FR2577734A1 - Analyseur d'images en couleurs - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN ANALYSEUR D'IMAGES EN COULEURS. L'ANALYSEUR EST COMPOSE DE TROIS TYPES D'ELEMENTS DE CONVERSION PHOTO-ELECTRIQUE 45, 46, 47 SERVANT A CONVERTIR PHOTO-ELECTRIQUEMENT LES COMPOSANTES DE COULEURS FONDAMENTALES DE LUMIERE RESPECTIVEMENT EN CHARGES DE SIGNAL ET A ASSURER LA MEMORISATION DESDITES CHARGES, CES ELEMENTS ETANT REPARTIS SOUS LA FORME D'UNE MATRICE COMPORTANT M RANGEES ET N COLONNES DE FACON A FORMER DES ELEMENTS D'IMAGE; DES ELECTRODES DE DECALAGE 50, CORRESPONDANT A DES ELEMENTS DE CONVERSION PHOTO-ELECTRIQUE DE LA MEME COULEUR SONT RELIEES ENTRE ELLES; LORSQU'UN SIGNAL DE FIN DE MEMORISATION EST APPLIQUE AUX ELECTRODES DE DECALAGE 50, LES CHARGES SE TROUVANT DANS LES ELEMENTS DE CONVERSION ELECTRIQUE CORRESPONDANTS SONT TRANSFEREES ET EMMAGASINEES DANS DES DISPOSITIFS A COUPLAGE DE CHARGE 51; POUR DES DISPOSITIFS 51 CORRESPONDANT A UN ELEMENT D'IMAGE INDIVIDUEL, LES CHARGES DE SIGNAL DE COULEUR SONT ADDITIONNEES ET EXTRAITES PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE LIGNE DE SORTIE 76.
Description
La présente invention concerne un analyseur d'imagesen couleurs dans
lequel chacun des éléments d'image
comprend une pluralité d'éléments de conversion photo-
électrique pour chacune des trois couleurs fondamentales et des signaux de couleurs provenant des éléments de conversion photoélectrique du même élément d'image sont simultanément
extraits pour être additionnés par couleurs.
Dans le domaine récent de l'impression en couleur, des filtres de compensation de couleurs sont utilisés pour commander la proportion des composantes de couleurs fondamentales de la lumière d'impression de façon à effectuer une correction de couleur pour obtenir des tirages en couleurs bien équilibrées. Cette commande est effectuée en correspondance à plusieurs groupes de scènes dans lesquelles des originaux en couleurs ( positifs ou négatifs) sont
classifiés sur la base de leur caractéristique de couleur.
Cette classification des originaux en couleurs est effectuée en concordance avec à la fois la densité de transmittance en grande surface (LATD) pour chaque composante de couleur fondamentale ( bleu, vert et rouge) de la- lumière et des densités de points de l'original en couleurs pour chaque composante de couleur fondamentale de la lumière. La densité LATD de l'original en couleurs est obtenue par mesure de la lumière transmise au travers de l'original en couleurs dans un procédé de mesure de lumière moyenne. Les originaux en couleurs dont les densités LATD concernant les trois couleurs fondamentales sont sensiblement constantes sont classifiés comme étant d'une couleur standard. Lors d'une impression réalisée à partir de tels originaux de couleur standard, les filtres de compensation de couleur sont réglés de façon à commander les composantes de couleurs de la lumière de telle sorte que la lumière transmise au travers de l'original en couleurs devienne grise en résultat d'une intégration, comme cela est bien connu dans ce domaine sous la forme d'un
procédé d'impression par intégration de gris ( procédé LATD).
D'autre part, les originaux en couleurs dans lesquels une des densités LATD concernant les trois couleurs fondamentales est anormalement différente des autres sont déterminés comme des originaux de couleur imparfaite. De tels originaux de couleur imparfaite sont classifiés sur la base de leurs caractéristiques comme les teintes de leurs éléments d'image, les relations entre leurs emplacements et les teintes ( l'équilibre entre les densités des trois
couleurs fondamentales) et des propriétés analogues concer-
nant des petits groupes créés en utilisant une lampe d'éclairement fluorescent, établis en utilisant une lampe d'éclairement au tungstène, ayant de faibles températures de couleurs, ayant de hautes températures de couleurs, subissant un changement au stockage, etc. Pour de tels originaux de couleur imparfaite, les filtres de compensation de couleurs sont réglés en correspondance aux types de petits
groupes en vue d'assurer une correction correcte de couleurs.
Dans le but de la classification d'originaux en couleurs, on utilise dans des imprimantes en couleurs un dispositif collecteur d'informations de densité photographique qui est adapté pour mesurer les teintes de 100 à 200 éléments d'images selon lesquels la scène de chaque original en couleurs est divisée. En correspondance, il est important d'éviter dans cette mesure l'apparition d'une coincidence
de couleurs.
Comme analyseurs d'images du type emmagasi-
nant des charges produites par des éléments de conversion photoélectrique de manière à pouvoir extraire une grande quantité d'informations, on connaît des dispositifs de production d'image à l'état solide de type-CCD, . de type-MOS et de type-CPD. En outre on connait des analyseurs d'images en couleurs du type-mémoire qui comprennent des éléments de conversion photoélectrique intégrés à des filtres de couleurs bleue, verte et rouge qui sont disposés dans une seule plaque. Dans le cas de l'utilisation de cet analyseur d'image à plaque unique pour la mesure des composantes de couleurs fondamentales de la lumière, du fait que tous les éléments de conversion photoélectrique mesurent les lumières transmises en différents points de l'original en couleurs, il se produit pratiquement et inévitablement des coïncidences de couleurs. Un moyen pour éviter la coincidence de couleurs consiste à faire en sorte que chaque élément d'image
comprenne une pluralité d'éléments de conversion photo-
électrique pour chaque couleur fondamentale ( bleue, verte et rouge) de manière à extraire les signaux de couleurs provenant de l'élément de conversion photoélectrique séquentiellement par couleurs et ensuite à additionner
des signaux du même élément d'image par couleurs.
Il se pose cependant un problème avec de tels analyseurs d'images en couleurs du fait que, puisque des signaux provenant de l'analyseur d'imagEsen couleurs sont extraits séquentiellement dans chaque rangée horizontale d'éléments de conversion photoélectrique, il est nécessaire de disposer d'une mémoire de données analogiques qui puisse simultanément mémoriser des signaux de couleurs extraits de plusieurs rangées horizontales d'éléments de conversion photoélectrique ainsi qu'un additionneur pour additionner les signaux de couleurs provenant de différentes rangées et colonnes d'éléments de conversion. photoélectrique. Cette prévision de la mémoire de données analogiques et de
l'additionneur rend compliqué l'analyseur d'images en couleurs.
Comme cela est décrit par exemple dans le brevet japonais non examiné et publié sous le numéro 59-54384, il est connu que la gamme dynamique d'un analyseur d'image peut être élargie en changeant sa période de mémorisation (période de conversion de lumière). En conséquence, dans des analyseurs d'images en couleurs, des signaux de couleurs avec peu de parasites peuvent être obtenus par mesure des composantes de couleurs fondamentales de lumière dans différentes périodes de mémorisation par couleurs. Cependant dans les analyseurs d'images en couleurs classiques décrits ci-dessus, il est impossible de changer la période de mémorisation par couleurs. La raison en est que des signaux des trois couleurs fondamentales provenant de l'analyseur d'image sont extraits en étant mélangés à partir de chaque
rangée horizontale d'éléments de conversion photo-électrique.
En outre, en faisant intervenir une transformation logarith-
mique de signaux de couleurs et en prenant en considération l'extraction stable de signaux de couleurs qui est obtenue en faisant fonctionner le système utilisant l'analyseur d'imagesen couleurs avec une souplesse suffisante pour une synchronisation de fonctionnement, il est souhaitable d'effectuer l'extraction des signaux de couleurs aussi lentement que possible. Une telle extraction lente des signaux permet d'utiliser des circuits de traitement de signaux peu coûteux qui ont des vitesses lentes de fonctionnement, en réduisant ainsi les frais de fabrication du système. Pour cette raison, il est préférable que la période d'emmagasinage ou de mémorisation des charges de signaux et l'amorçage de l'extraction des signaux
puissent être déterminés indépendamment d'une autre couleur.
En conséquence un objet de la présente invention est de créer un analyseur d'images en couleurs qui permette de mesurer les trois composantes de couleurs fondamentales de la lumière transmise au travers de chaque
élément d'image sans aucun effet de coïncidence de couleurs.
Un autre objet de la présente invention est de créer un analyseur d'images en couleurs dans lequel les mêmes signaux de couleurs provenant du même élément d'image puissent être extraits avec effet d'addition bien
que sa structure soit simple.
Un autre objet de la présente invention est de créer un analyseur d'images en couleurs dans lequel la période de mémorisation des charges de signaux et le temps d'amorçage de l'extraction de signaux peuvent être modifiés
par couleurs.
Pour atteindre cet objectif et d'autres de la présente invention, il est prévu un analyseur d'images
en couleurs tel que celui qui va être décrit dans la suite.
Un analyseur d'images en couleurs comprend des éléments de conversion électrique pour emmagasiner des charges électriques par conversion photoélectrique des trois composantes de couleurs fondamentales de lumière, les éléments de conversion photo-électrique concernant les trois couleurs fondamentales
étant disposés dans un certain ordre pour former une matrice.
La matrice d'éléments de conversion photo-électrique est divisée en m x n ( m et n sont des nombres entiers positifs et au moins l'un d'eux est égal ou supérieur à trois) matrices de petites dimensions qui forment chacune un seul élément d'image. Les éléments d'image sont analysés dans l'ordre établi de façon à produire des charges de signal correspondant aux charges emmagasinées dans les éléments de conversion photo-électrique. A ce moment, des charges de signal provenant du même élément d'image sont
additionnées et sont ensuite extraites par couleurs.
Conformément à un mode préféré de réalisa-
tion de la présente invention, il est prévu dans l'analyseur d'images en couleurs des dispositifs à couplage de charge (CCD) pour chaque élément de conversion photo-électrique, de manière à terminer l'emmagasinage des charges de signal et à extraire des signaux de couleur indépendamment d'une autre couleur. Les signaux mémorisés dans ces dispositifs à couplage de charge (CCD) sont additionnés par couleurs et
par éléments d'image et sont ensuite extraits.
Lors de l'utilisation de dispositifs CCD pour additionner les signaux, les dispositifs CCD sont incorporés à l'analyseur d'images sous la forme d'un moyen de mémorisation dans chaque élément d'image, à savoir un élément pour chaque couleur fondamentale. Les charges de signal de la couleur qui est sélectionnée au moyen d'un signal de sélection de couleur sont transférées dans les
moyens de mémorisation à partir des dispositifs CCD.
Pour chacun des éléments de conversion photo-électrique comme décrit cidessus, les charges de signal de la même couleur mémorisées dans les dispositifs CCD sont simultanément transférées dans la mémoire par des
éléments d'image et sont ensuite additionnées puis extraites.
L'extraction des signaux résultants est effectuée au moyen
de commutateurs analogiques qui sont analysés par des géné-
rateurs de signaux d'analyse horizontale et d'analyse verticale. En variante, l'extraction de signaux peut être effectuée en utilisant comme moyens de mémorisation des registres à décalage analogiques-CCD dont les charges de signal sont transférées dans une partie de lecture avec
des impulsions d'horloge.
D'autre part lorsqu'on utilise des transis-
tors MOS pour additionner les signaux, il est prévu dans
l'analyseur d'images des dispositifs CCD, à savoir un disposi-
tif pour chaque élément de conversion photo-électrique, qui sont analysés au moyen de générateurs de signaux d'analyse verticale et d'analyse horizontale. Les dispositifs CCD de la même couleur qui sont placés dans une rangée verticale sont reliés à une ligne verticale et à une ligne de sortie par l'intermédiaire d'un commutateur de sélection de couleur
qui est enclenché par un signal de sélection de couleur.
Un élément d'image à partir duquel des signaux doivent être extraits est défini par les générateurs de signaux d'analyse verticale et d'analyse horizontale et la couleur pour laquelle les signaux doivent être extraits est-sélectionnée au moyen d'un signal de sélection de couleur de sorte qu'ainsi les signaux de chaque couleur fondamentale sont additionnés et ensuite extraits, par des éléments d'image,
par l'intermédiaire de la ligne de sortie.
Conformément à la présente invention, l'analyseur d'images en couleurs comprend un certain nombre d'éléments d'image comportant chacun, pour chaque couleur
fondamentale, une pluraité d'éléments de conversion photo-
électrique pour mémoriser des charges par conversion photo-
électrique de chaque composante de couleur de la lumière, afin d'éviter l'apparition de coïncidences de couleurs, afin de
permettre la mesure de teinte de chaque élément d'image.
En outre, puisque les signaux de la même couleur peuvent être additionnés et ensuite extraits du même élément d'image, la structure de circuit de l'analyseur d'image en couleur est plus simple par comparaison à celle dans laquelle des
signaux sont extraits par lignes et ensuite additionnés.
En outre, il est prévu des dispositifs CCD, à savoir un dispositif pour chaque élément de conversion photo-électrique, pour mémoriser des charges de signal emmagasinées dans les é]ments de conversion photo-électrique, de telle sorte que les périodes de mémorisation des charges de signal et les temps d'amorçage d'extraction des charges de signal puissent être établis indépendamment d'une autre couleur. Ces périodes de mémorisation indépendante permettent d'élargir la gamme dynamique de l'analyseur d'images en couleurs, et d'obtenir des signaux avec peu de parasites. D'autre part, cette indépendance du temps d'amorçage d'extraction de signaux permet d'extraire des signaux de couleurs par couleurs. I1 en résulte que, puisqu'il est possible d'extraire des
signaux de couleurs à vitesse lente, on peut faire fonction-
ner le système utilisant l'analyseur d'images en couleurs avec une souplesse suffisante pour obtenir une bonne
synchronisation de fonctionnement, afin de réaliser l'extrac-
tion stable des signaux de couleurs et d'utiliser des circuits de traitement de signaux peu coûteux opérant à vitesse lente et permettant de réduire sensiblement le coût
de fabrication du système.
I1 est à noter que la présente invention est applicable non seulement au processus d'addition de couleurs mais également au processus de soustraction de couleurs. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la
description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en
référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique montrant une imprimante en couleurs dans laquelle l'analyseur d'images en couleurs conforme à l'invention est utilisé; la figure 2 est un schéma à blocs d'un dispositif collecteur de données de densité photographique avec lequel coopère l'analyseur d'images en couleurs conforme à la présente invention; la figure 3 est une vue explicative schématique montrant l'agencement-des éléments d'image de l'analyseur d'images en couleurs conforme à la présente invention; la figure 4 est un schéma de circuit montrant un exemple de l'analyseur d'images en couleurs conforme à la présente invention;
la figure 5 représente un exemple de chronogramme de mémori-
sation de charges de signal et d'extraction de signaux de couleur; et la figure 6 montre schématiquement un autre exemple d'un analyseur d'images en couleurs conforme à la présente invention, dans lequel il est prévu une électrode de
décalage pour réadaptation.
En référence maintenant à la figure 1 qui représente une imprimante en couleurs comportant l'analyseur d'images en couleurs conforme à la présente invention, il est prévu trois filtres de couleurs 11, 12, 13, à savoir pour les couleurs jaune (Y), lilas (M) et bleu-verte (C), chaque filtre de couleur 11, 12, 13 étant interposé, de façon contrôlable, indépendamment des autres entre une lampe d'éclairement 10 et une plaque de diffusion 14. La lumière blanche émise par la lampe 10 passe au travers des filtres de couleurs 11, 12, 13 pour arriver sur la plaque de diffusion 14 par laquelle elle est diffusée. La lumière blanche diffusée, après avoir passé au travers d'un original en couleurs ou négatif 15 est focalisée sur une feuille de papier-couleur 18 à l'aide de la lentille d'agrandissement 16 de façon à produire une image lOb:ate- de l'original en couleurs sous la commande d'un obturateur 17. La lentille d'agrandissement 16 peut être déplacée verticalement d'une
manière bien connue pour faire varier le taux d'agrandisse-
ment. I1 est prévu une lentille placée en dehors du trajet optique de la lumière d'éclairement d'une manière telle que l'image de l'original en couleurs 15 soit concentrée sur un analyseur d'images en couleurs 21 du type
qui mémorise des charges électriques produites par conver-
sion photo-électrique. Cet analyseur d'images en couleurs 21, comme cela sera décrit en détail dans la suite, convertit
photographiquement une lumière incidente en signaux électri-
ques qui sont à leur tour dirigés sous la forme d'une informa-
tion de densité photographique sur une partie collectrice d'informations de densité photographique 22 dans laquelle les signaux électriques de chaque couleur fondamentale sont
intégrés par élément d'image de façon à calculer les densi-
tés de transmittance en grande surface ( qui seront appelées dans la suite densités LATD) de l'original en couleurs 15
pour les couleurs fondamentales respectives.
Sur la base des densités LATD et de la teinte ( l'équilibre entre des densités des trois couleurs fondamentales) des éléments d'image respectifs de l'original en couleurs 15, l'original en couleurs 15 est classifié en étant défini comme un original en couleurs 15 qui est standard ou bien qui comporte une imperfection de couleur ou une imperfection de densité. En correspondance avec le résultat de cette classification, un dispositif de commande 23 fait en sorte qu'un dispositif de réglage de filtre 24 règle le degré d'insertion de chaque filtre de couleur 11, 12, 13 dans le trajet optique de manière à produire une correction de couleur si l'original en couleurs comporte une imperfection de couleur, et il fait en sorte qu'un dispositif de commande d'obturateur 25 commande le temps d'ouverture de l'obturateur 17 pour régler la quantité de
lumière si l'original en couleurs 15 comporte une imperfec-
tion de densité. Il se produit évidemment une impression à partir de l'original en couleurs 15, si celui-ci est standard, par le procédé d'impression par intégration de gris (procédé LATD) qui est bien connu dans le domaine
de l'impression en couleurs.
Sur la figure 2 est représenté un exemple
de la partie collectrice d'informations de densité photo-
graphique 22. Un dispositif pilote 30, qui reçoit les signaux d'horloge, produit des signaux de synchronisation horizontal et vertical et des signaux de lecture qui sont tous envoyés à un dispositif de commande 31, ainsi que des signaux de pilotage qui sont envoyés à l'analyseur d'images en couleurs 21. Le dispositif de commande 31 applique à l'analyseur d'images en couleurs 21 des signaux de fin de mémorisation ( signaux de décalage) pour arrêter la mémorisation de charges dans les éléments de conversion photo-électrique et des signaux de sélection de couleur pour sélectionner-la couleur devant faire l'objet d'extraction
de signaux de couleur.
L'analyseur d'images en couleurs 21 extrait les signaux de couleur des éléments d'image respectifs dans un ordre qui est établi en correspondance à chaque couleur sélectionnée. Les signaux de couleur sont transférés, après amplification par un amplificateur 32, à un convertisseur analogique/numérique 34 par l'intermédiaire d'un commutateur analogique 33 qui est placé en condition d'arrêt seulement lors de la réadaptation du capteur d'images en couleurs 21
après l'extraction des signaux de couleur à vitesse élevée.
Le convertisseur analogique/numérique 34
agit de manière à convertir les signaux de couleur transfé-
rés sous la forme de signaux numériques de 8 bits qui sont à
leur tour transmis à une table de transformation logarithmi-
que 35, composée de quinze tables de transformation. En correspondance à la densité de base de l'original en couleurs ou bien à la période de mémorisation de charges dans l'analyseur d'images en couleurs 21, une des quinze tables de transformation est sélectionnée de manière à transformer logarithmiquement les signaux numériques de 8 bits en signaux de valeurs de densité avec référence correspondante. Les signaux de valeurs de densité ainsi obtenus sont ensuite transmis à une table de recherche 36 contenant des mémoires de trois couleurs difféÉntes. La table de recherche 36 effectue la normalisation des signaux de valeurs de densité en référence aux mémoires de table de manière que des valeurs et de sensibilité de l'original en couleurs 15 soient compensées. Les données normalisées sont transférées par l'intermédiaire d'une ligne omnibus 37 jusque dans une mémoire à accès sélectif 38 à une adresse de mémorisation particulière indiquée par un compteur d'adresses 39. Une unité centrale de traitement CPU 40 agit en correspondance à l'instruction programmée enregistrée dans une mémoire morte 41 pour commander les opérations des composants de la partie collectrice d'informations de densité photographique 22. On va maintenant se référer à la figure 3 qui montre, à titre d'exemple, l'agencement d'éléments de conversion photo-électrique de l'analyseur d'images en couleurs 21. L'analyseur d'images en couleurs 21 est composé d'un grand nombre d'éléments de conversion photo- électrique , 46, 47 des trois-couleurs fondamentales, à savoir les couleurs bleue (B), verte (G), et rouge (R) qui sont régulièrement réparties dans un certain Drdre. Les éléments de conversion photo- électrique sont groupés en matrices, contenant chacune m éléments de conversion photo-électrique en colonnes et n éléments de conversion photo- électrique en rangées pour former un seul élément d'image de manière à éliminer la production d'une coïncidence de couleurs. Dans ce mode de réalisation, l'élément d'image individuel est composé de neuf éléments de conversion photo-électrique, à savoir trois éléments pour chaque couleur fondamentale,
répartis dans une matrice 3 x 3. Sur la figure 3, les élé-
ments respectifs de conversion photo-électrique et l'élément d'image unique sont représentés par des lignes en trait interrompu et des lignes en trait plein. Comme cela est bien
connu dans ce domaine, les éléments de conversion photo-
électrique 45, 46, 47 sont combinés avec des filtres, de
séparation de couleurs bleue, verte et rouge.
En référence maintenant à la figure 4, il est représenté la partie essentielle de l'analyseur d'images en couleurs 21 conforme à la présente invention, o les éléments de conversion photo-électrique des trois couleurs fondamentales sont disposés en un certain ordre pour former une matrice. Sur le côté de chaque élément de conversion photo-électrique sont disposés une électrode de décalage 50 et un dispositif à couplage de charge CCD 51. L'électrode de décalage 50 agit de façon à transférer des charges de
signal emmagasinées dans l'élément de conversion photo-
électrique correspondant dans le dispositif CCD 51 lorsqu'un signal de fin d'emmagasinage lui est appliqué. Pour changer la période de mémorisation des charges de signal des trois couleurs fondamentales indépendamment l'une de l'autre, les colonnes d'électrodes de décalage 50 sont reliées aux
trois lignes de signaux 53, 54, 55 séparément par couleurs.
Pour une analyse simultanée de trois rangées d'éléments de conversion photo-électrique intervenant dans un seul élément d'image dans la première rangée, les trois premières lignes horizontales 57a, 57b, 57c sont reliées l'une avec l'autre ainsi qu'avec la borne de sortie de premier étage D1 d'un générateur de signaux d'analyse verticale 60. POur analyser simultanément trois rangées d'éléments de conversion photo- électrique intervenant dans un seul élément d'image dans la seconde rangée, les trois lignes suivantes, à savoir la quatrième, la cinquième et la sixième ligne 58a, 58b, 58c, sont reliées l'une avec
l'autre et avec la borne de sortie de second étage D2.
De la même manière, les trois lignes d'analyse horizontale sont reliées à une borne de sortie d'étage respectif du générateur de signaux d'analyse verticale 60. Le long de la
première rangée verticale d'éléments de conversion photo-
électrique 45, 46, 47, il est prévu trois lignes verticales 62a, 62b, 62c de transmission des trois signaux de couleurs fondamentales, à raison d'une ligne pour chaque couleur, auxquelles les dispositifs CCD 51 sont reliés séparément
par couleurs par l'intermédiaire de transistors de commuta-
tion MOS 65 de manière à extraire les signaux de couleurs respectives. De la même manière, il est prévu le long de
chaque rangée verticale d'éléments de conversion photo-
électrique trois lignes verticales, par exemple 63a, 63b, 63c pour la seconde ligne et 64a, 64b, 64c pour la troisième
ligne, lesdites lignes étant prévues pour relier-les disposi-
tifs CCD, séparément par couleurs, par l'intermédiaire de
transistors de commutation MOS 65.
Pour l'extraction et l'addition simultanées des mêmes signaux de couleurs provenant d'éléments de conversion photo-électrique d'un seul élément d'image, les lignes verticales 62a-64a, 62b-64b, 62c-64c, sont groupées par couleurs et chaque groupe de lignes verticales est relié à un commutateur de sélection de couleur 67, 68, 69. Ces commutateurs de sélection de couleurs 67, 68, 69 sont reliés par leurs grilles à des lignes de signaux respectives 71, 72, 73 et ils sont également reliés en série avec un commutateur d'analyse horizontale 75 dont la grille est reliée à la borne de sortie de premier étage F1 du générateur de signaux d'analyse horizontale 74. De la même manière, chacune des trois lignes verticales de couleurs est reliée au commutateur de sélection de couleur relié à la ligne de signaux de la couleur correspondante. En outre, chacun des trois commutateurs de sélection de couleurs est relié en série avec un commutateur d'analyse horizontale respectif 75 dont la grille est reliée à une borne de sortie d'étage correspondant du générateur de signaux d'analyse
horizontale 74.
La figure 5 représente un exemple d'un chronogramme de mémorisation de charges de signal et de l'extraction de signaux de couleur. En premier lieu, il est nécessaire de supprimer rapidement des charges de signal résiduelles dans les éléments de conversion photographique en vue de la réadaptation de l'analyseur d'images en couleurs
21. Dans ce but, le générateur de signaux d'analyse horizon-
tale 74 est analysé à vitesse rapide dans tous ses étages au moment de la présence de signaux de sélection de couleur
dans les lignes de signaux immédiatement après l'applica-
tion simultanée de signaux de fin de mémorisation aux lignes de signaux. A la fin de l'analyse de tous les étages du générateur de signaux d'analyse horizontale 74, le générateur de signaux d'analyse verticale 60 est analysé dans un étage de
façon à extraire des signaux de couleur d'une rangée horizon-
tale d'éléments d'image. De cette manière, lorsque le géné-
rateur de signaux d'analyse verticale 60 est analysé dans tous ses étages, les charges de signal résiduelles sont extraites comme des signaux de couleur inutilisables, qui sont empêchés d'être transférés dans leconvertisseur analogique/numérique 34 par désactivation du commutateur analogique 33. Il en résulte que l'analyseur d'imagE en couleurs 21 est ramené dans sa condition initiale, c'est-à-dire réadaptée. Cette extraction rapide de signaux est effectuée dans un temps
extrêmement court entre les instants t et t.
Après que les éléments de conversion photo-
électrique individuels ont été vidés, l'analyseur d'images en couleurs 21 est exposé à une lumière incidente pendant la période comprise entre les instants t1 et t2 de façon à mémoriser dans les éléments de conversion photo-électrique des charges correspondant à cette lumière incidente. A
l'instant t2, des signaux de fin de mémorisation sont appli-
qués simultanément à toutes les électrodes de décalage 50 par l'intermédiaire des lignes de signaux 54, 54, 55 de façon à transférer les charges de signal se trouvant dans les éléments de conversion phtoélectrique correspondants dans les dispositifs CCD 51 correspondants. Lors de l'extraction des signaux de couleur rouge, un signal de sélection de couleur est appliqué à la ligne de signaux 72 afin d'activer le commutateur de sélection de couleurs69. Comme décrit précédemment, les générateurs de signaux d'analyse verticale et d'analyse horizontale 60, 74 analysent les dispositifs CCD 51 par trois dans les rangées et les colonnes et ainsi ils analysent des rangées horizontales d'éléments d'image par rangées. De cette manière la première rangée d'éléments d'image est analysée. En conséquence, en premier lieu les signaux de couleur rouge sont extraits avec effet d'addition à partir des trois dispositifs CCD 51 placés sur le côté des éléments de conversion photoélectrique pour le rouge dans l'élément d'image se trouvant dans la cellule correspondant à la première rangée et à la première colonne de la matrice d'éléments d'image, par l'intermédiaire des lignes verticales 62c, 63c, 64c qui sont reliées au commutateur de sélection de couleurs 69. Le signal de couleur rouge résultant qui est
obtenu à partir de l'élément d'image est sorti par l'intermé-
diaire de la ligne 76. Ensuite le générateur de signaux d'analyse horizontale 74 analyse alors les lignes verticales reliées à la borne de sortie de second étage F2 afin d'extraire les signaux de couleur rouge des dispositifs CCD 51 se trouvantdans l'élément d'image correspondant à la cellule située dans la première rangée et la seconde colonne de la matrice d'éléments d'image. De la même manière, les signaux de couleur rouge sont extraits de la première rangée d'éléments d'image dans l'ordre correspondant. Le même processus est répété pour chaque rangée d'éléments d'image et ainsi les signaux de couleur rouge résultants situés dans tous les éléments d'image respectifs sont extraits pendant la période comprise entre les instants t2 et t3. Chaque signal de couleur rouge résultant est traité par l'intermédiaire du convertisseur analogique/numérique 34, de la table de transformation logarithmique 35 et de la table de recherche 36 puis il est écrit dans la mémoire à
accès sélectif 38.
De la même manière que ce qui a été décrit pour l'extraction des signaux de-couleur rouge, les signaux de couleur verte et de couleur bleue peuvent être extraits pendant les périodes comprises respectivement entre les
instants t3 et t4, et t4 et t5.
Lorsque les signaux de toutes les couleurs ont été écrits dans la mémoire à accès sélectif 38, une valeur maximale ( le point le plus brillant sur l'original en couleurs) est détecté&afin de déterminer la gamme
dynamique de l'analyseur d'images en couleurs en correspon-
dance à laquelle une des quinze périodes de mémorisation est sélectionnée. Cette sélection de période de mémorisation
est effectuée entre les instants t5 et t6.
Après la sélection de la -période de mémorisa-
tion correspondant à la couleur respective, les éléments de conversion photo-électrique appropriés pour la couleur rouge sont chargés avec des charges de signal pendant la période comprise entre les instants t7 et t8, après avoir été vidés
pendant la période comprise entre les instants t6 et t7.
A l'instant t8, les charges de signal se trouvant dan-s les éléments de conversion photo-électrique appropriés pour la couleur rouge sont transférées dans les dispositifs CCD 51
par application d'un signal de fin de mémorisation aux élec-
trodes de décalage correspondantes par l'intermédiaire des lignes de signaux 53 et ils sont immédiatement extraits de
ceux-ci par éléments d'image.
Pendant l'extraction des signaux de couleur rouge, l'emmagasinage de charges de signaux dans les éléments de conversion photo-électrique 46 appropriés pour la couleur verte est arrêté à l'instant t9 par application d'un signal de fin de mémorisation aux électrodes de décalage par l'intermédiaire de la ligne de signaux 54. Cependant l'extraction des signaux de couleur verte est suspendue jusqu'à l'instant t10 à cause de l'influence de l'extraction
- 16
des signaux de couleur rouge. Entre les instants tlO et t12, les signaux de couleur verte sont extraits. A l'instant tll, on arrête l'emmagasinage de charges électriques dans les éléments de conversion photo-électrique correspondant à la couleur bleue. L'extraction des signaux de couleur bleue est suspendue jusqu'à ce que l'extraction des signaux de couleur verte soit terminée à l'instant t2 et ensuite elle est effectuée pendant la période comprise entre les
instants t12 et t13.
En général, bien que le temps nécessaire pour emmagasiner des charges de signal soit compris entre environ 1 et 500 ns, il est suffisant pour l'extraction
de signaux d'allouer un temps d'environ une ms. En consé-
quence en pratique, l'extraction rapide de signaux de couleurs est arrêtée momentanément. Lorsqu'il est nécessaire de décharger des charges de signal à vitesse rapide, il est prévu une électrode de décalage 80 pour réadaptation ainsi qu'un drain de réadaptation 81 sur le côté des éléments de conversion photo-électrique, par exemple l'élément de conversion photo-électrique 45 correspondant à la couleur bleue, comme indiqué sur la figure 6. Lors de l'application d'un signal de réadaptation à l'électrode de décalage pour réadaptation 80, les charges emmagasinées dans l'élément de conversion photo-électrique sont déchargées dans le drain de réadaptation 81. En conséquence il est possible de réadapter ou de ramener dans la condition initiale les éléments de conversion photo-électrique couleur par couleur dans le cas o des électrodes de décalage pour réadaptation, correspondant à la même couleur que celle des éléments de conversion photo-électrique, sont reliées l'une avec
l'autre. La prévision d'électrodes de décalage pour réadapta-
tion 80 reliées entre elles couleur par couleur permet de régler l'instant d'amorçage de la mémorisation des charges couleur par couleur afin d'éviter des temps d'attente pour l'extraction de signaux de couleurs, ce qui permet ainsi d'éliminer des parasites qui augmenteraient au cours du temps pendant la période d'attente devant s'écouler avant
l'extraction des signaux.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Claims (9)
1. Analyseur d'images en couleurs, caractérisé en ce qu'il comprend: trois types d'éléments de conversion photo-électrique (45, 46, 47) pour convertir photo-électriquement les trois
composantes de couleurs fondamentales de lumière respec-
tivement en charges de signal et pour mémoriser les charges
de signal converties, lesdits éléments de conversion photo-
électrique étant disposés dans--un certain ordre pour former une matrice qui est composée de m rangées et n colonnes ( m et n étant des nombres entiers positifs et au moins l'un d'eux étant égal ou supérieur à trois) pour former des éléments d'image; - des moyens (60, 65, 74, 75) pour analyser lesdits éléments d'image un par un dans l'ordre afin d'extraire lesdites charges de signal mémorisées SoUS forme de signaux de couleurs; des moyens (67, 68, 69, 71, 72, 73) pour spécifier les types d'éléments de conversion photo-électrique qui sont assujettis à ladite extraction de charges de signal; et
- un moyen (76) pour additionner des charges de signal prove-
nant du même type d'éléments de conversion photo-électrique
du même élément d'image lors de l'analyse de celui-ci.
2. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pluralité de dispositifs à couplage de charge CCD (51)
pour mémoriser les charges de signal transférées respecti-
vement à partir desdits éléments de conversion photo-électri-
que, et des électrodes de décalage (50) en nombre correspon-
dant à celui desdits dispositis CCD pour effectuer ledit transfert de charges de signal à la fin de la mémorisation
desdites charges de signal dans lesdits éléments de conver-
sion photo-électrique.
3. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un drain de réadaptation ou retour à l'état initial (81) pour décharger lesdites charges de signal et une pluralité d'électrodes de décalage pour réadaptation (80) de manière à transférer lesdites charges de signal dans ledit drain de
réadaptation à partir des éléments de conversion photo-
électrique respectifs.
4. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites électrodes (50) sont reliées par couleurs à trois lignes de décalage, à raison d'une ligne pour chaque couleur fondamentale, de façon à leur appliquer des tensions à des instants différents.
5. Analyseur d'images en couleurs, caractérisé en ce qu'il comprend: - trois types d'éléments de conversion photo-électrique (45, 46, 47) pour convertir photo-électriquement les trois
composantes de couleurs fondamentales de lumière respecti-
vement en charges de signal et pour mémoriser les charges de signal converties, lesdits éléments de conversion photo-électrique étant disposés dans un certain ordre pour former une matrice qui est composée de m rangées et n colonnes ( m et n étant des nombres entiers positifs et au moins l'un d'eux étant égal ou supérieur à trois) pour former des éléments d'image; - une pluralité de dispositifs à couplage de charge CCD (51), à savoir un dispositif pour chacun desdits éléments de conversion photo-électrique, en vue de mémoriser lesdites charges de signal transférées à partir desdits éléments de conversion photo-électrique; des électrodes de décalage (50) en nombre correspondant à celui des dispositifs CCD, placées entre chaque élément de conversion photoélectrique et un dispositif CCD pour transférer lesdites charges de signal mémorisées dans lesdits éléments de conversion photo-électrique dans les dispositifs CCD correspondants lors de l'application de signaux de fin de mémorisation; - des commutateurs d'extraction de signaux (65) en nombre correspondant à celui des dispositifs CCD pour extraire lesdites charges de signal mémorisées dans les dispositifs CCD; - trois lignes verticales (62a, 62b, 62c), à savoir une pour chaque couleur fondamentale, correspondant à chaque colonne d'éléments Se conversion photo-électrique, chacune desdites lignes verticales étant reliée auxditscommutateurs d'extraction de signaux en relation avec la couleur fonda- mentale correspondante; - un générateur de signaux d'analyse verticale (60) pour activer lesdits commutateurs d'extraction de signaux dans m rangées; - des commutateurs de sélection de couleurs (67, 68, 69) qui sont activés en correspondance à la couleur dont les charges de signal sont sujettes à ladite extraction, chacun desdits commutateurs de sélection de couleurs
étant relié en série avec les lignes verticales correspon-
dant à la même couleur fondamentale ( 62a, 63a, 64a) et reliées entre elles dans n colonnes - une pluralité de commutateurs d'analyse (75), à savoir un
commutateur pour chacune des n colonnes, chaque commuta-
teur étant relié en série avec lesdits commutateurs de sélection de couleurs reliés entre eux dans n colonnes - un générateur de signaux d'analyse horizontale (74) pour activer lesdits commutateurs d'analyse dans l'ordre; et - une ligne de sortie (76) reliant lesdits commutateurs d'analyse en vue d'une addition et d'une extraction de charges de signal correspondant à une couleur spécifiée et mémorisées dans lesdits dispositifs CCD pour chaque élément d'image par activation desdits commutateurs
d'analyse dans l'ordre.
6. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 3, caractérisé en ce que les trois types d'éléments de conversion photo-électrique sont des éléments
de conversion photo-électrique servant à convertir photo-
électriquement la composante de couleur bleue en charges de signal de couleur bleue et à mémoriser lesdites charges de signal de couleur bleue, des éléments de conversion photo-électrique servant à convertir photoélectriquement la composante de couleur verte en charges de signal de couleur verte et à mémoriser lesdites charges de signal de
couleur verte, et des éléments de conversion photo-électri-
que servant à convertir photo-électriquement la composante de couleur rouge en charges de signal de couleur rouge
et à mémoriser lesdites charges de signal de couleur rouge.
7. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits nombres m et n sont tous deux égaux à trois et chaque élément d'image est composé de trois éléments de conversion photoélectrique
pour chaque couleur fondamentale.
8. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites électrodes de décalage sont reliées entre elles par des couleurs de
façon à changer des périodes de mémorisation en correspon-
dance aux couleurs par application de signaux de fin de mémorisation auxdites électrodes de décalage à des instants différents.
9. Analyseur d'images en couleurs selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un drain de réadaptation (81) servant à décharger lesdites charges de signal et une pluralité d'électrodes de décalage pour réadaptation (80) servant à transférer lesdites charges de signal audit drain de réadaptation à partir des
éléments de conversion photo-électrique respectifs.
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Publications (2)
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