Электронно-копировальный прибор

Электронно-копировальный прибор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 924654

И 3068 ETE Н ИЯ

Союз Севетскнк

Сецналнстнчвснмв

Республик

И АВТОРСКбМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву (51)M. Кл. (22) Заяеио 1S.10. 80 (21) гЭЭ326у18-10

Р с присоединением заявки М

G 03 В 27/80 тввуавретвввей квмвтет

CCCP ав лавам взвбретвввй в вткрытвв (23) Приоритет (53) УДК771,318. (088. 8) Опубликовано 30.04.82. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30. 04.82

Л.Ф. Артюшин, О.И. Иошин, О.Г. ОМилко,:

Б.А. Москалев, А.Г. Антошечкин и . В.М. Васькин (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский кинофотоинститут,. (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННО-КОПИРОВАЛЬНЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к фотографии, в частности к устройствам для

Фотографической печати с автоматическим регулированием экспозиции. . Известны электронно-копировальные приборы, которые состоят из электрон5 нолучевой трубки, отклоняющая система которой связана с блоком разверток, последовательно расположенных эа электроннолучевой трубкой опти1О ческой проецирующей системы, прикладного стекла для размещения негатива и. позитивного фотоматериала, Фотоэлектронного умножителя,связанного с электроннолучевой трубкой через управляемый усилитель обратной связи 1 .

Недостатком укаэанных. приборов является необходимость изготовления оператором нескольких пробных фотоотпечатков при различных значениях коэффициента маскирования и различных значениях экспозиции для получения .фотоотпечатков с требуемыми града2 ционными характеристиками. При этом количество проб зависит от опыта опе- ратора, а точность определения величины коэффициента -маскирования и величины экспозиции определяется на основе субъективной оценки полученного изображения на лучшем (субъективно) отпечатке.

Наличие проб и субъективного фактора оценки качества резко снижают производительность труда и не обеспечивают получения отпечатков с заданными градационными характеристиками, в результате чего снижаются фотографическое качество изображения, полнота и достоверность его дешифрования. Маскирование при Печати на таких приборах осуществляется путем создания нерезкой яркостной маски с помощью амплитудной модуляции экспозиции, т.е. изменением яркости сканирующего пятна .в элемен-. тарных участках негатива. Однако

3 924654 такие приборы используют обработку нелинейного яркостного сигнала без его преобразования в линейные сигналы оптической плотности согласно закону Вебера-фехнера.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электронно-копировальный прибор, содержащий, электроннолучевую трубку, отклоняющая система которой связана р с блоком разверток, расположенные за электроннолучевой трубкой прикладное стекло для размещения негатива, который оптически .связан через светотделительную систему и оптическую проецирующую систему с экраном для размещения позитива, фотоэлектронный умножитель, оптически связанный со светоделительной системой, а электрически через последовательно З1 соединенные логарифмический преобразователь, аналоговый ключ, амплитудный селектор с первым входом npo" цессора с регуляторами величины обратной связи и времени выдержки.

Первый выход процессора подключен к усилителю обратной связи, второй к первому входу коммутатора, выход которого связан с дисплеем, а второй вход с первым выходом блока ввода характеристической кривой позитивного фотоматериала, второй выход кото; рого подключен ко второму входу процессора, а третий вход которого свя" зан с первым выходом синхрогенератора, второй выход которого подключен

3S к аналоговому ключу, третий к блоку разверток. Фотоэлектрический умножитель через переключатель "Анализ-печать" подключен ко второму входу уп40 равляемого усилителя обратной связи L23.

В электрическом канале известного прибора производятся операции с .линейными сигналами оптической плотности. Основной эффект от использования электрических сигналов оптической плотности состоит в том, что структура анализируемого изображения становится совместимой с математической структурой обработки сигналов, причем оптйческая плотность.с определ"нной степенью точности соответствует восприятию яркостной информации зрительным анализатором. Но в известном устройстве .применяется построчное (пассивное) сканирование изображения, которое также не согласуется с ф работой зрительного анализатора,что не позволяет производить качественный анализ и дешифрование сюжетно важных элементов йзобран<ения.

Цель изобретения - повышение качества анализа и сюжетно важных элементов изображения при поэлементной печати, расширение возможностей дешифрования изображения и расширение функциональных возможностей устройства.

Для достижения указанной цели в прибор введены двухкоординатный датчик положения зрачка глаза оператора, блок памяти координат зрачка глаза, считыватель, переключатель

"Запись-считывание", дискретный задатчик пространственных частот, функциональный вычислитель апертуры сканирующего пятна, дополнительный коммутатор, экспоненциальный преобразователь и полутоновой дисплей, причем двухкоординатный датчик связан с входом блока памяти координат, который первым выходом через переключатель "Запись" подключен к четвертому входу процессора, а вторым выходом через переключатель

"Считывание" и считыватель подключен к первому входу блока разверток, при этом считыватель подключен к третьему выходу процессора, а фотоэлектронный умножитель через логарифмический преобразователь, переключатель "Анализ" подключен к второму входу усилителя обратной связи, выход которого подключен к первому входу дополни- тельного коммутатора, второй вход которого подключен к четвертому выходу процессора, а пятый выход процессора через дискретный задатчик пространственных частот, второй вход которого подключен к третьему выходу синхрогенератора, подключен ко второму входу блока разверток, а. второй выход дискретного задатчика пространственных частот через функциональный вычислитель апертуры подключен к третьему входу дополнительного коммутатора, выходы которого подключены ко. входам экспоненциального преобразователя, выходы которого соответственно подключены к полутоновому дисплею, к модулятору и фокусирующему электроду электроннолучевой трубки... На фиг. 1 представлена блок-схема электронно"копировального при5 9 бора; на фиг. 2 - вид анализируемых функций.

В электронно-копировальный прибор входят сканирующий источник света электроннолучевая трубка 1, отклоняющая система 2, блок 3 разверток,. негатив 4, оптическая проецирующая система 5, оптическая светоделительная система 6, позитивный фотоматериал 7, зрачок 8 глаза оператора, двухкоординатный датчик 9 положения зрачка, блок 10 памяти коордкнат зрачка, переключатель 11 "Записьсчитывание", процессор 12, считыватель 13, фотоэлектронный умножитель 14, логарифмический преобразователь 15, переключатель 16 режима работы "Печать-анализ", аналоговый ключ 17, амплитудный селектор 18, управляемый усилитель 19 обратной связи, дополнительный коммутатор

20, экспоненциальный преобразователь

21, фокусирующий электрод 22, модулятор 23, полутоновый дисплей 24, коммутатор 25, блок 26 ввода характеристической кривой позитивного материала,.графический дисплей 27, регулятор величины коэффициента усиления обратной связи, регулятор

29 величины экспозиции, дискретный задатчик 30 пространственных частот, функциональный вычислитель 31 апертуры, синхрогенератор 32.

Отклоняющая система 2 электроннолучевой трубки 1 связана с блоком 3 разверток. Перед экраном электроннолучевой трубки 1 расположен негатив

4, оптически связанный через оптическую проецирующую систему 5 и оптическую светоделительную систему 6 с позитивным фотоматериалом 7. Негатив

4 рассматривается оператором, за положением зрачка 8 глаза которого следит двухкоординатный датчик 9 положения зрачка, подключенный к блоку 10 памяти, первый выход которого через переключатель 11 "Запись-считывание" в положении "Запись" подключен к первому входу процессора 12, а в положении "Считывание" к считывателю 13.

Второй вход считывателя 13 подключен к первому выходу процессора 12, а выход считывателя 13 подключен к блоку 3 разверток.

Часть светового потока от электроннолучевой трубки 1, промодулированная прозрачностями негатива 4, через оптическую проецирующую систе24654 6 му 5 отводится оптической светоделйтельной системой 6 на фотоэлектронный умножитель 14, который электрически связан с логарифмическим пре" образователем 15. Логарифмический преобразователь 15 в положении нАнализ" переключателя 16 режима рабо ты "Печать-анализ" подключен через

5о

25 зо

45 аналоговый ключ 17 и амплитудный селектор 18 ко второму входу процессора 12, а в положении переключателя 16 "Печать" через управляемый усилитель 19 обратной связи,до- полнительный коммутатор 20, экспоненциальный преобразователь 21 к фокусирующему электроду 22 и модулятору 23 электроннолучевой трубки 1, а также ко входу полутонового дисплея 24.

К третьему входу процессора 12 и к первому входу коммутатора 25 подключен блок 26 ввода характеристической кривой позитивного фотоматериала 7. Процессор 12 и блок

26 ввода характеристическсй кривой через коммутатор 25 подключены ко входу графического дисплея 27. Процессором 12 управляют подключенный регулятор 28 величины коэффициента усиления цепи обратной связи и регулятор 29 величины экспозиции.

Первый выход процессора 12 подключен к усилителю 19 обратной связи.Вто-. рой выход процессора 12 через дискретный задатчик 30 пространственных частот к блоку 3 разверток и к функциональному вычислителю 31 апертуры, подключенному к дополнительному коммутатору 20, которым управляет третий выход процессора 12.Для обеспечения синхронной и синфазной работы прибора процессор 12, анало" говый ключ 17, дискретный задатчик

30 пространственных частот подключены к синхрогенератору 32.

Электронно-копировальный прибор работает следующим образом.

Для эффективного определения .необходимых характеристик оптимального преобразования изображения при поэлементной печати, необходимого коэффициента маскирования сюжетно важных элементов изображения и необходимой величины экспозиции при получении фотоотпечатка с заданными. градационными характеристиками сначала выполняется предварительный анализ градационных характеристик нераничение объема поступающей информации, т.е. выполнение статистической выборки информации с объемом, определяемым частотой управляющих импульсов синхрогенератора 32, С выхода аналогового ключа 17 амплитудно-модулированные импульсы напряжения подаются в амплитудный селектор 18, где электрические сигналы оптической плотности измеряются по амплитуде и в соответствии с измеренной амплитудой распределяются по каналам запоминающего устройства процессора 12, формируется гистограмма оптических плотностей сюжетно важных частей негативного изображения, выделяемых в результате активного сканирования. Через коммутатор 25 данная гистограмма выводится на экран графического дисплея 27. Ко второму входу коммутатора 25 подключен блок

26 ввода характеристической кривой позитивного фотоматериала. Полученная характеристическая кривая выводится через коммутатор 25 на экран графического дисплея 27 и одновременно на второй вход процессора 12, где регистрируется в запоминающем устройстве, Причем характеристическая кривая занимает свое положение в запоминающем устройстве процессора 12 и на экране дисплея 27 в соответствии со светочувствительностью позитивного материала 7.

ЗО

Далее оператор, наблюдая на экране дисплея 27 функцию распределения оптических плотностей сюжетно важных элементов иэображения в негативе

N(D„) (фиг.2, криваяс ) и ее положение на оси оптических плотностей

D, а также вид характеристической кривой позитивного фотоматериала D(gqN) и ее положение на оси экспозиций Ig H (фиг.2, кривая Е ), регулятором 29 величины коэффициента усиления в цепи обратной связи через функциональный преобразователь процессора 12 изменяет и моделирует гистограмму оптических плотностей сюжетно важных элементов негативного изображения (фиг.2, кривая а ), а регулятором 28 величины экспозиции через функциональный преобразователь процессора 12 задает смещение характеристической кривой по оси экспозиции {фиг. 2, кривая $ ), что определяет экспозицию при печати с негатива.

7 924654 8 гативного изображения. Анализ изображения производится методом активного сканирования.

Для этого перед экраном электроннолучевой трубки 1 устанавливается негатив 4, включается прибор. На экране трубки 1 высвечивается многострочный постоянной яркости растр, просвечивающий негатив 4. Оператор рассматривает в связи с поставленной задачей сюжетно важные участки изображения, подлежащие дешифрированию. В процессе рассматривания сюжетно важных элементов изображе- . ния фовеальным аппаратом зритель- 1$ ного анализатора необходимо тем дольше фиксировать взор на деталях, чем больше информации требуется извлечь из изображения для решения конкретно поставленной задачи дешиф- 20 рирования. При этом двухкоординатный датчик 9 координат, установлен-. ный перед зрачком 8 глаза оператора, фиксирует координаты Х и Y движения зрачка 8 и заносит их в блок 19 25 пэмяти (переключатель 11 "Записьсчитывание" стоит в положении "Запись"). По заполнении блока 10 памяти переключатель 11 становится в положение "Считывание". При этом блок 10 памяти через считыватель

13 управляет посредством блока 3 разверток траекторией движения анализирующего пятна на экране электроннолучевой трубки 1, повторяя движения зрачка 8, т.е. производится активное сканирование негатива 4, причем циклы сканирования могут повторяться, Часть светового потока, промоду- що лированная прозрачностями негатива 4, через оптическую проецирующую систему 5, оптическую светоделительную систему 6 отводится на фотоэлектронный умножитель 14. Выход фотоэлектроныого умножителя 14 через логариф.мический преобразователь 15, преобразующий электрические сигналы прозрачности в сигналы оптической плотности, подключен через переключатель

16 "Анализ-печать" в положении "Анализ" ко входу аналогового ключа 17, производящего фиксирование амплитудных значений сигнала оптической плотности в моменты времени, опреде5% ляемыми импульсами напряжения, поступающими на второй вход аналогового ключа 17 от синхрогенератора 32.

Назначение аналогового ключа 17 - or924654

На основании полученных данных смоделированной функции рагпределения оптических плотностей маскированных сюжетно важных элементов изображения в негативе 4 (фиг.2, кри" вая ц ) и с учетом положения харак теристической кривой (фиг.2, кривая У) функциональный преобразователь процессора 12 выполняет преобразование функции распределения оптических плотностей сюжетно важных элементов изображения на будущем позитивном отпечатке И(Р„) (фиг.2, кривая Ь ), при этом гистограмма выводится из процессора 12 на экран дисплея 27. Вид гистограммы плотностей на позитивном отпечатке (фиг.2, кривые Ь и 6» ) определяются положением регуляторов 29 и 28 коэффициента усиления цепи обратной связи и величины экспозиции, что соответствует задаваемой степени маскирования сюжетно важных элементов изображения, а также виду и сдвигу характеристической кривой позитивного материала 7.

Смоделированная в процессоре

12 функция распределения оптических плотностей сюжетно важных элементов иэображения в позитиве (фиг.2, кривая 3 ) дает оператору априонные сведения о градационных характеристиках отпечатка до его получения.

Найденные значения величины коэффициента маскирования и величины экспозиции фиксируются в процессоре

12, который на основании выбранного значения коэффициента маскирования определяет апертуру пятна сканирования и скорость сканирования при активной развертке негатива 4.

На электронно-копировальном приборе режим "Печать" — переклю" чатель 1Ь в положении "Печатьн - мо-жет выполняться при активном сканировании негатива пятном постоянной апертуры, величина которой onреде- ляется и задается процессором в соответствии с выбранной величиной коэффициента маскирования, при активном сканировании пятном переменной апертуры для проведения частотноконтрастной коррекции сюжетно важных элементов изображения, предназначенного для последующего объективного анализа путем микрофотометрирования, при использовании комбинаций активного и пассивного сканирования, а сю5

55 жетно важные элементы иэображенияметодом активного сканирования.

В первом режиме печати процессор

12 через дискретный задатчик 30 пространственных частот, функциональный вычислитель 31 апертуры, дополнительный коммутатор 20 и экспоненциальный преобразователь 21 подает постоянный электрический сигнал на фокусирующий электрод 22 электроннолучевой трубки

1, величина которого определяет апертуру пятна сканирования. В этом случае дискретный задатчик, 24 простран/ ственных частот управляет совместно со считывателем 13 блоком 3 разверток, поскольку длительность фиксаций на элементе изображения зрительного анализатора — активного сканатеразрачка 8 зависит от информационной емкости анализируемого элемента изображения,и глаз движется не плавно, а скачками (макродвижения), причем скачки зрачка 8, а значит и пятна сканирования, происходят с большой амплитудой и высокой угловой скоростью при переводе глаза на новую точку фпксации (15-20 угловых секунд за сотые доли секунды). При фиксации глаза на элементе изображения зрачок 8 (и пятно сканирования) совершают непроизвольные движения со средней скоростью 5-6 угловых минут в секунду - так называемый дрейФ.

Во время дрейфа точка фиксации глаза не выходит за пределы фовеальной области и наблюдатель не замечает дрейфа. Для оформления восприятия необходима остановка глаза в течение

0,15-0,2 с. В этом режиме на фокусирующем электроде 22 электроннолучевой трубки 1 - постоянное напряжение, а электроннолучевая трубка 1 управляется сигналами от управляемого усилителя 19 обратной связи через дополнительный коммутатор 20 и экспоненциальный преобразователь 21, поступающими на модулятор 23 электроннолучевой трубки 1.

Во. втором режиме печати с переменной апертурой дискретный задатчик 30 пространственных частот управляет через функциональный вычислитель

31 апертуры, через дополнительный коммутатор 20 и экспоненциальный преобразователь 21 фокусирующим электродом 22 электроннолучевой трубки 1. На модулятор 23 электроннолучевой трубки 1 управляющий сигнал

924654

12 подается по аналогии с первым режимом. При печати пятном переменной апертуры для проведения частотноконтрастной коррекции сюжетно важных элементов изображения, предназначенных для последующего микрофотометрического анализа, апертура сканирующе го пятна изменяется как с изменением оптической плотности элемента изображения, так и с изменением частоты активного сканирования (при фиксации глаза не элементе изображения).

Функциональный вычислитель 31 апертуры сканирующего пятна служит также для защиты экрана электроннолучевой трубки l от прогорания. Такой режим печати позволяет увеличить контрастность мелких деталей сюжетно важных элементов изображения в "тенях" изображения эа счет того,что процессор 12 определяет в режиме активного сканирования диапазон изменения апертуры пятна в соответстви с коэффициентом маскирования диапазо ном оптических плотностей элементов негатива 4 и скорости активного сканирования.

В третьем режиме печати производится ряд циклов печати всего негатива 4 пассивным сканированием с про ведением соответствующей коррекции, а во время следующих циклов производится печать сюжетно важных элементов изображения активным сканированием с проведением соответствующей коррекции.

Во всех режимах оператор имеет возможность наблюдать будущее иэображение в позитиве с проведенной коррекцией сюжетно важных элементов изображения на основе активного сканирования последних зрительным анализатором при анализе на экране полутонового дисплея 24, подключенного к третьему выходу экспоненциаль ного преобразователя 21. Для обеспечения синхронной и синфазной работы прибора синхрогенератор 32, подключенный к процессору 12, аналоговому ключу 17, также подключен к дискретному задатчику 30 пространственных частот.

l0

20 и

- Зо

Злектронно-копировальный приборанализатор позволяет производить поэлементный анализ фотоизображения, дает возможность автоматически управлять процессом изготовления фотодокументов в соответствии с объективным критерием - гистограммой оптических плотностей фотообразования, а это позволяет избавиться от необходимости пробной печати позитивных отпечатков и повысить визуальное качество фотодокумента при дешифровании.

Кроме того, в электронно-копировальном приборе использованы связи объективных характеристик изображения с характеристиками зрительного анализатора, что позволяет эффективно определять требуемые характеристики преобразования изображения в процессе поэлементной печати и оптимально управлять этим процессом.

Формула изобретения

Злектронно-копировальный прибор, содержащий электроннолучевую трубку, отклоняющая система которой связана с блоком разверток, расположенные за электроннолучевой трубкой прикладное стекло для размещения негатива, который связан через светоделительную систему и оптическую проецирующую систему с экраном для размещения позитивного фотоматериала, фотоэлектронный умножитель, оптически связанный со светоделительной системой, логарифмический преобразователь, переключатель "Анализ-печать", аналоговый ключ, амплитудный селектор, соединенный с первым входом процессора, к второму входу которого подключен блок ввода характеристической кривой позитивного фотомате-. риала, а к третьему первый выход синхрогенератора, соединенного вторым выходом с аналоговым ключом, усилитель обратной связи, соединенный с первым выходом процессора, второй выход которого подключен к входу коммутатора, к второму входу которого подключен блок ввода характеристической кривой позитивного фотоматериала, а к выходу графический дисплей, о т л и ч à ioшийся тем, что, с целью повышения качества анализа сюжетно важных элементов изображения при поэлементной печати, расширения возможностей дешифрования изображения и расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены двухкоординатный датчик положения зрачка глаза оператора, блок памяти координат зрачка глаза, считыватель, 13 переключатель "Запись - считывание", дискретный задатчик пространственных частот, функциональный вычислитель апертуры сканирующего пятна, дополнительный коммутатор, экспонен циальный преобразователь и полутоновый дисплей, причем двухкоординатный датчик связан с входом блока памяти координат, который первым выходом через переключатель "Запись" подключен к четвертому входу . процессора, а вторым выходом через переключатель "Считывание" и считыватель подключен к первому входу блока разверток, при этом считыватель подключен к третьему выходу процессора, а фотоэлектронный умножитель через логарифмический преобразователь, переключатель "Анализ" подключен к .второму входу усилителя обратной связи, выход которого подключен к первому входу дополнительного. коммутатора, второй вход которого подключен к четвертому выходу процессора, а пятый выход процес924654 14 сора через дискретный задатчик пространственных частот, второй вход которого подключен к третьему выходу синхронизатора, подключен ко второму входу блока разверток, а второй выход дискретного задатчика пространственных частот через функциональный вычислитель апертуры подключен к третьему входу .дополнительного коммутато" в ра, выход которого подключен к вхог 1 дам экспоненциального преобразователя, выходы которого соответственно подключены к полутоновому дисплею, к модулятору и фокусирующему элек15 троду электроннолучевой трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Электронно-копировательный, прибор МАИ(IV. — "Photogrammet

Engineering and Remote Sensing".

1976, N 10.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2714015/18-10, ы кл. G 03 B 27/80, 1979