DE3110222A1

DE3110222A1 - Verfahren zur partielle glaettenden retusche bei der elektronischen farbbildreproduktion

Info

Publication number: DE3110222A1
Application number: DE19813110222
Authority: DE
Inventors: Eberhard 2323 Ascheberg Hennig; Jürgen Dipl.-Ing. Dr. 2301 Tökendorf Klie; Klaus Dipl.-Ing. Dr. 2305 Kitzeberg Wellendorf
Original assignee: Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1981-03-17
Filing date: 1981-03-17
Publication date: 1982-08-05
Also published as: US4516155B1; JPH0434145B2; JPS57161858A; AU548961B2; SU1494857A3; AU8161382A; DE3110222C2; US4516155A

Description

Beschreibung

Verfahren zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion. 5

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf die elektronische Reproduktionstechnik, insbesondere auf die Herstellung von korrigierten und retuschierten Farbauszügen mittels einer elektronischen Bildverarbeitungsanlage (Retuscheplatz).

Stand der Technik

Bei der elektronischen Reproduktion werden in einem Farbscanner durch optoelektronische Abtastung einer •Vorlage drei primäre Farbmeßwertsignale gewonnen, welche die Farbanteile Rot, Grün und Blau der abgetasteten Bildpunkte darstellen. Ein Farbkorrektur-Rechner' korrigiert die Farbmeßwertsignale und erzeugt daraus die zur Herstellung der Farbauszüge erforderlichen Farbauszugsignale, welche ein Maß für die im späteren Druck erforderlichen Druckfarbmengen sind. Die Farbauszugsignale werden digitalisiert und als digitale Farbwerte bildpunktweise in einem Speichermedium abgelegt.

In einer Bildverarbeitungsanlage können die gespeicherten Farbwerte verschiedener Einzelvorlagen nach einem Layout-Plan zu der Datenmenge einer Gesamtseite vereinigt oder aber nachträglich partielle Retuschen (Färb- und/oder Tonwertkorrekturen) durchgeführt werden. Partielle, d. h. auf wählbare, örtlich begrenzte Bildteile beschränkte Retuschen sind notwendig, um die im Farbkorrektur-Rechner erfolgte Korrektur zu optimieren oder aber,.um nachträglich redaktionelle Änderungen und Kundenwünsche zu berücksichtigen.

Zur Aufzeichnung der retuschierten Farbauszüge werden die korrigierten Farbwerte aus dem Speichermedium ausgelesen, in analoge Farbauszugsignale zurückgewandelt und einem Farbscanner zugeführt, in dem die gerasterten oder ungerasterten Farbauszüge "Magenta", "Cyan", "Gelb" und "Schwarz" zur Herstellung von Druckformen belichtet werden.

In der DE-OS 29 20 058 oder der korrespondierenden Internationalen Patentanmeldung PCT/DE-80/00070 (Int. Veröffentlichungs-Nr. WO 80/02607) wird bereits ein Verfahren zur partiellen elektronischen Retusche vorgeschlagen, bei dem die digitalen Farbwerte unter Sichtkontrolle auf einem Farbmonitor bildpunktweise und partiell entsprechend den gewünschten Retuscheeffekten im Farbbild oder im Farbauszug durch bildpunktabhangige Korrekturwerte geändert werden. Die Bildpunkt-Koordinaten der zu retuschierenden Farbwerte und die gewünschte Retuschestärke werden mit Hilfe eines Koordinatenstiftes eines Koordinaten-Erfassungsgerätes bestimmt. Hierzu führt der Retuscheur den Koordinatenstift wie einen Retuschepinsel über den zu

retuschierenden Bildteil, wobei der Köordinatrnstift die entsprechenden Bildpunkte berührt und aus der Anzahl der Berührungen die Retuschestärke für die einzelnen Bildpunkte abgeleitet wird. Um größere Bildteile schneller retuschieren zu können, wird die Anzahl der mit jeder Berührung des Koordinatenstiftes erfaßten Bildpünkte innerhalb eines Bildpunkt-Bereichs vergrößert, was einer Vergrößerung der "Pinselfläche" entspricht.

Beim Ineinanderkopieren von Bildern mit scharfen Übergängen entsteht der subjektive Eindruck eines Reliefbildes, nämlich der Eindruck, daß die Bilder nicht ineinander-, sondern übereinanderkopiert wurden. Eine typische Retuschearbeit ist daher unter anderem das partielle Entschärfen, Abflachen oder Abschwächen solcher Konturen (Dichtesprünge).

Eine andere Retuschearbeit ist das partielle Angleichen, Nivellieren oder Glätten von unterschiedlichen Färb- bzw. Tonwerten eines Bildes.

Mit dem in dem genannten Patent angegebenen Retuscheverfahren können zwar Abflachungen und Angleichungen durchgeführt werden, es ist aber zeitaufwendig, insbesondere dann, wenn glatte Übergänge ohne erkennbare Dichtestufen erzielt werden sollen, da der Koordinatenstift in dicht beieinanderliegenden Bewegungen über den zu retüschierenden Bildteil geführt werden muß.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher,

3 Ί Ί 0222

ein Verfahren zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion anzugeben, welches die bekannte Lösung dahingehend verbessert, daß insbesondere Abflachungen an Konturen und Farboder Tonwert-Angleichungen einfacher, genauer und in kürzerer Zeit durchzuführen sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren bis 13 näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine Schaltungsanordnung zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen

Farbbildreproduktion;

Figur 2 ein Flußdiagramm;
Figur 3 verschiedene Formen von Pinselflächen;

Figur 4 eine grafische Darstellung zur Koordinaten-Bestimmung ;

Figur 5 eine Pinselfläche;

Figur 6 eine grafische Darstellung zum Abflachen von Konturen;

Figur 7 eine grafische Darstellung zum Glätten von Bildflächen;

Figur 8 eine Pinselfläche unter Berücksichtigung einer Bildpunktumgebung;

Figur 9 eine weitere Pinselfläche;

Figur ]0 eine grafische Darstellung zum Abflachen von Konturen;

Figur 11 eine weitere grafische Darstellung;

Figur 12 ein Ausführungsbeispiel einer Koordinaten-Erfassungseinrichtung;

Figur 13 ein Ausführungsbeispiel eines Speichersteuerwerkes.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Schaltungsanordnung zur partiell glättenden Retusche (Retuscheplatz) bei der elektronischen Farbbildreproduktion und Figur 2 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Verfahrensablaufes.

Ein Speichermedium 1 (Magnetband, Magnetplatte usw.) enthält im Ausführungsbeispiel die bereits in einem Farbscanner farbkorrigierten, digitalen Farbwerte Y, M, C und K für die Farbauszüge "Gelb" (Y), "Magenta" (M), "Cyan" (C) und "Schwarz" (K) eines zu reproduzierenden Bildes.

Die Farbwerte mögen beispielsweise eine Wortlänge von 8 Bit haben, so daß beispielsweise außer "Schwarz" (0) und "Weiß" (255) noch 254 Graustufen unterschieden werden können. Das zu reproduzierende Bild kann sowohl ein Einzelbild als auch eine montierte Druckseite sein. Die Farbwerte eines Einzelbildes wurden zuvor in einem Farbscanner durch punkt- und zeilenweise trichromatische Abtastung einer Vorlage, durch Farbkorrektur und Analog-Digital-Wandlung der Farbauszugsignale gewonnen. Die Farbwerte einer ganzen Druckseite entstanden z. B. in einer Einrichtung zur elektronischen Seitenmontage nach der GB-PS 1 407 487 (DE-OS 21 61 038) durch Kombination der korrigierten Einzelbild-Farbwerte nach einem Layout-Plan. In dem Speichermedium 1 können aber auch unkorrigierte Farbwerte oder bereits nach der DE-OS 29 20 058 retuschierte Farbwerte abgelegt sein.

Vor der Aufzeichnung der Farbauszüge auf FiImmaterial mittels eines Farbscanners (Offsetdruck) oder vor der Herstellung der Druckformen mittels einer Graviermaschine (Tiefdruck) sollen das Farbbild oder die Farbauszüge bzw. deren Farbwerte einer glättenden oder abflachenden Retusche unter Sichtkontrolle unterzogen werden.

Für die Sichtkontrolle ist ein Farbmonitor 2 vorhanden, auf dessen Bildschirm 3 ein IJi Id aus b<;» ispielsweise 512 χ 512 Bildpunkton aufgezeichnet wird. Die zur Darstellung des Farbbildes oder eines zu retuschierenden Farbauszuges benötigten Farbwerte Y, M, C und K werden mittels eines Prozeßrechners 4 aus dem gesamten Datenbestand des

- Y-

Speichermediums 1 ausgewählt oder berechnet und von dort Bildpunkt für Bildpunkt über Daten-Busse und 6 in. zwei Bildwiederholspeicher 7 und 8 übertragen. Die Bildwiederholspeicher 7 und 8 weisen dementsprechend jeweils eine Kapazität von 512 χ Speicherplätzen ä 8 Bit für jeden Farbauszug auf.

Zur Erzeugung eines Standbildes auf dem Bildschirm des Farbmonitors 2 ruft ein Speichersteuerwerk 9 über einen Adreß-Bus 10 die XY-Adressen der Bildwiederholspeicher 7 und 8 zyklisch auf. Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Speichersteuerwerk 9. Die gespeicherten digitalen Farbwerte werden mit einem in dem Speichersteuerwerk 9 erzeugten Lesetakt auf einem Steuerungs-Bus 11 Zeile für Zeile und innerhalb einer Zeile Bildpunkt für Bildpunkt ausgelesen und über Daten-Busse 12 und 13 an Multiplexer 14, 15, 16 und 17 und Addierstufen 18, 19, 20 und 21 gegeben und von dort über einen Daten-Bus 22 und einen Lichtmarken-Generator 23 einem D/AWandler 24 zugeführt. Der D/A-Wandler 24 formt-die digitalen Farbwerte in vier analoge Farbauszugsignale um. Ein nachgeschalteter Drucknachbildungs-Rechner 25 erzeugt aus den analogen Farbauszugsignalen drei Ansteuerungssignale r, g und b für den Farbmonitor 2, wobei der Drucknachbildungs-Rechner 25 dafür sorgt, daß das dargestellte Bild den farblichen Eindruck eines Mehrfarbendrucks vermittelt. Ein derartiger Drucknachbildungs-Rechner ist z. B. ausführlich in der GB-PS 1 540 525 (DE-OS 26 07 623) beschrieben.

Die Aufzeichnung auf dem Farbraonitor 2 erfolgt nach dem Zeilensprung-Verfahren, um ein flimmerfreies

Bild zu erhalten. Ein Taktgenerator 26 erzeugt nach der beim Fernsehen üblichen Technik die zur Bildaufzeichnung benötigten Horizontal- und Vertikal-Ablenksignale auf Leitungen 27 und 28 und die Zeilenstart- und Bildstart-Impulse auf Leitungen und 30. Das Speichersteuerwerk 9 liefert über Leitungen 31 und 32 Horizontal- und Vertikal-Synchronimpulse an den Taktgenerator 26, so daß die Bildaufzeichnung mit dem Lesen der Farbwerte aus den Bildwiederholspeichern 7 und 8 synchronisiert ist.

Die aus den Bildwiederholspeichern 7 und 8 ausgelesenen Farbwerte lassen sich in den Addierstufen bis 21 durch bildpunktabhängige Korrekturwerte ändern, welche in einer Retusche-Schaltung 33 nach der DE-OS 29 20 058 gebildet werden. Die retuschierten Farbwerte werden über den Daten-Bus 6 entweder in die Bildwiederholspeicher 7 oder 8 oder zusätzlich über den Daten-Bus 5 auf das Speichermedium 1 zurückgeschrieben. Die Retusche-Schaltung 33 ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und wurde daher nur gestrichelt angedeutet. Für die im folgenden beschriebene Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zum Glätten und Abflachen wird davon ausgegangen, daß die Korrekturwerte Null sind.

Für die glättende Retusche werden die Bildpunkt-Koordinaten χ und y der Farbwerte Y, M, C und K der zu retuschierenden Bildteile in einen Koordinaten-Erfassungsgerät 34 ermittelt und über ein Adreß-Bus 35 an eine Rechenschaltung 36 woitorgeleitet.

-sr-

Die Koordinaten-Erfassungseinrichtutig 34 bestent aus einem Digitalisiertablett 37 mit einem Koordinatenstift 38, aus einer Meßstufe 39 und aus einem Koordinaten-Rechner 40. Ein Ausführungsbeispiel der Koordinaten-Erfassungseinrichtung 34 wird in Figur 12 gegeben*

Der Koordinatenstift 38 wird vom Retuscheur wie ein Retuschepinsel über den Teil des Digitalisiertabletts 37 geführt, der lagemäßig mit den zu retuschierenden Bildteilen übereinstimmt. Während der Koordinatenstift 38 jeweils nur einen Bildpunkt mit den Koordinaten Xq und Vq markiert, werden im Koordinaten-Rechner 40 gleichzeitig die BiIdpunkt-Koordinaten χ und y mehrerer frei wählbarer Bildpunkte um den markierten Bildpunkt berechnet. Die gleichzeitig innerhalb eines Bildpunkt-Bereiches erfaßten Bildpunkte bilden die Pinselfläche des Retuschepinsels, deren Form und Größe durch die Anzahl und die Lage der erfaßten Bildpunkte in bezug auf den mit dem Koordinatenstift 38 markierten Bildpunkt bestimmt wird.

Von einer Eingabestufe 41 aus können über eine Steuerleitung 42 im Koordinaten-Rechner 40 Größe und Form der Pinselfläche vorgegeben werden. Zur Erläuterung zeigt Figur 3 einige Formen von Pinseiriächen und Figur 4 anhand einer grafischen Darr.tol lung die Uerechnung der Bildpunkt-Koordinaten χ und y.

Während bei dem in der DE-OS 29 20 058 angegebenen Retuscheverfahren jeweils alle innerhalb der Pinselfläche erfaßten Farbwerte geändert werden,

sollen im vorliegenden Verfahren zur glättenden Retusche erfindungsgemäß lediglich die Farbwerte eines oder mehrerer auswählbarer Bildpunkte innerhalb der Pinselfläche in Abhängigkeit der anderen Farbwerte der Pinselfläche geändert werden. Durch die Auswahl der Bildpunkte, deren Farbwerte geändert werden sollen, werden innerhalb der Pinselfläche Korrekturzonen abgegrenzt. Die Orientierung dieser Korrekturzonen innerhalb der Pinselfläche bestimmt die Wirkungsrichtung der Retusche. Die Wirkungsrichtung kann vom Retuscheur über eine Mehrfach-Steuerleitung 43 von der Eingabestufe 41 aus in der Rechenschaltung 36 ausgewählt werden. Die Wirkungsbreite einer Retusche wird durch die Korrekturzonen und/oder durch die Anzahl der nebeneinanderliegenden Pinselbewegungen bestimmt.

Beispiele für Farbwertänderungen innerhalb der Korrekturzonen werden später gegeben.

Zur Sichtbarmachung der Pinselfläche in dem zu retuschierenden Bildteil wird eine bewegliche Lichtmarke 44 in den Bildschirm 3 des Farbmonitors 2 eingeblendet, welche mit der Bewegung des Koordinatenstiftes 38 synchronisiert ist und welche die Größe der Pinselfläche hat. Dazu werden die im Koordinaten-Rechner 40 ermittelten Bildpunkt-Koordinaten χ und y über den Adreß-Bus 35 auch gleichzeitig auf das Speichersteuerwerk 9 gegeben und dort mit den zyklisch aufgerufenen Adressen der Bildwiederholspeicher 7 und 8 verglichen. Bei Adressengleichheit entsteht ein Befehl "Lichtmarke", der über eine Steuerleitutuj 45 an den Lichtmarken-Generator 23 übermittelt wird. Der

-4-

Befehl "Lichtmarke" erscheint genau in dem Zeitpunkt, in dem die Elektronenstrahleri des Farbmonitors 2 die gewünschte Position der Pinselfläche auf der Bildschirmfläche überstreicht. Der Befehl "Lichtmarke" aktiviert den Lichtmarken-Generator 23, der kurzzeitig gleiche Ansteuersignale für den Farbmonitor 2 erzeugt. Dadurch werden alle drei Elektronen-Erzeugungssysteme des Farbmonitors 2 gleichzeitig mit der maximal mögliehen Leuchtdichte eingeschaltet, wodurch die "weiße" Lichtmarke 44 entsteht.

Im .folgenden soll die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung näher beschrieben werden.

Der Retuscheur bestimmt zunächst mit Hilfe einer Tastatur der'Eingabestufe 41, ob die Retusche in einem oder mehreren Farbauszügen oder aber im Originalbild, d. h. in allen Farbauszügen, erf.olgen soll. Ein Befehl "Farbauszug" von der Eingabestufe 41 über die Mehrfach-Steuerleitung 43 an die Rechenschaltung 36 wählt die Farbwerte Y, M, C oder K der entsprechenden Farbauszüge aus.

Der Retuscheur führt den Koordinatenstift 38 bzw. die Pinselfläche über die abzuflachende Kontur im Bild oder über denjenigen Bildteil, in dem die Färb- bzw. Tonwerte einander angeglichen werden sollen. Die Bewegung der Pinselfläche wird auf dem Farbmonitor 2 durch die Lichtmarke 44 angezeigt.

Die Koordinaten werden auf dem Digitalisiertablett 37 zunächst mit einer wesentlich höheren Auflösung erfaßt als die Auflösung des gespeicherten und dar-

gestellten Bildes aus 512 χ 512 Bildpunkten, wodurch eine hohe Meßgenauigkeit erzielt wird. In der Meßstufe 39 werden dann die erfaßten Koordinaten auf die möglichen 512 χ 512 Bildpunkt-Koordinaten x_Q und Yq bzw. Adressen der Bildwiederholspeicher 7 und 8 umgerechnet und an den Koordinaten-Rechner 40 weitergeleitet.

Im Koordinaten-Rechner 40 werden jeweils aus den durch den Koordinatenstift 38 markierten aktuellen Bildpunkt-Koordinaten Xq und y_Q die zugehörigen Bildpunkt-Koordinaten χ und y der Pinselfläche ermittelt. Gleichzeitig werden laufend aufeinanderfolgende Paare von Bildpunkt-Koordinaten Xq und y^ miteinander verglichen. Bei einem Koordinatenwechsel, der bei jeder Verschiebung des Koordinatenstiftes 38 um einen Bildpunkt auftritt, liefert der Koordinaten-Rechner 40 einen Befehl "K'oordinatenwechsel" auf einer Leitung 46 an die Rechenschaltung 36.

Der Koordinaten-Rechner 40 übermittelt die entsprechenden Bildpunkt-Koordinaten χ und y der Pinselfläche in den einzelnen Positionen des Koordinaten-Stiftes 38 an die Rechenschaltung 36. Jeweils beim Befehl "Koordinatenwechsel" adressiert die. Rechenschaltung 36 über den Adreß-Bus .10 den Bildwiederholspeicher 7 mit den momentanen Bildpunkt-Koordinaten χ und y. Die adressierten Farbwerte Y, M, C und K, die den ausgewählten Farbauszügen zugeordnet sind, werden vom Bildwiederholspeicher 7 über den Daten-Bus 6 in die Rechenschaltung 36 transferiert.

•In der Rechenschaltung 36 werden dann die entsprechenden Farbwerte, die den Korrekturzonen der Pinselfläche zugeordnet sind, in Abhängigkeit der anderen Farbwerte der Pinselfläche geändert und über den Daten-Bus 6 wieder in den Bildwiederholspeicher 7 geladen, der somit die geänderten oder •retuschierten Farbwerte Y¹ , M¹ , C und K¹ enthält, während im Bildwiederholspeicher 8 die unretuschierten Farbwerte Y, M., C und K abgelegt sind.

Zur Beurteilung der Retusche wird das retuschierte Farbbild oder das unretuschierte Farbbild (Original) auf dem Farbmonitor 2 dargestellt. Dazu werden entweder die retuschierten Farbwerte Y¹, M¹, C und K¹ des Bildwiederholspeichers 7 oder die unretuschierten Farbwerte Y, M, C und K des Bildwiederholspeichers 8 mit Hilfe der Multiplexer 14 bis 17 zu dem Farbmonitor 2 durchgeschaltet.

Der Retuscheur betätigt dazu eine entsprechende Taste in der Eingabestufe 41, wodurch ein Umschaltbefehl über eine Steuerleitung 47 an die Multiplexer 14 bis 17 gegeben wird.

Die Retusche kann rückgängig gemacht werden, indem die mit dem Koordinatenstift 38 adressierten Farbwerte Y¹, M', C und K¹ im Bildwiederholspeicher 7 durch die ortsmäßig zugeordneten, ungeänderten Farbwerte Y, M, C und K des Bildwiederholspeichers mit Hilfe der Rechenschaltung 36 substituiert werden. Dazu wird eine Taste in der Eingabestufe betätigt, wodurch ein Befehl "Rücknahme" über die Mehrfach-Steuerleitung 43 an die Rechenschaltung gegeben wird.

- ΛΑ -

Zur Erläuterung der zuvor beschriebenen Abläufe sind in Figur 3 zunächst einige Formen von Pinselflächen dargestellt.

Figur 3a zeigt eine quadratische Pinselfläche 48, die 5x5 Bildpunkte 49 umfaßt. Figur 3b eine rechteckige Pinselfläche 48 mit 3x7 Bildpunkten 49 und Figur 3c eine der Kreisform angenäherte Pinselfläche 48. Die mit dem Koordinatenstift 38 markierten Bildpunkte P, im Ausführungsbeispiel jeweils die Mittelpunkte der Pinselflächen 48, sind in den Figuren 3a bis 3c durch starke Linien hervorgehoben.

Die Ermittlung der Bildpunkt-Koordinaten χ und y wird anhand einer grafischen Darstellung in Figur 4 erläutert. Dort ist ein Ausschnitt aus dem Digitalisiertablett 37 der Koordinaten-Erfassungseinrichtung 34 bzw. aus dem zu retuschierenden Bildteil mit zwei Positionen I und II der Pinselfläche 48 in einem X/Y-Koordinatensystem 50 dargestellt. In der Position I hat die Pinselfläche 48 die Mittelpunkt-Koordinaten x_Q1 und y_Q2 ^un<3 iⁿ der Position II die Mitelpunkt-Koordinaten x_Q2 und y_Q2, wobei es sich bei den Punkten P, und P„ um die mit dem Koordinatenstift 38 markierten Punkte handelt. Die Position II wurde durch die Bewegung des Koordinatenstiftes 38 entlang einer gestrichelten Linie 51 erreicht. Der Pinselfläche 48 ist ein X'/Y'-Hilfskoordinatensystem 52 zugeordnet, das jeweils durch den Mittelpunkt P der Pinselfläche verläuft. In dem X'/Y'-Hilfskoordinatensystem 52 sind die Hilfskoordinaten x¹ und y¹ derjenigen Bildpunk to f ofjtgolecjt, cli.o an der Bilchmq dor Pinselfläche 48 in bezug auf Form und Größe

-•±5 -

beteiligt sind. Die entsprechenden laufenden Bildpunkt-Koordinaten χ und y ergeben sich jeweils für die einzelnen momentanen Positionen der Pinselfläche 48 im X/Y-Koordinatensystem 50 zu: 5

X = Xq + Χ'

y = y₀ + y« ⁽¹⁾

Im folgenden werden einige Ausführungsformen für die Farbwert-Änderungen innerhalb der Korrekturzonen der Pinselfläche 48 anhand von Anwendungsbeispielen beschrieben.

In einer ersten Ausführungsform werden die Färb-werte, im weiteren Randwerte genannt, von mindestens zwei, vorzugsweise diametral gegenüberliegenden Bildpunkten an der Peripherie der Pinselfläche 48, im weiteren Randpunkte genannt, festgestellt, und die Farbwerte der auf der Verbindungslinie (Wirkungsrichtung) der Randpunkte liegenden Bildpunkte linear oder nach einer vorgegebenen Funktion an die Randwerte angeglichen.

Figur 5 zeigt beispielsweise eine quadratische Pinselfläche 48, die η χ η Bildpunkte 49 (η = 5) bzw. η χ η Farbwerte Y, M, C oder K, im folgenden zusammenfassend mit F bezeichnet, umfaßt. Innerhalb der Pinselfläche 48 sind außerdem vier ausgewählte' Korrekturzonen 53 dargestellt, die jeweils ein .30 Randpunkt-Paar mit den Farbwerten F-, und F aufweisen. Die Korrekturzonen 53 liegen auf vier gegeneinander gedrehten Linien 54 (0°) , 55 (45°), 56 (90°) und 57 (135°), welche vier unterschied-

liehe Wirkungsrichtungen für eine Farbwert-Änderung innerhalb der Pinselfläche 48 repräsentieren. Im gezeigten Beispiel ist eine Korrekturzone 53 somit einen Bildpunkt breit und i = (n - 2) Bildpunkte lang, da die Randwerte F-, und F selbst nicht geändert werden sollen. Die Länge einer Korrekturzone 53 kann durch die Größe der Pinselfläche 48 variiert werden.

Im gewählten Beispiel erfolgt die Änderung der Farbwerte F. der Bildpunkte i = 2 bis i = (n - 1) innerhalb jeder Korrekturzone 53 zwischen den Randwerten F-, und F durch lineare Interpolation nach der Gleichung:

(n-i) F₁ + (i-1) F

¹ (n-1)

Selbstverständlich können die Farbwerte F. auch nach einer vorgegebenen Funktion verzerrt werden.

Wenn bei der Abflachung einer Kontur der Koordinatenstift 38 bzw. die Pinselfläche 48 entlang dieser Kontur bewegt wird, sollte die·Wirkungsrichtung immer näherungsweise senkrecht zur Kontur verlaufen, um die jeweils günstige Korrekturwirkung zu erzielen. Dies kann z. B. durch Auswahl der entsprechenden Wirkungsrichtung der Korrekturzonen durch den Retuscheur oder durch eine automatische Konturenerkennung innerhalb der Pinaolfläche 48

- ZZ-

erfolgen. Bei dem in Figur 5 durch eine gestrichelte Linie angedeuteten Verlauf einer Kontur .58 würde in der gezeigten Position der Pinselfläche 48 die Korrekturzone 53 in Richtung der Linie 54 ausgewählt. Selbstverständlich können auch alle Korrekturzonen 53 der Pinselfläche 48 gleichzeitig wirksam sein.

Als Anwendungsbeispiele für die erste Verfahrensform gemäß Figur 5 werden das Abflachen von Konturen (Figur 6) und das Glätten von Bildflächen (Figur 7) beschrieben.

Figur 6·zeigt zunächst die Abflachung einer Kontur anhand einer weiteren grafischen Darstellung.

In Figur 6a ist ein Bildausschnitt 59 aus .einem zu retuschierenden Bild dargestellt, in dem jedem Quadrat ein Bildpunkt 49 und der eingetragene Wert dem zugehörigen Farbwert F entspricht. Entlang der Kontur 58 treten große Farbwertänderungen auf. Über dem Bildausschnitt 59 ist eine Korrekturzone '53 der Pinselfläche 48 angedeutet, deren Wirkungsrichtung senkrecht zur Kontur 58 verläuft und die zur Abflachung der Kontur 58 in Richtung des Pfeiles über den Bildausschnitt 59 bewegt wird. Die Korrekturzone 53 erfaßt drei nebeneinanderliegende Bildpunkte 49.

Neben dem Bildausschnitt 59 ist das Farbwert-Profil 60 senkrecht zur Kontur 58 dargestellt.

Das Abflachen der Kontur 58 erfolgt durch Bewegung der Pinselfläche 48 bzw. der Korrekturzone 53 entlang der Kontut 58.

-M-

Das Ergebnis der Abflachung ist in Figur 6b dargestellt.

Der Bildausschnitt 59' zeigt die geänderten Farb- · werte innerhalb der Korrekturzone 53 der Pinselfläche 48 und das entsprechende Farbwert-Profil 60' der abgeflachten Kontur 58', welche die Breite der Korrektur zone 53 hat. Der Fall, daß die Farbwerte zwischen den Randwerten nach einer vorgegebenen Funktion verzerrt werden, ist in dem Farbwert-Profil 60' durch eine gestrichelte Linie 61 angedeutet.

Figur 7 zeigt als Anwendungsbeispiel für die erste Verfahrensform das partielle Angleichen unterschiedlicher Farbwerte (Glätten von verrauschten Flächen) gemäß Gleichung (2).

In Figur 7a ist wiederum ein Bildausschnitt 59 mit unterschiedlichen Farbwerten F dargestellt, die einander angeglichen werden sollen.

Neben dem Bildausschnitt 59 ist das Farbwert-Profil 60 entlang einer Linie 62 des Bildausschnitts 59 gezeigt. Oberhalb des. Bildausschnitts 59 ist wiederum eine Korrekturzone 53 dor Pinselt'.lache 48 angedeutet, die fünf Bildpunkte 49 umfaßt. Zur Glättung der Fläche wird die Korrekturzone 53 in Richtung des Pfeiles über den Bildausschnitt 59 bewegt.

Figur 7b zeigt das Ergebnis der Angleichung. Innerhalb der Wirkungsbreite der Korrekturzone 53, durch die Linien 63 angedeutet, wurden dir: Farbwerte i¹'

gemäß Gleichung (2) einander angeglichen, wie dies aus dem Bildausschnitt 59* und dem zugehörigen Farbwert-Profil 60' hervorgeht.

Bei den in den Figuren 6 und 7 beschriebenen Anwendungsbeispielen werden die von der Korrekturzone erfaßten Farbwerte durch einmaliges Überstreichen mit dem Retuschepinsel geändert. Mehrmaliges Überstreichen desselben Bildbereichs erbringt keine weiteren Farbwert-Änderungen. Die Wirkungsbreite dagegen kann durch Vergrößerung der Korrekturzone und/oder durch wiederholte nebeneinanderliegende Pinselbewegungen erweitert werden..

Es kann vorkommen, daß z. B. durch Filmkorn, Rauschen oder durch Lichtreflexe in dem zu retuschierenden Bildteil ein Randwert amplitudenmäßig extrem von den Farbwerten der den Randpunkt umgebenen Bildpunkte abweicht, was bei der Interpola- tion gemäß Gleichung (2) zu Fehlern führen würde. In diesem Falle"erweist es sich als besonders vorteilhaft, bei der Interpolation nicht von den Randwerten F-, und F selbst auszugehen, sondern , die Ausgangswerte F*, und F* für die Interpolationsrechnung durch Mittelwertbildung aus den Farbwerten F . bzw. F . der die Randpunkte, umgebenen Bildpunkte zu ermitteln.

Figur 8 zeigt hierzu wiederum die Pinselfläche 48 aus η χ η Bildpunkten 49 (η = 5) und eine Korrekturzone 53 mit den Randpunkten 64 und 65 und deren Randpunkt-Umgebung 66 und 67 aus jeweils m Bildpunkten 49 (m = 8) .

Die gemittelten Ausgangswerte F , und F ergeben sich dann zu:

(3)

F* =
η m

In diesem Falle erfolgt die Interpolationsrechnung nach der Gleichung (4).
10

(n-1)F*_l + (i-1)F*_n (4) ¹ (n-1)

In vorteilhafter Weise kann die Länge einer Korrekturzone 53 von (n - 2) auf η Bildpunkte erweitert' ' werden, wenn die ursprünglichen Randpunkte F₁ und F durch die entsprechenden Mittelwerte F -, und F ersetzt werden.

In einer zweiten Ausführungsform werden die Farbwerte der innerhalb einer Korrekturzone 53 liegenden Bildpunkte durch einen aus den Farbwerten F. der von der Pinselfläche 48 erfaßten Bildpunkte berechneten Farbwert F* beispielsweise durch den Mittelwert, ersetzt.

Figur 9 zeigt z. B. eine quadratische Pinselfläche 48 aus ρ Bildpunkten 49 (p = 9). Die Korrekturzone 53 besteht hier aus einem Eildpunkt mit dem Farbwert F„ im zentralen Bereich der Pinselfläche 48. Dieser Farbwert F_Q wird durch einen Farbwert F*_o ersetzt, der nach Gleichung (5) aus den Farbwerten

F. und Fq aller Bildpunkte der Pinselfläche 43 berechnet wird.

* P

F = y a.F. + a F · (5) ο i = ι ^{x x} ° °

In Gleichung (5) sind a^ und ag Bewertungsfaktoren, für welche die Nebenbedingung a- + a« = gilt. Die Bewertungsfaktoren können den prozentualen Anteil der Farbwerte vorgeben oder aber den · räumlichen Abstand der Bildpunkte zueinander berücksichtigen.
15

Zur Vereinfachung soll der zu substituierende Farb-

wert F Q durch eine gleichgewichtete Mittelwertbildung berechnet werden. In diesem Fall ist ^ai ^{= a}n ⁼ l/p, und die Gleichung (5) vereinfacht sich zu:

* ι P-F =-*"£■· F. + F (6)

■ O ρ 2j 1 °

⁶ ' i = 1

Ein Anwendungabeispiel für die zweite Ausführungsform gemäß Gleichung (5) oder (6) ist wiederum das Abflachen von Konturen (Figur·10 und 11).

Zur Erläuterung einer Konturenabflachung zeigen die Figuren 10 und 11 wiederum Bildausschnitte 59 aus dem zu retuschierenden Bild während der Retusche und die zugehörigen Farbwert-Profile 60.

- 22

Über den Bildausschnitten 59 ist jeweils eine Pinselfläche 48 aus drei Bildpunkten 49 mit einer zentralen, aus einem Bildpunkt bestehenden Korrekturzone 53 in verschiedene Positionen während der •5 einzelnen Korrekturschritte (K.S.) angedeutet. Der Farbwert F der Korrekturzone 53 wird durch den aus den Farbwerten der drei Bildpunkte gebildeten Mittelwert F * ersetzt.

In Figur 10 zeigt Diagramm (A) den unretuschierten Bildausschnitt 59 mit einer scharfen Kontur 58, wie es aus den eingetragenen Farbwerten und dem Farbwert-Profil 60 ersichtlich ist. Zur Abflachung der scharfen Kontur 58 führt der Retuscheur die Korrekturzone 53 der Pinselfläche 48 in mehreren Korrekturschritten in Richtung des Pfeiles über den. zu retuschierenden Bildausschnitt 59 und versetzt die Pinselfläche bzw. die Korrekturzone 53 jeweils nach einem Korrekturschritt senkrecht zu den Pfeilen um einen Bildpunkt. Die nach den einzelnen Korrekturschritten erreichten Farbwert-Änderungen sind aus den Diagrammen (B) bis (D) ersichtlich. Nach drei Korrekturschritten ist die scharfe Kontur 58 - Diagramm (A) - auf einen drei Bildpunkte breiten Bereich 58' abgeflacht worden. Durch ergänzende Korrekturschritte nach links und rechts läßt sich der Bereich 58' weiter verbreitern.

Treten innerhalb des Bereiches 58" .noch zu große Farbwert-Sprünge auf, können die Korrektursehrittc innerhalb des Bereiches 58' beliebig, oft wiederholt werden, um einen möglichst linearen Übergang zu erhalten, wie dies in Figur 11 dargestellt ist.

- 23 -

. Figur 11, Diagramm (A), zeigt einen Bildausschnitt' 59 mit einer Farbwert-Verteilung, die mit der Farbwert-Verteilung in Figur 10, Diagramm (D), identisch ist. Die Diagramme (B) und (C) zeigen die Ergebnisse nach zwei Wiederholungen der. in Figur durchgeführten Korrekturschritte (K.S.), wobei jede Wiederholung aus drei Korrekturschritten besteht. Aus Figur 11, Diagramm (C) ist ersichtlich, daß innerhalb des Bereiches 58' eine Linearisierung der Farbwerte stattgefunden hat.

Die zweite Ausführungsform kann selbstverständlich auch zum Glätten von verrauschten Bildflächen angewendet werden,· wie dies in Figur 7 erläutert wurde. 15

Figur 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Koordinaten-Erfassungseinrichtung 34 nach Figur

Die Mittelpunkte P der Pinselfläche 48 (Figur 4) werden mit dem Koordinatenstift 38 auf dem Digitalisiertablett 37 markiert, und die Meßstufen übermittelt die erfaßten Bildpunkt-Koordinaten x_fi und y₀ über einen Daten-Bus 71, eine Vergleichsstufe 72 und über einen weiteren Daten-Bus 73 an eine Addierstufe 74. In der Vergleichsstufe 72 werden laufend aufeinanderfolgende Paare von Mittelpunkt-Koordinaten x_Q und y_Q miteinander verglichen. Bei einem Koordinatenwechsel, der bei einer Verschiebung des Koordinatenstiftes 38 auftritt, liefert die Vergleichstufe 72 den Befehl "Koordinatenwechsel" auf der Leitung 46 an einen Adreßzähler 75. Der Adreßzähler 75, jeweils von dem Befehl "Koordinatenwechsel" gestartet, ruft zyklisch und zeilenweise alle möglichen Koordinaten

- 24 -

des X'/Y'-Hllfskoordinatensystems 52 auf, die über einen Daten-Bus 76, einer Rechenstufe 77 zugeführt werden. Die Rechenstufe 77 ist über einen Programmier-Eingang 78 mit den Parametern der gewünschten Pinselfläche 48 nach einer der Figuren 3a bis 3c programmiert. Die vom Adreßzähler 75 aufgerufenen Koordinaten werden in der Rechenstufe 77 daraufhin •untersucht, ob sie in die Pinselfläche 48 fallen. Ist dies der Fall, handelt es sich bei den aufgerufenen Koordinaten um Hilfskoordinaten x¹ und y¹ der Pinselfläche 48. Die Hilfskoordinaten x¹ und y¹ werden über einen Daten-Bus 79 an die Addierstufe 74 gegeben, in der gemäß Gleichung (1) die Bildpunkt-Koordinaten χ und y gebildet werden. Die Bildpunkt-Koordinaten χ und y gelangen über den Daten-Bus 35 an die Rechenschaltung 36 und das Adreßsteuerwerk 9 der Schaltungsanordnung nach Figur 1.

Figur 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Speichersteuerwerks 9 nach Figur 1.

Das Speichersteuerwerk 9 enthält einen Taktgenerator 80, welcher eine Zähltaktfolge T₀ über einen Zähleingang 81 in einen X-Adreßxähler 82 einzählt. Der X-Adreßzähler 82 ist ein 9-Bit-Binärzähler und ruft über den Adreß-Bus 10 die X-Adressen von 0 bis 511 der Bildwiederholspeicher 7 und 8 auf. Jeweils nach 511 gezählten Takten erscheint, am Ausgang des X-Adreßzählers 82 ein Takt T,, der über einen Zähleingang 84 in einen Y-Adreßzähler 85 eingezählt wird. Der Y-Adreßzähler 85 ist ebenfalls ein 9-Bit-Binärzähler und

ruft die entsprechenden Y-Adressen von 0 bis SIl der Bildwiederholspeicher 7 und 8 über den Adreß-Bus 10 auf. Der Y-Adreßzähler 85 erzeugt an seinem Ausgang 86 ebenfalls nach 511 eingezählten Takten . einen Takt T2. Aus den Takten T-^ und T2 werden die Zeilenstart-Impulse (ZS) und die Bildstart-Impulse (BS) auf den Leitungen 31 und 32 für die Bildaufzeichnung abgeleitet.

Der X-Adreßzähler 82 und der Y-Adreßzähler 85 stehen über den Adreß-Bus 10 mit den ersten Vergleichseingängen 87 und 88 von Vergleicher 89 und 90 in Verbindung. Die zweiten Vergleichseingänge 91 und 92 der Vergleicher 89 und 90 sind mit den BiIdpunkt-Koordinaten χ und y beaufschlagt, die vom Koordinaten-Rechner 40 über den Daten-Bus 35 geliefert werden. Die Signalausgänge 93 und 94 der Vergleicher 89 und 90 sind über ein ünd-Tor 95 miteinander verknüpft. Bei Gleichheit der Adressen erscheint 'auf der Leitung 45 das Signal "Lichtmarke", mit dem die Bewegung der Lichtmarke 44 auf dem Bildschirm 3 mit der Bewegung des Koordinatenstiftes 38 des Koordinaten-Erfassungsgerätes 34 synchronisiert wird.

- 26 -

Gewerbliche Verwe'rtbarkeit

Die Erfindung wird mit Vorteil auf dem gesamten Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik angewendet, insbesondere auf dem Gebiet der Farbbildreproduktion, mittels elektronischer Farbscanner und Bildverarbeitungssysteme zur Herstellung von retuschierten und korrigierten Druckformen in Form von Farbauszügen oder Druckzylindern.

Claims

Geqenstand der Erfindung Patentansprüche

1. Verfahren zur partiell glättenden Retusche bei der elektronischen Farbbildreproduktion, bei dem die durch bildpunktweise und trichromatische Vorlagenabtastung gewonnenen Farbsignale digitalisiert und für jeden Bildpunkt als Farbwert auf einem Speichermedium abgelegt werden, bei dem jeweils gleichzeitig eine Anzahl Bildpunkte innerhalb eines auf dem zu retuschierenden Bild verschiebbarem Bildpunkt-Bereiches erfaßt und die zugehörigen Farbwerte aufgerufen werden und bei dem Farbwerte des Bildpunkt-Bereiches unter Sichtkontrolle geändert werden, um retuschierte Farbwerte zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbwert mindestens eines frei wählbaren Bildpunktes innerhalb des Bildpunkt-Bereiches in Abhängigkeit von anderen ausgewählten Farbwerten des Bildpunkt-Bereiches geändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frei wählbaren Bildpunkte mindestens eine Korrekturfläche innerhalb des Bildpunkt-Bereiches bilden, und daß die Größe der Korrekturfläche die gleichzeitig retuschierte Bildfläche und die Richtung der größeren Ausdehnung der Korrekturfläche jeweils die Wirkungsrichtung der Retusche innerhalb des Bildpunkt-Bereiches bestimmen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentren der Korrekturflächen im Zentrum des Bildpunkt-Bereiches liegen und daß die Korrekturflächen gegeneinander um das Zentrum des Bildpunkt-Bereiches gedreht sind,

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsrichtung der Retusche innerhalb des Bildpunkt-Bereiches durch Auswahl der entsprechenden Korrekturfläche bestimmt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturflächen so ausgewählt werden, daß jeweils die Wirkungsrichtung der Retusche nahezu senkrecht zu einer zu retuschierenden Kontur im Bild verläuft.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf einer Kontur aus den Farbwerten des Bildpunkt-Bereiches ermittelt wird und daß die Auswahl der entsprechenden Korrekturflächen durch den ermittelten Verlauf der Kontur gesteuert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die sich jeweils an eine Korrekturfläche in Wirkungsrichtung anschließenden Rand-Bildpunkte Ausgangswerte.

ermittelt werden und daß die Farbwerte (F.) der Bildpunkte der Korrekturfläche aus den Ausgangswerten berechnet werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausgangswerte (F,; F ) den Farbwerten der Rand-Bildpunkte entsprechen.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswerte (F , ; F) jeweils dem Mittelwert entsprechen, der aus

den Farbwerten (F ^; ^F _vj) äer die Rand-Bildpunkte umgebenden Bildpunkte innerhalb des Bildpunkt-Bereiches berechnet wird. 15

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die geänderten Farbwerte (F.) durch Interpolation, insbesondere durch lineare Interpolation, zwischen den Ausgangswerten ermittelt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwerte (F.) nach einer vorgegebenen Funktion berechnet werden,

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwerte (F^, F) der Rand-Bildpunkte durch die berechneten Mittelwerte ersetzt werden, um den Bildpunkt-Bereich zu vergrößern.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildpunkt-Bereich eine Korrekturfläche aufweist und daß alle Farbwerte der Korrekturfläche durch einen aus den Farbwerten des Bildpunkt-Bereiches,

insbesondere durch eine gleichgewichtete Mittel-

* wertbildung, berechneten Farbwert (F _) ersetzt

werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bildpunkt-Koordinatenpaar (x_Ory_o) des Bildpunkt-Bereiches durch Markieren mittels einer Markiervorrichtung eines Koordinaten-Erfassungsgerätes, insbesondere mittels eines Koordinatenstiftes erfaßt wird, und daß die restlichen Bildpunkt-Koordinatenpaare (x,y) des Bildpunkt-Bereiches in Abhängigkeit vom markierten Bildpunkt-Koordinatenpaar (*nrYn) berechnet werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswahl der zu· berechnenden Bildpunkt-Koordinatenpaare (x,y) um das markierte Bildpunkt-Koordinatenpaar (χ_,γ₀) Form und Größe des Bildpunkt-Bereiches festgelegt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das retuschierte oder unretuschierte Farbbild (Original) bzw. ein retuschierter oder unretuschierter Farbauszug zur Sichtkontrolle auf einem Monitor dargestellt wird, und daß in den Bildschirm des Monitors eine den Bildpunkt-Bereich markierende verschiebbare Lichtmarke eingeblendet wird, und daß die Bewegung der Lichtmarke mit der Bewegung des Koordinatenstiftes des Koordinaten-Erfassungsgerätes synchronisiert wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Retusche durch Substitution der geänderten Farbwerte durch die ursprünglichen Farbwerte rückgängig gemacht •5 wird. .