DE2356277B2

DE2356277B2 - Verfahren zur Ermittlung der Belichtungsdauer eines fotografischen Kopiermaterials und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2356277B2
Application number: DE19732356277
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Phys. Dr. 8134 Poecking Klocke; Rudolf Dipl.-Phys. 8000 Muenchen Paulus; Josef 8025 Unterhaching Pfeifer; Jacques Leon Schoten Vanheerentals (Belgien)
Original assignee: Agfa Gevaert AG
Current assignee: Agfa Gevaert AG
Priority date: 1973-11-10
Filing date: 1973-11-10
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2356277C3; NL7414608A; GB1496894A; IT1025513B; FR2251033B1; CH586406A5; BE821849A; DK583074A; JPS5081135A; FR2251033A1; DE2356277A1

Description

a) daß auf das Kopiermaterial je ein Graukeil mit Licht in jeder der beiden Farben mit je einer durchschnittlichen Belichtungszeit Γ«, Tc; belichtet und entwickelt wird,

b) daß die Testkeile ausgerr.essen werden, derart, daß aus jedem der beiden Keile jeweils die beiden Vorlagendichtewerte D\, D>, Dj₁ D* ermittelt werden, bei denen sich die gewünschten Grenzwerte der Kopiedichte ergeben und

c) daß aus D\ bis Dt, sowie aus den Schwarzschildexponenten pi und p> und aus dem Dichteumfang A D der zu kopierenden Vorlage nach der allgemeinen Schwärzungsgleichung die Anteile der Farbbelichtungen b und gander Gesamtbelichtung und die beiden Belichtungszeiten it, und ^.errechnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile b und ^aus der Gleichung

■ io

^Di

10* + g^ft · ΙΟ

in einem Iterationsverfahren mit wenigstens zwei Schritten errechnet werden, wobei p\, p> die Schwarzschildexponenten für die beiden Farbbelichtungen bedeuten.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Belichtungszeit ti, in der einen Farbe aus der Gleichung

t_t.-= Tn ■ b ■ antilog (D min - P)

berechnet wird, wobei P die zur angestrebten minimalen Kopiedichte D min führende Vorlagendichte ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Belichtungszeit tg'm der anderen Farbe aus der Gleichung

t = Tc ■ g ■ delog (D min - P)

berechnet wird, wobei P die zur angestrebten minimalen Kopiedichte führende Vorlagendichte ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Formel gemäß Anspruch 2 der Schwarzschildexponent des Kopiermaterials p\ bzw. pi in Abhängigkeit von der zu erwartenden Kopiedichte variiert wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Belichtungssteuergerät (10) mit zwei wechselweise in den Strahlengang bewegbaren Farbfiltern (6; 7) versehen ist, daß in der Kopieeben»; ein Kopiermaterialstreifen (5), der mindestens die doppelte Länge des Graukeilbildes (4) aufweist, anzubringen ist und daß jeder der beiden Abschnitte des Kopiermaterialstreifens jeweils mit einem Graukeilbild in einer der beiden Kopierlichtfarben belichtbar ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtemeßgerät mit einer Verschiebevorrichtung für die in Längsrichtung darauf angebrachten Graukeilkopien vorgesehen ist, mil einer Eichung in Dichtcweiten dcsGraukcils(4).

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Belichtungsdauer eines fotografischen Kopiermaterials, das für Licht unterschiedlicher Farbe unterschiedliche Gradation aufweist, in zwei verschiedenen Farben, derart, daß eine Vorlage mit einem von dem gewünschten Kopiedichteumfang abweichenden Dichteumfang in dem gewünschten Dichteumfang wiedergegeben wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art werden für verschiedene Verhältnisse der Farbbelichtungen Graukeilbilder aufgenommen, aus denen dann Isodensiten der gewünschten Kopiedichtegrenzwerte ermittelt werden. Diese Isodensiten werden grafisch festgehalten und bilden die Grundlage für die Ermittlung des Verhältnisses der Farbbeüchtungen und der Gesamtbelichtungszeit für das Kopieren einer speziellen Vorlage, deren Dichteumfang vorher ermittelt worden ist. Bei diesem grafischen Ermittlungsverfahren ist ein verhältnismäßig hoher Aufwand für die Belichtung der Graukeilbilder erforderlich; ebenso erfordert die Auswertung der Graukeile zur Ermittlung der Isodensiten verhältnismäßig viel Zeit.

Ziel der Erfindung ist es, die Ermittlung der Belichtungswerte für eine spezielle Vorlage zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die in dem beigefügten Anspruch 1 beschriebene Erfindung.

Für aas enindungsgemäße Verfahren sind nur zwei Aufnahmen eines Graukeils erforderlich, nämlich eine Aufnahme mit einer reinen Belichtung der einen Farbe und eine zweite Aufnahme mit einer reinen Belichtung in der anderen Farbe, die bei dem bekannten Verfahren Gelb und. Blau sind. Belichtungen in beiden Farben nacheinander für ein einziges Graukeilbild sind nicht mehr erforderlich. Die Auswertung dieser Graukeilaufnahmen erlaubt es, alle für die Rechnung erforderlichen Daten mit verhältnismäßig einfachen Mitteln daraus zu entnehmen. Es genügt hierfür ein Densitometer, mit dessen Hilfe die Orte auf den Graukeilbildern ermittelt werden, an denen die gewünschten Grenzwerte der Kopiedichte auftreten. Aufgrund der mit den Graukeilen aufbelichteten Skalen für die Dichtewerte des Graukeils kann daraus die Vorlagendichte ermittelt werden, die zu der gewünschten Kopiedichte geführt hat.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im folgenden anhand vor Figuren eingehend erläutert ist. Es zeigt

Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Belichtungsgerätes zur Erstellung von Testkeilen,

Fig.2 ein Diagramm, auf dem die gewünschten Kopiedichtegrenzwerte als Isodensiten eingetragen sind,

Fig. 3 ein Diagramm, in dem längs der Abszisse der Logarithmus der Beleuchtungsintensität aufgetragen ist

und längs der Ordinate die erreichten Kopiedichten, wobei die eingezeichneten Schwärzungskurven sich jeweils um den Faktor 2 in der Belichtungsdauer unterscheiden,

Fig. 4 eine Schur von Schwiirzuiigskurven in einem der Fig. 3 entsprechenden Diagramm, in dem die Schwärzungskurven bei einem Schwarzschildkoeffizienten von p=0,9 eingetragen sind, und

Fig.5 eine Schar von Schwächungskurven in einem Diagramm ähnlich dem von F i g. 3 für nichtkonstante, sondern von der Belichtungsdauer abhängige Schwarzschildkoeffizientenwerte.

In Fig. 1 ist schematisch ein Belichtungsgerät dargestellt zur Belichtung von Graukeilbildern, die zur Ermittlung von Belichtungsdaten ausgewertet werden sollen. Mit 1 ist eine Lichtquelle bezeichnet, die über einen Reflektor 2 und einen Kondensator 3 einen Graukeil 4 im Kontakt auf ein lichtempfindliches Material 5 aufbelichtet. Zwischen der Lichtquelle 1 und dem Graukeil 4 befinden sich die Führungen für Farbfilter 6, 7, die über Elektromagnete 8, 9 wahlweise entsprechend den Befehlen eines Belichtungssteuergerätes 10 in den Strahlengang bewegbar sind. Die Filter 6, 7 weisen vorzugsweise die Farben Gelb und Blau auf. Sie können aber auch z. B. Rot und Blau sein.

Der Graukeil 4 weist in bekannter Weise eine gleichmäßige Änderung seiner Dichte auf, neben der eine Skala mit der Angabe der jeweiligen Dichtewerte angeordnet ist. Eine an sich bekannte, nicht dargestellte Andruckeinrichtung bringt den Graukeil 4 in engen Kontakt mit dem lichtempfindlichen Material 5, so daß auf dem Material jeweils eine genaue Kopie des Graukeils aufbelichtet wird. Schließlich befindet sich das Kopiermaterial 5 außerhalb des Bereichs des Graukeils in lichtdichten Aufnahmen, so daß bei einer Belichtung eines Graukeils das bereits durchgezogene Material oder sich in Vorratsstellung befindliche Material nicht beeinflußt wird. Weiterhin ist ein Antrieb, z. B. für eine Aufwickelspule für das fotografische Material 5, vorgesehen, die nach einer Belichtung durch den Graukeil 4 das Material genau um die Länge des Graukeils fortschaltet, so daß sich lückenlos das nächste Graukeilbild anschließen kann.

Die Belichtungssteuervorrichtung 10 kann z. B. nach der Lehre der deutschen Patentschrift 15 72 236 ausgebildet sein. Ein Belichtungszyklus für ein solches Graukeilfoto kann z. B. in der folgenden Weise ablaufen:

Zunächst befindet sich im Strahlengang das Gelbfilter 6, während das fotografische Material 5 unterhalb des Graukeils 4 unbelichtet ist. Die Belichtungssteuervorrichtung 10 beginnt dann durch Einschalten der Lampe 1 oder durch Öffnen eines Verschlusses die bei mittlerer Vorlagendichte zu einer mittleren Kopiedichte führende Gelbbelichtungszeit Ta nach deren Ablauf die Lampe wieder gelöscht bzw. der Verschluß geschlossen wird. Danach wird der Magnet 8 bestromt und das Gelbfilter 6 aus dem Strahlengang gezogen, während der Magnet 9 stromlos gemacht wird und das Filter 7 unter der Wirkung einer Rückstellfeder in den Strahlengang gebracht wird. Gleichzeitig wird unter Anheben des Graukeils 4 der fotografische Schichtträger 5 um die Länge eines Graukeilbildes fortgeschaltet und der Graukeil wieder zur Anlage an den Film gebracht. Durch das Einschalten der Lampe 1 bzw. öffnen des Verschlusses führt dann die Belichtungssteuervorrichtung 10 die Belichtung in der anderen Farbe, nämlich die Blaubelichtung, für die mit der ebenfalls zu einer mittleren Kopiedichte führenden Blaubelichtungszeit Tn durch. Der Streifen lichtempfindlichen Materials 5 mit den beiden hintereinanderliegenden Graukeilbildern wird dann entnommen und entwickelt,
"i Der entwickelte Schichtträger mit den beiden Graukeilbildern wird danach fotoelektrisch ausgewertet. Dies kann z. B. auf einem bekannten Densitometer geschehen. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, ein Densitometer zu verwenden, welches einen quer zur

κι Änderungsrichtung der Dichte verlaufenden Abtastspalt aufweist, so daß zufällige Änderungen innerhalb der Dichte quer zur Änderungsrichtung ausgeglichen werden. Außerdem kann dieses Densitometer eine Verschiebeeinrichtung in Richtung der Dichteänderung

i) aufweisen, die in Dichteeinheiten des Graukeils geeicht ist. Aus den beiden Graukeilbildern müssen jeweils die beiden Stellen ermittelt werden, an denen die beiden Kopiedichtegrenzwerte, z.B. 0,3 und 1,7, auftreten, da dies die Grenzwerte sind, die bei einem Druckverfahren noch wiedergegeben werden können. Ist eine solche Stelle mit einem solchen Dichtewert ermittelt, so wird der Transport für den Testkeil angehalten und entweder aus der auf dem Keil mit aufbelichteten Skala oder aus der Stellung des Transportes für den Graukeil die Dichte der Vorlage, d. h. des Graukeils 4, an der Stelle ermittelt, die bei Anwendung der Normbelichtungszeit Tabzw. Tcdiese Kopiedichte ergeben hat.

Es ergeben sich dann aus jedem Graukeilbild zwei Dichtewerte D\ und Di bzw. Do und D₄, die in dem

m Diagramm nach Fig. 2 eingetragen sind. In diesem Diagramm sind nach rechts steigende Dichten aufgebracht. Die obere horizontale Linie versinnbildlicht die Skala der Kopiedichtewerte bei einer reinen Blaubelichtung, die untere horizontale Gerade die Dichtewerte, die sich bei einer reinen Gelbbelichtung von der Dauer Ta ergeben. Dazwischen können Geraden für Belichtungen mit beliebigen Mischungen der beiden Kopierlichtfarben eingezeichnet werden, wobei sich die beiden Anteile b und g der Kopierlichtmengen in den beiden Farben jeweils zu 1 ergänzen. Die eingezeichneten Kurven zwischen den Punkten D\ und Di bzw. Di und D₄ sind sogenannte Äquidensiten, d. h., es sind für die verschiedenen Belichtungsverhältnisse die Vorlagendichtewerte angegeben, die bei der jeweiligen Belichtung zu einer Kopiedichte von z. B. 0,3 führen. Die Kurve zwischen den beiden Endpunkten Dj und D₄ stellt die Dichtewerte der Vorlage dar, die bei der jeweiligen Belichtung zu dem gewünschten maximalen Kopiedichtewert von 1,7 führen.

so Nach dem bisherigen Verfahren wurden diese Isodensitenkurven durch eine Vielzahl von Testbelichtungen punktweise ermittelt und dann interpoliert, ein vergleichsweise langwieriges Verfahren.
Das vorliegende Verfahren geht davon aus, daß durch

rechnerische Überlagerung der anteiligen Belichtungen die Zwischenwerte zwischen der reinen Gelb- und der reinen Blaubelichtung ermittelt werden können. Diese Rechnung erfolgt aufgrund der allgemein bekannten Schwärzungsgleichung, nach der die vom geschwärzten Bild durchgelassene Lichtmenge Fi wie folgt bestimmt ist:

Ei =

antilog D₁

Dabei bedeutet / die Intensität des Kopierlichtes an der betreffenden Stelle des Kopiermaterials, f die Belichtungszeit und ρ den Schwarzschildexponenten für das betreffende Kopiermaterial und die betreffende

Belichtungszeit. Für den Fall einer gemischten Belichtung mit zwei nacheinander ablaufenden verschiedenfarbigen Belichtungen läßt sich die schwärzende Lichtenergie für die Belichtung des Punktes P in dem Diagramm gemäß F i g. 2 nach der folgenden Gleichung (2) errechnen:

\^p'h^p' +

_£= HUlbf' + /2|f2_fi)^ft _ /1 i\^p

antilog P anlilog P

Durch Einsetzen der vom geschwärzten Bild durchgelassenen Lichlmengen für die Punkte Di, D? und P laßt sich für die Vorlagendichtc, die zur Kopiedichte Pführt, folgende Gleichung angeben:

^D (3)

P = log

10°' + g^ft

IO^Di).

Für den Punkt C? läßt sich eine gleichartige Gleichung aufstellen. Durch Einsetzen läßt sich diese Gleichung (3) überführen in eine Formel für die Anteile der einzelnen Farbbelichtungen an der Gesamtbelichtung, ausgehend von den vier Grenzdichtewerten Di, D2, Di und Da sowie dem Dichteumfang AD der Vorlage. Die Gleichung ist 21) nachstehend angegeben.

h^p' ■ 10°' +

10

^Dl

(4)

Diese Gleichung enthält zwar nach Ermittlung der vier Dichtewerte D\ bis Ds,, die zu den festgesetzten Grenzwerten der Kopiedichte führen, und der Schwarzschildexponenten pi, pi der verwendeten Emulsion nur die Unbekannten b und g, die zusammen 1 ergeben. Die jo Formel ist jedoch nicht geschlossen durchrechenbar. Deshalb kann aus der angegebenen Gleichung ein Wert für die Farbverhältnisse nur durch ein Iterationsverfahren erhalten werden, nämlich durch Einsetzen von zunächst aufgrund von Erfahrungswerten vermuteten richtigen Anteilwerten für die Farbbelichtungen, dann Durchrechnung und Überprüfung, ob die Gleichung ausgeglichen ist. Aufgrund der Größe und des Vorzeichens der Ungleichheit in der Gleichung kann dann die Rechnung mit einem verbesserten Wert für die Farbanteile wiederholt werden. Für diese Rechnung wird zweckmäßigerweise ein elektronischer Kleinrechner verwendet oder eine vergleichbare, für diesen Zweck besonders geeignete Rechenschaltung. Dieser Rechner benötigt einen verhältnismäßig großen Spei- -r, eher für die Speicherung der Logarithmuswerte, die bei dieser Exponentialrechnung ständig benötigt werden.

Aus den auf diese Weise ermittelten Werten des Farbverhältnisses, der Basisbelichtung Th bzw. Tc für die Erstellung der Graukeilkopien und der minimalen oder maximalen Dichte D min bzw. D max der gerade zu kopierenden Kopiervorlage kann die Belichtung in den einzelnen Farben nach der folgenden Formel ermittelt werden, wobei ti, und I₁. die beiden Belichtungszeiten in den betreffenden Farben bedeuten.

f„ = T₁, ■ b ■ anlilog (D„„„ - P) (5)

I₁₁ = T_(i ■ μ ■ antilog (D„„„ - P) (6)

00

Bei einem viel verwendeten Film für dieses Blau-Gelb-Belichtungsverfahrcn ist nun der Schwarzschildexponent ρ nicht für alle Belichtungszeiten konstant. Dies wird anhand der F i g. 3 bis 5 verdeutlicht. In Fig. I sind in einem Diagramm auf der Abszisse die h^r> Logarithmus-Werte der Kopierlichtinlcnsilät /, auf der Ordinate die damit erzielten Dichtewenc D aufgetragen, so daß sich für Gniiikcilmifiinhmcn sogenannte Schwärzungskurven ergeben. Jede der Kurven unterscheidet sich von der danebenliegenden durch eine doppelt so lange bzw. halb so lange Belichtungszeit. Der Abstand der einzelnen Kurven, die in ihrem linearen Teil zueinander parallel sind, ergibt sich dann mit dem Logarithmus von 2, also ungefähr von 0,30. Dabei ist von einem Schwarzschildexponenten p= I für alle Belichtungsintensitäten und Belichtungszeiten ausgegangen.

In F i g. 4 ist ein gleichartiges Diagramm aufgetragen, bei dem die Schwärzungskurven für die einzelnen Belichtungen ebenfalls sich jeweils um den Faktor 2 der Belichtungszeit unterscheiden. Hierbei ist jedoch zusätzlich ein Schwarzschildexponent von p = 0,9 angenommen, der für eine gewisse Art von Film sehr gleichmäßig in allen Belichuings/eitbereichen auftritt. Der Abstand der einzelnen Schwär/.ungskurvcn ergibt sich dann mit 0,30 · 0,9 = 0,27. Auch hier sind die geradlinigen Teile der Schwärzungskurven zueinander parallel.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Schar von Schwärzungskurven wird nun der Schwarzschildexponent ρ als sich linear mit der Dichte ändernd angenommen, und zwar mit 0,9 bei der Kopiedichte 0,3 und mit 0,6-bei der Kopiedichte 1,7.

Dabei ergibt sich dann ein nicht mehr paralleler Verlauf der geradlinigen Teile der Schwärzungskurven; vielmehr laufen diese Abschnitte der Schwärzungskurven mit steigender Dichte aufeinander zu. Dieser Verlauf der Schwärzungskurven wurde für ein sehr viel verwendetes Zweischichtenmaterial für graphische Zwecke experimentell ermittelt, so daß der Schwärzungsverlauf durch eine solche Anpassung der Schwarzschildexponenten ρ mit hinreichender Genauigkeit mathematisch wiedergegeben werden kann. Die zur Ermittlung der Anteile an den einzelnen Belichtungen, der Faktoren b und g, angegebene Gleichung (4) wird dann wie folgt abgeändert:

/>^ftj · 10°' + (1 -i))^Aj

Dabei wird davon a-isgegangen, daß die Schwarzschildexponenten ρ für die beiden Farbbelichtungen zwar gleich sind, sich jedoch mit unterschiedlicher Kopiedichte in gleicher Weise ändern. Die Schwarzschildexponenten ρ sind deshalb mit den Indizes der jeweiligen Kopiedichte bezeichnet.

Aus dieser Formel lassen sich dann, wie bereits oben ausgeführt, die Anteile der Farbbelichttingen an der Gesamtbelichtung und daraus die Belichtungszeiten in den einzelnen Farben herleiten. Für die Durchführung des eigentlichen Kopiervorgangs einer Vorlage mit den extremen Dichtewerten D min und D max kann dann ein Belichtungssteuergerät ähnlich dem Teil 10 in F i g. I verwendet werden. Im Prinzip reicht jedoch eine einfache elektrische Schaltuhr, die nach Voreinstellung der errechneten Zeiten den Filterwcchscl vornimmt.

Prinzipiell kann die Rechnung auch ohne Rechner, z. B. mit einem hierfür geeigneten Rechenschieber, durchgeführt werden.

I Ik'i/ii I liliil

Claims

Patentansprüche:

1. Verfuhren zur Ermittlung der Belichtungsdauer eines fotografischen Kopiermaterial, das für Licht unterschiedlicher Farbe unterschiedliche Gradation aufweist, in zwei verschiedenen Farben, derart, daß eine Vorlage mit einem von dem gewünschten Kopiedichteumfang abweichenden Dichteumfang in dem gewünschten Dichteumfang wiedergegeben wird, dadurch gekennzeichnet,