CN101875259B

CN101875259B - 用于印刷机的混合在线颜色调节方法

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Publication number: CN101875259B
Application number: CN201010164854.5A
Authority: CN
Inventors: C·贝尔蒂; W·盖斯勒; W·胡贝尔; M·施奈德
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2030-04-19
Also published as: JP2010260350A; DE102010015034B4; US8671838B2; DE102010015034A1; JP5669430B2; CN101875259A; US20100275798A1

Abstract

本发明涉及一种用于在印刷机(5)中通过至少一个第一颜色测量仪器(1)和至少一个第二颜色测量仪器(2)进行颜色调节的方法，其中，第一颜色测量仪器(1)检测承印物(7)上的至少一个第一墨区(m)，第二颜色测量仪器(2)检测至少一个另外的、第二墨区(n)。本发明的特征在于，在第一步骤中计算第一墨区(m)和第二墨区(n)的实际着色的色差(S1)，在第二步骤中计算第一墨区(m)的实际着色与第二墨区(n)的给定着色之间的色差(S2)，在一个另外的步骤(S3)中，所计算的色差(S1，S2)被相加并且被供应给用于第二墨区(n)的颜色调节装置。

Description

用于印刷机的混合在线颜色调节方法

技术领域

本发明涉及一种用于在印刷机中通过至少一个第一颜色测量仪器和至少一个第二颜色测量仪器进行颜色调节的方法，其中，第一颜色测量仪器检测承印物上的至少一个第一墨区，第二颜色测量仪器检测至少一个另外的、第二墨区。

背景技术

为了在印刷机中控制印刷质量，使用颜色测量装置，用所述颜色测量装置至少以一定的时间间隔对生产的承印物色度测量或密度测量。然后将测量结果与印刷原稿的颜色测量值比较，从而可确定印刷原稿的给定着色与生产的承印物的实际着色之间的可能的偏差。基本上存在两种结构类型的、用于控制印刷质量的测量仪器，印刷机中的颜色测量仪器和印刷机外部的颜色测量仪器。印刷机中的颜色测量仪器的大优点是，理论上可检测印刷机中的每个承印物并且从而能可靠地检测与着色的短时和动态偏差。特别是在单张纸胶印机中能够以这种方式和方法控制每个印刷页张上的着色。但是由于高的印刷速度，用目前的颜色测量仪器不能良好地在印刷机中全面测量承印物，因为在此承印物的全面检测太费时间。出于该原因，印刷机中的承印物通常仅仅在一个横向于输送方向安置的印刷控制条上被测量。

在印刷机外部的颜色测量仪器基本上没有所述缺点，因为由原理限制地在此时间扮演不重要的角色。在该仪器中以规则的间隔从印刷机中取出样张并且将该样张放置在所述设置在印刷机外部的颜色测量仪器的测量台上。然后可以在该测量台上毫无问题地全面检测该样张，从而可以在样张的印刷图中检验所有的部位着色是否正确。

在此存在的方案是，在印刷机中安放两个不同的颜色测量仪器，一方面使用在颜色方面精确测量的颜色仪器，用该颜色测量仪器仅仅检测每个承印物上的单个点或区域并且该测量仪器绝大程度上相应于印刷机外部的测量仪器，并且使用一个大面积的、但是在颜色方面非绝对精确地进行测量的颜色测量仪器如RGB摄像机或扫描仪，该RGB摄像机或扫描仪附加地在印刷机中大面积地检测承印物。此类装置由欧洲专利申请EP2033789A2公开。在此，在印刷机中使用一个RGB摄像机和一个光谱测量头，其中，RGB摄像机的大面积检测到的颜色测量值借助于光谱测量头的绝对精确地检测到颜色测量值为了校准的目的进行修正。这种类型的组合颜色测量仪器也可以称为混合在线方案。但是该方案的缺点是，仅仅进行一个校准，该校准此外不在每个测量过程中进行。

发明内容

本发明的任务是，提供一种测量和调节方法，用于在混合在线颜色测量仪器的情况下控制印刷机中的颜色调节装置，该测量和调节方法在测量过程期间也将不同测量原理的优点相互结合。

按照本发明，该任务通过权利要求1解决。本发明的有利构型由从属权利要求和附图中得出。本发明特别是适于使用在单张纸轮转印刷机中，该单张纸轮转印刷机具有一些印刷装置，所述印刷装置具有带结构方式的输墨装置。在这种结构方式中，在横向于页张输送方向的整个页张宽度上设置多个墨区。输墨装置对于每个墨区具有一个可变的墨区开口，用所述墨区开口可以对于相应的墨区改变油墨施加的层厚度。油墨层厚度的变化可以通过所谓的墨区滑移件实现，所述墨区滑移件分别由一个电动机驱动。在这种情况下，对于每个墨区存在一个具有自己的电动机的墨区滑移件，所述电动机又由印刷机的控制计算机控制。在大规格105的单张纸印刷机中，通过这种方式和方法在印刷页张的整个宽度上设置最高32个墨区。相应地，为了控制印刷质量，必须检测每个墨区中的着色。如本文开头已述的那样，点状地在颜色方面精确测量的光谱光度计的大缺点是，其由于印刷机中的高印刷速度在每个页张上仅仅可检测一个测量值。出于该原因，为了检测每个墨区中的至少一个测量点需要一个具有32个光谱光度计的装置。但是此类装置将突破合理的成本框，从而具有一个另外的、组合的颜色测量仪器的混合方案方向的方案更有前途。用RGB摄像机可以至少面状地检测承印物上的较小测量区域。但是RGB摄像机的缺点是，其仅仅能相对精确的在颜色方面进行测量并且不能绝对精确地在颜色方面进行测量。即，RGB摄像机可以在时间上可靠地检测颜色变化，但是不能进行与印刷原稿的绝对色值的可靠比较。但是，特别是在印刷机的装调阶段中重要的是，至少检测一个承印物上的所有墨区，因为在此着色从页张到页张还强烈变化，因此在此用一个光谱测量头对每个页张进行测量是不足够的。当然，本发明也可以在正式印刷中使用。

本发明现在追求的方案是，用在颜色方面进行精确测量的第一颜色测量仪器在每个分色中测量优选在承印物的颜色测量条上的颜色测量区域，而至少在同一分色中由在颜色方面非精确测量的第二颜色测量仪器检测该颜色测量条的第二颜色测量区域，其不必由第一颜色测量仪器检测。第二颜色测量仪器在此优选是RGB摄像机，该RGB摄像机同时检测多个墨区。优选第二颜色测量仪器检测承印物的颜色测量条中的所有墨区。特别是当第二颜色测量仪器检测横向于输送方向安置的印刷控制条的所有墨区时可实现这一点。印刷控制条提供的优点是，不必检测承印物的整个印刷图，而是仅仅检测一个相对窄的、优选安置在承印物前缘或后缘上的条，该条对于每个墨区包含至少一个颜色测量区域。因为所述至少一个第二墨区不被第一颜色测量仪器检测，所以必须提供一种方法，该方法在第一颜色测量仪器的辅助下仍然允许在印刷机的输墨装置中对于所述第二墨区进行精确的颜色调节。

在此，以下面的基本条件为出发点。对于所有的墨区存在一个颜色方面的给定值，该给定值优选是色度给定值。因此，对于仅仅由所述在颜色方面非精确测量的第二颜色测量仪器检测的第二墨区也存在一个色度给定值。此外，第二颜色测量仪器在每个墨区中检测一个颜色方面的实际值，但是该实际值由于第二颜色测量仪器的结构方式而在颜色方面不精确。此外，在由所述在颜色方面精确测量的第一颜色测量仪器检测的第一墨区上检测一个色度实际-颜色测量值。按照本发明，现在在第一方法步骤中计算第一墨区和第二墨区之间的实际着色的色差。将该第一色差存储在印刷机的一个控制计算机中。然后在第二方法步骤中计算第一墨区的实际着色与第二墨区的给定着色之间的色差并且接着将其作为第二色差存储在印刷机的所述控制计算机中。最后，在第三方法步骤中进行第一色差和第二色差的相加并且该得到的色差被利用来在印刷机中对第二墨区进行颜色调节。这意味着，在由所述第一颜色测量仪器检测的第一墨区中可基于色度的颜色测量值直接进行给定值/实际值比较，而对于仅仅由所述第二颜色测量仪器检测的所有其他的墨区利用本发明的方法，以便在第一墨区的色度测量值的辅助下也能使没有被第一颜色测量仪器检测的第二和另外的颜色测量区经受一个尽可能精确的、颜色方面的调节。

在本发明的一个第一构型中提出，所述在第一步骤中计算的色差在所述第二颜色测量仪器的颜色空间中进行计算，所述在第二步骤中计算的色差在所述第一颜色测量仪器的颜色空间中进行计算。在此，第一颜色测量仪器的颜色空间优选是Lab颜色空间，而第二颜色测量仪器的颜色空间是RGB颜色空间。这是因为，优选采用光谱测量头作为精确的第一颜色测量仪器，该光谱测量头使用Lab颜色空间，采用RGB摄像机作为在颜色方面非绝对精确测量的第二颜色测量仪器，该RGB摄像机使用RGB颜色空间。这意味着，在第一方法步骤中，在RGB空间中由第一墨区与第二墨区之间的实际着色来计算色差。相反，第一墨区的实际着色与第二墨区的给定着色之间的所述在第二步骤中计算的色差在LAB空间中被计算。

优选在所述第二方法步骤的计算时采用由色度调节公开的颜色模型。所述颜色模型是现有技术。

此外提出，在装调运行中这样选择第一墨区和第二墨区，使得第二颜色测量仪器的颜色空间中的色差尽可能小，附加地，所述光谱测量的墨区的色度实际值与非光谱测量的墨区的色度给定值之间的色差尽可能大。在这种情况下，人们在Lab颜色空间中的精确的、光谱定义的、色度的侧上运动并且在RGB颜色空间中的RGB侧上的接近被最小化。

第一颜色测量仪器既可以设置在印刷机中又可以设置在印刷机外部。但设置在印刷机外部是优选的。在此，这两个测量仪器可以安置在同一个印刷装置/上光装置中，但是也可以安置在不同的装置中。

附图说明

下面根据多个附图详细描述和解释本发明。附图示出：

图1是单张纸印刷机的示意性侧视图，其具有设置在该印刷机中的光谱测量头和设置在该印刷机中的RGB摄像机，

图2是用于计算仅仅用RGB摄像机测量的墨区中的颜色偏差的三个主要的方法步骤，

图3是标量的计算途径，

图4是矢量的计算途径，

图5是本发明的方法在正式印刷中的应用。

具体实施方式

在图1示意性示出了一个印刷机5，该印刷机具有一些印刷装置3和一个上光装置4。为了更清楚起见示出仅仅一个印刷装置3，但该印刷机5显然通常具有多个用于不同印刷油墨的印刷装置。此外，在最后示出的印刷装置3后面存在一个上光装置4，该上光装置将施加的油墨层涂到在印刷机5中被印刷的承印物7上。这样生产的承印物7然后在印刷机5端部处的收纸器6中被放到一个叠堆上。在该印刷机的最后的印刷装置3中安置一个RGB摄像机2，该RGB摄像机检测至少一个安置在承印物7的页张前缘或/和后缘上的印刷控制条8以检测其中存在的每个墨区m、n。此外，在上光装置4中安置一个光谱测量头1，该光谱测量头仅仅检测每个承印物7上的印刷控制条8中的一个墨区m。这意味着，印刷控制条8中的至少一个墨区m不仅被RGB摄像机2、而且被光谱测量头1检测。

在图2中示出用于印刷控制条8中的一个分色的颜色测量区域的三个必要的方法步骤的基本计算途径。为了完全的颜色调节，该方法必须应用于墨区m、n中的所有分色的颜色测量区域。示例性地在此在一个承印物7上在印刷控制条8中示出不同墨区m、n中的相同分色的两个颜色测量区域。墨区m不仅被光谱测量头1、而且被RGB摄像机2检测，而墨区n仅仅被RGB摄像机2检测。这意味着，对于墨区n仅仅存在相对精确测量的颜色测量值，而对于墨区m存在绝对精确测量的颜色测量值。可以看出，在方法步骤S1中首先在RGB摄像机2的颜色空间中计算光谱测量的墨区m与非光谱测量的墨区n之间的色差ΔFmn。这基于通过摄像机2检测到的、非光谱测量的实际色值实现。然后，在第二方法步骤S2中计算光谱测量的墨区m中的通过光谱测量头1检测到的色度实际值与非光谱测量的墨区n中的色度给定值之间的色差ΔFm，mn。该计算在光谱光度计1的Lab颜色空间中进行。然后，在最后的第三步骤S3中，将两个色差S1和S2相加并且得到非光谱测量的墨区n中的色差ΔFn。对于承印物7上的每个非光谱测量的墨区n都必须执行这些计算步骤。

在大规格页张的情况下，在承印物7上通常存在32个墨区。对于这32个墨区中的每一个在此在印刷控制条8中存在一个或多个颜色测量区域。通过本发明的方法，由光谱测量头1仅仅检测这32个墨区中的一个，而所有32个墨区通过RGB摄像机2检测。于是在这种情况下，对于仅仅由RGB摄像机2检测的31个墨区必须执行本发明的三个方法步骤。这些方法步骤可以在印刷机5的未示出的控制计算机中执行，光谱测量头1和RGB摄像机2都与该控制计算机连接。然后，该控制计算机又基于所述非光谱测量的墨区n的通过这三个方法步骤获得的色差计算用于印刷机5的印刷装置3中的输墨装置的必要调节参数。通过这种方式和方法可以对于所有32个墨区提供闭合的颜色调节回路，其中，这32个墨区中的仅仅一个必须借助于光谱测量头1在颜色方面绝对精确地检测，而其它的31个墨区仅仅通过摄像机2检测。尽管如此，由于本发明的方法步骤也可以在该墨区n中实现在颜色方面绝对精确的颜色调节。由此，可避免对于每个墨区n使用较多、较贵的光谱测量头1。

图2示出所述基本的计算途径。现在还必须说明的是，所述色差ΔF_mn和ΔF_m，mn有多精确地被计算出。图3示例性地对于装调阶段阐明了这一点。色差ΔF_m，mn被以公知的方式借助于颜色模型计算。该颜色模型的细节近年来以关键词“色度（farbmetrisch）调节”和现有技术公开。相应地，对于色差ΔF_mn适用图2中给出的定义方程。

ΔRGB_mn：这是RGB颜色空间中的区m和n的两个实际着色的欧几里德距离。

dF/dE_m:该标量是油墨变化dF与着色变化dE之间的由所述区m的光谱数据计算出的比例。

为此，用所提及的颜色模型光谱地模拟一个确定的层厚度变化（在此1%）并且计算得出的颜色位置与原始的颜色位置之间的欧几里德距离（=dE）。

dE/dRGB_m:这是颜色空间Lab和RGB沿着所选择分色的颜色的着色线的尺度比

。

图3中的计算途径是解决方案的标量的变型方案。由图4给出一种矢量的解决方案。这些方法步骤的区别在于，为了计算ΔF_mn直接利用所谓的敏感度。该敏感度是相应颜色位置上的着色线上的归一化到百分之一层厚度变化的正切。具体地，RGB空间中的敏感度由区m的着色、RGB_m图中明确地这样程度地延长，直到得到的目标颜色位置最佳地靠近（给定）颜色位置RGB_n为止。由目标颜色位置-实际颜色位置与敏感度长度的长度比直接计算色差。该变型方案的优点是，两个区n和m的RGB颜色位置不必处于相同的着色线上，这也考虑了测量误差。如果是这样，则必然存在不可调整的着色差，所述着色差在所述矢量的变型方案中不使颜色调节变差。

在OK-页张之后的正式印刷中，对于所有的区存在RGB给定值。此外，在过程中出现的色距小，因为所述系统、主要是摄像机2连续地测量和调整着色偏差。因此该方法可以对于正式印刷按照图5进行修改。既可以选择标量的也可以选择矢量的变型方案，在这两种变型方案中取消了用于计算ΔF_m，mn的附加步骤。

在上述的所有变型方案中，可使用数据库，该数据库例如可以存储在印刷机5的控制计算机中。于是，一次获得的尺度因子或敏感度可以存储在该数据库中以加速调节过程。由此，可以仅仅基于摄像机数据开始装调过程。当然，优选使用用于由当前运行的印刷过程进行颜色调节的数据。

也可以使用在印刷机5外部的在线光谱光度计，该光谱光度计与摄像机2连接。迄今为止，在技术上实现时描述了一种集成在印刷机5中的光谱光度计1。也可以考虑的是，用不处于印刷机5中的光谱光度计来执行所述方法。

也可以借助于色密度来计算RGB色差。色差ΔF_mn也可以通过色密度来计算。该解决方案虽然不如上面给出的解决方案，但是原则上是可以的。为此，RGB密度表示为：D_RGB=-lg（F/F_PW），F作为与颜色互补的滤光器的色值，F_PW作为用于纸白的dto.。作为例子，F对于颜色青是用于红色滤光器R的摄像机通道。摄像机2的光谱值函数最可能相应于DIN宽带滤光器，因此容易想到的是，以公知的方式校正到该标准化的滤光器标准上。由密度差对色差进行的计算可以以公知的方式进行，要么通过两个密度的百分比要么通过光谱计算的密度敏感度进行。

附图标记表

1 光谱测量头

2 摄像机

3 印刷装置

4 上光装置

5 印刷机

6 收纸器

7 承印物

8 印刷控制条

S1 光谱测量的区与非光谱测量的区之间的色差ΔF_mn

S2 光谱测量的墨区的色度实际值与非光谱测量的墨区的色度给定值之间的色差ΔF_m，mn

S3 非光谱测量的区的色差ΔF_n

m 光谱测量的墨区

n 非光谱测量的墨区

β 光谱

Claims

1.用于在印刷机（5）中通过至少一个第一颜色测量仪器（1）和至少一个第二颜色测量仪器（2）进行颜色调节的方法，其中，第一颜色测量仪器（1）检测承印物（7）上的至少一个第一墨区（m），第二颜色测量仪器（2）检测至少一个另外的第二墨区（n），其特征在于，在第一步骤中计算第一墨区（m）和第二墨区（n）之间的实际着色的色差（S1），在第二步骤中计算第一墨区（m）的实际着色与第二墨区（n）的给定着色之间的色差（S2），在一个另外的步骤（S3）中，所计算的色差（S1，S2）被相加并且被供应给用于第二墨区（n）的颜色调节。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述在第一步骤中计算的色差（S1）在第二颜色测量仪器（2）的颜色空间中被计算，所述在第二步骤中计算的色差（S2）在第一颜色测量仪器（1）的颜色空间中被计算。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述第一颜色测量仪器（1）在颜色方面进行绝对测量。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述第二颜色测量仪器（2）在颜色方面进行非绝对测量。

5.根据权利要求3的方法，其特征在于，所述第一颜色测量仪器（1）具有一个光谱颜色测量仪器。

6.根据权利要求4的方法，其特征在于，所述第二颜色测量仪器（2）是RGB摄像机。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述第二颜色测量仪器（2）设置在印刷机（5）中。

8.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述第一颜色测量仪器（1）设置在印刷机（5）中。

9.根据权利要求7的方法，其特征在于，所述第一颜色测量仪器（1）设置在印刷机（5）外部。

10.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述第一颜色测量仪器（1）的颜色空间是LAB颜色空间，所述第二颜色测量仪器（2）的颜色空间是RGB颜色空间。

11.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述第一和第二墨区（m，n）是在承印物（7）上存在的印刷控制条（8）中的颜色测量区域。

12.根据权利要求1的方法，其特征在于，用于第二墨区（n）的给定着色测量值是色度的颜色测量值。

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，在第二步骤（S2）中借助于一颜色模型计算色差。

14.根据权利要求2的方法，其特征在于，在装调运行中这样选择第一墨区（m）和第二墨区（n），使得第二颜色测量仪器（2）的颜色空间中的色差（ΔF_mn）尽可能小，附加地，第一墨区（m）的实际着色与第二墨区（n）的给定着色之间的色差（ΔF_m，mn）尽可能大。