DE3903981A1 - Verfahren zur regelung der farbgebung von druckerzeugnissen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Zur Regelung der Farbgebung sind sowohl Verfahren mit einer densitometrischen Messung einer Vorlage als auch Verfahren bekannt, bei welchen eine spektrale oder Dreibereichs-Farbmessung vorgesehen ist. Die Verfahren mit einer densitometrischen Messung erfordern eine genaue Kenntnis der Andruck- und Fortdruckmaterialien (Papier und Farbe) sowie einen auf diese spezielle Materialkombination abgestimmten Druckversuch.

Die Farbmessung erlaubt eine direkte Gegenüberstellung von Soll- und Istwerten der farbmetrischen Größen. Dabei wird von mehrfarbigen Rasterfeldern ausgegangen, deren Gesamtfarbwert für eine Regelung der Druckmaschine auf die drei zur Verfügung stehenden Buntfarben Cyan, Magenta und Yellow aufgeteilt wird. Ein zentraler Bestandteil der bekannten Verfahren dieser Art ist ein lineares Gleichungssystem für die Umrechnung des Gesamtfarbwertes in die einzelnen farbbezogenen Größen. Die zur Lösung dieses Gleichungssystems notwendigen Koeffizienten gelten dabei jeweils für eine bestimmte Fortdruck-Materialkombination und müssen anhand eines Druckversuchs ermittelt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Regelung der Farbgebung von Druckerzeugnissen anzugeben, bei welchem aus der Messung beliebig hergestellter Vorlagen Werte gewonnen werden, die unmittelbar als Zielgrößen im Druckprozeß zu verwenden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß im Druckprozeß andere Farben und Vorlagen verwendet werden können als beim Andruck, ohne daß mehrere Druckversuche bis zu einer ausreichend genauen Einstellung der Farbgebung erforderlich sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 den Zusammenhang zwischen der Farbschichtdicke und der Stellgröße der Farbführungselemente,

Fig. 3 eine Zusammenstellung der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Formeln und

Fig. 4 eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zunächst erfolgt eine Farbvoreinstellung 1, beispielsweise mit Hilfe eines Plattenlesers vom Typ CPC 3 der Heidelberger Druckmaschinen AG. Nit Hilfe der voreingestellten Farbführungswerte DIOC, DIOM und DIOY läuft als Einrichtphase ein Druckprozeß 2 ab. In einem anschließenden Meßlauf 3 wird auf dem hergestellten Druckbogen die Remissionen b _RCMYist eines Dreifarben-Rasterfeldes spektral gemessen. Die durch die spektrale Messung des Dreifarben-Rasterfeldes gewonnenen Werte für die Remission β _RCMYist werden bei 4 in Farbkoordinaten LAB _ist entsprechend dem CIELAB-System (CIE = Commission Internationale de l'Eclairage) umgerechnet. Es können auch andere Farbräume, zum Beispiel LUV, benutzt werden.

Eine nach einem Andruckverfahren hergestellte Vorlage 5 enthält ebenfalls ein Dreifarben-Rasterfeld, dessen Remission β _RCMYsoll bei 6 gemessen und bei 7 in Farbkoordinaten LAB _soll umgerechnet wird. Bei 8 wird aus den Koordinaten der Farbabstand DeltaE _{(soll ist)} errechnet. Das Ergebnis wird daraufhin bei 9 überprüft, ob es bereits kleiner ist als ein maximal zulässiger Wert DeltaE _max . Ist dieses der Fall, so wird der Druckprozeß bei 2 eingeleitet.

Ist der Farbabstand DeltaE _{(soll ist)} jedoch größer als der maximal zulässige Wert, so wird mit Hilfe der im folgenden beschriebenen Schritte eine Neuberechnung der Farbführung und eine Berechnung von theoretischen Remissionswerten β _theo vorgenommen. Dazu werden zunächst bei 10 auf dem hergestellten Druckbogen weitere Remissionen spektral gemessen. Im einzelnen sind dieses β _VCMY eines Dreifarben-Vollton-Übereinanderdruckfeldes, b _VCM , β _VCY und β _VMY je eines Zweifarben Vollton Übereinanderdruckfeldes, b _VC , β _U und β _VY je eines Einfarben-Volltonfeldes und β _RC , β _RM und β _RY dreier Einfarben-Rasterfelder.

Aus den gemessenen Remissionswerten werden bei 11 Kenngrößen S _C , S _M , S _Y und bei 12 die Flächendeckungen phi _C , phi _M und phi _Y der drei Farben jeweils als Funktion der Wellenlänge lambda errechnet. In einem Schritt 13 wird aus den Kenngrößen S _C , S _M , S _Y die Farbannahme FA jeweils für einen Übereinanderdruck zweier Farben und für ein Übereinanderdruck der Farbe Y auf den Farben C und M errechnet.

Bei den folgenden Schritten wird in einem ersten Durchlauf von den voreingestellten Werten für DIOC, DIOM und DIOY ausgegangen. In weiteren Durchläufen werden - sofern erforderlich - aus dem jeweils vorangegangenem Durchlauf gewonnene theoretische Werte von DIOC, DIOM und DIOY berücksichtigt, bis ein Minimum des Farbabstandes DeltaE _{(soll theo)} gefunden ist. Bei einem Schritt 14 werden aus den Kenngrößen und den Werten für die Farbannahme die theoretischen Werte der Remission β _Vtheo unter Berücksichtigung der voreingestellten bzw. theoretischen Werte der Farbführung errechnet. Aus diesen wird bei 16 nach Formeln von Neugebauer eine theoretische spektrale Remission β _RCMYtheo errechnet. Daraus werden bei 17 die theoretischen Farbkoordinaten LAB _theo ermittelt, die bei 18 mit den Farbkoordinaten LAB _soll durch Bildung von DeltaE _{(soll theo)} verglichen werden.

Ist dieser Farbabstand DeltaE kleiner als der bei dem vorangegangenem Durchlauf errechnete Wert DeltaE _(n-1) (Verzweigung 19), so erfolgt im Verfahrensschritt 15 eine erneute Berechnung der theoretischen Farbführung im Sinne einer Minimierung des Farbabstandes. Dabei wird eine geringe Änderung der Werte DIOC, DIOM und DIOY in Richtung auf den Sollfarbort LAB _soll vorgenommen. Der Zusammenhang zwischen Schichtdicke auf dem Bogen und den Farbführungswerten DIOC _theo , DIOM _theo und DIOY _theo kann als Kennlinie entweder in Form einer Tabelle oder in parametrisierter Form im Rechner abgelegt sein, wobei zum Beispiel je Maschinentyp eine eigene Kennlinie existiert. Mit diesen Werten erfolgt mit den Verfahrensschritten 14, 16, 17 und 18 die Berechnung eines weiteren Farbabstandes DeltaE. Dieses wird solange wiederholt, bis ein Anstieg des Betrags von DeltaE anzeigt, daß ein Minimum von DeltaE gefunden wurde.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann nach der Verzweigung 19 bei 21 ein Vergleich mit dem Farbabstand DeltaE _(soll-ist) durchgeführt werden, der bei 8 aufgrund der Farbkoordinaten LAB _ist nach dem Druckprozeß 2 errechnet wurde. Damit wird überprüft, ob die Neuberechnung der Farbführung wirklich eine Verbesserung gegenüber der ursprünglichen Einstellung der Farbführung ergeben hat. Ist dieses nicht der Fall, wird über 22 der Druck mit unveränderter Farbführung veranlaßt. Ist jedoch eine Verbesserung eingetreten, werden bei 23 die theoretisch optimalen Farbführungswerte der Druckmaschine zugeführt, so daß der Druck mit diesen erfolgt.

Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen der Schichtdicke h und dem jeweiligen Farbführungswert DIO. Dabei stellt K(DIO) in der Regel eine nichtlineare Abhängigkeit der Schichtdicke von der Stellgröße DIO dar, während der Anteil c, der vom Sujet (Flächendeckung), vom Untergrund (Papier) und anderem abhängig ist, als linear angenommen wird.

Fig. 3 zeigt die zur Durchführung der Verfahrensschritte 11 bis 14 und 16 erforderlichen Formeln. Dabei sind aus technischen Gründen die theoretischen Werte mit einem hochgesetzten T gekennzeichnet - gleichbedeutend mit dem Index theo in der Beschreibung.

Zur Berechnung der Remissionen β _Vtheo werden Farbwerte a, b benötigt, welche jeweils aus der Remission einer derart dicken Schicht, daß die Remission des Bedruckstoffes vernachlässigbar ist, entsprechend den in Fig. 3.0 gezeigten Gleichungen gewonnen werden. Die Ermittlung der Remissionen β _{∞ C} , β _{∞ M} , b _{∞ Y} kann durch Messen einer entsprechend dick aufgetragenen Farbe erfolgen und ist in Fig. 1 nicht dargestellt.

Im Verfahrensschritt 11 werden aus den Farbwerten und den bei 10 ermittelten Remissionswerten nach den in Fig. 3.11 dargestellten Gleichungen Kenngrößen S _M , S _C und S _Y jeweils als Funktion der Wellenlänge abgeleitet, dabei wird der obengenannte Zusammenhang zwischen der Schichtdicke c und der Farbführung DIO angenommen. Die Größe β _PW ist die Remission des Bedruckstoffs.

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist nun das Zusammenfassen der rein farbspezifischen Größe s (lambda) (Streuung der Farbe) mit der sujet- und einstellungsabhängigen Konstanten c, weil dadurch nur das Produkt S (lambda) = c × s (lambda) ermittelt werden muß und nicht die Einzelgrößen. Diese Kenngröße S (lambda) ist daher farb- und zonenspezifisch (siehe Fig. 3.11).

Die Kenngrößen S _M/C usw. sind analog den Kenngrößen S _C , S _M usw.. Während bei S _C usw. als Unterlage für die aufzudruckende Schicht der Farbe 1 Papierweiß benutzt wird, wird jedoch durch S _M/C zum Beispiel die entsprechende Kenngröße für den Fall angegeben, daß die Farbe M auf einer vorher aufgedruckten Schicht der Farbe C aufgedruckt wird. Dadurch wird der unterschiedlichen Farbannahme beim Drucken auf Papier bzw. beim Drucken auf einer anderen Farbe bei sonst gleicher Maschineneinstellung Rechnung getragen.

Diese Kenngrößen gehen durch die Größe der Farbannahme FA in die Berechnungen der Vollton-Übereinanderdruckfelder ein. Fig. 3.13 zeigt die Berechnung der Farbannahme FA gemäß Verfahrensschritt 13. Die Farbannahmen sind je Farbkombination aus Volltonfeldern und Volltonübereinanderdruckfeldern über h _M / _Y = FA _M / _Y × h _M usw. definiert.

Die mit Hilfe des Verfahrensschrittes 12 zu berechnenden Flächendeckungen phi erfolgen gemäß den in Fig. 3.12 dargestellten Gleichungen, wobei die optischen Flächendeckungen je Farbe aus Vollton- und Rastertonfeldern berechnet werden und dann für eine Nachregelung konstant gehalten werden.

Die zur Berechnung der theoretischen Remissionswerte der Ein-, Zwei- und Dreifarbenvolltonfelder gemäß Verfahrensschritt 14 erforderlichen Gleichungen sind in Fig. 3.14 angegeben. Die Berechnung des Remissionsspektrums des theoretischen Dreifarbenrasterfeldes über modifizierte Neugebauer-Gleichungen gemäß Verfahrensschritt 16 ist in Fig. 3.16 dargestellt.

Fig. 4 zeigt als Blockschaltbild wesentliche Teile einer Meßeinrichtung vom Typ CPC2 der Heidelberger Druckmaschinen AG, die mit entsprechenden Anderungen und mit einem dem Ablaufplan entsprechenden Programm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann. Zur Steuerung der gesamten Einrichtung ist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 31 vorgesehen, die über einen Systembus 32 mit den anderen Einheiten Daten austauscht. Zur Steuerung des eigentlichen Meßvorgangs dient eine Meßsteuerung 33, welche mit einem Analog/Digital-Wandler 34 einem Zwischenspeicher 35 und über eine Meßleitung 36 mit einem Multiplexer 37 verbunden ist. Der derart gesteuerte Multiplexer 37 wählt nacheinander die 31 Meßstellen bzw. 20 Meßköpfe an, die im Gegensatz zur ursprünglichen CPC2 anstelle von densitometrischen Messungen zur farbmetrischen Messung eingerichtet sind.

Programme für die zentrale Verarbeitungseinheit 31 befinden sich im Programmspeicher 39. Ferner sind ein Datenspeicher 40 und ein Datensicherungsspeicher 41 vorgesehen. Letzterer ist durch eine im einzelnen nicht dargestellte Batterie gepuffert und speichert die Daten auch nach dem Abschalten der Einrichtung. Kommandos und Daten können über eine Tastatur 42 eingegeben werden, die über einen Keybord-Encoder 43 an den Systembus 32 angeschlossen ist. Über eine Digitalanzeige 44, die über einen Anzeigen-Treiber/Speicher 45 an den Systembus 32 angeschlossen ist, können dem Benutzer Informationen zugänglich gemacht werden. Schließlich ist an den Systembus 32 noch eine Schnittstelle 46 angeschlossen, mit deren Hilfe die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren berechneten Einstellwerte DIOC, DIOM und DIOY zu einem Fernsteuerstand (CPC1) 47 und damit zu im einzelnen nicht dargestellten Stellgliedern einer Druckmaschine 48 übertragen werden.

Claims (2)

1. Verfahren zur Regelung der Farbgebung von Druckerzeugnissen, wobei eine mit Farbkontrollfeldern versehene Vorlage einer farbmetrischen Messung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Remission mindestens eines Dreifarben-Rasterfeldes der Vorlage farbmetrisch gemessen und daraus ein Sollfarbort berechnet und gespeichert wird,
daß durch Messung von Kontrollfeldern eines in einer Einrichtphase hergestellten Druckbogens farbbezogene Remissionswerte und Remissionswerte eines Dreifarben-Rasterfeldes spektral gemessen werden,
daß aus der spektralen Remission des Dreifarben-Rasterfeldes ein Istfarbort errechnet wird,
daß unter Berücksichtigung des Farbabstandes zwischen dem Sollfarbort und dem Istfarbort und unter Berücksichtigung von voreingestellten Farbführungswerten und maschinenspezifischen Kennlinien aus den gemessenen farbbezogenen Remissionswerten ein theoretischer Istfarbort errechnet wird,
daß die Berechnung des theoretischen Istfarbortes mit dem jeweiligen Farbabstand gegebenenfalls wiederholt vorgenommen wird, bis der Farbabstand ein Minimum ist, und daß die damit gewonnenen Farbführungswerte dem Fortdruck zugrunde gelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung des theoretischen Istwertes den jeweilig verwendeten Druckfarben zugeordnete Farbwerte berücksichtigt werden, die aus einer vorangegangenen spektralen Messung der Remission einer Schicht gewonnen wurden, die derart dick ist, daß die Remission des Bedruckstoffes vernachlässigbar ist.