DE1522866B2 - Verfahren zur Steuerung der Belichtung bei der Herstellung photographischer Kopien - Google Patents
Verfahren zur Steuerung der Belichtung bei der Herstellung photographischer KopienInfo
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Description
A = aDr+ YIbB + k
abgeleitet und mit dieser die Belichtungszeit korrigiert wird, in welcher Formel a, b und k
numerische Konstanten darstellen, wobei der Wert von α zwischen —0,01 und —0,8 und der
Wert von b zwischen +0,001 und +0,07 liegt und k durch die Einstellung des verwendeten
Kopiergerätes bestimmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der mittleren
Dichte D2 der Kopiervorlage aus der Messung der optischen Dichte der wenigstens zehn Flächenelemente
annähernd ein mittlerer Dichtewert bestimmt wird, daß dieser Dichtewert mit vorzugsweise
drei vorbestimmten, jeweils für eine normal-, bzw. unter- bzw. überbelichtete Kopiervorlage
repräsentativen mittleren Dichtewerten verglichen wird und daß der dem gemessenen mittleren
Dichtewert am nächsten liegende repräsentative mittlere Dichtewert als mittlere Dichte Dz der
Kopiervorlage bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Konstante α ein Wert
von etwa — 0,3 und für die Konstante b ein Wert von etwa +0,03 gewählt wird.
Zur Steuerung der Belichtung bei der Herstellung photographischer Kopien sind Verfahren bekannt,
welche entweder von der Messung der mittleren Helligkeit der gesamten Kopiervorlage oder von der
Messung der hellsten oder dunkelsten Bildstelle ausgehen. Mit diesen bekannten Verfahren werden
somit bei Nichtanwendung besonderer Korrekturen Kopien erhalten, in welchen der mittlere Helligkeitseindruck jeder Aufnahmeszene durch die Tönung
Mittelgrau wiedergegeben ist, was in vielen Fällen, insbesondere bei Schnee- und Nachtaufnahmen, zu
falschen Ergebnissen führt, oder in welchen die dunkelsten bzw. hellsten Bildteile nicht tonwertrichtig
wiedergegeben werden.
Infolgedessen muß bei diesen Verfahren auf Grund einer Beurteilung der jeweiligen Kopiervorlage bezüglich
ihres Bildinhalts eine Korrektur der ermittelten Belichtungszeit in verkürzendem oder verlängerndem
Sinn vorgenommen werden, deren richtige Bemessung ein erhebliches Maß von Sachkenntnis und Erfahrung
voraussetzt.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde vorgeschlagen, die Belichtungszeit unter Berücksichtigung
des Umfangs der optischen Dichte zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Bildteil der Kopiervorlage
bzw. der durch arithmetische Mittelung daraus gewonnenen mittleren Dichte zu dosieren.
Dieses Verfahren brachte gegenüber den vorbekannten Verfahren zwar einen gewissen Fortschritt,
führte aber bei bestimmten Bildinhalten, insbesondere bei solchen, bei denen die Kopiervorlage im
wesentlichen aus zwei dichte- und flächenmäßig stark
differierenden Anteilen bestand, ebenfalls zu falschen Ergebnissen. Denn in solchen Fällen entspricht die
durch arithmetische Mittelung gewonnene mittlere Dichte keinesfalls der tatsächlichen mittleren Dichte
der Kopiervorlage.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Belichtung bei der Herstellung photogräphischer
Kopien, bei welchem durch photoelektrische Dichtemessung der Umfang Dr der optischen Dichte zwischen
dem hellsten und dem dunkelsten Bildteil der Kopiervorlage bestimmt .und die Belichtungszeit
unter Berücksichtigung dieses Dichteumfangs dosiert wird und setzt sich zum Ziel, den Nachteil des bekannten,
ebenfalls den Dichteumfang berücksichtigenden Verfahrens zu vermeiden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Dichte D2 der Kopiervorlage bestimmt wird,
daß von wenigstens zehn Flächenelementen der Kopiervorlage die optische Dichte gemessen und an
Hand dieser Messung die Dichtehäufigkeitsverteilung der Kopiervorlage festgestellt wird, wobei die
Anzahl derjenigen Flächenelemente, deren Dichte größer ist als die mittlere Dichte der Kopiervorlage
und die Anzahl derjenigen Flächenelemente, deren Dichte kleiner ist als die mittlere Dichte der Kopiervorlage,
bestimmt wird, daß der Anteil B bestimmt wird, um welchen die bezüglich ihrer Dichte über der
mittleren Dichte liegenden Flächenelemente die unter der mittleren Dichte liegenden Flächenelemente übersteigen,
und daß aus den beiden Werten Dr und B eine Größe A nach der Formel
A = aDr + UbB + k
abgeleitet und mit dieser die Belichtungszeit korrigiert wird, in welcher Formel a, b und k numerische
Konstanten darstellen, wobei der Wert von α zwischen — 0,01 und —0,8 und der Wert von b zwischen
+ 0,001 und +0,07 liegt und k durch die Einstellung des verwendeten Kopiergerätes bestimmt ist. Der
Faktor des Wertes B liegt somit zwischen 0,012 und 0,84.
Da somit beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Belichtungssteuerung nicht nur der Dichteumfang,
sondern auch die Dichtehäufigkeitsverteilung der
3 4
Kopiervorlage herangezogen wird, ist die Gewähr dann ist
gegeben, daß der tatsächliche Schwerpunkt der Dichte fl. _ N
der Kopiervorlage erfaßt und zur Dosierung der ~n
Belichtungszeit herangezogen wird.
Die dem Verfahren gemäß der Erfindung zu- 5 Durch Einsetzen in die Gleichung 3 ergibt sich
gründe liegende Theorie soll nachstehend näher erläutert werden. fl/- — = m(D +V D) + C
Bei bekannten automatischen Kopiergeräten mes- η *" /2 r
sen Photozellen die integrierte Lichtdurchlässigkeit T
jedes Negativs. Die integrierte Durchlässigkeit T ist io •C = — —m(D+lID) (5)
einfach das Mittel aus den einzelnen Durchlässig- '' η """ 2 r
keiten T1, T2, ■.., Tn, von ΛΓ Elementarflächen.
T = A(T1 + T2 + T3 + - + ^). (1) .:f=^in(D-Dmin)-^-Dr (6)
Entsprechend der integrierten Durchlässigkeit T In einem Kopiergerät, bei dem eine photoelek-
ist eine Dichte Df vorhanden, die durch den Aus- irische Integration verwendet wird, hat die Addition
druck gegeben ist: oder Subtraktion einer gleichförmigen Gesamtdichte
rj_ _ _ τ ψ ,γ. keinen Einfluß auf die erhaltene Kopie. Demzufolge
T 2o kann die minimale Dichte Dmin in der Negativfläche
Es sei jetzt ein hypothetisches Negativ betrachtet, von dem Wert jedes Dichtepegels abgezogen werden,
für das gilt: ohne daß die Gültigkeit der Berechnungen beeinflußt
D = minimale Dichte w'rd' we^cne die Differenz zwischen der optimalen
Z)""" = maximale Dichte Kopierbelichtung und derjenigen betreffen, die nach
"d = Dichtebereich (=' D -D) 2S dem »Integration-zu-grau«-(»integration-to-grey«)-
n = Anzahl der Dichtepe^el in dem Bereich D„ PrinziP erhalten wird. Daher wird, wenn Dmla = O
N == Anzahl der Elementarflächen in dem Bild. Sesetzt wird' die Fo™el
N Es soll ferner eine lineare Wahrscheinlichkeits- / = 1- m(D -1Z2D1). '(6A)
Dichteverteilung angenommen werden, wie sie in 30 n
Fig. la und 1 b wiedergegeben ist. Es wird jetzt ein »Bildgraduierungsfaktor« (»sub-Somit
ist, wenn irgendein besonderer Dichtepegel D ject key factor«) S definiert, derart, daß S die probetrachtet
wird, die Frequenz /, mit welcher diese portionale Änderung in der Wahrscheinlichkeitsfre-Dichte
auftritt, gegeben durch quenz über dem Dichtebereich Dr ist. Damit ist
f = m-D- + C. (3) 35 S = m-DJfil2 = mDr-jr (7)
Wenn jedoch
Die integrierte Durchlässigkeit des Negativs ist
D = DmiB + V2 Dr , gegeben durch:
T=^ (V1 · io-Di + /2· io-ß^ + /3 · 10-* + ·■· + /„·io-D»)=^ X (fr-io-°). (8)
JV \ / iv R = I \ / ■ ■
Für den il-ten Ausdruck ergibt sich dann
(10)
2,303Dr U 2/v + 2,303/, JV 2/,, + 2,
3034 /.Ä/
wobei e ungefähr den Wert 2,718 hat. Aus dieser Gleichung (7) substituiert ergibt sich
[Log,(2,303DJ-Log,{(! _ | + ^5-J (, - 10->.)-S-ΙΟ"».}]. (13,
Um dem in F i g. 1 wiedergegebenen mathematischen Modell zu entsprechen, muß S zwischen — 2 und 4- 2
liegen.
Für typische Negativmaterialien kann angenommen werden, daß der Wert von Dr zwischen 1,0 und 2,0 liegt.
Es kann daher gezeigt werden, daß
2'303
von wo
2,303
+ 0,5Dr- 10-* + s(V, -2^d)]
Wenn das_Kopiergerät so eingestellt ist, daß es ein typisches Negativ richtig kopiert, für welches gilt: S = S',
Dr = D'r und D ~ D', dann wird die gleiche Belichtung der hellsten Stellen mit anderen Negativen erhalten, wenn
für jedes Negativ eine Dichte-Korrektur Dc angewendet wird, die gegeben ist durch
Dc = {D>r-Dr)-{D'-D). (16)
Wenn die durch die Gleichung (15) gegebenen Werte von D und Z)' eingesetzt werden, dann ergibt sich
Dc « O,783(D; - Dr) + 0,435(10-* - ΙΟ"*) - 0,435 [s'(>/2 - ^)- S (>/, - ^)] . (17)
Da der Bereich von Dr ziemlich klein ist und D'r ungefähr in der Mitte dieses Bereiches liegt, ergibt sich
Dc w O,783(D; - Dr) - 0,435 (S' - S)
Da D'r und S' Konstanten sind, nimmt die Formel
(18) die Form an
-Dc « α Dr + b -S + k,
(19)
worin a, b und k numerische Konstanten sind.
Die Gleichung (19) schlägt vor, daß die Dichtekorrektur, die von irgendeinem einzelnen Negativ
gefordert wird, aus einer bewerteten Addition von gemessenen Werten des Dichtebereiches Dr und dem
Bildgraduierungsfaktor S vorher bestimmbar sein soll. Das mathematische Modell, das zu dieser Schlußfolgerung
führt, ist jedoch etwas künstlich, und es sind verschiedene Annäherungen gemacht worden.
Es sei jedoch bemerkt, daß, obwohl der Ausdruck (19) unter der Annahme entwickelt ist, die
hellsten Stellen der Kopie richtig zu belichten sind, ein geringerer Korrekturgrad dadurch berechnet wer-
den kann, daß proportional verminderte Werte der numerischen Konstanten a, b und k verwendet
werden.
Praktische Versuche mit einer großen Anzahl sortierter Negative bestätigten, daß die vorstehend
angegebene Gleichung (19) im wesentlichen gültig ist. Die praktischen Prüfungen haben es auch ermöglicht,
geeignete Werte der Konstanten a, b und c zu bestimmen.
überdies haben praktische Versuche bestätigt, daß,
wenn Messungen von Dr und S für jede der Farben
Rot, Grün und Blau getrennt gemacht werden, durch eine Erweiterung der Gleichung (19) die Farbkorrektur
berechnet werden kann, die in einem Kopiergerät notwendig ist, welches nach dem »Integra-
tion-zu-grau«-Prinzip arbeitet. Daher ergibt sich
D Farbe ~
■ S)101 + (a-Dr + b- s)grün + (a ■ Dr + b ■ s)blau] ,
worin r eine Konstante ist und die Pfeile vektorielle Größen andeuten, die längs Achsen bei 120° Winkeldrehung
gemessen sind.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Fig. la und 1 b geben Dichtewahrscheinlichkeitsverteilungen
für zwei hypothetische Negative wieder, wobei in F i g. 1 a das Negativ ein helles Bild (highkey-subject),
d. h. ein Bild darstellt, welches vorherrschend helle Töne enthält, während in F i g. 1 c)
das Negativ ein dunkles Bild darstellt, d. h. ein Bild, das vorherrschend dunkle Töne enthält;
F i g. 2 ist eine schematische Darstellung einer besonderen Ausführungsform einer Einrichtung gemäß
der Erfindung;
F i g. 3 bis 7 geben Einzelheiten der Einrichtung gemäß F i g. 2 wieder, und zwar
F i g. 3 eine Rückkopplungssteuervorrichtung zum Regeln der Intensität des von einer Kathodenstrahlröhre
ausgesandten Lichtes,
F i g. 4 einen logarithmischen Strom-in-Spannung-Umformer und einen wechselstromgekoppelten
Video-Verstärker, der mit einer Vervielfacher-Photozelle verbunden ist, die von dem photographischen
Transparent durchgelassenes Licht empfängt,
F i g. 5 einen mit negativer Rückkopplung arbeitenden Video-Verstärker bekannter Art,
Fig. 6 ein Voltmeter, welches den Spitze-zu-Spitze-Wert
einer Eingangs-Wechselspannung anzeigt, und
F i g. 7 einen Stromkreis, der den Gesamtanteil anzeigt, um welchen die Zeit, in der ein elektrisches
Eingangssignal positive Polarität hat, die Zeit übersteigt, in weicher dieses Signal negative Polarität hat;
F i g. 8 ist eine graphische Darstellung, welche die Dichtekorrektur Dc in Abhängigkeit von einer
bewerteten Stimme von Anzeigen Q1 und Q2 wiedergibt,
die mit der Einrichtung gemäß F i g. 2 in bezug auf unterbelichtete Negative erhalten wird.
Fig. 9 }st eine ähnliche graphische Darstellung
in bezug auf richtig belichtete Negative;
F i g. 10 ist eine ähnliche graphische Darstellung in bezug auf überbelichtete Negative.
Die in F i g. 2 schematisch wiedergegebene Einrichtung dient zur Vornahme von Messungen an
Negativen. Eine Kathodenstrahlröhre CRT, zwei Linsen Ll und L 3 und eine Vervielfacher-Photozelle
PM 1 sind die Hauptbestandteile eines Lichtpunktabtasters. Zeitbasis-Generatoren TB erregen
Ablenkspulen C, um den Elektrodenstrahl zu veranlassen, eine im wesentliche rechteckige Fläche des
Phosphorschirms der Kathodenstrahlröhre zu überstreichen. Die Linse L1 erzeugt ein Bild dieser viereckigen
Fläche auf dem zu untersuchenden Negativ Nx. Das von dem Negativ durchgelassene Licht wird
von der Linse L 3 auf die Photokathode der Photozelle PM 1 gerichtet. Wenn der Elektronenstrahl eine
Fläche auf dem Phosphorschirm der Kathodenstrahlröhre CRT überstreicht, überstreicht das durch die
Linse L1 hindurchtretende Licht die Fläche des
Negativs Nx und ruft Änderungen in dem Kollektorstrom
der Photozelle PM 1 hervor.
Ein halbrefiektierender Spiegel SM richtet einen
Teil des Lichts gegen eine Photozelle PM 2. Der Kollektorstrom der Photozelle PM 2 erzeugt an
einem Belastungswiderstand R 2 eine Spannung, die mit einer Bezugsspannung Vrei- verglichen wird. Eine
Differenz zwischen den beiden Spannungen wird durch einen gleichstromgekoppelten Verstärker DCA
verstärkt, dessen Schaltung in F i g. 3 wiedergegeben ist. Der Ausgang des Verstärkers DCA steuert
die Intensität des Elektronenstrahles der Kathodenstrahlröhre CjRT. Auf diese Weise wird erreicht, daß
trotz Linsenvignettierung und Ungleichförmigkeiten in dem Phosphorschirm der Kathodenstrahlröhre
die Intensität des von der Photozelle PM 2 empfangenen Lichtes im wesentlichen konstant gehalten
wird.
Die Linse L 3 und die Photozelle PM 1 sind relativ zu dem Spiegel SM symmetrisch mit Bezug auf
die Linse L 2 und die Photozelle PM 2 angeordnet. Es folgt, daraus, daß beim NichtVorhandensein eines
Negativs Nx die Photozelle PM 1 Licht von im
wesentlichen konstanter Intensität empfängt, da die beiden Photozellen Licht in im wesentlichen konstanten
Anteilen empfangen. Wenn das Negativ Nx, wie in F i g. 2 dargestellt, in einem optischen Weg
angeordnet ist, dann ist die Intensität des von der Photozelle PM 1 empfangenen Lichtes proportional
der Lichtdurchlässigkeit Tx desjenigen Teiles des
Negativs Nx, der im Augenblick das Bild des Lichtfleckes
auf dem Phosphorschirm der Kathodenstrahlröhre CRT empfängt.
Der von der Photozelle PM 1 augenblicklich gelieferte Kollektorstrom Ic ist daher durch die Gleichung
Ic = P-Tx (21)
gegeben, in welcher ρ eine Konstante ist.
Der Kollektorstrom Ic geht durch mehrere in
Reihe geschaltete Halbleiter-Dioden LD hindurch. Diese Dioden zeigen eine im wesentlichen logarithmische
Beziehung zwischen dem Spannungsabfall und dem Durchlasstrom. Daraus folgt, daß die an
den Dioden entwickelte augenblickliche Spannung Vd
durch die Gleichung
Vd = q ■ LOg10 Ic =.q· Log10 (p · Tx)
= u ■ LOg10 Tx= -U-Dx (22)
gegeben ist, wobei Dx die der Lichtdurchlässigkeit Tx
entsprechende optische Dichte ist und q und u Konstanten sind.
Die in der Spannung Vd auftretenden Änderungen
werden dann in Wechselstromverstärker PA, VAl und VA 2 verstärkt. Die Schaltung des Video-Vorverstärkers
PA ist in F i g. 4 wiedergegeben, und die Video-Verstärker VAl-jind VA2 haben jeweils
eine Schaltung, wie sie in F i g. 5 wiedergegeben ist. Der Ausgang des Video-Verstärkers VA1 wird
an ein Voltmeter PV angelegt, welches die in F i g. 6 wiedergegebene Schaltung hat. Dieses Voltmeter zeigt
den Spitze-zu-Spitze-Wert der Ausgangswechselspannung an; die von dem Meßinstrument M1 gelieferte
Anzeige Q1 ist daher proportional den Extremwerten
von Vd für das Negativ Nx. Daher gilt
= y-Dr,
(23)
Ein hoher Wert von Q1 zeigt daher ein Negativ
von hohem Kontrast an, während ein niedriger Wert von Q1 ein Negativ von geringem Kontrast
anzeigt.
Die aus dem Verstärker VA2 erhaltene Ausgangswechselspannung
wird an einen Quotienten-Messer RM angelegt, dessen Schaltung in F i g. 7 wiedergegeben
ist. Sein Potentiometer Pl (F i g. 7) wird so eingestellt, daß beim Fehlen eines Eingangs ein
Meßinstrument M 2 mit mittlerem Nullpunkt auf Null steht. Daher zeigt das in Nullstellung befindliche
Instrument M 2 an, daß das mittlere Potential des Gitters einer Röhre Vl gleich demjenigen des
Gitters einer Röhre V 2 ist. Wenn der Ausgang des Video-Verstärkers VA2 positiv ist, dann leitet eine
Diode D 2 einen Strom, der von einem Reihen widerstand R 3 begrenzt ist. In dem Bereich des so durchgelassenen
Stromes beträgt die an der Diode D 2 entwickelte Spannung 0,5 V. Daher wird, wenn der
Ausgang des Verstärkers VA2 positiv ist, das Gitter der Röhre Vl auf +0,5 V gehalten. In ähnlicher
Weise leitet eine Diode D1 einen Strom, wenn der Ausgang des Verstärkers VA 2 negativ ist, und das
Gitter der Röhre Vl wird auf -0,5 V gehalten. Es ist ersichtlich, daß, wenn der Verstärker VA 2 e.ine
Wechselspannung symmetrischer Wellenform abgibt, das Gitter der Röhre Vl für gleiche Teile der Zeit
positiv und negativ gehalten wird. Das mittlere Potential des Gitters der Röhre V1 bleibt dann gleich
dem Gitterpotential der Röhre V 2, und der Zeiger des Meßinstrumentes M 2 bleibt unabgelenkt.
409 521/130
Wenn jedoch der Ausgang des Verstärkers VA 2 öfter positiv als negativ ist, dann wird der Zeiger des
Meßinstrumentes M 2 in die eine Richtung abgelenkt, und wenn der Ausgang des Verstärkers öfter negativ
als positiv ist, dann wird der Zeiger des Meßinstrumentes M 2 in die andere Richtung abgelenkt.
Es soll nunmehr gezeigt werden, daß der Ausschlag Q2 des Meßinstrumentes M 2 dem Bildgraduierungsfaktor
S im wesentlichen proportional ist.
Da die Verstärker PA, VAl und VAl kapazitiv ίο
gekoppelte Stufen enthalten, stellen ihre Ausgänge Abweichungen der augenblicklich gemessenen Negativdichte
D von dem mittleren Wert D. dar.
Da die Verstärker keine Gleichstromkomponente des Signals übertragen können, ergibt sich, daß
f -(D-DJdD =
(24)
Wenn sämtliche Dichten oberhalb Dmi„ gemessen
werden, dann ergibt sich durch Substitution aus den Gleichungen (6) und (4)
(/,. + mD- V2 m ■ Dr) (D - D1) dD = 0, (25)
'2
woraus folgt
(26).
Durch Substitution aus der Gleichung (7) ergibt sich
D1 = D^I2 +l.s).
(27)
Daher kann der Wert von S durch einen Vergleich der gemessenen Werte von Dr und Dz abgeleitet
werden. Mathematisch ausgedrückt ergibt sich
35
S= 12(D2-V2Dr)/Dr.
(27A)
40
Der Wert von Dr wird durch den Ausschlag Q1
des Meßinstrumentes M1 angezeigt. Der Wert von
D2 kann beobachtet werden, indem die mittlere Gleichspannung gemessen wird, die an dem Testpunkt
TP (F i g. 4) auftritt. Es ist jedoch für den Fachmann erkennbar, daß die Messung einer solchen
relativ kleinen Gleichspannung Fehlern unterliegt, und infolgedessen ist es nicht leicht, den Wert von S
mit ausreichender Genauigkeit zu messen. Demgemäß ist es vorzuziehen, den Wert von S aus dem
Ausschlag Q2 des Meßinstrumentes M 2 abzuleiten.
Mit Bezug auf Fig. la und Ib gilt: Anzahl der
Elemente mit einer Dichte D über
Anzahl der Elemente mit einer Dichte D unter
D,
bedeutet·
Deaeuiei.
Deaeuiei.
10
Der Ausschlag©, des Meßinstrumentes M 2 (F i g. 7) ist durch die Gleichung
Q2
(N a — Nb)
Jj
gegeben, in welcher w eine Konstante ist.
K1 (f λ. f\ m —η \· η (f j- f\
K1 (f λ. f\ m —η \· η (f j- f\
_ η Γ
"" ~ßr |_
(/c + /r)D,
Jedoch gilt
Aus (4) und (6) ergibt sicn
und ebenso
(31)
(32)
(33)
3° Substitution von (32), (33) und (34) in (31)
^■ei=^[mD,(Dr-Z>I-2/ (D,-VaDr)](35)
Substitution aus (27)
N / 1 <?2 \
aber S2 = 4
•■•02ÄN'/V2"T2"" = VV'I2
^z_ _ β χ j^_
w ~ 12 '
w ~ 12 '
Es ist daher ersichtlich, daß der Bildgraduierungsfaktor S, wie er oben definiert wurde, im wesentliehen
gleich dem 12fachen des Anteiles sämtlicher transparenten Elemente ist, um welchen die Anzahl
der Elemente, deren optische Dichte über einem Mittelwert der optischen Dichte liegt, die Anzahl
der Elemente übersteigt, deren Dichte kleiner als der mittlere Wert der optischen Dichte ist.
Der Ausdruck (19) kann daher auch in der Form
Dc χ a' · Q1 + V Q2 + k
(37)
60 geschrieben werden.
Der Wert von S ist hier so definiert, daß er in F i g. la positiv und in F i g. Ib negativ ist. F i g. la
bezieht sich auf ein Negativ, das mehr Zonen hoher
/0 = Anzahl der Elemente in dem niedrigsten 65 Dichte als Zonen geringer Dichte aufweist, und sie
Dichtepegel; entspricht daher einem hellen Gegenstand, wie z.B.
fr = Anzahl der Elemente in dem höchsten Dichte- einer Schneeszene, einer Sandstrandszene oder einem
pegel. weißen Gebäude.
11 12
Fig. Ib bezieht sich auf einen dunklen Gegen- gewisse Unterbelichtung anzuzeigen. Die Charak-
stand, wie z. B. einem dunklen Innenraum, der durch teristik verlangt eine relativ große Lichtekorrektur
einen Sonnenstrahl erleuchtet ist. In einem solchen in bezug auf dunkle Negative von großem Kontrast.
Bild sind dunkle Töne vorherrschend. Fig. 10 bezieht sich auf Negative, die einen Wert
Die Dichtekorrektur Dc ist die Dichte, die der- 5 von Dz zeigen, der genügend hoch ist, um eine
jenigen äquivalent ist, welche in dem Kopierweg an gewisse Uberbelichtung anzuzeigen. Die experimen-
einem solchen Punkt erforderlich sein würde, daß teil bestimmte Kurve zeigt eine beträchtliche Ab-
die photoelektrische Belichtungssteuerung durch ihre weichung von einer linearen Form gemäß Glei-
Einfügung unbeeinflußt sein würde. (In der Praxis chung (37). Dies hat seinen Grund darin, daß diese
ist es üblich, eine Dichtekorrektur durch elektrische io Negative Gegenstände darstellen, die einen sehr wei-
Modifizierung des photoelektrischen Belichtungs- ten Bereich von Tonwerten enthalten, wobei die hell-
steuerstromkreises vorzunehmen.) sten Töne ohne Interesse sind, weil sie in dem Negativ
Unter diesen Voraussetzungen würden Negative stark überbelichtet sind. Ein solcher Gegenstand
mit großen Werten von Dr, negative Werte von D0 würde beispielsweise ein Portrait eines Kindes sein,
fordern. Negative mit positiven Werten von S (helle 15 das in einem Innenraum bei Tageslicht aufgenommen
Negative) erfordern positive Werte von D0. Daher ist. Wenn die Belichtung für das Kind richtig ist,
hat in der Gleichung (37) die Konstante a' einen erzeugt der durch ein hinter dem Kind befindliches
negativen Wert und die Konstante V einen positiven Fenster sichtbare Himmel eine starke Uberbelich-
Wert. tung. Beim Kopieren des Negativs muß die Kopier-
Aus der Gleichung (18) ergibt sich, daß, wenn die 20 belichtung so gewählt werden, daß eine annehmbare
hellsten Stellen in der Kopie immer die gleiche Wiedergabe des Gesichtes des Kindes erhalten wird.
Belichtung empfangen sollen, die bewertenden Kon- Die vorstehende mathematische Behandlung basiert
stanten in der Gleichung (19) folgende Werte haben auf der Annahme, daß die Kopierbelichtung durch
sollen: die Beziehung zwischen Dmax und D bestimmt wird.
a « -0,78 und b χ +0,07. 25 In diesem Fall hat jedoch der Wert von Dmax keine'
Bedeutung, und demgemäß ist es nicht überraschend,
Es ist jedoch von CM. T u 111 e (Journal Frank- daß die experimentelle Kurve von der durch die
lin Institute, 224, Nr. 3 pp 315 bis 337, September Theorie gegebenen linearen Beziehung abweicht. Der
1937) berichtet worden, daß eine Belichtung gemäß Teil der Kurve in Fig. 10, der als gestrichelte
Spitzenlichtdichten weniger erfolgreich ist, als eine 30 Linie dargestellt ist, ist daher ein rein empirisches
Belichtung entsprechend dem Wert von D. Dem- Ergebnis.
gemäß sollen für die meisten bildlichen Gegenstände Bei einer praktischen Untersuchung wurde gefun-
die Werte der Konstanten α und b kleiner als die den, daß die in der Praxis brauchbarsten Korrekturen
Hälfte der vorgenannten Werte sein. In der Praxis ungefähr V3 so groß sind wie diejenigen gemäß der
werden gute Ergebnisse mit a « — 0,3 und fr % +0,03 35 Gleichung (19). Dies zeigt, daß die Beziehung zwi-
erzielt. sehen Dmax und D einen besseren Anhalt für die
Es bleibt jetzt noch das bei der Einrichtung ver- Kopierbelichtung als Dmax oder D allein liefert,
wendete Verfahren zu beschreiben. Sobald einmal ein Satz der Kurven entsprechend
Anfänglich muß eine Mischung vorgenommen den F i g. 8, 9 und 10 erhalten worden ist, können
werden, indem die Werte von 6J1 und Q2 für jedes 40 weitere Negative in der folgenden Weise klassifiziert
einer großen und repräsentativen Anzahl von Nega- werden.
tiven gemessen werden. Für jedes Negativ wird ein Für jedes Negativ werden die Werte von D2, Θ{
annähernder Wert von Dx außerdem dadurch abge- und <92 beobachtet. Entsprechend dem Wert von Dx
leitet, daß die mittlere Spannung gemessen wird, die wird die geeignete Kurve herangezogen. Diese zeigt
an dem Testpunkt TP (F i g. 4) auftritt. 45 dann die Dichtekorrektur D0, die für den besonderen
Es wurde in der Praxis gefunden, daß die Inter- Wert von
pretierung von O1 und Θ2 als erforderliche Dichte- /ß __ b' \
korrektur Dc in gewissem Maße von dem Wert von \l~a'"2J
D2. abhängt. Demgemäß wird die Gesamtheit der
Negativen in drei Gruppen unterteilt, die drei Be- 50 zu verwenden ist. Wenn das Negativ kopiert ist,
reichen von Dz entsprechen. Wahlweise kann eine wird die angezeigte Korrektur (oder eine Annäherung
Unterteilung in drei Bereiche von D vorgenommen an sie) an dem Kopiergerät vorgesehen, indem beiwerden,
da zwischen D und Dz eine enge Beziehung spielsweise ein Dichtekorrekturdruckknopf eingebesteht.
drückt wird, welcher den Wert des photoelektrischen
Für jeden solcher Bereiche werden die zusammen- 55 Integrals (oder der Integrale) modifiziert, daß zur
gefaßten Daten getrennt und analysiert, um die besten Beendigung der Belichtung erforderlich ist.
Werte von a', b' und k zu bestimmen, die in der Indem rot-, grün- und blaugefärbte Trennfilter
Gleichung (37) zu verwenden sind. Aus einer solchen aufeinanderfolgend in den Weg des Abtastlichtes
Analyse sind die graphischen Darstellungen gemäß eingeführt werden, kann das Negativ für jede der
Fig. 8, 9 und 10 gewonnen worden, die sich jeweils 60 drei Farben getrennt analysiert werden. Entsprechend
auf die drei Bereiche von Dx beziehen. der Beziehung (20) ist die statistische erfolgreichste
Fig. 9, die sich auf Werte von Dz bezieht, welche Farbkorrektur gegeben durch
richtig belichteten Negativen entsprechen, zeigt, daß , ,
die experimentell bestimmte Charakteristik sehr gut jy _ ,. [( ^ , V_ q \ ./^ +—
mit den durch die Gleichung (37) gegebenen linearen 65 Farbe LV l ä 2Jrot \ * a'
Beziehungen übereinstimmt. _>
F i g. 8 bezieht sich auf Negative, die einen Wert 4. ( # 4. _ 0 ) Ί (38)
von Dx zeigen, der genügend niedrig ist, um eine V l a' VbiauJ'
13 14
In der Praxis wird die Nettokorrektur gewöhnlich Es kann daher im voraus angenommen werden,
dadurch berechnet, daß von dem Wert jedes der drei daß die Korrektion positive Korrekturen der Rot-Vektorausdrücke
die Größe des kleinsten abgezogen und Blaukomponente umfaßt, wird. Aus den oben gegebenen Daten werden die drei
Als praktisches Beispiel soll angenommen werden, 5 Vektorausdrücke erhalten.
daß r = -0,01 und — = -2,0 ist und daß die Rot = (49__2(i) = 29
Werte von O1 und O2 für ein gegebenes Negativ die Grün = (48—2) = 48
folgenden sind: Blau = (38—6) =32.
©1 ©2
Rot 49 +10 Die Subtraktion des kleinsten Wertes (Rot) ergibt
Grün 48 +1 Rot = 0, Grün = 17, Blau = 3.
Blau 38 +3 Die zu verwendende Farbkorrektur ist daher
Der niedrige Wert von O1 für Blau deutet einen
relativ geringen Blaukontrast an. Dies erfordert eine Herabsetzung der Blaukopierbelichtung, d. h. eine
positive Korrektur Dc für die Blaukomponente.
Der relativ große Wert von 6>2 deutet eine helle
Rotkomponente an, d. h., der Gegenstand ist ein hinsichtlich der roten Farbe fehlerhafter Gegenstand,
der einen hohen Anteil roter Bereiche enthält. Die Korrektur dieses abnormalen Zustandes erfordert
eine Herabsetzung der Rotkopierbelichtung, d. h. eine positive Korrektur Dc der Rotkomponente.
D Farbe = -0,01 [17 grün + 3 blau]
= —0,17 Dichteeinheiten für grünes Licht — 0,03 Dichteeinheiten für blaues Licht
Es ist ersichtlich, daß die berechnete Farbkorrektur im Prinzip eine Herabsetzung der Dichtekorrektur Dc
für die Grünkomponente ist. Als Farbe ausgedrückt ist eine solche Korrektur gleichen positiven Dichtekorrekturen
für die Rot- und Blaükömponenten äquivalent. Daher entspricht die berechnete Korrektur
der vorher angenommenen Korrektur.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zur Steuerung der Belichtung bei der Herstellung photographischer Kopien, bei
welchem durch photoelektrische Dichtemessung der Umfang Dr der optischen Dichte zwischen
dem hellsten und dem dunkelsten Bildteil der Kopiervorlage bestimmt und die Belichtungszeit
unter Berücksichtigung dieses Dichteumfangs dosiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die mittlere Dichte D2 der Kopiervorlage bestimmt wird, daß von wenigstens zehn Flächenelementen
der Kopiervorlage die optische Dichte gemessen und an Hand dieser Messung die Dichtehäufigkeitsverteilung
der Kopiervorlage festgestellt wird, wobei die Anzahl derjenigen Flächenelemente,
■ deren Dichte größer ist als die mittlere Dichte der Kopiervorlage und die Anzahl derjenigen
Flächenelemente, deren Dichte kleiner ist als die mittlere Dichte der Kopiervorlage,
bestimmt wird, daß der Anteil B bestimmt wird, um welchen die bezüglich ihrer Dichte über der
mittleren Dichte liegenden Flächenelemente die unter der mittleren Dichte liegenden Flächenelemente
übersteigen, und daß aus den beiden Werten Dr und B eine Größe A nach der Formel
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