Способ коррекции неравномерности сигнала устройств бегущего луча

 

Изобретение относится к процессам по преобразованию фотоизображений с использованием устройства бегущего луча. Цель изобретения - повыфиг . Г шение точности преобразования изображения . Б плоскости 1 сканирования электронно-лучевой трубки 2 луч света , сформированный формирующей оптической системой 3, построчно проходит :сканируемый материал 4 - носитель изображения, за которым располагается светофильтр 5 с заданным распределением оптической плотности, компенсирующей неоднородность чувствительности фотоэлектрического приемника 6, по полю расположенного в фокальной плоскости собирающей оптической системы 7. Образование новых связей позволяет компенсировать неравномерности чувствительности фотоэлектриI ческого приемника 6. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

H АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3965443/24-10 (22) 08. 10.85 (46) 30.07.87. .Бюл. У 28 (72) С.И. Гагис и С;Л. Горелик (53) 681.846.7(088.8) (56) Заявка Японии Ф 58-41498, кл. G 03 В 27/72, опублик. 1983.

Юнко М.И. и Шевченко В.С. Компенсация фона в диапроекторах ТВ.

Техника кино и телевидения, 1973, 9 12 с. 30-34. (54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ HEPABHOMEPHOCTH

СИГНАЛА УСТРОЙСТВ БЕГУЩЕГО ЛУЧА (57) Изобретение относится к процессам по преобразованию фотоизображений с использованием устройства бегущего луча. Цель изобретения — повы„,ЯУ„, 1327047 А1 (5g 4 G 03 В 27/72; Н 04 N 5/257 шение точности преобразования изображения. В плоскости 1 сканирования электронно-лучевой трубки 2 луч света, сформированный формирующей опти" ческой системой 3, построчно проходит

:сканируемый материал 4 — носитель изображения, за которым располагает,ся светофильтр 5 с заданным распределением оптической плотности, компенсирующей неоднородность чувствительности фотоэлектрического приемника

6, по полю расположенного в фокальной плоскости собирающей оптической системы 7. Образование новых связей позволяет компенсировать неравномерности чувствительности фотоэлектри ческого приемника 6. 2 ил.

В(х,у) (2) (3) Uo (4) <(x j) Яркость светового пятна поддерживают постоянной, равной В

Практически обеспечить выполнение условий (2) и (4) можно, например, путем заведения обратной связи с выхода фотоэлектрического преобразователя 6 на вход управления яркостью светового пятна электронно-лучевой трубки 1 или на вход управления скоростью сканирования.

При таком экспонировании распределение экспозиции Н (х,у) поверхности светочувствительного материала преобразователя 6 в случае яркостной модуляции

Н (х,у)=В(х,у) Ь(х,у) 40

Uo t, К

9Тх,у) ФТх,уТ (5) (6-) 13270

Изобретение относится к фотокинотехнике и телевизионной технике, а именно к процессам по преобразованию фотоизображений с использованием

5 устройства бегущего луча, и может быть использовано в системах фотопечати с электронным маскированием.

Цель«о изобретения является повышение точности преобразования изображе- 10 ния путем компенсации «7еравномарности чувствительности фотоэлектрического . преобразователя, На фиг. l изображена структурная схема устройства, реализу«ощего предлагаемый способ коррекции; на фиг.2 обобщенная структурная схема ска««ирующей части устройства„бегущего луча.

Сущность способа коррекции неравномерности сигнала устройств бегущего луча заключается в следующем.

В плоскости 1 сканиронания элект-. ро««но-лучевой трубки 2 луч света, сформированный формирующеЙ оптичес- 25 кой системой 3, построчно проходит сканируемый материал 4 — носитель изображения, за которым располагается светофильтр 5 с зада««ным распределением оптической плотности, компенсирующей неоднородность чувствительности фотоэлектрического приемника б, по полю расположенного в фокальной плоскости собирающей оптической системы 7.

При этом светофильтр 5 получа«от путем экспонирования позитивного светочувствительногo M e1l« ll HB Ilpo зрачной основе сканирую«цим световым пятном, сформированным корректируемым устройством 8 (фиг. 2), содержащим датчик 9 сканирующего светового пятна с электронно-лучевой трубкой 1 и блоками управления яркостью и сканированием, операционный усилитель

10, датчик 11 опорного сигнала в виде источника постоянного напряжения, счетчик 12 циклов сканирования и триггер 13.

«

При получении светофильтра 5 с 50 заданным распределением коэффициента прозрачности управляют сканирующим световым пятном путем модуляции его яркости В (х,у,) и длительности сканирования t(x,y) элемента поля ска- 55 нирования для поддержания постоянным

1 значением величины h — экспозиции еыходного сигнала U, например равной значени«о Б, опорного сигнала:

h=U t =В(х,у) ° Ь(х,у) Р (х,у) =U0, (1) где t — постоянное значение длительности сканирования элемента сканирования;

Ь(х,у) — неравномерность яркости светового пятна в плоскости сканирования,"

Ф (х,у) — неравномерность чувствительности фотоэлектрического преобразователя.

В этом случае соответствующим образом модулируют яркость В(х,у).

При модулировании длительности сканирования элемента t(x,у), выполняется условие

h=U+ t(x,ó) =В b(x,у) + (х,у) t(x,ó)= где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

В случае временной модуляции

Н (х,у) = В, Ь(х,у) t(x,у)

Uo K

Ф Гх, уТ Ф «х, уТ (выбором параметров U и t можно добиться равенства коэффициентов пропорциональности в обоих случаях).

Затем экспонированный позитивныи светочувствительный материал подверrают фотохимической обработке, т.е, з 1327047 проявлению, и получают светофильтр, распределение прозрачности ф4, (х,у) ж которого будет соответствовать рас- 5 пределению экспозиции Н,(х,у):

4 (х,у) = -рт- (7) м

Затем полученный светофильтр 5 (фиг. 1) размещают в плоскости сканирования позади сканируемого материала 4 — носителя изображения — по ходу светового потока и ориентируют его подложку. относительно оси оптической системы устройства так, как она была расположена при экспониров анин.

Устройство 8 бегущего луча (фиг.1) может представлять собой электроннокопировальный прибор с амплитудной модуляцией экспозиции или телевизионный датчик сигнала изображения с возможностью модуляции яркости светового пятна. Все эти устройства

25 дополняют держателем светофильтра 5, обеспечивающим размещение светофильтра 5 или позитивного светочувствительного материала на прозрачной основе в плоскости сканирования позади фотоносителя - сканируемого материала 4 — йо ходу светового потока. Операционный усилитель 10 может быть выполнен в микросхемнам исполнении. Счетчик 12 циклов сканирова35 ния может быть выполнен, например, на основе счетчика с управляемым коэффициентом деления, а триггер 13на основе микросхемы.

Выход фотоэлектрического преобра- 40 зователя 6 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя

10, неинвертирующий вход которого подключен к выходу датчика 11 опорного сигнала. Выход операционного 45 усилителя 10 подключен к первому входу (управления яркостью). датчика

9 сканирующего светового пятна.Первый вход счетчика 12 циклов сканирования подключен к первому входу . 50 устройства 8, второй вход. — к выходу датчика 9 сканирующего светового пятна, а третий — к второму входу устройства 8. Выход счетчика 12 под- ключен к первому входу триггера 13, второй вход которого подключен к нтарому входу устройства 8. Выход триггера 13 подключен к второму входу датчика 9.

Устройство, использующее располоенный за фотоносителем 4 светофильтр работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 13 брошен. Сигнал с его выхода, наприер логический ноль, запрещает сканирование в датчике 9. Сканируемый материал 4 отсутствует. В держателе корректирующего светофильтра 5 размещают позитивный светочувствительный материал на прозрачной основе.

На первый вход счетчика 12 подают. код, задающий требуемый коэффициент счета, а в датчике 11 опорного сигнала выставляют требуемое значение опорного сигнала для получения заданФ ной средней по полю сканирования

1 экспозиции h которую определяют, например, путем пробных экспонирований.

На второй вход устройства 8 подают сигнал пуска, например импульс, при этом происходит обнуление счетчика 12 и установка триггера 13. Выходной сигнал триггера 13, например логическая единица, снимает запрет сканирования в датчике 9. На экране электронно-лучевой трубки 2 высвечивается световое пятно, изображение которого с помощью формирующей оптической системы 3 формируется в плоскости 1 сканирования. Световой поток, прошедший позитивный светочувствительный материал 5, на прозрачной основе с помощью собирающей оптической системы 7 переносится на светочувствительную поверхность фотоэлектрического преобразователя 6, где преобра. зуется в электрический сигнал. Сигнал с выхода фотоэлектрического преобразователя 6 подается на инвертирующий вход операционного усилителя

10, в котором формируется разность между опорным сигналом U на выходе датчика 11 и выходным сигналом U фотоэлектрического преобразователя 6.

Усиленный разностный сигнал с выхода операционного усилителя 10 подается на вход управления яркостью датчика

9 сканирующего светового пятна. В операционном усилителе 10, охваченном отрицательной обратной связью по цепи: электронно-лучевая трубка 2,оптическая система 3-5-7, фотоэлектрический преобразователь 6, значение выходного сигнала автоматически устанавливается таким, чтобы разность сигналов на его входах стремилась к нулю. Таким образом, за счет модуляотсюда

Uo Koy

1+b х,у 9 х,у Ka„

Uo (10) (13) 5 13270 ции яркости светового пятна обеспечивается равенство амплитуды выходного сигнала фотоэлектрического преобразователя 6 значению опорного сигнала D каждом элементе поля сканирования.Это и означает при постоянной скорости сканирования постоянство экспозиции выходного сигнала преобразователя 6, В процессе сканирования сигнал П на выходе преобразователя 6 будет описываться выражением

Uq = В ° Ь(х,у) Р (х,у) (8) где  — яркость свечения в центре о экрана электронно-лучевой трубки.

УСиленный разностный сигнал íà выходе операционного усилителя 10 модулирует яркость Б,т светового пятна на экране электронно-лучевой трубки 2, т.е. (По П ) Ко (По î b(x> ) (хВ ) ) Коь

= В (9)

Экспозиция, сообщаемая светочувствительному материалу, расположенному в плоскости сканирования:

Н = В b(x,у) t =, (11)

ХВУ) будет прямо пропорциональная функции

Ф(х,y) неравномерности чувствительности фотоэлектрического преобразователя 6.

47 6 вительного материала. При этом распределение прозрачности светофильтра

5 по полю сканирования в соответствии с полученной экспозицией будет обратным неравномерности чувствительности фотоэлектрического преобразователя 6 и будет комттенсировать эту неравномерность.

С учетом корректирующего светофильтра в устройствах бегущего луча, преобразующих фотоизображение в электрический сигнал, сканируемый материал 4 в этом случае представляет собой фотоизображение с прозрачностью ь(х,у), выходной сигнал фотоэлектрического преобразователя 6 и„,=В.. b(x,y) "(x,y) „ x,y) Ф(х, ) =

= K В Ь(х,у) ь (х,у) (12) не содержит составляющую неравномерности чувствительности фотоэлектрического преобразователя. При этом для полной комттенсации неравномерности сигнала устройств бегущего луча данного вида данный способ целесообразно применять совместно, например, со известным способом, обеспечивающттм компенсацию неравномерности

b(x,ó) яркости светового пятна в плоскости сканирования с помощью дополнительного светофильтра 14. В устройствах бегущего луча с обратной связью по экспозиции с учетом светофильтра

5 при работе их с яркостной модуляцией экспозиции яркость светового пятна

В(х,у)

Ь тх, у5 В,тх, По

Х ХЬтх,у

По окончании каждого цикла сканиро-45 вания с выхода датчика 9 сканирующего светового пятна поступает сигнал,например импульс, на второй вход счетчика 12 циклов сканирования. Когда число циклов сканирования окажется равным50 заданному, на выходе счетчика 12 появляется сигнал, который сбрасывает триггер 13. Сканирование в датчике 9 прекращается.

Экспонированный светочувствительный материал подвергают фотохимической обработке, а полученный светофильтр размещают с помощью держателя на место экспонирования светочувстгде Ф о (х,у) — прозрачность сканируемого материала, а длительность сканирования элемента остается постоянной.

При работе с временной модуляцией экспозиции яркость светового пятна постоянна, а длительность сканирования элемента обратно пропорциональна выходному сигналу фотоэлектрического преобразователя

t(x,у) ВВО ОЬГх,у) to х,у v х,у x,у) 1

К В. ЬТх,ут,(х,у)-. (14) 7 1327047 8

Экспозиция, сообщаемая светочувст- светочувствительный материал, а опорвительному материалу, расположенному ный сигнал модулируют сигналом регив плоскости 1 сканирования, что в дан- стрируемого изображения. Таким обраном случае является выходным сигналом зом, выходной сигнал с высокой точустройства, равна: 5 ностью соответствует входному, т.е. без влияния неравномерности чувствиН=В(х,у) Ъ(х,у) Ъ (х,у) t(x,у). (15) тельности фотоэлектрического преобразователя.

При яркостной модуляции экспозиции длительность сканирования элемента 1О Ф о р м у л а постоянна и равна Kp,à выходной сигнал: Способ кор изобретения

Н (х,у)=В(х,у) Ь(х,у) (х,у) t

Ug ° t 0

f5 (16) Н+(х,у) В.Ъ(х у) ьо(х у) t(h,y) (17) При временной модуляции экспозиции яркость светового пятна постоянна и равна В,, а выходной сигнал 20

В случае фотопечати с маскированием сканируемый материал 4 состоит из оригинала с фоновой прозрачностью ь (х,у) и наложенного на него светочувствительного материала. Опорный сигнал U в данном случае постоянный. Таким образом, достигается подавление фоновой составляющей изображения с высокой точностью, т.е. беэ влияния неравномерности чувствительности фотоэлектрического преоб- 35 разователя.

В случае фоторегистрации в качестве сканируемого материала применяют рекции неравномерности сигнала устройств бегущего луча, заключающийся в том, что располагают в плоскости сканирования предварительно изготовленный нейтральный светофильтр с заданным распределением оптической плотности путем экспонирования в плоскости сканирования светочувствительного материала на прозрачной основе сканирующим световым пятном, управляемым корректируемым устройством, и последующей его фотохимической обработкой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности коррекции, управление сканирующим световым пятном осуществляют модуляцией его яркости или длительности сканирования элемента поля сканирования при поддержании постоянства значения величины, равной произведению выходного сигнала на длительность сканирования элемента поля сканирования, а нейтральный светофильтр получают экспонированием позитивного светочувствительного материала и размещают его за сканируемым материалом.

1327047

Составитель С. Шигалович

Редактор A. Лежнина Техред B.Кадар Корректор С. Черни

Заказ 3387/43 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4