DE19507665A1 - Verfahren zur Kalibrierung und Kontrolle einer Belichtung und Belichtungs-Kontrollstreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung und Kontrolle der Belichtung eines Auf­ zeichnungsmaterials, insbesondere einer Druckplatte, mit einem elektronischen Aufzeichnungsgerät sowie einen Belichtungs-Kontrollstreifen auch mit Prozeßkon­ trollstreifen bezeichnet.

Bei einem elektronischen Aufzeichnungsgerät, auch Belichter oder Recorder ge­ nannt, zur Belichtung von gerasterten Aufzeichnungsmaterialien werden die Bild­ signalwerte, welche die aufzuzeichnenden Grauwerte repräsentieren, einem Rastergenerator zugeführt, in dem die Bildsignalwerte nach einer Raster-Funktion in entsprechende Steuersignalwerte für einen in einer Belichtungseinheit des Recorders erzeugten Belichtungsstrahl umgewandelt werden. Während einer Relativbewegung zwischen dem Belichtungsstrahl und dem Aufzeichnungsmaterial erfolgt die pixel- und zeilenweise Belichtung des Aufzeichnungsmaterials, indem die Steuersignalwerte den Belichtungsstrahl ein- und ausschalten und damit be­ stimmen, welche Pixel als Teile der Rasterpunkte auf dem Aufzeichnungsmaterial belichtet oder nicht belichtet werden. Die Raster-Funktion legt dabei die Größe der Rasterpunkte in Abhängigkeit von den aufzuzeichnenden Grauwerten fest. Der Belichtungsstrahl ist beispielsweise ein Laserstrahl, der mittels eines durch die Steuersignalwerte beaufschlagten Modulators ein- und ausgeschaltet wird.

Bei der Aufzeichnung weichen die auf dem Aufzeichnungsmaterial erzeugten realen Rasterpunktgrößen bzw. realen Grauwerte von den gewünschten, nomi­ nellen Grauwerten ab, da jedes Pixel und damit jeder Rasterpunkt mehr oder weniger vergrößert aufgezeichnet wird. Ursache für die Vergrößerung der Pixel ist ein Lichthof, der sich um jedes Pixel bildet und der von der Intensität des Be­ lichtungsstrahls abhängig ist. Die Differenzen zwischen den real erzeugten Grauwerten und den nominellen Grauwerten bezogen auf die nominellen Grau­ werte werden als Schwärzungszuwächse bezeichnet.

Da Schwärzungszuwächse zu störenden Tonwertänderungen der Reproduktion gegenüber dem Original führen, werden die Schwärzungszuwächse in der Praxis kompensiert, indem in einer Kalibrier-Phase eine Korrektur-Kurve, auch Transfer-Kur­ ve genannt, ermittelt wird und indem während der Belichtung die Bildsignalwer­ te, welche die nominellen Grauwerte repräsentieren, nach der Korrektur-Kurve derart korrigiert werden, daß die real aufgezeichneten Grauwerte den nominellen Grauwerten entsprechen.

Die herkömmliche Herstellung von Druckplatten erfolgt in zwei Teilprozessen. In einem ersten Teilprozeß wird mittels eines Recorders ein Film belichtet und ent­ wickelt. In einem zweiten Teilprozeß wird dann der Film auf eine Druckplatte ko­ piert und diese ebenfalls entwickelt. In diesem Fall sind zwei Teilprozesse zu kali­ brieren, nämlich die Belichtung und Entwicklung des Filmes und die Belichtung und Entwicklung der Druckplatte.

Die Einstellung und Kontrolle der optimalen Systemparameter erfolgt beim ersten Teilprozeß, der Film-Herstellung, im allgemeinen mit Hilfe von präzis belichteten, gestuften Normgraukeilen und über die Messung der Volltondichte. Eine ständige Überwachung der Prozeßstabilität ist mit diesem Mittel in der Praxis zu aufwendig. Die Einhaltung eines stabilen Arbeitsprozesses erfolgt aus diesem Grunde bisher indirekt durch Kontrolle und Regelung geeigneter Parameter wie der Intensität des Belichtungsstrahles im Recorder, der Entwicklungstemperatur in der Entwicklungs­ station oder der Regenerierraten.

Für die Optimierung des zweiten Teilprozesses, der Druckplatten-Herstellung, wird üblicherweise das Mikrolinien-Verfahren mit Hilfe von FOGRA-Präzisionsmeßstrei­ fen verwendet (FOGRA = Deutsche Forschungsgesellschaft für Druck- und Repro­ duktionstechnik e.V.). Dieses Verfahren wird beispielsweise in dem "fogra praxis report" Nr. 34, 1990, Fogra-PMS-I und UGRA-Offset-Testkeil 1982, beschrieben. Auch bei diesem Kontrollverfahren ist eine ständige Prozeßüberwachung relativ aufwendig. Die Ermittlung und Kontrolle der erforderlichen Taktzahlen der Flutbe­ lichtung erfolgt daher in größeren zeitlichen Abständen meistens in Verbindung mit neuen Materialchargen.

In der Reproduktionstechnik besteht heutzutage die Tendenz, die Druckplatten nicht über das Zwischenmedium Film herzustellen, sondern direkt in einem Recor­ der zu belichten (Computer-to-Plate). Da die bekannten Kalibrier- und Kontrollver­ fahren auf dem Zwischenmedium Film basieren, sind sie bei der direkten Belich­ tung von Druckplatten nicht anwendbar. Zusätzlich weisen die bekannten Kalibrier- und Kontrollverfahren den Nachteil auf, daß sie meßtechnische Hilfsmittel benöti­ gen und praktisch keine einfache kontinuierliche Prozeßüberwachung erlauben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannten Kalibrier- und Kontrollmittel derart zu verbessern, daß sie auch bei der Direktbelichtung von Druckplatten anwendbar sind und dabei eine hochwertige Qualitätsüberwachung ermöglichen.

Kerngedanke der Erfindung ist ein Kalibrier- und Kontrollverfahren für die Direkt­ belichtung von Druckplatten, bei dem die druckwirksame Fläche des einzelnen Pixels, das Grundbestandteil jedes Rasterpunktes ist, auf einen Nominalwert fest­ gelegt und bei jeder belichteten Druckplatte überwacht wird. Dazu wird ein Belich­ tungs-Kontrollstreifen oder Prozeß-Kontrollstreifen verwendet, auf dem mindestens ein weitgehend prozeßunabhängiger Tonwertkeil als Referenzkeil und mindestens ein stark prozeßsensibler Streifen mit homogenen Tonwerten angeordnet sind. Der Tonwertkeil weist ein grobes Linienraster in unterschiedlichen Tonwertstufen auf. Der Streifen gleichmäßigen Tonwertes besteht aus einem sehr feinen Raster mit beispielsweise 2×2 belichteten Pixeln innerhalb einer aus 3×3 Pixeln bestehen­ den Rasterzelle. Ein solcher Belichtungs-Kontrollstreifen wird jeweils außerhalb des für die zu belichtende Information vorgesehenen Druckplattenbereiches auf die Druckplatte belichtet. Die Druckplatte kann beispielsweise eine CTX-Druckplatte der Firma Polychrome sein.

In einer Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau des erfindungsgemäßen Belichtungs-Kon­ trollstreifens mit beispielsweise 1000 L/cm dargestellt, der mit 300 dpi gedruckt ist. Der Belichtungs-Kontrollstreifen zeigt den Tonwertkeil (1) als Linienraster und den gerasterten Streifen (2) gleichen Tonwertes. Da die Wiedergabe des realen opti­ schen Eindruckes aus drucktechnischen Gründen nicht möglich ist, wird der reale optische Eindruck in der Fig. 2 mittels eines Contone-Druckes des Belichtungs-Kon­ trollstreifens simuliert.

In dem Tonwertkeil (1) des Belichtungs-Kontrollstreifens führen Änderungen der prozeßabhängigen Durchmesser der belichteten Pixel nur in einer Dimension an den Rändern des Linienblockes zu geringfügigen Tonwertänderungen. In dem ge­ rasterten Streifen (2) des Belichtungs-Kontrollstreifens hat eine prozeßabhängige Änderung der Pixeldurchmesser einen vergleichbar hohen prozentualen Anteil an der Fläche einer Rasterzelle, so daß eine prozeßabhängige Änderung der Pixel­ durchmesser zu einer starken Tonwertänderung führt. Ein definierter Pixeldurch­ messer hat einen entsprechenden Tonwert zur Folge, welcher mit einem Feld des passend gestuften Tonwertkeiles (1) übereinstimmt. Diese Übereinstimmung re­ präsentiert die Nennbedingungen des Belichtungsprozesses. Dieser Bereich signa­ lisiert die richtige Belichtung der Druckplatte und ist auf dem Belichtungs-Kontroll­ streifen mit "richtig" bezeichnet.

Ändert sich der Belichtungsprozeß, so ändert sich der Pixeldurchmesser und damit der Tonwert des gerasterten Streifens (2) des Belichtungs-Kontrollstreifens, während die Tonwerte des Tonwertkeiles (1) des Belichtungs-Kontrollstreifens praktisch stabil bleiben. Bei Änderung des Belichtungsprozesses erfolgt die Über­ einstimmung der Tonwerte des Tonwertkeiles (1) und des gerasterten Streifens (2) an einer anderen Stelle des Belichtungs-Kontrollstreifens. Auf diese Weise erhält man in vorteilhafter Weise anhand des Belichtungs-Kontrollstreifens eine ortsab­ hängige Aussage darüber, ob die Druckplatte überbelichtet oder unterbelichtet ist. Diese Bereiche sind auf dem Belichtungs-Kontrollstreifen mit "zu wenig" bzw. durch "zu viel" bezeichnet.

Wird dieses Kontrollverfahren bei der primären Arbeitspunktfestlegung, d. h. bei der Prozeßkalibrierung benutzt, so liefert der visuelle Tonwertvergleich in vorteilhafter Weise eine kontinuierliche Aussage über die Prozeßstabilität. Der Abstand zwi­ schen der "Grobheit" des Linienrasters des Tonwertkeiles (1) und der "Feinheit" des Punktrasters des Streifens (2) bestimmt dabei die Sensibilität des Kontroll­ verfahrens.

Die Struktur des Linienrasters des Tonwertkeiles (1) ist durch das Auflösungsver­ mögen des menschlichen Auges begrenzt und sollte derart gewählt werden, daß die integrierende Wirkung bezüglich eines homogenen Eindrucks nicht verloren geht. Ein günstiger Wert für die Abstände des Linienrasters liegt im Bereich des 10- bis 16fachen Wertes des Durchmessers des Nennpixels (Adressierung bei der Rasterpunktgenerierung).

Die Struktur des Punktrasters (Zellengröße, Punktgröße, Punktform) des Streifens (2) wird durch die Auflösung der Druckplatte begrenzt, und ist somit vom Plattentyp und zusätzlich auch von der Adressierung abhängig. Praktische Werte sind das 3- bis 5fache der Adressierung für die Seitengröße einer quadratischen Raster­ zelle.

Das erfindungsgemäße Kalibrier- und Kontrollverfahren mit Hilfe des Belichtungs-Kon­ trollstreifens ermöglicht eine hochsensible Qualitätsbewertung des Gesamtpro­ zesses der Direktbelichtung von Druckplatten. Die hohe Sensibilität stellt insbe­ sondere die erhöhten Qualitätsanforderungen sicher, die bei der Belichtung von frequenzmodulierten Rastern bestehen.

Claims (12)

1. Prozeßkontrollstreifen mit Signalelementen zur visuellen Kontrolle der Belichtung eines Aufzeichnungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein sich in Richtung der größeren Ausdehnung des Prozeßkontrollstreifens erstreckender erster Streifen (1) grobe Signalelemente aufweist, deren Größen bei Belichtungsänderungen im wesentlichen konstant sind,
• - die groben Signalelemente im ersten Streifen (1) derart angeordnet sind, daß sie in Streifenrichtung im wesentlichen belichtungsunabhängige, ge­ stufte Referenztonwerte repräsentieren,
• - ein parallel zum ersten Streifen (1) verlaufender zweiter Streifen (2) feine Signalelemente aufweist, deren Größen sich bei Belichtungsänderung stark ändern und
• - die feinen Signalelemente im zweiten Streifen (2) derart angeordnet sind, daß sie einen belichtungsabhängigen, gleichmäßigen Tonwert repräsen­ tieren.

2. Prozeßkontrollstreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalelemente im ersten Streifen (1) als Linienraster ausgebildet sind.

3. Prozeßkontrollstreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalelemente im zweiten Streifen (2) als Rasterpunkte ausgebildet sind und einen gleichmäßigen, fein gerasterten Tonwert repräsentieren.

4. Prozeßkontrollstreifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien des Linienrasters senkrecht zur Streifenrichtung orientiert sind.

5. Prozeßkontrollstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Linien des Linienrasters und die Rasterpunkte aus aufge­ zeichneten Pixeln zusammengesetzt sind.

6. Prozeßkontrollstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - der erste Streifen (1) in in Streifenrichtung nebeneinander liegende Felder unterteilt ist, wobei jedes Feld einen gestuften Referenztonwert repräsen­ tiert und
• - ein Feld des ersten Streifens (1) einen bei einer exakten Belichtung ge­ wünschten Referenztonwert (Solltonwert) angibt.

7. Prozeßkontrollstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - ein zum ersten und zweiten Streifen (1; 2) parallel verlaufender dritter Strei­ fen als Anzeigestreifen für den Grad der Belichtung ausgebildet ist ("richtige Belichtung"; "zu wenig Belichtung"; "zu viel Belichtung") und
• - dem den gewünschten Referenztonwert angebenden Feld die Anzeige "richtige Belichtung" und den benachbaten Feldern die Anzeigen "zu wenig Belichtung" bez. "zu viel Belichtung" zugeordnet sind.

8. Prozeßkontrollstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das den gewünschten Referenztonwert angebende Feld in der Mitte des Prozeßkontrollstreifens angeordnet ist.

9. Prozeßkontrollstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufzeichnungsmaterial eine pixel- und zeilenweise direkt belichtete Druckplatte ist.

10. Verfahren zur Belichtung eines Prozeßkontrollstreifens, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Prozeßkontrollstreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 9 pixel- und zeilenweise direkt auf eine Druckplatte belichtet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtung des Prozeßkontrollstreifens gleichzeitig mit der Belichtung der Druckplatte durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozeßkontrollstreifen in Form einer Bitmap generiert wird.