DE102010055939A1 - Dyeing a glass or, preferably different optical glasses, comprises carrying out first dyeing, determining color difference from predetermined desired color, providing dyeing model, and performing second dyeing process with determined values - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren und ein System zum Färben von Gläsern.More particularly, the present invention relates to a method and system for coloring glasses.
Herkömmlich werden Gläser, wie z. B. Brillengläser oder andere optische Gläser, oft mittels naßchemischer Diffusionsverfahren unter Verwendung wässriger, Farbstoff enthaltender Tauchbäder gefärbt. Solche Farbbäder werden üblicherweise bei Temperaturen zwischen etwa 80°C und 100°C betrieben. Die Färbung der Gläser wird dadurch erzielt, dass die Brillengläser in das Färbebad getaucht werden und während der Verweilzeit im Färbebad die Farbstoffe in den Kunststoff eindiffundieren.Conventionally, glasses, such as. As spectacle lenses or other optical glasses, often dyed by wet chemical diffusion method using aqueous, dye-containing immersion baths. Such dye baths are usually operated at temperatures between about 80 ° C and 100 ° C. The coloring of the glasses is achieved by immersing the lenses in the dyebath and by diffusing the dyes into the plastic during the residence time in the dyebath.
Insbesondere wenn das Färben in Handarbeit erfolgt, wird das zu färbende Glas von einem erfahrenen Färber für eine bestimmte Zeit in das Färbebad getaucht und sofort nach dem Entnehmen aus dem Färbebad in Augenschein genommen. Ist die gewünschte Farbintensität noch nicht erreicht, erfolgt ein nochmaliges Eintauchen des Glases in das Färbebad. Dies wird gegebenenfalls wiederholt bis die gewünschte Farbintensität des Glases erreicht ist. Um der gewünschten Zielfarbe und -intensität möglichst nahe zu kommen, ist viel Erfahrung nötig. Eine maschinelle Automatisierung dieses Verfahrens ist sehr schwierig, da bei diesen naßchemischen Diffusionsverfahren in der Regel hohe Nichtlinearitäten in der Farbänderung bei wiederholtem Eintauchen in das Färbebad auftreten. Insbesondere wenn die gewünschte Farbintensität um mehr als eine tolerierbare Abweichung überschritten wurde, muss das Glas verworfen werden. Vor allem für Gläser mit hohem Brechungsindex ist es außerdem oft schwierig, bei den verfügbaren Temperaturen von unter 100°C bereits eine ausreichende Diffusion des Farbstoffes in das Glas zu erreichen.In particular, when the dyeing is done by hand, the glass to be dyed is dipped in the dyebath for a certain time by an experienced dyer and inspected immediately after removal from the dyebath. If the desired color intensity has not yet been reached, the glass is again immersed in the dyebath. This is optionally repeated until the desired color intensity of the glass is reached. In order to come as close as possible to the desired target color and intensity, a lot of experience is needed. Automated automation of this process is very difficult, since these wet-chemical diffusion processes usually have high non-linearities in the color change upon repeated immersion in the dyebath. In particular, if the desired color intensity has been exceeded by more than a tolerable deviation, the glass must be discarded. In particular, for glasses with a high refractive index, it is also often difficult to achieve sufficient diffusion of the dye into the glass at the available temperatures of below 100 ° C already.
In einem weiteren bekannten Färbeprozess, dem sogenannten Thermotransferverfahren, werden die Farbstoffe mittels Sublimation auf ein Glas aufgebracht und anschließend in einem Temperschritt (Aufheizen des Glases) in den Kunststoff eindiffundiert. Insbesondere werden die Farbstoffe zunächst auf ein Thermotransferpapier gedruckt. Das bedruckte Papier wird dann insbesondere ohne direkten Kontakt zum Glas über der zu färbenden Glasfläche angebracht. In einer Vakuumkammer wird die Farbe durch Aufheizen des bedruckten Papiers sublimiert. Die derart auf dem Glas abgeschiedene Farbe wird anschließend in einem Temperschritt fixiert, wobei die Farbe in das Glas eindiffundiert. Treten bei dem Färben zu große Abweichungen von den Zielvorgaben auf, muss das Glas verworfen werden.In a further known dyeing process, the so-called thermal transfer process, the dyes are applied to a glass by sublimation and then diffused in an annealing step (heating of the glass) in the plastic. In particular, the dyes are first printed on a thermal transfer paper. The printed paper is then placed in particular without direct contact with the glass over the glass surface to be colored. In a vacuum chamber, the color is sublimated by heating the printed paper. The thus deposited on the glass color is then fixed in an annealing step, wherein the color diffuses into the glass. If too many deviations from the targets occur during dyeing, the glass must be discarded.
Aufgabe der Erfindung ist, die Ausbeute von verwertbaren Gläsern beim Färben zu erhöhen, ohne die Toleranz für Abweichungen von Zielvorgaben der zu erreichenden Glasfärbung anheben zu müssen. Diese Aufgabe wir durch ein Verfahren zum Färben eines Glases bzw. ein Verfahren zum Erstellen eines Nachfärbemodells sowie ein System zum Ermitteln von Prozessparametern und ein Computerprogrammprodukt mit den in den Ansprüchen 1, 10, 14 bzw. 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object of the invention is to increase the yield of usable glasses during dyeing, without having to raise the tolerance for deviations from the target specifications of the glass color to be achieved. This object is achieved by a method for coloring a glass or a method for creating a Nachfärbemodells and a system for determining process parameters and a computer program product having the features specified in the
Somit stellt die Erfindung insbesondere in Verfahren zum Färben eines Glases, insbesondere Brillenglases bereit. Das Verfahren umfasst dabei ein Durchführen eines ersten Färbeprozesses für das Glas. Dieser erste Färbeprozess geht dabei vorzugsweise von einem im Wesentlichen ungefärbten Glas aus und wird mit der Zielsetzung durchgeführt, eine bestimmte Sollfärbung des Glases zu erreichen. Dazu wird der erste Färbeprozess mit entsprechenden Prozessparametern durchgeführt, die vorschriftsgemäß oder erfahrungsgemäß zu der gewünschten Sollfärbung führen sollten.Thus, the invention provides in particular in processes for dyeing a glass, in particular spectacle lens ready. The method comprises performing a first dyeing process for the glass. This first dyeing process is preferably based on a substantially uncolored glass and is carried out with the objective to achieve a certain target color of the glass. For this purpose, the first dyeing process is carried out with corresponding process parameters, which, according to the instructions or experience, should lead to the desired target color.
Aufgrund nicht vollständig beherrschbarer Prozessbedingungen kann es beim ersten Färbeprozess allerdings selbst bei nominell gleichen Prozessparametern zu leicht unterschiedlichen, resultierenden Färbungen des Glases kommen, welche insbesondere mehr oder weniger von der gewünschten Sollfärbung abweichen. Um diese Farbabweichung quantifizieren zu können, umfasst das Verfahren ein Ermitteln der Farbabweichung der nach dem ersten Färbeprozess erreichten Glasfärbung von der gewünschten Sollfärbung in einem bestimmten Farbraum. Der verwendete Farbraum ist dabei durch einen entsprechenden Satz von Farbraum-Parametern aufgespannt, so dass jede mögliche Glasfärbung durch entsprechende Werte der Farbraum-Parameter vorzugsweise eindeutig bestimmt ist. Somit umfasst das Ermitteln der Farbabweichung insbesondere ein Ermitteln von im ersten Färbeprozess erreichten Werten für den Satz von Farbraum-Parametern in dem bestimmten Farbraum. Durch diese Werte der Farbraum-Parameter ist ein Punkt im mehrdimensionalen Farbraum festgelegt, welcher hier veranschaulicht auch als ein „Farbort” bezeichnet wird.Due to process conditions that are not completely controllable, however, even with nominally identical process parameters, slightly different, resulting colorations of the glass may occur during the first dyeing process, which deviate more or less from the desired target coloration in particular. In order to be able to quantify this color deviation, the method comprises determining the color deviation of the glass coloration achieved after the first dyeing process from the desired coloration in a specific color space. The color space used is spanned by a corresponding set of color space parameters, so that each possible glass coloration is preferably uniquely determined by corresponding values of the color space parameters. Thus, determining the color deviation comprises, in particular, determining values achieved in the first coloring process for the set of color space parameters in the specific color space. These values of the color space parameters define a point in the multidimensional color space, which is also referred to here as a "color location".
Besonders bevorzugt umfasst das Ermitteln der im ersten Färbeprozess erreichten Werte für den Satz von Farbraum-Parametern in dem bestimmten Farbraum ein Messen der Transmittivität des Glases für Licht. Insbesondere wird vorzugsweise ein kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Spektrum der Transmittivität des Glases für Licht, insbesondere im sichtbaren Spektralbereich und/oder im UV-A-Bereich und/oder im UV-B-Bereich und/oder im UV-C-Bereich, gemessen. Aus der gemessenen Transmittivität werden dann vorzugsweise die erreichten Werte für den Satz von Farbraum-Parametern in dem bestimmten Farbraum direkt entnommen oder durch Parameteranpassung ermittelt. Beispielsweise könnten zumindest einige der Farbraum-Parameter des bestimmten Farbraums die physiologische Farb- und Transmissionswahrnehmung des menschlichen Auges beschreiben. Diese Parameter werden dann vorzugsweise aus der gemessenen Transmittivität, insbesondere dem gemessenen Transmissionsspektrum, errechnet.Particularly preferably, determining the values achieved in the first staining process for the set of color space parameters in the determined color space comprises measuring the transmittivity of the glass for light. In particular, preferably a continuous or quasi-continuous spectrum of the transmittivity of the glass for light, in particular in the visible spectral range and / or in the UV-A range and / or in the UV-B range and / or in the UV-C range. From the measured transmissivity, the values achieved for the set of color space parameters in the specific color space are then preferably taken directly or determined by parameter adaptation. For example, at least some of the color space parameters of the particular color space could describe the physiological color and transmission perception of the human eye. These parameters are then preferably calculated from the measured transmissivity, in particular the measured transmission spectrum.
Vorzugsweise ist auch die vorgegebene Sollfärbung als Farbort in dem verwendeten Farbraum vorgegeben, d. h. es sind insbesondere Sollwerte für die Farbraum-Parameter vorgegeben. Nun wird vorzugsweise eine Farbabweichung als Abweichungen der erreichten Werte von den Sollwerten der Farbraum-Parameter bestimmt. Vorzugsweise wird dabei ein Farbabweichungsvektor bzw. Farbfehlervektor bestimmt, dessen Komponenten die Differenzen zwischen den Sollwerten bzw. Zielwerten und den tatsächlich erreichten Werten (Ist-Werte) der Farbraum-Parameter darstellen.Preferably, the predetermined desired color is specified as the color location in the color space used, d. H. in particular setpoint values for the color space parameters are specified. Now, a color deviation is preferably determined as deviations of the values achieved from the nominal values of the color space parameters. Preferably, a color deviation vector or color error vector is determined, the components of which represent the differences between the desired values or target values and the actually achieved values (actual values) of the color space parameters.
Insbesondere gehört zu dem verwendeten Farbraum eine Metrik bzw. es wird dem Farbraum eine Metrik zugewiesen, die stets zwei Punkten des Farbraums, also zwei Farborten, einen Abstand zuweist, insbesondere um eine Farbabweichung zu quantifizieren. So wird auf dem Farbraum insbesondere eine Norm festgelegt, die insbesondere die Länge des Farbabweichungsvektors bzw. Farbfehlervektors festlegt. Beispielsweise dient hierzu die Euklidische Norm oder die Maximumsnorm. Die sich aus dieser Metrik bzw. Norm ergebende Länge des Farbabweichungsvektors bzw. Farbfehlervektors bildet somit ein Maß der Farbabweichung (also ein Maß des Farbfehlers).In particular, a metric belongs to the color space used, or a metric is assigned to the color space which always assigns a distance to two points of the color space, that is to say two color locations, in particular in order to quantify a color deviation. In particular, a standard is defined on the color space, which specifies in particular the length of the color deviation vector or color error vector. For example, the Euclidean norm or the maximum norm serves for this purpose. The resulting from this metric or norm length of the color deviation vector or color error vector thus forms a measure of the color deviation (that is, a measure of color error).
Erfindungsgemäß wird für die vorgegebene Sollfärbung ein Nachfärbemodell bereitgestellt, welches ausgehend von der vorgegebenen Sollfärbung Änderungen der Glasfärbung, also der Farbraum-Parameter in dem bestimmten Farbraum in Abhängigkeit von Prozessparametern eines zweiten Färbeprozesses darstellt. Das Nachfärbemodell stellt dabei eine Vorschrift dar, die insbesondere ausgehend von der Sollfärbung jedem Satz von Werten für die Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses eine Änderung der Glasfärbung in Form einer Änderung der Farbraum-Parameter zuordnet. Diese für die gegebene Sollfärbung bereitgestellte Vorschrift hängt zwar von den Prozessparametern des zweiten Färbeprozesses ab, enthält aber vorzugsweise keine (explizite) Abhängigkeit der Farbänderung vom Farbort, welcher als Ausgangspunkt für die Farbänderung dient. Das bereitgestellte Nachfärbemodell beschreibt den verwendeten Farbraum somit in diesem Sinne zumindest lokal, also in der Nähe der bestimmten Sollfärbung, als linear bzw. translationsinvariant. Das Modell stellt damit eine Näherung dahingehend dar, dass das Verhalten des Färbeprozesses zumindest in einem Bereich um die Sollfärbung herum als linear bzw. translationsinvariant beschrieben wird, d. h. der Zusammenhang zwischen den Werten der Prozessparameter und der vom Modell beschriebenen Farbänderung ist unabhängig vom erreichten Farbort als Ausgangspunkt für den Nachfärbeprozess bzw. zweiten Färbeprozess. Auch wenn der beschriebene Zusammenhang idealer Weise eigentlich nur für einen einzigen Ausgangspunkt und dann auch eventuell nur für sehr kleine Farbänderungen exakt gültig ist, macht sich die Erfindung die gute Näherung durch das Färbemodell im gesamten Umfeld um die vorgegebenen Sollfärbung herum zunutze.According to the invention, a replication model is provided for the predetermined desired color, which, starting from the predefined desired color, represents changes in the glass coloration, ie the color space parameters in the specific color space as a function of process parameters of a second dyeing process. The Nachfärbemodell represents a rule that assigns a change in the glass color in the form of a change in the color space parameters in particular from the target color each set of values for the process parameters of the second dyeing process. Although this rule, which is provided for the given target coloration, depends on the process parameters of the second dyeing process, it preferably does not contain any (explicit) dependence of the color change on the color location, which serves as a starting point for the color change. The replenishing model provided thus describes the color space used as linear or translation-invariant in this sense, at least locally, that is to say in the vicinity of the specific desired coloration. The model thus represents an approximation in that the behavior of the dyeing process is described as being linear or translationally invariant, at least in a region around the desired color. H. The relationship between the values of the process parameters and the color change described by the model is a starting point for the re-dyeing process or the second dyeing process, irrespective of the color locus reached. Although the described relationship is ideally valid only for a single starting point and then possibly only for very small color changes, the invention makes good use of the good approximation by the coloring model in the entire environment around the predetermined target color around.
Auf Basis des bereitgestellten Nachfärbemodells werden unter Berücksichtigung der ermittelten Farbabweichung nunmehr Werte der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses derart bestimmt, dass die durch das Nachfärbemodell den zu bestimmenden Werten der Prozessparameter zugeordnete Änderung der Glasfärbung ausgehend von der nach dem ersten Färbeprozess erreichten Glasfärbung eine zumindest teilweise Kompensation der ermittelten Farbabweichung darstellt. Die „zumindest teilweise Kompensation der ermittelten Farbabweichung” ist dabei dahingehend zu verstehen, dass ausgehend von der im ersten Färbeprozess erreichten Glasfärbung eine weitere Änderung der Glasfärbung gemäß der durch das (lineare) Nachfärbemodell bestimmten Änderung zu einer dem Betrag nach geringeren Farbabweichung von der Sollfärbung führt als die ermittelte Farbabweichung nach dem ersten Färbeprozess, wobei der Betrag der Farbabweichung über die dem Farbraum zugeordnete Metrik bzw. Norm definiert ist. Das Bestimmen der Werte der Prozessparameter erfolgt dabei insbesondere computer-gestützt durch ein entsprechendes numerisches Rechenverfahren.Taking into account the determined color deviation, values of the process parameters of the second dyeing process are determined on the basis of the replenishment model provided, such that the change in glass coloration attributable to the values of the process parameters to be determined based on the glass coloration achieved after the first dyeing process at least partially compensates for the color change represents determined color deviation. The "at least partial compensation of the determined color deviation" is understood to mean that, starting from the glass coloration achieved in the first dyeing process, a further change in the glass coloration according to the change determined by the (linear) replenishment model leads to a smaller color deviation than the desired color as the determined color deviation after the first coloring process, the amount of color deviation being defined by the metric or norm associated with the color space. The determination of the values of the process parameters is carried out in particular computer-assisted by a corresponding numerical calculation method.
Besonders bevorzugt wird durch die bestimmten Werte der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses die Farbabweichung im Rahmen einer vorgegebenen Optimierungsgenauigkeit möglichst gut oder sogar vollständig kompensiert, d. h. die durch das Nachfärbemodell den bestimmten Werten der Prozessparameter zugeordnete Änderung der Glasfärbung gleicht die anfängliche Farbabweichung im Rahmen der vorgegebenen Optimierungsgenauigkeit möglichst gut oder sogar vollständig aus. Es können dabei Situationen auftreten, in denen eine vollständige Kompensation der ermittelten Farbabweichung durch einen zweiten Färbeprozess selbst theoretisch nicht möglich ist. Insbesondere wenn bereits zu viel von zumindest einer Farbe auf das Glas übertragen bzw. angewendet wurde, das Glas als insbesondere bereits zu dunkel gefärbt wurde, könnte die Kompensation in Form einer ausreichenden Aufhellung des Glases in einem zweiten Färbeschritt möglicherweise nicht erreichbar sein. In diesem Fall wird insbesondere im Rahmen der vorgegebenen Optimierungsgenauigkeit die bestmögliche Kompensation ermittelt.Particularly preferably, the color deviation is optimally or even completely compensated within the scope of a given optimization accuracy by the determined values of the process parameters of the second dyeing process, ie the change in glass coloration associated with the determined values of the process parameters by the replenishment model is as similar as possible to the initial color deviation within the given optimization accuracy good or even complete. There may be situations in which a complete compensation of the determined color deviation by a second dyeing process itself is theoretically impossible. Especially if already too much of at least one color was transferred to the glass or was applied, the glass was already colored as in particular already too dark, the compensation in the form of a sufficient brightening of the glass in a second dyeing step may not be achievable. In this case, the best possible compensation is determined in particular within the scope of the specified optimization accuracy.
Schließlich wird der zweite Färbeprozesses mit den bestimmten Werten der Prozessparameter durchgeführt. Damit können viele Gläser, welche nach dem ersten Färbeprozess nicht geforderten Toleranzen für die Färbung erreichen im zweiten Färbeprozess sehr zielgenau korrigiert werden. Die Ausbeute von verwertbaren Gläsern wird damit gegenüber herkömmlichen Verfahren zum Färben von Gläsern deutlich erhöht, ohne die Toleranz für Abweichungen von Zielvorgaben der zu erreichenden Glasfärbung anheben zu müssen. Andererseits können bei Beibehaltung der Ausbeute die Qualitätsanforderungen in Bezug auf Farbtoleranz wesentlich erhöht werden.Finally, the second dyeing process is carried out with the determined values of the process parameters. This allows many glasses, which reach not required tolerances for the coloration after the first dyeing process in the second dyeing process can be corrected very accurately. The yield of usable glasses is thus significantly increased over conventional methods for dyeing glasses, without having to raise the tolerance for deviations from targets of the glass to be achieved glass. On the other hand, while maintaining the yield, the quality requirements in terms of color tolerance can be substantially increased.
Vorzugsweise umfasst der erste und/oder zweite Färbeprozess ein Sublimationsverfahren, insbesondere ein Thermotransferverfahren, und/oder ein Sprühverfahren. Vorzugsweise wird zumindest im zweiten Färbeprozess, besonders bevorzugt im ersten und im zweiten Färbeprozess kein Färbe-Tauchbad verwendet. Insbesondere wurde im Rahmen der Erfindung erkannt, dass gerade ein Färben mittels Tauchbäder zu vergleichsweise großen Nichtlinearitäten im Hinblick auf den Zusammenhang zwischen den verwendeten Prozessparametern, wie z. B. der Tauchzeit, der Farbstoffkonzentration, der Anzahl der Färbeschritte (erneute bzw. wiederholte Tauchvorgänge), usw., und der erreichten, effektiven Glasfärbung führt. Insbesondere durch die Nutzung von Sublimationsverfahren (vor allem in Form eines Thermotransferverfahrens) und/oder Sprühverfahren kann die Ausbeute von Gläsern unter Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlich erhöht werden. Bei diesen Verfahren lassen sich die zu erreichenden Färbungen mittels der vorliegenden Erfindung sehr genau und reproduzierbar verwirklichen.The first and / or second dyeing process preferably comprises a sublimation process, in particular a thermal transfer process, and / or a spray process. Preferably, at least in the second dyeing process, more preferably in the first and in the second dyeing process, no dyeing dip is used. In particular, it has been recognized within the scope of the invention that just dyeing by means of immersion baths to comparatively large non-linearities with regard to the relationship between the process parameters used, such. As the dipping time, the dye concentration, the number of dyeing steps (repeated or repeated dipping operations), etc., and the achieved, effective glass coloration leads. In particular, by the use of sublimation (especially in the form of a thermal transfer process) and / or spraying the yield of glasses can be significantly increased using a method according to the invention. In these methods, the dyeings to be achieved by the present invention can be realized very accurately and reproducibly.
Vorzugsweise wird eine Vielzahl von (linearen) Nachfärbemodellen bereitgestellt, von denen jedes einem bestimmten Glasmaterial zugeordnet ist. Diese Nachfärbemodelle werden vorzugsweise in einer Datenbank hinterlegt und je nach Material des zu färbenden Glases automatisch ausgewählt. Damit wird dem Umstand, dass Änderungen der Glasfärbungen in dem bestimmten Farbraum bei gleichen Parametern eines zweiten Färbeprozesses zumindest teilweise vom Material des zu färbenden Brillenglases abhängen können. Damit kann das materialabhängige Färbeverhalten, insbesondere die vom Material abhängige Annahme der Farbe und die vom Material abhängige optische Farbwirkung der verwendeten Farbstoffe sehr genau berücksichtigt werden. In einem weiteren Aspekt wird vorzugsweise eine Vielzahl von (linearen) Nachfärbemodellen bereitgestellt, von denen jedes einer bestimmten Sollfärbung zugeordnet ist. Diese Nachfärbemodelle werden vorzugsweise in einer Datenbank hinterlegt und je nach Sollfärbung des zu färbenden Glases automatisch ausgewählt. Damit können nicht-lineare Zusammenhänge zwischen der Menge der jeweils angewandten Farbe und dessen optischer Wirkung bzw. dessen Einfluss auf zumindest einen Farbraum-Parameter sehr genau berücksichtigt werden.Preferably, a plurality of (linear) resurfacing models are provided, each associated with a particular glass material. These Nachfärbemodelle are preferably stored in a database and automatically selected depending on the material of the glass to be colored. This is the fact that changes in the glass colorations in the particular color space at the same parameters of a second dyeing process may depend at least partially on the material of the lens to be dyed. Thus, the material-dependent dyeing behavior, in particular the material-dependent assumption of the color and the material-dependent optical color effect of the dyes used can be considered very accurately. In a further aspect, preferably a plurality of (linear) replication models are provided, each of which is associated with a particular target coloration. These Nachfärbemodelle are preferably stored in a database and automatically selected depending on the target color of the glass to be dyed. Thus, non-linear relationships between the amount of each applied color and its optical effect or its influence on at least one color space parameter can be considered very accurately.
Vorzugsweise wird als bestimmter Farbraum der CIELAB-Farbraum und/oder der XYZ-Farbmessraum und/oder das YCC-Farbmodell und/oder der RGB-Farbraum und/oder der sRGB-Farbraum und/oder ein anderer linearer Farbraum verwendet.The CIELAB color space and / or the XYZ color measurement space and / or the YCC color model and / or the RGB color space and / or the sRGB color space and / or another linear color space are preferably used as the specific color space.
Vorzugsweise umfassen die Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses eine Vielzahl von Grundfarben-Parametern (vorzugsweise zumindest drei, besonders bevorzugt genau drei Grundfarben-Parameter), von denen jeder eine Farbmenge einer Farbe aus einem Satz von im zweiten Färbeprozess verwendeten bzw. verwendbaren Grundfarben festlegt. Besonders bevorzugt umfassen die Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses außerdem eine Vielzahl von Farbkombinations-Parametern, von denen jeder eine Kombination aus zumindest zwei Grundfarben aus dem Satz von im zweiten Färbeprozess verwendeten bzw. verwendbaren Grundfarben zumindest teilweise festlegt (also quantifiziert). Die einzelnen Prozessparameter sind somit nicht notwendigerweise unabhängig voneinander. Vielmehr hängt in diesem Fall ein Farbkombinations-Parameter insbesondere direkt von zumindest zwei Grundfarben-Parametern ab. So könnte vorzugsweise ein Farbkombinations-Parameter als Produkt oder als Summe zumindest zweier Grundfarben-Parametern vorgesehen werden. Auf diese Weise lässt sich in sehr effizienter Weise mit vergleichsweise geringem Rechenaufwand eine Wechselwirkung verschiedener Grundfarben berücksichtigen. Damit wird selbst bei nur schwer kontrollierbaren Prozessbedingungen eine besonders gute Präzision des Färbeverfahrens in Bezug auf die Anpassung an die Zielvorgaben erreicht.Preferably, the process parameters of the second dyeing process comprise a plurality of primary color parameters (preferably at least three, more preferably exactly three primary color parameters), each of which specifies a color amount of a color from a set of primary colors used in the second dyeing process. The process parameters of the second dyeing process also particularly preferably comprise a multiplicity of color combination parameters, each of which at least partially determines (ie quantifies) a combination of at least two primary colors from the set of primary colors used or used in the second dyeing process. The individual process parameters are thus not necessarily independent of each other. Rather, in this case, a color combination parameter depends in particular directly on at least two primary color parameters. Thus, a color combination parameter could preferably be provided as a product or as a sum of at least two primary color parameters. In this way, an interaction of different primary colors can be considered in a very efficient manner with comparatively low computational effort. Thus, even under difficult to control process conditions, a particularly good precision of the dyeing process in terms of adaptation to the targets is achieved.
Vorzugsweise wird das Nachfärbemodell derart bereitgestellt, dass es Änderungen der Glasfärbung in dem bestimmten Farbraum als Linearkombination der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses darstellt. Insbesondere werden somit die Änderungen der Farbparameter in dem bestimmten Farbraum als Linearkombinationen der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses dargestellt. Die ermöglicht eine besonders schnelle und effiziente computer-gestützte Bestimmung von Werten der Prozessparameter für den zweiten Färbeprozess.Preferably, the reticle model is provided such that it changes the glass coloration in the particular color space as a linear combination of the process parameters of the second dyeing process represents. In particular, the changes in the color parameters in the particular color space are thus represented as linear combinations of the process parameters of the second dyeing process. This enables a particularly fast and efficient computer-aided determination of values of the process parameters for the second dyeing process.
Vorzugsweise werden zum Bestimmen von Werten der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses die Prozessparameter derart nacheinander variiert, dass jeweils zumindest ein Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses zur Verbesserung der zumindest teilweisen Kompensation der ermittelten Farbabweichung variiert wird, während zumindest ein anderer Prozessparameter unverändert bleibt. Insbesondere wird der jeweils zumindest eine Prozessparameter derart variiert, dass dabei der vom Nachfärbemodell prognostizierte Betrag der zu erwartenden Farbabweichung nach dem Nachfärben verringert bzw. minimiert wird. Nachdem im Rahmen der gewählten numerischen Genauigkeit ein Minimum für den Betrag der Farbabweichung gefunden ist, wird der ermittelte Wert für den jeweils zumindest einen Prozessparameter festgehalten und ein anderen, zuvor festgehaltenen bzw. unveränderter Prozessparameter entsprechend variiert, um den Betrag der zu erwartenden Farbabweichung weiter zu verringern bzw. zu minimieren.For determining values of the process parameters of the second dyeing process, the process parameters are preferably varied in succession such that in each case at least one process parameter of the second dyeing process is varied to improve the at least partial compensation of the determined color deviation, while at least one other process parameter remains unchanged. In particular, the respectively at least one process parameter is varied in such a way that the amount of the expected color deviation predicted by the replication model is reduced or minimized after the subsequent coloration. After a minimum for the amount of color deviation has been found within the selected numerical accuracy, the determined value for the respectively at least one process parameter is recorded and another, previously recorded or unchanged process parameter varies accordingly by the amount of the expected color deviation reduce or minimize.
Das Verfahren umfasst also insbesondere einen ersten Minimierungsschritt zum Minimieren des Betrages der zu erwartenden Farbabweichung durch Variieren zumindest eines ersten Prozessparameters, während zumindest ein zweiter, vom ersten unabhängiger Prozessparameter unverändert, also fest bleibt. Der erste Minimierungsschritt umfasst insbesondere ein Bestimmen desjenigen Wertes des ersten Prozessparameters, welcher bei unveränderten Werten der vom ersten Prozessparameter unabhängigen, weiteren Prozessparametern im Rahmen der gewählten numerischen Genauigkeit zu einem Minimum des Betrages der zu erwartenden Farbabweichung führt. Insbesondere wird als zumindest ein erster Prozessparameter ein erster Grundfarbenparameter variiert, während ein zweiter Grundfarbenparameter unverändert bleibt. Gegebenenfalls im Nachfärbemodell berücksichtigte Farbkombinationsparameter werden, soweit sie vom ersten Grundfarbenparameter abhängen, entsprechend mitvariiert.The method thus comprises, in particular, a first minimization step for minimizing the amount of the expected color deviation by varying at least one first process parameter, while at least one second process parameter remaining unchanged from the first independent process parameter remains fixed. The first minimization step comprises in particular a determination of that value of the first process parameter which, given unchanged values of the further process parameters independent of the first process parameter, leads to a minimum of the amount of the expected color deviation within the framework of the selected numerical accuracy. In particular, a first primary color parameter is varied as at least one first process parameter, while a second primary color parameter remains unchanged. If appropriate, color combination parameters taken into account in the replication model are varied accordingly, insofar as they depend on the first basic color parameter.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren anschließend zumindest einen zweiten Minimierungsschritt zum Minimieren des Betrages der zu erwartenden Farbabweichung durch Variieren zumindest eines zweiten, vom ersten unabhängigen Prozessparameters, während der zumindest eine erste Prozessparameter unverändert, also fest bleibt. Der zweite Minimierungsschritt umfasst insbesondere ein Bestimmen desjenigen Wertes des zweiten Prozessparameters, welcher bei unveränderten Werten der vom zweiten Prozessparameter unabhängigen, weiteren Prozessparametern im Rahmen der gewählten numerischen Genauigkeit zu einem Minimum des Betrages der zu erwartenden Farbabweichung führt. Insbesondere wird als zumindest ein zweiter Prozessparameter ein zweiter Grundfarbenparameter variiert, während der erste Grundfarbenparameter unverändert bleibt. Gegebenenfalls im Nachfärbemodell berücksichtigte Farbkombinationsparameter werden, soweit sie vom zweiten Grundfarbenparameter abhängen, entsprechend mitvariiert.The method preferably then comprises at least one second minimization step for minimizing the amount of the expected color deviation by varying at least one second, from the first independent process parameter, while the at least one first process parameter remains unchanged, ie fixed. The second minimization step comprises in particular a determination of that value of the second process parameter which, given unchanged values of the further process parameters independent of the second process parameter, leads to a minimum of the amount of the expected color deviation within the framework of the selected numerical accuracy. In particular, a second primary color parameter is varied as at least one second process parameter, while the first primary color parameter remains unchanged. If appropriate, color combination parameters taken into account in the replication model are varied accordingly, insofar as they depend on the second basic color parameter.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren eine Vielzahl entsprechender Minimierungsschritte für die jeweils unabhängigen Prozessparameter (z. B. Grundfarbenparameter). Besonders bevorzugt werden die Minimierungsschritte iterativ ausgeführt, d. h. die Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses werden vorzugsweise nacheinander iterativ variiert.Preferably, the method comprises a plurality of corresponding minimization steps for the respective independent process parameters (eg basic color parameters). Most preferably, the minimization steps are performed iteratively, i. H. the process parameters of the second dyeing process are preferably iteratively varied successively.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Überprüfen, ob die ermittelte Farbabweichung innerhalb eines Toleranzbereichs liegt, wobei das Bestimmen von Werten der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses und das Durchführen des zweiten Färbeprozesses nur erfolgen, wenn die ermittelte Farbabweichung nicht innerhalb des Toleranzbereichs liegt. Vorzugsweise wird dabei ein Betrag der Farbabweichung bestimmt, wobei der Betrag der ermittelten Farbabweichung insbesondere auf Basis der für den bestimmten Farbraum gewählten Norm (z. B. Euklidische Norm oder Maximumsnorm) ausgewertet wird. Als Toleranzbereich könnte dabei ein Wertebereich des Betrags der Farbabweichung oder Wertebereiche für die Abweichung einzelner Farbraumparameter vorgegeben sein. Vorzugsweise erfolgt das Überprüfen automatisch, insbesondere in einem System, welches ebenfalls von der Erfindung bereitgestellt wird, wie weiter unten noch genauer dargestellt. Dazu wird der Toleranzbereich vorzugsweise in einem Datenspeicher des Systems bereitgestellt bzw. definiert. Das Überprüfen, ob die ermittelte Farbabweichung innerhalb eines Toleranzbereichs liegt, und insbesondere das Bestimmen des Betrages der Farbabweichung wird vorzugsweise von einem Farbauswertemodul des Systems durchgeführt.Preferably, the method comprises checking whether the determined color deviation is within a tolerance range, determining values of the process parameters of the second coloration process and performing the second colorization process only if the determined color deviation is not within the tolerance range. Preferably, an amount of the color deviation is determined, wherein the amount of the determined color deviation is evaluated in particular on the basis of the standard selected for the particular color space (eg Euclidean norm or maximum norm). In this case, a range of values of the amount of color deviation or value ranges for the deviation of individual color space parameters could be specified as the tolerance range. Preferably, the checking is carried out automatically, in particular in a system which is also provided by the invention, as shown in more detail below. For this purpose, the tolerance range is preferably provided or defined in a data memory of the system. Checking whether the detected color deviation is within a tolerance range, and in particular determining the amount of color deviation, is preferably performed by a color evaluation module of the system.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Überprüfen, ob die durch das Nachfärbemodell den bestimmten Werten der Prozessparameter zugeordnete Änderung der Glasfärbung ausgehend von der erreichten Glasfärbung zu einer prognostizierten Farbabweichung führt, die innerhalb eines Toleranzbereichs liegt, wobei das Durchführen des zweiten Färbeprozesses nur erfolgt, wenn die prognostizierte Farbabweichung innerhalb des Toleranzbereichs liegt. Die prognostizierte Farbabweichung entspricht der aufgrund des Nachfärbemodells nach dem zweiten Färbeprozess erwarteten Farbabweichung von der vorgegebenen Sollfärbung. Vorzugsweise wird dabei ein Betrag der prognostizierten Farbabweichung bestimmt, welcher insbesondere auf Basis der für den bestimmten Farbraum gewählten Norm (z. B. Euklidische Norm oder Maximumsnorm) ausgewertet wird. Vorzugsweise erfolgt das Überprüfen automatisch, insbesondere in einem System, welches ebenfalls von der Erfindung bereitgestellt wird, wie weiter unten noch genauer dargestellt. Das Überprüfen, ob die ermittelte Farbabweichung innerhalb eines Toleranzbereichs liegt, und insbesondere das Bestimmen des Betrages der Farbabweichung wird vorzugsweise von einem Parameterauswertemodul des Systems durchgeführt. Falls Überprüfen erfolgt dabei insbesondere, nachdem bereits ein vollständiges Bestimmen der Werte der Prozessparameter erfolgt ist, wenn als insbesondere bereits die bestmögliche Annäherung an die Sollfärbung prognostiziert wurde. Wird dabei keine Färbung erreicht, die als noch tolerierbar anzusehen ist, wird das Glas vorzugsweise verworfen. Insbesondere wird der zweite Färbeprozess gar nicht erst durchgeführt.Preferably, the method comprises checking whether the change in the glass coloration associated with the determined values of the process parameters by the replenishing model, based on the achieved glass coloration, leads to a predicted color deviation which is within a tolerance range Performing the second dyeing process only occurs when the predicted color deviation is within the tolerance range. The predicted color deviation corresponds to the color deviation from the predefined desired coloration which is expected on account of the replication model after the second dyeing process. Preferably, an amount of the predicted color deviation is determined, which is evaluated in particular on the basis of the standard selected for the specific color space (eg Euclidean norm or maximum norm). Preferably, the checking is carried out automatically, in particular in a system which is also provided by the invention, as shown in more detail below. Checking whether the determined color deviation lies within a tolerance range, and in particular determining the amount of color deviation, is preferably carried out by a parameter evaluation module of the system. If checking is carried out in particular after a complete determination of the values of the process parameters has already taken place, if in particular the best possible approximation to the desired color has already been predicted. If no color is achieved, which is still tolerable, the glass is preferably discarded. In particular, the second dyeing process is not performed at all.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines Nachfärbemodells bereit. Dieses Verfahren umfasst ein Fertigen einer Vielzahl von Gläsern, deren Färbung einer gemeinsamen Sollfärbung (Zielfärbung) entspricht, d. h. deren Färbung um nicht mehr als eine vorgegebene Toleranz von Zielwerten für die Parameter eines angewandten Parameterraums abweicht. Die Gläser gleichen einander vorzugsweise in Material, Geometrie, Herstellung und dem Färbeprozess einschließlich einer eventuellen Nachbehandlung. Damit können die Einflüsse nachfolgender Prozessschritte, in denen sich die Gläser zumindest teilweise unterscheiden, besonders gut separiert werden.In another aspect, the invention provides a method for creating a replication model. This method involves preparing a plurality of glasses whose staining corresponds to a common target stain (target staining), d. H. whose color does not differ by more than a specified tolerance of target values for the parameters of an applied parameter space. The glasses are preferably similar in terms of material, geometry, manufacture and the dyeing process, including any post-treatment. Thus, the influences of subsequent process steps in which the glasses differ at least partially, can be separated very well.
Außerdem umfasst das Verfahren ein Anwenden eines zweiten Färbeprozesses (Nachfärbung) auf jedes der Vielzahl von Gläsern mit jeweils einem Referenzwert für eine Vielzahl von Prozessparametern des zweiten Färbeprozesses, wobei sich die Gläser paarweise jeweils im Referenzwert zumindest eines Prozessparameters unterscheiden. Als Referenzwert für jeden der Prozessparameter wird insbesondere eine Farbmenge oder eine Kombination von Farbmengen oder der Wert Null, falls eine Farbe in dem entsprechenden zweiten Färbeprozess nicht verwendet wird, vorgegeben.In addition, the method comprises applying a second dyeing process (subsequent dyeing) to each of the plurality of glasses each having a reference value for a plurality of process parameters of the second dyeing process, wherein the glasses differ in pairs in each case in the reference value of at least one process parameter. In particular, a color amount or a combination of color amounts or the value zero, if a color is not used in the corresponding second dyeing process, is specified as the reference value for each of the process parameters.
Außerdem umfasst das Verfahren ein Ermitteln einer durch den zweiten Färbeprozess bewirkten Änderung der Glasfärbung für jedes der Vielzahl von Gläsern in einem bestimmten Farbraum. Der verwendete Farbraum ist dabei durch einen entsprechenden Satz von Farbraum-Parametern aufgespannt, so dass jede mögliche Glasfärbung durch entsprechende Werte der Farbraum-Parameter vorzugsweise eindeutig bestimmt ist. Somit umfasst das Ermitteln der bewirkten Änderungen der Glasfärbung ein Ermitteln von Änderungen der Werte für den Satz von Farbraum-Parametern in dem bestimmten Farbraum.In addition, the method includes determining a change in glass coloration for each of the plurality of glasses in a particular color space caused by the second coloration process. The color space used is spanned by a corresponding set of color space parameters, so that each possible glass coloration is preferably uniquely determined by corresponding values of the color space parameters. Thus, determining the effected changes in the glass color includes determining changes in the values for the set of color space parameters in the particular color space.
Damit beschreibt das Verfahren eine Zuordnung von Referenzwerten der einzelnen Prozessparameter zu den Änderungen der einzelnen Farbraum-Parameter. Diese Zuordnung liefert damit Koeffizienten des Nachfärbemodells. Insbesondere wird das Nachfärbemodell als Koeffizientensatz erstellt, der die ermittelten Änderungen der Glasfärbung als Linearkombinationen der Referenzwerte der Prozessparameter festlegt. Das heißt, die ermittelten Änderungen der Glasfärbung werden als Linearkombinationen der Referenzwerte der Prozessparameter ausgedrückt, deren Koeffizienten den Koeffizientensatz des Nachfärbemodells bilden. Dabei wird vorzugsweise der Koeffizientensatz des Nachfärbemodells als Modellmatrix dargestellt, während die Vielzahl von Prozessparametern als Koeffizienten eines Prozessvektors und die Farbraum-Parameter als Koeffizienten eines Farbraumvektors dargestellt werden. Insbesondere, wenn der Prozessvektor m Komponenten und der Farbraumvektor n Komponenten enthält, wird die Modellmatrix vorzugsweise als (m×n)-Matrix dargestellt, wobei das Produkt aus der Modellmatrix und dem Prozessvektor zu dem der ermittelten Änderung der Glasfärbung entsprechenden Farbraumvektor führt.Thus, the method describes an assignment of reference values of the individual process parameters to the changes of the individual color space parameters. This assignment thus provides coefficients of the Nachfärbemodells. In particular, the re-staining model is created as a set of coefficients that defines the changes in the glass coloration as linear combinations of the reference values of the process parameters. That is, the detected changes in glass color are expressed as linear combinations of the reference values of the process parameters whose coefficients form the coefficient set of the replicate model. In this case, the coefficient set of the Nachfärbemodells is preferably represented as a model matrix, while the plurality of process parameters are represented as coefficients of a process vector and the color space parameters as coefficients of a color space vector. In particular, if the process vector contains m components and the color space vector contains n components, the model matrix is preferably represented as an (m × n) matrix, the product of the model matrix and the process vector leading to the color space vector corresponding to the determined change in the glass coloration.
Das erfindungsgemäß erstellte Nachfärbemodell wird vorzugsweise als Nachfärbemodell für ein erfindungsgemäßes Färben eines Glases bereitgestellt. Dazu umfasst ein erfindungsgemäßes Färben eines Glases oder vorzugsweise einer Vielzahl von Gläsern insbesondere auch ein zumindest einmaliges erfindungsgemäßes Erstellen eines Nachfärbemodells.The replenishment model produced according to the invention is preferably provided as a staining model for a staining of a glass according to the invention. For this purpose, dyeing a glass or, preferably, a large number of glasses according to the invention also includes, in particular, at least one inventive creation of a replication model.
Vorzugsweise werden für zumindest einige der Gläser im zweiten Färbeprozess einzelne Grundfarben angewandt. So werden vorzugsweise für zumindest zwei Gläser, besonders bevorzugt für drei Gläser verschiedene Grundfarben jeweils in einer Referenzmenge einzeln angewandt, und deren Wirkung bezüglich der Änderung der Glasfärbung ermittelt. Somit umfasst das Anwenden eines zweiten Färbeprozesses vorzugsweise ein Anwenden eines Färbeprozesses mit einer ersten Referenzmenge einer ersten Grundfarbe auf ein erstes Glas; und/oder ein Anwenden eines Färbeprozesses mit einer zweiten Referenzmenge einer zweiten Grundfarbe auf ein zweites Glas; und/oder ein Anwenden eines Färbeprozesses mit einer dritten Referenzmenge einer dritten Grundfarbe auf ein drittes Glas.Preferably, individual primary colors are used for at least some of the glasses in the second dyeing process. Thus, for at least two glasses, particularly preferably for three glasses, different primary colors are preferably used individually in each case in a reference quantity, and their effect with respect to the change in the glass color is determined. Thus, applying a second dyeing process preferably comprises applying a dyeing process to a first reference color of a first base color to a first glass; and / or applying a dyeing process to a second reference amount of a second Base color on a second glass; and / or applying a dyeing process with a third reference amount of a third base color to a third glass.
Besonders bevorzugt werden für zumindest einige der Gläser im zweiten Färbeprozess Kombinationen von zwei oder mehr Grundfarben angewandt. So werden vorzugsweise für zumindest zwei Gläser, besonders bevorzugt für drei Gläser unterschiedliche Kombinationen von Grundfarben jeweils in einer Referenzmenge angewandt, und deren Wirkung bezüglich der Änderung der Glasfärbung ermittelt. Somit umfasst das Anwenden eines zweiten Färbeprozesses vorzugsweise ein Anwenden eines Färbeprozesses mit der ersten Referenzmenge (oder einer ersten Kombinationsreferenzmenge) der ersten Grundfarbe und der zweiten Referenzmenge (oder einer zweiten Kombinationsreferenzmenge) der zweiten Grundfarbe auf ein viertes Glas; und/oder ein Anwenden eines Färbeprozesses mit der ersten Referenzmenge (oder einer ersten Kombinationsreferenzmenge) der ersten Grundfarbe und der dritten Referenzmenge (oder einer dritten Kombinationsreferenzmenge) der dritten Grundfarbe auf ein fünftes Glas; und/oder Anwenden eines Färbeprozesses mit der zweiten Referenzmenge (oder einer zweiten Kombinationsreferenzmenge) der zweiten Grundfarbe und der dritten Referenzmenge (oder einer dritten Kombinationsreferenzmenge) der dritten Grundfarbe auf ein sechstes Glas. Damit können in besonders effizienter Weise Wechselwirkungen mehrerer Farben auf die Färbung des Glases untersucht werden. Soweit die Kombinationen von Grundfarben parallel zu den einzelnen Grundfarben angewandt werden, müssen die Referenzmengen der einzelnen Farben in der Kombination mehrer Farben nicht mit der den angewandten Referenzmengen der entsprechenden Farben bei deren einzelner Anwendung übereinstimmen. Vielmehr könnten bei der Anwendung von Kombinationen mehrer Farben andere bekannte Referenzmengen (Kombinationsreferenzmengen) der jeweiligen Farben verwendet werden.Particularly preferably, combinations of two or more primary colors are used for at least some of the glasses in the second dyeing process. Thus, preferably for at least two glasses, particularly preferably for three glasses, different combinations of primary colors are each used in a reference amount, and their effect with respect to the change in the glass color is determined. Thus, applying a second dyeing process preferably includes applying a dyeing process to the first reference amount (or a first combination reference amount) of the first base color and the second reference amount (or a second combination reference amount) of the second base color to a fourth glass; and / or applying a dyeing process to the first reference amount (or a first combination reference amount) of the first base color and the third reference amount (or a third combination reference amount) of the third base color to a fifth glass; and / or applying a dyeing process to the second reference amount (or a second combination reference amount) of the second base color and the third reference amount (or a third combination reference amount) of the third base color to a sixth glass. Thus, interactions of several colors on the color of the glass can be examined in a particularly efficient manner. As far as the combinations of primary colors are applied in parallel to the individual primary colors, the reference quantities of the individual colors in the combination of several colors do not have to match the applied reference quantities of the corresponding colors in their individual application. Rather, when using combinations of several colors, other known reference quantities (combination reference amounts) of the respective colors could be used.
Vorzugsweise erfolgt der zweite Färbeprozess für zumindest eines der Vielzahl von Gläsern ohne Zugabe von Farbe. Damit kann ermittelt werden, welchen Einfluss weitere Prozessparameter, wie z. B. das Erwärmen (insbesondere Tempern) des Glases zum Fixieren von Farbe auf die Änderung der Glasfärbung hat.The second dyeing process preferably takes place for at least one of the plurality of glasses without the addition of color. This can be used to determine what influence other process parameters, such. B. has the heating (in particular tempering) of the glass for fixing paint on the change of the glass color.
Das Bestimmen der Werte der Prozessparameter erfolgt vorzugsweise computer-gestützt durch ein entsprechendes numerisches Rechenverfahren. Dementsprechend stellt die Erfindung in einem Aspekt ein System zum Ermitteln von Prozessparametern zum Färben eines Glases bereit. Dabei umfasst das System ein Farbauswertemodul zum Ermitteln der Farbabweichung der im ersten Färbeprozess erreichten Glasfärbung von der vorgegebenen Sollfärbung für das Glas in dem bestimmten Farbraum. Außerdem umfasst das System einen Datenspeicher zum Bereitstellen des Nachfärbemodells für die vorgegebene Sollfärbung, welches ausgehend von der vorgegebenen Sollfärbung Änderungen der Glasfärbung in dem bestimmten Farbraum in Abhängigkeit von Prozessparametern des zweiten Färbeprozesses darstellt.The determination of the values of the process parameters is preferably computer-assisted by a corresponding numerical calculation method. Accordingly, in one aspect, the invention provides a system for determining process parameters for coloring a glass. The system comprises a color evaluation module for determining the color deviation of the glass coloration achieved in the first dyeing process from the predetermined desired coloration for the glass in the specific color space. In addition, the system comprises a data memory for providing the Nachfärbemodells for the predetermined target color, which represents, starting from the predetermined target color changes in the glass coloration in the particular color space as a function of process parameters of the second dyeing process.
Außerdem umfasst das System ein Parameterauswertemodul (insbesondere als Numerikmodul eines Computersystems) zum Bestimmen von Werten der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses derart, dass die durch das Nachfärbemodell den zu bestimmenden Werten der Prozessparameter zugeordnete Änderung der Glasfärbung ausgehend von der erreichten Glasfärbung eine zumindest teilweise Kompensation der ermittelten Farbabweichung darstellt. Außerdem umfasst das System ein Datenausgabemodul zum Ausgeben der bestimmten Werte der Prozessparameter. Dabei umfasst das Datenausgabemodul vorzugsweise eine grafische Ausgabeschnittstelle, um einem Benutzer die bestimmten Werte der Prozessparameter auszugeben, und/oder eine Steuerschnittstelle, um die bestimmten Werte der Prozessparameter direkt an ein Färbemodul zur Steuerung des zweiten Färbeprozesses zu übermitteln.In addition, the system comprises a parameter evaluation module (in particular as a numerical module of a computer system) for determining values of the process parameters of the second dyeing process such that the change in glass coloration associated with the values of the process parameters to be determined by the replenishment model results in at least partial compensation of the determined glass coloration Represents color deviation. In addition, the system includes a data output module for outputting the determined values of the process parameters. The data output module preferably comprises a graphical output interface for outputting to a user the determined values of the process parameters, and / or a control interface for transmitting the determined values of the process parameters directly to a staining module for controlling the second staining process.
Vorzugsweise umfasst das System dabei auch das Färbemodul, welches ausgelegt ist, den zweiten Färbeprozess gemäß den bestimmten Werten der Prozessparameter automatisch durchzuführen. Vorzugsweise umfasst das Farbauswertemodul ein Transmissionsspektrometer zum Ermitteln der im ersten Färbeprozess erreichten Glasfärbung.In this case, the system preferably also includes the staining module, which is designed to automatically perform the second staining process in accordance with the determined values of the process parameters. The color evaluation module preferably comprises a transmission spectrometer for determining the glass coloration achieved in the first dyeing process.
Neben entsprechenden Verfahren zum Färben eines Glases unter Einbeziehung einer oder mehrerer der als funktionale Abläufe in den erfindungsgemäßen Systemen implementierten entsprechenden Verfahrensschritten bietet die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt, insbesondere in Form eines Speichermediums oder einer Signalfolge, umfassend computerlesbare Anweisungen, welche, wenn geladen in einen Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, bewirken, dass der Computer ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform durchführt. Somit bietet die Erfindung insbesondere ein Computerprogrammprodukt, umfassend Programmcode, der wenn geladen und ausgeführt von einem Computersystem, dieses veranlasst, ein Verfahren zum Ermitteln von Prozessparametern zum Färben eines Glases auszuführen, mit den Schritten:
- – Ermitteln einer Farbabweichung einer in einem ersten Färbeprozess erreichten Glasfärbung von einer vorgegebenen Sollfärbung für das Glas in einem bestimmten Farbraum;
- – Bereitstellen eines Nachfärbemodells für die vorgegebene Sollfärbung, welches ausgehend von der vorgegebenen Sollfärbung Änderungen der Glasfärbung in dem bestimmten Farbraum in Abhängigkeit von Prozessparametern eines zweiten Färbeprozesses darstellt;
- – Bestimmen von Werten der Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses derart, dass die durch das Nachfärbemodell den zu bestimmenden Werten der Prozessparameter zugeordnete Änderung der Glasfärbung ausgehend von der erreichten Glasfärbung eine zumindest teilweise Kompensation der ermittelten Farbabweichung darstellt; und
- – Ausgeben der bestimmten Werte der Prozessparameter.
- Determining a color deviation of a glass coloration achieved in a first dyeing process from a predetermined target color for the glass in a specific color space;
- - Providing a Nachfärbemodells for the predetermined target color, which represents, starting from the predetermined target color changes in the glass coloration in the particular color space as a function of process parameters of a second dyeing process;
- Determining values of the process parameters of the second dyeing process in such a way that the change in the glass coloration associated with the values of the process parameters to be determined, based on the achieved glass coloration, represents an at least partial compensation of the determined color deviation; and
- - Output of the determined values of the process parameters.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand begleitender Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Dabei zeigt:The invention will be described by way of example with reference to accompanying drawings of preferred embodiments. Showing:
Der in
Wird nun ein Glas in einem ersten Färbeprozess mit den Zielvorgaben zur Erreichung der Sollfärbung
Im Folgenden wird eine bevorzugte Erstellung eines entsprechenden, insbesondere linearen Nachfärbemodells beispielhaft beschrieben. Für die Modellerstellung wird eine Versuchsreihe erstellt, die systematisch Stützstellen verwendet, für die die Wirkung auf bereit gefärbte Gläser ermittelt wird. Dazu wird zunächst eine Vielzahl von im Wesentlichen gleichen Gläsern bereitgestellt, welche die Sollfärbung
Tab. 1 stellt einen Versuchsplan dar, gemäß dem in dem hier beschriebenen Beispiels die acht Gläser den zweiten Färbeprozess unterzogen werden sollen. Die drei linken Spalten zeigen dabei einige der gewählten Prozessparameter des zweiten Färbeprozesses. Insbesondere werden hier als Parameter für den zweiten Färbeprozess Referenzmengen dreier Grundfarben angegeben. So wird für das erste Glas der zweite Färbeprozess ohne Farbzugabe durchgeführt, d. h. das Glas wird dem gesamten zweiten Färbeprozess, inklusive beispielsweise eventueller Temper- und/oder Reinigungsschritte, unterzogen ohne allerdings weitere Farbe auf das Glas abzuscheiden.Table 1 presents a design according to which, in the example described here, the eight glasses are to be subjected to the second dyeing process. The three left columns show some of the selected process parameters of the second dyeing process. In particular, reference quantities of three primary colors are specified here as parameters for the second dyeing process. Thus, for the first glass, the second dyeing process is carried out without color addition, i. H. The glass is subjected to the entire second dyeing process, including, for example, any tempering and / or cleaning steps, without, however, depositing any further color on the glass.
Das zweite Glas wir dem zweiten Färbeprozess unterzogen, wobei die Referenzmenge „100” einer ersten Grundfarbe („Farbe 1”, z. B. Rot) auf das Glas abgeschieden wird. Für das dritte und vierte Glas erfolgt dies in analoger Weise für eine zweite Grundfarbe („Farbe 2”, z. B. Gelb) bzw. eine dritte Grundfarbe („Farbe 3”, z. B. Blau). Für das fünfte bis siebte Glas werden jeweils Kombinationen zweier Grundfarben angewandt und für das achte Glas wird eine Kombination aller drei Grundfarben angewandt.The second glass is subjected to the second dyeing process, whereby the reference amount "100" of a first base color ("Color 1", eg red) is deposited on the glass. For the third and fourth glass, this is done analogously for a second base color ("
Anschließend wird die resultierende Glasfärbung aller acht Gläser ermittelt. Insbesondere werden die Gläser nochmals spektroskopisch vermessen, um die resultierenden Farbraumparameter zu ermitteln. Daraus wird die durch den zweiten Färbeprozess bewirkte Änderung der Glasfärbung für jedes der Vielzahl von Gläsern in dem bestimmten Farbraum ermittelt. Insbesondere wird die Änderung der Farbraumparameter als Differenz zwischen den entsprechenden Werten nach und vor dem zweiten Färbeprozess ermittelt. Eine Auswertung erfolgt vorzugsweise über ein Schema der statistischen Versuchsplanung: etwa für Standardpläne, Mischungspläne Box-Behnken-Pläne oder Screening Pläne.
Tab. 2 stellt ein Beispiel der ermittelten, durch den zweiten Färbeprozess bewirkten Änderungen der Glasfärbung für eine Vielzahl von Gläsern dar. Insbesondere sind ermittelte Änderungen der Farbraumparameter für die ersten vier Gläser dargestellt, für welche der zweite Färbeprozess ohne („Referenz”) bzw. mit den drei Grundfarben („Farbe 1”, „Farbe 2”, „Farbe 3”) einzeln durchgeführt wurde. Die Kombinationen mehrerer Farben werden in dem hier dargestellten Beispiel eines bereitzustellen Nachfärbemodells nicht berücksichtigt.Tab. 2 represents an example of the determined changes in the glass coloration for a plurality of glasses caused by the second dyeing process. In particular, determined changes of the color space parameters for the first four glasses are shown, for which the second dyeing process without ("reference") or with the three primary colors ("Color 1", "
Damit beschreibt das Verfahren eine Zuordnung von Referenzmengen der einzelnen Farben bzw. Farbkombinationen zu den Änderungen der einzelnen Farbraum-Parameter. Diese Zuordnung liefert damit Koeffizienten des Nachfärbemodells. Insbesondere wird das Nachfärbemodell als Koeffizientensatz erstellt, der die ermittelten Änderungen der Glasfärbung als Linearkombinationen der Referenzwerte der Prozessparameter, also der Referenzmengen der Grundfarben bzw. Farbkombinationen festlegt. Das heißt, die ermittelten Änderungen der Glasfärbung werden als Linearkombinationen der Referenzwerte der Prozessparameter ausgedrückt, deren Koeffizienten den Koeffizientensatz des Nachfärbemodells bilden. Dabei wird vorzugsweise der Koeffizientensatz des Nachfärbemodells als Modellmatrix M dargestellt, während die Vielzahl von Prozessparametern als Koeffizienten eines Prozessvektors, insbesondere eines Farbvektors und die Farbraum-Parameter als Koeffizienten eines Farbraumvektors dargestellt werden, welche die Farbänderung im zweiten Färbeprozess bezeichnen. Dabei bezeichnen die einzelnen Komponenten „Farbe 1”, „Farbe 2” und „Farbe 3” des Prozessvektors Farbmengen der Einzelfarben (Grundfarben), während die Komponenten „Farbe 1&2”, „Farbe 2&3” und „Farbe 1&3” vorzugsweise gemäß Tab. 2 Produkte der Farbmengen der Grundfarben bezeichnen. Das lineare Färbemodell wird damit durch die Gleichung
Vorzugsweise wird nun dieses Nachfärbemodell verwendete, um für eine Vielzahl von zu färbenden Gläsern, deren Glasfärbung nach einem ersten Färbeprozess nicht innerhalb des Toleranzbereichs liegt, die erforderlichen Prozessparameter für einen zweiten Färbeprozess zu ermitteln, um die Farbabweichung zumindest teilweise zu kompensieren und die endgültige Färbung der Gläser damit in den Toleranzbereich zu bringen.Preferably, this Nachfärbemodell is now used to determine the required process parameters for a second dyeing process for a variety of glasses to be dyed, the glass coloration after a first dyeing process is not within the tolerance range, the color deviation At least partially compensate and bring the final coloration of the glasses so in the tolerance range.
Nachdem also beispielsweise die Farbabweichung des Glases mit der erreichten Glasfärbung
Wie in
Diese Vorgehensweise wird insbesondere gewählt, wenn der Farbort vor dem Nachfärbeprozess außerhalb der Toleranzen lag und durch den Nachfärbeprozess eine Lage der Glasfärbung innerhalb der Toleranzen erreichbar ist.This procedure is chosen in particular if the color location was outside the tolerances before the subsequent dyeing process and a position of the glass color within the tolerances can be achieved by the subsequent dyeing process.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Sollfärbungtarget coloring
- 1212
- Toleranzbereichtolerance
- 1414
- erreichte Glasfärbungreached glass color
- 1616
- Farbmodellcolor model
- 1818
- FarbabweichungsvektorColor deviation vector
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |