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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von
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Farbbildern aus Teilbildern
Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung von Farbbildern aus Teilbildern Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung von Farbbildern aus Teilbildern, insbesondere von Farbbildern mit
größeren homogenen Flächen nach der Gattung des Hauptanspruchs und eine Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
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Grundsätzlich können alle im Mehrfarbendruck reproduzierbaren Farben
durch berlagerung von drei Grundfarben, nämlich Gelb, Magenta und Cyan hergestellt
werden, wobei zur Erzielung der unterschiedlichen Farbabstufungen die drei Grundfarben
als Punktraster unterschiedlicher Flächendeckung gedruckt werden. Zur Herstellung
von Farbbildern im Mehrfarbendruck werden von der farbigen Vorlage, die man zu reproduzieren
wünscht, auf photographischem Wege Farbauszüge hergestellt.
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Dazu werden Farbfilter in den Komplementär farben des jeweils gewünschten
Farbauszuges verwendet.
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Üblicherweise wird auch noch ein Farbauszug für
die
Farbe "Schwarz" erstellt. Von den Farbauszügen werden Druckplatten geätzt, die im
Druckprozeß die Druckfarben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz aufnehmen. Durch.das
positionsgerechte Ubereinanderdrucken der die Teilbilder darstellenden vier verwendeten
Druckplatten entsteht das farbige Wiedergabebild. Das Rastermaß beträgt standardmäßig
60 Rasterpunkte pro Zentimeter, so daß sich auf jedem cm2 maximal 3600 Rasterpunkte
jeder Grundfarbe befindet.
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Nach dem Stand der Technik ist es auch bekannt, die Farbvorlagen direkt
oder von ihnen erstellte Farbfilmbildvorlagen von einem Rasterscanner abzutasten,
der entsprechend den Grundfarben drei auf die jeweilige Farbe abgestimmte Sensoren
aufweist. Bei Reproduktionen im Maßstab 2 1:1 müssen 3600 Rasterpunkte pro cm für
drei Farben abgetastet werden. Gleiche Anteile der Grundfarben Gelb, Magenta und
Cyan ergeben Schwarz, so daß ein Farbbild statt aus drei bestimmten Grundfarben
an jeder Stelle aus maximal zwei bunten und Schwarz gedruckt werden kann. Dieses
Druckverfahren wird im Gegensatz zum Buntaufbau Unbuntaufbau genannt, ohne Ersatz
von bunten Farben durch Schwarz. Bei teilweisem Ersatz durch Schwarz entstehen Mischfarben.
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Diese bekannten Verfahren weisen mehrere Nachteile auf, die insbesondere
bei technischen Farbbildern mit größeren homogenen Flächen ins Gewicht fallen. Üblicherweise
werden bei technischen Farbbildern Vorlagen manuell in graphischem Lay-out mit Farbmaterial
hergestellt und dann auf Farbbild aufgenommen. Diese Farbfilmvorlagen werden von
dem Scanner abgetastet,
wobei abhängig von der Scanner-Information
Farbauszüge hergestellt werden. Die Farbbilder werden mit Punktrastern aus vielen
Einzelpunkten gedruckt, obwohl große Flächen aus homogenen Farben bestehen, die
durch nur wenige Parameter beschrieben werden können. Dieses Verfahren ist sehr
arbeitsintensiv und kostenaufwendig, da es einen hohen Aufwand an Farbenmaterial
und große Scanner-Speicher für die notwendigen üblichen Farbauszüge erfordert. Oft
sind die gewünschten Farbnuancen nicht als Farbmaterial erhältlich. Durch die Farbwiedergabeeigenschaften
der Farbfilmmaterialien und die Spektralwertfunktionen des Scanners werden die Farbvorlagen
verfälscht.
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Hier setzt die vorliegende Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde
liegt, ein Verfahren zur Herstellung von Farbbildern aus Teilbildern insbesondere
von Farbbildern mit größeren ho mogenen Flächen zu schaffen, das einfach und kostengünstig
ist und keine aufwendigen Abtastgeräte verlangt, wobei gleichzeitig keine oder nur
geringfügige Verfälschungen der gewünschten Farben auftreten. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß durch die kennzeichenden Merkmale des Hauptanspruchs in Verbindung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs gelöst. Dadurch, daß für die Teilbilder Rasterlinien
verwendet werden, können die Vorlagen für die Teilbilder bzw. die Teilbilder selbst
mit jedem besseren Zeichengerät hergestellt werden. Dabei ist die Anzahl der Farbnuancen
abhängig von der jeweiligen Auflösung der Geräte. Eine eventuelle photographische
Verkleinerung der Rasterlinien-
zeichnung entspricht einer Erhöhung
der Auflösung. Durch das Verfahren sind komplizierte und teure Raster-Scanner, die
fast nur in Betrieben der graphischen Industrie vorhanden sind und spezielle Fachkenntnisse
zu ihrer Bedienung erfordern, nicht erforderlich. Die Teilbilder können von Technikern,
die mit Rechnern und Zeichengeräten vertraut sind, hergestellt werden. Manuell erzeugte
Farbvorlagen unter Verwendung von Farbpapieren sind nicht mehr notwendig,und die
Farben der Flächen können beliebig gewählt werden, z.B. durch Auswahl der Farbmuster
aus genormten Farbkarten, bei denen Normfarbwerte der Farbmuster, bzw. die Anteile
der jeweiligen Grundfarben angegeben sind. Dadurch entfallen auch Verfälschungen
der Farbwiedergabe bei Abtastungen von Farb-Originalen oder Farbfilmen durch Scanner,und
die Farbwiedergabequalität ist allein von der Auflösung der Zeichengeräte abhängig,
die die Anzahl der erzeugbaren Farben definiert.
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Die zur Herstellung von Teilbildern, z.B. Farbauszügen, benötigten
Informationen werden verglichen mit dem Punktraster reduziert, so daß weniger Speicherplatz
notwendig wird und die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. Die Infqrmationsreduzierung
hat auch wirtschaftliche Bedeutung für die längerfristige Speicherung und/oder Übertragung
der Farbbildinformation.
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Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen möglich. Durch die Winklung zwischen den Rasterlinien
zwischen 0 und 1800 für
die vier Farbauszüge treten keine Moiré-Probleme,
d.h. Interferenzstrukturen in größeren homogenen Farbflächen auf. Die Linienbreite
der Rasterlinien kann in einfacher Weise durch Zusammenfügen bzw. dichtes Nebeneinanderzeichnen
von mehreren Einzellinien variiert werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung
des erfinderischen Verfahrens, Fig. 2 schematisch die Darstellung eines zu erstellenden
Farbbildes und Fig. 3 die schematische Darstellung der unterschiedlichen Teilbilder,
z.B. Farbauszüge für ein Farbbild entsprechend Fig. 1 Die Herstellung der Teilbilder,
die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Farbauszüge ausgebildet sind, für
das in Fig. 2 schematisch gezeigte Farbbild soll mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung im folgenden beschrieben werden. In dem Farbbild 10 sind zwei Farbflächen
1, 2 mit unterschiedlichen Farben vorgesehen, wobei außerdem noch ein Text als Zeichnungsunterschrift
gedruckt werden soll. Die Lage und die Form der Farbflächen 1, 2 muß der in Fig.
1 dargestellten, als Rechner ausgebildeten Steuervorrichtung 11 zugeführt werden.
Der Rechner steuert ein Aufzeichnungsgerät 12, das vorzugs-
weise
von einem Vektor-Zeichengerät gebildet wird. Die Information über das zu druckende
Farbbild#1O wird dem Rechner 11 über ein graphisches Eingabegerät oder Terminal
13 zugeführt. In einer Ausführungsform ist das graphische Terminal als Grafiktablett
ausgeführt, wobei der Grafiken, der das später zu druckende Farbbild entwirft, die
Konturen der Farbflächen 1,2 und des zu druckenden Farbbildes 10 auf das Grafiktablett
13 zeichnen kann. Eine Sensoranordnung wandelt die aufgezeichneten Linien in Daten,
die die Koordinaten der Kontur wiedergeben, um, wobei diese Daten im Rechner 11
gespeichert werden. Bei einer anderen Ausführungsform werden die Konturen einer
Vorlage mit einem mit dem Rechner 11 verbunden Digitalisiertablett-mit Fadenkreuz
nachgefahren und in entsprechene Daten umgewandelt. Bei anderen, insbesondere sehr
komplexen Farbdarstellungen werden die Koordinaten der Farbflächen dem Rechner 11
z.B. in Form von Pixeln in hoher Auflösung zugeführt. Bei ganz einfachen Darstellungen,
z.B. einer Rechteckfläche, können die Koordinaten der Farbflächen direkt in den
Rechner 11 eingegeben werden.
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Die gewünschten Farben der Farbflächen 1,2 werden durch Auswahl der
Farbmuster aus einer bekannten Farbenkarte gewählt, wobei von diesen Farbmustern
die prozentualen Anteile der Grundfarben im Unbunt- oder Buntaufbau oder Zwischenformen
bzw. die Flächendeckung bekannt sind. Diese Informationen werden in den Rechner
11 eingegeben. Selbstverständlich kann die Zusammensetzung der üblichen Farbmuster
der Farbenkarte in einer Speichereinheit im Rechner 11 gespei-
chert
werden. Auch können in bekannter Weise bei Kenntnis der Normfarbwerte der jeweiligen
Farbmuster die Flächendeckungen berechnet werden.
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In Fig. 3a ist ein Farbauszug für die Farbe Schwarz gezeigt. Entsprechend
den gewählten Farbmustern der Flächen 1,2 sind die Flächendeckungen, die durch die
Zahlen 3 und 4 schematisch dargestellt werden, bekannt. Das Vektor-Zeichengerät
12 zeichnet, vom Rechner 11 gesteuert, Rasterlinien, wobei diese Linien entsprechend
dem Pfeil 14 für den Farbauszug Schwarz N horizontal liegen. Die Breite der Rasterlinien
bestimmt die jeweilige Flächendeckung, wobei sie durch dichtes Aneinanderfügen von
Einzellinien variiert wird. Wird als Maßstab derjenige im Farbbild mit 12 Linien/mm
gewählt, so weist eine Einzellinie eine Breite von (1/12)/20 auf und eine Rasterlinie
besteht vorzugsweise aus zwischen 1 und 20 zusammengesetzten Einzellinien, wobei
sich dann eine Breite der Rasterlinien zwischen (1/12)/20 und 1/12 mm ergibt.
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Bei mindestens 120 Rasterlinien pro cm, wobei als Maßstab derjenige
im gedruckten Farbbild gewählt ist, sind die Rasterlinien der Vorlage im normalen
Sehabstand von 30 cm nicht mehr im einzelnen erkennbar. Ist der Sehabstand, wie
z.B. bei Betrachtung von Plakaten, größer, so kann die Rasterlinienbreite entsprechend
groß gewählt werden. Durch das Aneinanderfügen von 1 bis 20 Einzellinien können
bei den Farben Weiß und Schwarz 20 Graustufen erzeugt werden. Entsprechendes gilt
für Abstufungen bei den Farben Weiß und der jeweiligen Buntfarbe
Gelb,
Magenta und Cyan. Die Anzahl der Einzellinien ist also ausschlaggebend für die Anzahl
der darzustellenden Farben, wobei allerdings bei weiterer Vergrößerung der Anzahl
der Einzellinien die erzeugten Druckfarben nicht mehr wesentlich zunehmen, da sie
teilweise bereits nicht mehr unterscheidbar sind.
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Der Text, der in dem zu druckenden Farbbild 10 vorhanden sein soll,
wird hier von dem Vektor-Zeichengerät in dem Farbauszug Schwarz N ausgegeben. Ein
Füllen der Konturen der Textbuchstaben mit Rasterlinien führt entsprechend zu 20
Graustufen.
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Fig. 3b zeigt den Farbauszug z.B. für Magenta M.
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Entsprechend der vorgegebenen Flächendeckung 5 und 6 zeichnet das
Vektor-Zeichengerät 13 die Breite der Rasterlinien, wobei die Rasterlinien vorzugsweise
einen Winkel von 45° entsprechend dem Pfeil 15 aufweisen. Fig. 3c zeigt einen Farbauszug
für Gelb Y, wobei die Rasterlinien einen Winkel von 900 (Pfeil 16) gezeichnet sind.
In Fig. 3d ist der Farbauszug für Cyan C mit Rasterlinien in einem Winkel von 1350
(Pfeil 17) dargestellt.
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Die Winkel zwischen den Rasterlinien der jeweiligen Grundfarben betragen
45°. Es hat sich gezeigt, daß bei diesem Winkel keine Interferenzen auftreten. Es
können auch andere Winkel gewählt werden, allerdings sollten die Winklungen zwischen
den Rasterlinien nicht kleiner als jeweils 300 sein. Die Winklungen für Schwarz,
Magenta Gelb oder Cyan sind 00, 450, 900 und 1350. Die
Winklungen
der Farben können auch gegeneinander vertauscht werden, d.h. jeweils einem anderen
Winkel zugeordnet werden. Falls das Vektorat mlt guter Genauigkeit keine schrägen
Rasterlinien zeichnen kann, so ist eine Drehung der Rasterlinienverteilung um -45°,
900 und -135° für die drei Farbauszüge M, Y und C 11 vor Ausgabe im Rechner11 notwendig.
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Die vier Farbauszüge nach Fig. 3 werden mit einer Kamera in der Regel
verkleinert auf Planfilin aufgenommen und entwickelt.
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Das Vektor-Zeichengerät kann als optisches Zeichengerät ausgebildet
sein, wobei es ein Filmmaterial entsprechend den Rasterlinien belich -tet.
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Im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Teilbilder als
Farbauszüge für den Druck von Farbbildern ausgebildet. Es können aber entsprechend
dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Farbfilmbilder hergestellt werden, indem das
Aufzeichnungsgerät 12 transparente Filmschichten nacheinander entsprechend jedem
Teilbild belichtet, wobei die jeweiligen Farbfilter zwischengeschaltet werden müssen.
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Die Teilbilder können auch positionsgerecht auf Klarsichtfolie gezeichnet
werden oder der transparente Farbstoff der Grundfarben der jeweiligen Teilbilder
wird in die Folie positionsgerecht eingebrannt.
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Eine weitere Möglichkeit zur Darstellung von Farb-
bildern
aus Teilbildern besteht darin, daß ein Bildschirm aus transparenten übereinanderliegenden
Schichten, die zusammen Weiß ergeben, z.B.
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durch Elektronenstrahl angesteuert werden und gelbe-,magentafarbige
und cyanfarbige Linien ergeben.