DE2130165A1

DE2130165A1 - Method and device for determining the color density

Info

Publication number: DE2130165A1
Application number: DE19712130165
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl-Geophys Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1972-12-21
Also published as: DE2130165C3; DE2130165B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Parbdichte Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zur Ausübung des Verfahrens dienende Vorrichtung für die Bestimmung des Mittelwertes der Parbdichte einer Meßvorlage, z.B. der Druckzone einer DruckprobeO Bei Druckerpressen sind im allgemeinen über die Breite des Druckformats verteilte sogenannte Zonenschrauben vorgesehen, mittels derer die Parbzufuhr zu den einzelnen Druckzonen einstellbar ist. Im allgemeinen wird bei dieser Einstellung üblicherweise so verfahren, daß die Einstellung der Zonenschrauben vor Druckbeginn durch visuelle Beurteilung der Andruckbögen oder der Druckzylinder manuell vorgenommen wird, wobei es im wesentlichen auf die Erfahrung des Bedienungspersonals der Druckerpresse ankommt, damit in der gewünscht kurzen Zeit eine richtige Einstellung der Zonenschrauben erzielt wird. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Farbdichte einer Druckzone, das ist der von der Einstellung jeweils einer Zonenschraube bestimmte Teil der Druckbreite, wobei die Farbdichte durch das Verhältnis von bedruckter und unbedruckter Fläche innerhalb einer Druckzone bestimmt wird. Das bisherige visuelle Verfahren der Beurteilung der Farbdichte der Druckzonen besitzt dadurch schwerwiegende Nachteile, daß diese Beurteilung individuell verschieden ausfällt und auch von jeweils ein und derselben Person unter verschiedenen Bedingungen verschieden beurteilt wird, so daB für an sich gleiche Farbdichten verschiedene Einstellungen der Zonenschrauben gewählt werden und dadurch eine erheblicheunsicherheit und Nichtreproduzierbarkeit in der Einstellung der Zonenschrauben hervorgerufen wird0 Diese Nachteile bringen weiterhin mit sich, daß die Einstellung der Zonenschrauben oft langwierig sein kann, da es erwünscht ist, über die ganze Druckbreite eine möglichst gleichmäßige Druckfarbenauftragung einzustellen, wodurch die für den Druck zur Verfügung stehende breit, die besonders im Zeitungsgewerbe von erheblicher Bedeutung wegen der größtmöglichen Aktualität der gedruckten Nachrichten ist, unnötig verlängert wird.Method and device for determining the density of the parquet The invention relates to a method and a device used to carry out the method for determining the mean value of the color density of a sample, e.g. the print zone a print testO In printing presses are generally across the width of the print format distributed so-called zone screws are provided, by means of which the Parbzufuhr to is adjustable for the individual pressure zones. In general, this setting is used usually proceed in such a way that the setting of the zone screws before the start of printing made manually by visual assessment of the proof sheets or the impression cylinders is largely based on the experience of the printing press operator so that the zone screws can be set correctly in the short time required is achieved. Of particular importance is the Color density a pressure zone, that is determined by the setting of a zone screw Part of the printing width, where the color density is determined by the ratio of printed and unprinted area is determined within a print zone. The previous visual The method of assessing the color density of the print zones has serious consequences Disadvantages that this assessment is different from each individual and also from each one and the same person is judged differently under different conditions, so that different settings of the zone screws for the same color densities be chosen and thereby a considerable uncertainty and non-reproducibility is caused in the adjustment of the zone screws0 These disadvantages bring furthermore, that the adjustment of the zone screws can often be tedious, since it is desirable that the printing ink be applied as evenly as possible over the entire printing width adjust, making the available for printing wide, the particularly of considerable importance in the newspaper industry because it is as up-to-date as possible of printed messages is unnecessarily elongated.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu denen Ausfahrung anzugeben, die Farbdichte einer Meßvorlage auf objektive und reproduzierbare Weise zu messen.The object of the present invention is to provide a method and a device for which output to indicate the color density of a measurement original measure in an objective and reproducible manner.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung in der Weise auszubilden, daß sie objektive Meßwerte, die von der individuellen Beurteilung durch eine Bedienungsperson unabhängig sind, für die Einstellung der Zonenschrauben an einer Druckerpresse liefert0 Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben dadurch gelöst, daß die Farbdichte eines einen bestimmten Bruchteil einer Meßzone darstellenden Meßfeldes als optischer Remissionswert in Gestalt eines photoelektrischen Signals angezeigt wird, daß eine Folge von Remissionssignalen entsprechend einer Folge jeweils zugehöriger Meßfelder erzeugt wird, und, daß die Farbdichte der Meßzone durch elektrische Mittelwertbildung aus der Remissionssignalfolge bestimmt wird. Dabei sollen die photo elektrischen Remissionssignale auf das Differenzsignal aus den Signalen maximaler und minimaler Remission der jeweiligen Meßzone normiert werden. Die elektrische Mittelwertbildung erfolgt über eine elektrische Integration einer Remissionssignalfolge in Bezug auf die elektrische Integration einer Referenzspannungssignalfolge, wobei vorgesehen sein kann, die Remissionssignale vor der Mittelwertbildung zu speichern.Another object of the present invention is to provide a to train such method and apparatus in such a way that they objective measurement values derived from the individual judgment of an operator are independent for the Adjustment of the zone screws on one Printing press supplies0 According to the invention, these objects are achieved in that the color density of a measuring field representing a certain fraction of a measuring zone displayed as an optical reflectance value in the form of a photoelectric signal that a sequence of remission signals corresponding to a sequence of each associated Measuring fields is generated, and that the color density of the measuring zone by electrical averaging is determined from the remission signal sequence. The photo electric Remission signals on the difference signal from the signals of maximum and minimum Remission of the respective measuring zone can be normalized. The electrical averaging takes place via an electrical integration of a remission signal sequence in relation to the electrical integration of a reference voltage signal sequence, being provided can be to store the remission signals before averaging.

Eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Zweistrahlanordnung zur photoelektrischen Messung der optischen Remission von Meßzonen der Meßvorlage vorgesehen ist, wobei die Zweistrahlanordnung einen Meßkopf zur Erfassung eines einen bestimmten Bruchteil der Meßzone bildenden Meßfeldes aufweist und der Meßkopf und die Meßvorlate relativ zueinander bewegbar sind. Das Ausgangssignal der Zweintrahlanordnung liegt einer elektrinchen Verstärker- und Tergleichstorrichtung an, wobei di. Yergi.ichsvor richtung mit Vergleichssignalen entsprechend dem maximalen und minimalen Remissionssignal der Meßvorlage beaufschlagt ist und am Ausgang der Vergleichsvorrichtung eine der durch die 1telativbewegung von Meßzone und Meßkopf gebildete Folge von der jeweiligen Meßieldfolge zugeordneten Remissionssignalen anliegt. In an sich bekalter Weise ist dann ein erster Integrator mi.t der der jeweiligen Meßzone entsprechenden Folge von emissionssignalen, ein zweiter Integrator gleichzeitig und in Entsprechung zu dem ersten Integrator mit einer Folge von Referenzspannungssignalen und eine elektrische Logarithmier- und Subtrahierschaltung an ihrem Eingan it den Ausgangssignalen der beiden Integratoren beaufschlagt. Es ist ferner ein elektronisches Entlogarithmierglied vorgesehen, an dessen Eingang das Ausgangssignal der Logarithmier- und Subtrahierschaltung und an dessen Ausgang ein der mittleren Parbdichte der Meßzone entsprechendes mittleres Remissionssignal anliegt. A device for performing the method according to the invention is characterized in that a two-beam arrangement for photoelectric measurement the optical remission of measurement zones of the measurement template is provided, the two-beam arrangement a measuring head for detecting a certain fraction of the measuring zone forming Has measuring field and the measuring head and the Meßvorlate movable relative to one another are. The output signal of the two-beam arrangement is an electrical amplifier and DC rectifier, where di. Yergi.ichsvor direction with comparison signals according to the maximum and minimum remission signal of the measurement template is acted upon and at the output of the comparison device one of the relative movement The sequence formed by the measuring zone and the measuring head is assigned to the respective measuring field sequence Return signals are present. In a way that is well known in itself, there is then a first integrator mi.t the sequence of emission signals corresponding to the respective measuring zone second integrator at the same time and in correspondence with the first integrator a sequence of reference voltage signals and an electrical logarithmic and Subtraction circuit at its input it the output signals of the two integrators applied. An electronic logarithmizing element is also provided, at its input the output signal of the logarithm and subtract circuit and at its output a mean color density corresponding to the mean color density of the measuring zone Return signal is present.

Zweckmäßigerweise besitzt der Meßkopf bei der Vorrictung nach der Erfindung ein Teilerprisma zur Bildung eines Meßstrahls und eines Vergleichsstrahls, wobei der Vergleichsstrahl über einen teildurchlässigen Spiegel und der Meßstrahl über Umlenkelemente und das Meßfeld über den gleichen teildurchlässigen Spiegel zu einer beiden gemeinsamen Empfängeranordnung verlaufen, Im Meßstrahlengang sind optische Elemente zur Ausbildung eines gleichmäßig ausgeleuchteten Meßfeldes auf der Meßvorlage und ein achromatisches optisches Sammelelement für das diffus reflektierte Meßlicht vorgesehen. Die Empfängeranordnung ist nach Art eines telezentrischen Strahlenganges mit einem photoelektrischen Empfänger aufgebaut. Dabei ist der Empfänger mittels eines ersten optischen Sammelelementes -in der Ebene eines zweiten opt:ischen Sammelelementes abbildbar, wobei das zweite optische Sammelelement in der Brennebene des achromatischen optischen Sammelelementes angeordnet -is-t. Die Zweistrahlanordnung weist weiter eine Unterbrechervorrichtung auf, die dem Teilerprisma ncheschaL-tet ist, wobei zwischen der Unterbrechervorrichtung und dem Teilerprisma identisch ausgebildete dritte op-tische Sammeielemente zur Erzeugung eines Bildes der Lichtquelle in der Ebene der Unterbrechervorrichtung im Meß- und im Vergleichssrahlengang vorgesehen sind. Dabei ist die Unterbrechervorrichtung als eine Zerhackerscheibe mit je einem jeweils dem Meßs-trahl und dem Vergleichsstrahl zugeordneten Lochkranz mit für den Meßstrahl und den Vergleichsstrahl unterschiedlichen Zerhackerfrequenzen ausgebildet0 Vorteilhafterweise ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Meßvorlage auf einem um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Zylinder aufgespannt, während für den Meßkopf eine zur Zylinderdrehachse parallel verlaufende Halterung und Führung vorgesehen ist. Der Zylinder ist über ein mit einem Synchronmotor in Antriebsverbindung stehendes Getriebe mit gleichförmiger Geschwindigkeit drehbar, und es ist eine photoelektrische Abtasteinrichtung zur Steuerung der Drehbewegung des Zylinders vorgesehen. Der Meßkopf ist auf der Führung achsenparallel zum Zylinder verschiebbar angeordnet. Die Meßvorlage.ist mit einem Volltoneichfeld zur Bestimmung der maximalen Farbdichte versehen.Appropriately, the measuring head has the Vorrictung after Invention a splitter prism for forming a measuring beam and a comparison beam, the comparison beam via a partially transparent mirror and the measuring beam Via deflection elements and the measuring field via the same partially transparent mirror run to a common two receiver arrangement, are in the measuring beam path optical elements to form a uniformly illuminated measuring field the measurement template and an achromatic optical collecting element for the diffusely reflected Measuring light provided. The receiver arrangement is in the manner of a telecentric beam path built with a photoelectric receiver. Here is the recipient by means of a first optical collecting element in the plane of a second optical Collecting element can be mapped, the second optical collecting element in the focal plane of the achromatic optical collecting element -is-t. The two-beam arrangement further comprises an interrupter device which is connected to the splitter prism is, formed identically between the interrupter device and the splitter prism third optical collecting elements for generating an image of the light source in the Planned level of the interrupter device in the measuring and comparison beam path are. The interrupter device is designed as a chopper disk with one each The perforated ring assigned to the measuring beam and the reference beam in each case with for the The measuring beam and the comparison beam have different chopper frequencies The measurement template is advantageously on in the device according to the invention spanned a cylinder rotatably mounted about a horizontal axis, while for the measuring head a holder and guide running parallel to the cylinder axis of rotation is provided. The cylinder is in drive connection with a synchronous motor stationary gear rotatable at uniform speed, and it is a photoelectric Scanning device is provided for controlling the rotary movement of the cylinder. The measuring head is arranged on the guide axially parallel to the cylinder. The measurement template. Is provided with a full tone calibration field to determine the maximum color density.

na h Zweckmäßigerweise ist bei der Vorrichtung/der Erfindung eine Abdeckung mit einem Beobachtungsfenster für das Meßfeld zur Abschirmung der Meßvorlage und des Meßkopfes vorgesehen. Na h is expediently in the device / the invention Cover with an observation window for the measurement field to shield the measurement template and the measuring head is provided.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die elektrisohle Verstärker- und Vergleichsvorrichtung einen Eingangsverstärker und einen diesem nachgeschalteten, von der Referenzspannung gesteuer-ten Regelverstärker auf, wobei am Ausgang des Regelverstärkers das Remissionssignal in Form eines den Frequenzen des Zerhackers tiberlagerten Wechselspannungssignalsanllegt. Das überlagerte WechselspannungssigrnaL wird Bandpaßfiltern zugeführt und mittels dieser in ein erstes, dem Wechsellicht des Meßstrahlenganges und in ein zweites, dem Wechsellicht des Vergleichsstrahlenganges entsprechendes Wechselspannungssignal aufgetrennt. Beide Wechselspannungssignale werden je einem zugehörigen Demodulator und je einem nachfolgenden ersten und zweiten Gleiehspannungsverstärker aufgeschaltet, wobei der zweite Gleichspannungsverstärker als einstellbarer Meßverstärker ausgebildet ist. Es ist ferner eine Vergleichsschaltung mit einem Differenzverstärker und einstellbaren Regelpotentiometern vorgesehen. Der mit dem als Ausgangs signal des zweiten GleiehspannungBverstErkers vorliegenden Vergleichssignal beaufschlagte Differenzverstärker ist von der Referenzspannung steuerbar und prägt dem ersten und zweiten Gleichspamiungsve£stärker einen aus dem Quotienten aus dem Vergleichssignal und der Referenzspannung gebildeten Verstärkungsfaktor auf. Durch das eine Regelpotentiometer ist das Vergleichssignal bei maximaler Remission der Meßvorlage auf die Höhe der Referenzspannung einstellbar und durch das andere Regelpotentiometer ist das als AusgangBsignal des zweiten Gleichspannungs verstärkers vorliegende Meßsignal bei minimaler Remission vom Volltoneichfeld der Meßvorlage auf null einstellbar; die zum Nullabgleich erforderliche Ausgangsspannung des anderen Regelpotentiometers ist den -Einganggsignalen an den Gleichspannungsverstärkern entgegengeschaltet.In the device according to the invention, the electrical sole has amplifier and comparison device an input amplifier and a downstream, control amplifier controlled by the reference voltage, with the output of the Control amplifier the remission signal in the form of one of the frequencies of the chopper superimposed AC voltage signals. The superimposed AC voltage signal is fed to bandpass filters and by means of them into a first, the alternating light of the measuring beam path and into a second, the alternating light of the comparison beam path corresponding AC voltage signal separated. Both AC voltage signals are each associated with an associated demodulator and each with a subsequent first and second DC voltage amplifier switched on, with the second DC voltage amplifier is designed as an adjustable measuring amplifier. It is also a comparison circuit provided with a differential amplifier and adjustable control potentiometers. The one present with the output signal of the second DC voltage amplifier Comparison signal applied differential amplifier is from the reference voltage controllable and characterizes the first and second Gleichspamiungsve £ more strongly from the The quotient of the gain factor formed from the comparison signal and the reference voltage on. With one control potentiometer, the comparison signal is at maximum remission the measurement template can be adjusted to the level of the reference voltage and by the other The control potentiometer is used as the output signal of the second DC voltage amplifier present measurement signal with minimal remission from the full tone calibration field of the measurement template adjustable to zero; the output voltage of the other required for zero adjustment Control potentiometer is the input signals to the DC voltage amplifiers switched in the opposite direction.

Zweckmäßigerweise liegt bei der erfindwlgsgemäßen Vorrichtung am Ausgang der Verstärker- und Vergleichsschaltung ein auf das Differenzsïgnal maximaler und minimaler Remission normiertes Signal an.The device according to the invention is expediently located at the exit the amplifier and comparison circuit on the difference signal maximum and minimum remission normalized signal.

Erfindungsgemäß ist zur Anwendung beim Farbdruck der Meßkopf mit einem komplementär zur jeweiligen Druckfarbe ausgewählten Farbfilter ausgerüstet und die Meßvorlage mit einem Volltoneichfeld der jeweiligen Druckfarbe zur Bestimmung der maximalen Farbdichte versehen.According to the invention is for use in color printing of the measuring head with a Equipped complementary to the respective printing ink selected color filter and the Measurement template with a full tone calibration field of the respective printing ink to determine the maximum color density.

Nachfolgend ist durch die Abbildungen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt und wird anhand der Bezugszeichen im einzelnen beschrieben: Fig. 1 zeigt schematisch die Abtasteinheit der Vorrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt die Anordnung der optischen Elemente und den Strahlengang im Meßkopf der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 3 zeigt das Schaltschema für die elektrische Schaltung zur Bestimmung der mittleren Farbdichte nach der Erfindung.The following is an exemplary embodiment of the Apparatus for performing the method according to the invention is shown and is based on the reference numerals are described in detail: Fig. 1 shows schematically the scanning unit the device according to the invention; Fig. 2 shows the arrangement of the optical elements and the beam path in the measuring head of the device according to the invention; Fig. 3 shows the circuit diagram for the electrical circuit to determine the mean color density according to the invention.

Ziel der Erfindung ist die Bestimmung eines Meßwertes, der in einem definierten Zusammenhang zum relativen Anteil der druckenden Flächen in einer Druckzone steht. Das hier verwendete Meßprinzip ist die Remissionsmessung. Ein spaltförmiger Meßfeld tastet nacheinander die gesamte Druckzone ab. Unter der Remission versteht man das Verhältnis des von einer beleuchteten Oberfläche zurückgestreuten Lichtes zum entsprechenden Streulicht eines Weißstandards, wie z.B. Magnesiumoxyd. Einfalls winkel von Sendelicht und Empfangslicht muß gewissen Normbedingungen entsprechen. Im Schwarz-Weiß-Druck haben wir es mit der Remission der druckenden schwarzen Flächen Rs und der weißen Zwischenräume Rw zu tun. Der Mittelwert aus druckenden Flächen und weißen Zwischenräumen in dem begrenzten Meßfeld des Remissionsmeßgerätes liefert den Remissionswert R.The aim of the invention is to determine a measured value in a defined relationship to the relative proportion of printing areas in a print zone stands. The measuring principle used here is remission measurement. A gap-shaped one The measuring field scans the entire pressure zone. Under the Remission is the ratio of what is backscattered from an illuminated surface Light to the corresponding scattered light of a white standard, such as magnesium oxide. The angle of incidence of the transmitted light and the received light must correspond to certain standard conditions. In black-and-white printing, we have to deal with the remission of the printing black areas Do Rs and the white spaces Rw. The mean of printing areas and white spaces in the limited measuring field of the remission measuring device the remission value R.

Zwei weitere Größen müssen noch definiert werden: Der relative Anteil der druckenden Flächen im Meßfeld des Remissionsmeßgerätes F und der relative Anteil der druckenden Flächen in einer ganzen Druckzone F. Nehmen wir den Idealfall des Schwarz-Weiß-Druckes an, mit der Remission von Schwarz Rs = 0 und von Weiß Rw = 1.Two other variables still have to be defined: The relative share of the printing areas in the measuring field of the reflectance measuring device F and the relative proportion of the printing areas in an entire printing zone F. Let us take the ideal case of the Black and white printing, with the remission of black Rs = 0 and of white Rw = 1.

Dann ergibt sich eine einfache Beziehung zwischen F und R: F = 1 - R Für R = R5 = ° ist F = 1, d.h. die Meßfläche besteht nur aus druckenden Flächen. Dagegen ist für R = Rw = 1 F = O, d.h. es sind keine druckenden Flächen vorhanden. Das entsprechende gilt für die gesamte Druckzone: F = 1 - R, wobei R der Remissionsmittelwert für die gesamte Druckzone ist.Then there is a simple relationship between F and R: F = 1 - R For R = R5 = °, F = 1, i.e. the measuring surface consists only of printing surfaces. On the other hand, for R = Rw = 1, F = O, i.e. there are no printing areas. The same applies to the entire print zone: F = 1 - R, where R is the mean reflectance value is for the entire print zone.

In der Praxis liegen die Verhältnisse jedoch komplizierter, denn Rw schwankt um Werte von 0,7 und Rs hat eine relativ große Schwankungsbreite, denn die Meßvorlage ist ein Andruckbogen mit keinesfalls vollkommener Farbgebung. Die Werte Rw und R5 müssen deshalb für jede Druckzone als Eichgrößen in das Meßgerät eingegeben werden. Man definiert dann aus R, Rw und R5 einen normierten Remissionswert R - Rs Rn = Rw - Rs Rn hat folgende Grenzwerte: Rn - 0 für R = Rs und Rn = 1 für R = Rw, d.h. also, Rn = 0, wenn nur druckende Flächen vorhanden sind, bzw.In practice, however, the situation is more complicated because Rw fluctuates around values of 0.7 and Rs has a relatively large fluctuation range, because the measurement template is a proof sheet with by no means perfect coloring. the values Rw and R5 must therefore be entered into the measuring device as calibration values for each pressure zone will. A standardized remission value R - is then defined from R, Rw and R5 Rs Rn = Rw - Rs Rn has the following limit values: Rn - 0 for R = Rs and Rn = 1 for R = Rw, i.e., Rn = 0, if there are only printing areas, or

Rn = 1, wenn keine druckenden Flächen vorhanden sind. Rn = 1 if there are no printing areas.

Es ergibt sich zwischen Rn und F der gleiche Zusammenhang wie unter Idealbedingungen (Rs = 0, Rw = 1) zwischen R und F: F = 1 - Rn F = 1 -Damit ist also der relative Anteil der druckenden Flächen F einer Druckzone eindeutig bestimmbar, wenn man den Wert messen kann. Wie die Messung von Rn realisiert werden kann, soll im folgenden erläutert werden.The relationship between Rn and F is the same as below Ideal conditions (Rs = 0, Rw = 1) between R and F: F = 1 - Rn F = 1 - so that thus the relative proportion of the printing areas F of a printing zone can be clearly determined, if you can measure the value. How the measurement of Rn can be realized is supposed to will be explained below.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht das Meßgerät.Fig. 1 shows the measuring device in a perspective view.

Kernstück des Meßgerätes ist der Remissionsmeßkopf lo Sein schlitzförmiges Meßfeld 2 liegt auf der Oberfläche eines Zylinders 3, auf dem das Meßobjekt 4 (Andruckbogen oder Positiv) aufgespannt ist. Auf einem Führungsmechanismus 5 ist der Remissionsmeßkopf parallel zur Zylinderachse verschiebbar und auf die verschiedenen Druckzonen einstellbar. Durch einen Synchronmotor 6 und ein Getriebe 7 wird der Zylinder in eine gleichformige Rotation versetzt. Ein optischer Taster 8 signalisiert Anfang und Ende der Meßvorlage. Ein Arbeitstisch 9 verdeckt alle oben aufgeführten Geräteteile bis auf einen Teil des Zylinders Ein Glasfenster 10 gestattet freie Sicht auf das Meßfeld 2.The core of the measuring device is the reflectance measuring head lo its slot-shaped Measurement field 2 lies on the surface of a cylinder 3 on which the measurement object 4 (proof sheet or positive). The reflectance measuring head is on a guide mechanism 5 parallel to Cylinder axis movable and on the different Adjustable pressure zones. By a synchronous motor 6 and a gear 7 is the Cylinder set in a uniform rotation. An optical button 8 signals Beginning and end of the measurement template. A work table 9 hides all of the above Device parts except for a part of the cylinder A glass window 10 allows free View of the measuring field 2.

Die gesamte Elektronik einschließlich Bedienungselemente befindet sich in einem handelsüblichen Einschub 11 im bequem zugänglichen oberen Teil des Meßgerätes.All electronics including controls are located in a commercially available slot 11 in the easily accessible upper part of the Measuring device.

Entsprechend Fig. 2 wirft eine Glühlampe 23 ein Lichtbündel auf das Teilerprisma 24, wodurch Meßstrahl 25 und Vergleichsstrahl 26 entstehen. Die Linsen 27 erzeugen in der Ebene einer Zerhackerscheibe 28 zwei Abbildungen der Lampenbündel 29. Bei deren Rotation werden die beiden Strahlen durch Lochkränze mit unterschiedlicher Frequenz zerhackt. Der Vergleichsstrahl fällt uber den Teilerspiegel 30 und die Linsenkombination 31 und 32 auf den photo elektrischen Empfänger 33o Der Meßstrahl wird über Umlenkspiegel 34 auf das Meßobjekt 34 geworfen. Weitere optische Elemente 36, 37, 38 erzeugen ein schlitzförmiges Abtastfeld. Das von 34 diffus reflektierte Licht wird von einem achromatischen Objektiv 39 erfaßt und gelangt über den Umlenkspiegel 40, sowie die Elemente 30, 31 und 32 ebenfalls zum 1npfänger 33.According to FIG. 2, an incandescent lamp 23 throws a light beam onto the Splitter prism 24, whereby measuring beam 25 and comparison beam 26 arise. The lenses 27 produce two images of the lamp bundles in the plane of a chopper disk 28 29. When they are rotated, the two beams are differentiated by perforated rings Frequency chopped up. The comparison beam falls over the splitter mirror 30 and the Lens combination 31 and 32 on the photoelectric receiver 33o The measuring beam is thrown onto the measurement object 34 via deflection mirror 34. Other optical elements 36, 37, 38 generate a slit-shaped scanning field. That reflected diffusely from 34 Light is detected by an achromatic objective 39 and passes through the deflecting mirror 40, as well as the elements 30, 31 and 32 also for the receiver 33.

Die Empfangsoptik ist im sog. telezentrischen Strahlengang aufgebaut, dih. 31 befindet sich in der Brennebene von 39 und 32 bildet den Empfänger 33 nach 31 ab und erzeugt so eine Pupille in der Brennebene von 39.The receiving optics are constructed in the so-called telecentric beam path, dih. 31 is in the focal plane of 39 and 32 simulates the receiver 33 31, creating a pupil in the focal plane of 39.

Fig. 3 zeigt die elektrische Schaltung. Die Ausgangssignale des Empfängers 33 werden vorverstärkt und gelangen dann zu einem ersten Regelverstärker RV.. Die nachfolgenden Bandpaß-Filter Fm, Fv trennen Meßfrequenz und Vergleichsfrequenz voneinander, in den Demodulatoren Dms Dy werden die Wechsel spannungen in Gleichspannungen umgewandelt. Die Gleichspannungssignale gelangen in Je einen weiteren Verstärker GVm, GVV, von denen der letztere als Meßverstärker mit einstellbarer Verstärkung ausgebildet ist. An ihren Ausgängen liegen die Remissionssignale U und Uw an. Uw wird ständig mit einer Referenzspannung UO verglichen, indem beide Spannungen Uw und UO auf die Eingänge eines Differenzverstärkers DV gegeben werden. Mit der verstärkten Differenzspannung wird im Regelverstärker RV der Verstärkungsfaktor so lange verändert, bis die DifferenzNull ist.Fig. 3 shows the electrical circuit. The output signals from the receiver 33 are pre-amplified and then arrive at a first control amplifier RV .. The The following bandpass filters Fm, Fv separate the measuring frequency and the comparison frequency from each other, The AC voltages are converted into DC voltages in the demodulators Dms Dy. The DC voltage signals arrive at a further amplifier GVm, GVV, from which the latter is designed as a measuring amplifier with adjustable gain. The remission signals U and Uw are present at their outputs. Uw is constantly with you a reference voltage UO compared by adding both voltages Uw and UO to the inputs a differential amplifier DV are given. With the amplified differential voltage the gain factor is changed in the control amplifier RV until the difference is zero is.

Das Vergleichssignal Uw und damit auch das Meßsignal U, das mit dem gleichen Regelverstärker verstärkt wird, sind also kompensiert gegen Anderungen der Lampenhelligkeit sowie der Empfindlichkeit des optischen Empfängers.The comparison signal Uw and thus also the measurement signal U, which with the the same control amplifier is amplified, are thus compensated for changes the lamp brightness and the sensitivity of the optical receiver.

U hängt also nur von der Remission R der Meßprobe ab.U therefore only depends on the remission R of the test sample.

Zum Rw-Abgleich muß das Meßfeld auf dem weißen Bogenrand stehen. Mit dem Regelpotentiometer Fv wird U mit UO verglichen. Damit wird am Nullinstrument der Abgleich U = UO hergestellt. Da aber immer Uw = UO ist, gilt die Beziehung U = Uw für R = Rw; die beiden Spannungen sind absolut gleich, nachdem der Rw-Abgleich durchgeführt ist.For Rw adjustment, the measuring field must be on the white edge of the sheet. With the control potentiometer Fv compares U with UO. This becomes the zero instrument the adjustment U = UO established. But since Uw = UO, the relation U applies = Uw for R = Rw; the two voltages are absolutely the same after the Rw adjustment is carried out.

Zum R5-Abgleich wird das Meßfeld auf ein schwarzes Volltoneichfeld gestellt. Die Spannung U nimmt den Wert U - Us an. Nun wird das Regelpotentiometer Pm auf den Wert U = U5 = 0 eingee$:llt und die entsprechende Spannung aU an beider Verstärkern subtrahiert.For the R5 adjustment, the measuring field is set to a black full-tone calibration field posed. The voltage U assumes the value U - Us. Now the control potentiometer Pm set to the value U = U5 = 0: llt and the corresponding voltage aU on both Amplifiers subtracted.

Im Zweig der Vergleichsfrequenz erhöht der Regelverstärker RV2 die Verstärkung um einen Paktor # #V, damit U wieder gleich der Referenzspannung ist. Es gilt die Gleichung: # V x Uw -#U = Uw oder Uw + #U # V = # Uw Im Zweig der Meßfrequenz wird die Verstärkung um den gleichen Faktor # V verändert, auch wird die gleiche Spannung 4U subtrahiert. Folglich gilt die Beziehung: # V x Us -#U = 0 oder # U = # V x Us.In the branch of the comparison frequency, the control amplifier RV2 increases the Gain by a factor # #V so that U is equal to the reference voltage again. The following equation applies: # V x Uw - # U = Uw or Uw + #U # V = # Uw In the branch of the measuring frequency if the gain is changed by the same factor # V, it also becomes the same Voltage 4U subtracted. Hence the relationship: # V x Us - # U = 0 or # U = # V x Us.

Aus beiden Gleichungen läßt sich # U und # V bestimmen: Uw x Us # U = Uw - Us U w # V = Uw - Us Für eine beliebige Remission R wird aus dem zugehörigen Meßsignal U eine durch die beiden vorangegangenen Eichungen veränderte Spannung Un: Un = tV x U - AU Uw x U Uw x Us Un = -Uw - Us Uw - Us w s w s U - Us Un = Uw x # Uw - Us Das Signal Un erfüllt die Eichbedingungen: Für U = Uw (Rw-Abgleich) wird der Quotient Eins und U = Uw Für U = U8 (Rs-Abgleich) wird der Quotient Null und U = 0 Für alle Zwischenwerte Us < U < Uw ist Un proportional dem Quotienten U - Us Uw - Us Da der Quotient den gleichen Wert hat wie der Quotient der entsprechenden Remissionen (Linearität in den optischen und elektronischen Bauelementen ist vorausgesetzt), gilt: U - Us R - Rs = Uw - Us Rw - Rs Die oben geforderte Proportionalität R-R5 Un N ~~~~~~ = R ist also hergestellt.# U and # V can be determined from both equations: Uw x Us # U = Uw - Us U w # V = Uw - Us For any remission R, the associated Measurement signal U is a voltage changed by the two previous calibrations U.N: Un = tV x U - AU Uw x U Uw x Us Un = -Uw - Us Uw - Us w s w s U - Us Un = Uw x # Uw - Us The signal Un fulfills the calibration conditions: For U = Uw (Rw adjustment) becomes the quotient one and U = Uw for U = U8 (Rs adjustment) the quotient zero and U = 0 For all intermediate values Us <U <Uw, Un is proportional the quotient U - Us Uw - Us Since the quotient has the same value as the quotient the corresponding remissions (linearity in the optical and electronic components is required), the following applies: U - Us R - Rs = Uw - Us Rw - Rs The above Required proportionality R-R5 Un N ~~~~~~ = R is thus established.

n Aus Rn muß man den Mittelwert Rn für eine gesamte Druckzone bestimmen. Dazu wird der Zylinder in konstante Umdrehung versetzt und eine Druckzone von Anfang bis Ende abgetastet. Die Spannung Un wird mit einem Meßintegrator Im integriert. Beginn und Ende der Integration wird durch den optischen Taster 8 entsprechend Beginn und Ende des Andruckbogens gesteuert. n From Rn one has to determine the mean value Rn for an entire pressure zone. For this purpose, the cylinder is set in constant rotation and a pressure zone from the beginning scanned to the end. The voltage Un is integrated with a measuring integrator Im. The beginning and end of the integration is indicated by the optical button 8 accordingly and end of the proof sheet controlled.

Für die gleiche Zeitdauer läuft ein zweiter Referenzintegrator Ir, in den die konstante Eingangsspannung UO gegeben wird0 An den Integratoren entstehen folgende Spannungen: Uni und Uo' werden logarithmiert und subtrahiert, so daß ist. Oder Nach Defination ist nämlich dem zeitlichen Mittelwert der Funktion y (t)o Durch diese Schaltung wird erreicht, daß die Meßgröße unabhängig ist von der Integrationszeit T, oder unabhängig von der Bogengröße. Es können also große und kleine Bögen vermessen werden. Die Elektronik bestimmt immer den genauen Mittelwert0 Da Un # Rn ist, gilt UB # log Rn.A second reference integrator Ir, into which the constant input voltage UO is given, runs for the same period of time. The following voltages arise at the integrators: Uni and Uo 'are logarithmized and subtracted so that is. Or after definition is namely the mean value of the function y (t) o over time. This circuit ensures that the measured variable is independent of the integration time T, or independent of the sheet size. So large and small arcs can be measured. The electronics always determine the exact mean value0 Since Un # Rn, UB # log Rn applies.

Wenn es erforderlich ist, liefert ein Antilog-Baustein die Spannung Uc # Rn.If necessary, an antilog block supplies the voltage Uc # Rn.

Das vorstehend beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zu dessen Ausführung erlauben die objektive Bestimmung der mittleren Farbdichte einer Druckzone. Ein wichtiger Vorteil dieser Erfindungen besteht darin, daß damit eine objektive Anzeige der Farbdichte bzw. eines dieser proportionalen Wertes erreicht wird, der frei von subjektiven Beurteilungen ißt. Es liegt im Rahmen der weiteren Ausgestaltung der Erfindung nahe, daß der Betrieb des MeB-kopfes ganz oder teilweise selbsttätig erfolgen kann, wie auch die Einstellungen der Regelpotentiometer PM und PV mittels eines Über einen Regler angetriebenen Motors automatisiert werden können.The method described above and the device for it Execution allow the objective determination of the mean color density of a print zone. An important advantage of these inventions is that they are objective Display of the color density or one of these proportional values is achieved, the eats free from subjective judgments. It lies within the scope of the further development the invention suggests that the operation of the measuring head is entirely or partially automatic can be done, as well as the settings of the control potentiometers PM and PV using a motor driven by a controller can be automated.

Ein anderer wichtiger Vorteil liegt darin, daß die elektrische Schaltung Ausgangssignale liefert, die dazu verwendet werden können, in üblicher Weise eine der gemessenen mittleren Fårbdichte entsprechende Einstellung der Zonenschrauben zu ermöglichen.-Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht im optischen Aufbau des Meßkopfes darin, daß die Empfängeranordnung nach Art eines telezentrischen Strahlenganges aufgebaut ist. Dadurch wird der gemessene Remissionswert in unerwartet großen Bereichen unabhängig von einer Veränderung des Abstandes zwischen Meßobjekt und Meßkopf.Another important advantage is that the electrical circuit Provides output signals that can be used in a conventional manner Adjustment of the zone screws corresponding to the measured mean color density to enable.-Another advantage of the device according to the invention consists in optical structure of the measuring head in that the receiver arrangement in the manner of a telecentric beam path is constructed. This becomes the measured remission value in unexpectedly large areas regardless of a change in the distance between DUT and measuring head.

Das vorstehend für Schwarz-Weiß-Druck beschriebene Verfahren kann ebenso auf Farbdruck angewandt werden, indem entsprechend der Druckfarbe der optische Meßkopf mit Komplementärfiltern ausgerüstet ist. Für den Abgleich Rw wird, wie oben beschrieben, verfahren, an die Stelle vom Rs-Abgleich tritt der Abgleich RF auf die jeweilige Farbe, indem in einem Volltoneichfeld der entsprechenden Druckfarbe gemessen wird.The method described above for black and white printing can can also be applied to color printing by matching the printing color to the optical The measuring head is equipped with complementary filters. For the adjustment Rw, as above described, procedure, instead of the Rs adjustment, the RF adjustment occurs the respective color by adding the corresponding printing color in a full tone calibration field is measured.

Claims

1. Procedure for determining the mean value of the color density of a Measurement template, e.g. the pressure zone of a pressure sample, characterized in that the Color density of a measuring field representing a certain fraction of a measuring zone (4 ') (2) as an optical reflectance value in the form of a photoelectrically generated signal (U) indicates that a sequence of remission signals corresponds to a sequence each associated measuring field is generated, and that the color density of the measuring zone through electrical averaging from the remission signal sequence is determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that the photoelectrically generated reflectance signals (U) on the differential signal from the signals maximum and minimum remission of the respective measurement template (4) are normalized.

3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the normalized remission signals (Un) are stored before the averaging.

4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the electrical averaging via an electrical integration of a remission o-igHà; fo / lge takes place in relation to the electrical integration of a reference voltage signal sequence.

5. Device for performing the method according to the preceding claims, characterized in that a two-beam arrangement (Fig. 2) for photoelectric Measurement of the optical remission of measuring zones (4?) Of the measurement template (4) is provided is that the. Two-beam arrangement has a measuring head (1) for detecting a specific one Part of the measuring zone forming the measuring field (2) that the measuring head and the Measurement templates are movable relative to one another that the output signal of the two-beam arrangement an electrical amplifier and comparison device (Fig. 3) is applied that the Comparison device with comparison signals (Uw, US) corresponding to the maximum and the minimum remission signal (U) of the original is applied to that at the output of the comparison device one of the results of the relative movement of the measuring zone and the measuring head formed sequence of remission signals assigned to the respective measuring field sequence is present that in a known manner a first integrator (IM) with that of the respective Sequence of reflectance signals corresponding to the measuring zone, a second integrator (IR) ) simultaneously and in correspondence with the first integrator with a sequence of Reference voltage signals (no) and an electronic logarithm and subtract circuit (LS) acted upon at their input with the output signals of the two integrators is, and that an electronic logarithmizing element (AL), at whose input the Output signal (UB) of the logarithm and subtract circuit and at its output an average reflectance signal corresponding to the average color density of the measuring zone (U) is applied, is provided.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the measuring head (1) a splitter prism (24) for forming a measuring beam (25) and a comparison beam (26) possesses, and that the comparison beam via a partially transparent mirror (30) and the measuring beam over deflection elements (34, 40, 41) and the measuring field (2) over the same partially transparent mirror to a common receiver arrangement (30 to 33) run.

7e device according to claim 6, characterized in that in the measuring beam path optical elements (36, 37, 38) for forming a uniformly illuminated Measurement field (2) on the measurement template (4) and an achromatic optical collecting element (39) are provided for the diffusely reflected measuring light.

8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that the receiver arrangement (30 to 33) in the manner of a telecentric beam path is constructed, and that a photoelectric receiver (33) is provided0

9. Device according to claim 8, characterized in that the photoelectric receiver (33) by means of a first optical collecting element (32) in the plane of a second optical Collecting element (31) can be displayed, and that the second optical collecting element in the focal plane of the achromatic optical collecting element (39) is arranged0

10. Device according to Claims 5 to 9, characterized in that the two-beam arrangement an interrupter device (28) that the interrupter device to the Splitter prism (24) is connected downstream, and that between the interrupter device and a prism identically formed third optical collecting elements (27) for Generation of an image of the light source (23) in the plane of the interrupter device are provided in the measuring and comparison beam path.

11. The device according to claim 10, characterized in that the Interrupter device as a chopper disc (28) each with one Measuring beam (25) and the comparison beam (26) associated with perforated ring for the Measuring beam and the comparison beam formed different chopper frequencies is.

124 Device according to Claims 5 to 11, characterized in that that the measurement template (4) on a cylinder rotatably mounted about a horizontal axis (3) is clamped, and that a holder running parallel to the cylinder axis of rotation and guide (5) for the measuring head (1) is provided0

13. Apparatus according to claim 12, characterized in that the cylinder (3) has a synchronous motor (6) in drive connection gear (7) with uniform speed is rotatable.

14. Apparatus according to claim 13, characterized in that one photoelectric scanning device (8) for controlling the rotary movement of the cylinder (3) is provided.

15. Device according to claims 12 to 14, characterized in that that the measuring head (1) can be displaced on the guide (5) axially parallel to the cylinder (3) is arranged.

16. The device according to claim 12, characterized in that the Measurement template (4) with a full tone calibration field to determine the maximum color density is provided.

17. Device according to claims 12 to 16, characterized in that that a cover with an observation window (10) for the measuring field (2) for shielding the measurement template (4) and the measuring head (1) is provided.

18. Device according to claims 5 to 17, characterized in that that the electrical amplifier and comparison device is an input amplifier (EV) and a downstream, controlled by the reference voltage (UO) Control amplifier (RV) has that the remission signal at the output of the control amplifier in the form of an alternating voltage signals superimposed according to the frequencies of the chopper (28) is present that the superimposed AC voltage signal bandpass filter (FV) activated is and by means of this in a first, the alternating light of the measuring beam path and into a second voltage signal corresponding to the alternating light of the comparison beam path is separable that the first and second change saving signals each associated with one Demodulator (DM, DV) and a subsequent first and second DC voltage amplifier GVM, GVV) are switched on, and that the second DC voltage amplifier as adjustable Measuring amplifier is formed.

19. The device according to claim 18, characterized in that a Comparison circuit with a differential amplifier (DV) and an adjustable control potentiometer (PH, PV) is provided that the one with the output signal of the second DC voltage amplifier (GVV) present comparison signal (U @) acted upon by the differential amplifier Reference voltage (U0) is controllable and the first and second DC voltage amplifier (GVM, GVV) one from the quotient of the comparison signal and the reference voltage The gain factor formed is shaped by the one control potentiometer (PV) the comparison signal at maximum remission of the measurement template (4) to the level of. Reference voltage is adjustable, - that the other control potentiometer (PM) the one present as the output signal of the first DC voltage amplifier (GVM) Measurement signal (U) with minimal remission from the full tone calibration field of the measurement template to zero is adjustable, and that the output voltage of the other control potentiometer (PM) the input signals to the DC voltage amplifiers is switched in the opposite direction.

20. Device according to the preceding claims, characterized in that that at the output of the amplifier and comparison circuit a response to the difference signal maximum and minimum remission normalized signal (Un) is present.

21. Device according to claims 1 to 20, characterized in that that the measuring head (1) with color filters selected to complement the respective printing ink is equipped, and that the measuring template (4) with a full tone calibration field of the respective Printing ink is provided to determine the maximum color density.

L e r s e i t e