DE4415486A1

DE4415486A1 - Verfahren zur Bestimmung der zulässigen Toleranzen für die Steuerung oder Regelung der Farbgebung an einer Druckmaschine

Info

Publication number: DE4415486A1
Application number: DE4415486A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Loeffler
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1994-05-03
Filing date: 1994-05-03
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2014-05-04
Also published as: GB2289018B; JPH07304161A; GB2289018A; DE4415486C2; GB9508647D0

Description

Die Erfindung ist bei Mehrfarbendruckmaschinen anwendbar, wo es erforderlich ist, Toleranzen für die Farbgebung auf einem Bedruckstoff vorzugeben.

In der europäischen Patentschrift EP 0 196 431 B1 ist ein Verfahren zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultates beschrieben, bei dem sogenannte ausgewählte Beziehungen zwischen Farbschichtdicken und/oder Rasterpunktgrößen verschiedener Druckfarben in diesen Beziehungen zugeordneten Toleranzbereichen gehalten werden. Die Größe der Toleranzbereiche ist für definierte Meßfelder festgelegt und wird durch densitometrische Messung entsprechender, mitgedruckter Meßfelder überwacht. Zur Festlegung der Toleranzbereichsgröße werden einmalig ausgewählte Testdrucke erstellt, die in ihrer optischen Erscheinung gezielt verändert werden. Die Auswahl der Testbilder erfolgt nach zuvor festgelegten Bildkontrastklassen. Durch Ausmessen der mit den Testbildern mitgedruckten Meßfelder auf den durch visuelle Auswahl festgelegten Grenz-Testbildern wird eine Gruppe von Toleranzbereichen gewonnen, die der jeweiligen Bildkontrastklasse zugeordnet werden. Aktuell zu druckende Bilder werden dann einer dieser Bildkontrastklassen, z. B. durch visuellen Vergleich mit Musterbildern, bei denen die Bildkontrastklasse angegeben ist, zugeordnet. Damit sind einem Farbsteuer- und Regelsystem die Zahlenwerte für die Toleranzen der ausgewählten Beziehungen vorgegeben. Aus dem Vergleich der Istwerte mit den Toleranzen bzw. den Sollwerten der ausgewählten Beziehungen werden dann die Steuergrößen für Farbstellelemente abgeleitet.

Das Verfahren berücksichtigt die Tatsache, daß das menschliche Empfinden gleichgroße Farbabweichungen in Bildern mit geringem Farbkontrast, wie z. B. Bilder mit überwiegenden Grauflächen, kritischer bewertet als bei Bildern mit grobem Farbkontrast, wie z. B. das Bild einer blühenden Wiese.

Dieses Verfahren weist eine Reihe von Nachteilen auf:
Zunächst müssen für jede zu bildende Bildkontrastklasse Testbilder mit verschiedener Farbgebung gedruckt werden, was einen gewissen Zeit- und Kostenaufwand mit sich bringt. Die Auswertung der Testbilder hinsichtlich der Bestimmung der Grenzmuster erfolgt visuell und ist damit vom individuellen Empfinden abhängig. Zur Einschränkung der Individualität sind eine Reihe farbnormalsichtiger Testpersonen erforderlich. Desweiteren müssen von den ermittelten Grenzmustern jeder Bildkontrastklasse die zulässigen Toleranzen für die mitgedruckten Meßfelder ermittelt und gespeichert werden, wobei sie nur für diese Meßfelder danach gültig sind. Im Auflagendruck sind weiterhin Druckkontrollstreifen erforderlich, die die Meßfelder enthalten, für die die Toleranzen ermittelt wurden. Die Toleranzen müssen für unterschiedliche Papiersorten ermittelt und gespeichert werden. Damit die entsprechende Toleranzgruppe festliegt, müssen die zu druckenden Bilder durch visuellen Vergleich mit Musterbildern einer der Bildkontrastklassen vor Druckbeginn zugeordnet werden. Dafür ist ein Bildmusterkatalog erforderlich. Schließlich sind die nach diesem Verfahren ermittelten Toleranzen für das Messen im Druckbild nicht brauchbar.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung der Toleranzen für die Steuerung oder Regelung der Farbgebung anzugeben, das eine selbsttätige und zuverlässige Bestimmung von Toleranzen ermöglicht, die unabhängig von der Art und farblichen Zusammensetzung von Meßstellen sind und zu deren Anwendung keine mitzudruckenden Meßelemente erforderlich sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit Hilfe eines Rechners die Verteilung der ein Druckbild wiedergebenden Farbkoordinaten im zugehörigen Farbraum ermittelt wird, und daß aus der Art der Verteilung nach vorgegebenen Kriterien eine Zuordnung zu einer von mehreren Farbabstands-Toleranzklassen selbsttätig vorgenommen wird.

Im Gegensatz zu der Lösung aus dem Stand der Technik werden die Toleranzen nicht durch visuelle Zuordnung zu einer Bildklasse gewonnen, sondern automatisch auf Basis von Farbkoordinaten des zu druckenden Bildes. Da die Toleranzermittlung bildbezogen erfolgt, können für die einzelnen Bilder eines Druckbogens für die Farbsteuerung oder -Regelung unterschiedliche Toleranzen zugewiesen werden. Da es sich ferner im Gegensatz zum aufgeführten Stand der Technik um Farbabstandstoleranzen handelt, gelten sie unabhängig von den Rastertonwerten und der Anzahl beteiligter Druckfarben für jedes Bildelement gleichermaßen.

Die Farbkoordinaten, vorzugsweise die farbmetrischen Koordinaten, können aus Bildsignalen gewonnen werden, die von einer auf das Druckbild gerichteten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden. Die Bildaufnahmeeinrichtung kann in oder außerhalb einer Druckmaschine angeordnet sein. Spezielle Meßelemente sind nicht erforderlich.

Die Farbkoordinaten können auch aus den dem Druckprozeß vorgelagerten Prozeßstufen übernommen werden. Falls dort nicht farbmetrische, sondern z. B. RGB- oder CMYK-Daten vorliegen, können diese nach bekannten Rechenverfahren vorzugsweise in farbmetrische Daten umgerechnet werden.

Der Rechner kann in eine der Druckmaschine zugeordneten Steuer- oder Regelvorrichtung für die Farbgebung integriert sein.

Zur Toleranzermittlung können die Farbkoordinaten des gesamten Druckbildes oder von Teilen davon verwendet werden.

Da Helligkeitsunterschiede bei der Beurteilung der Farbkontraste eines Bildes keine wesentliche Rolle spielen, kann die Ermittlung der Farbabstands-Toleranzklassen unter Ausschluß der farbmetrischen Helligkeitskoordinate erfolgen. Dadurch ist es möglich, die Art der Verteilung der farbmetrischen Koordinaten in der Farbebene zu ermitteln. Das vereinfacht und beschleunigt die Ermittlung.

Die Art der Verteilung der Farbkoordinaten kann für ein Druckbild insgesamt oder auf kleinere Bereiche bezogen ermittelt werden. Auf diese Weise ist es möglich, auch kleinere Bildstellen mit einem geringen Farbkontrast zu ermitteln und die Toleranzklassenzuweisung darauf abzustimmen.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein Schema einer Anordnung zur Bestimmung von Farbabstands-Toleranzen,

Fig. 2 eine a-b-Farbtafel für ein Bild mit geringem Farbkontrast,

Fig. 3 eine a-b-Farbtafel für ein Bild mit mittlerem Farbkontrast,

Fig. 4 eine a-b-Farbtafel für ein Bild mit hohem Farbkontrast,

Fig. 5 ein Diagramm zu Häufigkeitsverteilungen des Bunttonwinkels und

Fig. 6 ein Diagramm zu Häufigkeitsverteilungen der Buntheit.

Bei einer Mehrfarbendruckmaschine ist eine Steuer- oder Regelvorrichtung 9 für die Farbgebung vorgesehen. Die Farbgebung sei nach einem Verfahren geregelt, wie es in EP 0 228 347 B1 beschrieben ist.

Der Farbregelung müssen Farbabstands-Toleranzen vorgegeben werden, innerhalb derer sich die Färbung bewegen darf. Die Toleranz muß größer sein als die prozeßbedingten Schwankungen und kleiner als die Schwankungen, die von einem Betrachter des Druckbildes als störend empfunden werden. Ob Färbungsabweichungen als störend empfunden werden, ist stark vom Farbkontrast des Motives abhängig. Je geringer der Farbkontrast im Motiv ist, desto kleiner muß die Toleranz sein.

Zur selbsttätigen Ermittlung der zulässigen Farbstands-Toleranzen eines Druckauftrages wird, wie in Fig. 1 gezeigt, mittels einer nach dem letzten Druckwerk einer Druckmaschine 1 angeordneten Bildaufnahmeeinrichtung 2 ein Druckbogen 3 bildelementweise erfaßt. Die Bildelemente 4 seien beispielsweise 0,5 × 0,5 mm² grob. Für jedes Bildelement 4 werden in einem Rechner 5 farbmetrische Koordinaten XYZ ermittelt, vorzugsweise in einen empfindungsgemäß gleichabständigen Farbenraum, wie z. B. in einen Lab-Farbraum umgerechnet und z. B. abhängig von den Ortskoordinaten u, v gespeichert.

Im Rechner 5 erfolgt auch die Analyse der farbmetrischen Buntheitskoordinaten a und b zur Ermittlung der Farbabstands-Toleranz. Zum Beispiel werden die für den gesamten Druckbogen 3 ermittelten a- und b-Farbkoordinaten in einer a-b-Farbtafel, wie in Fig. 2 gezeigt, aufgetragen. Jeder eingetragene Punkt 6 kennzeichnet einen Meßwert. Das Beispiel in Fig. 2 zeigt, daß das Bild einen geringen Farbkontrast hat und nahe der Grauachse oder Helligkeitsachse L liegt, die senkrecht auf dem a*-b*-Koordinatenursprung steht. Das Bild erfordert eine enge zulässige Farbabstands-Toleranz.

In Fig. 3 ist ein ebenfalls farbkontrastarmes Bild dargestellt, das aber farbiger ist als das Bild mit den Farbkoordinaten nach Fig. 2.

Fig. 4 spiegelt ein Bild mit großen Farbkontrasten wieder, für das größere Farbabstands-Toleranzen zulässig sind. Man erkennt, daß diese Art der Darstellung die Analyse des Farbkontrastes einfach ermöglicht.

Für die rechnerische Auswertung sei stellvertretend für viele andere eine Methode im folgenden erläutert:

Die farbmetrischen karthesischen Koordinaten a und b werden in die Polarkoordinaten h_ab für den Bunttonwinkel und c_ab für die Buntheit nach der Deutschen Industrienorm DIN 5033, Teil 3 umgerechnet. In Histogrammen gemäß Fig. 5 und 6 werden ihre Häufigkeiten H ermittelt. Die eingezeichneten Kurven 7.1 und 7.2 entsprechen dem Druckbild gemäß Fig. 3, die Kurven 8.1 und 8.2 dem Druckbild gemäß Fig. 4. Durch Definition von Häufigkeitsschwellen und Angabe von Bandbreiten für h_ab und c_ab können Toleranzgruppen, z. B. eng, mittel, weit zugeordnet werden. Die Zuordnung ist vereinfachend auch nur anhand vom Bunttonwinkel h_ab möglich, da im wesentlichen der Bunttonwinkel h_ab die Farbigkeit kennzeichnet, während die Buntheit c_ab ein Abbild der Sättigung ist. Zur Vermeidung von schroffen Zuweisungsgrenzen können die Methoden der Fuzzi-Logik eingesetzt werden.

Für die in Abhängigkeit des Farbkontrastes ermittelten Farbanstandes-Toleranzgruppen sind Werte im Speicher abgelegt.

Als Beispiele für abgelegte Farbabstands-Toleranzgruppen seien

- eng mit E = 2,0,
- mittel mit E = 3,5,
- weit mit E = 5,0 genannt.

Die Berechnung und Ausgabe der Steuer- und Stelldaten erfolgt dann in bekannter Weise mit Hilfe der Steuer- oder Regelvorrichtung 9.

Bezugszeichenliste

1 Druckmaschine
2 Bildaufnahmeeinrichtung
3 Bogen
4 Bildelement
5 Rechner
6 Punkt
7.1, 7.2 Kurve
8.1, 8.2 Kurve
9 Steuer- oder Regelvorrichtung

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung der Toleranzen bei der Steuerung oder Regelung der Farbgebung an einer Druckmaschine, dadurch gekennzeichnet,

- daß mit Hilfe eines Rechners (5, 9) die Verteilung der ein Druckbild wiedergeben den Farbkoordinaten im zugehörigen Farbraum ermittelt wird,
- und daß aus der Art der Verteilung nach vorgegebenen Kriterien eine Zuordnung zu einer von mehreren Farbabstands-Toleranzklassen selbsttätig vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe des Rechners (5, 9) die Verteilung der das Druckbild wiedergebenden farbmetrischen Koordinaten (L, a*, b*) eines empfindungsgemäß gleichabständigen Farbenraumes (L_ab) ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkoordinaten aus Bildsignalen gewonnen werden, die von einer auf das Druckbild gerichteten Bildaufnahmeeinrichtung (2) erzeugt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkoordinaten aus Bilddaten einer dem Druckprozeß vorausgehenden Prozeßstufe gewonnen werden.