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传统数码冲印设备的数字化改造

  把普通冲印设备改造成数码冲印设备要解决的问题有:1、把数字影像变成光影像,再把光影像转换成负片影像。2、增加光影像的亮度,达到银盐像纸曝光的要求。3、光影像准确地成像(聚焦)。4、准确掌握曝光时间(电子快门)。

  下面给出以上几个问题的解决办法。

  把数字影像转换成光影像 把数字影像变成光影像,目前很多图像处理软件都能够完成。图l所示的照片经过图像处理软件处理后可变成图2所示的彩色负片影像,就像我们日常看到的照片底片,只不过是电子版的。

  增加光影像的亮度,达到银盐像纸曝光的要求 把数字影像变成光影像是比较简单的,但是把彩色负影像转移到银盐像纸上就是一个大难题了,最早的方法是把像纸直接贴到显示器上去曝光,虽然也能够成像,但是经过显示器玻璃的折射,图像并不清楚。后来人们陆续想了许多办法,包括液晶成像等,直到Taxas的D问世和基于DMD的技术的发展,这个问题才有了比较好的解决方法。

  DLP投影技术是应用了数字微镜晶片(DMD)来做主要关键元件以实现数字光学处理过程。其原理是将光源藉由一个积分器将光均匀化,通过一个三原色的色轮将光分成R、G、B三色,再将色彩由透镜成像在DMD上。以同步讯号的方法,把数字旋转镜片的电讯号转为灰阶,配合R、G、B三种颜色而将色彩表现出来,最后再经过镜头投影成像。示意图如图3所示。

  银盐像纸感光时需要一个很大的光强度,时间单位是秒级,即需要足够的光强度和足够的时间。DMD器件是DLP的基础,一个DMD可被简单描述成为一个半导体光开关,成千上万个微小的方形16μm×16μm的镜片被建造在静态随机存取内存上方的铰链结构上而组成DMD。如一个848×699数字微镜器件,器件中部反射部分包括508 800个细小的可倾斜镜片。

  通过对每一个镜片下的存储单元以二进制平面信号进行电子化寻址,DMD阵列上的每个镜片被以静电方式倾斜为开或关态。镜片可以在1秒内开关1000多次,这一相当快的速度允许数字灰度等级和颜色再现。在这一点上,DLP成为一个简单的光学系统,通过聚光透镜以及颜色滤波系统后,来自投影灯的光线被直接照射在DMD上。当镜片在开的位置上时,它们通过投影透镜将光反射到屏幕上形成一个数字的方形像素投影图像,示意图如图所示。

  三个镜片有效地反射光线来投影一个数字形象。入射光射到三个镜片像素上,两个外面的镜片设置为开,反射光线通过投影镜头后投射在屏幕上。这两个“开”状态的镜片产生方形白色像素图形。中央镜片倾斜到“关”的位置,这一镜片将入射光反射,偏离开投影镜头而射入光吸收器,以致在那个特别的像素上没有光反射上去,形成一个方形的黑色像素图像。同理,剩下的508 797个镜片像素将光线反射到屏幕上或反射一离开镜片,通过使用一个彩色滤光系统以及改变适量的508 800DMD镜片的每个镜片为开态,一个全彩色数字图像被投影到屏幕上。

  通过多种配置,DLP可以满足不同种类的市场需求。DLP的主要优势在于其高超的亮度和对比度,亮度可以在短时间内满足光通量(光强度)的要求,对比度对于冲晒照片更是无比重要,2000:l的对比度使照片有足够的锐度。

  光影像准确地成像(聚焦)专门设计一个可以聚焦的光路很有些困难,但是可以利用正投影机来完成,它们共同的原理是把图像放映在墙上,那么为什么不可以放映在银盐像纸上呢?一是图像太大,二是精度不够。

  先说精度问题,目前较好的正投影机精度为1024×768,很多人觉得这个精度不过瘾,殊不知电脑上显示器显示的图像往往受累于图像质量,1024×768的显示器图像精度只有800×600,再好的显示器也没有用,要想在显示器上看清1024×768的图像,需要20英寸的显示器,在5-10英寸的银盐像纸上区分精度1024 x768和800×600是困难的,这就明确告诉我们,市场上购买的正投影机图像精度完全可以达到银盐像纸的成像精度。

  现在需要解决的是如何把图像变小的问题,大家都知道,望远镜和显微镜的区别在于物镜的焦距,望远镜的焦距长,所以看得远,显微镜的焦距短,所以看得近,所以要把图像变小只要把投影机最前面的镜片改改设计就行了。原理如图所示。

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  但是,改过镜头的正投影机还是不能直接使用,因为正投影机由于用途的关系,有梯形修正,沿镜头放出的图像为梯形图像,所以要把改造好的正投影机放在一个金属盒子里,直接固定在传统冲印机的上面,这时工作才大致完成。

  电子快门的制作最后的任务是制造一个电子快门,根据电脑上图像的密度,专门编辑一个程序,自动或者手动调整曝光时间,用电脑的串口或者并口或USB输出,控制电子快门或机械式快门,经过调校就可以工作了。

  一台普通电脑、一台经过改造的正投影机及其支架(金属盒)、一个电子快门和简单的驱动软件能够执行130万元专业设备的功能,很值得投资吧。

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