BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildbearbeitung beim fotografischen Kopieren, wobei die Vorlage mit einer Videokamera aufgenommen und die Videosignale digitalisiert und elektronisch bearbeitet werden, sowie eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Bildbearbeiten bedeutet im Zusammenhang mit dieser Erfindung das gesamthafte oder bereichsweise Verstärken oder Abschwächen der Helligkeit oder Farbdichte und Verändern des Farbtons sowie das Verbessern der Bildschärfe.
Bei den gebräuchlichen Verfahren zum fotografischen Kopieren oder Vergrössern wird die beleuchtete Vorlage mit einer optischen Projektionseinrichtung auf dem Kopiermaterial abgebildet. Dabei können die Bilder durch unterschiedliches Belichten einzelner Bereiche (Abwedeln) teilweise aufgehellt werden, eine Arbeitsweise, die beim maschinellen Kopieren oder Vergrössern, beispielsweise mit einem Printer, nicht möglich ist.
Bei farbigen Kopien oder Vergrösserungen kann durch Ändern der Belichtungszeit oder Einschalten geeigneter Farbfilter in den Lichtweg der Projektionseinrichtung die Farbsättigung oder der Farbton des gesamten Bilds verändert werden. Eine Bildbearbeitung, insbesondere das bereichsweise Ändern des Farbtons oder der Farbsättigung ist bei diesen gebräuchlichen Verfahren nicht möglich.
Bildbearbeitung wurde bisher hauptsächlich oder nur für die Drucktechnik entwickelt. Diesbezügliche Anlagen ermöglichen, Bilder oder Schriftsätze auf vielerlei Weise zu bearbeiten. Dazu wird das Bild oder der Schriftsatz digitalisiert, danach in digitaler Form elektronisch bearbeitet und schliesslich als layout in Form einer Softkopie auf Diskette, auf Videoband oder Bildplatte gespeichert oder als Hardkopie oder Farbauszug elektronisch ausgedruckt. Zum Herstellen von bildbearbeiteten Kopien fotografischer Vorlagen auf fotografisches Kopiermaterial sind diese Ahlagen nicht geeignet.
Der vorliegenden Erfindung lag darum die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das beim gewerbsmässigen Herstellen fotografischer Kopien oder Vergrösserungen auf einfache Weise und ohne zusätzlichen Zeitaufwand das gesamthafte oder bereichsweise Bearbeiten der Bilder ermöglicht.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die bearbeiteten Signale zum Aussteuern eines Bildschirms verwendet werden und der Bildschirm auf dem Kopiermaterial abgebildet wird.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht, zum Verstärken oder Abschwächen der Helligkeit der gesamten Vorlage oder einzelner Bereiche davon die zugeordneten digitalisierten Videosignale zu verstärken oder zu schwächen. Das Verfahren ermöglicht auch, die digitalisierten Videosignale elektronisch zu invertieren und auf diese Weise eine Schwarz-Weiss-Vorlage auf Schwarz-Weiss-Negativmaterial zu reproduzieren. Ein besonders wichtiger Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist darin zu sehen, dass es ermöglicht, Farbpositiv-Vorlagen nach dem Invertieren der elektronischen Signale auf Farbnegativ-Material zu reproduzieren, das wesentlich billiger als das bisher erforderliche Farbpositiv-Material ist.
Eine zum Ausführen des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Vorrichtung, insbesondere zum Vergrössern von Kleinbildfarbdias auf Farbnegativ-Papier, enthält eine Beleuchtungseinrichtung für das Farbdia, ein erstes Objektiv zum Abbilden des Farbdias auf der lichtempfindlichen Fläche einer Videokamera, eine Videokamera und eine elektronische Schaltung zum Digitalisieren, Invertieren und Bearbeiten der invertierten Videosignale, und ist gekennzeichnet durch einen Bildschirm, ein zweites Objektiv zum Abbilden des Bildschirms auf dem Farbnegativpapier, einen im Lichtweg zwischen dem Bildschirm und dem Farbnegativpapier angeordneten, zum Steuern der Belichtungszeit vorgesehenen Verschluss und im Lichtweg vor der Videokamera und nach dem Bildschirm je einen blauen, einen grünen und einen roten Filter, die nacheinander und synchron in den Lichtweg einschaltbar sind.
Nachfolgend wird das erfindungsgemässe Verfahren mit Hilfe der Figur, die den schematischen Aufbau einer zur Ausführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung zeigt, beschrieben.
Die in der Figur gezeigte Vorrichtung enthält eine Diabühne
10, auf deren einen Seite eine Beleuchtungseinrichtung mit einer Lichtquelle 11 und mit einem Kondensor 12 angeordnet ist. Auf der anderen Seite der Diabühne befindet sich ein erstes Projektionsobjektiv 13, das zum Abbilden eines in der Diabühne befindlichen Diapositivs 14 auf der lichtempfindlichen Fläche einer TV-Kamera 16 vorgesehen ist. Die TV-Kamera ist mit einem Eingang einer elektronischen Schaltung 17 verbunden, deren anderer Eingang an ein Eingabepult 18 angeschlossen ist.
Das Eingabepult enthält die Bedienungselemente, mit denen die gewünschte Bearbeitung der Bildvorlage eingestellt werden kann, beispielsweise das gesamthafte oder teilweise Verstärken oder Abschwächen oder das Invertieren dieser Signale. Der Ausgang der Schaltung ist mit den zum Steuern des Elektronenstrahls in einer Bildröhre 19 erforderlichen (nicht gezeigten) Einrichtungen verbunden, was ermöglicht, auf dem Schirm 21 dieser Bildröhre ein positives oder negatives Schwarz-Weiss Bild des Diapositivs 14 zu erzeuge. Weiter sind ein zweiten Projektionsobjektiv 22 zum Abbilden des Bildschirms 21 auf einem geeigneten Kopiermaterial 23, sowie ein im Lichtweg zwischen dem zweiten Objektiv und dem Kopiermaterial angeordneter Verschluss 24 vorgesehen, mit welchem letzteren die Belichtungszeit für das Kopiermaterial gesteuert werden kann.
Zum Kopieren bzw. Vergrössern von Farbdiapositiven enthält die Einrichtung im Lichtweg zwischen dem ersten Objektiv 13 und der TV-Kamera 16 sowie im Lichtweg zwischen dem Bildschirm 21 und dem zweiten Objektiv 22 je ein Filterrad 26 bzw. 27. Jedes Filterrad enthält einen Rot-, Blau- und einen Grünfilter sowie ein optisches neutrales Fenster, die synchron miteinander in den entsprechenden Lichtweg eingebracht werden können, um die TV-Kamera und das Kopiermaterial nacheinander mit einem roten, blauen und grünen Farbauszug zu belichten. Die Drehung der Filterräder, die in der gezeigten Ausführungsform einfacherweise mechanisch miteinander verbunden sind, und die Öffnungszeit des Verschlusses werden von der elektronischen Schaltung 17 gesteuert.
Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung werden zuerst durch ein Startsignal am Eingabepult die Lichtquelle, die TV Kamera, die elektronische Schaltung und die Bildröhre aktiviert. Die elektronische Schaltung steuert dann den Elektronenstrahl der Bildröhre mit den digitalisierten und verstärkten Ausgangssignalen der TV-Kamera, so dass auf dem Bildschirm das Bild der Diabühne bzw. eines auf die Diabühne gelegten Diapositivs erscheint.
Die einfachste Art, die Vorrichtung zu verwenden, ist das Vergrössern einer Schwarz-Weiss-Negativvorlage auf schwarzweisses Kopierpapier. Dazu wird das Dia zuerst mit diffusem Licht beleuchtet und von einer Bedienungsperson betrachtet.
Sind die mittlere Helligkeit und die Helligkeitsverteilung normal, so wird das Negativ auf die Diabühne gelegt. Durch ein weiteres Steuersignal am Eingabepult werden die Filterräder gedreht, bis die optisch neutralen Fenster im Lichtweg zur Kamera bzw. zum Kopiermaterial stehen. Auf dem Bildschirm erscheint dann das vergrösserte Bild der Negativvorlage. Beim Betätigen eines Auslöseschalters am Eingabepult wird dann der Verschluss für eine gespeicherte mittlere Belichtungszeit geöffnet. Nach dem Belichten des Kopiermaterials wird eine (nicht gezeigte) Transporteinrichtung aktiviert, die den belichteten Teil des üblicherweise bandförmigen Kopiermaterials aus der Bildbühne heraus- und einen unbelichteten Teil hineinzieht.
Soll anstelle der Negativvorlage eine Schwarz-Weiss-Positivvorlage auf Umkehrmaterial vergrössert werden, dann können die digitalisierten Ausgangssignale der TV-Kamera in der elektronischen Schaltung invertiert werden, so dass auf dem Bildschirm das Bild der Vorlage mit umgekehrten Helligkeitswerten erscheint.
Ist die Vorlage gesamthaft zu hell oder zu dunkel, dann können die digitalisierten Ausgangssignale der TV-Kamera durch entsprechende Einstellungen am Eingabepult gesamthaft verstärkt oder geschwächt werden, bis das Bild auf dem Bildschirm die für optimales Vergrössern erforderliche mittlere Helligkeit zeigt. Sollen einzelne Bereiche der Vorlage gegenüber anderen verstärkt oder abgeschwächt werden oder soll der gesamte Helligkeitsumfang der Vorlage an den möglichen Helligkeitsumfang des Kopiermaterials angepasst werden, so ist das ebenfalls durch entsprechende Einstellungen am Eingabepult und Bearbeiten der digitalisierten Ausgangssignale der Kamera bzw.
der Steuersignale für den Elektronenstrahl der Bildröhre in der elektronischen Schaltung möglich. Die elektronische Bearbeitung der Steuersignale ermöglicht auch, die Übergänge zwischen hellen und dunklen Bildteilen zu überhöhen und damit von unscharfen, verwaschenen Vorlagen schärfere Vergrösserungen herzustellen.
Beim Verwenden der Vorrichtung zum Vergrössern einer farbigen Vorlage werden die für das Vergrössern von Schwarz Weiss-Vorlagen beschriebenen Arbeitsgänge nacheinander für jeden der drei erforderlichen Farbauszüge durchgeführt, wozu die entsprechenden Farbfilter in den Lichtweg zwischen der Vorlage und der Kamera sowie zwischen dem Bildschirm und dem Vergrösserungsmaterial eingeschaltet werden. Dabei versteht sich, dass jede der beschriebenen Bildbearbeitungen für jeden Farbauszug individuell ausgeführt werden kann. Es ist darum nicht nur möglich, den Farbton und die Farbdichte schlecht belichteter Vorlagen zu korrigieren, sondern darüber hinaus kann nur eine oder können zwei der drei Farben gesamthaft oder bereichsweise verstärkt oder abgeschwächt werden.
Die Möglichkeit des Invertierens der elektronischen Signale bietet besonders beim kommerziellen Vergrössern von Farbdiapositiv-Vorlagen den Vorteil, dass nach der elektronischen Umkehrung des Farbtons und der Farbdichte auf das relativ billige Farbumkehrpapier vergrössert werden kann.
Es versteht sich, dass das erfindungsgemässe Verfahren und die beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung auf vielerlei Weise abgeändert und an spezielle Anforderungen angepasst werden können. Beispielsweise können mit dem Eingabepult Einrichtungen zum automatischen Bestimmen der mittleren Helligkeit des gesamten Bildes und der Farbdichte der Farbauszüge gekoppelt werden, die die optimale Belichtungszeit und eventuelle Korrekturwerte elektronisch bestimmen. Anstelle der beschriebenen Filterräder können ebensogut Filterschieber verwendet werden. Für das Vergrössern von Farbvorlagen können die einfache TV-Kamera und die Schwarz-Weiss-Bildröhre durch eine Farb-TV-Kamera und eine Farbbildröhre ersetzt werden.
Diese Anordnung erhöht den elektronischen Aufwand, benötigt dafür keine Farbfilter und ermöglicht, das Farbbild mit nur einer Belichtung anstelle der aufeinanderfolgenden Belichtungen der drei Farbauszüge herzustellen. Die Vorrichtung kann auch mit einem elektronischen Speicher zum Zwischenspeichern der von der TV-Kamera erzeugten und digitalisierten Bildsignale ausgerüstet werden, was dann ermöglicht, das gleiche gespeicherte Bild auf unterschiedliche Kopiermaterialien zu vergrössern, um die Eigenschaften und Farbunterschiede dieser Materialien zu nutzen.
Es versteht sich, dass das Auflösungsvermögen der TV-Kamera und der Bildröhre in Abhängigkeit vom format der herzustellenden Vergrösserungen derart zu wählen ist, dass deren Zeilen und Bildpunkte auf der Vergrösserung praktisch nicht sichtbar sind. Wie eine einfache Rechnung zeigt, sollte beispielsweise für eine Vergrösserung auf das Format 18 x 24 cm und bei ei nem zulässigen Korn von 0,01 cm mindestens die Bildröhre eine Auflösung von etwa 4000 Zeilen aufweisen. Wenn eine TV-Kamera mit geringerer Zeilenzahl verwendet wird, dann ist es möglich, durch elektronischen Vergleich benachbarter Bildpunkte in der elektronischen Schaltung die fehlenden Bildpunkte zu generieren.
Geeignete Geräte ebenso wie die elektronischen Komponenten der beschriebenen Vorrichtung sind handelsüblich und deren Zusammenschalten wird als im Bereich fachmännischen Könnens angesehen, weshalb auf eine detaillierte Beschreibung ausdrücklich verzichtet wird.
DESCRIPTION
The present invention relates to a method for image processing in photographic copying, the original being recorded with a video camera and the video signals being digitized and electronically processed, and a device for carrying out this method.
In the context of this invention, image processing means intensifying or weakening the brightness or color density and changing the color tone or improving the sharpness of the image as a whole or in certain areas.
In the usual methods of photographic copying or enlargement, the illuminated original is imaged on the copying material with an optical projection device. The images can be partially brightened by differently exposing individual areas (dodging), a method of operation that is not possible with machine copying or enlarging, for example with a printer.
In the case of colored copies or enlargements, the color saturation or the color tone of the entire image can be changed by changing the exposure time or switching on suitable color filters in the light path of the projection device. Image processing, in particular changing the color tone or the color saturation in certain areas, is not possible with these customary methods.
Image processing has so far been developed mainly or only for printing technology. Appendices in this regard enable images or fonts to be processed in many different ways. For this purpose, the image or typesetting is digitized, then electronically processed in digital form and finally saved as a layout in the form of a soft copy on diskette, on video tape or image plate or electronically printed out as hard copy or color separation. These slides are not suitable for making photo-processed copies of photographic originals on photographic copy material.
The present invention was therefore based on the object of creating a method which, in the commercial production of photographic copies or enlargements, enables the overall or partial processing of the images in a simple manner and without additional expenditure of time.
According to the invention, this object is achieved with a method of the type mentioned at the outset, which is characterized in that the processed signals are used to control a screen and the screen is imaged on the copying material.
The described method enables the associated digitized video signals to be amplified or weakened to amplify or weaken the brightness of the entire original or individual areas thereof. The method also makes it possible to electronically invert the digitized video signals and in this way reproduce a black and white original on black and white negative material. A particularly important advantage of the method according to the invention can be seen in the fact that it makes it possible to reproduce color positive originals after inverting the electronic signals on color negative material, which is considerably cheaper than the color positive material previously required.
A device suitable for carrying out the method according to the invention, in particular for enlarging 35 mm color slides on color negative paper, contains an illumination device for the color slide, a first lens for imaging the color slide on the light-sensitive surface of a video camera, a video camera and an electronic circuit for digitizing, inverting and processing the inverted video signals, and is characterized by a screen, a second lens for imaging the screen on the color negative paper, a shutter arranged in the light path between the screen and the color negative paper, provided for controlling the exposure time and in the light path in front of and after the video camera Screen a blue, a green and a red filter, which can be switched on in succession and synchronously in the light path.
The method according to the invention is described below with the aid of the figure, which shows the schematic structure of a device suitable for carrying out the method.
The device shown in the figure contains a slide stage
10, on one side of which an illumination device with a light source 11 and with a condenser 12 is arranged. On the other side of the slide stage there is a first projection objective 13, which is provided for imaging a slide 14 located in the slide stage on the light-sensitive surface of a TV camera 16. The TV camera is connected to an input of an electronic circuit 17, the other input of which is connected to an input panel 18.
The input panel contains the controls with which the desired processing of the original can be set, for example the overall or partial amplification or weakening or the inversion of these signals. The output of the circuit is connected to the devices (not shown) required to control the electron beam in a picture tube 19, which makes it possible to produce a positive or negative black and white image of the slide 14 on the screen 21 of this picture tube. Furthermore, a second projection lens 22 for imaging the screen 21 on a suitable copying material 23 and a shutter 24 arranged in the light path between the second lens and the copying material are provided, with which the shutter can be used to control the exposure time for the copying material.
To copy or enlarge color slides, the device contains a filter wheel 26 and 27 in the light path between the first lens 13 and the TV camera 16 and in the light path between the screen 21 and the second lens 22. Each filter wheel contains a red, Blue and a green filter as well as an optical neutral window, which can be inserted into the corresponding light path synchronously with one another in order to expose the TV camera and the copy material in succession with a red, blue and green color separation. The rotation of the filter wheels, which are simply mechanically connected to one another in the embodiment shown, and the opening time of the shutter are controlled by the electronic circuit 17.
During operation of the device described, the light source, the TV camera, the electronic circuit and the picture tube are first activated by a start signal on the input console. The electronic circuit then controls the electron beam of the picture tube with the digitized and amplified output signals of the TV camera, so that the picture of the slide stage or a slide placed on the slide stage appears on the screen.
The easiest way to use the device is to enlarge a black and white negative original on black and white copy paper. To do this, the slide is first illuminated with diffuse light and viewed by an operator.
If the average brightness and the brightness distribution are normal, the negative is placed on the slide stage. Another control signal on the input desk rotates the filter wheels until the optically neutral windows are in the light path to the camera or the copy material. The enlarged image of the negative template then appears on the screen. When a trigger switch on the input console is actuated, the shutter is then opened for a stored average exposure time. After the exposure of the copying material, a transport device (not shown) is activated, which pulls the exposed part of the usually band-shaped copying material out of the image stage and pulls an unexposed part into it.
If, instead of the negative template, a black-and-white positive template is to be enlarged on reversal material, the digitized output signals of the TV camera can be inverted in the electronic circuit so that the image of the template appears on the screen with reversed brightness values.
If the template as a whole is too bright or too dark, the digitized output signals of the TV camera can be amplified or weakened by making the appropriate settings on the input panel until the image on the screen shows the average brightness required for optimal enlargement. If individual areas of the original are to be strengthened or weakened compared to others, or if the entire range of brightness of the original is to be adapted to the possible range of brightness of the copying material, this is also done by making appropriate settings on the input desk and processing the digitized output signals of the camera or
the control signals for the electron beam of the picture tube in the electronic circuit possible. The electronic processing of the control signals also makes it possible to exaggerate the transitions between light and dark parts of the image and thus produce sharper enlargements from blurred, washed-out originals.
When using the device for enlarging a colored original, the operations described for enlarging black and white originals are carried out successively for each of the three required color separations, for which purpose the corresponding color filters are placed in the light path between the original and the camera and between the screen and the enlargement material be switched on. It goes without saying that each of the described image processing can be carried out individually for each color separation. It is therefore not only possible to correct the hue and color density of poorly exposed originals, but moreover only one or two of the three colors can be strengthened or weakened in whole or in areas.
The possibility of inverting the electronic signals offers the advantage, particularly when commercializing color slide templates, that after the electronic reversal of the color tone and the color density, the relatively inexpensive color reversal paper can be enlarged.
It goes without saying that the method according to the invention and the described embodiment of the device can be modified in many ways and adapted to special requirements. For example, devices for automatically determining the average brightness of the entire image and the color density of the color separations, which determine the optimal exposure time and any correction values electronically, can be coupled to the input desk. Instead of the filter wheels described, filter slides can be used as well. To enlarge color templates, the simple TV camera and the black and white picture tube can be replaced by a color TV camera and a color picture tube.
This arrangement increases the electronic complexity, requires no color filters and enables the color image to be produced with only one exposure instead of the successive exposures of the three color separations. The device can also be equipped with an electronic memory for temporarily storing the image signals generated and digitized by the TV camera, which then makes it possible to enlarge the same stored image onto different copying materials in order to use the properties and color differences of these materials.
It goes without saying that the resolution of the TV camera and the picture tube should be selected depending on the format of the enlargements to be produced in such a way that their lines and pixels are practically invisible on the enlargement. As a simple calculation shows, for example, for an enlargement to the format 18 x 24 cm and with a permissible grain of 0.01 cm, at least the picture tube should have a resolution of about 4000 lines. If a TV camera with a lower number of lines is used, then it is possible to generate the missing pixels by electronically comparing neighboring pixels in the electronic circuit.
Suitable devices as well as the electronic components of the described device are commercially available and their interconnection is considered to be within the range of expert knowledge, for which reason a detailed description is expressly dispensed with.