Электронная цветоделительная машина (ЭЦМ)

Рл

Рх

Dkon

Так как

Afih/А©; = 6J/aJ=Ai; и

Щ

¹ 4а?

то с учетом (5.24)

Bi=_qiB_k. (5.30)

Далее считаем, что поток d<D6x, упавший на площадку а₀св, частично будет поглощен, а частично диффузно рассеется. Пло­щадку сгосв рассматриваем, таким образом, как ламбертовский излучатель (в общем случае это, конечно, не так). Поток, отра­женный от Оосв, запишется в виде

ЛФх-рх</Ф6х, (5.31)

(5.32) (5.33) (5.34)

где рх — спектральный коэффициент отражения (уравнение (5.31), собственно, определяет рх). Величина й!Фх/аосв называ­ется светимостью площадки 0_Осв. Если яркость площадки обо­значить через Восв.х^Я, то (для ламбертовского излучателя)

d*x

Ж

-пВ_п

<*осв

Таким образом,

.dXo_n

<*Фх = лВ_п

Возвращаясь к (5.31), имеем (с учетом (5.33)):

do.

__ OCB,A

dQ)k =

Рх

^яВосвЛ^а°св

Для определения Восв.а. приравниваем правые части (5.27) и (5.34):

=:BxA(Di'(Xh.

Подставив сюда ан=аосвС05 а и А(о[ =«DJ/4ftJ, найдем

cos a.

= Pa,<7iBa

В_п

вД^:

(5.35)

Линзой L₂ свет собирается не со всей площадки а_ос лишь с некоторой ее части а_р, причем

(5.36)

Or>=qo₀

Коэффициент q называется прозрачностью диафрагмы d. •это название станет более наглядным, если q придать другую

(5.38)

(5.40)

(5.42) (5.43)

форму. Изображение площадки а_р, даваемое линзой L₂, точно совпадает с площадью диафрагмы сг_ДИаф, причем

^адиаф=<Т_рЛ^,

где М₂ — линейное увеличение линзы L₂. Из (5.36) имеем

9 = -^, (5.37)

^аосв

где а —изображение площадки а_осв, которое, как уже указы­валось, не попадает полностью в диафрагму. Уравнение (5.37) дает другую форму определения q.

С площадки ар на линзу L₂ падает поток

йФ

диаф.Я

^{= 0Г}Р^освЛ^

4а*

На выходе линзы L₂ поток будет равен

^ФдиафЛ =^2 ^Фдиаф.А,,

(5.39)

где q₂ — прозрачность линзы L₂; зависимостью q₂ от А, можно пренебречь. Из (5.38); (5.39); (5.36); (5.35) получим

*1>диафЛ = Pxfc qq₂ -^JfL А «^ В_к dk.

Учтем еще, что согласно (5.26) и (5.24):

cos a cosa

Тогда

ь\

^ФдиафЛ = ^Р^1^2^Вя^^^.^. (5.41)

lb Ь* а\

Из формулы линзы (для Li):

A₊A ₌ i

А

находим

<"-4¹⁺iH(^,+-sr)-

Аналогично получаем для а₂:

*-'■(' ⁺-к\

В (5.42) и (5.43) /i и f₂ — фокусные расстояния соответст­вующих линз. Подставив а_{ и а₂ из (5.42) и (5.43) в (5.41), на-т ходим

^ФдиафЛ-^?1^2Рх °\ ₂ °\ О_яВЫК (5.44)

где Oi и Ог — относительные размеры отверстий линз Li и Z-s (Oi=D\/fu 0₂=D₂/f₂). Очевидно, a_HBxdk = d/*,, где rf/x — сила света источника a_H, соответствующая интервалу dX. Так как

^0!/4(^,+-^г)'^=Л<""

то выражение (5.44) можно переписать в виде

^ФдиафЛ =—Я1 Wi------ у-т; Р* Фоя. <&; (5.45>

(»+ —У

здесь фоя = о_нВк Дам и является спектральной плотностью по­тока излучения (от <т_н) с длиной волны к.

Полный поток, поступающий на фотопреобразователь, полу­чим интегрированием выражения (5.45) по всем Я от 0 до оо.

Фдиа_Ф = у<71<7<72р_е----- ^7~т;^фо. ^(5-46*

(^,+1г)

где Ф₀ — полный световой поток, излучаемый источником а_н, т, е.

а р_е—интегральный коэффициент отражения, определяемый формулой¹:

_Pe = if^. (5.47)

Коэффициент р_е должен определяться экспериментально: с помощью спектральной техники находят спектральную плот­ность потока излучения источника (рок, а рх находят с помощью определения (5.31), измеряя отраженный поток йФь и деля его на падающий поток йФ'о%\ окончательно используют определе-

¹ М е ш к о в В. В. Основы светотехники. М., 1979. С. 33—40.

ние (5.47). Отметим, что в случае зеркального отражения есте­ственного (неполяризованного) света для рк можно было бы использовать формулу Френеля, но для диффузного отражения (которое предполагается в нашей задаче) этого делать нельзя. Формула (5.46) и интегральный коэффициент отражения по­лезны лишь в случае, когда спектральная чувствительность Si фотопреобразователя не зависит от длины волны; реакция фото­преобразователя будет тогда пропорциональной потоку Ф_диаф из (5.46). На практике же Sx существенно зависит от длины вол­ны. В этом случае для определения суммарной реакции фото-лреобразователя U нало исходить из соотношения (5.45). Поскольку Sx определяется как ЛУяУ^Фдиаф, л, то, умножив (5.46) на Si и проинтегрировав по всем длинам волн Я, по­лучим

(^,+i-)^J

При этом необходимо учесть, что источник 6_Н, а также вто­ричный источник боев, как и все реальные источники, не явля­ются строго ламбертовскими. Под углом отражения, равным углу падения а, будет отражаться несколько больший поток, чем в других направлениях. Предположение о ламбертовости боев привело к тому, что г/Фдиаф, л, Фдиаф и U, соответственно в (5.46), (5.47), (5.48), не зависят от угла а (отметим, что в уста­новке свет собирается линзой L₂ в направлении нормали к бара­бану). Указанный недостаток можно феноменологически учесть, введя некоторый поправочный коэффициент в вышеупомянутые формулы. В формуле (5.46) этот коэффициент удобно включить в р_е; это приведет к тому, что р_е будет несколько отличаться от (5.47).

Различные модели ЭЦМ имеют одинаковую принципиаль­ную схему (рис. 5.14) и состоят из следующих основных узлов: анализирующего и синтезирующего устройств; электронной функциональной системы и механического развертывающего устройства.

Развертывающее устройство ЭЦМ включает цилиндр 1 для закрепления оригинала 2 и цилиндр 32 для крепления на нем фотоматериала 33. Цилиндры вращаются от привода 31.

Каретки анализирующей 5 и синтезирующей 29 фотоголовок перемещаются по направляющим от индивидуальных приводов 25 и 27 при помощи ходовых винтов и гаек.

Анализирующая фотоголовка 5 выделяет на оригинале эле­
ментарные участки изображения, измеряет в них зональные оп­
тические плотности (т. е. плотности за зональными светофильт­
рами) и превращает их в электрические сигналы. Причем вели­
чина этих сигналов пропорциональна измеренной оптической
плотности. '

Записывающая (синтезирующая) фотоголовка 1Э предна­значена для преобразования электрического сигнала в излуче-

Рис. 5.14. Принципиальная схема электронной цветоделительной машины

ние источника света, а также для формирования на фотопленке светового пятна (или нескольких пятен) регулируемой яркости и регулируемых размеров. В ЭЦМ записывают как полутоно­вые, так и растровые фотоформы.

Электронная функциональная система 10 предназначена для проведения всех необходимых- преобразований электрических сигналов, как тех, которые несут информацию об изображении* оригинала, так и тех, которые управляют работой устройств ЭЦМ. Электронная система 10 выполняет следующие основные функции:

уменьшает диапазон плотностей цветного оригинала;

осуществляет цветовую коррекцию изображения с учетом недостатков печатных красок;

проводит градационную коррекцию сигналов;

вычисляет сигналы для черной краски;

вычитает цветные краски из-под черной при воспроизведе­нии серых цветов (операция УЦК);

выделяет мелкие детали изображения;

осуществляет масштабирование, т. е. изменение размера за­писываемого изображения;

обеспечивает растрирование.

Рассмотрим работу ЭЦМ и основные принципы, на основе которых электронная система реализует перечисленные выше функции.

Оригинал 2 может быть прозрачным и непрозрачным. Для освещения прозрачного оригинала предназначен источник све­та 3. Непрозрачный оригинал освещают с помощью источника света 4.

В результате вращения цилиндра / и перемещения анали­зирующей фотоголовки 5 с источниками света 3 и 4 поверхность оригинала будет последовательно освещаться световым пятном. За время каждого оборота строка развертки будет разбиваться на десятки тысяч маленьких участков, в каждом из которых будут измеряться зональные оптические плотности. Этот малень­кий участок называют основным анализируемым элементом. Наряду с основными элементами будет выделяться элемент для системы нерезкого маскирования. Его размеры несколько боль­ше (в 2—4 раза), чем основного элемента. Выделение элемен­тов анализа производит оптическая система анализирующей фотоголовки. Свет от основного анализируемого элемента опти­ческими устройствами разделяется на три луча. Каждый луч, один из которых красный, второй — синий, а третий — зеленый, проходит через светофильтр 6. Таким образом, основной эле­мент подвергается цветовому анализу. Луч света, прошедший через зональный светофильтр 6_У попадает на ФЭУ 8 и преобра­зуется в электрический сигнал, напряжение которого пропорци­онально интенсивности света. Свет от элемента нерезкого маски­рования через светофильтр 7 также попадает на ФЭУ 8. Этот ФЭУ преобразует световой поток в электрический сигнал не­резкого маскирования.

Анализирующая фотоголовка 5, в которой световой луч, прошедший через оригинал или отраженный от него, делится на четыре луча, называется четырехканальной (канал нерезкого маскирования, канал голубой краски, канал пурпурной краски, канал желтой краски).

Сигналы всех четырех каналов поступают затем в блок уси­ления и логарифмирования 9. После логарифмирования элект­рические сигналы пропорциональны не интенсивности света, а

Рис. 5.15. График диапазона ре­гулирования градационных пре­образований

зональным плотностям анализируемого участка оригинала. Во-первых, логарифмирование необходимо для того, чтобы уменьшить диапазон сигналов, которые образуются при анализе белых и черных участков оригинала. До блока 9, когда сигналы пропорциональны интенсивности света анализируемых участков оригинала, они могут различаться примерно в 1000 раз. После логарифмирования эти же сигналы различаются только в 3 раза. Указанное обстоятельство позволяет существенно упро­стить все блоки функциональной электронной системы ЭЦМ. р-^ТЗторое важное назначение логарифмирования электрических сигналов состоит в том, что та­кое представление сигнала наи­более привычно для человека, ре­акция глаза которого на световой поток пропорциональна десятич­ному логарифму этой величины. Такую же реакцию имеют и фо­топленки. Это позволяет при настройке ЭЦМ оперировать при­вычными величинами. В бло­ке 11 производится балансировка входных сигналов. С помощью этого блока оператор регулирует величину сигналов от светов

и теней оригинала таким образом, чтобы они были одинаковы во всех каналах (для всех красок).

Смысл этой операции состоит как в сжатии интервала оп­тических плотностей оригинала до воспроизводимого в поли­графическом печатном процессе, так и в выравнивании крайних значений этого интервала для цветоделенных фотоформ различ­ных красок. Последнее важно, так как в противном случае от­печаток будет отличаться от оригинала по цветовому тону.[На­пример, если негатив для голубой краски имеет более высокие значения оптической плотности, чем две других, то на оттиске не будет достаточного количества голубой краски. Если нега­тив для желтой краски имеет наименьшую плотность по сравне­нию с двумя другими негативами, то на оттиске будет избыток желтой краски.'Выравнивание величин сигналов от светов и те­ней во всех каналах является первым этапом градационной коррекции и называется балансом по плотности. ~*^л '"" На рис. 5.15 представлены графики градационных кривых, выражающие зависимость между оптической плотностью ориги­нала D_op и фотоформы £)ф. При регулировках в блоке // (см. рис. 5.14) устанавливают положение точек 1 и 2 градационной

кривой (см. рис. 5.15), причем их значение принимается одина­ковым для всех цветоделенных фотоформ. Далее три цветоде-ленных электрических сигнала поступают в блок цветоделитель-ной коррекции 12 (см. рис. 5.14), а сигнал нерезкого маскиро­вания—в блок выделения мелких деталей 13.

В блоке 12 проводится коррекция, аналогичная перекрест­ному фотографическому маскированию. Для объяснения прин­ципа цветокорректирования в ЭЦМ рассмотрим рис. 5.16, где

Для нейтрально-серых участков ЛU₁ = Ди₂ = 0.

При AU₂> 0 и Ди₃ > 0 сигнал выделяемой краски

увеличивается /недостаток краски/.

При Ди₂< 0 и Ди₃< 0 сигнал выделяемой краски

уменьшается /избыток краски/. *

^к1»' ^к2; ^к3 ^- задается с пульта управления

Дата добавления: 2015-04-24