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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Drucken
eines Farbbilds, welches zumindest aus einem fotografischen Bild
und zumindest einem Zusatzelement besteht, beispielsweise Text,
einem Logo oder einem Farbhintergrund, wobei unterschiedliche Farben
verwendet werden.
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Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Drucken von Farbbildern,
die von Originalen reproduziert werden, wenn diese auf einem Material
oder Substrat gedruckt werden, beispielsweise auf Verpackungen von
Nahrungsmitteln. Das Prinzip basiert auf den Farben, die bei den
Originalen vorhanden sind, die während
der Reproduktion in drei Primärfarben
(zyan, magenta und gelb) getrennt werden, und wobei diese Farben
wiederum während
des Druckens zusammengebracht werden. Die Tinten, mit denen das
herkömmliche Vollfarbendrucken
stattfindet, sind nicht ideal und haben unabhängig von modernen Herstellungsverfahren
folgende Nachteile. Sie haben zu wenig Helligkeit, sie zeigen zu
wenig Sättigung,
und die Variation der Reproduktion von Farben findet während des
Druckprozesses statt. Wegen dieser und weiterer Nachteile unter
anderem wird diesen drei Primärfarben
die Farbe schwarz hinzugefügt.
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Zusätzlich sind
für fotografische
Bilder Zusatzelemente, beispielsweise Texte, Logos und Farbhintergründe beispielsweise
bei der bedruckten Verpackung wichtig. Diese Elemente bestehen üblicherweise
aus hellen Farben mit einer hohen Farbintensität. Die Primärdruckfarben haben diesen Farbbereich
nicht, wobei die Helligkeit scharf abnimmt, wenn die Primärdruckfarben
gemischt werden, ein Grund, warum spezielle pigmentierte Tinten
entwickelt wurden. Es ist daher ein großer Tintenlagerraum notwendig,
um das Drucken gemäß dem herkömmlichen
Verfahren zu ermöglichen.
Außerdem
müssen
zwischen dem Drucken unterschiedlicher Farbbilder die Druckeinheiten
gereinigt werden, und die Druckplatten der Presse müssen jedes
Mal gewechselt werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Effektivität des Druckprozesses
zu verbessern, sowie diese zu optimieren.
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Das
Verfahren, welches in der Einführung
beschrieben wurde, ist daher dadurch gekennzeichnet, dass ein Maximum
von sechs unterschiedlichen Farben verwendet wird und dass diese
Farben aus einer ersten Gruppe bestehen, die aus den drei Primärfarben
zyan, magenta und gelb zusammengesetzt sind, welche mit schwarz
ergänzt
sind, und aus einer zweiten Gruppe, die aus zwei Spezialfarben orange
und entweder blau oder grün
zusammengesetzt ist, wobei das fotografische Bild unter Verwendung
lediglich von Farben von der ersten Gruppe gedruckt wird und wobei
das zusätzliche
Element des Farbbilds unter Verwendung von Farben von der zweiten
Gruppe gedruckt wird.
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Mit
vier Basisdruckfarben zyan, magenta, gelb und schwarz und zwei Spezialfarben
orange und entweder blau oder grün
kann jegliches Ursprungsbild bei einer Reproduktion gedruckt werden,
welches zumindest für
das Auge korrekt ist. Bei fotografischen Bildern wird die Farbleiter
mit zyan, magenta, gelb und schwarz allgemein akzeptiert, so dass
beim Drucken der fotografischen Bilder diese Basisdruckbilder ausreichen
können.
Für Zusatzelemente
ist es schwierig, dass Farben im Spektrum von orange und blau – violett reproduziert
werden können,
und somit werden zwei der drei Spezialfarben in der zweiten Gruppe
verwendet.
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Andererseits
ist aus der Veröffentlichung
US 5 734 800 ein Sechs-Farben-Drucksystem
bekannt, welches mit dem Namen Hexachrome bezeichnet ist, bei dem
sechs spezial-pigmentierte
Tinten zyan, magenta, gelb, schwarz, orange und grün verwendet
werden. Sowohl fotografische Bilder als auch Zusatzelemente werden
unter Verwendung von Tinten mit diesen sechs Farben gedruckt. Hexachrome
wurde speziell entwickelt, um den Grafikdesigner einen breiteren
Bereich an Möglichkeiten
zu geben und die Nachteile des Druckprozesses und der Drucktinten
zu reduzieren. Die Korrektur von niedriger Farbenreinheit unter
Verwendung von Sekundärfarben
und höherer
Pigmentierung von Tinten ergibt einen nicht-fotografischen Effekt
mit übertriebenen
Farben in wiedergegebenen Bildern, was häufig als unattraktiv empfunden
wird.
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Gemäß einem
bevorzugten Verfahren nach der Erfindung werden die Farben von der
zweiten Gruppe durch eine oder mehrere Farben von der ersten Gruppe
beim Drucken von Zusatzelementen ergänzt. Dies ermöglicht eine
weitere Farbleiter für
Zusatzelemente, die erhalten werden kann.
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Zusätzlich werden
die Farben vorzugsweise mit einem stochastischem Raster gedruckt,
um Farbvariation bei einem Druckdurchlauf zu reduzieren und Interferenz
gegenüber
Rasterlinien zu vermeiden, wobei dieser Effekt bei herkömmlichem
Siebdruck auftreten kann.
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Während das
Drucken der Farbsequenz von schwarz, zyan, magenta, gelb, blau oder
grün und schließlich orange
bevorzugt wird, hat Staub auf dem Material, welches bedruckt wird,
so wenig Einfluss wie möglich
auf das Endergebnis.
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Das
Farbbild, welches gedruckt werden soll, wird durch Abtasten eines
Originals und durch nachfolgendes Bilden einer Digitaldatei reproduziert,
welche Positionswiedergabewerte pro Farbe aufweist. Dies ist wesentlich
eine Standardwiedergabe-Technik, die verwendet wird. Gemäß der Erfindung
müssen,
da lediglich die fotografischen Bilder aus den Primärfarben
zusammengesetzt sind, die mit schwarz von der ersten Gruppe ergänzt sind,
lediglich diese Bildelemente reproduziert werden. Spezialfarben
von der zweiten Gruppe werden lediglich für die Zusatzelemente genutzt.
Die Digitaldatei wird mit relevanter Information über Zusatzelemente im
Farbbild, welches gedruckt werden soll, ergänzt.
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Es
ist allgemein der Fall, dass, umso feiner das Raster ist, desto
höher die
Verzerrung während
des Druckens wird. Stochastischer Siebdruck ist so fein, dass große Abweichungen
beginnen, einen Teil mitzuspielen. Um diese Abweichungen im Druckergebnis
zu vermeiden, findet eine Korrektur während der Umsetzung der Widergabewerte
in der Datei bezüglich
der Plattenwiedergabewerte auf der Druckplatte statt. Die stochastische
Wiedergabe kann hierdurch auf den Pegel einer herkömmlichen
Siebdruckwiedergabe reduziert werden.
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Tests
haben gezeigt, dass die Korrektur im Wesentlichen mit den folgenden
Formeln beschrieben werden kann: y = –100·(101/a·log(1–x/100) – 1)wobei
- x
- = Wiedergabewert in
Datei (in %)
- y
- = Korrekturwert (in
%)
- a
- = Faktor in Abhängigkeit
von Farbe und Rasterabstand.
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Bei
der Korrektur eines Grauwerts, der durch eine Kombination der Farben
von der ersten Gruppe und eines Rasterabstands von 20 μm gebildet
wird, beträgt
der obige festgelegte Faktor "a" bis zu ungefähr 1,8. Die
Korrektur für
die Farben zyan, magenta, gelb und schwarz kann unter Verwendung
der gleichen Formeln beschrieben werden.
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Die
Korrektur kann auf Wiedergabewerte in der Datei angewandt werden,
obwohl diese vorzugsweise im Zustand der Plattenbelichtung stattfindet,
so dass existierende Dateien nicht geändert werden müssen.
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Nachdem
mehrere hunderte von Originalen analysiert wurden, hat man herausgefunden,
dass die Farben orange, blau und grün mit einer Farbdifinition
nach CIElab von:
und einer
Farbtoleranz von < ΔE 6.0, die
die Farben von der zweiten Gruppe bilden, ein Farbbild ergeben,
welches auf einem beliebigen Original gedruckt wird, welches zumindest
für das
Auge korrekt ist. Diese Spezialfarben werden lediglich für die Zusatzelemente
verwendet.
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Schließlich bezieht
sich die Erfindung auch auf ein Farbmedium zum Anwenden des Verfahrens.
Dieses Farbmedium umfasst Spezial-Orange, Grün oder Blaupigment mit Farbauflösungen,
wie oben beschrieben. Das Farbmedium kann eine Tinte, ein Toner,
eine Farbfolie zur Verwendung beispielsweise in einem (digitalen)
lichtundurchlässigen
System oder einer weiteren Substanz sein, die auf einem Material
oder Substrat aufgebracht wird, um Farbbilder zu reproduzieren.
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Die
Erfindung wird nun weiter mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen
erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine
grafische Darstellung, bei der eine Farbvariation gegenüber einem
Raster in Prozent dargestellt ist;
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2 eine
grafische Darstellung, bei der eine Farbvariation gegenüber einer
Farbkomposition dargestellt ist;
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3 eine
grafische Darstellung, bei der eine Farbvariation gegenüber Farbdifferenz
dargestellt ist, wenn das bedruckte Material Karton ist;
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4 eine
Tabelle mit Raster in Prozenten für einen Grauwert, der mit einem
herkömmlichen
und einem stochastischen Raster bedruckt ist, und die damit verknüpfte Differenz;
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5 eine
grafische Darstellung, bei der Plattenwiedergabekurven für einen
Grauwert, der mit einem stochastischen Raster und einen herkömmlichen
Raster bedruckt ist, dargestellt sind; und
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6 eine
grafische Darstellung, bei der eine Korrekturkurve für einen
Grauwert gezeigt ist.
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Für das Bedrucken
von beispielsweise einer Verpackung, die aus Karton hergestellt
ist, werden die Designs gezeichnet, die von fotografischen Elementen
und Zusatzele menten konstruiert sind, beispielsweise Text, um Information über das
Produkt, welches verpackt ist, oder einen Logo, um den Ursprung
des Produkts zu zeigen, zu liefern. Um das Drucken eines solchen
Designs zu ermöglichen
wird eine Digitaldatei in allgemeiner bekannter Weise durch Reproduktion
des Originals gebildet. Pro Farbe wird dann eine Druckplatte mit der
Digitalplattenbelichtung unter Verwendung eines stochastischen Rasters
hergestellt. Die Druckplatten werden in die Druckpresse in einer
vorher festgelegten Farbsequenz eingesetzt und die Verpackung kann
bedruckt werden.
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Gemäß der Erfindung
werden fotografische Elemente der Originale gescannt und in die
drei Primärfarben
zyan, magenta und gelb getrennt, ergänzt mit schwarz, während Information über ein
Spezial-Orange und ein Spezial-Blau oder ein Spezial-Grün zum Drucken
der Zusatzelemente der abgetasteten Information in der Digitaldatei
hinzugefügt
wird. Die Basisdruckfarben zyan, magenta, gelb und schwarz bewirken
die geringsten Variationen des Tonwerts während des Druckens, so dass
fotografische Elemente lediglich in diesen Farben gedruckt werden
und die Reproduktion, die erhalten wird, so natürlich wie möglich ist. Dies gilt nicht
für Zusatzelemente,
da diese als Elemente allgemein aus hellen Farben mit einer hohen
Farbintensität
zusammengesetzt sind. Die Primärfarben
zyan, magenta und gelb, welche mit schwarz ergänzt sind, können nicht die erforderliche
Farbleiter liefern, so dass eine Spezialfarbe orange und eine Spezialfarbe
blau oder grün
angewandt wird, um Zusatzelemente zu drucken. Der Hauptvorteil,
der mit der Erfindung erhalten wird, besteht darin, dass für das Drucken
eines beliebigen Designs eine Gruppe von sieben Drucktinten, von
der maximal sechs ausgewählt
werden, ausreichen kann.
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Das
Drucken findet auf einer üblichen
Sechs-Farbenpresse statt, auf der eine feste Farbsequenz verwendet
werden kann, als Ergebnis eines begrenzten Tintenlagerraums von
sieben Farben. Für
einige Designs müssen
lediglich die Druckplatten für
die Spezialfarbe blau mit einer Druckplatte für die Spezialfarbe grün ausgetauscht
werden und umgekehrt. Daher kann die Zeit zum Reinigen der Druckeinheiten
der Druckpresse beträchtlich
reduziert werden. Für
jedes Design sind eine Maximalzahl von sechs Druckplatten und sechs
Druckeinheiten notwendig, während
die Druckeinheiten das Reinigen nicht erfordern, wenn das Design
geändert wird,
da die gleiche Farbsequenz und die gleichen Farben verwendet werden.
Außerdem
muss der Tintenlagerraum lediglich sieben unterschiedliche Tinten
aufweisen, während
früher
beispielsweise im Fall von vier unterschiedlichen Designs die in
sechs Farben gedruckt werden, eine Gesamtzahl von 12 bis 24 unterschiedlichen
Tinten erforderlich waren.
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Nach
der Analyse vieler Designs hat man herausgefunden, dass mit den
Spezialfarben, die unten erläutert
werden, jegliches Design bei einer Reproduktion gedruckt werden
kann, welches zumindest für
das Auge korrekt ist. Eine Farbe orange mit einer Farbauflösung gemäß CIElab
von 59,00 55,53 82,16, eine Farbe blau mit einer Farbauflösung gemäß CIElab
von 28,61 19,13–61,54,
und eine Farbe grün
mit einer Farbauflösung
gemäß CIElab
von 66,99–64,20
35,86 wurden mit Techkon SP830 Lambda D65 10° ohne Lack oder Firniss innerhalb
einer Farbtoleranz von < ΔE 6.0 gemessen.
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1–3 zeigen
die Farbvariation bei einem durchschnittlichen Drucklauf nacheinander
bei einem prozentual sich vergrößernden
Raster (1), Unterschiede in der Farbzusammensetzung
(2) und Farbunterschiede auf Karton als bedrucktes
Material (3). In allen Figuren ist die
Farbendifferenz (ΔE)
längs der
y-Achse dargestellt. Längs
der x-Achse ist in 1 das prozentuale Raster (R),
in 2 die Anzahl von gemischten Farben (Primär, Sekundär und Tertiär) und in 3 die
Druckdichte (D) dargestellt. Die Farbvariation ist sowohl für das Drucken
mit einem herkömmlichen
Raster (durchgezogene Linie) und mit einem stochastischen Raster
(gestrichelte Linie) dargestellt. Man kann deutlich aus 1–3 erkennen,
dass mit der Anwendung eines stochastischen Rasters eine Reduktion
der Farbvariation im Druckdurchlauf erzielt werden kann. Man hat
jedoch herausgefunden, dass die Verwendung eines stochastischen
Rasters eine Reproduktion zur Folge hat, die gegenüber dem
Original unterschiedlich ist.
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Anschließend wird
die Art und Weise erläutert,
mit der eine Korrekturkurve bestimmt wurde, um eine korrekte Reproduktion
des Original zu erzielen, wobei die Kurve bei der Umsetzung von
Werten in der Datei in Werte auf der Druckplatte verwendet wird.
Das Original wurde durch eine Druckreihe von Grauwerten mit einem
(herkömmlichen)
Raster von 5–100%
ansteigend in Schritten von 5% gebildet. Die Datei wurde durch die Grauwerte
gebildet. Die Druckplatten wurden unter Verwendung der Digitaldatei
belichtet. Das reproduzierte Original wurde mit einem stochastischen
Raster gedruckt. Die Prozente des Rasters der Wiedergabe wurden mit
den Rasterprozenten des Originals verglichen. Die Tabelle von 4 enthält die Rasterprozentzahlen (OR),
die Wiedergaberaster-Prozentzahlen (GR) und den Unterschied (A)
aufgrund der Verwendung eines stochastischen Rasters.
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Die
Werte in der Tabelle von 4 bilden Plattenwiedergabekurven
für einen
Grauwert, der entsprechend mit einem stochastischen Raster und einem
herkömmlichen
Raster gedruckt wurde, wobei der Grauwert eine Kombination der vier
Basisfarben zyan, magenta, gelb und schwarz ist. Die Werte sind
in der grafischen Darstellung von 5 darge stellt.
Längs der
y-Achse ist der Druckwiedergabewert (DW) und der längs der x-Achse
ist der Plattenwiedergabewert (PW) dargestellt. Zusätzlich zeigen
die Quadrate die stochastischen Werte, und die Rauten zeigen die
herkömmlichen
Werte. Man kann deutlich erkennen, dass im Vergleich zu einer herkömmlichen
Rasterbildung ein stochastisches Rasterbilden beträchtliche
Unterschiede in den wiedergegebenen Bildern zeigt. Um die stochastische
Reproduktion von Bildern mit der herkömmlichen Reproduktion anzupassen,
wird eine Korrektur bei der Umsetzung der Wiedergabewerte in der
Digitaldatei in Plattenwiedergabewerte auf der Druckplatte stattfinden.
Diese Korrektur wurde durch Tests ermittelt und kann mit der folgenden
Formel beschrieben werden: y –100·(101/a·log(1–x/100) – 1)wobei
- x
- = Wiedergabewert in
Datei (in %)
- y
- = Korrekturwert (in
%)
- a
- = 1,8
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Der
Faktor "a" hängt von
der Farbe und des Rasterabstands ab. Die obige Formel ist grafisch
in 6 dargestellt.
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Die
Korrektur wird vorzugsweise in dem Zustand der Belichtung von Druckplatten
angewandt. Der Korrekturwert "y" in diesem Fall zeigt
einen Plattenwiedergabewert auf der Druckplatte. Eine andere Möglichkeit besteht
darin, die Wiedergabewerte in der Datei selbst zu korrigieren, wobei "y" einen Korrekturwiedergabewert zeigt.
Diese Option wird weniger empfohlen, da existierende Digitaldateien
dann modifiziert werden müssen.
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Eine
Korrektur sollte in der Tat pro Druckplatte, d.h., pro Farbe stattfinden.
Man hat jedoch herausgefunden, dass mit der obigen Formel ein Ergebnis,
welches für
das Auge ausreichend ist, möglich
ist, wenn die Farben zyan, magenta, gelb und schwarz zusätzlich spezial-orange
und entweder spezial-blau oder spezial-grün durch diese Formel korrigiert
werden.
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Um
eine Verbesserung des Druckergebnisses zu erlangen, enthält die Tinte
vorzugsweise UV-widerstandsfähige
und dispersionslack-widerstandsfähige
Additive.
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Gemäß der Erfindung
kann jegliches Design bedruckt werden, wobei vier Basisfarben verwendet
werden, d.h., zyan, magenta, gelb und schwarz für fotografische Bilder, und
zusätzlich
zwei Spezialfarben, d.h., orange und entweder blau oder grün für Zusatzelemente.
Außerdem
findet das Drucken vorzugsweise unter Verwendung eines stochastischen
Rasters statt, um Farbvariationen im Druckdurchlauf zu reduzieren
und Interferenzen zu verhindern. Nachdem eine Korrektur angewandt
wurde, wird in der Praxis die gleiche Wiedergabe erhalten, als wenn
das Drucken mit einem herkömmlichen
Raster ausgeführt
werden würde.
