Brevet FR2481799A1 — publié le 19811106

La présente invention concerne un procédé et un disposi- tif pour mesurer le pourcentage.des parties sombres ou claires par unité de surface, ou taux de surface, de points de demi-teinte ou la densité d'images de demi-teinte pour un densitomètre ou des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte. Dans les moyens classiques de mesure du taux de surface de points de demiteinte et du fait que la graduation d'une image de demi-teinte à mesurer varie selon les détails de la surface, le diamètre de l'ouverture déterminant une surface de mesure est de préférence réduit. Cependant, s'il est trop faible, la valeur mesurée varie en fonction de la-variation de la position relative entre l'ouverture et le point de demi-teinte quand on mesure l'image de demi-teinte. Il est rare que cette variation survienne quand le nombre de lignes de balayage pour une distance donnée est important, mais elle apparaît souvent quand le nombre de lignes de balayage est faible, par exemple et surtout quand il s'agit d'une trame d'environ dix lignes au centimètre destinée à des imprimés. Cette trame est imprimée sur une surface relativement réduite de 5 mm x 6 mm par exemple, et le problème ne peut donc être éliminé en se contentant d'augmenter le diamètre de l'ouverture ou la surface de mesure. Un objet de la présente invention est de proposer un procédé de mesure du taux de surface de points de demi- - teinte ou de la densité d'images de demi-teinte destiné à un densitomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus, qui soit stable et fiable, et qui soit capable de fonctionner en mesurant une aire de surface qui ne soit pas aussi importante que celle des mailles d'une trame. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispo- sitif de mesure du taux de surface de points de demi-teinte ou de la densité d'images de demi-teinte destiné à un densi- tomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demiteinte qui ne présentent par les inconvénients sus-mentionnés, qui soit stable et fiable, et capable de fonctionner en mesurant une aire de surface qui ne soit pas aussi importante que celles des mailles d'une trame. Selon la présente invention, il est proposé un procédé de mesure du taux de surface de points de demi-teinte ou de la densité d'une image de demi-teinte destiné à un densi- tomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demiteinte, o un faisceau lumineux engendré par une source lumineuse est envoyé sur un objet à mesurer, le faisceau lumineux qui a traversé l'objet ou a été réfléchi par l'objet étant reçu par un élément photoélectrique, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure un objet ayant un taux de surface de points de demi-teinte d'environ 50%, une surface de mesure de l'objet est déterminée de manière que le rapport entre les parties sombres et lumineuses de la surface mesurée de l'objet soit sensiblement le même que le taux de surface des points de demi-teinte. Selon la présente invention, il est également proposé un dispositif de mesure du taux de surface de points de demi- teinte ou de la densité d'une image de demi-teinte destiné à un densitomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte, o un faisceau lumineux engendré par une source lumineuse est envoyé sur un objet à mesurez, le faisceau lumineux qui a traversé l'objet ou a été réflé- chi par l'objet étant reçu par un élément photoélectrique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui déterminent une surface de mesure de l'objet selon une valeur correcte par rapport à la dimension des mailles de la trame de l'ob- jet. D'autres objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description de modes de réalisations préférés de ladite invention, avec référence aux desssins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un système optique destiné à un densitomètre à transmission ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte selon la présente invention, la figure 2 est une vue schématique d'un système optique destiné à un densitomètre à réflexion ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte selon la présente invention, la figure 3 représente les courbes de la densité d'un point de demi- teinte ayant un écartement entre mailles de la trame de un millimètre et un taux de surface du point de demi-teinte de 50%, les valeurs étant portées sur l'axe vertical et le diamètre de l'ouverture sur l'axe horizontal: les lignes en trait continu et en tireté intiquant les relations de position entre l'ouverture et les points de demi-teinte, comme représentées respectivement aux figures 4a et 4b, et la figure 4 représente les relations de position entre l'ouverture et les points de demi-teinte: (a) - le centre de l'ouverture coïncidant avec le centre d'une partie sombre des points de demi-teinte, et (b) - le centre de l'ouverture coincidant avec le centre d'une partie lumineuse des points de demi-teinte. Si on se réfère maintenant aux dessins, la figure 1 représente un système optique d'un densitomètre à trans- mission ou de moyens de mesure du taux de surface de points de demiteinte selon la présente invention. Une source lumineuse 1 telle qu'une lampe incandescente, une première lentille convergente 2, une plaque ajourée 3 pourvue d'une ouverture et réalisée en un matériau ne laissant pas passer la lumière, un objet 4 à mesurer, une plaque de diffusion 6 entourée par un guide 5 empêchant la lumière externe de pénétrer à l'intérieur, une seconde lentille convergente 7, un filtre pour corriger les caractéristiques spectrales, et un élément photoélectrique 9 tel qu'un photo-multiplicateur, sont alignés le long d'un axe lumineux. Le rebord de l'ou- verture de la plaque ajourée 3 est conique en direction s'éloignant de la source lumineuse 1, et elle est adaptée pour que la répartition de l'énergie lumineuse sur une surface à mesurer puisse être uniforme quelle que soit l'épaisseur de la plaque ajourée 3. Dans ce mode de réalisation, le faisceau lumineux engendré par la source lumineuse 1 est rendu convergent par la première lentille convergente 2, puis traverse l'ouver- ture de la plaque ajourée 3. La surface mesurée est détermi- nëe par l'ouverture. Le faisceau lunineux qui passe par l'ouverture traverse ensuite loo.jet 4. L'énergie lumineuse du faisceau lumineux diminue en fonction du pouvoir de transmission de l'objet 4 quand il traverse cet objet. Ensuite, le faisceau lumineux qui est réduit en intensité est envoyé à un élément récepteur de lumière. Dans l'élément récepteur de lumière, la lumière venant de l'extérieur est. arrêtée par le guide 5 et il en résulte que seul le faisceau lumineux qui a traversé l'ouverture vient frapper cet élément. Le faisceau lumineux est diffusé dans la plaque de diffusion 6 et dans l'enceinte d'un tube de protection contre la lumière (non représenté). Ensuite, le faisceau de lumière diffusée est rendu convergent par la seconde len- tille convergente 7 et ses caractéristiques spectrales sont corrigées par le filtre 8. Le faisceau lumineux corrigé vient alors frapper l'élément photoélectrique 9. Comme décrit ci-dessus, le courant photoélectrique qui est proportionnel au pouvoir de transmission de l'objet 4 est obtenu dans l'élément photoélectrique 9. Quand le cou- rant photoélectrique est fixe, la tension photoélectrique obtenue dans l'élément photoélectrique 9 est proportionnelle à la densité de transmission de l'objet 4. Le courant ou la tension photoélectrique ainsi obtenue peut alors être conver- tie en un taux de surface de points de demi-teinte ou en une densité d'image de demi-teinte. La figure 2 représente un densitomètre à réflexion ou des moyens de mesure du taux de surface de points de demi- teinte. Un objet 12 à mesurer, une plaque ajourée 11 pourvue d'une ouverture, de même forme et remplissant les mêmes fonctions que celle représentée à la figure 1, la lentille convergente 2 et la source lumineuse 1, un tube de protec- tion contre la lumière 10, qui protège la lumière engendrée par la source lumineuse 1 entre la source lumineuse 1 et la lentille convergente 2, un miroir tubulaire tronconique 13,- le filtre correcteur 8 et l'élément photoeélectrique 9 sont alignés le long de l'axe lumineux de manière que le miroir 248 1f99 tubulaire tronconique 13 puisse réfléchir le faisceau lumi- neux qui provient de la source lumineuse 1 et vient frapper l'objet 12, et qui est ensuite réfléchi par l'objet 12 vers l'élément photoélectrique 9 par l'intermédiaire du filtre 8, d'une manière similaire à celle de la description ci-dessus. Dans ce mode de réalisation, quand le faisceau lumineux est réfléchi par l'objet 12, l'énergie lumineuse du faisceau lumineux diminue en fonction du pouvoir de réflexion de l'objet. Comme décrit ci-dessus, le courant photoélectrique qui est proportionnel au pouvoir de réflexion de l'objet 12 est obtenu dans l'élément photoélectrique 9. Quand le courant photoélectrique est fixé, la tension photoélectrique obtenue dans l'élément photoélectrique 9 est proportionnelle à la densité de réflexion de l'objet 12. Ainsi, le courant ou la tension photoélectrique obtenue est convertie en taux de surface de points de demi-teinte ou en densité d'image de demi-teinte, de la même manière que décrite ci-dessus. La figure 3 représente les courbes de la densité de points de demi-teinte ayant un écartement entre mailles de la trame de un millimètre et un taux de surface des points de demi-teinte de 50%, obtenues en faisant varier le diamè- tre de l'ouverture 3 ou 11, la courbe en trait plein étant obtenue quand le centre de l'ouverture coïncide avec le centre d'une partie sombre du point de demi-teinte, et la courbe en tireté étant obtenue quand le centre de l'ouver- ture coïncide avec le centre d'une partie lumineuse du point de demiteinte, comme représenté respectivement aux figures 4a et 4b. Quand le centre des ouvertures 3 ou 11 ne coïncide pas avec le centre de la partie sombre ou lumineuse du point de demi-teinte, la valeur de la densité du point de demi- teinte est une valeur intermédiaire entre les deux valeurs représentées à la figure 3. On voit clairement sur la figure 3 que l'erreur de la mesure de densité du point de demi-teinte devient périodique- ment nulle. Quand le point de demi-teinte a une forme car- rée, un point A pour le diamètre de l'ouverture, pour lequel l'erreur de mesure est nulle, peut être exprimé comme étant fonction de la dimension P des mailles de la trame selon la formule (1) qui suit o "n" est un nombre entier positif: A = P x (n + 0,25).................. (1) ceci signifiant que lorsque des points de demi-teinte ayant un taux de surface de 50% sont reproduits, il existe un groupe de valeurs du diamètre de l'ouverture pour lesquelles le rapport entre les parties sombres et les parties lumi- neuses du motif à points de demi-teinte est l'unité. En outre, quand on utilise l'ouverture 3 ou 11 dont le diamètre a l'une de ces valeurs, on est certain que même si le centre de l'ouverture ne coïncide pas avec la partie sombre ou lumineuse du point de demi-teinte, la dispersion des valeurs mesurées est très faible. Dans un densitomètre ou un dispositif de mesure du taux de surface de points de demi-teinte comprenant un système optique du type à balayage par caméra de télévision ou analogue, on peut appliquer au système optique des moyens pour améliorer ou éliminer les erreurs de mesure. En outre, dans un système o les signaux photoélectriques obtenus dans le dispositif ci-dessus sont mis sous forme numérique et o un traitement arithmétique des signaux numériques est ensui- te effectués à l'aide d'un microcalculateur, ou analogue, quand on modifie la dimension des mailles de la trame, la surface de la donnée d'image de demi-teinte à traiter et qui correspond à la surface de mesure est établie à la valeur la plus correcte en fonction de la dimension des mailles de la trame de manière à réduire ou améliorer l'erreur de mesure quand on mesure la densité ou le taux de surface des points de demi-teinte. Cependant, ce procédé utilisant le disposi.- tif du type à balayage peut être très coûteux. Selon la présente invention, en principe, on utilise un système optique destiné à un densitomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte habituels. Quand on mesure un format pour imprimés, dont la dimen- sion des mailles de la trame est de un millimètre (dix lignes au centimètre), le problème de la dispersion des erreurs des valeurs mesurées est très sérieux. Selon la présente invention et pour éliminer ou réduire la dispersion des erreurs des valeurs mesurées, on détermine une dimension ou un diamètre correct de l'ouverture de la plaque ajourée. Quand la dimension des mailles de la trame est de un millimètre, on détermine au moyen del'équation (1) indiquée ci-dessus le diamètre correct de l'ouverture qui est alors de 1,25, 2,25, 3,25 ou 4,25 mm. Quand la dimension des mailles de la trame est de 0,391 millimètres (25,6 lignes au centimètre), on détermine de la même manière que ci-dessus le diamètre correct de l'ouver- ture qui est alors de 1,27, 1,66, 2,05, 2,44, 2,83, 3,23, 3,62, 4,01, 4,40 ou 4,79 mm. Qaand la dimension des mailles de la trame est de 0,299 millimètre (33,5 lignes au centimètre), on détermine de la même manière que ci-dessus un diamètre correct de l'ouver- ture qui est alors de 1,27, 1,57, 1,87, 2,17, 2,47, 2,77, 3,06, 3,36, 3,66, 3,96, 4,26, 4,56 ou 4,86 mm. Quand la dimension des mailles de la trame est inféri- eure à 0,245 millimètre (39,4 lignes au centimètre), on peut déterminer le diamètre de l'ouverture de manière qu'il ait une valeur appropriée de 3 ou 5 millimètres. Dans ce cas, un nombre relativement important de points de demi-teinte sont compris dans la surface mesurée, et il en résulte que la dispersion des valeurs mesurées, qui est provoquée par la position relative de l'ouverture par rapport au motif à points de demi- teinte, peut être réduite à une quantité pratiquement négligeable. Plusieurs exemples de diamètres de l'ouverture en fonc- tion de la dimension des mailles de la trame sont indiqués dans le Tableau suivant Tableau Dimension des maillesde 1 0,391 0,299 39,4) Diamètre Exemple A 2,25 2,44 2,17 5 ouverture Exemple B 3,25 3,23 3,36 5 mm Exemple C 4,25 4,40 4 26 5 En ce qui concerne l'Exemple C par exemple, les plaques ajourées dont les ouvertures ont des diamètres de 4,25, 4,40, 4,26 et 5 mm pour une dimension des mailles de la trame de 1, 0,391, 0,299 et moins de 0,254 mm respectivement sont préparées à l'avance, et la plaque ajourée 3 ou 11 est remplacée en fonction de la-dimension des mailles de la 2481 799 tr=ne itu orrmat à mesurer. On raesur. Arn._lrtc la deInsité ou l' caux de surface des oilrits de demi-teinte ou du format. Quand il s'agit de trames ayant des dimensions respec- tives de 1 et de 0,39 mm, on peut utiliser en commun pour les deux une ouverture dont le diamètre est la moyenne arithmétique des diamètres des deux ouvertures qui]-ont de 4,25 et dX 4,40 mm, soit 4,33!m. On peuit utiliser en commun une autce ouverture ayant un diamètre de 4,29 min représen- tant la moyenne pondérée de ces deux diamètres. En outre, quand il s'agit de trames ayant des dimensions de maiiles respectives de 1, 0,391 et 0, 299 mm, on peut utiliser en commun pour les trois une ouverture ayant un diamètre cor- respondant à la valeur pondérée des trois diamètres de 4,25, 4,40 et 4,26 mm, soit 4,31 mm. Si l'on donne la préférence à la trame ayant la dimension de mailles la plus importante, le diamètre pour les trois peut être représenté par 4,25 mm, ce qui signifie que l'on utilise le diamètre de 4,25 mm de l'ouverture quand la dimension des mailles de la trame est d'au moins 0,254 mm, et que l'on utilise le diamètre de 5 mm pour l'ouverture quand la dimension des mailles de la trame est inférieure à 0,254 mm. En outre, quand la dimension des mailles de la trame est au maximum d'un millimètre, le diamètre de l'ouverture peut toujours être représenté par 4,25 pour la trame dont la dimension des mailles est la plus importante, soit de un millimètre. Dans ce cas, du fait que les courbes des valeurs de densité de la figure 3 sont des courbes à oscillations amorties, quand la dimension des mailles de la trame est de un millimètre et quand on choisit quatre ou environ pour la valeur de "n", "n" devient au moins dix pour la dimension des mailles des autres trames. En conséquence, quand "n" est égal au moins à dix pour les autres trames, on réduit forte- ment la dispersion des valcurs mesurées. Ainsi, même quand le diamètre de l'ouverture n'est pas la valeur correcte, la dispersion des valeurs mesurées est réduite à une valeur négligeable. En variante, on peut appliquer un diaphragme a l'ouver- ture de la plaque ajourée 3 ou 11 de manière à poDivoir choisir un diamètre d'ouverture correct en fonction de la dimension des mailles de la trame ou du nombre de lignes de trame d'un objet à mesurer. La dimension des mailles de la trame ou les nombres de lignes de la trame peuvent être marqués sur les diamètres correspondants du diaphragme. Selon la présente invention, on peut mesurer avec-suf- fisamment de précision des objets dont la dimension des mailles de la trame est la plus importante, telle que de un millimètre (10 lignes/cm), naturellement, et de 2,54 milli- mètres (4 lignes/cm). Bien que la présente invention ait été décrite avec référence à des modes de réalisation préférés, diverses modifications peuvent cependant être apportées par l'homme de l'art sans s'écarter de son champ d'application. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure du pourcentage des parties sombres ou claires par unité de surface, ou taux de surface, de points de demi-teinte ou de la densité d'une image de demi- teinte destiné à un densitomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi-teinte, o un faisceau lumineux engendré par une source lumineuse est envoyé sur un objet à mesurer, le faisceau lumineux qui a traversé l'objet ou a été réfléchi par l'objet étant reçu par un élément photoélectrique, caractérisé en ce que lorsqu'on (4) mesure un objet/ayant un taux de surface de points de demi- teinte d'environ 50%, une surface de mesure de l'objet est déterminée de manière que le rapport entre les parties sombres et claires de la surface mesurée de l'objet soit sensiblement le même que le taux de surface des points de demi-teinte. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface à mesurer de l'objet est déterminée par une (3) plaque ajourée/ayant une ouverture adaptée à la dimension des mailles de la trame de l'objet (4). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre de l'ouverture est déterminé au moyen de l'expression ci-dessous o A désigne le diamètre de l'ouver- ture, P la dimension des mailles de la trame et n est un nombre entier: A = P x ( n + 0,25) 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure plusieurs objets, on détermine le diamètre de l'ouverture selon la dimension des mailles de la trame de l'un des objets qui est représentatif. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure plusieurs objets, le diamètre de l'ou- verture est déterminé par la moyenne arithmétique des dia- mètres des ouvertures A d'objets représentatifs obtenus par ladite équation. 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure plusieurs objets, le diamètre de l'ou- verture est déterminé par la moyenne pondérée des diamètres A des ouvertures d'objets représentatifs, obtenue par ladite t48 1799 équation. 7. Dispositif de mesure du pourcentage des parties sombres ou claires par unité de surface, ou du taux de surface, de points de demi-teinte ou de la densité d'une image de demi-teinte destiné à un densitomètre ou à des moyens de mesure du taux de surface de points de demi- teinte, o un faisceau lumineux engendré par une source lumineuse est envoyé sur un objet à mesurer, le faisceau lumineux qui a traversé l'objet ou a été réfléchi par l'ob- Io jet étant reçu par un élément photoélectrique, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens qui déterminent une surface de mesure de l'objet selon une valeur correcte par rapport à la dimension des mailles de la trame de l'objet. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface à mesurer de l'objet est déterminée par 0 (3) une plaque ajourée/ayant une ouverture adaptée à la dimen- sion des mailles de la trame de l'objet (4). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le diamètre de l'ouverture est déterminé au moyen de l'expression ci-dessous o A designe le diamètre de l'ou- verture, P la dimension des mailles de la trame et n est un nombre entier: A = P x ( n + 0,25 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure plusieurs objets, on détermine le diamètre de l'ouverture selon la dimension des mailles de la trame de l'un des objets qui est représentatif. Il. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure plusieurs objets, le diamètre de l'ouverture est déterminé par la moyenne arithmétique des diamètres des ouvertures A d'objets représentatifs obtenus par ladite équation. 12. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lorsqu'on mesure plusieurs objets, le diamètre de l'ouverture est déterminé par la moyenne pondérée des diamètres A des ouvertures d'objets représentatifs, obtenue par ladite équation.