Brevet FR2024424A1 — publié le 19700828

La présente invention est relative à des méthodes et à des moyens.pour mesurer les valeurs de lumination an -cours de procédés photographiques. Pour maintenir un intervalle de coetraste sur une plaque ou une pellicule à un niveau acceptable, pour les procédés de reproducti.on devant être appliqués à cette plaque ou à cette pellicule dans l'industrie des arts graphiques, il est de pratique courante, lorsqu'on prépare la plaque ou la pellicule, de lui fournir, en plus de l'exposition porteuse d'image, une exposition d'ensemble uniforme à une lumière non porteuse d'image ; cette dernière est appelée une "exposition à la lumière d'un éclair" ou ',flash'1. On corrige, de cette façon, la faiblesse de la réponse des matières photosensibles à l'extrémité inférieure de leur gamme. La présente invention concerne-la mesure et l'ex- pression de la différence, exprimée en termes de valeurs de lumination, entre les parties les plus sombres et les plus claires d'une image, et l'utilisation de cette information, dans le contexte particulier de la préparation. de reproductions de même grandeur, agrandies au réduites, pour le réglage d'une caméra ou d'un agrandisseur, pour donner des résultats précis et corrects. Suivant un aspect de l'invention, il est proposé un appareil, destiné à déterminer la gamme de valeurs de lumination dans une image, qui comprend deux cellules photosensibles accordées, et des.moyens fourni.$sånt un signal de sortie provenant des deux cellules en tant que mesure d'une différence entre leurs conditions. Suivant un autre aspect de lei=veation, il est propose une méthode pour la préparation d'une reproduction pho t o graphiqùe -dans un agrandis-seur ou.une .caméra qui consiste à placer les deux cellules photosensibles de l'appareil conforme au premier aspect de l'invention dans les plages correspondant aux hautes lumières et aux ombres, respectivement, d'une image sur un porte-papier de l'agrandisseur ou le plan focal d'une caméra, et à régler les éclairements de flasi et principal, de façon à amener la sortie du dispositif à une valeur prédéterminée, quand la valeur de lumination à la position de haute lumière ou à la position d'ombre a une valeur prédéterminée.On peut également utiliser ladite cellule à la position de haute lumière ou d'ombre, pour déterminér la valeur de lumination à cette position. Sur le.s dessins annexés qui représentent, schématiquement et simplement à titre^d'exemple, une forme de réalisation de l'invention La fig. 7 est un schéma de circuit montrant l'allu- re générale d'une partie du circuit utilisé. La fig. 2 est un diagramme fonctionnel d'un mode de réalisation préféré de l'appareil de mesure des intervalles. Les fig. 3 et 4 sont des schémas de circuits de certaines parties de l'appareil de mesure des intervalles. En se référant à la figure 1, une cellule photorésistante P1 est placée dans une position, désignée ci-après comme étant la position de haute lumière, de sorte que le plus grand desaeux éclairements détectés est incident sur la cellule P1. Une autre cellule photorésistante P2 est placée dans une position, appelée par la suite comme étant la position d'ombre, de façon que le plus petit des deux éclairements détectés soit incident sur la cellule P2. Les résistances RH et RR des cellules PI et P2 sont déterminées par les valeurs de lumination LH et LS à la position haute lumière et à la position d'ombre, respectivement. Une sourse de courant continu (non représentée) envoie à travers -la.cellule.P1 un courant continu l. La valeur de la résistance RH de la cellule P1 détermine, à travers la cellule P1, une tension VH telle que : -,VH VH = IHRH .v (1) Ceci est une condition imposée du circuit. -BOn mesure--la tension; VH caractéristique de la valeur de lumination LHk au moyen d'un voltmètre M1.de résistance très élevée. Un courant-IR s'écoule à travers la cellule P2 où la résistance RR est déterminé par la valeur de lumination a la position d'ombre. Ce courant IR est produit par la tension VH appliquée à travers la cellule P2 et un ensemble résistif en parallèle comprenant une résistance As en parallèle avec un autre voltmètre M2 d'une résistance très élevée. La résistance de l'ensemble résistif en parallèle doit être assez petite pour que le courant IR ne dépende que de la tension VH et de la résistance RR de la cellule P2, de façon que V IR = VH ....(2) RA Ceci est une autre condition imposée au circuit. Il est clair que, du fait que la résistance du voltmètre M2 est très supérieure à R5, Rs doit entre très inférieur à RR, et, en fait, Rs est, de façon classique, de l'ordre de 1 à 2 pour cent de RR, c'est-à-dire que RR est très grande. ni substituant l'équation (2) dans l'équation (1), on obtient La faible tension Vs produite à travers la résistance R8 en raison du courant IR qui traverse R5 est mesurée au moyen du voltmètre M2 et donnée par la formule V = I11R5 ( 4) La résistance R5 peut être variable, de façon à donner une gamme de sensibilité pour le voltmètre N2 Du fait que Rs # RR , comme on 1 'a mentionné ci-dessus, cette variation de R5 n'aura pratiquement pas d'influence sur la valeur du courant IR, mais affectera uniquement la valeur de Vs, , qui est mesurée par le voltmètre M2. Une troisième condition exigée, à savoir que le sou- rant IH doit etre independant de la valeur de la résistance RH, est clairement satisfaite par le fait que le courant IH est fourni par une source de courant continu (non représentée) On tire, des équations obtenue-s à partir des deux conditions exigées mentionnées en premier lieu, les équations En posant (111 x Rs) = R, qui est une constante pour chaque gamme de sensibilité, on obtient Or, on a déjà mentionné que les résistances RH et RR des cellules P1 et P2 sont, respectivement, déterminées par les valeurs de lumination LH et Ls, respectivement. fait, la résistance de chacune des cellules P1 et P2 varie suivant une fonction décroissante f de la valeur de lumination, f étant la même fonction pour chaque cellule, du fait qu'elles sont accordées. Donc RH = 1/f(LH) .........(6) f(LH) Rs = (7) f(L5) En combinant les équations (5), (6) et (7), on trouve RH f(Ls) Vs = k RR f (LH) RR f(LH Du fait que l'on mesure la tension Vs au moyen du voltmètre r12, la lecture sur ce voltmètre donne une indication du rapport de l'éclairement de l'ombre à l'éclairement haute lumière, et l'on peut ainsi étalonner le voltmètre M2 de façon appropriée dans ce but En se référant maintenant à la figure 2, le bloc X représente une source d'énergie de conception classique, fournissant des tensions continues de 24 V et 16 V, de sorte que la borne négative de-la source de 16 V, qui est stabilisée de façon classique à l'intérieur de l'ensemble d'alimentation I, est positive par rapport à la borne négative de la source de 24 V, la différence de potentiel entre les deux bornes étant d'environ 6 V. Les lignes 9 de la figure 2 transmettent de l'énergie à l'ensemble à partir de la tension alternative de 230 V du réseau. Le bloc Y de la figure 2 représente un étage de mesure de la valeur de lumination à la position haute lumière. Suivant la représentation schématique de la figure 2 > i1 est relié à la fois à la source de courant continu de 16 V, via la ligne 2, et à la source de courant continu de 24 V, via la ligne 3. La cellule photorésistante P1, placée à la position haute lumière, est reliée au bloc Y via les lignes 6 de la figure 2, tandis que les lignes 01 transportent un premier courant de sortie du bloc Y au voltmètre M1 qui donne une lecture de la valeur de lumination L11- à la position haute lumière. On décrira ultérieurement le montage à l'intérieur du bloc Y. Le bloc Z de la figure 2 représente un étage de comparaison de la valeur de lumination Ls à la position d'ombre, avec la valeur de lumination L11 éclairant la. cellule PI, opération dans laquelle est impliquée la partie de l'appareil de mesure des intervalles représentée sur la figure 3. La source de tension stabilisée de 16 V est reliée à cet étage par des moyens représentés schématiquement sur la figure 3, sous forme d'une ligne 4. Une ligne 5 transporte un signal de sortie éma nant du bloc Y et agissant comme tension pour la cellule photorésistante P2 disposée à la position d'ombre.Cette cellule P2 fournit une tension de sortie au bloc Z où elle est mesurée au moyen du voltmètre M2 et d r un circuit associé à ce dernier. La lecture sur le voltmètre M2 donne une indication de l'échelle des valeurs de lumination entre la valeur de lumination à la position haute lumière et la valeur de lumination à la position d'ombre. En se référant à la figure 3, le circuit inclus dans le bloc Y est relié à la source de tension X au moyen de bornes TI et T2 reliées à la source de tension de 24 V et de bornes T3 et T4 reliées à la. source de tension de 16 V. Un condensateur C1 est relié aux bornes T1, T2, pour effacer toutes les petites fluctuations transitoires dans la tension dealimenta- tion.. Les transistors QI, Q2,.- Q3, Q4 sont disposés sous forme de deux paires de Darlington, reliées de façon à réaliser un montage de paires à émetteur commun.Celui-ci agit comme un amplificateur différentiel utilisant, comme signal de commande, la différence entre la tension constante à travers une diode de Zener D1 et la tension aux bornes de l'une quelconque des ré sistances préréglées RA1, RA2, RA3, RA4, RAS, RA6 > est bran chée sur le circuit au moyen d'un commutateur SA. Les résistan ces RI, R2, et R3 fournissent une autre tension de polarisation au montage. On utilise la sortie de ltamplificateur comme si gnal de commande appliqué sur la base d'un transistor Q5, qui envoie un courant correspondant au signal de commande, à tra vers la cellule P1, la diode D2 et celle des résistances RAI à RA6 qui est branchée sur le circuit.De ce fait, la valeur de ce courant est effectivement déterminée par la tension aux bor nes de celle des résistances RAI à RA6 qui est branchée sur le circuit. Du fait que cette tension dépend, elle-meme, du cou rant produit par le transistor Q5, la seule façon de modifier la vaLeur de ce courant est de brancher une autre des résistan ces RAI à RA6. Cela change alors le signal de commande appliqué à l'amplificateur différentiel, et modifie ainsi sa sortie et la valeur du courant traversant le transistor Q5. Le courant traversant la cellule PI est,donc, constant et n'est déterminé que par la position du commutateur SA et ne dépend d'aucune façon de l'état de la cellule Pn ou de la diode D2. Ce montage de l'amplificateur différentiel associé au transistor Q5 est un type de source de courant continu citée dans la description. La valeur de lumination LH à la position haute lumière détermine la résistance RH de la cellule P1 et, de ce fait, la tension VH à travers la cellule Pi. On mesure la tension VH ainsi obtenue au moyen d'un montage amplificateur transformateur d'impédance, de gain de tension unitaire, associé avec l'instrument NI. Ce montage comprend les transistors Q6 et Q7 reliés entre eux et avec les résistances R4, R5, Ró, 27, R8, 119 et R10 et les diodes D2 et ss3. La polarisation de la diode D2 est directe et cette diode est en opposition à la jonction base-émetteur du transistor Q6, de sorte que les fluctuations dues à des variations de température sont réduites. La tension de seuil de la diode D3 est telle que, bien qu'elle ne soit pas normalement conductrice, elle devienne conductrice dès que la tension à travers le montage en série de la résistance 1110 et du voltmètre M1 dépasse cette tension de seuil (supérieure à la déviation maximale dudit voltmètre) et court-circuite ainsi le voltmètre M1, le protégeant donc contre les pointes de tension. La résistance R7 est variable, de sorte que l'on peut, en liaison avec les résistances R5 et R8, l'utiliser comme mise à zéro pour le voltmètre NI. Le but de ce montage amplificateur à transformation d'impédance et à gain unitaire est d'empêcher pratiquement qu' une partie du courant IH traverse les moyens de mesure associés au voltmètre NI. Plus particulièrement, du fait que le voltmètre M1 présente une résistance tres élevée et ne dérive, de toute façon, que très peu de courant, le but de ce montage est de fournir un courant IR, caractéristique de la tension VH qui, à son tour, est caractéristique de la valeurdeSuminationDE, via la borne T5, à l'étage suivant de l'appareil représenté sous la forme du bloc Z sur la figure 2, de sorte que pratiquement aucune fraction du courant'T n'est absorbée par ledit étage suivant.Cela remplit la première condition imposée au circuit. On calibre le voltmètre M1 de façon adéquate pour qu'il indique la valeur de lumination LH mesurée. En se référant maintenant à la figure 4, le courant 1R fourni, via la borne T5, traverse la cellule P2 dont la résistance RR, qui est caractéristique de la valeur de lumination Ls, est requise pour déterminer la valeur du courant IR. On réalise cette opération au moyen d'un second montage amplificateur transformateur d'impédance, à gain de tension unitaire, semblable au premier cité, comprenant des transistors Q8 et Q9 reliés entre eux, avec les résistances Ril, 2125 R13, R14, R15, R16 et R17, et avec les diodes 1)4 et 35. La résistance R16 est variable, de sorte qu'elle fournit, en liaison avec les résistances R15 et R17,- une mise à zero pour le voltmètre P92 mesurant la tension Vs La diode D4 à polarisation directe remplit la même fonction, avec le transistor Q8, que la diode D2 avec le transistor Q6, c'est-à-dire que la diode D4 aide à réduire les effets des variations de température sur la jonction base-émetteur du transistor Q8. La diode D5 est l'équivalent de la diode 1)3 en ce que sa tension de seuil permet de protéger le voltmètre M2 contre les pointes de tension. Un commutateur SB est jumelé ave le commutateur SA et est utilisé pour brancher l'une des résistances RB1 à RB6 sur le circuit pour faire varier R5 Wvoir l'équation (47 et, donc, la sensibilité du voltmètre M2. Ch-acune des résistances RB1 à RB6 est faible, comparativement à la résistance de la cellule P2. Les valeurs des composants sont choisies de façon que, lorsque les cellules PI et P2 sont accordées et les commutateurs SA et SB sont jumelés, la lecture sur le voltmètre M2 dépend du rapport de la valeur de lumination à la position d'ombre à celle à la position haute lumière, qui constitue l'intervalle de valeurs de lumination que l'on détecte, indépendamment glu niveau de ces valeurs, dans un intervalle de niveaux donné. On réalise le réglage des valeurs de lumination à un niveau donné par commutation sur une autre paire de résistances RA et RB. Dans cet intervalle, les critères qui viennent d'être exposés sont satisfaits.Le cadran du voltmètre M2 peut comporter des repères pour donner des "valeurs d'intervalle" directement, en unités empiriques dépendant des desiderata connus pour produire de bonnes épreuves à partir de cette image. On montera, bien entendu, les circuits représentés dans les blocs X, Y et Z de la figure 2, dans un seul boftier. Bien que le mode de réalisation qui vient d'entre décrit donne une mesure du niveau lumineux à la position haute lumière, r'invention embrasse un instrument de mesure des intervalles ntindiquant pas le niveau de la gamme. Dans le présent moe de réalisation, par exemple, si l'on supprime le voltmètre NI et le remplace par une résistance équivalente, on obtiendra un instrument capable de mesurer l'intervalle, mais pas le niveau absolu. La mesure des intervalles, fournie par le dispositif, n'a pas besoin d'être explicité mais peut être utilisée directement pour commander l'agrandisseur, de façon à le mettre automatiquement dans l'état désiré. Suivant un mode de réalisation théoriquement plus simple, mais moins apprécié, les deux cellules sont reliées directement en série à travers une source de tension constante V. On mesure le potentiel VH, à travers la cellule haute lumière. Puis, en utilisant les notations précédentes, mais Rs, étant la résistance de la cellule d'ombre et REî celle de la cellule haute lumière I , = v Rs, + a,, Si RS, RH, RH, on peut négliger RH'. Alors, V I' R51 VH' ItRI VR11, H = s11 - Rt s Ainsi, dans ce circuit, la précision de la mesure d'intervalle est fonction de l'intervalle, et augmente avec l'intervalle.Ce circuit présente, également, des difficultés pratiques dans sa réalisation et, comme on l'a déjà dit, est moins apprécié que le mode de réalisation précédemment décrit. On peut exécuter l'invention suivant d'autres modes de réalisation des circuits, mais leur complexité tend à augmenter. L'utilisation de l'instrument de mesure des intervalles est illustrée au mieux dans le contexte de la prépara- tion de reproductions photographiques dans un agrandisseur. On place une diapositive dans l'agrandisseur et branche la lumière principale et la lumière flash (qui peuvent provenir de la même source ou de sourcès différentes). On place l'une des cellules dans la plage correspondant aux hautes lumières de l'image sur le porte-papier, et l'autre dans la plage d'ombre. Leur rapport est connu sous le nom d'intervalle de contraste de l'image. On obtient une lecture de cet ìntervallee On peut le régler à une valeur prédéterminée (que l'expérience empirique indique comme souhaitable pour la préparation de reproductions précises et présentant le contraste adéquat) en modifiant Ies rapports dé lumière atteignant le porte-papier en provenance de la lumière flash et de la lumière principale, respectivement. La lumière flash éclaire entièrement le porte-papier et, si on l'augmente, on augmente lazlumière atteignant la plage d'ombre proportionnellement plus que les plages correspondant aux hautes lumières. Ainsi, en effectuant une lecture des valeurs dans la plage correspondant aux.hautes lumières, on réalise une exposition correcte à Ta fois en ce qui concerne le contraste et, pour une valeur absolue donnée, un intervalle de contraste donné, ed réglant une ou, si c 'est nécessaire, les deux quantités de lumière, de façon que les instruments de mesure indiquent une valeur de contraste désirée et une valeur désirée en position haute lumière (ou d'ombre). REVENDICAlIONS 1. Instrument de mesure caractérisé par le fait que sa sortie dépend des valeurs de lumination qu'il mesure. 2. Appareil caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de fournir un seul signal de sortie (par exemple sur un voltmètre) provenant de deux cellules photosensibles accordées, en tant que mesure d'une différence entre bures conditions, de ce fait pour déterminer la gamme de valeurs de lu;- mination détectées par les cellules. 3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que des-moyens donnent également une indication du niveau lumineux détecté par ttune des cellules. 4. Appareil suivant la revendication 2 ou 3, sara- térisé par le fait que les cellules sont photorésistantes et que la première d'entre elles est insérée dans un circuit à courant continu et transmet une tension variable à la deuxième cellule, le courant traversant cette deuxième cellule crevant à travers elle une tension en liaison avec une différence de résistance entre les deux cellules. 5. Procédé de préparatiom de reproductions photographiques dans un agrandisseur ou une caméra, caractérisé par le fait que l'on dispose les deu-s cellules photosensibles de l'appareil conforme à l'une quelconque des revendications 2 à 4, respectivement, dans les plages correspondant aux hautes lumières et aux ombres, d'une image placée sur un portepapier de l'agrandisseur ou dans le plan focal de la camésa, et que lton règle les éclairements flash et principal de fion à amener le signal de sortie à une valeur prédéterminée.