DE2404201B2 - Verfahren zur automatischen identifizierung von farbstoffen zum einfaerben von proben - Google Patents

Description

)ie Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatien Identifizierung von Farbstoffen zum Einfärben ι Proben, insbesondere von zur Herstellung von :hkarten oder -streifen für Jacquardmaschinen nenden Zeichnungen, bei dem der Farbstoff mit Licht bestimmter Eigenschaften beleuchtet wird, die :nsitäten von N ausgewählten Grundfarben im ektierten Licht gemessen werden, jedem der ersuchten Farbstoffe in einem /V-dimensionalen, von den Grundfarben aufgespannten Farbraum ein Raumelement zugeordnet wird, dessen Lage und Ausdehnung durch den möglichen Schwankungsbereich der die Koordinaten des betreffenden Farbstoffs in dem Farbraum darstellenden Intensitäten der Grundfarben gegeben ist, die Projektionsflächen der Raumeleniente auf mindestens eine Schnittebene des Farbraums ermittelt werden, auf elektronischem Wege Kurvenfunktionen nachgebildet werden, weiche in der Schniitebene zwischen den Projektionsflächen verlaufen und diese voneinander trennen, und die Farbe eines Farbstoffs durch Vergleich eines seiner Koordinaten werte mit den Werten ermittelt wird, welche sich aus den Kurvenfunktionen für die betreffende Koordinate bei Einsetzen der Werte für die andere Koordinate ergeben, nach Patentanmeldung P 21 58 758.6.

Wie in der H;<up'.patentanmeldung beschrieben, kann jeder Farbstoff analysiert werden, indem er mit weißem Licht beleuchtet und die die reflektierte Lichtintensität

.20 als Funktion der Wellenlänge <J;irs!el)ende Kurve aufgenommen wird. Bei der Unterscheidung der I arben einer Zeichnung oder eines anderen Trägers wurden derartige Kurven /u .Schwierigkeiten führen. Man beschränkt sich daher auf die Auswahl einer gewissen Anzahl bestimmter Auswcrtungswelleniängen und charakterisiert den Farbstoff durch die entsprechenden Intensitäten. Nimmt man beispielsweise eine Zeichnung einer Webkarte, bei der die Farben auf fotoelektrischem Wege unterschieden werden sollen, müssen zunächst die Kennwerte jedes verwendeten Farbstoffs bestimmt werden. Die Anzahl der /ur Auswertung herangezogenen Wellenlängen hangt von diesen Farbstoffen sowie davon ab. wie stark sich die Farbstoffe ähneln. Nimmt man vereinfacht an, daß die Anzahl der Wellenlängen nur zwei beträgt, so sind die beiden rechtwinkligen Achsen zu betrachten, die den beiden Auswcrtungsw eilen zugeordnet und so unterteilt sind, daß die gemessenen Lichtintensitätcn in Form von Prozentsätzen des von dem Zeichnungsträger reflektierten weißen Lichtes dargestellt werden. Solange die Zeichnung nur zwei Farben aufweist, bietet die Unterscheidung dieser Farben auch dann kein Problem, wenn davon ausgegangen wird, daß die im Handel erhältlichen Farbstoffe unvermeidlich geringe Unterschiede aufweisen und daß der Farbstoffauftrag auf eine Zeichnung nicht immer in gleichmäßiger Dichte erfolgen kann. Bei der elektronischen Ermittlung der den beiden Farben entsprechenden beiden Raumelemente in dem Koordinatensystem wird in diesem Falle die Winkelhalbierende der den Auswertungslängen zugeordneten beiden Koordinatenachsen dargestellt und die Unterscheidung der beiden Farben durch die Lage ihrer Raumclemente in bezug auf diese Winkelhalbierende vorgenommen. Werden nun aber die beiden Raumelemente auf die Koordinatenachsen oder auf Ebenen, die senkrecht zur Zeichenebene stehen und durch diese Achsen hindurchlaufen, projiziert, überlagern sich die Projektionen, so daß eine Unterscheidung unmöglich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem die einzelnen Farbstoffe auch dann noch unterschieden werden können, wenn sich die Projektionsflächen ihrer Raumelemcnte in den Koordinatenebenen des von den Grundfarben aufgespannten Koordinatensystems überlappen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nun erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß als Schnittebene eine Ebene gewählt wird, in der sich die einfachst möglichen funktionalen Zusammenhänge für die die Projektions-

flächen trennenden Kurvenfunktionen ergeben, und dab das dem Farbraum zugrunde liegende Koordinatensystem derart transformiert wird, daß die Schnitiebene zwischen zwei der transformierten Koordinatenachsen aufgespannt wird.

Durch eine Änderung des Koordinatensystems, die eine Änderung der Ausrichtung der Koordinatenachsen in bezug auf die ursprünglich für die Bestimmung der Raumelemente gewühlten Achsen bewirkt, und/oder diese Änderung der Lage des Schnittpunktes der ursprünglichen Achse bedingt, wird eine Unterscheidung der Projektionen ermöglicht.

Unabhängig davon, wie im ein/einen vorgegangen wird, bestimmen die neuen Achsen neue Ebenen, auf die die Raumelemente der verschiedenen Farben projiziert werden können. Durch geeignete Auswahl der Achsen kann dafür gesorgt werden, daß auf mindestens einer dieser Ebenen die Projektionen dieser Raumelemente durch geeignete Kurvenfunktionen, beispielsweise durch Geraden, einfach voneinander getrennt werden können.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Auslührungsbeispielen naher erläutert. In den Zeichnungcn zeigt

Fig. 1 die Kennkurve eines Farbstoffes als Funktion der Wellenlänge des reflektierten Lichtes,

F i g. 2 die Orte von zwei Farben einer Zeichnung für den einfachsten Fall, daß die Zeichnung nur zwei Farben aufweist, so daß nur zwei Wellenlängen analysiert zu werden brauchen,

F i g. 3 die Art und Weise, in der die beiden Farben nach Fig. 2 durch Vornahme einer Koordinaienunwandlung unterschieden werden können.

F i g. 4 eine Abwandlung der Darstellung nach Fig. 3,

F i g. 5 die Art und Weise, in der im Falle von z.wei Auswertungsfarben der Raum derart in zwei Teile unterteilt werden kann, daß eine Aufteilung der Orte der Farben auf zwei unterschiedliche Gruppen erfolgt,

F i g. 6 die Art und Weise in der im Falle einer Analyse mit drei Wellenlängen die Orte der Farben auf eine Ebene projiziert werden können, die senkrecht zu der Winkeldreiteilenden der drei Achsen steht,

F i g. 7 die Gruppe der dabei erhaltenen Projektionen.

F i g. 8 die Art und Weise, in der der Raum mittels einer geeigneten Ebene dreidimensional in zwei Teile unterteilt werden kann, um die den verschiedenen Farben entsprechenden Orte auf zwei Gruppen aufzuteilen,

Fig.9 ein Prinzipschaltbild für eine elektronische Schaltungsanordnung zur Änderung der Variablen,

Fig. 10 eine Anordnung zur Darstellung einer Hyperfläche in einem vierdimcnsionalen Raum,

Fig. 11 eine vereinfachte Schaltungsanordnung zur Darstellung einer Hyperfläche, die senkrecht zu der Winkelvierteilenden steht und

Fig. 12 eine erweiterte Schaltungsanordnung zur Durchführung von verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsvorgängen.

Wie in der Hauptpatentanmeldung beschrieben ist, kann jeder Farbstoff in der Weise analysiert werden, daß er mit weißem Licht beleuchtet und die die reflektierte Lichtintensität als Funktion der Wellenlänge darstellende Kurve aufgenommen wird. Man erhält f>5 so eine Kurve der in F i g. 1 mit Nbezeichneten Art, die für den Farbstoff charakteristisch ist. Bei der Unterscheidung der Farben einer Zeichnung oder eines anderen Trägers wurden derartige Kurven zu unüberwindbaren Schwierigkeiten führen. Man beschränkt sich daher auf die Auswahl einer gewissen Anzahl von bestimmten Auswertungswelienlängen und charakterisiert den Farbstoff durch die entsprechenden Intensitäten y\, y-i K_n. Außerdem erfolgt eine Vereinfachung

dadurch, daß die Lesevorrichtungen (fotoelektrische Zellen und zugehörige Schaltungianordnungen) derart geeicht werden, daß der Ordina'enwert 100 der weißen Farbe (als perfekt angenommen) des Trägers entspricht. Unter diesen Bedingungen liegt die Kurve N immer unterhalb der Waagrechten 100; die charakteristischen

Intensitäten _>ί, yj y_n erscheinen in der Form von

Prozentsätzen .s.

Nimmt man beispielsweise eine Zeichnung einer Webkarte, bei der die Farben auf fotoelektrischem Wege unterschieden werden sollen, müssen zunächst die Kennwerte jedes verwendeten Farbstoffes (oder Farbstoffgemisches) bestimmt werden. Die Anzahl der zur Auswertung herangezogenen Wellenlängen, die aus naheliegenden Gründen kieinstmöglich gehalten werden soll, hängt von diesen Farbstoffen sowie davon ab. wie stark sich diese Farbstoffe ahnein. Um die Erläuterungen /u vereinfachen, sei zunächst angenommen, daß diese Zahl nur 2 beträft, obwohl man sich in der Praxis nur in Ausnahmefällen mit einer so geringen Anzahl begnügen kann.

Fs seien daher zwei rechtwinklige Achsen Ob und Or (F i g 2) betrachtet, die den beiden Auswertungswellenlängen lür Blau und Rot zugeordnet sind. Diese Achsen sind in 0 bis 100 unterteilt, um die gemessenen 1 .ichtintensitaten in Form von Prozentsätzen des von dem Zeiehiiungsirägcr reflektierten weißen Lichtes darzustellen. Bei einer solchen Darstellung entspricht der Mittelpunkt 0 der Farbe Schwarz (Minimum des reflektierten Lichts), während der Punkt M der Farbe Vv'eiß (maximale Rcflektion von Blau und Rot) entspricht. Der Einfachheit halber sei davon ausgegangen, daß die Zeichnung nur zwei Farben aufweist, und zwar entsprechend den Punkten Ci und C"₂. Hätten die beiden benutzten Farbstoffe genau die vorgesehene Zusammensetzung und wären diese Farben auf das weiße Papier in genau der optimalen Dichte aufgebracht, würden die Antwortsignale der Fotozellen für alle Punkte dor Zeichnung durch einen der beiden Bezugspunkte Ci und C₂ dargestellt. Die genannten Antwortsignale werden jedoch immer durch zwei Phänomene gestört. Zum einen weisen die verschiedenen im Handel befindlichen Mengen des gleichen Farbstoffes unvermeidlich geringe Unterschiede oder Toleranzen auf. Zum anderen kann ein Farbstoff auf eine Zeichnung nicht in immer genau derselben und gleichmäßigen Dichte aufgebracht werden. Infolge der Toleranzen kann das Antwortsignal der Fotozellen bei gleicher Auftragungsdichte im Inneren einer Kurve ei, C₂ liegen, die mehr oder weniger genau durch einen Kreis angenähert werden kann, dessen Mittelpunkt der theoretische Punkt Ci, C₂ ist. Was die Schwankungen der Auftragungsdichte anbelangt, die man sich zwischen zulässigen Grenzwerten vorzustellen hat, die notwendigerweise rein subjektiv definiert werden, so führen diese 2:u einer Versetzung dieses Kreises entlang einer Kurve γΊ, c^v2, die von O nach M reicht und durch Ci bzw. Q hindurch verläuft, weil eine zu geringe Dichte die Farbe in Richtung der Farbe des Trägers verschiebt während eine zu große Dichte einen sehr dunkler Farbton ergibt, der sieh dem Schwarz nähert. Mar kommt so zu einem Ort, der von einer Fläche Si, S,

gebildet wird, die von einer geschlossenen Kurve s 1, .v 2 begrenzt ist und die mehr oder weniger dem Umriß einer Banane gleicht.

Bei dem sehr vereinfachten Fall der F i g. 2 bietet die Unterscheidung der beiden Farben kein Problem. Es reicht aus, die Winkelhalbierende OM elektronisch darzustellen. Jedes darüberlicgende Antwortsignal entspricht der Farbe Ci und jedes darunterliegende Antwortsignal der Farbe Ci. Gleichwohl läßt sich an diesem einfachen Fall das Grundprinzip der Erfindung leicht erläutern, wenn man annimmt, daß nicht in der vorstehend genannten Weise vorgegangen werden, sondern eine Projektion auf eine Ebene erfolgen soll, wie sie weiter oben erwähnt wurde.

Projiziert man die beiden Orte Ci, C: auf die Achsen Or und Ob oder auf Ebenen, die senkrecht zur Zeichenebene stehen und durch diese Achsen hindurchlaufen, überlagern sich diese Projektionen, so daß eine Unterscheidung unmöglich wird.

Dagegen wird durch eine Umwandlung des Koordinatensystems eine derartige Unterscheidung möglich. Man kann insbesondere, wie in Fig. 3 angedeutet, als neue Achsen die Winkelhalbierende OM selbst und eine dazu senkrechte Gerade X'OX wählen. Wie dargestellt, werden die Projektionen der beiden Orte S\ und Si auf die neue Achse X¹X (oder auf eine zur Zeichenebene senkrechte Ebene, in der diese Achse liegt) durch zwei Geradenstücke s la — 5 16, s2a — 526 gebildet, die sich deutlich voneinander unterscheiden und die sich auch auf sehr einfache Weise elektronisch unterscheiden lassen. Die Projektionen sMa-^lö, s^J2a-s'2b auf die Gerade OM überdecken sich zwar, doch spielt dies keine Rolle, weil die Unterscheidung auf andere Weise erfolgt.

Fig.4 entspricht dem Fall, bei dem die Orte Si, S2. deren Umriß, wie oben angedeutet, weitgehend subjektiv ist, nicht mehr die Anwendung der Winkelhalbierenden OM als Trenngerade zulassen. Es ist jedoch häufig möglich, eine andere Trenngerade AP zu zeichnen, die verhältnismäßig nahe der Geraden OM liegt. Auch in diesem Falle kann man die Gerade APah neue Koordinatenachse betrachten, und es kann ihr eine weitere Achse X¹O]X zugeordnet werden, um die Orte Si. Si auf diese Achse oder auf eine Ebene zu projizieren, in der die Achse liegt und die senkrecht zur Zeichenebene steht. Man erhält auf diese Weise Segmente s\a — s\b, s2a-s2b, die voneinander vollkommen getrennt sind und die sich leicht unterscheiden lassen. Im übrigen ist festzuhalten, daß in den beiden Fällen der F i g. 3 und der F i g. 4 nichts dazu zwingt, die Achse A"'Xdurch den Mittelpunkt Odes ursprünglichen Koordinatensystems fcOrgehen zu lassen.

Man kann daraus schließen, daß eine praktische Lösung zur Unterscheidung der Orte darin besteht, daß diese auf eine Ebene X¹X projiziert werden, die mehr oder weniger genau senkrecht zu der Winkelhalbierenden OMdes ursprünglichen Auswertungsachsensystems steht, wobei diese Ebene X'X als Ergebnis einer Koordinatenumwandlung betrachtet werden kann.

Betrachtet man die durch die Achse O] P verlaufende. senkrecht zur Zeichenebene stehende Ebene, so unterteilt diese den Raum in zwei Teile, innerhalb deren sich die Orte Si bzw. Si befinden. Im Falle von zwei Farben kommt es darauf nicht an. Bei einer größeren Anzahl von Farben spielt dies jedoch eine wichtige Rolle, weil diese Farben so in zwei Gruppen aufgeteilt werden können und damii die Gefahr einer Überlagerung dpr Projektionen der beiden Orte herabgesetzt werden kann.

Fig. 5 zeigt einen weiteren Fall der Änderung der Koordinatenachsen sowie Möglichkeiten der Unterscheidung durch Projektion auf die Ebene einer der neuen Achsen. In diesem lalle ist das neue Koordinatensystem das System XO]X-YO₁Y. Die sich iiberschneidenen Projektionen sia — sib, s2a-s2b können unterschieden weiden, weil sie auf den Raumteil zurückzuführen sind, der links bzw. rechts der Ebene liegt, die durch die Achse X'X hindurchläuft und senkrecht zur Zeichenebene steht.

Alles was oben hinsichtlich der Hilfsmaßnahmen für die Unterscheidung von Orten wie den geometrischen Orten Si, S2 ausgeführt wurde, ist nur von einem sehr beschränkten Interesse im Falle von zwei Auswertungs· Wellenlängen und einer kleinen Anzahl von Farben, weil die Betrachtungen auf der Grundlage der ebenen Geometrie erfolgen und es leicht ist. Geraden oder Geradenstücke einzuzeichnen, um die Orte derart voneinander zu trennen, daß eine bequeme Umsetzung in entsprechende elektronische Maßnahmen möglich wird. Im allgemeinen liegt aber die Anzahl der Auswertungswellcnlängcn, die berücksichtigt werden müssen, um die Farbstoffe hinreichend zu kennzeichnen, bei mindestens 3 und häufig bei 4. Nun ist aber die Linienführung im dreidimensionalen Raum sehr schwierig und für einen Raum mit vier oder mehr Dimensionen völlig unmöglich. Man kann daran denken, die Wellenlängen paarweise nacheinander zu berücksichtigen, wie dies in Verbindung mit den Fig. 11 bis 13 des llauptpatents dargelegt ist. was einer Projektion der geometrischen Orte des n-dimensionalen Raumes (wobei η größer als 2 ist), auf die verschiedenen Ebenen entspricht, die von den η Achsen des Auswertungssystems gebildet werden, indem diese Orte dargestellt werden. Es kann jedoch der Fall eintreten, daß sich die Projektionen bestimmter Orte in allen diesen Ebenen überschneiden, was jede Unterscheidung unmöglich macht, oder daß diese Projektionen einander so nahe liegen, daß die Unterscheidung nicht mit ausreichender Sicherheit durchgeführt werden kann.

Um diesen Mißstand auszuräumen, können die Koordinantenachsen derart geändert werden, daß in mindestens einer der von den neuen Achsen bestimmten Ebenen die Projektionen der Orte klar unterschieden sind und durch Geraden leicht voneinander getrennt werden können. Es ist insbesondere möglich, die neuen Achsen derart zu wählen, daß eine der von ihnen gebildeten Ebenen senkrecht zu der Winkeldreiteilenden oder allgemeiner der Winkel-n-teilenden des Flächenwinkels steht, der von den Anfangsachsen gebildet wird. Um diesen Gedanken klarer herauszustellen, sei auf F i g. 6 Bezug genommen, die dem Fall von drei Auswcrtungswellenlängen und folglich von drei Achsen in einem dreidimensionalen Raum entspricht, was eine perspektivische Darstellung ermöglicht Die drei diesen Wellenlängen entsprechenden Achsen sind die Achsen Ob, Oj und Or. Ihre Winkeldreiteilende ist die Gerade OM, die den »schwarzen« Punkt O mit dem »weißen« Punkt M verbindet. Um die Figur nicht zu komplizieren, ist nur ein einziger Ort Si dargestellt. Senkrecht zu der Winkeldreiteilenden OM ist eine Ebene X eingezeichnet, die man als von zwei der drei Achsen eines neuen Koordinatensystems gebildet denken kann. Auf diese Ebene wird der Ort Si in der bei S\ angedeuteter Weise projiziert Gleichzeitig werden alle anderen Orte S₂. S₁ usw. (die in Fig.6 nicht dargestellt sind) entsprechend den übrigen Farben der

fotoelektrisch auszuwertenden Zeichnung auf diese Ebene projiziert. Der Einfachheit halber wurde angenommen, daß diese Ebene durch den Punkt M geht, was naturgemäß kein Zwangsmerkmal darstellt. F i g. 7 zeigt, wie diese verschiedenen Projektionen sich in der Ebene Xdarstellen können: sie sind dabei um den Punkt M mehr oder minder strahlenförmig verteilt. Es ist zu erkennen, daß es im allgemeinen einfach ist, sie durch einfache Geraden zu trennen. Falls bestimmte Projektionen sich in der zur Winkeldreiteilenden OM senkrechten Ebene λ' überlagern wurden, könnte man die Neigung der Ebene etwas variieren, bis eine Trennung der Projektionen herbeigeführt ist.

Es versteht sich, daß die oben geschilderten Maßnahmen ohne weiteres auch auf einen Raum mit '5 mehr als drei Dimensionen anwendbar sind, nur daß dies nicht mehr grafisch darstellbar ist. sondern eine algebraische Bestimmung erfordert.

F i g. 8 zeigt, wie bei einem dreidimensionalen Raum die Orte mittels einer geeignet gewählten Ebene in zwei Gruppen aufgeteilt werden können. In der Mehrzahl der Fälle verläuft diese Ebene A" vorzugsweise senkrecht zu der Geraden OM, wie dies auch für die Ebene X nach F i g. 6 der lall ist. Während aber dort der Abstand der Ebene X vom Zentrum O keine Rolle spielt, muß er *5 vorliegend derart gewählt werden, daß die Ebene A" mindestens eine gewisse Anzahl von Orten, wie Si. .S'2. in zwei getrennte Gruppen unterteilt, deren Projektionen auf die für diesen Zweck ausgewählte Ebene, zweckmäßigerweise die Ebene Λ" selbst, gesondert ausgewertet werden. In solchen fällen können zwei Orte 5Ί und .$2, deren Proj:ktionen auf die Ebene X' sich zu einem großen Teil überdecken, ohne Schwierigkeit unterschieden werden, weil diese Orte nicht derselben Gruppe angehören.

Vorstehend w tirdc der Gegenstand der Erfindung Hinunter analytischen Gesichtspunkten erörtert, ohne daß diskutiert wurde, wie das erläuterte Verfahren auf elektronischem Wege praktisch durchgeführt werden kann. Dabei braucht jedoch nur berücksichtigt zu werden, daß Gleichungen ersten Grades ohne weiteres durch entsprechend geregelte Operationsverstärker dargestellt werden können.

Geht es beispielsweise um eine Koordinatenumwandlung in einem System mit drei Achsen (wobei die Anzahl der Achsen im übrigen beliebig sein kann), so sind bekanntlich die neuen Koordinaten mit den ursprünglichen Koordinaten über die Beziehungen

u = 3i λ' + b\ y + c\ z, V = ill X + \>iy+ C₂Z, W = 33.V + bi}'+ CjZ.

verknüpft.

Stehen die Achsen rechtwinklig zueinander, müssen die Koeffizienten den folgenden Bedingungen genügen:

a₃ai

0.

Ausgängen der Operationsverstärker Spannungen erhalten werden, die die neuen Koordinaten u, v, w darstellen.

Betrachtet man jetzt den Fall einer zu der Winkel-n-teilenden des Koordinatensystems senkrechten Ebene und geht man, um zu zeigen, daß die Erfindung auf eine beliebige Anzahl von Koordinaten (d. h. auf nicht reale Räume) anwendbar ist, davon aus, daß vier Koordinaten, nämlich x.y, z. t, vorgesehen sind, stellt eine »Ebene« in einem solchen Raum ein Gebilde dar, das als »Hyperfläche« bezeichnet werden kann, d. h. einen Raum mit drei Dimensionen u, v, w. Dies führt wieder auf ein Koordinatenumwandlungsproblem zurück; man gelangt wieder zu den vorstehenden Beziehungen, von denen diesmal jedoch jede vier Koeffizienten a, b. c, dumfaßt.

Damit die drei Achsen der Hyperfläche senkrecht zu der Winkelvierteilenden der Achsen des vierdimensionalen Raumes stehen, müssen die folgenden Wcdingungen erfüllt sein:

a\ + b\ + ei + dt = 0,
a₂ + 62 + c₂ + d₂ = 0.
a 3 + /33 + ei + di = 0.

Damit andererseits die drei Koordinaten u. v. iv senkrecht zueinander stehen, muß gelten:

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Um diese Bedingungen zu erfüllen, brauchen nur drei jeweils mit drei Eingängen versehene Operationsverstärker 31, 32, 33 (F i g. 9) vorgesehen zu werden, die über nicht dargestellte Widerstände derart einjustiert werden, daß ihre Verstärkungen den neun Koeffizienten ⁶S a\... C₃ entsprechen. An jeden Operationsverstärker werden drei Spannungen analog den ursprünglichen Koordinaten x. y. ζ angelegt, während an den \ iii + b\ 62 + c\ C₂ +

0, 0. 0.

Damit die vierte Koordinate parallel zu der Winkclvicrteilenden des Raumes x. y. z. t (und damil senkrecht zu den drei anderen Koordinaten) steht, muli erfüllt sein:

a₄ = bt, = Ca = dt.

Dieses Gleichungssystem hat eine unendliche Anzah von Lösungen. Man kann beispielsweise setzen:

u = x-y+z— t,

ν = a■ — z,

r =x + y+z+t.

Die Widerstände der Verstärker lassen sich leicht se einstellen, daß sie diese Bedingungen erfüllen.

Was die Unterteilung des Raumes durch eine Ebeni anbelangt, so kann auch hier angenommen werden, dal es sich wiederum um einen vierdimensionalen Raun (vier Auswertungsfarben) handelt. In einem solchei Falle muß die Trennebene eine Hyperfläche sein, di durch eine Gleichung wie beispielsweise:

Ax+ By+Cz+ Dt+ E^=O

definiert wird.

Es genügt (Fig. 10), einen Operationsverstärker 3 mit fünf Eingängen vorzusehen, an diesen Verstärke die die Ansprechsignale der Auswertungszellen darstei lenden Werte x, y, z, t anzulegen und den Verstärker s einzustellen, daß sein Ausgangssignal gleic Ax+ By+Cz+ Dt+ E ist Das Ausgangssignal L de Verstärkers ist damit für jeden auf der einen Seite de Hyperfläche liegenden Punkt positiv und für jeden at der anderen Seite dieser Fläche befindlichen Pum" negativ. Über einen Inverter 35 kann das Ausgangss gnal Σ erhalten werden.

709508/3

Führt man eine Koordinatenumwandlung aus. kann die Hyperfläche in dem neuen System definiert werden als u, v: w, r. Es reicht aus, an den Verstärker Werte anzulegen, die den Koordinaten des interessierenden Punktes in diesem System entsprechen. In diesem Falle reduziert sich die Gleichung der Hyperfläche, wenn diese senkrecht zu der Winkelvierteilenden steht, zu:

r= k— konstant.

Die Vorrichtung vereinfach) sich damit, weil ein Verstärker 36 (Fig. 11) mit nur zwei Eingängen ausreicht.

Fig. 12 zeigt ergänzend ein Prinzipschaitbild einer Anordnung für vier Auswertungsfarben mit Küordinatenumwandiung und Prüfung in der Ebene r. u. wobei drei Trenngeraden .4 1. .4 2. A 3 vorgesehen sind und der vierdimensionale Raum durch zwei Ebenen Pl. Pl unterteilt wird, die senkrecht zu der Winkelvierteilenden des Raumes stehen. Mit 37, 38, 39, 40 sind die Operationsverstärker für die Koordinatenumwandlun; bezeichnet. Die Verstärker 41 und 42 entsprechen dei Ebenen Pl. Pl. während die Anordnungen 43, 44 um 45 für die Geraden 4 1.4 2. 4 3 vorgesehen sind. Di< verschiedenen Ansprechsignale werden selektiv ai UND-Schaltungen, beispielsweise die Schaltungen 4( und 47. angelegt, die eine Unterscheidung de Ansprechsignale erlauben, d. h. feststellen, ob sie dei verschiedenen Auswertungsfarben entsprechen. Um di<

ic Zeichnung nicht unübersichtlich werden zu lassen, sine nur zwei UND-Schaltungen dargestellt, es versteht siel jedoch, daß so viele UND-Schaltungen vorgesehen seir müssen, wie Farben unterschieden werden sollen.

Es ist beispielsweise zu erkennen, daß der Meßpunk der Fa.-be Cl entspricht, falls er über 4 1 und 4 2, abei unter P\ liegt, während er. um die Farbe Cx darzustellen, unter 4 1. über A 3. über P 1 und unter P't liegen muß.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur automatischen Identifizierung von Farbstoffen zum Einfärben von Proben, insbesondere von zur Herstellung von Lochkarten oder -streifen für Jacquardmaschinen dienenden Zeichnungen, bei dem

(a) der Farbstoff mit Licht vorbestimmter Eigenschaften beleuchtet wird,

(b) die Inentsitäten von N ausgewählten Grundfarben im reflektierten Licht gemessen werden,

(c) jedem der untersuchten Farbstoffe in einem /V-dimensionalen, von den Grundfarben aufgespannten Farbraum ein Raumelement zugeordnet wird, dessen Lage und Ausdehnung durch den möglichen Schwahkungsbereich der die Koordinaten des betreffenden Farbstoffs in dem Farbraum darstellenden Intensitäten der Grundfarben gegeben isi,

(d) die Projektionsflächen der Raumeleniente auf mindestens eine Schnittebene des Farbraums ermittelt werden,

(e) auf elektronischem Wege Kurvcnfiinktionen nachgebildet werden, welche in diM' Schnittebene zwischen den Projektionsflächen verlaufen und diese voneinander trennen und

(f) die Farbe eines Farbstoffs durch Vergleich eines seiner Koordinatenwerte mit den Werten ermittelt wird, weiche sich aus den Kurvenfunktionen für die betreffende Koordinate bei Einsetzen der Werte für die andere Koordinate ergeben, nach Patentanmeldung P 21 58 758.6. dadurch gekennzeichnet, daß

(g) als Schnittebene eine Ebene gewählt wird, in der sich die einfachst möglichen funktionalen Zusammenhänge für die die Projektionsflächen trennenden Kurvenfunktionen ergeben und

(h) das dem Farbraum zugrunde liegende Koordinatensystem derart transformiert wird, daß die Schnittebene zwischen zwei der transformierten Koordinatenachsen aufgespannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Schnittebene eine Ebene verwendet wird, die senkrecht zu der Geraden liegt, welche mit den ursprünglichen Koordinatenachsen jeweils den gleichen Winkel einschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Farbraum eine Fläche bestimmt wird, die den Raum derart unterteilt, daß mindestens einige der Raumelemente der Farben zwei unterschiedlichen Gruppen zugeordnet weiden können und daß entweder diese Fläche oder andere geeignete Ebenen als Schnittebenen verwendet werden.