Электронно-копировальный прибор

О П И С А Н И Е 1 ц 924654ИЗОВРЕТЕН ИЯ Сфез СфветскнвСфцналнстнчвснмвРеспублик И АВТОРСКбМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУС 03 В 27/80 Веуаретеевей квмвтет ьСФР вв леем взебретеввй в еткрытввОпубликовано 30.04.82 Бюллетень М 16 Дата опубликования описания 30 04.82 Л.Ф. Артюшин, О.И. Иошин, О.Г, Ое 1 илко,:Б.А. Москалев, А.Г. Антошечкин и,В.М. Васькин(72) Авторм изобретения Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут,.(54) ЭЛЕКТРОННО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ ПРИБОР 1Изобретение относится к фотографии, в частности к устройствам для Фотографической пецати с автоматическим регулированием экспозиции.. Известны электронно-копировальные приборы, которые состоят из электрон 5 нолучевой трубки, отклоняющая систе-. ма которой связана с блоком разверток, последовательно расположенных эа электроннолучевой трубкой опти 1 О ческой проецирующей системы, прикладного стекла для размещения негатива и. позитивного фотоматериала, Фотоэлектронного умножителя,связанного с электроннолучевой трубкой через управляемый усилитель обратной связи И.Недостатком укаэанных. приборов является необходимость изготовления оператором нескольких пробных фотоотпечатков при различных значениях коэффициента маскирования и различных значениях экспозиции для получения .фотоотпечатков с требуемыми града 2ционными характеристиками. При этом количество проб зависит от опыта опе-ратора, а точность определения величины коэффициента маскирования и величины экспозиции определяется на основе субъективной оценки получен" ного изображения на лучшем (субъективно) отпечатке,Наличие проб и субъективного фактора оценки качества резко снижают производительность труда и не обеспечивают полуцения отпечатков с заданными градационными характеристиками, в результате цего снижаются фотографическое качество изображения, полнота и достоверность его дешифрования. Маскирование при Печати на таких приборах осуществляется путем создания нерезкой яркостной маски с помощью амплитудной модуляции экспозиции, т.е. изменением яркости сканирующего пятна,в элемен-. тарных участках негатива. Однакофработой зрительного анализатора,чтоне позволяет производить качественныйанализ и дешифрование сюжетно важных элементов изображения.Цель изобретения - повышение качества анализа и сюжетно важных элементов изображения при поэлементяойпечати, расширение возможностей дешифрования изображения и расширениефункциональных возможностей устройства,Для достижения указанной цели вприбор введены двухкоординатный датчик положения зрачка глаза оператора, блок памяти координат зрачкаглаза, считыватель, переключатель"Запись-считывание", дискретный задатчик пространственных частот,функциональный вычислитель апертурысканирующего пятна, дополнительныйкоммутатор, экспоненциальный преобразователь и полутоновой дисплей,причем двухкоординатный датчиксвязан с входом блока памяти коорринат, который первым выходом черезпереключатель "Запись" подключен кчетвертому входу процессора, а вторым выходом через переключатель"Считывание" и считыватель подключенк первому входу блока разверток, приэтом считыватель подключен к третьему выходу процессора, а фотоэлектронный умножитель через логарифмическийпреобразователь, переключатель "Анализ" подключен к второму входу усилителя обратной связи, выход которогоподключен к первому входу дополни-тельного коммутатора, второй входкоторого подключен к четвертому выходу процессора, а пятый выход процессора через дискретный задатчикпространственных частот, второй входкоторого подключен к третьему выходусинхрогенератора, подключен ко второму входу блока разверток, а. второйвыход дискретного задатчика пространственных частот через функциональный вычислитель апертуры подключен к третьему входу дополнительного коммутатора, выходы которогоподключены ко. входам экспоненциального преобразователя выходы которого соответственно подключены к полутоновому дисплею, к модулятору ифокусирующему электроду электроннолучевой трубки.45 3 92465такие приборы используют обработкунелинейного яркостного сигнала безего преобразования в линейные сигналы оптической плотности согласнозакону Вебера-фехнера.5Наиболееблизким по техническойсущности к предлагаемому являетсяэлектронно-копировальный прибор,содержащий, электроннолучевую трубку,отклоняющая система которой связана 10с блоком разверток, расположенныеза электроннолучевой трубкой прикладное стекло для размещения негатива,который оптически .связан через светотделительную систему и оптическуюпроецирующую систему с экраном дляразмещения позитива, фотоэлектронный умножитель, оптически связанныйсо светоделительной системой, аэлектрически через последовательносоединенные логарифмический преобразователь, аналоговый ключ, амплитудный селектор с первым входом про"цессора с регуляторами величины обратной связи и времени выдержки.Первый выход процессора подключенк усилителю обратной связи, второйк первому входу коммутатора, выходкоторого связан с дисплеем, а второйвход с первым выходом блока вводахарактеристической кривой позитивного фотоматериала, второй выход кото;рого подключен ко второму входу процессора, а третий вход которого свя"зан с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого подключен35к аналоговому ключу, третий к блокуразверток. Фотоэлектрический умножитель через переключатель "Анализ-печать" подключен ко второму входу уп 40равляемого усилителя обратной связи С 23В электрическом канале известногоприбора производятся операции с,линейными сигналами оптическойплотности. Основной эффект отиспользования электрических сигналов оптической плотности состоит в том, что структура анализируемого изображения становитсясовместимой с математической структурой обработки сигналов, причемоптическая плотность.с определ"ннойстепенью точности соответствует восприятию яркостной информации зрительным анализатором, Но в известномустройстве, применяется построчное(пассивное) сканирование изображения, которое также не согласуется с5 9бора; на фиг. 2 - вид анализируемыхфункций.В электронно-копировальный приборвходят сканирующий источник светаэлектроннолучевая трубка 1, отклоняющая система 2, блок 3 разверток,.негатив 4, оптическая проецирующаясистема 5, оптическая светоделительная система 6, позитивный фотоматериал 7, зрацок 8 глаза оператора,двухкоординатный датчик 9 положениязрачка; блок 10 памяти коордкнатзрачка, переключатель 11 "Записьсчитывание", процессор 12, считыватель 13, фотоэлектронный умножитель 14, логарифмический преобразователь 15, переключатель 16 режимаработы "Печать-анализ", аналоговыйключ 17, амплитудный селектор 18,управляемый усилитель 19 обратнойсвязи, дополнительный коммутатор20, экспоненциальный преобразователь21, фокусирующий электрод 22, модулятор 23, полутоновый дисплей 24,коммутатор 25, блок 26 ввода характеристической кривой позитивногоматериала,.графический дисплей 27,регулятор величины коэффициентаусиления обратной связи, регулятор29 величины экспозиции, дискретныйзадатчик 30 пространственных частот,функциональный выцислитель 31 апертуры, синхрогенератор 32,Отклоняющая система 2 электроннолучевой трубки 1 связана с блоком 3разверток. Перед экраном электроннолучевой трубки 1 расположен негативоптически связанный через оптическую проецирующую систему 5 и оптическую светоделительную систему 6 спозитивным фотоматериалом 7. Негатив4 рассматривается оператором, за положением зрачка 8 глаза которого следит двухкоординатный датчик 9 положения зрачка, подключенный к блоку 10памяти, первый выход которого черезпереключатель 11 "Запись-считывание"в положении "Запись" подключен к первому входу процессора 12, а в положении "Считывание" к сцитывателю 13.Второй вход считывателя 13 подключен к первому выходу процессора 12,а выход считывателя 13 подключен кблоку 3 разверток,Часть светового потока от электроннолучевой трубки 1, промодулированная прозрачностями негатива 4, через оптическую проецирующую систе аналоговый ключ 17 и амплитудныйселектор 18 ко второму входу процессора 12, а в положении переключателя 16 "Печать" через управляемый усилитель 19 обратной связи,до-полнительный коммутатор 20, экспоненциальный преобразователь 21 к фокусирующему электроду 22 и модулято"ру 23 электроннолучевой трубки 1,а также ко входу полутонового дисплея 24,К третьему входу процессора 12и к первому входу коммутатора 25подключен блок 26 ввода характеристической кривой позитивного фото"материала 7. Процессор 12 и блок26 ввода характеристицесксй кривойчерез коммутатор 25 подключены ковходу графического дисплея 27. Про"цессором 12 управляют подключенныйрегулятор 28 величины коэффициентаусиления цепи обратной связи и регулятор 29 величины экспозиции.Первый выход процессора 12 подключенк усилителю 19 обратной связи.Второй выход процессора 12 через дискретный задатцик 30 пространственныхчастот к блоку 3 разверток и кфункциональному вычислителю 31 апер"туры, подключенному к дополнительному коммутатору 20, которым управляет третий выход процессора 12.Дляобеспечения синхронной и синфазнойработы прибора процессор 12, анало"говый ключ 17, дискретный задатцик30 пространственных частот подключены к синхрогенератору 32. 10 15 ю 25 Зо 35 40 45 50 55 Электронно-копировальный прибор работает следующим образом.Для эффективного определения .необходимых характеристик оптимального преобразования изображения при поэлементной печати, необходимого коэффициента маскирования сюжетно важных элементов изображения и необходимой величины экспозиции при получении фотоотпечатка с заданными. градационными характеристиками снацала выполняется предварительный анализ градационных характеристик не 24654 6му 5 отводится оптической светоделйтельной системой 6 на фотоэлектронный умножитель 14, который электрически связан с логарифмическим пре" образователем 15. Логарифмический преобразователь 15 в положении "Анализ" переключателя 16 режима рабогты "Печать-анализ" подключен черезрэничение объема поступающей информации, т.е. выполнение статистической выборки информации с объемом, определяемым частотой управляющих импульсов синхрогенератора 32,С выхода аналогового ключа 17 амплитудно-модулированные импульсы напряжения подаются в амплитудный селектор 18, где электрические сигналы оптической плотности измеряются по амплитуде и в соответствии с измеренной амплитудой распределяются по каналам запоминающего устройства процессора 12, формируется гистограмма оптических плотностей сюжетно важных частей негативного изображения, выделяемых в результате активного сканирования. Через коммутатор 25 данная гистограмма выводится на экран графического дисплея 27. Ко второму входу коммутатора 25 подключен блок 26 ввода характеристической кривой позитивного фотоматериала.Полученная характеристическая кривая выводится через коммутатор 25 на экран графического дисплея 27 и одновременно на второй вход процессора 12, где регистрируется в запоминающем устройстве, Причем характеристическая кривая занимает свое положение в запоминающем устройстве процессора 12 и на экране дисплея 27 в соответствии со светочувствительностью позитивного материала 7 Далее оператор, наблюдая на экране дисплея 27 функцию распределения оптических плотностей сюжетно важных элементов иэображения в негативе И(0 п) (фиг.2, кривая с) и ее положение на оси оптических плотностей Ри, а также вид характеристической кривой позитивного фотоматериала Р(И) и ее положение на оси экспозиций 1 д Н (фиг.2, кривая 5 ), регулятором 29 величины коэффициента усиления в цепи обратной связи через функциональный преобразователь процессора 12 изменяет и моделирует гистограмму оптических плотностей сюжетно важных элементовнегативного изображения (фиг.2, кривая а), а регулятором 28 величины экспозиции через функциональный преобразователь процессора 12 задает смещение характеристической кривой по оси экспозиции (фиг. 2, кривая ), что определяет экспозицию при печати с негатива. 7 924654 8гативного изображения, Анализ изображения производится методом активного сканирования,Для этого перед экраном электроннолучевой трубки 1 устанавливается знегатив 4, включается прибор. Наэкране трубки 1 высвечивается многострочный постоянной яркости растр,просвечивающий негатив 4. Операторрассматривает в связи с поставлен вной задачей сюжетно важные участкиизображения, подлежащие дешифрированию. В процессе рассматриваниясюжетно важных элементов изображе- .ния фовеальным аппаратом зрительного анализатора необходимо темдольше фиксировать взор на деталях,чем больше информации требуетсяизвлечь из изображения для решенияконкретно поставленной задачи дешифрирования, При этом двухкоординатный датчик 9 координат, установлен-,ный перед зрачком 8 глаза оператора,фиксирует координаты Х и У движениязрачка 8 и заносит их в блок 19 25пэмяти (переключатель 11 "Записьсчитывание" стоит в положении "Запись"). По заполнении блока 10 памяти переключатель 11 становится вположение "Считывание". При этом Эоблок 10 памяти через считыватель13 управляет посредством блока 3разверток траекторией движения анализирующего пятна на экране электроннолучевой трубки 1, повторяя движениязрачка 8, т.е, производится активное сканирование негатива 4,причем циклы сканирования могутповторяться,Часть светового потока, промодулированная прозрачностями негатива 4,через оптическую проецирующую систему 5, оптическую светоделительнуюсистему 6 отводится на фотоэлектронный умножитель 14, Выход фотоэлектронного умножителя 14 через логарифмический преобразователь 15, преобразующий электрические сигналы прозрачности в сигналы оптической плотности, подключен через переключатель16 "Анализ-печать" в положении "Анализ" ко входу аналогового ключа 17,производящего фиксирование амплитудных значений сигнала оптическойплотности в моменты времени, опреде 5ляемыми импульсами напряжения, поступающими на второй вход аналогового ключа 17 от синхрогенератора 32.Назначение аналогового ключа 17 - огНа основании полученных данныхсмоделированной функции рагпределения оптических плотностей маскированных сюжетно важных элементов изображения в негативе 4 (фиг.2, кри"вая о 1) и с учетом положения характеристической кривой (фиг.2, кривая У) функциональный преобразователь процессора 12 выполняет преобразование Функции распределенияоптических плотностей сюжетно важных элементов изображения на будущемпозитивном отпечатке И(Р) (фиг.2,кривая 6), при этом гистограммавыводится из процессора 12 на экрандисплея 27. Вид гистограммы плотностей на позитивном отпечатке(фиг.2, кривые Ь и 6 ) определяютсяположением регуляторов 29 и 28 коэффициента усиления цепи обратнойсвязи и величины экспозиции, чтосоответствует задаваемой степенимаскирования сюжетно важных элементов изображения, а также виду исдвигу характеристической кривой по"зитивного материала 7.Смоделированная в процессоре12 функция распределения оптических плотностей сюжетно важных элементов иэображения в позитиве (фиг.2,кривая 3 ) дает оператору априонныесведения о градационных характеристиках отпечатка до его получения.Найденные значения величины коэффициента маскирования и величиныэкспозиции фиксируются в процессоре12, который на основании выбранногозначения коэффициента маскированияопределяет апертуру пятна сканирования и скорость сканирования при активной развертке негатива 4,На электронно-копировальном приборе режим "Печать" - переклю" чатель 1 Ь в положении "Печатьн - мо" жет выполняться при активном сканировании негатива пятном постоянной апертуры, величина которой опреде- ляется и задается процессором в соответствии с выбранной величиной коэффициента маскирования, при активном сканировании пятном переменной апертуры для проведения частотноконтрастной коррекции сюжетно важных элементов изображения, предназначенного для последующего объективного анализа путем микрофотометрирования, при использовании комбинаций активного и пассивного сканирования, а сю 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 жетно важные элементы иэображенияметодом активного сканирования.В первом режиме печати процессор12 через дискретный задатчик 30 пространственных частот, функциональныйвычислитель 31 апертуры, дополнительный коммутатор 20 и экспоненциальныйпреобразователь 21 подает постоянныйэлектрический сигнал на фокусирующийэлектрод 22 электроннолучевой трубки1, величина которого определяет апертуру пятна сканирования. В этом случае дискретный задатчик, 24 простран/ственных частот управляет совместносо считывателем 13 блоком 3 разверток, поскольку длительность фиксацийна элементе изображения зрительногоанализатора - активного сканатеразрачка 8 зависит от информационнойемкости анализируемого элемента изображения,и глаз движется не плавно,а скачками (макродвижения), причемскачки зрачка 8, а значит и пятнасканирования, происходят с большойамплитудой и высокой угловой скоростью при переводе глаза на новуюточку Фпксации (15-20 угловых секунд за сотые доли секунды). Прификсации глаза на элементе изображения зрачок 8 (и пятно сканирования)совершают непроизвольные движениясо средней скоростью 5-6 угловых минут в секунду - так называемыйдрейФ,Во время дрейфа точка фиксацииглаза не выходит за пределы Фовеальной области и наблюдатель не замечает дрейфа. Для оформления восприятиянеобходима остановка глаза в течение0,15-0,2 с, В этом режиме на фокусирующем электроде 22 электроннолучевой трубки 1 - постоянное напряжение, а электроннолучевая трубка 1управляется сигналами от управляемого усилителя 19 обратной связи черездополнительный коммутатор 20 и экспоненциальный преобразователь 21, поступающими на модулятор 23 электроннолучевой трубки 1.Во. втором режиме печати с переменной апертурой дискретный задатчик 30 пространственных частот управляет через Функциональный вычислитель31 апертуры, через дополнительныйкоммутатор 20 и экспоненциальный преобразователь 21 фокусирующимэлектродом 22 электроннолучевой трубки 1. На модулятор 23 электроннолучевой трубки 1 управляющий сигналподается по аналогии с первым режимом. При печати пятном переменной апертуры для проведения частотноконтрастной коррекции сюжетно важных элементов изображения, предназначенных для последующего микрофотометрического анализа, апертура сканирующе го пятна изменяется как с изменением оптической плотности элемента изображения, так и с изменением частоты активного сканирования (при фиксации глаза не элементе изображения).Функциональный вычислитель 31 апертуры сканирующего пятна служит также для защиты экрана электроннолучевой трубки 1 от прогорания, Такой режим пецати позволяет увеличить контрастность мелких деталей сюжетно важных элементов изображения в "тенях" изображения за счет того,что процессор 12 определяет в режиме активного сканирования диапазон изменения апертуры пятна в соответстви с коэффициентом маскирования диапазо ном оптицеских плотностей элементов негатива ч и скорости активного сканирования.В третьем режиме печати производится ряд циклов печати всего негатива 1 пассивным сканированием с про ведением соответствующей коррекции, а во время следующих циклов производится печать сюжетно важных элементов изображения активным сканированием с проведением соответствующей коррекции.Во всех режимах оператор имеет возможность наблюдать будущее изображение в позитиве с проведенной коррекцией сюжетно важных элементов изображения на основе активного сканирования последних зрительным анализатором при анализе на экране полутонового дисплея 24, подключенного к третьему выходу экспоненциаль ного преобразователя 21. Для обеспечения синхронной и синфазной работы прибора синхрогенератор 32, подключенный к процессору 12, аналоговому ключу 17, также подключен к дискретному задатчику 30 пространственных частот. 5 0 15 20 и 25Зо35 40 45 50 55 Злектронно-копировальный прибор- анализатор позволяет производить поэлементный анализ фотоизображения, дает возможность автоматицески управлять процессом изготовления фотодокументов в соответствии с объективным критерием - гистограммой оптических плотностей фотообразования, а это позволяет избавиться от необходимости пробной печати позитивных отпечатков и повысить визуальное качество фотодокумента при дешифровании.Кроме того, в электронно-копировальном приборе использованы связи объективных характеристик изображения с характеристиками зрительного анализатора, что позволяет эффективно определять требуемые характеристики преобразования изображения в процессе поэлементной печати и оптимально управлять этим процессом.Формула изобретенияЗлектронно-копировальный прибор, содержащий электроннолучевую трубку, отклоняющая система которой связана с блоком разверток, расположенные за электроннолучевой трубкой прикладное стекло для размещения негатива, который связан через светоделительную систему и оптическую проецирующую систему с экраном для размещения позитивного фотоматериала, фотоэлектронный умножитель, оптицески связанный со светоделительной системой, логарифмический преобразователь, переключатель "Анализ-печать", аналоговый ключ, амплитудный селектор, соединенный с первым входом процессора, к второму входу которого подключен блок ввода характеристической кривой позитивного фотомате-. риала, а к третьему первый выход синхрогенератора, соединенного вторым выходом с аналоговым ключом, усилитель обратной связи, соединенный с первым выходом процессора, второй выход которого подключен к входу коммутатора, к второму входу которого подключен блок ввода характеристической кривой позитивного фотоматериала, а к выходу графический дисплей, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения качества анализа сюжетно важных элементов изображения при поэлементной печати, расширения возможностей дешифрования изображения и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены двухкоординатный датчик положения зрачка глаза оператора, блок памяти координат зрачка глаза, считыватель,13переключатель "Запись - считывание", дискретный задатчик пространственных частот, функциональный вычислитель апертуры сканирующего пятна, дополнительный коммутатор, экспоненциальный преобразователь и полутоновый дисплей, причем двухкоординатный датчик связан с входом блока памяти координат, который первым выходом через переключатель "Запись" подключен к четвертому входу . процессора, а вторым выходом через переключатель "Считывание" и считыватель подключен к первому входу блока разверток, при этом считыватель подключен к третьему выходу процессора, а фотоэлектронный умно- житель через логарифмический преобразователь, переключатель "Анализ" подключен к .второму входу усилителя обратной связи, выход которого подключен к первому входу дополнительного коммутатора, второй вход которого подключен к четвертому выходу процессора, а пятый выход процес 924654 14сора через дискретный задатчик пространственных частот, второй вход которого подключен к третьему выходусинхронизатора, подключен ко второму5 входу блока разверток, а второй выходдискретного задатчика пространственных частот через функциональный вычислитель апертуры подключен к третьему входу .дополнительного коммутато" 1 о ра, выход которого подключен к вхоГ1дам экспоненциального преобразователя, выходы которого соответственноподключены к полутоновому дисплею,к модулятору и фокусирующему элек троду электроннолучевой трубки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеЭлектронно-копировательный,прибор МАЯХ 1 Ч. - "РЬоСодгапаеСБпр.пеегпд апй КепоСе БЕпыпд",1976, Мф 10.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Иф 2714015/18-10,ы кл. 6 03 В 27/80, 1979ВНИИПИ Заказ Тираж 489 ПодВЮЕЮВЮЭФилиал ППП "Патент", , г.Ужгород, ул.Проект