Brevet FR2018970A1 — publié le 19700626

Les procédés d'impression utilisés Jusqu 'ici dans les arts graphiques consistent à déposer de lrencre sur un papier à l'endroit où l'on désire imprimer tout ou partie d'un motif et à ne pas déposer d'encre là où li on ne désire pas de motif La reproduction en couleurs nécessite la restitution de nombreuses couleurs et teintes différentes Dans les procedés classiques dtimpression on obtiert ces différentes couleurs à l'aide des trois couleurs soustractives de bases: cyan, magenta et jaune Pour améliorer la qualité de reproduction, on peut également utiliser une quatrième encre noire Lorsque I'cn désire repro duire un grand nombre d'exemplaires d'un cliché original en couleurs, on prépare d'abord un jeu de clichés en demi-teintes portant chacun une image en demiateintes d'une composante de couleur de l'original L'original est ensuite reproduit en superposant les impressions des différents clichés en demiteintes de manière que les trois encres d'impression se combi- nent visuellement pour reproduire convenablement les couleurs Les clichés d'impression nécessaires pour la reproduction en couleurs, peuvent entre obtenus à partir d'un film photographique par séparation des composantes colorées, ce qui est réalisé par un analyseur électronique balayant l'image de l'original L'analyseur de couleurs balaye généralement l'original avec une lumière blanche produite par une lampe à incandescence (tungstène) et mesure les intensités des teintes ou des couleurs du motif en filtrant le signal d'analyse à travers des filtres rouges, bleus et verts L'amplitude des signaux filtrés est représentative du contenu en couleurs de l'original Les encres d'impression en couleurs n'étant pas spectralement parfaites, c'est-à-dire ne correspondant pas exactement aux trois couleurs soustractives, les signaux filtrés sont corrigés en fonction de ces déficiences au moyen de circuits de correction de couleurs incorporés dans l'analyseur Les signaux corrigés servent ensuite à régler l'émission lumineuse d'une lampe à décharge gazeuse reproduisant les composantes de original en teinte continue Ces composantes en teintes continues sont ensuite tramées photographiquement avant d'etre traitées en vue de préparer les clichés d'impression en demi-teintes Les analyseurs de couleurs classiques présentent cependant certains inconvénients notamment en ce qui concerne la limitation de leur vitesse de fonctionnement par le niveau lumineux relativement faible que produisent les lampes à décharge gazeuse De plus, lorsque lion désire agrandir les originaux il est difficile de concentrer ponctuellement le faisceau-de balayage issu de la lampe à incandescence de l'analyseur, d'ou une résolution médiodre des composantes de couleurs L'analyseur de couleurs selon la présente invention permet de résoudre ces problèmes par l'emploi d'un laser qui fournit un premier faisceau laser pour le balayage de l'original en vue d'obtenir des signaux correspondant au contenu coloré de ce dernier et un second faisceau laser projetant une lumière d'enregistrement sur un support sensible La lumière d'enregistre ment $un second faisceau laser est modulée en fonction de l'ampli- tude des signaux de balayage pour simuler les teintes de l'original sur le support sensible. Selon une caractéristique essentielle de l'invention on obtient les différentes composantes de couleurs tramées en modulant le deuxième faisceau laser de manière à produire des impulsions dont l'amplitude et l'intensité sont représentatives des teintes de l'original. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description détaillée qui va suivre et des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est un schéma synoptique d'un analyseur électronique de couleur réalisé selon l'inventionO La figure 2 représente les courbes de transmission spectrale des teintes jaunes, magenta et cyan utilisées dans un film photographique multicouche La figure 3 est un graphique de la distribution lumineuse du faisceau laser d'enregistrement. La figure 4 est un graphique de B relation liant le diamètre du faisceau laser d'enregistrement à l'intensité des teintes de l'original. La figure 1 représente un analyseur électronique de couleur 10, réalisé selon l'invention. Un tel analyseur permet la séparation des couleurs en composantes corrigées négatives ou positives tramées ou non. L'analyseur 10 comprend un cylindre transparent 72, par exemple en verre, sur lequel est monté un original 14. L'analyseur 10 comprend également un cylindre transparent 16 d'enregistrement ou de reproduction qui peut être également en verre et sur lequel est placé un support sensible tel qu'un film photographique 18. On peut par exemple utiliser un film photographique à gamma élevé, Le cylindre d'enregistrement 16 est monté dans un bottier obscur (non représenté) pour empêcher toute exposition parasite-du film 18. L'original 14 peut entre considéré comme étant une diapositive photographique dans la suite de la description. Il va cependant de soi que l'on pourrait de même reproduire des images opaques en utilisant un détecteur de lumière réfléchie. Les composantes colorées produites sur le film 18 peuvent à volonté être des positifs ou des négatifs. Le cylindre ou tambour 16 représenté a un diamètre supérieur à celui du tambour d'analyse 12 de la figure l.pour indiquer que l'anale seur de l'invention permet d'obtenir des composantes colorées agrandies de l'original 14. I1 est évident qu'au lieu d'utiliser des cylindres de différentes dimensions pour réaliser l'agrandissement des composantes, on peut faire appel à d'autres techniques d'agrandissement. Les cylindres analyseurs et d'enregistrement 12 et 16 sont montés coaxialement sur un arbre commun 22 entrain par un moteur 20. Un mécanisme 24 est congru pour provoquer une translation axiale simultanée des cylindres 12 et 16 pendant qu'ils sont entraînés par le moteur 20o La rotation des cylindres 12 et 16 ainsi que leur translation axiale provoquent un balayage orthogonal de la diapositive 12 et impressionnent de manière orthogonale le support sensible 18 La lumière issue des première et seconde sources laser 26 et 28 sert de faisceau d'analyse pour mesurer la densité des teintes contenues dans la diapositlve 14. La diapositive ou cliché photographique 14 est constitué par des couches colorées dont la combinaison simule les couleurs ou teintes de l'original photographié. La figure 2 représente les propriétés de transmission spectrale de colorants jaunes, magenta et cyan utilisées dans un fil photographique multicouche. On remarquera que ces diffé rentes colorants présentent respectivement des minimas de transmission pour 4 500s 5 500 et 6 500 A . Ces longueurs d'ondescorrespondent respectivement aux régions spectrales du bleu, du vert et du rouge. Les lasers 26 et 28 seront donc choisis pour avoir une émission lumineuse sensiblement à ces longueurs d'ondes.Le laser 26 peut par exemple entre un laser à argon émettant simultanément des lumières monochromatiques, c'est-à-dire sur une fréquence donnée, dont les longueurs d'ondes sont 4 580, 4 760 et 4 880 A , c'est-à-dire toutes dans la région bleue du spectre lumineux. Un laser à argon émet également une lumière dont la longueur d'onde est 5 140 , ce qui la place dans la partie verte du spectre. Le laser 26 fournit donc une lumière bleue et une lumière verte pour l'analyse de la diapositive 20. Le second laser 28 peut, par exemple,être un laser à hélium-néon dont l'émission lumineuse se fait à une o longueur d'onde de 6 330 A, c1est-à-dire dans le rouge. La lumière rouge émise par le laser 28 est donc également utilisée pour le balayage de la diapositive 20.En variante on peut utiliser un laser unique à krypton émettant simultané- ment de la lumière dans les régions rouges, bleues et vertes, au lieu de deux lasers 26 et 28. Le premier laser 26 est excité en mode fondamental, TEMoo, et ses deux extrémités sont percées d'ouvertures de manière à produire un premier faisceau laser 32 et un second faisceau laser 34. Le faisceau laser 36 du second laser 28 est dévié par un miroir 38 de manière que les deux faisceaux lasers 36 et 32 soient appliqués à un miroir dichroque assurant leur mélange en un faisceau d'analyse unique 41 dirigé sur un second miroir réflecteur 42. La lumière réfléchie dans le miroir 42 est concentrée sur la diapositive 14 par un objectif 43. il est à noter que la concentration du faisceau laser permet d'obtenir un spot d'analyse 44 pratiquement ponctuel et, à forte brillance.La lumière du spot 44 est transmise par la diapositive 14 en fonction de la densité optique des teintes ou couleurs qu'elle contient. Chaque région élémentaire de la diapositive d transmettra des intensités lumineuses plus ou moins grandes pour différentes longueurs d'ondes, selon son contenu c1oré. La lumière traversant la diapositife 14 tombe sur un filtre à interférence 45 placé de manière à intercepter et à réfléchir la lumière contenue dans la partie bleue du spectre sur une pile solaire 46 et à transmettre le reste de la lumière. Un second filtre à interférence 48 intercepte de même la lumière transmise par le premier filtre 45 et réfléchit la région verte du spectre sur une pile solaire 50. Enfin, une troisième pile solaire 52 intercepte la partie rouge du spectre ayant traversé les filtres 45 et 48. I1 est à noter que cette disposition permet d'éviter ltefflploi de filtres colorés car la lumière d'analyse est déjà séparée en couleurs ou fré quences distinctes. I1 est évident que lton peut remplacer les deux filtres à interférence 45 et 48 par un prisme unique, du fait de cette séparation de fréquence .En outre, les spécifica- tions des filtres à interférence 45 et 48 sont rendues moins impératives par cette même séparation de fréquence La lumière captée par les piles solaires 46, 50 et 5 est convertie par ces dernières en signaux électroniques ou composantes colorées qui sont ensuite appliquées à un calculas teur de correction de couleur 53. Si on le désire, les piles solaires peuvent être remplacées par des photodiodes ou similaire. Le calculateur de correction de couleurs 53 peut par exemple être d'un type connu et commercialisé comme les analyseurs de couleurs de la série RCA 70/8 800, notamment le RCA Spectra 70/8 802.Le calculateur de correction de couleurs 53 corrige les déficiences des encres d'impression en fournissant une série de signaux électroniques de composantes de couleurs correspondant aux couleurs d'impression jaune (J), magenta (M) et cyan (C), selon la position d'un commutateur de sélection de composantes 56. On peut également obtenir une composante noire. Le commutateur 56 est actionné manuellement par l'opérateur du système pour obtenir séquentiellement les différentes composantes colorées Le signal de composantes colorées correspondant à la position du sélecteur 56 est amplifié dans un amplificateur 58 avant d'être appliqué par un commutateur 60 à un modulateur électrooptique 62 dont la sortie optique constitue une composante de couleur continue de la diapositive 14. Le modulateur 62 reçoit égaiement le second faisceau 34 du premier laser 26 qui fournit donc à la fois la lumière nécessaire à l'analyse de la diapositive 14 et la lumière d'exposition de la composante colorée 18. Le modulateur 62 module la lumière du faisceau laser 34 proportionnellement à l'amplitude des signaux électroniques issus de l'amplificateur 58 La lumière sortant du modulateur 62 est donc directement proportionnelle à l'amplitude des signaux éleva troniques et par la fonction de la densité des teintes contenues dans l'original 14. Les signaux électroniques sont donc recon vertis en signaux lumineux.La lumière transmise par le modulateur 62 est appliquée à un miroir réfléchissant 66 et concentrée par une lentille 68 sur un support sensible ou film 180 Une composante colorée 18 est ainsi exposée pcur chaque position du commutateur 56 Dans le cas où le verre du cylindre 16 disperse le faisceau laser 34 le film 18 peut être monté à l'intérieur, ou en variante, le film peut étire monté extérieurement sur une fenêtre pratiquée dans le cylindre 16. Dans une forme pratique de mise en ouvre de l'invention on peut également réaliser à l'aide de l'analyseur 10 > des composantes de couleurs tramées Ceci est réalisé en appliquant périodiquement des impulsions de commande au modulateur 62 pour successivement bloquer et débloquer la transmission de la lumière. La sortie du modulateur est dans ce cas constituée par une série d'impulsions lumineuses qui produisent les points de demi-teintes nécessaires à l'obtention d'un cliché tramé. La séquence d'impulsion nécessaire à l'obtention de la trame peut être réalisée en disposant une série de traits opaques de synchronisation 70 sur la périphérie du cylindre d'analyse 12 de manière que la lumière du faisceau d'analyse 40 soit interceptée successivement par chaque trait de synchronisation au cours de la rotation du cylindre Les traits de synchronisation sont espacés de la distance voulue, par exemple, 0,2 mm, pour obtenir l'espacement voulu des points de demi teintes sur le cliché résultant. Une cellule photoélectrique 72 posée devant la périphérie du cylindre 12 détecte les interruptions du faisceau lumineux et les convertit en impulsions électroniques correspondantes Un compteur 74 compte les impulsions de sortie de la cellule 72. En outre, un trait de synchronisation unique 76 peut également être disposé sur le cylindre 12 de manière à interiompre la lumière une fois par tour. Une seconde cellule photoélectrique 78 détecte l'interruption pour fournir un signal de synchronisation des lignes. L'analyseur 12 peut par exemple être entraîné par le moteur 18 et le mécanisme 24 en un mouvement de balayage 200 lignes/cm. On peut ainsi utiliser dans la pratique une trame à 50 lignes/cm, c'est-àdire que le compteur 80 est conçu pour fournir un signal de sortie toutes les quatre lignes d'analyse. La sortie du compteur 80 est appliquée à une porte ET 82 qui s'ouvre donc toutes les quatre lignes d'analyse et laisse passer les impulsions du compteur 74 Ces impulsions sont appliquées à une seconde porte ET 86 conditionnant la transmission du signal de couleur corrigée issue de l'amplificateur 58, lorsque le commutateur 60 est placé dans sa position haute (sur la figure 1).La porte ET 86, lorsqu'elle est ouverte, échantillonne l'amplitude de sortie de l'amplificateur 58 pour produire des signaux d'échantillonnage qui, dans le modulateur 60, produisent des impulsions lumineuses proportionnelles à l'ampli- tude de sortie de l'amplificateur 58 L'analyseur 10 fournit donc, dans une première position du commutateur 60, des sorties en teintes continues à partir de la diapositive 14, et dans l'autre position du commutateur 60, des sorties tramées en demi-teintes de la diapositive 14. Pour réaliser une séparation des couleurs en teinte continue il suffit de mettre le commutateur 60 sur sa position basse (figure 1). Les lasers 26 et 28 dirigent des faisceaux de lumière monochromatique qui sont réunis en un faisceau unique d'analyse 41. Le faisceau 41 est concentré sur la surface interne du cylindre 12 sous la forme d'un spot fin à haute brillance La rotation du cylindre 12 provoque le balayage du faisceau d'analyse 41 sur une tranche étroite de la diapositive 14 à chaque révolution du cylindre, les tranches d'analyse5 suc- cessives étant juxtaposées du fait de la translation axiale du cylindre 12 sous l'action du mécanisme 24.Chaque ligne ou tranche de balayage produit des signaux d'amplitude lumineuse variable du fait du contenu coloré de la diapositive 14, ces signaux se propageant à travers le cylindre transparent 12 sur le filtre à interférence 45. Le filtre à interférence 45 extrait la lumière bleue du faisceau transmis et la projette sur la pile solaire '6 qui convertît le signal lumineux variable en un signal dlectroniq?ue proportionnel.La lumière verte du faisceau drnnâlyse est extraite par le filtre à interférence 48 et convertie en un autre signal électronique par la pile solaire 50, alors que le reste de la lumière,.ctest-à-dire la partie rouge du spectre, est converti par la pile solaire 52. La conversion des signaux lumineux en signaux électroniques peut se faire à l'aide de piles solaires peu conteuses au lieu de dispositifs tels que les photomultiplicateurs, grâce à la forte brillance du faisceau laser.Les signaux de composantes de couleurs issus des piles solaires 46 , 50 et 52 sont appliqués au calculateur de correction 53 en sortie duquel iB constituent les signaux corrigés magenta, cyan et jaune Ces signaux variables sont amplifiés dans l'amplificateur 58 puis appliqués à travers le commutateur 60 au modulateur 62. L'autre faisceau laser 34 produit par le second laser 26 est également appliqué au modulateur 62. Ce dernier module l'amplitude du faisceau laser par l'amplitude du signal électronique issu de l'amplificateur 58. La sortie lumineuse modulée est ensuite concentrée sur le film photographique 18 pour l'exposer. La lumière modulée étant une réplique de la composante colorée correspondante de l'original 14, le film photographique 18 reçoit donc une réplique des teintes de la diapositive 14. L'énergie lumineuse du faisceau 34 issue du premier laser 26 est suffisamment importante pour que le système 10 puisse fonctionner-à des vitesses bien plus élevées que celles de tous les appareils existants. Ceci est rendu possible par le niveau de brillance suffisamment élevé du faisceau laser modulé permettant de réduire sensiblement la durée d'exposition du film 18. En outre, le rapport signal/bruit, facteur qui conditionne également la vitesse de l'appareil, est rendu très élevé par I'énergie lumineuse importante du faisceau d'analysez L'appareil de l'invention permet ainsi d'obtenir des composantes de couleurs séparées en quelques minutes, alors que les appareils existants exigent plusieurs heures. Ces composantes séparées peuvent également être considb- rablement agrandies car lextrAeme finesse du spot 44 permet une analyse des moindres détails assurant une- bonne résolution, mEme pour des rapports d'agrandissement considérables. De tels rapports ne pouvaient pas être obtenus jusqu'ici sans une détérioration notable de la résolution de l'Image Laelpaeil selon l'invention aMxvise donc des vitesses de reproductions élevées des rapports importants d'agrandissement d'un origlnal en couleurs 23, et élimine l'emploi de filtres colorés. L'analyseur électronique de couleur décrit permet en outre d'obtenir à volonté une image en teinte continues ou une image tramée en demi-teinte d'une diapositive originale 14. -our obtenir de telles composantes à trame électronique il suffit de placer le commutateur 60 sur sa position du haut à la figure 4 ce qui permet de n'actionner le modulateur 62 que toutes les quatre lignes de balayage et en synchronisme avec une impulsion de sortie du compteur 740 Les composantes tramées produites par l'appareil sont particulièrement ~avantageuses car la lumière issue du laser 26 est distribuée selon la loi de Gauss, comme représenté à la figure 3.Cette figure est un graphique de la distribution lumineuse dans les points reproduits dans le faisceau laser en fonction de l'intensité lumineuse du point On notera sur la courbe 90 que la lumière est plus intense au centre du point qu a sa périphérie. Lorsque le filtre photographique utilisé est du type à gamma élevé, il présente un seuil d'intensité 92 au-dessous duquel la lumière n'impressionne pas la matière sensible. Par contre, lorsque la lumière modulée dépasse ce seuil, le film est exposé.Pour les niveaux lumineux élevés tels que ceux correspondant à la courbe 90, le point en demi-teinte a un diamètre D1. Pour les niveaux lumineux plus faibles, tels que ceux correspondant à la courbe 94s le point a un diamètre D2. On voit donc que les diamètres des points en demi-teintes varient en fonction de l'intensité lumineuse qui est elle-même onction du contenu coloré de la diapositive 140 La figure 4 représente la variation de la surface du point en fonction de la variation d'intensité lumineuse transmise par le modulateur. Lorsque la première composante tramée est produites par exemple avec un angle de trame de O", les autres composantes ont des trames respectivement décalées de 370 et de 50 O I1 ressort donc de la description qui précede que l'analyseur électronique de couleurs selon la présente invention utilisant un faisceau laser pour l'analyse et l'enregistrement, permet d'obtenir soit une séparation en teinte continue soit une séparation en demi-teintes à des vitesses jusqu'ici inaccessibles. Les composantes colorées peuvent de plus être considérablement agrandies par rapport à l'original I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme décrite, mais qu'elle est susceptible de nombreuses modifies cations ou applications, sans pour cela sortir de son cadre REVENDICATIONS 1. Analyseur permettant de produire sur un support d'enregistrement des composantes colorées d'un original en couleurs, ledit analyseur comprenant un laser qui fournit un premier et un second faisceaux lasers et étant en outre caractérisé en ce qutil permet simultanément d'analyser l'original et de balayer le support d'enregistrement respectivement à l'aide du premier et du second faisceaux lasers pour réaliser la séparation des teintes originales sur le support d 'enregistrement. 2. Analyseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les signaux de modulation du second faisceau laser sont produits par l'analyse de l'original à l'aide du premier faisceau laser. 3. Analyseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la modulation du second faisceau laser se fait dans un dispositif comprenant un modulateur optique. 4. Analyseur selon la revendication 3, caractérisé en outre en ce que ledit modulateur reçoit des impulsions périodiques pour fournir des impulsions lumineuses de sortie reproduisant sous forme de points de demi-teintes la composante de couleur sur ledit support d'enregistrement. 50 Analyseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites impulsions sont produites par échantillonnage périodique des signaux issus de l'analyse de l'original par le premier faisceau laser, 6. Analyseur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un second laser pour analyser l'original à l'aide d'un second faisceau laser 7. Analyseur selon la revendication 5g caractérisé en ce que lesdits lasers n'émettent des radiations monochroma- tiques que dano les région du rouges du vert et du bleu du spectre lumineux 8.Analyseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que la lumière issue des deux lasers est combinée en un faisceau d'analyse unique servant à balayer l'original. 9. Analyseur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les signaux lumineux variables produits par l'analyse de l'original sont convertis en signaux électroniques variables. 10. Analyseur selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits signaux électroniques variables sont en outre corrigés pour la couleur avant d'être utilisés pour la commande du modulateur optique.