EP0255924B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der farblichen Erscheinung einer Farbfläche bei einem Druckvorgang - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung der farblichen Erscheinung einer Farbfläche bei einem Druckvorgang Download PDF

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EP0255924B1
EP0255924B1 EP87111135A EP87111135A EP0255924B1 EP 0255924 B1 EP0255924 B1 EP 0255924B1 EP 87111135 A EP87111135 A EP 87111135A EP 87111135 A EP87111135 A EP 87111135A EP 0255924 B1 EP0255924 B1 EP 0255924B1
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EP
European Patent Office
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colour
color
area
influenced
separation
Prior art date
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EP87111135A
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English (en)
French (fr)
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EP0255924A2 (de
EP0255924A3 (en
Inventor
Friedrich Dr.Dipl.-Phys. Dolezalek
Karl-Heinz Besson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fogra Deutsche Forschungsgesellschaft fur Druck- und Reproduktionstechnik Ev
Original Assignee
Fogra Deutsche Forschungsgesellschaft fur Druck- und Reproduktionstechnik Ev
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Publication date
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Publication of EP0255924A2 publication Critical patent/EP0255924A2/de
Publication of EP0255924A3 publication Critical patent/EP0255924A3/de
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Publication of EP0255924B1 publication Critical patent/EP0255924B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
    • B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2233/00—Arrangements for the operation of printing presses
    • B41P2233/50—Marks on printed material
    • B41P2233/51—Marks on printed material for colour quality control

Definitions

  • the so-called measuring devices are mainly so-called densitometers and, more rarely, color measuring devices (according to the "spectral photometer” types). or "three-filter meter” used.
  • printing process is intended to refer to all duplication processes which either produce a printed image on a printing material using an image-colored printing form (for example offset printing, gravure printing, letterpress printing) or as a so-called color proof copy process (also called proofing process) as a proof substitute in reproduction technology are used or the non-impact methods, such as inkjet printing, transfer thermography, electrophotography and screen printing.
  • image-colored printing form for example offset printing, gravure printing, letterpress printing
  • proofing process also called proofing process
  • non-impact methods such as inkjet printing, transfer thermography, electrophotography and screen printing.
  • control of the printing process is analogous applications for regulating or controlling the product color in paper production and textile dyeing, as described, for example, by Glatz, Eberle, Freier, Rohner in "Industrial quality control with high-resolution, color-detecting spectral photometers in incident light and transmitted light processes", laser optoelectronics in technology, lectures of the 7th int. Kongresses, Ober 1985, pp. 239-242, through the article “Microcomputer system reduces dye requirements and improves color quality" der VDI-Nachzin 35 (1981) 7, p.18, by Horridge in "Experience of Automatic On-machine Color Measurement and Control” in Paper Technology 1983/01/02 vol. 24, No. 1, p. 27 and by Olbrich in "On-line color measurement in continuous dyeing", chemical fibers 1984/02, No. 2, p.142.
  • FIG 1 the surface division of a typical printing sheet 51 which can be produced with the printing processes mentioned is sketched.
  • a pressure control bar 52 which contains test areas for preferably densitometric process control, is located on this outside of the final format 53, that is to say in the so-called trimming.
  • the subject located on the entire format surface of the printed sheet 51 here consists of eight pages of an illustrated printed document which includes both illustrations 54 and text 55. Particularly highlighted is a colored area 56 to be influenced with regard to its color appearance, which is part of an illustration here. This color area to be influenced - there can also be several such color areas to be influenced 56 areas - is selected by the printer on the subject.
  • This is preferably a color tone whose reproduction faithful to the original can be seen as evidence of the correct reproduction of the remaining color tones, or a special color tone whose correct reproduction is decisive for the acceptance of the printed product (e.g. skin tone in a cosmetic Brochure).
  • the printer periodically checks the print result by comparing the actual copy 62 (FIG. 2) produced in terms of its color appearance 56 with a reference sample 61 serving as reference visually and, if necessary, also using measurement technology using the test areas on the print control bar 52 . If no target copy 61 is available, the comparison is carried out using target measured values which have been determined on the basis of previous experience.
  • the differences "actual measured value minus desired measured value" are formed from the actual measured values and the target measured values determined on actual copy 62 and as a control deviation in control engineering Understood sense. In the case of density measurement, there are differences in density values and in the case of color measurement, colorimetric difference values.
  • the influencing required by control technology is carried out by means of a correction in the coloring of the relevant partial color by hand.
  • “Correction in coloring” is understood to mean a change in the area-related application quantity of the partial color, regardless of whether it is a change in the effective area coverage or in the layer thickness.
  • test areas used for the measurement - such as full tone control fields 24 - differ very greatly in terms of the area coverage of the respective partial color from the corresponding values of the color area 56 to be influenced with regard to their color appearance, such as a skin area in a swimwear brochure, make a big difference.
  • the known control and regulating methods merely ensure that the color appearance of the test areas, here full tone control fields 24, remain constant. This sequence does not automatically occur for the color area 56 to be influenced.
  • screen areas can react differently than solid areas if the relationship between the solid densities and the densities in the screen changes in the course of the printing process.
  • the purpose of the automatic control or the control carried out by the operator is either to reproduce the existing coloring in an existing target specimen as precisely as possible on the basis of the density values measured there, for example, on test areas, or to achieve a coloring which is characterized by a set of predetermined target density values.
  • the color matches the original to a large extent and in printing processes for large runs (e.g. offset printing, gravure printing, letterpress printing, screen printing) the production-related fluctuations are limited one Edition.
  • the basis of the control or regulation in all of the duplication processes understood here under "printing process” is the presence of at least one actuator per partial color, for which there is a monotonous connection in the mathematical sense between the actuating path and the area-related application quantity of the partial color.
  • the zone screws and the rotation speed setting of the inking roller are available as actuators.
  • a change in the metering gap by adjusting a zone screw, which may also be motor-driven, or a change in the speed of rotation of the inking roller change the ink density and thus the area-related application quantity of the relevant partial ink on the printing substrate.
  • There is a monotone dependency between the ink layer thickness and the optical density which is described by the well-known Tollenaar equation.
  • the hue moves with increasing area-related application quantity from the unount point on the line of the same hue in the direction of higher saturation. It goes without saying that a mathematical relationship between the colorimetric saturation and a manipulated variable for the coloring can serve as the basis for the control or regulation as long as the area-related application quantity does not become extremely high. In this case, the colorimetric saturation runs through a maximum, in the case of oversized order quantities, the saturation decreases again due to a blackening of the color. In gravure printing, color proofing processes, non-impact printing processes as well as textile and paper dyeing, the area-related application quantity of a single partial color is regulated via saturation. In the case of several colors, the hue, also printed out by the hue or polar angle, must also be used.
  • a disadvantage of the previously known influencing methods is that the partial colors involved in the image construction are reproduced regardless of whether the color appearance of the color area of the actual copy 62 to be influenced only differs in brightness or in the direction of a color cast from that of the target copy 61. Since in conventional illustration printing color casts are perceived much more critically by the viewer than brightness deviations, the known control methods often carry out unnecessary control processes which only serve to eliminate a harmless brightness deviation. Since every control process causes unrest in the color flow and requires a longer stabilization phase, control should be as little as possible.
  • a deficiency of the known density measuring devices for control or regulation is that the density values displayed by them or their control deviations do not allow any conclusions to be drawn about the actually existing color distances of a color area 56 to be influenced in a color space which is perceived as being the same and, in particular, do not allow a distinction between control deviations which merely affect the brightness and those that also affect hue and saturation.
  • DE-A-30 07 421 specifies a method for producing a true-to-original color mixture which is based on densitometric measurements and describes the solution to a task which can usually only be accomplished by spectrophotometric color measurement.
  • spectrophotometric color measurement there is no disclosure of how differences found between the given target value and the measured actual value are interpreted in the sense of a color space that is equally graduated in terms of perception, and in particular how these differences are evaluated in terms of a change in brightness and / or color cast can.
  • FIG. 3 shows the U * -V * diagram belonging to the color spaces according to CIE-UCS-1964 or CIELUV, which are approximately equally perceived as an example. It is a right-angled Cartesian coordinate system with linear and scaled axes for the colorimetric coordinates U * and V *.
  • the coordinate W * or L * (CIELUV) is plotted on an axis perpendicular to it and describes the brightness. All colors of the same hue lie on the same beam originating in the U * -V * plane.
  • the color saturation increases with increasing distance from the origin.
  • the polar angle indicates the hue and the radius the saturation, the pole represents the neutral gray or white hue, it is also called the achromatic point.
  • the invention is based on a method according to the preamble of claim 1.
  • the preamble of claim 1 results from US-A-4,200,932.
  • the invention The object of the invention is to design such a method in such a way that, while avoiding the deficiencies described in the prior art, an improved, in particular more targeted influencing of the color appearance of the color surface 56 is achieved during a printing process.
  • Fig. 4 shows a level of the same brightness of the CIE-UCS-1964 or CIELUV color space.
  • the axes U * and V * known from FIG. 3 were shifted in parallel, so that the (initially unknown) target color location of the color surface 56 to be influenced with regard to its color appearance is now at the origin 0.
  • the partial color directions 71 C * are entered by arrows.
  • M * and Y * which in this case correspond to those directions which point from the achromatic point to the color locations of the fully saturated partial colors.
  • This choice is appropriate because, in this example, the color appearance of a neutral gray color surface 56, which is therefore in the achromatic point, is to be influenced.
  • the density differences of the partial colors are determined; the partial color black is regulated separately according to the state of the art, e.g. in US-A-4,200,932.
  • the density value difference of each colored partial color is understood as the absolute amount (length) of a partial color vector 72, the direction of which corresponds to the associated partial color direction 71.
  • the factor is in each case the product of the area coverage of the relevant partial color in the color area 56 to be influenced and a calibration factor which is related to the relevant partial color and the test area used for the measurement.
  • the vectorial addition of the partial color vectors 72 shows from the origin 0 after the point P '; the vector 'is referred to as sum vector 73.
  • the point P ' is the actual color location approximated by means of vectorial auxiliary construction. When measuring with a color measuring device, the actual actual color location is determined directly, here it is designated P ''.
  • the narrowband polarization densitometer on the control fields of the target specimen is zeroed in all four colors, as a result of which the density values are stored as target measured values.
  • actual copies are drawn and measured at regular intervals; the displayed actual measured values of such an actual copy are black 0.1, cyan -0.14, magenta 0.17 and yellow -0.20.
  • the actual measured values of cyan, magenta, yellow are determined with the factors 51 empirically determined by a previous test run with densitometric and colorimetric measurement; 40.5 and 39 multiplied and in a diagram according to Fig.3, but with the axis labels ⁇ U * and ⁇ V * provided, in the partial color directions cyan, magenta and yellow as partial color vectors 72 starting from the zero point , , registered.
  • Fig.5 are the vectors , , , as well as their addition, the sum vector 73 that points from the origin to point P.
  • the absolute amount of the sum vector 73 specifies with 10.5 units the approximate color distance of the actual copy from the target copy without taking into account the brightness for the shade shade balance chosen as the color area 56 to be influenced in sensory units ⁇ E of the color spaces CIE-UCS-1964, CIELUV or CIELAB.
  • the polar angle 342 ° denotes the approximate direction of the color shift that has occurred, here towards red-violet.
  • the change in the brightness coordinate, W * in the CIE-UCS-1964 system and L * in the systems CIELAB and CIELUV, can be calculated in two different ways for the example mentioned.
  • the first perception-based method starts from the density value differences in the 80% test areas and relates these to the shadow tone balance color area 56 to be evaluated with regard to brightness.
  • target values are the density values of the test areas cyan, magenta, yellow with the densitometer set to the respective color; the density value of the test area black is also measured.
  • the degree of area coverage of the film templates belonging to the test areas should be selected in the raster positive in the range from 40% to 80%, whereby the combination of cyan 72%, magenta 57% and yellow 55% belonging to a shade shade balance and other, similar gradations are therefore preferred are, because under normal printing conditions in offset printing with triple overprinting they produce an almost neutral gray, dark color tone, who is very sensitive to the smallest fluctuations in the color of one or more of the part colors involved.
  • Such color areas 56 therefore have a signal function; in the event of fluctuations in the printing process, the color locus changes which can be measured by them are always larger than in all the other color areas 56, which are also composed of three bright partial colors and have the same or greater brightness.
  • the density value differences "actual measurement value minus the target measurement value" of the colored partial colors after the previous multiplication are in each case understood by the area coverage of the relevant partial color in the color area 56 to be influenced with regard to its color-free appearance and a calibration factor as absolute amounts of partial color vectors 72, that each point approximately from the origin of a color space that is equally spaced in the direction of the color location of the associated full tone. In the general case, they each point from the target color location of the color area to be influenced approximately to the target color location of the fully saturated partial color.
  • the color space is preferably the CIE-UCS-1964, the CIELAB or the CIELUV system.
  • the partial color directions 71 which are the most favorable for the method according to the invention (in individual cases possibly slightly different from the directions of the fully saturated partial colors) and the most favorable calibration factors can be determined according to the following method and its appropriate modifications:
  • a color area 56 designed as a shade balance is systematically varied Coloring of the colored partial colors subjected to the printing process.
  • the color locations of the balance, the full tones of the bright primary colors and those of their mixed colors of the first order are then measured with a color measuring device in some, typically different, specimens.
  • the values of a target copy with an almost ideal gray shade balance are interpreted as target measurement values and subtracted from the corresponding values of the actual copies; the result is entered in a level of the same color space of equal brightness.
  • FIG. 6 shows the result of such an experimental run in a diagram based on the pattern from FIG. 5, the target color location of the almost ideal gray target specimen being in the origin.
  • the target color words of the primary and mixed colors lying far outside the diagram are only marked as partial color directions 71 here. Instead of the direction M *, the partial color direction M 'is used for the construction used.
  • the end points A 'to F' of the sum vectors 73 are entered in this diagram on the basis of the density value differences cyan, magenta and yellow determined with a densitometer. It had previously been determined by repeated testing that the factors and partial color directions 71 given in Table 1 gave the best approximation of the densitometric auxiliary construction to the color locus measured by colorimetry (A to F in FIG.
  • the factors again consist of the respective area coverage of the relevant partial color in the color area 56 to be influenced and a calibration factor Table 1 Area coverage of the test areas Factors Polar angle of the partial color vectors C. M Y C.
  • D is the color density of the relevant partial color in the single-color test area. In the case of multi-colored test areas, individual color densities of the matrix multiplication must be converted beforehand using a method to be described later.
  • the pair of constants m, n also depends on the printing characteristic of the partial color in question during the printing process, so it makes sense to determine m by running the test for the prevailing conditions. As experiments have shown, it is often enough for everyone Partial colors to apply the same calibration factor f. In this case, D means the mean of the densities of the colored partial colors measured in the test area or areas.
  • the factor "area coverage” takes into account the fact that a measured change in the coloring of a partial color can only be effective to the extent that it is represented in the color area 56 to be assessed.
  • the same fluctuations in production e.g. in a mid-tone balance color area with C 28 M 21 Y 19 about a factor of 2 to 3 less than in a shadow tone balance with C 72 M 57 Y 55, which has about 2.5 times higher area coverage.
  • the same also applies to other multicolored color areas 56, including those that are further away from the gray axis as long as they are not darker than the shade balance.
  • FIG. 7 the color deviations of 12 different color areas 56 and a shade tone balance measured directly with a color measuring device are entered, which resulted from a comparison of two specimens from the test run on which FIG. 6 is based.
  • the color areas 56 No. 31 - 48 are selected according to DIN 6169, F is the color location of the shade balance.
  • the color words of the target copy are in each case in the origin, only the colorimetric difference values are plotted.
  • the deviation of the shadow tone balance color area 56 to be influenced shows a green cast corresponding to the trend of the directions of displacement of the other colors; the absolute amount of the shift is maximum here. The same observation was also made for the other actual copies evaluated for FIG. 6.
  • the deviation of the shadow tone balance color area 56 to be influenced can therefore be referred to in absolute terms as the upper limit for the corresponding values of all other color areas 56 to be influenced as long as these are not darker than this balance color area 56.
  • the polar angle of the deviation also applies to most other colored areas 56.
  • An exception here are those colored areas 56 which predominantly only contain portions of two brightly colored partial colors or also the partial colors themselves.
  • the colored areas 56 No. 36, 38 break and 42 from the directional trend. Their direction of displacement can, however, also be determined from the density value differences according to the vectorial auxiliary construction according to the invention, if one observes that one of the three factors must disappear here, since the area coverage in question is zero.
  • the application of the with the area coverage of the color area 56 No. 36 C 0.55; M 0.39; Y 0.00 calculated factors gives the point P 'after addition of the vectors, which satisfactorily approximates the deviation of the color surface 56 No. 36.
  • ⁇ L * means the deviation of the brightness coordinate due to changes in the color of cyan, magenta and yellow, detected via the density value deviations ⁇ D in the associated monochrome 80% control fields for cyan, magenta, yellow and black.
  • the solution of the object according to the invention for the general case with the clarity-limited restriction to the control or regulation of the color appearance of a shade tone balance color area 56 to be produced in the raster printing and to be influenced with regard to its color appearance with the aid of densitometric measurements on each only test areas printed with a partial color are specified.
  • the application of this teaching to any color areas 56 to be influenced and any test areas is already given by the splitting of the factors given in Table 1 into the area coverage of the color area 56 to be influenced on the film template, the printing form or the printed copy and that on the test area and the densitometer referenced calibration factor f.
  • the correct choice of factors and partial color directions 72 can be checked and, if necessary, improved by a printing test with systematic variation of the coloring of the partial colors and subsequent evaluation by means of a densitometer and color measuring device, so as to improve the requirements for the application of the invention To create tax or regulatory procedures.
  • the solution to the problem according to the invention is not linked to the previously highlighted partial colors cyan, magenta and yellow, but rather any desired partial colors can be used for image construction.
  • the method according to the invention can also be carried out analogously to the control or regulation of the print run on the production of color proofs (proof) or proofs (based on a sample as a target copy or on target density values), on the setup process when preparing the print run based on an existing proof as a target copy, a color proof copy also called a proof, or a previous proof print and finally for use other, similarly working printing processes such as high pressure, flexographic printing, inkjet printing, transfer thermography, electrophotography and screen printing, provided that the image is built up by at least three colorful partial colors (with different hues) that can be influenced with regard to coloring.
  • the color The appearance of a shadow tone balance color area is monitored with the help of density measurement in full tone test areas.
  • the mean density values were 1.75 for cyan, 1.66 for magenta and 1.26 for yellow, i.e. on average over all partial colors at 1.56.
  • a pressure control bar which has at least one shadow tone balance control field in each zone contains and additionally has, for example, solid tone fields for four to six colors (see example 3).
  • the densitometer measures the density values cyan, magenta and yellow in each shadow tone balance control field of an actual copy and compares it with that of a target copy or with target measurement values from a previous production. From the determined density value differences the associated uncoated density value differences ⁇ D C. , ⁇ D M , ⁇ D Y calculated, which would have resulted approximately with the monochrome printing.
  • the approach serves this: To determine, for example, the coefficient a12, one measures magenta of the shadow balance control field in a single print to be made for this purpose with the densitometer set to cyan and divides the density value obtained by that which is measured after switching to magenta. This applies analogously to the other coefficients. The system of equations is then solved according to Kramer's rule according to the uncoated density value differences.
  • the specimens on which the pressure test of FIG. 6 was based were measured densitometrically directly in a shadow tone balance control field. Then the previously determined coefficient matrix ⁇ a nm ⁇ the density value differences ⁇ D C , ⁇ D M , ⁇ D Y are calculated. After multiplication with the respective factors according to Table 1, these were plotted in FIG. 9 and put together vectorially.
  • the points A 'to F' obtained in this way correspond to the color loci A to F measured by colorimetry except for mean square deviations of 16 ° in the polar angle and 3 units ⁇ E CIE in the color difference.
  • the densitometric measurement in a shadow tone balance control field is thus sufficiently precise to obtain information about the type and extent of a color cast, which is sufficient for control or regulating processes.
  • measurements are made, for example, densitometrically on the print copies on a defined selection of test areas in the subject, and the mean values of the density values obtained in this way are calculated for the settings cyan, magenta, yellow and black of the densitometer. (See Fig. 10).
  • those image areas 81 are selected as test areas in which many colorful partial colors with an area coverage of between 40% and 80% (on the film or the printing form) are involved, such as tri-color mixed darker gray, brown and olive green tones. If the subject to be printed contains no such tones, the image areas should be selected so that the areas of coverage averaged over these image areas are in the specified range for each partial color.
  • the density measurement at the specified image points can be carried out, for example, by means of an automatic densitometer that can be programmed to move in the X and Y directions, by manual measurement or by so-called "on-line measurement" at at least one position across the machine width.
  • the limitation of the measurement to certain image points 81 can be achieved by a suitable choice of the measurement positions and / or by measurement that is timed and synchronized with the printing process.
  • the mean density values of cyan, magenta, yellow and black obtained from the target specimen may be viewed separately according to pressure zones 83 (measuring positions across the machine width) as target measured values.
  • the density value differences that occur during production are used after conversion for manual control or for automatic regulation using the method according to the invention.
  • the determination of the density values required for this, which would have resulted from the individual printing of the partial colors, is carried out analogously according to the same method that has already been specified for the measurement on the tri-color shadow tone balance control field 21.
  • the density value differences ⁇ D 'between the measured actual measured values and the target measured values of a target specimen were, as before, converted into density value differences ⁇ D for cyan, magenta, yellow and black using a linear system of equations would have resulted from monochrome prints.
  • the factors 0.71 x 106 for cyan, 0.57 x 106 for magenta and 0.55 x 106 for yellow resulted from equation (1); they apply to the color appearance of a shading tone balance color area 56 to be influenced.
  • test areas on which the measurement is carried out e.g. single-color control fields or multi-color control fields as a balance
  • a color area 56 to be influenced the color appearance of which is assessed as being decisive for the usability of the manufactured product or as a guarantee for the correct color rendering.
  • the test area can be identical to the color area 56 to be influenced.
  • the area of color 56 to be influenced must be at least approximately known in terms of its area coverage for the colored partial colors. It is does not require that it is actually present on the subject to be printed. In this way, a print can be controlled so that the color appearance of a fictitious shadow tone balance color area 56 (not contained in the subject) would remain constant. This ensures that all color areas 56 to be influenced (with no less brightness) that are not too far from the gray axis in terms of colorimetry remain approximately constant.
  • the advantage of selecting such fictitious color areas 56 to be influenced is that their parameters can be conveniently taken from a color atlas, while the areas of coverage of color areas 56 of the subject to be influenced are generally not known precisely enough.
  • the signal processing path of a densitometer shows the signal processing path of a densitometer according to the invention; the mechanical, optical and other electronic components are not shown.
  • the detection of the light of light source 1 reflected by the test surface of the target or actual copy takes place in sensor 2.
  • the signal which is initially in analog form, is brought into digital form in an analog / digital converter 3, preferably in 16-bit Technology, and converted into actual measured values in unit 4.
  • Averaging also takes place here if the corresponding input instruction a from unit 5 is present.
  • the density measured values b located in the target measured value memory in unit 5 are either entered by the user or saved from a target copy; they are subtracted from the actual measured values in unit 6. If the measurements were not carried out on single-color image areas or control fields, the matrix calculation of the individual color densities from the total color densities is carried out in unit 7.
  • Calculation of the sum vector 73 and the brightness coordinate take place in unit 8 if the inputs c: "setpoints of the saturated, colorful partial colors” and "area coverage of the color area to be influenced” from unit 5 are present.
  • the sum vector 73 and preferably also the partial color vectors 72, for example , , , and the brightness coordinate are graphically (preferably colored) in an output unit 11 on the screen or on an XY recorder, for example in the manner of FIGS. 3 and 5.
  • the numerical or verbal output of the density value differences of the partial colors e.g. cyan, magenta, yellow, black
  • the absolute amount of the sum vector e.g.
  • the limit indicator 9 can also be warned by the limit indicator 9 as soon as the absolute amount of the sum vector 73 or the change in the brightness coordinate exceeds a predetermined size or the polar angle is considered to be critical Area, for example green tint when printing skin tones.
  • a setting of the limit value detector 9 is preferred in which the limit value for the absolute amount of the sum vector 73 is substantially lower than that of the change in the brightness coordinate.
  • the operator can also find out about the size and direction of the deviations for the color area 56 to be influenced.
  • Unit 12 performs the output of the control recommendation in density value units, or already converted to the relevant manipulated variable (eg color slide position, duct position).
  • a control recommendation is given which compensates for the deviation in a single control section. If neither of the two limit values is exceeded, one becomes by the factor (the larger of the two) Tax recommendation given.
  • limit the limit of the absolute value of the sum vector .
  • the control recommendation is output in alphanumeric or graphic form on the output unit 11.
  • the machine operator carries out the control corrections recommended to him. If only densitometric control corrections are output, he must carry out the conversion into values of the associated manipulated variable for the coloring based on his experience. The success of the correction carried out is checked densitometrically on a further actual copy, resulting in new tax recommendations, etc.
  • the device is shown in Fig. 13 according to the pattern of Fig. 12 in the form of a signal flow diagram. The mechanical, optical and other electronic components are not shown.
  • the signal path up to and including the analog / digital converter 3 is as described in Example 1.
  • the signals measured either "on-line” in the production machine or "off-line” on a drawn actual copy are converted in unit 4 into actual measured values for the density; if there is a corresponding instruction c from unit 5, mean values of the density values of several test areas, e.g. Images or successive "on-line” measured actual copies are formed.
  • the associated density values or their mean values are preferably calculated in each ink zone and, after evaluation, finally converted into control commands.
  • the description of the units 6 and 7 is as in example 1.
  • unit 8 the approximated colorimetric deviations are calculated according to the inputs c from unit 5, the color surface 56 to be influenced in each case being enterable here.
  • the sum vector becomes 73 and its partial color vectors 72 in an output unit 11, optionally for each color zone and different colored areas 56 to be influenced, represented numerically and / or graphically.
  • a limit indicator 9 is provided, which warns the sum vector 73 and the brightness coordinate when previously defined limits for the amount or direction of the deviation are exceeded.
  • control recommendations for the actuators of the paint application are calculated, with over the input e from unit 5, if necessary, various control factors for the colorful partial colors and the partial color black, possibly different for each zone, can be entered.
  • the conversion factor between control deviation and correcting variable correction is called the control factor here.
  • control commands are sent to the servomotors 13 of the inking unit.
  • the success of the actuating process is densitometrically checked on an actual copy taken later, which may result in a further control process, etc.
  • a film sheet (or several film sheets) which consists of a series of templates for control fields which, after assembly as intended and subsequent copying onto the associated printing forms of the partial colors, produce a so-called print control bar 52 consisting of control field images of different partial colors during the printing process.
  • This is preferably designed in such a way that in each printing zone, ie every 30 to 40 mm, a shadow tone balance control field 21 is present, which has a degree of area coverage graded according to a reproduction photographic gray condition that applies to normal printing conditions on the template. Examples are C 72, M 57, Y 55 and C 75, M 62, Y 60 for positive copies in offset printing on art paper.
  • solid color fields of the partial colors as well as their overprinting and grid fields for the partial color black in three-quarter tone should be available.
  • 14 and 15 show two preferred embodiments of the device, from which the selection and arrangement of the control fields can be seen.
  • the pressure controlists 52 generated with the devices together are shown as defined above.
  • control field 21 of 5 ⁇ 5 mm 2 size designed as a shadow tone balance and in every second zone there is another control field 22 designed as a midtone balance.
  • control field 22 designed as a midtone balance.
  • the image reproduction in the mid-range can be influenced particularly well.
  • grid 23 for black with a 0.80 area coverage in every second zone. The latter makes the coloring of black controllable, the measurement of the coloring of the colored partial colors takes place in the control fields 21 and 22.
  • a control field 21 and 22 are present in each zone, here also assumed to be 30 mm.
  • solid tone fields 24, copy control fields 25 and line grid pairs 26 are provided for all partial colors; they repeat approximately every 9 zones.
  • the devices described above are not suitable for raster printing, but also for those printing processes that work with rastered originals.
  • the devices according to Example 3 can also be used for completely gridless Methods are used if 21, 22, 23, 24 are formed as halftone fields, with the proviso that instead of the area coverage size, the computational size given in equation (4) is used.

Description

  • Für die Beeinflussung (im Sinne von Steuern und Regeln) der farblichen Erscheinung von aus mehreren Teilfarben (z.B. Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) bei einem Druckvorgang zusanmengesetzten Farbflächen werden als Meßgeräte hauptsächlich sog. Densitometer und seltener Farbmeßgeräte (nach den Bauarten "Spektralphotometer" oder "Dreifiltermeßgerät") verwendet. Mit "Druckvorgang" sollen im folgenden alle Vervielfältigungsverfahren bezeichnet werden, die entweder über eine bildmäßig eingefärbte Druckform ein Druckbild auf einem Bedruckstoff herstellen (z.B. Offsetdruck, Tiefdruck, Hochdruck) oder als sog. Farbprüfkopie-Verfahren (auch Proofverfahren genannt) als Andruckersatz in der Reproduktionstechnik eingesetzt werden oder die anschlaglosen Verfahren, wie Tintenstrahldruck, Transferthermographie, Elektrophotographie und Siebdruck, sind.
  • Der Stand der Technik bei der Beeinflussung der farblichen Erscheinung aufgrund von Messungen mit dem Densitometer ist beispielsweise in der US-A-4 200 932 angegeben; er ist außerdem in den bekannten, auf der Fachmesse DRUPA 1986 öffentlich präsentierten Regeleinrichtungen "Heidelberg CPC 2 mit CPC 1", "MAN Roland CCI mit RCI", "Miller Johannisberg Unimatic C3, C4 und C5", "Koenig und Bauer Colortronic mit Densitronic", "Windmöller und Hölscher CIM Printcontrol" gegenständlich verwirklicht. Über die Dichtemessung hinaus ist es in der Drucktechnik bekannt, ein Druckprodukt mittels Farbmessung zu prüfen, wobei man sich entweder eines sogenannten Dreifilter- oder Tristimulusgeräts oder eines Spektralfotometers bedient. Eine farbmetrische Kontrolle des Druckvorgangs wird in den folgenden Veröffentlichungen angegeben: Fößler, "Tonwertzunahme im Mehrfarben-Offsetdruck", FOGRA-Mitteilungen Nr. 120, 1985, S. 1-6, Kamm und Ritz, "Farbmessung an der laufenden Papierbahn zur Steuerung der Färbung mit dem System Eltex-Optronic", Offsetpraxis 1986, Jg. 28, Nr. 10, S. 32, Maurer "Computerunterstützte, zugeschnittene Farbdruck-Analyse", TAGA Proceedings 1982, S. 518. Daneben sind der Kontrolle des Druckvorgangs analoge Anwendungen zur Regelung oder Steuerung der Produktfarbe in der Papiererzeugung und der Textilfärberei beschrieben, wie beispielsweise durch Glatz, Eberle, Freier, Rohner in "Industrielle Qualitätskontrolle mit hochauflosenden, farberkennenden Spektralfotometern im Auflicht- und Durchlichtverfahren", Laser Optoelektronik in der Technik, Vorträge des 7. int. Kongresses, München 1985, S. 239-242, durch den Artikel "Mikrocomputersystem vermindert Farbstoffbedarf und verbessert Farbqualität" der VDI-Nachrichten 35(1981)7, S.18, durch Horridge in "Experience of Automatic On-machine Colour Measurement and Control" in Paper Technology 1983/01/02 Jg. 24, Nr. 1, S. 27 sowie durch Olbrich in "On-line-Farbmessung beim Kontinue-Färben", Chemiefasern 1984/02, Nr. 2, S.142.
  • In Fig.1 ist die Flächenaufteilung eines typischen, mit den genannten Druckvorgängen herstellbaren Druckbogens 51 skizziert. Auf diesem befindet sich außerhalb des Endformats 53, also im sog. Beschnitt, eine Druckkontrolleiste 52, die Testflächen zur vorzugsweise densitometrischen Prozeßkontrolle enthält. Das auf der Gesamtformatfläche des Druckbogens 51 befindliche Sujet besteht hier aus acht Seiten einer bebilderten Druckschrift, die sowohl Abbildungen 54 als auch Text 55 umfaßt. Besonders hervorgehoben ist eine hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussende Farbfläche 56, die hier Teil einer Abbildung ist. Diese zu beeinflussende Farbfläche - es können auch mehrere solcher zu beeinflussenden Farbflächen 56 Flachen sein - wird vom Drucker auf dem Sujet ausgewählt. Es handelt sich dabei vorzugsweise um einen solchen Farbton, dessen originalgetreue Wiedergabe erfahrungsgemäß als Beweis für die richtige Wiedergabe der restlichen Farbtöne gelten kann, oder um einen besonderen Farbton, dessen richtige Wiedergabe ausschlaggebend für die Akzeptanz des gedruckten Produkts ist (z.B. Hautton in einem Kosmetik-Prospekt).
  • Während des Druckvorgangs prüft der Drucker das Druckergebnis periodisch, indem er das jeweils hergestellte Istexemplar 62 (Fig.2) hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussende Farbfläche 56 mit einem als Bezug dienenden Sollexemplar 61 visuell und gegebenenfalls auch meßtechnisch anhand der Testflächen auf der Druckkontrolleiste 52 vergleicht. Falls kein Sollexemplar 61 vorhanden ist, erfolgt der Vergleich mittels Sollmeßwerten, die aufgrund bisheriger Erfahrungen festgelegt wurden. Aus den auf dem Istexemplar 62 bestimmten Istmeßwerten und den Sollmeßwerten werden die Differenzen "Istmeßwert minus Sollmeßwert" gebildet und als Regelabweichung im regeltechnischen Sinn aufgefaßt. Es handelt sich im Falle der Dichtemessung um Dichtewertdifferenzen und im Falle der Farbmessung um farbmetrische Differenzwerte.
  • Die regeltechnisch erforderliche Beeinflussung wird über eine Korrektur bei der Farbgebung der betreffenden Teilfarbe von Hand durchgeführt. Unter "Korrektur bei der Farbgebung" wird eine Änderung bei der flächenbezogenen Auftragsmenge der Teilfarbe verstanden, gleich ob es sich dabei um eine Veränderung beim effektiven Flächendeckungsgrad oder bei der Schichtdicke handelt.
  • Aternativ dazu sind Regelanlagen gemäß US-A-4 200 932, Kamm und Ritz, "Farbmessung an der laufenden Papierbahn zur Steuerung der Färbung mit dem System Eltex-Optronic", Offsetpraxis 1986, Jg. 28, Nr. 10, S. 32 und Horridge in "Experience of Automatic On-machine Colour Measurement and Control" in Paper Technology 1983/01/02 Jg. 24, Nr. 1, S. 27 bekannt, bei denen jede Regelabweichung vollautomatisch in einen Stellbefehl zur Korrektur der Farbgebung umsetzbar ist.
  • Eine Unterbrechung des Regelkreises durch das Bedienungspersonal ist auch hier möglich und sinnvoll, da der Produktionsprozeß auch durch andere, mit den gewählten Testflächen nicht erfaßbare Störungen stark beeinflußt werden kann. Ein Beispiel hierzu ist der im Offsetverfahren vom Feuchtmittel ausgehende Einfluß.
  • Ein weiteres Beispiel dazu ist der Fall, in dem sich die zur Messung benutzten Testflächen - wie etwa Vollton-Kontrollfelder 24 - hinsichtlich des Flächendeckungsgrades der jeweiligen Teilfarbe sehr stark von den entsprechenden Werten der hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussenden Farbfläche 56, wie etwa eine Hautpartie in einem Bademodeprospekt, stark unterscheiden. Mit den bekannten Steuer- und Regelverfahren wird lediglich sichergestellt, daß die farbliche Erscheinung der Testflächen, hier Vollton-Kontrollfelder 24, konstant bleiben. Für die zu beeinflussende Farbfläche 56 tritt diese Folge nicht automatisch ein. Wie in der bereits genannten Veröffentlichung Kößlers in den FOGRA-Mitteilungen Nr. 120 gezeigt wurde, können nämlich Rasterflächen anders als Volltonflächen reagieren, wenn sich im Verlauf des Druckvorgangs der Zusammenhang zwischen den Volltondichten und den Dichten im Raster ändert.
  • Zweck der automatischen Regelung bzw. der vom Bediener ausgeführten Steuerung ist es, entweder die in einem vorhandenen Sollexemplar vorliegende Farbgebung anhand der dort z.B. auf Testflächen gemessenen Dichtewerte möglichst genau nachzustellen oder eine Farbgebung zu erreichen, die durch einen Satz vorher festgelegter Solldichtewerte gekennzeichnet ist. Hiermit erreicht man bei Druckvorgängen, die auf die Herstellung weniger Exemplare ausgerichtet sind (Beispiel: Farbprüfverfahren, Farbkopierverfahren) eine weitgehende farbliche Übereinstimmung mit der Vorlage und bei Druckvorgängen für große Auflagen (z.B. Offsetdruck, Tiefdruck, Hochdruck, Siebdruck) die Begrenzung der produktionsbedingten Schwankungen innerhalb einer Auflage.
  • Grundlagen der Steuerung oder Regelung ist bei allen hier unter "Druckvorgang" verstandenen Vervielfältigungsverfahren das Vorhandensein mindestens eines Stellglieds pro Teilfarbe, für das ein monotoner Zusammenhang im mathematischen Sinne zwischen dem Stellweg und der flächenbezogenen Auftragsmenge der Teilfarbe besteht. Im Offsetdruck und im Hochdruck stehen als Stellglieder die Zonenschrauben und die Umdrehungsgeschwindigkeits-Einstellung der Farbduktorwalze zur Verfügung. Eine Veränderung des Dosierspalts durch die Verstellung einer gegebenenfalls auch motorisch angetriebenen Zonenschraube oder eine Veränderung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Farbduktorwalze verändern die Farbdichte und damit die flächenbezogene Auftragsmenge der betreffenden Teilfarbe auf dem Bedruckstoff. Zwischen der Farbschichtdicke und der optischen Dichte besteht eine monotone Abhängigkeit, die durch die bekannte Tollenaar-Gleichung beschrieben wird. Ersatzweise kann man eine lineare Approximation heranziehen. Mit einem Eichvorgang wird zunächst der mathematische Zusammenhang zwischen den Stellgrößen "Zonenschraubenstellung" oder "Duktorumdrehungsgeschwindigkeit" und der Dichte der Teilfarbe auf dem Bedruckstoff festgestellt. Als nächstes wird durch Differenzieren bzw. Differenzenbilden des mathematischen Zusammenhangs ermittelt, welche Korrektur dem Stellgröße ausgeführt werden muß, um eine aufgetretene Abweichung der Dichte wieder auf null zu bringen.
  • Beim Tiefdruck fungiert dar Originalfarbe/Verschnitt-Verhältnis als Stellgröße. Bei den Farbprüfkopie-Verfahren und den anschlaglosen Druckverfahren bestehen ebenfalls extern zugängliche oder interne Beeinflussungsmöglichkeiten für den Farbauftrag, ohne die ein farbstichfreier Druckvorgang ein glücklicher Zufall bliebe. Bei Farbmessung statt Densitometrie bestehen ebensogut dokumentierte monotone Zusammenhänge zwischen Verschiebung des Farborts im Farbraum und der flächenbezogenen Auftragsmenge der Teilfarbe. Wie in der Veröffentlichung Kellerer "Andruck/Fortdruck-Übereinstimmung im Offsetverfahren: Einfluß der Druckfarbe", FOGRA-Forschungsbericht 3.236, München 1984, S. 8 und 10, gezeigt wird, nimmt die farbmetrische Sättigung mit steigender flächenbezogener Auftragsmenge im einfarbigen Druck und im zweifarbigen Übereinanderdruck zu. Der Farbton wandert dabei mit zunehmender flächenbezogener Auftragsmenge von Unountpunkt auf der Linie gleichen Farbtons in Richtung höherer Sättigung. Es ist selbstverständlich, daß ein mathematischer Zusammenhang zwischen der farbmetrischen Sättigung und einer Stellgröße für die Farbgebung als Grundlage zur Steuerung oder Regelung dienen kann solange die flächenbezogene Auftragsmenge nicht extrem hoch wird. In diesem Fall durchläuft die farbmetrische Sättigung nämlich ein Maximum, bei übergroßen Auftragsmengen nimmt die Sättigung infolge einer Verschwärzlichung der Farbe wieder ab. Auch beim Tiefdruck, bei den Farbprüfkopie-Verfahren, den anschlaglosen Druckverfahren Sowie der Textil- und der Papierfärbung geschieht die Regelung der flächenbezogenen Auftragsmenge einer einzigen Teilfarbe über die Sättigung. Bei mehreren Farben muß zusätzlich der Farbton, auch ausgedruckt durch den Buntton- oder Polarwinkel, herangezogen werden.
  • Nachteilig an den bisher bekannten Beeinflussungsverfahren ist, daß die am Bildaufbau beteiligten Teilfarben unabhängig davon nachgestellt werden, ob die farbliche Erscheinung der zu beeinflussenden Farbfläche des Istexemplars 62 lediglich in der Helligkeit oder in Richtung eines Farbstichs von jener des Sollexemplars 61 abweicht. Da beim gewöhnlichen Illustrationsdruck Farbstiche vom Betrachter ungleich kritischer wahrgenommen werden als Helligkeitsabweichungen, führen die bekannten Regelverfahren häufig unnötige Regelvorgänge aus, die lediglich der Beseitigung einer harmlosen Helligkeitsabweichung dienen. Da jeder Regelvorgang Unruhe in den Farbfluß bringt und eine längere Stabilisierungsphase bedingt, soll so wenig wie möglich geregelt werden.
  • Ein Mangel der bekannten Dichtemeßgeräte zur Steuerung bzw. Regelung ist, daß die von diesen angezeigten Dichtewerte oder deren Regelabweichungen keine Rückschlüsse auf die tatsächlich vorliegenden Farbabstände einer zu beeinflussenden Farbfläche 56 in einem empfindungsgemäß gleichabständigen Farbenraum zulassen und dabei insbesondere keine Unterscheidung zwischen Regelabweichungen ermöglichen, die lediglich die Helligkeit betreffen und solchen, die auch Farbton und Sättigung betreffen.
  • Ausreichend verläßliche Angaben über Farbabstände sowie über die farbmetrischen Koordinaten Farbart, Farbsättigung und Helligkeit sind nach dem Stand der Technik nur mit Farbmeßgeräten gewinnbar. Diese Geräte erfordern jedoch einen im Vergleich zur Densitometrie hohen technischen Aufwand. Ihre Anwendung zur Steuerung bzw. Regelung der farblichen Erscheinung von vierfarbig aufgebauten Bildern ist dadurch eingeschränkt, daß die Aufschlüsselung einer gemessenen Gesamt-Farbverschiebung in die Einzelbeiträge der am Bildaufbau eines vierfarbigen Bildes beteiligten Teilfarben grundsätzlich mathematisch weder exakt noch eindeutig lösbar ist. Es müßten nämlich aus den drei Werten der Komponenten Farbton, Helligkeit und Sättigung der Farbortverschiebung vier Korrekturwerte für die Teilfarben berechnet werden. Die Lösung ist mathematisch unbestimmt. So kann der Anzeige des Farbmeßgeräts nicht entnommen werden, ob z.B. eine angezeigte Helligkeitsveränderung auf gleichsinnigen Veränderungen der Farbgebung bei allen bunten Teilfarben beruht oder ob sie nur auf die Teilfarbe Schwarz zurückgeht.
  • In der DE-A-30 07 421 ist ein Verfahren zur Herstellung eines vorlagengetreuen Farbengemisches angegeben, das auf densitometrischen Messungen beruht und die Lösung einer Aufgabe beschreibt, die üblicherweise nur durch spektralphotometrische Farbmessung zu bewältigen ist. Es wird dabei aber nicht offenbart, wie gefundene Differenzen zwischen dem gegebenen Sollwert und dem gemessenen Istwert im Sinne eines empfindungsgemäß gleichabständig abgestuften Farbenraumes interpretiert und insbesondere wie diese Differenzen im Sinne von Helligkeitsänderung und/oder Farbstich bewertet werden können.
  • Im folgenden werden zunächst die für das Verständnis der späteren Beschreibung hilfreichen farbmetrischen Darstellungen erläutert.
  • In Fig.3 ist das zu den annähernd empfindungsgemäß gleichabständigen Farbenräumen nach CIE-UCS-1964 bzw. CIELUV gehörige U*-V*-Diagramm als Beispiel gezeigt. Es handelt sich um ein rechtwinkliges kartesisches Koordinatensystem mit linear und in gleichem Maßstab eingeteilten Achsen für die farbmetrischen Koordinaten U* und V*. Die Koordinate W* bzw. L* (CIELUV) wird auf einer dazu senkrecht stehenden Achse abgetragen und beschreibt die Helligkeit. Alle Farben gleichen Farbtons liegen auf demselben, vom Ursprung ausgehenden Strahl in der U*-V*-Ebene. Mit zunehmendem Abstand vom Ursprung nimmt die Farbsättigung zu. In Polarkoordinatendarstellung bezeichnet hier der Polarwinkel den Farbton und der Radius die Sättigung, der Pol stellt den neutralgrauen bzw. weißen Farbton dar, er wird auch Unbuntpunkt genannt. Daher sind in Fig.3 sowohl die Kreislinien gleicher Sättigung wie auch die Polarwinkel der bunten Teilfarben (hier Cyan C*, Magenta M*, Gelb Y*) und deren Mischfarben erster Ordnung (hier Rot R*, Grün G*, Blau-Violett BV*) - den Angaben der DIN 16539 "Europäische Farbskala für den Offsetdruck" entnommen - eingetragen. Eine Maßstabseinheit in den Systemen CIE-UCS-1964, CIELUV und CIELAB entspricht einem unter optimalen Voraussetzungen gerade sichtbaren Unterschied der farblichen Erscheinung, zwei Einheiten werden als gerade sichtbarer und vier Einheiten als kleiner Unterschied empfunden.
  • Um auch kleine Farbverschiebungen von solchen Farben darstellen zu können, die vom Unbuntpunkt U* = 0, V* = 0 weiter entfernt sind, empfiehlt es sich, den Ursprung der Darstellung nach Fig.3 in den Sollfarbort des Sollexemplares 61 zu verlegen und die Achsen mit ΔU* und ΔV* zu beschriften (Fig.4 bis 9). In dieser Darstellung bezeichnen die Kreislinien nicht mehr gleiche Farbsättigung und die Zuordnung der Polarwinkel zu bestimmten Farbtönen ist allenfalls noch annähernd gegeben. Es bleibt jedoch die Interpretation der Entfernung des Istfarborts vom Ursprung als Farbabstand und die Deutung des Polarwinkels als Richtungsanzeige für eine Farbverschiebung. Die Richtung läßt sich für jede voll gesättigte bunte Teilfarbe aus einem nach CIE-UCS-1964, CIELUV oder CIELAB eingeteilten Farbatlas ersehen. Für nicht zu weit vom Unbuntpunkt befindliche Farben gelten jedoch die in Fig.3 eingezeichneten Richtungen wenigstens annähernd.
  • Die Erfindung geht von einem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus. Dabei ergibt sich der Oberbegriff des Anspruchs 1 aus der US-A-4 200 932. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren so auszubilden, daß unter Vermeidung der geschilderten Mängel des Standes der Technik eine verbesserte, insbesondere gezieltere Beeinflussung der farblichen Erscheinung der Farbfläche 56 bei einem Druckvorgang erzielt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß - ausgehend von densitometrischen Messungen - durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Inhalt der Unteransprüche und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird zunächst anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels mit densitometrischer Erfassung der Dichtewertdifferenzen erläutert. Dabei wird eine vektorielle Hilfskonstruktion verwendet, die zunächst anhand von Fig.4 näher beschrieben wird, bevor das eigentliche Beispiel folgt. Fig.4 zeigt eine helligkeitsgleiche Ebene des CIE-UCS-1964 bzw. CIELUV-Farbenraums. Die aus Fig.3 bekannten Achsen U* und V* wurden parallelverschoben, so daß der (vorerst unbekannte) Sollfarbort der hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussenden Farbfläche 56 nun im Ursprung 0 liegt. Durch Pfeile eingetragen sind die Teilfarbrichtungen 71 C*, M* und Y*, die in diesem Fall mit jenen Richtungen übereinstimmen, welche vom Unbuntpunkt zu den Farbörtern der voll gesättigten Teilfarben zeigen. Diese Wahl bietet sich an, weil in diesem Beispiel die farbliche Erscheinung einer neutralgrauen und daher im Unbuntpunkt liegenden Farbfläche 56 beeinflußt werden soll.
  • Nach Ausmessen des Istexemplares werden die Dichtewertdifferenzen der Teilfarben ermittelt; die Teilfarbe Schwarz wird getrennt nach dem Stand der Technik geregelt wie er z.B. in der US-A-4 200 932 beschrieben ist. Die Dichtewertdifferenz jeder bunten Teilfarbe wird nach Multiplikation mit einem (später anhand von Tabelle 1 zu erläuternden) Faktor als Absolutbetrag (Länge) eines Teilfarbvektors 72 aufgefaßt, dessen Richtung mit der zugehörigen Teilfarbrichtung 71 übereinstimmt.
  • Der Faktor ist jeweils das Produkt aus dem Flächendeckungsgrad der betreffenden Teilfarbe in der zu beeinflussenden Farbfläche 56 und einem Eichfaktor, der auf die betreffende Teilfarbe und die zur Messung benutzte Testfläche bezogen ist.
  • Die vektorielle Addition der Teilfarbvektoren 72 zeigt vom Ursprung 0 nach dem Punkt P'; der Vektor
    Figure imgb0001
    ' wird als Summenvektor 73 bezeichnet. Der Punkt P' ist der mittels vektorieller Hilfskonstruktion angenäherte Istfarbort. Bei Messung mit einem Farbmeßgerät wird der tatsächliche Istfarbort direkt ermittelt, er ist hier mit P'' bezeichnet.
  • Nach Erläuterung der vektoriellen Hilfskonstruktion sei nun das genannte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
  • Auf einer Vierfarben-Offsetdruckmaschine wird ein Druckprodukt hergestellt, dessen Bilder durch vierfarbigen Übereinanderdruck mit geeignet abgestufter Farbgebung bei den Grundfarben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb entstehen. Zum Zweck der Kontrolle und der Steuerung des Drucks und insbesondere der farblichen Erscheinung einer neutralgrauen Farbfläche 56 mit den Flächendeckungsgraden C 72 %, M 57 %, Y 55 % im Rasterpositivfilm (Schattenton-Balance) sind auf den vier Druckformen als Testflächen zusätzlich Kontrollfelder mit 80 % Flächendeckungsgrad zwecks densitometrischer Ausmessung angebracht. Nachdem durch Versuche ein bezüglich der farblichen Erscheinung einer dreifarbig ermischten, nominell grauen zu beeinflussenden Farbfläche 56 akzeptables Sollexemplar hergestellt ist, wird das Schmalband-Polarisations-Densitometer auf den Kontrollfeldern des Sollexemplares in allen vier Farben genullt, wodurch die Dichtewerte als Sollmeßwerte gespeichert sind. Während der weiteren Produktion werden in regelmäßigen Abständen Istexemplare gezogen und ausgemessen; die angezeigten Istmeßwerte eines solchen Istexemplares seien Schwarz 0.1, Cyan -0.14, Magenta 0.17 und Gelb -0.20. Während die Dichteabweichung Schwarz gesondert nach dem Stand der Technik ausgesteuert wird, werden die Istmeßwerte von Cyan, Magenta, Gelb mit den durch einen vorherigen Versuchslauf mit densitometrischer und farbmetrischer Messung empirisch bestimmten Faktoren 51; 40,5 und 39 multipliziert und in ein Diagramm nach Fig.3, jedoch mit den Achsbeschriftungen ΔU* und ΔV* versehen, in den Teilfarbrichtungen Cyan, Magenta und Gelb als vom Nullpunkt ausgehende Teilfarbvektoren 72
    Figure imgb0002
    ,
    Figure imgb0003
    ,
    Figure imgb0004
    eingetragen.
  • In Fig.5 sind die Vektoren
    Figure imgb0005
    ,
    Figure imgb0006
    ,
    Figure imgb0007
    , sowie ihre Addition, der Summenvektor 73
    Figure imgb0008
    , der vom Ursprung nach dem Punkt P zeigt, eingetragen. Der Absolutbetrag des Summenvektors 73
    Figure imgb0009
    gibt mit 10,5 Einheiten den ungefähren Farbabstand des Istexemplares vom Sollexemplar ohne Berücksichtigung der Helligkeit für die als zu beeinflussende Farbfläche 56 gewählte Schattenton-Balance in empfindungsgemäßen Einheiten ΔE der Farbräume CIE-UCS-1964, CIELUV oder CIELAB an. Der Polarwinkel 342° bezeichnet die ungefähre Richtung der eingetretenen Farbverschiebung, hier nach Rotviolett.
  • Die Änderung der Helligkeitskoordinate, W* im CIE-UCS-1964 System und L* in den Systemen CIELAB und CIELUV, kann für das genannte Beispiel auf zwei verschiedenen Wegen berechnet werden.
  • Die erste empfindungsgemäße Methode geht von den Dichtewertdifferenzen in den 80 %-Testflächen aus und bezieht diese auf die hinsichtlich Helligkeit zu bewertende Schattenton-Balancen-Farbfläche 56. Die Helligkeitsänderung ΔL* berechnet sich aus der Linearkombination

    ΔL* = -0,72·29·ΔD C - 0,57·45·ΔD M - 0,55·5,5·ΔD y ,
    Figure imgb0010

    wobei die jeweils ersten Faktoren wieder die Flächendeckungen der Farbfläche 56, die zweiten die Eichfaktoren und die Δ D die gemessenen Dichtewertdifferenzen darstellen. Mit letzteren ergibt sich

    ΔL* = -1,
    Figure imgb0011

    dies entspricht einem unter günstigen Umständen gerade wahrnehmbaren Helligkeitsabfall.
  • Zur Anwendung der zweiten Methode muß direkt auf der zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56 mit dem auf Schwarz eingestellten Densitometer gemessen werden. Hierbei hat sich beim geschilderten Beispiel die Dichtewertdifferenz ΔDB = 0.03 bei einer Solldichte DB = 0.80 ergeben. Die Änderung der Helligkeitskoordinate ist

    ΔL* = -89 · 10 -0.80/3 · 0.03 = -1.44,
    Figure imgb0012

    in ausreichender Übereinstimmung mit der ersten Methode.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, daß bei diesem Beispiel ein starker Farbstich von annähernd 10,5 Einheiten nach Rotviolett aufgetreten ist, die Helligkeit hat sich nur unbedeutend um ca. 1 Einheit verringert. Durch die aus densirometrischen Messungen auf erfindungsgemäße Weise gewonnene, nach Farbstich und Helligkeitsänderung getrennte Information über Farbabweichungen einer beliebig gewählten, für das zu druckende Sujet repräsentativen zu beeinflussenden Farbfläche 56 ist es möglich, eine Nachführsteuerung von Hand oder eine automatische Regelung des Druckprozesses auf die unterschiedliche Akzeptanz von Farbstichen und Helligkeitsänderungen durch den Abnehmer abzustellen. Im vorliegenden Fall sollte der starke Farbstich durch simultane Rückführung der Dichtedifferenzen Cyan, Magenta und Gelb auf Null sofort beseitigt werden. Im umgekehrten Fall, Farbstich 1 Einheit, Helligkeitsänderung 10 Einheiten kann man bei weniger anspruchsvollen Druckprodukten auf einen Regeleingriff verzichten. Die Farbgebung der Teilfarbe Schwarz wird in jedem Falle nach dem Stand der Technik geregelt bzw. gesteuert.
  • Während das vorausgegangene Ausführungsbeispiel die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe in einem speziellen Fall demonstrierte, soll im folgenden angegeben werden, wie die Aufgabe im allgemeinen Fall zu lösen ist. Der übersichtlicheren Darstellung wegen wird zunächst davon ausgegangen, daß es sich bei dem zu steuernden bzw. zu regelnden Prozeß um einen Rasterdruck und bei der zu beeinflussenden Farbfläche 56 um eine nahezu neutralgraue Schattenton-Fläche, hier als Schattenton-Balance bezeichnet, handelt, die durch den Übereinanderdruck der nach der bekannten reprotechnischen Graubedingung abgestuften Flächendeckungsgrade Cyan, Magenta, Gelb und eventuell auch Schwarz entsteht, und daß zur densitometrischen Messung jeweils mit nur einer Teilfarbe bedruckte Testflächen - etwa in einem Druckkontrollstreifen 52 zusammengefaßt - zur Verfügung stehen. Verallgemeinerungen auf andere Farbflächen 56 und Teilfarben und insbesondere mehr als drei bunte Teilfarben sowie andere Druckvorgänge und die Messung in nicht einfarbigen Testflächen werden anschließend behandelt. Zunächst werden als Sollmeßwerte die Dichtewerte der Testflächen Cyan, Magenta, Gelb mit dem auf die jeweilige Farbe eingestellten Densitometer bestimmt; der Dichtewert der Testfläche Schwarz wird ebenfalls gemessen. Der Flächendeckungsgrad der zu den Testflächen gehörigen Filmvorlagen sollte im Rasterpositiv im Bereich von 40 % bis 80 % gewählt sein, wobei die zu einer Schattenton-Balance gehörige Kombination Cyan 72 %, Magenta 57 % und Gelb 55 % sowie weitere, ähnliche Abstufungen deswegen zu bevorzugen sind, weil sie unter normalen Druckverhältnissen im Offsetdruck beim dreifachen Übereinanderdruck einen nahezu neutalgrauen, dunklen Farbton ergeben, der sehr empfindlich auf kleinste Schwankungen der Farbgebung bei einer oder mehreren der beteiligten Teilfarben reagiert. Solchen Farbflächen 56 kommt deshalb Signalfunktion zu; bei Schwankungen des Druckvorgangs fallen die bei ihnen farbmetrisch meßbaren Farbortveränderungen stets größer aus als bei allen anderen, ebenfalls aus drei bunten Teilfarben zusammengesetzten Farbflächen 56 mit gleicher oder größerer Helligkeit.
  • Statt gemessener Sollmeßwerte können auch solche verwendet werden, die sich bei vorausgegangenen Produktionsvorgängen mit denselben Testflächen als zweckmäßig herausgestellt haben.
  • Während der Produktion wird ein Probeexemplar gezogen und es werden die Istmeßwerte der Dichte bestimmt. Während die Dichtewertdifferenz Schwarz zunächst nicht weiterbehandelt wird, werden die Dichtewertdifferenzen "Istmeßwert minus Sollmeßwert" der bunten Teilfarben nach vorausgegangener Multiplikation jeweils mit dem Flächendeckungsgrad der betreffenden Teilfarbe in der hinsichtlich ihrer farblidien Erscheinung zu beeinflussenden Farbfläche 56 und einum Eichfaktor als Absolutbeträge von Teilfarbvektoren 72 aufgefaßt, die hier vom Ursprung eines empfindungsgemäß gleichabständigen Farbenraums jeweils ungefähr in Richtung des Farborts des zugehörigen Volltons zeigen. Im allgemeinen Fall zeigen sie jeweils vom Sollfarbort der zu beeinflussenden Farbfläche ungefähr zum Sollfarbort der voll gesättigten Teilfarbe. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Farbraum um das CIE-UCS-1964, das CIELAB oder das CIELUV-System. Die für das erfindungsgemäße Verfahren günstigsten Teilfarbrichtungen 71 (im Einzelfall evtl. etwas abweichend von den Richtungen der voll gesättigten Teilfarben) und günstigsten Eichfaktoren lassen sich nach folgendem Verfahren und dessen sinngemäßen Abwandlungen bestimmen: Eine als Schattenton-Balance ausgebildete Farbfläche 56 wird unter systematischer Variation der Farbgebung der bunten Teilfarben dem Druckvorgang unterworfen. Hierauf werden mit einem Farbmeßgerät die Farbörter der Balance, der Volltöne der bunten Grundfarben sowie jene von deren Mischfarben erster Ordnung bei einigen, in typischer Weise abweichenden Exemplaren gemessen. Die Werte eines Sollexemplares mit einer nahezu idealgrauen Schattenton-Balance werden als Sollmeßwerte aufgefaßt und von den entsprechenden Werten der Istexemplare subtrahiert; das Ergebnis wird in einer helligkeitsgleichen Ebene des gewählten Farbenraums eingetragen.
  • Fig.6 zeigt das Resultat eines solchen Versuchslaufs in einem Diagramm nach dem Muster von Fig.5, wobei der Sollfarbort des nahezu idealgrauen Sollexemplars im Ursprung liegt. Die weit außerhalb des Diagramms liegenden Sollfarbörter der Grund- und Mischfarben sind hier nur als Teilfarbrichtungen 71 markiert. Statt der Richtung M* wird jedoch zur Konstruktion die Teilfarbrichtung M' verwendet. In dieses Diagramm sind aufgrund der mit einem Densitometer bestimmten Dichtewertdifferenzen Cyan, Magenta und Gelb die Endpunkte A' bis F' der Summenvektoren 73 eingetragen. Durch mehrfaches Ausprobieren war zuvor festgestellt worden, daß die in Tabelle 1 angegebenen Faktoren und Teilfarbrichtungen 71 die beste Annäherung der densitometrischen Hilfskonstruktion an den farbmetrisch gemessenen Farbort (A bis F in Fig.6) der hier zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56 ergaben. Die Faktoren bestehen wieder aus dem jeweiligen Flächendeckungsgrad der betreffenden Teilfarbe in der zu beeinflussenden Farbfläche 56 und einem Eichfaktor Tabelle 1
    Flächendeckungsgrade der Testflächen Faktoren Polarwinkel der Teilfarbvektoren
    C M Y C M' Y
    C 40 M 40 Y 40 0.72x271 0.57x271 0.55x271 223° 335° 75°
    C 72 M 57 Y 55 0.72x117 0.57x117 0.55x117 223° 335° 75°
    C 80 M 80 Y 80 0.72x71 0.57x71 0.55x71 223° 335° 75°
    C100M100Y100 0.72x58 0.57x58 0.55x58 223° 335° 75°
  • Die Güte der Approximation wurde anhand der mittleren quadratischen Abweichungen bei Polarwinkel bzw. Abstand beurteilt, wobei sich Werte zwischen 9° und 18° bzw. 2.2 bis 3.8 Einheiten ΔE CIELUV oder CIE-UCS-1964 ergaben. Dabei bestätigte sich die Vermutung, daß die Approximation am genauesten arbeitet, wenn in solchen Testflächen gemessen wird, deren Flächendeckungsgrad jenem der farblich zu beeinflussenden Farbfläche 56 am nächsten kommt. Die Faktoren der Tabelle 1 sind als Produkte des Flächendeckungsgrades der jeweiligen Teilfarbe in der farblich zu beeinflussenden Farbfläche 56 und eines in diesem Falle für alle bunten Teilfarben gleichen Eichfaktors (f) dargestellt. Falls dieser nicht direkt für die betreffende Testfläche durch einen Versuchslauf mit parallelen densitometrischen und spektralphotometrischen Messungen bestimmt worden ist, dient

    f = mD -n    (1)
    Figure imgb0013

    als Näherung, wobei das Konstantenpaar m, n für Schmalband-Polarisationsfilter-Densitometer näherungsweise die Werte m = 80, n = 1,1 annimmt. D ist die Farbdichte der betreffenden Teilfarbe in der einfarbigen Testfläche. Bei mehrfarbigen Testflächen muß zuvor auf Einzelfarbdichten der Matrixmultiplikation nach einem später zu beschreibenden Verfahren umgerechnet werden. Das Konstantenpaar m, n hängt auch von der Druckkennlinie der betreffenden Teilfarbe beim Druckprozeß ab, es ist daher sinnvoll m, n durch einen Versuchslauf für die gerade herrschenden Bedingungen zu bestimmen. Wie Versuche gezeigt haben, genügt es häufig, für alle Teilfarben denselben Eichfaktor f anzusetzen. In diesem Fall bedeutet D das Mittel der in der oder den Testflächen gemessenen Dichten der bunten Teilfarben.
  • Bei dem Faktor in Tabelle 1 berücksichtigt der Faktor "Flächendeckungsgrad" die Tatsache, daß eine gemessene Veränderung der Farbgebung einer Teilfarbe nur in dem Maße wirksam werden kann, wie sie in der zu bewertenden Farbfläche 56 flächenanteilig vertreten ist. Daher wirken sich dieselben Produktionsschwankungen z.B. in einer Mittelton-Balance-Farbfläche mit C 28 M 21 Y 19 etwa um den Faktor 2 bis 3 geringer aus als in einer Schattenton-Balance mit C 72 M 57 Y 55, die etwa 2,5 mal höhere Flächendeckungen aufweist. Entsprechendes gilt auch für andere, mehrfarbig zusammengesetzte Farbflächen 56, und zwar auch solche, die von der Grauachse weiter entfernt liegen, solange sie nicht dunkler als die Schattenton-Balance sind.
  • In Fig.7 sind die mit einem Farbmeßgerät direkt gemessenen Farbabweichungen von 12 verschiedenen Farbflächen 56 und einer Schattenton-Balance eingetragen, die sich beim Vergleich zweier Exemplare aus dem der Fig.6 zugrundeliegenden Versuchslauf ergaben. Die Farbflächen 56 Nr. 31 - 48 sind nach DIN 6169 ausgewählt, F ist der Farbort der Schattenton-Balance. Die Farbörter des Sollexemplares liegen jeweils im Ursprung, aufgetragen sind lediglich die farbmetrischen Differenzwerte. Wie ersichtlich, zeigt die Abweichung der zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56 einen dem Trend der Verschiebungsrichtungen der anderen Farben entsprechenden Grünstich auf; der Absolutbetrag der Verschiebung ist hier maximal. Dieselbe Beobachtung wurde auch bei den anderen, für Fig.6 ausgewerteten Istexemplaren gemacht. Die Abweichung der zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56 kann daher dem Absolutbetrag nach als die obere Grenze für die entsprechenden Werte aller anderen zu beeinflussenden Farbflächen 56 bezeichnet werden, solange diese nicht dunkler als diese Balance-Farbfläche 56 sind. Der Polarwinkel der Abweichung gilt auch für die meisten anderen Farbflächen 56. Eine Ausnahme stellen hier solche Farbflächen 56 dar, welche überwiegend nur Anteile aus zwei bunten Teilfarben enthalten oder auch die Teilfarben selbst. In Fig.7 brechen die Farbflächen 56 Nr. 36, 38 und 42 aus dem Richtungstrend aus. Ihre Verschiebungsrichtung kann aber auch nach der erfindungsgemäßen, vektoriellen Hilfskonstruktion aus Dichtewertdifferenzen bestimmt werden, wenn man beachtet, daß hier einer der drei Faktoren verschwinden muß, da der betreffende Flächendeckungsgrad null ist. Die Anwendung der mit den Flächendeckungsgraden der Farbfläche 56 Nr. 36 C 0.55; M 0.39; Y 0.00 berechneten Faktoren ergibt nach Addition der Vektoren den Punkt P', der die Abweichung der Farbfläche 56 Nr. 36 befriedigend genau annähert.
  • Aus den Maßstabsfaktoren in Tabelle 1 ergibt sich, daß zur Erzielung einer Genauigkeit von ± 2 Einheiten Δ E CIE bei densitometrischer Messung z.B. für Cyan im 40 %-Kontrollfeld auf ± 0.01, im Schattenton-Balance-Kontrollfeld auf ± 0.02, im 80 %-Kontrollfeld auf ± 0.04 und im Volltonfeld mindestens auf ± 0.05 genau gemessen werden muß. Wird zusätzlich berücksichtigt, daß die Werte der Teilfarben unabhängig voneinander streuen, so halbieren sich die angegebenen Toleranzen. Bei Steuerung oder Regelung ist es sinnvoll, nicht nur die empfindungsgemäßen Farbabstände in der Ebene gleicher Helligkeit des Farbenraums (z.B. U*-V*-Ebene im CIELUV-System) zu berücksichtigen, sondern auch Unterschiede in der empfindungsgemäß bewerteten Helligkeit (z.B. L* im CIELUV-System).
  • Bei Messung an einfarbigen Kontrollfeldern mit einem Flächendeckungsgrad von 0,80 auf dem Film mit einem auf die Teilfarbe Schwarz eingestellten Densitometer wurde gefunden, daß sich die Dichtewerte der Felder für die Teilfarben Cyan, Magenta und Gelb wie 1 : 1,43 : 0,14 verhielten. Die daraus empirisch abgeleitete Näherung für die Helligkeit einer zu beeinflussenden Farbfläche 56 mit den Flächendeckungsgraden FC, FM, FY und FB lautet für das CIELUV-System

    ΔL* = -F C 29ΔD C - F M 45ΔD M - F y 5,5ΔD y - F B 53ΔD B    (2a)
    Figure imgb0014

    wobei ΔL* die Abweichung der Helligkeitskoordinate aufgrund von Änderungen der Farbgebung von Cyan, Magenta und Gelb bedeutet, erfaßt über die Dichtewertabweichungen ΔD in den zugehörigen einfarbigen 80 %-Kontrollfeldern für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Ein Vergleich dieser Näherung mit der Farbmessung bei dem Fig.6 zugrunde liegenden Druckversuch ergab einen mittleren quadratischen Fehler von 0,4 Einheiten ΔE für L*; die Größe L* bewegte sich beim Versuch zwischen 36,0 und 42,5.
  • Während die angegebene Näherung nur für die Helligkeit bei Messung in den genannten Kontrollfeldern gilt, lassen sich auf dieselbe Weise durch Densitometrie und Farbmessung an Versuchsdrucken mit anderen Kontrollfeldern und anderen, nach Helligkeit zu bewertenden Farbflächen die dazu passenden Faktoren finden.
  • Falls direkte Messungen der visuellen Farbdichte mit dem auf die Teilfarbe eingestellten Densitometer in der zu beeinflussenden Farbfläche 56 vorliegen, läßt sich die Änderung der Helligkeitskoordinate wie folgt angeben:

    ΔL* = -89 · 10 -D B /3 Δ D B    (3)
    Figure imgb0015

    Dabei ist DB der im Einzeldruck auf einem schwarzen Kontrollfeld gemessene Dichtewert Schwarz und ΔDB seine Änderung.
  • Im vorstehenden wurde die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe für den allgemeinen Fall mit der der Übersichtlichkeit dienenden Einschränkung auf die Steuerung bzw. Regelung der farblichen Erscheinung einer im Rasterdruck herzustellenden und hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56 mit Hilfe densitometrischer Messungen an jeweils nur mit einer Teilfarbe bedruckten Testflächen angegeben. Die Anwendung dieser Lehre auf beliebige, zu beeinflussende Farbflächen 56 und beliebige Testflächen ist bereits durch die in Tabelle 1 gegebene Aufspaltung der Faktoren in den Flächendeckungsgrad der zu beeinflussenden Farbfläche 56 auf der Filmvorlage, der Druckform oder dem Druckexemplar und den auf die Testfläche und das Densitometer bezogenen Eichfaktor f vorgezeichnet. Die Anwendung auf jene rasterlosen Druckverfahren, wie z.B. Tiefdruck nach Offset/Tiefdruck-Konversion, bei denen von einer gerasterten Vorlage ausgegangen wird, ist ebenfalls ohne weiteres möglich. Für jene rasterlosen Druckverfahren, bei denen ungerasterte Vorlagen zur Druckformherstellung verwendet werden, wird der Flächendeckungsgrad durch die folgende rechnerische Größe ersetzt:
    Figure imgb0016
    Dabei ist D die optische Dichte (Durchlicht oder Auflicht) der zu beeinflussenden Farbfläche auf der Filmvorlage und Dmax jene Dichte der Vorlage, die beim Druckvorgang zum maximalen Farbauftrag führt. In jedem Fall kann durch einen Druckversuch mit systematischer Variation der Farbgebung der Teilfarben und anschließender Auswertung mittels Densitometer und Farbmeßgerät nach den zuvor beschriebenen Methoden die richtige Wahl der Faktoren und Teilfarbrichtungen 72 nachgeprüft und ggf. verbessert werden, um so die Voraussetzungen für die Anwendung des erfindungsgemäßen Steuer- oder Regelverfahrens zu schaffen.
  • Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ist nicht an die zuvor besonders hervorgehobenen Teilfarben Cyan, Magenta und Gelb gebunden, es können vielmehr beliebige bunte Teilfarben zum Bildaufbau eingesetzt sein. Analog zur Steuerung oder zur Regelung des Auflagendrucks läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die Herstellung von Farbprüfkopien (Proof) oder von Andrucken (nach einem Muster als Sollexpemplar oder nach Solldichtewerten), auf den Einrichtevorgang bei der Vorbereitung des Auflagedrucks nach einem vorliegenden Andruck als Sollexemplar, einer Farbprüfkopie auch Proof genannt, oder einem vorausgegangenen Auflagedruck sowie schließlich für andere, vergleichbar arbeitende Druckvorgänge wie z.B. Hochdruck, Flexodruck, Tintenstrahldruck, Transferthermographie, Elektrophotographie und Siebdruck anwenden, sofern der Bildaufbau durch mindestens drei, bezüglich Farbgebung beeinflußbare, bunte Teilfarben (mit verschiedenem Farbton) erfolgt.
  • Während in den bisher beschriebenen Beispielen die Kontrolle der Farbgebung in einfarbigen, gerasterten Testflächen erfolgte, wird in den folgenden Beispielen A bis D die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe bei densitometrischer Messung an einfarbigen Volltonflächen im Offsetdruck, an dreifarbig übereinandergedruckten Rasterflächen und bei densitometrischer Mittelwertbildung über das Sujet angegeben. Anschließend werden in den Beispielen 1 bis 3 bevorzugte Ausführungsformen für Vorrichtungen angegeben, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren besonders günstig durchführbar ist.
    • Beispiel A
  • Während eines Offsetdruckversuchs wurde die farbliche Erscheinung einer Schattenton-Balance-Farbfläche mit Hilfe der Dichtemessung in Vollton-Testflächen überwacht. Die mittleren Dichtewerte lagen für Cyan bei 1.75, für Magenta bei 1.66 und für Gelb bei 1.26, also im Mittel über alle Teilfarben bei 1.56. Damit beträgt der Eichfaktor f nach Gleichung (1) mit m = 80 und n = 1,1

    f = 80 x 1,56 -1,1 = 49 .
    Figure imgb0017
  • Für eine Schattenton-Balance mit den Flächendeckungsgraden C 0,72; M 0,57; Y 0,55 ergeben sich daraus analog zu Tabelle 1 die Faktoren

    C 0.72 · 49 M 0,57 · 49 Y 0,55 · 49 .
    Figure imgb0018
  • Durch systematische Variation der Volltondichten der bunten Teilfarben wurden sechs, von der Ausgangseinstellung des Sollexemplars stark abweichende Farbgebungen eingestellt. Die gemessenen Dichtewertdifferenzen vom jeweiligen Sollmeßwert wurden nach Multiplikation mit dem jeweiligen Faktor in den Teilfarbrichtungen C*, M' und Y* der Fig.8 vom Ursprung aus eingetragen und dann vektoriell zusammengesetzt, wobei sich die Punkte A' bis F' ergaben. Die Punkte A bis F wurden mit einem Farbmeßgerät direkt in der zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56 gemessen. Die vektorielle Hilfskonstruktion ist trotz mittlerer quadratischer Fehler von 13° beim Polarwinkel und 2,6 Δ E-Einheiten beim Farbabstand ausreichend, um eine für das Regeln bzw. Steuern ausreichende Information über Art und Ausmaß eines Farbstichs zu erhalten.
    • Beispiel B
  • Im Auflagendruck ist oft für einfarbige Kontrollfelder zu wenig Platz auf der Druckform vorhanden. Diese Kontrollfelder besitzen überdies den Nachteil, daß sich Störungen im Übereinanderdruck der Teilfarben - wie z.B. schlechte Farbannahme - nicht bemerkbar machen. Im Offsetdruck sollte man idealerweise in jeder Druckzone von 30 mm bis 40 mm Breite die Dichtewerte in Mittelton, Schattenton und Vollton bei mindestens vier, besser bei sechs, Teilfarben prüfen und zur Steuerung bzw. Regelung weiterverarbeiten können. Bei einem Platzbedarf von 5x5 mm ist das aber nicht möglich.
  • Im folgenden wird angegeben, wie das erfindungsgemäße Steuer- und Regelverfahren durchgeführt werden kann, wenn nur in mehrfarbig übereinandergedruckten Kontrollfeldern als Testflächen gemessen werden kann. Zur Anwendung dieses Verfahrens wird eine Druckkontrolleiste vorgesehen, welche in jeder Zone mindestens ein Schattenton-Balance-Kontrollfeld enthält und zusätzlich z.B. Volltonfelder für vier bis sechs Farben aufweist (siehe Beispiel 3).
  • Während der Produktion werden mit dem Densitometer die Dichtewerte Cyan, Magenta und Gelb in jedem Schattenton-Balance-KontrollLeld eines Istexemplars gemessen und mit jenen eines Sollexemplars oder mit Sollmeßwerten einer vorausgegangenen Produktion verglichen. Aus den ermittelten Dichtewertdifferenzen
    Figure imgb0019
    werden die zugehörigen ungestrichenen Dichtewertdifferenzen

    ΔD C , ΔD M , ΔD Y
    Figure imgb0020

    berechnet, die sich beim einfarbigen Druck näherungsweise ergeben hätten. Dazu dient der Ansatz:
    Figure imgb0021
    Zur Bestimmung z.B. des Koeffizienten a₁₂ mißt man in einem für diesen Zweck einmal anzufertigenden Einzeldruck Magenta des Schatten-Balance-Kontrollfelds mit dem auf Cyan eingestellten Densitometer und teilt den erhaltenen Dichtewert durch jenen, der nach Umstellen auf Magenta gemessen wird. Dies gilt analog für die anderen Koeffizienten. Sodann wird das Gleichungssystem nach der Kramerschen Regel nach den ungestrichenen Dichtewertdifferenzen aufgelöst.
  • Als Beispiel für die Anwendung von Balance-Kontrollfeldern und für die Brauchbarkeit der Näherungsmethode wurden die dem Druckversuch der Fig.6 zugrundeliegenden Exemplare direkt in einem Schattenton-Balance-Kontrollfeld densitometrisch ausgemessen. Hierauf wurden mit der zuvor bestimmten Koeffizientenmatrix ∥anm∥
    Figure imgb0022
    die Dichtewertdifferenzen ΔDC, ΔDM, ΔDY berechnet. Nach Multiplikation mit den jeweiligen Faktoren gemäß Tabelle 1 wurden diese in Fig.9 aufgetragen und vektoriell zusammengesetzt.
  • Die so erhaltenen Punkte A' bis F' stimmen mit den farbmetrisch gemessenen Farbörtern A bis F bis auf mittlere quadratische Abweichungen von 16° beim Polarwinkel und 3 Einheiten ΔE CIE beim Farbabstand überein. Damit ist die densitometrische Messung in einem Schattenton-Balance-Kontrollfeld ausreichend genau, um eine für Steuer- bzw. Regelverfahren ausreichende Information über Art und Ausmaß eines Farbstichs zu erhalten.
  • Während bei dem betrachteten Beispiel die Teilfarbe Schwarz nicht berücksichtigt wurde, da sie nicht in der verwendeten Testfläche enthalten ist, läßt sich Schwarz im allgemeinen Fall zusätzlich in das bisher dreifarbig angelegte Übereinanderdruckfeld einbringen. Es ergibt sich ein lineares Gleichungssystem mit vier Gleichungen für vier Unbekannte, das analog aufzulösen ist. Um mit geringeren Anforderungen an die Meßgenauigkeit des Densitometers auszukommen, empfiehlt es sich jedoch, für Schwarz ein getrenntes Kontrollfeld vorzusehen.
    • Beispiel C
  • Im Auflagendruck - besonders an schnell laufenden Rotationsmaschinen - muß vielfach aus Platzgründen auf das Mitdrucken einer Druckkontrolleiste oder sonstiger, zu photometrischer Messung geeigneter Kontrollfelder völlig verzichtet werden. Es ist aber auch hier möglich, photometrische Messungen, wie z.B. densitometrische, vorzunehmen und mit ihrer Hilfe die farbliche Erscheinung von zu beeinflussenden Farbflächen 56 erfindungsgemäß zu steuern oder zu regeln.
  • Hierzu wird auf den Druckexemplaren an einer festgelegten Auswahl von Testflächen im Sujet selbst z.B. densitometrisch gemessen, und es werden die Mittelwerte der so gewonnenen Dichtewerte für die Einstellungen Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz des Densitometers berechnet. (Siehe hierzu Fig.10). Es werden nach Möglichkeit solche Bildstellen 81 als Testflächen ausgewählt, bei denen viele bunte Teilfarben mit einem Flächendeckungsgrad im Bereich zwischen 40 % und 80 % (auf dem Film oder der Druckform) beteiligt sind, wie z.B. dreifarbig ermischte dunklere graue, braune und olivgrüne Töne. Falls das zu druckende Sujet keine solchen Töne enthält, sollten die Bildstellen so ausgewählt werden, daß die über diese Bildstellen gemittelten Flächendeckungsgrade bei jeder Teilfarbe im genannten Bereich liegen. Die Dichtemessung an den festgelegten Bildstellen kann z.B. durch ein in X- und Y-Richtung programmierbar verschiebliches, automatisches Densitometer vorgenommen werden, durch Messung von Hand oder durch sog. "On-line-Messung" an mindestens einer Position über die Maschinenbreite. Die Beschränkung der Messung auf bestimmte Bildstellen 81 kann dabei durch eine geeignete Wahl der Meßpositionen erreicht werden und/oder durch zeitlich getaktete und auf den Druckprozeß synchronisierte Messung. Die am Sollexemplar gewonnenen Dichtewert-Mittelwerte Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz werden evtl. getrennt nach Druckzonen 83 (Meßpositionen über die Maschinenbreite), als Sollmeßwerte angesehen. Die während der Produktion auftretenden Dichtewertdifferenzen werden nach Umrechnung zur Steuerung von Hand oder zur automatischen Regelung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt. Die hierzu erforderliche Bestimmung der Dichtewerte, die sich beim Einzeldruck der Teilfarben ergeben hätte, erfolgt sinngemäß nach demselben Verfahren, das bereits für die Messung am dreifarbig aufgebauten Schattenton-Balance-Kontrollfeld 21 angegeben wurde.
  • Im folgenden wird die Berechnung am Beispiel des Druckversuchs, der der Fig.6 zugrunde liegt, für Dichtewerte durchgeführt, die auf Mittelung der Meßergebnisse in den mitgedruckten zu beeinflussenden Farbflächen 56 Nr. 31 bis 48 nach Fig.7 beruhen. Diese Farbflächen erfüllen wegen der Vielfalt der dort angelegten Farbtöne die für zu messende Bildstellen aufgeführten Auswahlkriterien.
  • Die Dichtewertdifferenzen ΔD' zwischen den gemessenen Istmeßwerten und den Sollmeßwerten eines Sollexemplars wurden wie zuvor über ein lineares Gleichungssystem in Dicntewertdifferenzen ΔD für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz umgerechnet, die sich an einfarbigen Drucken ergeben hätten. Aus dem Mittelwert der Dichtewerte Cyan, Magenta und Gelb ergaben sich nach Gleichung (1) die Faktoren 0,71 x 106 für Cyan, 0,57 x 106 für Magenta und 0,55 x 106 für Gelb, sie gelten für die farbliche Erscheinung einer zu beeinflussenden Schattenton-Balance-Farbfläche 56. Die vektorielle Zusammensetzung der Teilfarbvektoren 72 in Fig. 11 ergab die Punkte A' bis F', die mit den farbmetrisch bestimmten Farbörtern A bis F bis auf die mittleren quadratischen Abweichungen von 6° beim Polarwinkel und 3 Einheiten Δ E beim Farbabstand übereinstimmen. Die weitere steuer- bzw. regeltechnische Behandlung der Regelabweichungen erfolgt wie zuvor beschrieben.
    • Beispiel D
  • Mit einer Farbvideokamera, deren Farbfilter durch die in der Densitometrie gebräuchlichen Farbfilter nach DIN 16 536 ersetzt sind, werden das Sollexemplar und die Istexemplare der laufenden Produktion optisch zur Gänze abgetastet. Nur die zu den Testflächen auf dem Sujet oder auf Kontrollfeldern gehörigen Analogsignale werden zu Dichtemeßwerten und Dichtewertdifferenzen weiterverarbeitet. Falls mehrfarbig zusammengesetzte Kontrollfelder vorhanden sind, folgt das weitere Verfahren dem Beispiel B; falls im Sujet selbst gemessen wird, folgt das weitere Verfahren dem Beispiel C. Falls in einfarbigen Kontrollfeldern gemessen wird, gilt das für solche Felder bereits beschriebene Verfahren.
  • Die folgenden Ausführungsbeispiele 1 bis 3 beschreiben bevorzugte Vorrichtungen, mit denen das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft durchführbar ist.
    • Beispiel 1
  • Es handelt sich um ein von Hand zu positionierendes und zu bedienendes Densitometer, das insbesondere zur Steuerung von Druckvorgängen einsetzbar ist, und zwar sowohl während des Einrichtens und Abstimmens als auch während des Auflagedrucks.
  • Im folgenden wird wieder unterschieden zwischen Testflächen, auf denen die Messung erfolgt, z.B. einfarbige Kontrollfelder oder als Balance mehrfarbig angelegte Kontrollfelder, und einer zu beeinflussenden Farbfläche 56, deren farbliche Erscheinung als entscheidend für die Gebrauchstauglichkeit des hergestellten Produkts oder als Gewähr für die richtige Farbwiedergabe eingeschätzt wird. Im Sonderfall kann die Testfläche mit der zu beeinflussenden Farbfläche 56 identisch sein.
  • Die zu beeinflussende Farbfläche 56 muß bezüglich ihrer Flächendeckunsgrade bei den bunten Teilfarben wenigstens annähernd bekannt sein. Es ist nicht erforderlich, daß sie auf dem zu druckenden Sujet tatsächlich vorhanden ist. So kann ein Druck so gesteuert werden, daß die farbliche Erscheinung einer (nicht im Sujet enthaltenen) fiktiven Schattenton-Balance-Farbfläche 56 konstant bleiben würde. Damit wird erreicht, daß auch alle farbmetrisch nicht zu weit von der Grauachse entfernt liegenden zu beeinflussenden Farbflächen 56 (mit nicht geringerer Helligkeit) annähernd konstant bleiben. Der Vorteil bei der Auswahl solcher fiktiver zu beeinflussender Farbflächen 56 ist, daß deren Parameter bequem aus einem Farbatlas entnehmbar sind, während die Flächendeckungsgrade von zu beeinflussenden Farbflächen 56 des Sujets im allgemeinen nicht genau genug bekannt sind.
  • Fig.12 zeigt den Signalverarbeitungsweg eines erfindungsgemäßen Densitometers; die mechanischen, optischen und sonstigen elektronischen Bestandteile sind nicht dargestellt. Die Erfassung des von der Testfläche des Soll- oder Istexemplares zurückgeworfenen Lichts der Lichtquelle 1 erfolgt im Sensor 2. Das zunächst in analoger Form vorliegende Signal wird in einem Analog/Digital-Wandler 3 in digitale Form gebracht, und zwar vorzugsweise in 16-Bit-Technik, und in Einheit 4 in Istmeßwerte umgerechnet. Auch eine Mittelwertbildung erfolgt hier, wenn die entsprechende Eingabeanweisung a aus Einheit 5 vorliegt. Die im Sollmeßwertspeicher in Einheit 5 befindlichen Dichtemeßwerte b sind entweder vom Benutzer eingegeben oder von einem Sollexemplar gespeichert; sie werden in der Einheit 6 von den Istmeßwerten subtrahiert. Falls die Messungen nicht an einfarbigen Bildstellen oder Kontrollfeldern erfolgten, wird in der Einheit 7 die Matrixberechnung der Einzelfarbdichten aus den Gesamtfarbdichten durchgeführt.
  • Die Berechnung des Summenvektors 73
    Figure imgb0023
    und der Helligkeitskoordinate erfolgen in Einheit 8, wenn dort die Eingaben c: "Sollwerte der gesättigten, bunten Teilfarben" und "Flächendeckungsgrad der zu beeinflussenden Farbfläche" aus Einheit 5 vorliegen. Der Summenvektor 73
    Figure imgb0024
    und bevorzugterweise auch die Teilfarbvektoren 72, z.B.
    Figure imgb0025
    ,
    Figure imgb0026
    ,
    Figure imgb0027
    , sowie die Helligkeitskoordinate werden in einer Ausgabeeinheit 11 graphisch (am besten farbig) am Bildschirm oder an einem X-Y-Schreiber, z.B. nach Art der Figuren 3 und 5, dargestellt. Zusätzlich kann die zahlenmäßige bzw. verbale Ausgabe der Dichtewertdifferenzen der Teilfarben, z.B. Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz, des Absolutbetrages des Summenvektors, z.B. in Einheiten Δ E CIELAB oder CIELUV sowie des Ferbtons der Verschiebung (Farbstich), z.B. rötlich, grünlich, gelb-rötlich oder als Polarwinkel erfolgen. Der Bediener kann sich auch durch den Grenzwertmelder 9 warnen lassen, sobald der Absolutbetrag des Summenvektors 73
    Figure imgb0028
    oder die Änderung der Helligkeitskoordinate eine festgelegte Größe überschreitet oder sich der Polarwinkel in einem als kritisch anzusehenden Bereich befindet, z.B. Grünstich beim Druck von Hauttönen. Bevorzugt ist dabei eine Einstellung des Grenzwertmelders 9, bei der der Grenzwert für den Absolutbetrag des Summenvektors 73 wesentlich niedriger liegt als jener der Änderung der Helligkeitskoordinate.
  • Durch Eingabe anderer Flächendeckungsgrade für die zu beeinflussende Farbfläche 56 in Einheit 5 kann sich der Bediener auch über Größe und Richtung der Abweichungen für diese zu beeinflussenden Farbfläche 56 orientieren.
  • Die Ausgabe der Steuerempfehlung in Dichtwerteinheiten, oder bereits umgerechnet auf die jeweilige Stellgröße (z.B. Farbschieberstellung, Duktorstellung), wird von der Einheit 12 vorgenommen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei Überschreitung zuvor festgesetzter Grenzwerte für den Absolutbetrag des Summenvektors 73 oder die Änderung der Helligkeitskoordinate eine Steuerempfehlung gegeben, welche die Abweichung in einem einzigen Steuerschnitt kompensiert. Ist keiner der beiden Grenzwerte überschritten, so wird eine um den Faktor
    Figure imgb0029
    (und zwar der größere von beiden) herabgesetzte Steuerempfehlung gegeben. Dabei bedeutet |
    Figure imgb0030
    |grenz den Grenzwert des Absolutbetrags des Summenvektors
    Figure imgb0031
    .
  • Die Ausgabe der Steuerempfehlung erfolgt in alphanumerischer oder graphischer Form auf der Ausgabeeinheit 11. Der Maschinenführer führt die ihm empfohlenen Steuerkorrekturen aus. Werden nur densitometrische Steuerkorrekturen ausgegeben, so muß er die Umsetzung in Werte der zugehörigen Stellgröße für die Farbgebung aufgrund seiner Erfahrung vornehmen. Der Erfolg der ausgeführten Korrektur wird an einem weiteren gezogenen Istexemplar densitometrisch nachgeprüft, hieraus ergeben sich neue Steuerempfehlungen usw..
    • Beispiel 2
  • Es handelt sich um eine Vorrichtung zur Regelung der farblichen Erscheinung von Drucken oder ähnlichen Produkten durch Nachstellen der Farbgebung der Teilfarben aufgrund von Messungen der Remissionsgrade von Testflächen auf den Istexemplaren.
  • Die Vorrichtung ist in Fig.13 nach dem Muster von Fig.12 in Form eines Signalflußdiagramms dargestellt. Die mechanischen, optischen und sonstigen elektronischen Bestandteile sind nicht dargestellt. Der Signalweg bis einschließlich des Analog/Digital-Wandlers 3 ist wie im Beispiel 1 beschrieben.
  • Die entweder "on-line" in der Produktionsmaschine oder "off-line" an einem gezogenen Istexemplar gemessenen Signale werden in der Einheit 4 in Istmeßwerte für die Dichte umgerechnet; falls eine entsprechende Anweisung c aus der Einheit 5 vorliegt, werden Mittelwerte der Dichtewerte mehrerer Testflächen, z.B. Bildstellen oder aufeinanderfolgender "on-line"-gemessener Istexemplare gebildet. Bei Druckverfahren mit zonenweise über die Maschinenbreite verstellbarer Farbgebung werden vorzugsweise in jeder Farbzone die zugehörigen Dichtewerte oder deren Mittelwerte berechnet und nach Bewertung schließlich zu Stellbefehlen umgeformt.
  • Die Beschreibung der Einheiten 6 und 7 ist wie in Beispiel 1. In Einheit 8 erfolgt die Berechnung der angenäherten farbmetrischen Abweichungen gemäß den Eingaben c aus Einheit 5, wobei hier die jeweils zu beeinflussende Farbfläche 56 eingebbar ist. Wie in Fig.12 werden der Summenvektor 73
    Figure imgb0032
    und dessen Teilfarbvektoren 72 in einer Ausgabeeinheit 11, ggf. für jede Farbzone und verschiedene zu beeinflussende Farbflächen 56 getrennt, zahlenmäßig und/oder graphisch dargestellt. Ebenso ist ein Grenzwertmelder 9 vorgesehen, der bei Überschreitung vorher festgelegter Grenzen für Betrag oder Richtung der Abweichung Summenvektor 73 sowie Helligkeitskoordinate warnt. In der Einheit 12a werden Regelempfehlungen für die Stellglieder des Farbauftrags (z.B. Farbschieberöffnung, Duktorhub) berechnet, wobei über die Eingabe e aus Einheit 5 gegebenenfalls verschiedene Regelfaktoren für die bunten Teilfarben und die Teilfarbe Schwarz, ggf. für jede Zone verschieden, eingebbar sind. Regelfaktor wird hier der Umrechnungsfaktor zwischen Regelabweichung und Stellgrößenkorrektur genannt.
  • Nach Freigabe der Regelempfehlung durch den Bediener durch die Eingabe f aus Einheit 5 werden die Stellbefehle an die Stellmotoren 13 des Farbwerkes geleitet. Der Erfolg des ausgeführten Stellvorgangs wird an einem später entnommenen Istexemplar densitometrisch nachgeprüft, woraus sich ggf. ein weiterer Regelvorgang ergibt usw..
    • Beispiel 3
  • Es handelt sich um ein Filmblatt (oder mehrere Filmblätter), das aus einer Reihe von Vorlagen für Kontrollfelder besteht, die nach bestimmungsgemäßer Montage und nachfolgender Kopie auf die zugehörigen Druckformen der Teilfarben beim Druckvorgang eine aus Kontrollfeldabbildungen verschiedener Teilfarben bestehende sog. Druckkontrolleiste 52 erzeugen. Diese ist bevorzugt so gestaltet, daß in jeder Druckzone, d.h. alle 30 bis 40 mm, ein Schattenton-Balance-Kontrollfeld 21 vorhanden ist, das nach einer für übliche Druckbedingungen zutreffenden, reproduktionsphotographischen Graubedingung abgestufte Flächendeckungsgrade auf der Vorlage aufweist. Beispiele sind C 72, M 57, Y 55 bzw. C 75, M 62, Y 60 für Positivkopie im Offsetdruck auf Kunstdruckpapier. Zusätzlich sollten Volltonfelder der Teilfarben sowie deren Übereinanderdrucke und Rasterfelder für die Teilfarbe Schwarz im Dreiviertelton vorhanden sein.
  • In Fig.14 und 15 sind zwei bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung gezeigt, aus denen die Auswahl und Anordnung der Kontrollfelder hervorgeht. Dargestellt sind die mit den Vorrichtungen im Zusammendruck erzeugten Druckkontrolleisten 52 nach obiger Definition.
  • Bei der Anordnung gemäß Fig.14 ist in jeder Zone, hier mit 30 mm angenommen, ein als Schattenton-Balance ausgebildetes Kontrollfeld 21 von 5x5 mm² Größe und in jeder zweiten Zone ein weiteres als Mittelton-Balance ausgebildetes Kontrollfeld 22 vorhanden. Mit letzteren ist die Bildwiedergabe im Mittelton-Bereich besonders gut beeinflußbar. Neben 21 befindet sich in jeder zweiten Zone ein Rasterfeld 23 für Schwarz mit 0,80 Flächendeckungsgrad. Letzteres macht die Farbgebung von Schwarz kontrollierbar, die Messung der Farbgebung der bunten Teilfarben geschieht in den Kontrollfeldern 21 und 22.
  • Weiters sind Volltonfelder 24 für die Grund-Teilfarben, hier C, M, Y und Schwarz, B sowie für zwei Sonder-Teilfarben X und Z, vorhanden. Mikrolinien oder Spitzlichtpunktfelder dienen als Kopiekontrollfeld 25 und zur Feststellung der Druckfehler "Schieben" und "Dublieren" sind Linienrasterfeld-Paare 26 vorgesehen.
  • Bei der Anordnung gemäß Fig.15 sind in jeder Zone, hier ebenfalls mit 30 mm angenommen, je ein Kontrollfeld 21 und 22 vorhanden. Neben diesen befinden sich in jeder zweiten Zone Rasterfelder 23 mit 0,80 Flächendeckungsgrad für alle vier Teilfarben. Daneben sind auch Volltonfelder 24, Kopiekontrollfelder 25 und Linienrasterfeld-Paare 26 für alle Teilfarben vorgesehen; sie wiederholen sich ungefähr alle 9 Zonen.
  • Die in Fig.14 und Fig.15 gezeigten Anordnungen und die Auswahl der Kontrollfelder kann selbstverständlich abgewandelt, ergänzt oder in ihrer Wiederholperiode verändert werden, solange in jeder Zone ein aus den bunten Grund-Teilfarben zusammengesetztes Raster-Kontrollfeld meßbar ist und in jeder zweiten oder dritten Zone ein Raster- oder Volltonfeld Schwarz ebenfalls meßbar ist.
  • Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen eignen sich nicht für den Rasterdruck, sondern auch für solche Druckvorgänge, welche mit aufgerasterten Vorlagen arbeiten. Die Vorrichtungen nach Beispiel 3 können aber auch für völlig rasterlose Verfahren dienen, wenn 21, 22, 23, 24 als Halbtonfelder ausgebildet werden mit der Maßgabe, daß statt der Größe Flächendeckungsgrad die in Gleichung (4) angegebene rechnerische Größe verwendet wird.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Beeinflussung der farblichen Erscheinung einer aus mindestens drei bunten Teilfarben aufgebauten Farbfläche (56) bei einem Druckvorgang, aufgrund von densitometrischen Messungen in wenigstens einer Testfläche, wobei für die Teilfarben Dichtewertdifferenzen zwischen den densitometrischen Istmeßwerten und vorgegebenen Sollmeßwerten ermittelt und zur Beeinflussung der Farbgebung der Teilfarben verwendet werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Farbgebung in Abhängigkeit von einem Summenvektor (73) erfolgt, der wie folgt ermittelt wird:
    a) es werden die Achsen (U*, V*) eines empfindungsgemäß gleichabständig abgestuften Farbenraumes derart parallelverschoben, daß der Sollfarbort der hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussenden Farbfläche (56) im Ursprung (O) dieses Farbenraumes liegt;
    b) der Summenvektor (73) wird in diesem empfindungsgemäß gleichabständig abgestuften Farbenraum durch vektorielle Addition von den bunten Teilfarben zugeordneten Teilfarbvektoren (72) ermittelt, deren Absolutbeträge als Produkt folgender Faktoren bestimmt werden:
    - der Dichtewertdifferenz der jeweiligen bunten Teilfarbe in einer Testfläche,
    - des Flächendeckungsgrades der jeweiligen Teilfarbe in der zu beeinflussenden Farbfläche (56), gemessen auf der Druckform, der zugehörigen Kopiervorlage oder dem Druckexemplar,
    - und eines auf die densitometrisch ausgewertete Testfläche, die jeweilige Teilfarbe und das zur Messung verwendete Densitometer bezogenen Eichfaktors (f), der seinerseits aus mindestens einem Versuchslauf mit parallelen Messungen mit Densitometer und Farbmeßgerät bestimmt wird,
    c) wobei diese Absolutbeträge der Teilfarbvektoren (72) und die Richtungen der Teilfarbvektoren (72) mittels wenigstens eines Versuchslaufes mit parallelen Messungen mit Densitometer und Farbmeßgerät so bestimmt werden, daß der Summenvektor (73) in einer Ebene gleicher Helligkeit dieses empfindungsgemäß gleichabständig abgestuften Farbenraumes möglichst genau jenem Vektor (
    Figure imgb0033
    ") entspricht, der vom Farbort der zu den Sollmeßwerten gehörenden, zu beeinflussenden Farbfläche (56) zum Farbort der zu den Istmeßwerten gehörenden Farbfläche (56) zeigt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eichfaktor (f) aus der Näherung

    f = mD -n
    Figure imgb0034

    berechnet wird, wobei D die in der Testfläche gemessene Farbdichte ist und m, n ein Konstantenpaar darstellt, das bei mindestens einem Versuchslauf empirisch festzulegen ist und das für Schmalband-Polarisationsfilter-Densitometer näherungsweise die Werte m = 80, n = 1,1 annimmt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Konstantenpaar m, n für alle Teilfarben gleich gewählt ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Teilfarbenvektoren jeweils annähernd der Richtung entspricht, die vom Farbort der zu den Sollmeßwerten gehörenden Farbfläche (56) zum Farbort der zugehörigen voll gesättigten Teilfarbe zeigt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Testflächen durch Kontrollfelder gebildet werden, die jeweils nur eine einzige Teilfarbe enthalten.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Testflächen durch Kontrollfelder gebildet werden, die jeweils mehrere bunte Teilfarben enthalten.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Testflächen Kontrollfelder vorgesehen sind, die drei bunte Teilfarben enthalten, sowie Kontrollfelder, die hauptsächlich Schwarz enthalten.
  8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollfelder als Balance-Kontrollfelder ausgebildet sind, wobei die Flächendeckungsgrade der bunten Teilfarben auf der Kopiervorlage nach der reprotechnischen Graubedingung so abgestuft sind, daß sich eine neutralgraue farbliche Erscheinung dieser Kontrollfelder auf dem Druckexemplar ergibt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Testfläche durch einen Teil des zu druckenden Sujets gebildet wird.
  10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren Testflächen gemessen wird und die hierbei gewonnenen Meßwerte gemittelt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Farbgebung über das Format zonenweise beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die Meßwerte der in einer Zone befindlichen Testflächen gemittelt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) die Beeinflussung der Farbgebung erfolgt zusätzlich in Abhängigkeit von der Differenz "Istwert minus Sollwert" einer Helligkeitskoordinate, die ausgehend von Dichtewertdifferenzen in Testflächen und bezogen auf die hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussende Farbfläche (56) in einem empfindungsgemäß gleichabständig abgestuften Farbenraum ermittelt wird,
    b) die Änderung der Helligkeitskoordinate (ΔL*) wird als Linearkombination der Dichtewertdifferenzen (ΔDC, ΔDM, ΔDY, ΔDB) der Teilfarben Cyan (C), Magenta (M), Gelb (Y), Schwarz (B) wie folgt näherungsweise ermittelt:

    ΔL* = -a C ΔD C - a M ΔD M - a Y ΔD Y - a B ΔD B ,   (2)
    Figure imgb0035

    wobei die Konstanten aC, aM, aY, aB aufgrund mindestens eines Versuchslaufs mit parallelen Dichte- und Farbmessungen so gewählt sind, daß die Ergebnisse der Näherungsgleichung (2) und der Farbmessung möglichst genau übereinstimmen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstanten aC, aM, aY und aB als Produkte
    a) des Flächendeckungsgrades der jeweiligen Teilfarbe in der zu beeinflussenden Farbfläche (56), gemessen auf der Druckform, der Kopiervorlage oder dem Druckexemplar und
    b) eines Eichfaktors (g) ermittelt werden, wobei g auf die jeweilige Teilfarbe, den Flächendeckungsgrad der Testfläche und das zur Messung benutzte Densitometer bezogen ist und für Einzeldruck-Testflächen mit 0,80 Flächendeckungsgrad bei Messung mit einem Schmalband-Polarisations-Densitometer näherungsweise die Werte
    C : g = 29; M : g = 45; Y : g = 5,5; B : g = 53
    annimmt.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussende Farbfläche (56) mit der zur densitometrischen Messung dienenden Testfläche identisch ist oder jeweils gleiche Flachendeckungsgrade, gemessen auf der Druckform, der Kopiervorlage oder dem Druckexemplar, in jeder Teilfarbe aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    a) die Beeinflussung der Farbgebung erfolgt zusätzlich in Abhängigkeit von der Differenz "Istwert minus Sollwert" einer Helligkeitskoordinate, die ausgehend von mindestens einer Dichtewertdifferenz in mindestens einer Testfläche, gemessen mit einem auf die Teilfarbe Schwarz eingestellten Densitometer, in einem empfindungsgemäß gleichabständig abgestuften Farbenraum ermittelt wird,
    b) die Änderung der Helligkeitskoordinate (ΔL) wird wie folgt näherungsweise ermittelt:
    Figure imgb0036
     wobei DB die mit dem auf die Teilfarbe Schwarz eingestellten Densitometer gemessene visuelle Soll-Farbdichte und ΔDB die zugehörige Differenz "Istwert minus Sollwert" bedeuten.
  16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Summenvektor (73) auf eine fiktive auf der Druckform nicht enthaltene zu beeinflussenden Farbfläche (56) bezogen wird, die aus den bunten Teilfarben entweder mit nahezu gleichen oder mit nach der Graubedingung abgestuften Flächendeckungsgraden aufgebaut ist.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Farbgebung der Teilfarben nur dann erfolgt, wenn der Absolutbetrag des Summenvektors (73) einen vorgewählten Wert übersteigt.
  18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 12, 13, 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Farbgebung nur dann erfolgt, wenn der Absolutbetrag des Summenvektors (73) oder die Änderung der Helligkeitskoordinate jeweils vorgewählte Werte übersteigen.
  19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend
    a) wenigstens ein densitometrisches Meßgerät zur Ermittlung der densitometrischen Meßwerte,
    b) eine Einrichtung zur Bestimmung der Dichtewertdifferenzen zwischen den densitometrischen Istwerten und vorgegebenen Sollmeßwerten,
    c) ein Farbmeßgerät zur Ermittlung des Vektors, der vom Farbort der zu den Sollmeßwerten gehörenden Farbfläche (56) zum Farbort der zu den Istmeßwerten gehörenden Farbfläche (56) zeigt,
    gekennzeichnet durch folgende weitere Bauelemente:
    d) eine Einrichtung zur Ermittlung des Summenvektors (73) ausgehend von den Dichtewertdifferenzen der bunten Teilfarben.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Einrichtung zur Bestimmung der Differenz "Istwert minus Sollwert" einer Helligkeitskoordinate, die ausgehend von Dichtewertdifferenzen in Testflächen und bezogen auf die hinsichtlich ihrer farblichen Erscheinung zu beeinflussende Farbfläche (56) in einem empfindungsgemäß gleichabständigen Farbenraum ermittelt wird.
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