DE3925011B4 - Method and arrangement for monitoring a print quality of multicolored print originals of an offset printing machine - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur Überwachung
einer Farbführung
für mehrfarbige
Rasterdrucke einer Offset-Druckmaschine mit folgenden Verfahrensschritten:
– Festlegen
eines Messsegmentes auf dem Druck;
– Beleuchten des Messsegmentes;
– Bestimmen
eines Flächenbedeckungsgrades
auf folgende Weise:
– Überdecken
des Messsegmentes mit einem Bildaufnahmeraster, wobei eine geometrische
Auflösung
des Bildaufnahmerasters höher
ist als die eines Druckrasterfeldes;
– Erzeugen von drei digitalisierten
Farbauszugsbildern vom Messsegment in drei Spektralbereichen;
– Binarisieren
der drei Farbauszugsbilder mit einer jeweils ersten Schwelle, die
eine Grenze zwischen schwarzen Farbrasterpunkten und einem Bedruckstoff
repräsentiert
in ersten Binärbildern
derart, dass durch eine erste Verknüpfung der ersten Binärbilder
zu einem Ereignisbild, in dem ein Bildpunkt genau dann den Wert
"1" hat, wenn in den drei zu verknüpfenden ersten Binärbildern
die gleichen Bildpunkte ebenfalls den Wert "1" haben, alle Bildpunkte bestimmt
werden, die Schwarz und wie Schwarz erscheinende Überdeckungen
enthalten;
– Binarisieren
der gleichen Farbauszugsbilder mit einer jeweils zweiten...Method for monitoring a color guide for multicolor screen prints of an offset printing machine with the following method steps:
- Setting a measuring segment on the pressure;
- Illumination of the measuring segment;
Determining a coverage ratio in the following way:
- Covering the measuring segment with an image pick-up screen, wherein a geometric resolution of the image pick-up screen is higher than that of a printing grid;
Generating three digitized color separation images from the measurement segment in three spectral ranges;
Binarisieren the three color separation images with a respective first threshold representing a boundary between black color raster dots and a substrate in first binary images such that a first link of the first binary images to an event image in which a pixel has the value "1" if, in the three first binary images to be linked, the same pixels also have the value "1", all pixels containing black and black appearing covers are determined;
- Binarisieren the same color separation images with a second ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung der Druckqualität in mehrfarbigen Rasterdruckvorlagen bei Offset-Druckmaschinen im Zusammenhang mit der Ermittlung der gedruckten Anteile der Primärfarben, wobei kleinflächige Segmente ausgewählt werden mit dem Ziel einer Farbgebungsänderung bei einer Abweichung von den Sollwerten, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 4.The The invention relates to a method and an arrangement for monitoring the print quality in multicolor halftone masters for offset printing presses in Related to the determination of the printed content of primary colors, being small area Segments selected become with the goal of a color change with a deviation from the setpoints, according to the preamble of claim 1 and of Claim 4.
Die Beurteilung der Druckqualität und die Regelung der Farbgebung erfolgt üblicherweise durch densitometrische Auswertung eines Farbkontrollstreifens. Dabei kann diese Auswertung off-line an einem statisch messenden Densitometer oder on-line mit Hilfe eines Maschinendensitormeters vorgenommen werden. Nachteilig an diesem Vorgehen ist, daß ein Farbkontrollstreifen mitgedruckt werden muß, was aus Formatgründen häufig nicht möglich ist und einen Mehrverbrauch an Material bedeutet.The Assessment of print quality and the regulation of coloration is usually done by densitometric Evaluation of a color control strip. In this case, this evaluation off-line at one statically measuring densitometer or on-line with the aid of a machine-end sen- sitor be made. A disadvantage of this procedure is that a color control strip must be printed, for reasons of format often not possible is and means an extra consumption of material.
In
der
Aus der Veröffentlichung "Der Polygraph 17-82, S. 1510 – 1526" ist eine Darstellung der Grundlagen für die Berechnung der Überdeckungsverhältnisse beim Mehrfarbenrasterdruck mit der Neugebauer-Gleichung bekannt. In dieser Druckschrift wird ferner ein Computerprogramm vorgestellt, das es ermöglicht, die Überdeckungsflächen mathematisch zu bestimmen.Out the publication "The Polygraph 17-82, S. 1510 - 1526 "is a representation the basics for the calculation of the coverage ratios in multi-color raster printing with the Neugebauer equation known. This document further presents a computer program, that makes it possible the overlapping surfaces mathematically to determine.
Aus der Veröffentlichung "Der Polygraph 3-88, S. 233 – 240" ist eine Verfahrenstechnik bekannt, die die elektronischen Farbauszugsherstellungen und weitere Anpaßschritte bezüglich des Rasterpunktdrucks vorstufenmäßig wiedergibt.Out the publication "The Polygraph 3-88, P. 233 - 240 "is a process engineering known the electronic color separation and other Anpaßschritte in terms of the raster dot pressure pre-stage reproduces.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Überwachung der Druckqualität mehrfarbiger Rasterdruckvorlagen einer Offset-Druckmaschine zu schaffen, bei denen auf eine mikroskopische Aufnahme des Ist-Druckes zurückgegriffen wird.Of the Invention is based on the object, a method and an arrangement to monitor the print quality to create multicolored raster print templates of an offset printing press, in which resorted to a microscopic image of the actual pressure becomes.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1 bzw. des Anspruches 13.The solution This object is achieved by the features of claim 1 or of claim 13.
Im einzelnen wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß durch die Abtastung von digitalisierten Farbauszugsbildern in den Spektralbereichen Rot, Grün und Blau mittles bildanalytischer Methoden die Farbschichtdicke der reinen Primärfarbe durch Schätzung des Grauwertes der Bildpunkte, der ein Maß für die Größe der Absorption darstellt, ermittelt wird. Zu diesem Zweck wird das Meßsegment, in dem die Bestimmung des Flächenbedeckungsgrades erfolgt, mit einem Bildraster überdeckt und in dem gegebenen Rasterfeld werden Multispektralaufnahmen erzeugt. Die Bildaufnahme erfolgt mit farbselektiven Sensorfeldern. Dazu ist nach dem Objektiv ein erster Strahlteiler angeordnet, der das vom Meßsegment remittierte Licht über das Objektiv in zwei Teile zerlegt, wobei der erste Teil zu einem an sich bekannten Farbmeßkopf für die Remissionsmessung zur Bestimmung der Flächenbedeckungsgrade gelangt, während der zweite Teil in einen zweiten Strahlteiler gelangt, an dessen drei mit entsprechenden Rot-, Grün- oder Blaufiltern versehenen Lichtaustrittsflächen, die farbselektiven Sensorfelder angeordnet sind, deren Ausgänge an ein Bildanalysesystem angeschlossen sind. Die geometrische Auflösung des Bildrasterfeldes ist höher als die des Druckrasters, so daß dessen Rasterweite ein Mehrfaches des Bildpunktabstandes beträgt. Die Grau wertauflösung richtet sich nach der geforderten Meßgenauigkeit der Farbschichtdicke. Aus den gewonnenen Farbauszugsbildern des Mehrfarbdruckes wird mit Hilfe bildanalytischer Methoden die Farbschichtdicke geschätzt. Zu diesem Zweck werden die Farbauszugsbilder zunächst mit einer jeweils ersten Schwelle binarisiert, die die Grenze zwischen den schwarzen Farbrasterpunkten und dem Bedruckstoff repräsentiert. Die drei entstehenden Binärbilder werden so miteinander verknüpft, daß im Ergebnisbild ein Bildpunkt genau dann den Wert "1" erhält, wenn in den drei zu verknüpfenden Bildern die gleichen Bildpunkte ebenfalls den Wert "1" haben. Die so gewonnenen Bildpunkte enthalten die Farbe Schwarz bzw. dem Schwarz gleichende Farbüberdeckungen. Weiterhin werden dieselben Farbauszugsbilder jeweils mit einer zweiten höheren Schwelle so binarisiert, daß sie außer den Bildpunkten der Farbe Schwarz auch noch Bildpunkte einer Primärbuntfarbe und ihrer überdeckungen mit dem Wert "1" beinhalten. Schließlich erhalten in jedem dieser Binärbilder mit der zweiten Schwelle alle diejenigen Bildpunkte den Wert "0", die entweder im Ergebnisbild der ersten Verknüpfung der Binärbilder mit der ersten Schwelle oder in einem der übrigen beiden Binärbilder mit der zweiten Schwelle den Wert "1" haben. Nach dieser Operation weisen in den drei Binärbildern mit der zweiten Schwelle nur noch diejenigen Bildpunkte den Wert "1" auf, die eine reine Primärbuntfarbe ohne Farbüberdeckungen enthalten. Der mittlere Grauton dieser Bildpunkte stellt den gewünschten Wert der Farbschichtdicke dar.In detail, the object is achieved in that the color layer thickness of the pure primary color by estimation of the gray value of the pixels, which is a measure of the size of the absorption is determined by the scanning of digitized color separation images in the spectral regions red, green and blue means of image analysis methods , For this purpose, the measuring segment in which the determination of the surface coverage is made, covered with a picture grid and in the given grid, multi-spectral images are generated. The image is taken with color-selective sensor fields. For this purpose, after the lens, a first beam splitter is arranged, which decomposes the light remitted by the measuring segment via the lens into two parts, the first part to a known color measuring head for the remission measurement for determining the Flächenbedeckungsgrade passes, while the second part in a second Beam splitter passes, at the three provided with corresponding red, green or blue filters light exit surfaces, the color-selective sensor fields are arranged, whose outputs are connected to an image analysis system. The geometric resolution of the image grid is higher than that of the print grid, so that its raster width is a multiple of the pixel spacing. The gray value resolution depends on the required accuracy of the ink layer thickness. From the obtained color separation images of multi-color printing, the ink layer thickness is estimated using image analysis methods. For this purpose, the color separation images are first binarized with a respective first threshold, which represents the boundary between the black color grid points and the substrate. The three resulting binary images who linked to one another in such a way that a pixel in the resulting image receives the value "1" if and only if the same pixels also have the value "1" in the three images to be linked. The pixels obtained in this way contain the color black or the color overlappings similar to black. Furthermore, the same color separation images are each binarized with a second higher threshold so that they also contain pixels of a primary color and their covers with the value "1" in addition to the pixels of the color black. Finally, in each of these binary images having the second threshold, all those pixels which have the value "0" either "1" in the result image of the first binary image of the first threshold or in the other binary image of the second threshold. After this operation, in the three binary images with the second threshold, only those pixels that have a pure primary color without color overlaps have the value "1". The mean gray tone of these pixels represents the desired color layer thickness value.
Durch Vergleich der Ist-Farbschichtdicken mit den Schichtdicken eines OK-Bogens können neben den Farbgebungsänderungssignalen aus dem Vergleich der Flächenbedeckungen weitere Farbgebungsänderungssignale erzeugt werden.By Comparison of the actual color layer thicknesses with the layer thicknesses of a OK sheets can next to the color change signals from the comparison of area coverages more color change signals be generated.
Weiterhin erfolgt die überwachung der Druckqualität vorteilhaft on-line unmittelbar nach dem letzten Farbdruck am bewegten Bogen, indem die Zeitdauer der Blitzbeleuchtung der Bewegungsgeschwindigkeit angepaßt wird.Farther monitoring takes place the print quality advantageous on-line immediately after the last color printing on the moving Arc, adding the duration of flash lighting to the movement speed customized becomes.
Nachstehend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel für den Vierfarbendruck bei bildanalytischer Ermittlung der Farbschichtdicke der Buntfarben Cyan, Magenta und Gelb erläutert werden.below the invention is based on an embodiment for the Four-color printing with image-analytical determination of the ink layer thickness the chromatic colors cyan, magenta and yellow are explained.
Die Abtastung erfolgt mit einer geometrischen Auflösung von 20 μm/Bildpunkt, d. h. sie ist etwa 10mal so hoch wie die Druckrasterauflösung und einer Grauwertauflösung von 64 Graustufen.The Scanning takes place with a geometric resolution of 20 μm / pixel, d. H. it is about 10 times as high as the print screen resolution and a gray value resolution of 64 shades of gray.
Zur
Beleuchtung dient eine Blitzlampe mit Normlichtart C oder ähnlicher
Charakteristik mit einer Blitzdauer von 1-5 μs je nach der Geschwindigkeit des
Druckbogens von 2-10 m/s. Die Filterung muß in den für die drei Buntfarben typischen
spektralen Absorptionsbereichen geschehen. Im Idealfall entspricht
die Transmissionskurve des Filters der Absorptionskurve der jeweiligen
Buntfarbe. Die Bestimmung der Farbschichtdicke erfolgt durch bildanalytische
Verarbeitung der drei Farbauszugsbilder im Bildanalysesystem
Entsprechendes
gilt für
die Menge gg der Bildpunkte des Grünauszuges
und für
die Menge gr des Rotauszuges mit entsprechenden
Werten pgg und pgr.
Beim Vierfarbendruck besteht die Menge gl (l
b, g, r) aus 16 Untermengen der Bildpunkte der vier Primärfarben,
der sechs Sekundärfarben,
der vier Tertiärfarben,
der Quartiärfarbe
sowie der Farbe w des Bedruckstoffes, d.h.
gl =
[[c], [y], [m], [s], [cy], [cm], [cs], [ym], [ys], [ms] [cmy], [cms],
[yms], [cys], [cmys], [w]The same applies to the quantity g g of the pixels of the green separation and to the quantity g r of the red separation with corresponding values pg g and pg r . In four-color printing, the set g l (l b, g, r) consists of 16 subsets of the pixels of the four primary colors, the six secondary colors, the four tertiary colors, the quarter color and the color w of the printing substrate, ie
g l = [[c], [y], [m], [s], [cy], [cm], [cs], [ym], [ys], [ms] [cmy], [cms] , [yms], [cys], [cmys], [w]
Z. B. ist c die Menge aller derjenigen Bildpunkte, die nur der Farbe Cyan entsprechen. Dabei werden Digitalisierungseffekte unberücksichtigt gelassen.Z. For example, c is the set of all those pixels that are just the color Cyan correspond. Digitalization effects are not considered calmly.
Bei
der Binarisierung eines Grauwertbildes gl mit
einer Schwelle thk entsteht die binäre Menge
Des weiteren werden alle Elemente mit pbl = 0 zur Untermenge [w] zusammengefaßt, so daß die übrigen 15 Untermengen nur noch Elemente pbl = 1 enthalten. Je nach Wahl der Schwelle werden die Untermengen verschieden mächtig oder auch leer sein.Furthermore, all elements with pb l = 0 are combined to the subset [w], so that the remaining 15 subsets only elements pb l = 1 contain. Depending on the choice of threshold, the subsets will be different in power or empty.
Schließlich seien
folgende Verknüpfungen definiert:
Die
Verknüpfung
bk+bl der binären Mengen
bk und bl ergibt
eine Menge bv, deren Elemente pbv(i, j) = 1 genau dann sind, wenn pbk(i, j) = 1 und pb (i, j) = 1 gilt.Finally, the following links are defined:
The combination b k + b l of the binary sets b k and b l yields a set b v , whose elements pb v (i, j) = 1 if and only if pb k (i, j) = 1 and pb (i , j) = 1.
Die Verknüpfung bk–bl der binären Mengen bk und bl ergibt eine Menge bv, deren Elemente pbv(i, j) = 1 genau dann sind, wenn pbk(i, j) = 1 und pbl(i, j) = 0 gilt.The combination b k -b l of the binary sets b k and b l yields a set b v , whose elements pb v (i, j) = 1 are exactly if pb k (i, j) = 1 and pb l ( i, j) = 0.
Zunächst werden
diejenigen Bildpunkte ermittelt, die zu einer der Untermengen von
Die
erhaltenen Bilder sind bb, bg und
br. Die Verknüpfung
bs = [[s*], [cmy], [cm'], [cy']],
wobei [cm]
= [[cm'] , [cm'']] und [cy] = [[cy'], [cy'']]
ist.The images obtained are b b , b g and b r . The link
b s = [[s *], [cmy], [cm '], [cy']],
where [cm] = [[cm '], [cm "]] and [cy] = [[cy'], [cy"']].
Das bedeutet, daß die überdeckungen der Farben Cyan und Magenta sowie Cyan und Gelb teilweise Grauwerte im Bereich der Farbe Schwarz liefern. Die Ursache liegt in der Nichtoptimalität der Druckfarben.The means the overlaps the colors cyan and magenta as well as cyan and yellow partial gray values deliver in the field of color black. The cause lies in the non-optimality of the printing inks.
In
einem zweiten Schritt werden die Grauwertbilder g1 (i ∊ [b,g,r])
erneut mit den Schwellen tbmon, tgmon, bzw. trmon derart
binarisiert, daß gilt
D.h.,
daß in
jedem binarisierten Farbauszugsbild neben den Untermengen von bm nur noch nichtleere Untermengen einer Farbe
und ihrer überdeckungen
enthalten sind. Derartige Schwellen tbmon,
tgmon und trmon existieren,
da die Filter den Absorptionsbereichen der jeweiligen Farbe angepaßt sind.
Für sie
gilt stets tbmon tb,
tgmon tg und trmon tr. Da das Ziel
in der Ermittlung monochromatischer Bildpunkte und nicht in der
Ermittlung aller monochromatischen Bildpunkte besteht, sind die
Schwellen stets so wählbar,
daß die
bi, (i b,g,r) nur die obigen Untermengen enthalten.
Die gesuchten Mengen der monochromatischen Bildpunkte berechnen
sich damit nach
Beweis:
Damit
folgt:
Die
Berechnung des mittleren Grauwertes dieser Bildpunktmengen [c],
[m], und [y] in den zugehörigen
Farbauszugsbildern gr, gg und
gb liefert den gewünschten Schätzwert der Farbschichtdicke. Durch
einen Vergleich der Ist-Farbschichtdicken eines OK-Bogens werden
unter Verwendung der Ergebnisse zur Flächenbedeckung im Block
- 11
- MeßsegmentMeßsegment
- 22
- BedruckfarbstoffBedruckfarbstoff
- 33
- Farbmeßkopfcolorimeter
- 44
- Objektivlens
- 5; 65; 6
- Strahlteilerbeamsplitter
- 77
- Sensorfeldsensor field
- 88th
- BildsegmentsystemImage segment system
- 99
- 16-Bit-Personalcomputer16-bit personal computer
- 1010
- FarbbildmonitorColor Monitor
- 1111
- Block zur Erzeugung von Farbgebungsänderungssignalenblock for generating color change signals
- 1212
- FarbgebungsänderungssignaleFarbgebungsänderungssignale
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee | ||
8180 | Miscellaneous part 1 |
Free format text: IM HEFT 29/92, SEITE 8149, SP.2: DIE VEROEFFENTLICHUNG IST ZU STREICHEN |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ELTROMAT POLYGRAPH GMBH, 04442 ZWENKAU, DE |
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