DE3225415C2

DE3225415C2 -

Info

Publication number: DE3225415C2
Application number: DE3225415A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Matsunawa; Yoshinori Hachioji Tokio/Tokyo Jp Abe
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1988-08-18
Also published as: US4495522A; DE3225415A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens. Ein derartiges Verfahren ist an sich aus der US-PS 39 59 583 bekannt.

Ein herkömmliches Bildaufzeichnungsverfahren besteht aus dem Umsetzen von Bilddaten in elektrische Signale und dem Aufzeichnen des Bildes durch die elektrischen Signale, wie dies in einigen elektrofotografischen Wiedergabe- und Faksimilegeräten geschieht. Bei dieser Art des Aufzeichnens werden elektrische Signale, die Bilddaten darstellen, in der Form binärer (1,0)-Signale aus Gründen einer ein fachen Signalverarbeitung behandelt, und das Bild wird als ein Schwarzweißbild bezeichnet. Wenn jedoch das Bild mit Abstufungen in verschiedenen Graden von Weiß nach Schwarz aufgezeichnet werden soll, werden die elek trischen Signale so verarbeitet, daß Zwischentöne zwischen Weiß und Schwarz erzeugt werden. Verschiedene Methoden zum Auf zeichnen des Bildes mit einer Abstufung sind bisher üblich, wie beispielsweise (1) ein Simulationsschirmprozess, bei dem die Größe (Durchmesser) von schwarzen Punkten, die das Bild darstellen, oder die Dichte von Punkten einer vorbestimmten Größe geändert wird, (2) eine Dither- Methode, bei der der Pegel von Bildelementen in den Bild signalen mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird, und bei der die Signale in Binärwerte (0,1) ab hängig vom Pegel umgesetzt werden, und (3) eine Dichte mustermethode, bei der die Art eines Punktmusters geschaltet wird, um Licht und Schatten abhängig von den Teilen, in denen die Helligkeit des Bildes sich steil ändert, und den Teilen, in denen sich die Helligkeit des Bildes lang sam ändert, auszudrücken, so daß Konturen klar darstellbar sind.

Unter den oben erwähnten Abstufungs-Aufzeichnungsmethoden umfaßt die Dither-Methode weiterhin eine systematische Dither-Methode, bei der numerische Werte, sogenannte Schwellenwerte, die in gleichen Intervallen bis zu einem vorbestimmten Wert abgetastet sind, gemäß einer vorbestimmten Regel angeordnet werden, um eine Matrix (Dither-Matrix) zu bilden, bei der Pegel der Bildelemente in den Bildsignalen mit numerischen Werten an entsprechenden Stellen in der Matrix verglichen werden, und bei der aufgrund des Pegels fest gelegt wird, ob die Bildelemente aufgezeichnet werden sollen oder nicht. Man weiß, daß die systematische Dither- Methode leicht ein Bild von guter Qualität liefern kann. Zur Betonung des Kontrastes in dem auf der systematischen Dither-Methode beruhenden Abstufungsverfahren werden die die Matrix bildenden Schwellenwerte gleichmäßig erhöht oder verringert bzw. um vorbestimmte Werte erhöht. Um mit dieser Methode Feinabstufungen zu erzielen, bei denen Licht und Schatten abwechseln, muß jedoch eine komplizierte Vor behandlung ausgeführt werden.

Um die Verarbeitung des Bildes in tatsächlicher Zeit zu vereinfachen, wurde daher ein Bildaufzeichnungsverfahren erwogen, bei dem zahlreiche Matrizen vorgesehen werden, die aus zahlreichen Schwellenwerten mit einer vorbestimmten Häufigkeitsverteilung bestehen, welche gemäß einer vor bestimmten Ordnung angeordnet sind, bei dem der Pegel jedes Bildelementes in den die Bilddaten darstellenden elek trischen Signalen mit jedem Schwellenwert in der Matrix verglichen wird, und bei dem das Bild aufgrund des Bild signales aufgezeichnet wird, das erzeugt wird, wenn der Pegel der Bildelemente größer als der Schwellenwert ist.

Das Bild der aufzuzeichnenden Vorlage kann aus einem Bild (Linienbild) aus feinen Linien oder einem fotografischem Bild mit vielen abgestuften dichten Bereichen (Fotografie) oder einer Kombination dieser beiden Arten von Bildern bestehen. Gemäß der oben erwähnten Methode zum Aufzeichnen eines Bildes wird jedoch eine geeignete Matrix unter Dither- Matrizen gewählt, die zuvor abhängig davon vorbereitet wurden, ob das Bild der Vorlage zu einem Linienbild oder einer Fotografie gehört, wobei der Pegel jedes Bildele mentes in den die Bilddaten darstellenden elektrischen Signalen mit jedem Schwellenwert in der ausgewählten Dither-Matrix verglichen wird, und das Bild wird aufgrund von Binärsignalen aufgezeichnet, die gemäß den Vergleichser gebnissen gebildet sind. Daher treten dort keine Probleme auf, wenn das Bild entweder ein Linienbild oder eine Foto grafie ist. Wenn aber das Bild aus einer Kombination eines Linienbildes und einer Fotografie besteht, verschlechtert die Auswahl einer Dither-Matrix, die für ein Linienbild oder eine Fotografie geeignet ist, die Qualität des anderen Teiles, was es schwierig macht, eine hohe Qualität über dem gesamten aufzuzeichnenden Bild beizubehalten.

Es sollte daher ein Bildaufzeichnungsverfahren geschaffen werden, bei dem zahlreiche Matrizen mit verschiedenen Häufigkeitsverteilungen der Schwellenwerte vorbereitet werden, um die Qualität des aufgezeichneten Bildes zu verbessern, bei dem das aufzuzeichnende Bild in zahlreiche Bildbereiche unterteilt wird, bei dem Bild dichtedaten in den Bildbereichen von den Bildsignalen erhalten werden, die jeweils einen Bildbereich darstellen, bei dem Bildsignale in Binärsignale für die Bilddichtedaten umgesetzt werden, die für jeden Bildbereich mittels einer vorbestimmten Matrix aus der Vielzahl von Matrizen erfaßt sind, um bei dem das Bild gemäß den Bildsignalen aufgezeichnet wird, die in Binärsignale umgesetzt sind.

Das oben erläuterte Aufzeichnungsverfahren hat jedoch die Schwierigkeit, die Linien des Bildes insbesondere in den Bildbereichen verschwinden, in denen zahlreiche Linien ent halten sind. D. h., feine Linien werden nicht genau wieder gegeben. Die Ursache hierfür ist die folgende: Wenn die optischen Daten von dem Linienbild in Binärsignale gemäß der Dither-Matrix umgesetzt werden, wird das Ausgangssignal Null, wenn ein großer Schwellenwert in der Matrix mit dem Bildsignal verglichen wird. Die optischen Daten von feinen Linien werden nicht als ein Bildelement hoher Dichte betrachtet, obwohl die Linie selbst eine hohe Dichte haben kann. Wenn die optischen Daten in Binärsignale mittels der Dither-Matrix umgesetzt werden, ver schwinden daher oft die Linien, wie dies oben erläutert wurde.

Im einzelnen ist aus der eingangs bereits erwähnten US-PS 39 59 583 ein Dither-Verfahren bekannt, bei dem eine gespeicherte Matrix mit Dither-Schwellenwerten einer vor gegebenen Verteilung in einem Speicher bereitgehalten wird, so daß bei der Bildabtastung jedes Bildelement mit dem zu diesem Bildelement gespeicherten Schwellen wert verglichen werden kann. In jedem Dither-Matrixelement ist eine Hysterese vorgesehen, um bei der Erzeugung bewegter Bilder auftretende Störsignale zu berücksichtigen und eine durch die Störsignale bedingte Verschlech terung der Bildqualität zu vermeiden. Es gibt aber keine Möglichkeit, zwischen unterschiedlichen Bildkontrasten zu unterscheiden und die Bildqualität durch Berücksichtigung der jeweiligen Art des aufzuzeichnenden Bildes oder Bildbereiches zu verbessern. Vielmehr ist lediglich eine einzige Dither-Matrix vorgegeben, deren Schwellenwerte nach einer einmal festgelegten Häufigkeitsverteilung immer angewandt werden, ganz gleich, ob es sich um ein photographisches Bild mit einem erwünschten weichen Bild übergang oder um ein Linienbild, bei dem die Linien scharf gezeichnet werden sollen, handelt.

Weiterhin ist aus der US-PS 41 96 453 ein digitalisiertes Bildwiedergabesystem bekannt, bei dem die Bilddichte ermittelt wird, um eine Unterscheidung dahingehend zu treffen, ob das Bild hell, mittelgetönt oder dunkel ist. Ent sprechend dem Ergebnis dieser Dichtemessung wird dann die Abtastung mit kleinerer oder größerer Frequenz vorgenommen. Das bedeutet, daß einzelne Bildelemente je nach Bildhellig keit mit einem kleineren oder einem größeren Raster abge tastet werden, womit aber keine Unterscheidung zwischen einem photographischem Bild und einem Linienbild vorge nommen werden kann.

Die DE-OS 25 16 332 beschreibt ein Verfahren zur Codierung von elektrischen Signalen, die bei der Abtastung eines graphischen Musters mit aus Text und Bildern gemischtem Inhalt gewonnen werden. Es handelt sich dabei um eine Hochgeschwindigkeits-Faximileabtastung mit einer Verar beitung codierter Informationen, wobei für die Übertragung des Bildes möglichst wenig codierte Signale verwendet werden sollen. Zu diesem Zweck wird das abgetastete Muster in Teilbereiche unterteilt, und zur Codierung wird ent weder ein Bildcode oder ein Textcode verwendet, je nachdem, ob der jeweilige Teilbereich im wesentlichen Bildanteile oder im wesentlichen Textanteile enthält.

Schließlich werden bei einem aus der DE-OS 32 01 448 bekannten Verfahren vier unterschiedliche Dither-Matrizen gespeichert und je nach der ermittelten Dichte ausgewählt. Die dort gespeicherten vier Matrizen besitzen jedoch alle die gleiche Häufigkeitsverteilung der Schwellenwerte, welche lediglich unterschiedlich zueinander angeordnet sind.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bildauf zeichnungsverfahren unter Verwendung der bekannten Dither- Methode zu schaffen, bei dem die Qualität des aufgezeichneten Bildes verbessert werden kann, und zwar in Abhängigkeit von der Art des aufzuzeichnenden Bildes, insbesondere in Abhängigkeit davon, ob ein Linienbild oder ein photo graphisches Bild aufgezeichnet wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.

Die Erfindung sieht also ein Verfahren zum Aufzeichnen eines Bildes vor, bei dem zur Verbesserung der Reprodu zierbarkeit feiner Linien aufgrund der Dichtedaten, die von dem aufzuzeichnenden Bild erhalten sind, entschieden wird, ob das aufzuzeichnende Bild zu einer Fotografie oder einem Linienbild gehört, bei dem Bildsignale in Binärsignale mittels einer Matrix umgewandelt werden, wenn das Bild eine Fotografie ist, bei dem die Bild signale einfach in Binärsignale ohne eine Matrix umgesetzt werden, wenn das Bild ein Linienbild ist, und bei dem das Bild aufgrund der Bildsignale aufgezeichnet wird, die in Binärsignale umgesetzt sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine bei der systematischen Dither- Methode verwendete Dither-Matrix,

Fig. 2(A) ein Diagramm zur Erläuterung von Eingabebildsignalen bei der Dither- Methode,

Fig. 2(B) ein Diagramm zur Erläuterung von Bildsignalen, die abgestuft wurden,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Aufzeich nungsschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungs verfahrens,

Fig. 4 ein Diagramm, das eine gemäß dem erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungs verfahren unterteilte Vorlage dar stellt,

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehung zwischen elektrischen Bild signalen und unterteilten Blöcken,

Fig. 6(A) ein Histogramm mit der Abhängigkeit der Häufigkeitsverteilung von der Dichte, wenn das Bild ein Linienbild ist,

Fig. 6(B) ein Histogramm mit der Häufigkeitsver teilung in Abhängigkeit von der Dichte, wenn das Bild eine Fotografie ist,

Fig. 7 ein Diagramm zum Entscheiden zwischen einer Fotografie und einem Linienbild,

Fig. 8(A) und 9(A) Diagramme zur Erläuterung von Dither- Matrizen,

Fig. 8(B) und 9(B) Kurven mit den Häufigkeitsverteilungen von Schwellenwerten in den Dither- Matrizen in den Fig. 8(A) und 9(A),

Fig. 8(C) und 9(C) Diagramme zur Erläuterung der aufge zeichneten Bilder,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung elektrischer Bildsignale, die aufzuzeichnen sind,

Fig. 11 ein Diagramm einer für die Aufzeichnung der Schaltung von Fig. 3 vorge sehenen Schaltung zum Erzeugen binärer Signale,

Fig. 12 ein Diagramm einer Aufzeichnungsschaltung zur Durchführung des erfindungs gemäßen Bildaufzeichnungsverfahrens nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 13 ein Diagramm zum Vergleichen des kumulativen Wertes eines Linienbildes mit dem kumulativen Wert einer Foto grafie.

Bevor die Erfindung näher erläutert wird, soll zuerst beschrieben werden, wie die Bildsignale verschiedener auf zuzeichnender Dichten gemäß der systematischen Dither- Methode erzeugt werden.

Fig. 1 zeigt eine Dither-Matrix, die gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt wird, wobei U und D² Grundeinheiten sind.

Hier können die Bildsignale eingeführt werden, wie diese in Fig. 2(A) gezeigt sind. Der Pegel jedes Bildsignales wird mit jedem Schwellenwert in der Dither-Matrix verglichen. Ein Ausgangssginal "1" wird erzeugt, wenn der Pegel des Bildsignales größer als der Schwellenwert ist, und ein Ausgangssignal "0" wird abgegeben, wenn der Pegel des Bildsignales kleiner als der Schwellenwert ist. Beispiels weise wird der Pegel L₁ (4) eines Bildsignales mit 0 in der Dither-Matrix verglichen. In diesem Fall ist der Pegel des Bildsignales größer als 0, und daher wird das Ausgangssignal "1" erzeugt. Sodann wird der Pegel L₂ (6) eines Bildsignales mit 8 in der Dither-Matrix verglichen. In diesem Fall ist der Pegel des Bildsignals kleiner als 8, und daher wird das Ausgangssignal "0" erzeugt. Dann wird der Pegel L₃ (12) eines Bildsignales mit zwei in der Dither-Matrix verglichen. In diesem Fall ist der Pegel des Bildsignales größer als 2, und daher wird das Aus gangssignal "1" erzeugt. In ähnlicher Weise werden die Pegel der Bildsignale mit den entsprechenden Schwellenwerten in der Dither-Matrix verglichen, um Ausgangssignale "1" oder "0" zu erzeugen (im vorliegenden Fall wird der Pegel eines Bildsignales, das 16 erreicht hat, als der Maximalpegel B behandelt). Fig. 2(B) zeigt die so erzeugten Signale; eine Abstufung wird erhalten, wenn das Bild mittels der so erzeugten Ausgangssignale aufgezeichnet wird.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Aufzeichnungsschaltung zur Durchführung des Bildaufzeichnungsverfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 3 sind vorgesehen ein fotoelektrischer Umsetzer 1, beispiels weise ein Ladungsverschiebeelement (CCD), das das einge gebene optische Datensignal So in ein elektrisches Bild signal Se umsetzt, ein Analog/Digital-Umsetzer 2, der das durch das fotoelektrische Umsetzerelement 1 erzeugte elektrische Bildsignal Se in ein Digitalsignal für alle Bildelemente umsetzt, ein Zähler 3, der vom Analog/Digital- Umsetzer 2 erzeugte Digitalsignale für jedes Bildelement zählt, eine Zentraleinheit (CPU) 4, wie beispielsweise ein Mikroprozessor, der den durch den Zähler 3 gezählten Wert in einem Speicher (RAM) 5 speichert, der die im Speicher (RAM) 5 gespeicherten Daten liest, um diese zu addieren, und der eine weiter unten beschriebene Operation ausführt, um zu entscheiden, ob die Bilddaten ein aus Linien bestehendes Diagramm oder eine Fotografie sind, ein Speicher (ROM=Festwertspeicher) 6, der das Opera tionsprogramm der Zentraleinheit 4 speichert, eine Speichereinheit 7 zum Speichern einer Vielzahl von Dither- Matrizen, die aus einer Vielzahl von Schwellenwerten mit einer vorbestimmten Frequenzverteilung bestehen, welche in einer vorbestimmten Ordnung oder Reihenfolge vorgesehen ist, eine Umsetzerschaltung 8 zum Umsetzen des elek trischen Bildsignales Se in ein Binärsignal gemäß einer in der Speichereinheit 7 gespeicherten Dither-Matrix und eine Aufzeichnungseinheit 9, die das Bild aufgrund von Binärbildsignalen S _R aufzeichnet, die durch die Schaltung 8 erzeugt wird. Außerdem ist ein Taktgenerator 10 vorhanden, der Impulse zum Steuern der Belichtungszeit des fotoelektrischen Umsetzerelementes 1, Impulse zum Ansteuern des Schieberegisters im fotoelektrischen Umsetzer 1, Taktsignale zum Bestimmen des Umsetzungszeit ablaufes des Analog/Digital-Umsetzers 2, Taktsignale zum Bestimmen des Zählzeitablaufes des Zählers 3, Taktsignale für den Zeitablauf des Betriebs der Zentraleinheit 4 und zum Bestimmen des Zeitablaufes für das Speichern oder Lesen von Daten durch die Zentraleinheit 4 und Takt signale zum Bestimmen des Ausgabezeitablaufes der Speichereinheit 7 abgibt.

Beim erfindungsgemäßen Aufzeichnungsverfahren wird das aufzuzeichnende Vorlagenbild in seitliche oder laterale Blöcke N (in der Hauptabtastrichtung) und vertikale Blöcke M (in der Unterabtastrichtung) unterteilt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, und es wird entschieden, ob die in jedem Block enthaltenen Bilddaten ein Linienbild oder eine Fotografie sind. Die Anzahl der zu unterteilenden Blöcke wird willkürlich abhängig von der Größe der Vorlage und dem Inhalt der Bilddaten bestimmt, d. h., abhängig von der Verteilung eines Linienbildes und einer Fotografie oder abhängig von der Feinheit der Verteilung. Im vorliegenden Fall soll jedoch die Anzahl der Blöcke N, M zu 10 oder einer Zahl nahe bei 10 gewählt werden.

Fig. 5 dient zur Erläuterung, wie das Abtasten der elek trischen Bildsignale Se erfolgt. Zum Unterteilen des Vor lagenbildes in N Blöcke in seitlicher Richtung und zum Lesen der Bilddichtedaten für jeden Block wird ein Takt signal durch den Taktgenerator 10 mit einer Periode 1/N des Impulses erzeugt, der die Belichtungszeit des foto elektrischen Umsetzerelementes 1 steuert. Das Taktsignal wird als ein Rücksetzsignal für den Zähler 3 verwendet. Der gezählte Wert (beispielsweise Daten, die aus 8 Bits bestehen, die die Dichte darstellen) der elektrischen Bildsignale Se wird im Speicher (RAM=Speicher mit direktem Zugriff) 5 als die Bilddichtedaten nach dem Empfang jedes Rücksetzsignales für jeden Block gespeichert. Das Vorlagenbild wird weiterhin in M Blöcke in der senk rechten Richtung unterteilt, um Bilddichtedaten für jeden Block zu lesen. Hierzu werden die elektrischen Bildsignale Se durch den Zähler 3 nach jeder Abtastung gezählt, der gezählte Wert wird im Speicher (RAM) 5 gespeichert, und die Abtastzahl wird ebenfalls gezählt. Wenn die Abtast zahl einen bestimmten Wert (beispielsweise 100 Abtastungen) erreicht hat, der in einem Block in der senkrechten Richtung enthalten ist, werden die Bilddichtedaten, die im Speicher (RAM) 5 für jeden Block in der seitlichen oder lateralen Richtung gespeichert wurden, gelesen, für jede Dichte addiert und erneut im Speicher (RAM) 5 für jeden Block gespeichert.

Fig. 6 ist ein Histogramm der Dichte, das aus den Bild dichtedaten vorbereitet ist, welche im Speicher (RAM) 5 für jeden Block gespeichert wurden, wobei Fig. 6(A) ein Histogramm für die Dichte eines Linienbildes und Fig. 6(B) ein Histogramm für die Dichte einer Fotografie zeigen. In jedem Histogramm tritt ein Spitzenwert in der Häufigkeitsverteilung, die dem Hintergrund der Vorlage entspricht (Teile ohne ein Linienbild oder eine Fotografie), dort auf, wo die Dichte niedrig ist.

Im folgenden wird erläutert, wie entschieden wird, ob die Bilddaten Daten eines Linienbildes oder Daten einer Fotografie sind.

Das Dichtebit mit der größten Häufigkeitsverteilung und das Dichtebit mit der zweitgrößten Häufigkeitsverteilung werden für jeden Block aus den Bilddichtedaten ermittelt, die für jeden Block im Speicher (RAM) 5 gespeichert sind, und es wird geprüft, ob diese beiden Bits benachbart sind oder nicht. Wenn die beiden Bits benachbart sind, wird entschieden, daß die Bilddaten des Blocks diejenigen der Fotografie sind. Wenn die beiden Bits nicht benachbart sind, wird dagegen entschieden, daß die Bilddaten diejenigen eines Linienbildes sind. Weiterhin wird der Unter schied in der Häufigkeitsverteilung zwischen benachbarten Bits berechnet. Wenn die Differenz kleiner als ein vorbe stimmter Schwellenwert aufgrund des Mittelwertes für jeden Block ist, werden die Bilddaten des Blockes als diejenigen einer Fotografie entschieden. Wenn die Differenz dagegen größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, werden die Bilddaten des Blockes als diejenigen eines Linienbildes entschieden. Die Entscheidung zwischen einem Linienbild und einer Fotografie kann von einer der obigen Methoden oder einer Kombination beider Methoden abhängen.

Wenn die obige Methode nicht entscheiden kann, ob die Bilddaten diejenigen eines Linienbildes oder einer Foto grafie sind, kann nach denjenigen der Fotografie entschieden werden, wenn eine Anzahl größer als ein vorbestimmter Wert an Dichteschritten größer als eine vorbestimmte Frequenz (durch einen Schwellenwert C angezeigt) im Dichte histogramm von Fig. 7 vorliegt. Wenn die Anzahl an Dichte schritten größer als eine vorbestimmte Häufigkeit nicht größer als der vorbestimmte Wert (Schwellenwert C) ist, dann werden die Bilddaten als diejenigen eines Linienbildes entschieden.

Eine in Fig. 8(A) gezeigte Dither-Matrix oder eine in Fig. 9(A) gezeigte Dither-Matrix werden zuvor in der Speichereinheit 7 gespeichert. Die Fig. 8(B) und 9(B) sind Kurven, die die Häufigkeitsverteilungen der Schwellenwerte in den Dither-Matrizen der Fig. 8(A) und 9(A) zeigen, wobei auf der Abszisse die Größe (0 bis 1) des Schwellen wertes und auf der Ordinate die Anzahl der Schwellenwerte aufgetragen sind, die im Bereich jedes Schwellenwertes enthalten sind.

Fig. 11 zeigt eine Schaltung 8, die Binärsignale für die Aufzeichnungsschaltung nach Fig. 3 erzeugt und aus einem Vergleicher 8 a und einem Schalter 8 b besteht. Der Ver gleicher 8 a setzt die elektrischen Bildsignale Se in Binärsignale um, indem er diese mit einem durch eine Bezugsspannung V _R bestimmten Bezugspegel oder mit Schwellen werten in der Dither-Matrix vergleicht, die in der Speichereinheit 7 gespeichert ist. Der Schalter 8 b wird für jeden Block gemäß den im Speicher (RAM) 5 gespeicherten Bilddichtedaten geändert. Wenn die Bilddichtedaten diejenigen eines Linienbildes sind, wird der Schalter 8 b durch einen Kontakt a angeschlossen, und wenn die Bild dichtedaten diejenigen einer Fotografie sind, wird der Schalter 8 b durch einen Kontakt b angeschlossen. Der Schalter 8 b ist so aufgebaut, daß er von Hand mit dem Kontakt a zu jeder Zeit verbunden werden kann, so daß die Schaltung 8 auch für einen gewöhnlichen Aufzeichnungsbe trieb ohne Verwendung einer Dither-Matrix eingesetzt werden kann.

Das Aufzeichnungsverfahren mittels dieser Aufzeichnungs schaltung wird im folgenden anhand der Fig. 3 näher erläutert.

Ein aufzuzeichnendes optisches Datensignal So wird in ein elektrisches Bildsignal Se durch das fotoelektrische Umsetzerelement 1 umgesetzt und synchron mit Impulsen vom Taktgenerator 10 erzeugt. Das elektrische Bildsignal Se wird durch Analog/Digital-Umsetzer 2 in ein Digital signal (aus beispielsweise 8 Bits) umgesetzt, das die Bilddichtedaten darstellt, und durch den Zähler 3 für jede Dichte (Bit) gezählt. Die Zähloperation des Zählers 3 wird nach Empfang jedes Rücksetzsignales wiederholt, das in einer vorbestimmten Periode oder Zeitdauer durch den Taktgenerator 10 erzeugt wird. Der gezählte Wert oder Zählerstand in einer Zähloperation wird im Speicher (RAM) 5 als die Bilddichtedaten einer Abtastung eines Blockes in der lateralen oder seitlichen Richtung der Vorlage gespeichert. Die Bilddichtedaten werden für jeden Block für eine vorbestimmte Anzahl von Abtastungen addiert und im Speicher (RAM) 5 gespeichert. Nach Abschluß der vor bestimmten Anzahl von Abtastungen wird gemäß den gespeicherten Bilddichtedaten entschieden, ob jeder Block ein Linienbild oder eine Fotografie ist. Somit wird das ent schiedene Ergebnis, ob er ein Linienbild oder eine Foto grafie ist, im Speicher (RAM) 5 für jeden Block gespeichert.

Nachdem entschieden wurde, ob jeder Block ein Linienbild oder eine Fotografie ist, und nachdem alle Blöcke N×M der Vorlage gespeichert wurden, wird das elektrische Bildsignal Se erneut erzeugt. Hierzu kann das optische Daten signal So wieder an das fotoelektrische Umsetzerelement 1 angelegt werden oder das elektrische Bildsignal Se, das bereits erzeugt wurde, um zu entscheiden, ob jeder Block ein Linienbild oder eine Fotografie ist, kann gespeichert und erneut wiedergegeben werden. In jedem Fall werden die Bilddaten, d. h. die Daten, ob jeder Block ein Linienbild oder eine Fotografie ist, aus dem Speicher (RAM) 5 für jeden Block synchron mit dem elektrischen Bildsignal Se gelesen. Im vorliegenden Fall wird eine Dither-Matrix erzeugt, wenn eine Fotografie vorliegt. D. h., wenn in Fig. 4 Daten eines Blockes A diejenigen eines Linienbildes sind, wird der Schalter 8 b in der Schaltung 8 von Fig. 3 zum Kontakt a verändert, wodurch die elektrischen Bild signale Se einfach durch den Vergleicher 8 a in Binärsignale ohne Verwendung einer Dither-Matrix umgesetzt und als Aufzeichnungssignale S _R erzeugt werden.

Wenn dagegen die Bilddaten eines Blockes B diejenigen einer Fotografie sind, wird der Schalter 8 b der Binär schaltung 8 zum Kontakt b geschaltet, wodurch in Fig. 9(A) gezeigte Dither-Matrix von der Speichereinheit 7 zum Vergleicher 8 a abgegeben wird. Entsprechend werden die elektrischen Bildsignale Se in Binärwerte gemäß der Dither-Matrix umgesetzt und als Aufzeichnungssignale S _R erzeugt. Die Aufzeichnungssignale S _R werden zur Aufzeich nungseinheit 9 abgegeben und in üblicher Weise aufgezeichnet.

Wenn in diesem Fall die elektrischen Bildsignale Se gegebene Abstufungen mit der in Fig. 9(A) gezeigten Dither- Matrix sind, kann eine Fotografie mit einem sehr weichen Kontrast erhalten werden. Wenn die elektrischen Bildsignale Se gegebene Abstufungen mit der in Fig. 8(A) gezeigten Dither-Matrix sind, kann eine Fotografie mit einem relativ harten Kontrast erhalten werden. Welche der zahl reichen Dither-Matrizen, die in der Speichereinheit 7 gespeichert sind, für eine Abstufungsbehandlung verwendet werden soll, kann durch den Benutzer im Hinblick auf das aufzuzeichnende Vorlagenbild oder automatisch aufgrund der Fotografie-Bilddaten für jeden Block festgelegt werden.

Bei der vorliegenden Erfindung können die optischen Daten signale So erhalten werden, indem die Vorlage durch Relativbewegung der an einer vorbestimmten Stelle liegenden Vorlage und eines optischen Abtastsystems aus einer Licht quelle, Spiegeln und Linsen wie bei einem elektrofotografischen Wiedergabegerät abgetastet wird. In diesem Fall muß die Vorlage abgetastet werden, um die Bilddaten für jeden Block zu erhalten, und sie muß auch abgetastet werden, um die Bilddaten aufzuzeichnen. Jedoch können die Bilddaten durch Vorwärtsabtasten gelesen und durch Rückwärtsab tasten aufgezeichnet werden.

Im oben erläuterten Ausführungsbeispiel werden die Dichte histogramme um die kumulativen Dichtewerte verwendet, um über die Bilddaten zu entscheiden, d. h., um für jeden Block des Bildes der Vorlage zu entscheiden, ob die Daten diejenigen eines Linienbildes oder einer Fotografie sind. Die Entscheidungsart braucht jedoch nicht auf diese Methoden beschränkt zu sein, sondern kann abhängig von den Inhalten des Vorlagenbildes abgewandelt werden.

Fig. 12 zeigt eine Aufzeichnungsschaltung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Bildaufzeichnungsverfahren nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Schaltungsaufbau von Fig. 12 unterscheidet sich vom Schaltungs aufbau von Fig. 3 dadurch, daß eine Schaltung 11 vorgesehen ist, um Hintergrunddaten aus den elektrischen Bild signalen Se zu entfernen, und außerdem dadurch, daß kein Zähler 3 vorhanden ist. Die elektrischen Bildsignale Se, die keine Hintergrunddaten enthalten, werden in Digital signale durch den Analog/Digital-Umsetzer 2 umgesetzt und in der Zentraleinheit (CPU) 4 für jeden Block gesammelt. Die für jeden Block gesammelten Bilddichtedaten werden im Speicher (RAM) 5 in gleicher Weise wie im Aus führungsbeispiel von Fig. 3 gespeichert.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden ein Linienbild und eine Fotografie wie folgt unterschieden:
Der kumulative Wert von gesammelten und für jeden Block gespeicherten Bilddichtedaten ist abhängig davon verschieden, ob er ein Linienbild oder eine Fotografie ist, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist.

Ein Schwellenwert C wird eingestellt, wie dies durch eine Strichlinie angedeutet ist, und die Bilddaten werden als diejenigen einer Fotografie entschieden, wenn der gesammelte Wert größer als der Schwellenwert C ist, und sie werden als diejenigen eines Linienbildes entschieden, wenn der gesammelte Wert kleiner als der Schwellenwert C ist. Auf diese Weise werden die Bilddaten für jeden der Blöcke N×M der Vorlage ermittelt und im Speicher (RAM) 5 gespeichert.

Das Aufzeichnen des Bildes aufgrund der so ermittelten Bilddaten wurde bereits anhand der Fig. 3 erläutert, so daß an dieser Stelle von weiteren Ausführungen abgesehen werden kann.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden also die Bild signale in Binärsignale mittels einer Dither-Matrix umgesetzt; das Bild wird entsprechend diesen Binärsignalen aufgezeichnet; zahlreiche unähnliche oder verschiedene Dither-Matrizen werden vorbereitet; Bilddichtedaten werden für jeden Block der Bildsignale ermittelt; die Bild signale werden schließlich in Binärsignale mittels einer Dither-Matrix umgesetzt, die den Dichtedaten entspricht und die aus einer Vielzahl von Dither-Matrizen ausge wählt ist, um so das Bild aufzuzeichnen. Wenn daher eine Linienbilder und Fotografien enthaltende Vorlage aufge zeichnet werden soll, kann die Abstufung für jeden Teil der Vorlage geändert werden, und die Qualität des aufge zeichneten Bildes kann verbessert werden.

Claims

1. Verfahren zum Aufzeichnen eine Bildes durch Umsetzen von Bildsignalen in Binärbildsignale mittels einer Matrix, die eine Vielzahl von Schwellenwerten mit einer vorbestimmten, entsprechend einer vorgegebenen Ordnung angeordneten Häufigkeitsverteilung aufweist, wobei das Bild entsprechend den Binärbildsignalen aufgezeichnet wird und die Schwellenwerte Bilddichtewerte darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine Vielzahl von Matrizen mit unterschiedlichen Häufig keitsverteilungen der Schwellenwerte erzeugt wird,
- das aufzuzeichnende Bild in eine Vielzahl von Bildbe reichen unterteilt wird, wobei für jeden der Bildbereiche eigene Bilddichtedaten ermittelt werden,
- für jeden der Bildbereiche bestimmte Matrizen aus der Vielzahl von Matrizen ausgewählt werden,
- aufgrund der Bilddichtedaten entschieden wird, ob das aufzuzeichnende Bild eine Photographie oder ein Linien bild ist,
- die Bildsignale unter Verwendung der Matrizen in die Binärbildsignale umgesetzt werden, wenn das Bild eine Photographie ist, und
- die Bildsignale ohne Verwendung der Matrizen in die Binärbildsignale umgesetzt werden, wenn das Bild ein Linienbild ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Speicherschaltung (7) zum Speichern einer Vielzahl von Matrizen, von denen jede eine Vielzahl von Schwellenwerten mit einer vorbestimmten Dichteverteilung besitzt, die entsprechend einer vorbe stimmten Ordnung angeordnet ist, eine Teilungseinrichtung (3) zum Teilen eines aufzuzeichnenden Bildsignals in eine Vielzahl von Bildbereichen (A, B) und zum Erzeugen von Bilddichtedaten für jeden der Bildbereiche (A, B) eine Matrixauswahleinrichtung (4) zum Auswählen von Matrizen aus der Vielzahl der in der Speicherschaltung (7) gespeicherten Matrizen entsprechend den Bilddichtedaten, die für jeden der Bildbereiche erfaßt sind, und einen Ver gleicher (8 a) zum Vergleichen jedes Bildelementpegels von elektrischen Signalen, die eine Bildinformation anzeigen, mit jedem Schwellenwert der Matrix, die durch die Matrixauswahleinrichtung (4) ausgewählt ist, und zum Erzeugen eines Ausgangsbinärsignales hiervon.