, часть светового потока через систему 6 и светоделительную систему 7 отводится на оптический вход Фотоприемника 9 (сканирующее пяна модулируется только сигналом компенсации неравномерности Фона), С выхода узла 14 снимается текущий видеосигнал оптической плотности 2 О анализируемого негатива 5, который в режиме "Анализ" поступает на первый вход коммутатора 15. Последний по командам процессора 21 последовательна подключает выход узла 2 1 14 к входам второго сумматора 36 и диФФеренцирующего усилителя 16, цричем к второму входу усилителя 16 подключен задатчик 17 порога оптической плотности, Уровень диФферен- зо циравания усилителем 16 определяется зацатчиком 17. На основании вьиисленной 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 паэлементнай печати.С выхода второго сумматора 36 видеосигналы оптической плотности и сигналы градиента оптической плот-ности последовательно подключаются к первому входу аналогового ключа Ф 5 19, второй вход которого соединен с выходом синхрагенератара 43, при этом аналоговый ключ 19 Фиксирует амплитудные значения поступающих сигналов в моменты времени, определяемые 50 импульсами напряжения, поступающими ат синхрогенератора 43, т.е, ключ 19 ограничивает объем поступающей инФормации о негативном изображении. С ега выхода амплитудно-мадулира- .о ванные импульсы поступают в амплитудный селектор 20, где они распределяются (в зависимости от сигналов 94 1 Ооптических плотностей и градиентов) по 2 и;. каналам запоминающего устройства (не показано) процессора 21, в котором производится подсчет числа этих импульсов, Следовательно, в запоминаощей 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 подключен выход блока 22 ввода характеристической кривой позитива 8, причем она выводится на экран и одновременна заносится через второй вход процессора 21 в запоминающее устройство (не показано), Данная кривая на экране отображает вычисленную процессором 21 светочувствительнасть и коэФФициент контрастности, при этом данные выводятся на печать телетайпа. Оператор, наблюдая на экране 24 распределение оптических плотностей негатива иих градиентов, а также их положение на аси оптических плотностей, вид характеристической кривой позитива 8 и ее положение относительно аси 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 па аси экспозиций определяет время экспонирования при сканировании изменение наклона кривой соответствует изменению контрастности, из-" менение и сдвиг гистограммы градиентов - глубине проводимой частотноконтрастной коррекции печатаемого изображения. На ссновании полученных данных получают распределения оптических плотностей и градиентов в негативе 5 с учетам порога диФФеренциравання, апертуры сканирования, при этом Функциональный преобразователь (не показан) процессора 21 производит преобразование гистограмм плотностей и градиентов будуГ щего изображения на позитиве 8, которые выводятся на экран через коммутатор 23. Смоделированные в процессоре 21 кривые показывают распределение плотностей и градиентов позитив 1125594 12ного фотоотпечатка до его Фактического получения,Значения коэффициента маскирования, величины экспозиции, порогадифференцирования и апертуры сканирования Фиксируются и используются в режиме "Печать".В данном режиме устанавливаетсяпозитив 8, включается трубка 1,при этом процессор 21 в соответствии с установленными параметрамимоделирования управляет временемэкспозиции через блок 3 развертоки отклоняющую систему 2 и цикломмаскирования в соответствии с установленным коэффициентом маскирования через управляемый усилитель 29,дифференциальный усилитель 31,первый сумматор 18, блок 42 привязкиуровня видеосигнала, а на основанииустановленной величины сканирующейапертуры изменяет величину апертуры через дополнительный усилитель30 на фокусирующий электрод 35 трубки25Второй вход блока 42 привязки уровня видеосигнала подключен также квыходу управляемого импульсного усилителя 40, с выхода которого снимается уровень привязки, соответствующийуровню белого и установленный в режиме калибровки. К третьему входу сумматора 18 подключен выход генератора 38 сигнала "Окошко", который посредством регуляторов 39 координатзадает размер печатающего растра,35т,е, выделяет участок печатаемогонегатива 5.Выход блока 42 привязки уровняподключен к модулятору 34 трубки 1,40катод 33 которой через экспоненциальный преобразователь 32 соединен свторым входом дифференциального усилителя 31. Такое включение усилителя. 31 и преобразователя 32 предназначено для линеаризации модуляционной характеристики трубки, поскольку известно, что яркостьсвечения экрана пропорциональна току 3луча, который пропорционален току5катода 31,Таким образом, при включении в":цепь обратной связи элемента с опре- О деленной зависимостью напряжения оттока устройство модуляции, кроме линеаризации модуляционной характеристики, осуществляет обратное функциональное преобразование, т.е. при 5 использовании элемента с логарифмической зависимостью схема производит экспоненциальное преобразование.где О - коэффициент эффективностилюминофора;"о - коэффициент, определяемыйконструкцией прожекторатрубки,Ток катода связан с модулирующимняпряжением 1 ц зависимостью вида где 1 - коэффициент пропорциональности- показатель степени.Таким образом, передаточная характеристика "сигнал-свет" трубки является существенно нелинейной; величиналежит 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 логарифмированными видеосигналами оптической плотности, устройство линеаризации модуляционной характеристики должно обеспечивать и экспоненциальное преобразование видеосигнала в яркость свечения экрана трубки 1. Для этого выходной усилитель прибо; ра 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 3 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.Составитель Г. ЗагубныйТехред А.Бабинец Редактор Р. Цицика Корректор А, Обручар Заказ 8538/36 Тираж 463ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Фипиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 13Следовательно, включение преобразователя 32 в цепь обратной связи позволяет корректировать и целена 1125594 14правленно изменять градационнуюхарактеристику, трубки в режимепечать