EP0676285B2 - Color-Management im Rollenoffset-Auflagendruck - Google Patents

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EP0676285B2
EP0676285B2 EP95810055A EP95810055A EP0676285B2 EP 0676285 B2 EP0676285 B2 EP 0676285B2 EP 95810055 A EP95810055 A EP 95810055A EP 95810055 A EP95810055 A EP 95810055A EP 0676285 B2 EP0676285 B2 EP 0676285B2
Authority
EP
European Patent Office
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colour
fields
color
variation
tone
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP95810055A
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English (en)
French (fr)
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EP0676285B1 (de
EP0676285A1 (de
Inventor
Stephan Papritz
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Wifag Maschinenfabrik AG
Original Assignee
Wifag Maschinenfabrik AG
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Publication date
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Application filed by Wifag Maschinenfabrik AG filed Critical Wifag Maschinenfabrik AG
Publication of EP0676285A1 publication Critical patent/EP0676285A1/de
Publication of EP0676285B1 publication Critical patent/EP0676285B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0676285B2 publication Critical patent/EP0676285B2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B41F33/0045—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control for automatically regulating the ink supply

Definitions

  • color management is that color templates in digital prepress are independent of output devices and materials. The colors are therefore in one by the Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) standardized colorimetric coordinate system, such as XYZ, CIELAB or CIELUV, described. If multicolored images defined in this way are output on paper using a color management system calibrated system, this ensures that the color appearance of the output is always the same, completely regardless of the output process used.
  • CIE Commission Internationale de l'Eclairage
  • EP 0 196 431 B1 describes a method and a device for achieving a uniform one Print result on a multi-color offset printing machine that works in an autotype. Characteristic of this The solution is to measure ink layer thicknesses (solid ink densities) and screen dot sizes (area coverage) Measuring fields that are also printed for every printing ink in every color offset zone of the printing press. Based on these The ink guide actuators on the printing press are automatically set for densitometric measurements.
  • Colorimetric measurement values obtained in this way can be based on the sensitivity function of the average XYZ color space oriented to the human eye or to the sensation derived from the XYZ system color spaces CIELUV or CIELAB, which are all assigned by the CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) have been standardized.
  • the colorimetric measurement on combination measuring fields has the advantage that it provides information about the interaction of all colors involved in multi-color printing.
  • the colorimetric measurements say immediately something about how the combination measuring field or the printed product to the human viewer appears in color.
  • Another advantage is that the combination measuring fields, if necessary, by image points can be replaced with a suitable image structure. In contrast to densitometric methods, it works the colorimetric measurement methods disadvantageously that they do not provide direct information about the process control.
  • a Deviation of the color location for example, does not allow any conclusions to be drawn as to how the ink is guided on the printing press must be corrected to reduce the deviation.
  • the object of the invention is to provide measuring fields for recording color data of a printed product, the are suitable for color management in web offset production and their use in color management in particular
  • a method enables individual, multiple and preferably all of the above requirements enough.
  • the method and the measuring fields developed for this purpose or the measuring field group or arrangement should can also be used in newspaper offset production.
  • measuring fields and / or image points serving as measuring fields are also printed and reproduced optically scanned for printing.
  • the returned light is evaluated.
  • the printed product to be checked and a plurality of calibration prints produced with specifically different ink layer thicknesses each have a first combination measuring field, in which the basic colors, usually the three colors cyan, magenta and yellow, are overprinted with the nominal area coverage (F c1 , F m1 , F g1 ) are.
  • at least one other primary color is varied, for example the first primary color by the value ⁇ F c2 in the second, the second primary color by the value ⁇ F m3 in the third and the third primary color by the value ⁇ F g4 in the fourth field.
  • the number of additional combination measuring fields and the number of colors per combination measuring field preferably corresponds to the number of basic colors.
  • the calibration prints additionally have at least one individual color grid in the basic colors for each basic color, which in its respective color has an area coverage that corresponds to that of the same color in the first combination measuring field. They preferably additionally have at least one different individual color grid for each primary color. The area coverage of the other single-color grid corresponds to the varied area coverage of the corresponding additional combination measurement area.
  • the individual color grid fields in the preferred embodiment thus have the areas of coverage F c1 , F c2 , F m1 , F m3 , F g1 and F g4 .
  • the calibration prints additionally contain at least one full color field per basic color; preferably exactly one per basic color.
  • the calibration print or prints can be printed separately or also in the printed product.
  • the measuring fields form a measuring field group, which is preferably arranged in the form of a measuring field block.
  • the color locus vectors R 1 , R 2 , R 3 and R 4 can be determined in a selected colorimetric coordinate system on these calibration prints by measurement with a color measuring device on the combination measuring fields.
  • the effective area coverage in the pressure F ec1 , F ec2 , F em1 , F em3 , F eg1 , F eg4 and likewise in the single color full tone fields by densitometric measurement with a filter characteristic corresponding to the individual field can also be determined by densitometric or other measurements Vc1 , D Vm1 , D Vg1 can be determined.
  • the color locus vectors, the solid color densities and the effective area coverage of the calibration prints are used according to the invention to determine two transformation functions A and B, which are a variation ⁇ D V1 of the solid color in the individual color solid tone fields caused by a change in the color layer thicknesses or an independent variation ⁇ F e1 of the effective area coverage levels in the individual color halftone fields with the nominal area coverage F c1 , F m1 and F g1 in variations of the color locus vector of the first combination measuring field with the nominal area coverage (F c1 , F m1 , F g1 ).
  • the color locus vector in the selected coordinate system is repeatedly determined on the printed product to be checked by measurement with a color measuring device on the first combination measuring field, and a combination of a for the deviation of the color locus vector ⁇ R 11 determined on the printed product based on a predetermined target color locus vector by changing the ink layer thickness- related variation ⁇ D V11 of the solid color density in existing or imagined single-color solid color fields and an independent variation ⁇ F e11 of the effective area coverage in existing or imagined single- color halftone fields with the nominal area coverage.
  • the deviation ⁇ R 11 of the color locus vector corresponds exactly to the combined effect of the variations ⁇ D V11 and ⁇ F e11 via the transformation functions A and B.
  • the invention is further characterized in that the deviation of the color locus vector ⁇ R 11 on the printed product is corrected in the sense that on the one hand the calculated variation ⁇ D V11 of the solid ink densities by adjusting the ink guide actuators on the printing press and on the other hand the calculated variation ⁇ F e11 of the effective area coverage a change in the area coverage when the color separations are made to disappear; further in that the
  • ⁇ R 11 A ⁇ D V11 + B ⁇ F e11 applies where A ⁇ D V11 corresponds to the random component of ⁇ R 11 and B ⁇ F e11 represents the systematic component , ie constant component of ⁇ R 11 over several successive print jobs.
  • a variation ⁇ F e11 of the effective area coverage in existing or imagined individual color grid fields with the nominal area coverage degrees F c1 , F m1 , and F g1 is calculated, independent of changes in the ink layer thicknesses , wherein the variation ⁇ R 11 corresponds exactly to the effect of the variation ⁇ F e11 via the transformation function B alone and that the deviation of the color locus vector ⁇ R 11 on the printed product is corrected in the sense that the calculated variation ⁇ F e11 of the effective area coverage as a result of variations in the ink layer thickness is independent Change in the degree of area coverage when producing the color separations is compensated.
  • the invention can be used with advantage in web offset printing.
  • a measuring field group for the acquisition of color data of a printed product, in particular for color management in web offset printing has several measuring fields that can be optically scanned on one to be checked Printed product or a calibration print are printed.
  • this measurement field group includes a first combination measurement field in which the primary colors with their nominal area coverage, additional combination measuring fields, in where the primary colors are printed on top of each other with varying nominal coverage, each Basic color varies at least once in every additional combination measuring field at least one other basic color is, further additional single-color grids in the primary colors, the first single-color grids in their respective Basic color have an area coverage that of the same color in the first combination measuring field corresponds.
  • Second individual color grid fields are preferably provided, which have an area coverage in their respective basic color possess that of the varied area coverage of the same color in the additional combination measuring fields corresponds and finally additionally at least one solid color field for each basic color.
  • the printed product 30 to be checked and optimized in the edition contains at least the combination measuring field 1 of the measuring fields described, in which the basic colors cyan, magenta and yellow with the nominal area coverage (F c1 , F m1 , F g1 ) are overprinted .
  • an image point with an identical image structure can also serve as a combination measuring field.
  • the calibration print 20 is used in particular with regard to the color material, the color layer thickness and the dot gain, i.e. increasing the area coverage from the film template or printing plate to printing, printed under standardized conditions. These conditions have been met, for example, for the production run UGRA in Switzerland or FOGRA in Germany. Here it plays for the principle of functioning no matter whether the method according to the invention is used in newspaper or in commercial web offset becomes. The only essential is the requirement that the calibration print 20 according to the same standard as the edition, i.e. the print product to be controlled and optimized.
  • Further calibration prints 21, 22 and 23 also contain a measuring field block.
  • the measuring field blocks of calibration prints 20 to 23 are identical.
  • the calibration prints 21, 22 and 23 are produced differently from the applicable printing standard in that per calibration print compared to the Calibration print 20, the ink layer thickness is varied by exactly one of the primary colors cyan, magenta and yellow.
  • the calibration print 21 deviates the ink layer thickness from cyan, on the calibration print 22 that of magenta and on that Calibration 23 that of yellow. In principle, the deviations can go in the positive or negative direction.
  • a further condition must be observed when producing the calibration prints 20 to 23.
  • the calibration prints must have additional areas printed with all primary colors so that at the location of the A sufficient amount of ink is guaranteed in the measuring field blocks in the direction of paper travel. The design of these areas is free. Analogous considerations apply with regard to the ink acceptance for the printed product 30.
  • the influence of the color layer thickness is expressed in the differences between colorimetric and densitometric Measured values between the different calibration pressures.
  • the influence of changes in ink film thickness however, independent variations in the degree of area coverage result in the differences in the measured values noticeable between the different measuring fields on one and the same calibration pressure.
  • the transformation functions A and B are non-linear. Since we usually do it in printing practice relatively small variations to do with a standardized operating point, it is permissible to understand the relationships to linearize. In the interest of clarity, the method according to the invention is described below using a linearized model explained. This is done by the generalizing formulation in the claims to linear and non-linear Systems no crash.
  • the matrix B is calculated on the basis of the matrices ⁇ R Fe and ⁇ E e .
  • ⁇ R Fe and ⁇ F e are defined by measured values that originate from calibration pressure 20 alone. This means that the matrix B can be determined completely on the basis of a single calibration pressure. In an extension of the method, it would be possible to determine a separate matrix B for several calibration prints and then to average the B over all B's . This measure could reduce the influence of random measurement errors.
  • the transformation functions obtained from the calibration prints can now be used to advantage, when the quality of production prints is to be monitored and optimized.
  • the prerequisite for this is that in the printed product the combination measuring field 1 with the same nominal area coverage for cyan, magenta and Is printed in yellow.
  • the color locus vector R 11 in the combination measuring field 1 is measured on samples of the printed product 30 taken by sampling by measurement with a color measuring device.
  • the target color locus vector can either be a measurement value originating from a given template or come directly from the digital prepress.
  • the method according to the invention makes it possible to replace the combination measuring field 1 on the printed product 30 to use an image location with a suitable image structure. This allows the combination measuring field 1 to be used Space on the printed product can be saved.
  • An improvement in the estimation accuracy of the transformation function A can be achieved by evaluating a larger number of samples from the edition.
  • the number of columns in the matrices ⁇ R Dv and ⁇ D v then increases in accordance with the number of additionally evaluated samples.
  • the resulting matrix equation is then overdetermined and must be solved using the methods of the compensation calculation according to A.
  • the measurement data is collected with become.
  • densitometric values can be measured using a densitometer, one Spectrophotometer, a video camera or any other suitable device.
  • Analogue are colorimetric measurements with spectrophotometers, three-range color measuring devices, video cameras or other suitable devices possible without breaking the invention.
  • Aids the further processing of the measurement data it does not matter with which Aids the further processing of the measurement data.
  • the method according to the invention can also be extended in the direction of the four-color overprint, in that in the combination measuring fields on the calibration prints 20 to 23 and the printed product 30 also a portion of the Black printing ink is permitted.
  • the only condition is that the nominal area coverage of black is the same on all four combination measuring fields.

Description

Die Grundidee des Color-Managements besteht darin, dass Farbvorlagen in der digitalen Druckvorstufe unabhängig von Ausgabegeräten und Materialien festgelegt werden. Die Farben werden demnach in einem durch die Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) genormten farbmetrischen Koordinatensystem, wie XYZ, CIELAB oder CIELUV, beschrieben. Erfolgt die Ausgabe derart definierter mehrfarbiger Bilder auf Papier über ein im Sinne des Color-Managements kalibriertes System, so ist gewährleistet, dass die farbliche Erscheinung des Outputs immer gleich ist, ganz unabhängig vom verwendeten Ausgabeprozess.
Als kalibrierbare Ausgabesysteme sind heute u.a. Computer-Farbdrucker, Digitalfarbkopierer und Digitalproofgeräte im Einsatz. Es ist vorteilhaft, das Konzept des Color-Managements auch auf konventionelle Druckverfahren wie den Zeitunsgsoffset auszudehnen. Dabei wird die aus Druckformherstellung und Druckprozess bestehende Wirkungskette wie irgend ein anderes kalibrierbares Ausgabegerät behandelt. Bis es so weit ist, müssen allerdings noch die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, dass
  • die farbliche Erscheinung mehrfarbig gedruckter Bilder auch im Zeitungsoffset-Auflagendruck systematisch erfasst,
  • zufällige Abweichungen unterdrückt oder ausgeregelt und
  • systematische Abweichungen kompensiert werden können.
Für die Überwachung und Steuerung der Farbgebung im mehrfarbigen Offsetdruck sind heute zahlreiche Lösungen bekannt.
Die EP 0 196 431 B1 beispielsweise beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbenoffsetdruckmaschine. Kennzeichnend für diese Lösung ist das Messen von Farbschichtdicken (Volltondichten) und Rasterpunktgrössen (Flächendeckungsgraden) an Messfeldern, die für jede Druckfarbe in jeder Farbatellzone der Druckmaschine mitgedruckt werden. Aufgrund dieser densitometrischen Messwerte werden die Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine automatisch eingestellt.
Die Notwendigkeit, in jeder Farbstellzone mehrere Messfelder mitzudrucken, hat dazu geführt, dass das erwähnte Verfahren bisher ausschliesslich im Akzidenzoffsetdruck zum Einsatz kam. Im Akzidenzoffsetdruck können die Messfelder nämlich ausserhalb des Satzspiegels, d.h. auf einem Rand mitgedruckt werden, welcher zum Schluss weggeschnitten wird. Diese Voraussetzung ist im Zeitungsoffset nicht erfüllt. Hier wird kein Rand weggeschnitten, allfällig mitgedruckte Messfelder müssen innerhalb des Satzspiegels untergebracht werden und nehmen so Platz in Anspruch, der sonst durch Inserate oder redaktionelle Beiträge genutzt werden könnte. Die Zeitungsverleger akzeptieren deshalb die Messfelder nur ungern.
Ein weiteres Hindernis für den Einsatz des obigen Verfahrens im Zeitungsoffset ist im hohen gerätemässigen und personellen Aufwand zu sehen, der bei dem Ausmessen der Messfelder entsteht. Soll das Ausmessen im Rollenoffset online, d.h. automatisch an der laufenden Bahn geschehen, so ist für jede Bahnseite ein optischer Messkopf mit automatischer Positionierung notwendig. Würde das Ausmessen stattdessen mit handelsüblichen Handdensitometern oder Handspektralphotometern vorgenommen, so müsste in Anbetracht der grossen Anzahl von Messfeldern und dem Zeitbedarf der manuellen Messgerätepositionierung eigens zum Zweck der Qualitätsdatenerfassung zusätzliches Personal eingestellt werden. Eine systematisch durchgeführte Qualitätsdatenerfassung kann sich im Zeitungsoffset-Auflagendruck nicht durchsetzen, solange sie mit hohen Investitionskosten oder grossem zusätzlichem Personalbedarf verbunden ist.
Das in EP 0 196 431 B1 beschriebene Verfahren weist eine weitere nachteilige Eigenschaft auf, indem mit den Vollton- und Rastertondichten der Einzelfarben Merkmale gemessen werden, welche keinen direkten Bezug zur farblichen Erscheinung des Druckerzeugnisses aufweisen. Diesem Mangel kann dadurch begegnet werden, dass auch sogenannte Kombinationsmessfelder, d.h. Messfelder in denen die am Druck beteiligten Grundfarben in einem Rasterton übereinandergedruckt sind, vorgesehen und farbmetrisch ausgemessen werden.
Solcherart gewonnene farbmetrische Messwerte können sich auf den an der Empfindlichkeitsfunktion des durchschnittlichen menschlichen Auges orientierten XYZ-Farbraum oder auf die vom XYZ-System abgeleiteten empfindungsgemäss gleichabständigen Farbräume CIELUV oder CIELAB beziehen, welche alle durch die CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) genormt wurden.
Die farbmetrische Messung an Kombinationsmessfeldern hat den Vorteil, dass sie eine Aussage über das Zusammenwirken aller an einem Mehrfarbendruck beteiligten Farben ermöglicht. Die farbmetrischen Messwerte sagen unmittelbar etwas darüber aus, wie das Kombinationsmessfeld bzw. das Druckerzeugnis dem menschlichen Betrachter farblich erscheint. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kombinationsmessfelder gegebenenfalls durch Bildstellen mit einem geeigneten Bildaufbau ersetzt werden können. Im Gegensatz zu densitometrischen Verfahren wirkt sich an den farbmetrischen Messmethoden nachteilig aus, dass sie keine direkte Information zur Prozessführung liefern. Eine Abweichung des Farborts lässt beispielsweise keinen Schluss darüber zu, wie die Farbführung an der Druckmaschine korrigiert werden muss, um die Abweichung zu reduzieren.
Es sind Methoden entwickelt worden, mit deren Hilfe Abweichungen des Farborts in Variationen der Schichtdicken oder der Dichten der am Druck beteiligten Einzelfarben umgerechnet werden können. So beschreiben die EP 0 321 402 A1 und EP 0 408 507 A1 lineare Transformationen zur Umrechnung von Variationen der Vollton- oder Rastertondichten in Variationen des Farborts von Kombinationsmessfeldern in den Farbräumen CIELUV oder CIELAB.
Diese Transformationen machen es möglich, beispielsweise aus einer Abweichung des Farborts von einem Kombinationsmessfeld an einem Probebogen die Änderung der Volltondichten von Einzelfarbenmessfeldern zu berechnen, die notwendig ist, um die Abweichung des Farborts im Kombinationsmessfeld zu kompensieren. Die verfolgte Strategie besteht demnach darin, unerwünschte Abweichungen des Farborts von Kombinationsmessfeldern ausschliesslich durch geeignete Veränderungen der Farbschichtdicken der am Druckprozess beteiligten Farben zu korrigieren.
Die Beschränkung auf Veränderungen der Farbschichtdicken in EP 0 408 507 A1 erscheint etwas willkürlich. Grundsätzlich ist nämlich die Korrektur von Farbortsabweichungen auch über eine passende Veränderung der Flächendeckungsgrade der einzelnen Druckfarben zu erreichen. Dies kann beispielsweise in der digitalen Druckvorstufe geschehen, wenn die Farbauszüge berechnet werden. Diese Möglichkeit ist besonders interessant, wenn die für ein bestimmtes Kombinationsmessfeld beobachteten Farbortsabweichungen zu einem wesentlichen Teil systematischer, d.h. nicht ausschliesslich zufälliger Natur sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Veränderung der Flächendeckungsgrade der Druckfarben beim Berechnen der Farbauszüge oft leichter zu beherrschen ist als eine Veränderung der an der Druckmaschine geführten Farbschichtdicken. Die Idee, individuelle Druckkennlinien einzelner Farbwerke bei der Berechnung der Farbauszüge zu berücksichtigen, ist bereits aus der DE 42 09 165 A1 bekannt. Allerdings wird dort kein Bezug zu farbmetrischen Messwerten an Kombinationsmessfeldern oder Bildstellen hergestellt.
Aus den bisherigen Ausführungen folgt der Schluss, dass die heute bekannten und vornehmlich für den Akzidenzoffset-Auflagendruck bestimmten Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung und zur Prozessoptimierung nicht unverändert auf den Zeitungsoffset-Auflagendruck übertragen werden können. Dies erklärt, warum heute im Zeitungsoffset noch immer die Praxis üblich ist, die Farbgebung durch das zwar geschulte aber eben subjektive Auge des Druckers zu überwachen und zu steuern. Für einen Einsatz im Zeitungsoffset-Auflagendruck ist eine Verbesserung der vorstehend besprochenen objektiven Verfahren erstrebenswert, insbesondere in folgender Hinsicht:
  • Die notwendige Anzahl der Messfelder sollte reduziert werden, damit die Messfelder im Satzspiegel der Zeitung weniger Platz beanspruchen.
  • Der gerätemässige und personelle Aufwand zum Ausmessen der Messfelder soll verkleinert werden.
  • Die Verfahren sollten in Zukunft auf einer statistischen Kontrolle aufbauen. Messfelder werden dann nur in wenigen repräsentativen Farbzonen mitgedruckt und die Ergebnisse auf den gesamten Druckprozess extrapoliert. Dies kommt beiden vorhin aufgeführten Forderungen entgegen.
  • Das Messen an Bildstellen mit einem geeigneten Bildaufbau soll das Mitdrucken und Ausmessen von speziellen Messfeldern so weit wie möglich unnötig machen.
  • Aus derselben Messung sollten sowohl farbmetrische als auch densitometrische Messwerte resultieren. Dadurch kann gleichzeitig eine Aussage über die farbliche Erscheinung des Druckerzeugnisses und über die Möglichkeiten zu ihrer Korrektur sowohl in der Druckvorstufe wie an der Druckmaschine abgeleitet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, Messfelder zur Erfassung von Farbdaten eines Druckerzeugnisses zu schaffen, die zum Color-Management im Rollenoffset-Auflagendruck geeignet sind und deren Einsatz beim Color-Management insbesondere ein Verfahren ermöglicht, daß einzelnen, mehreren und bevorzugt allen vorstehend aufgestellten Forderungen genügt. Das Verfahren und die dazu entwickelten Messfelder bzw. die Messfeldgruppe oder -anordnung sollen auch im Zeitungsoffset-Auflagendruck einsetzbar sein.
Diese Aufgabe wird durch eine Messfeldgruppe nach dem Anspruch 1 und ein Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3 gelöst. Die Unteransprüche stellen zweckmässige, nicht platt selbstverständliche Ausgestaltungen dazu dar. Die Lösung ist zwar durch die speziellen Anforderungen des Zeitungsdrucks geprägt, dies schliesst jedoch eine nutzbringende Anwendung auf andern Gebieten, wie dem Rollenakzidenzoffset keineswegs aus.
Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf folgenden Überlegungen:
  • Die farbliche Erscheinung einer im mehrfarbigen Übereinanderdruck bedruckten Fläche ist bei gegebenem Papier und Farbmaterial durch das Zusammenwirken der Farbschichtdicke und des effektiven Flächendeckungsgrades aller übereinanderliegenden Druckfarben bestimmt.
  • Durch farbmetrische Messung an einem Kombinationsmessfeld, d.h. an einem Messfeld, in welchem mehrere Faden in Raster- oder Volltönen übereinandergedruckt sind, wird die kombinierte Wirkung der beteiligten Druckfarben durch eine einzige optische Antastung erfasst.
  • Der Beitrag der einzelnen Farbe kann am besten durch ihre Schichtdicke und die Rasterpunktgrösse charakterisiert werden. Das densitometrische Äquivalent dazu sind die Volltondichte und der effektive Flächendeckungsgrad im Druck. Diese zwei Kenngrössen werden in Herkömmlichen Prüfverfahren pro beteiligte Druckfarbe durch Dichtemessung je an einem einfarbigen Kontrollfeld im Voll-und Rasterton gemessen. Die Berechnung des Flächendeckungsgrades aus Voll-und Rastertondichte geschieht üblicherweise nach der allgemeinbekannten Formel von Murray-Davies.
  • Basiert die Qualitätsdatenerfassung im Offset-Auflagendruck ausschliesslich auf densitometrischen Messungen, so müssen pro Druckfarbe also mindestens zwei einfarbige Messfelder mitgedruckt werden. Diese Messfelder sind einzeln einer Dichtemessung zu unterziehen. Will man zusätzlich auch noch über das Zusammenwirken der Farbschichten Auskunft bekommen, so sind zur Bestimmung der Farbannahme zusätzliche densitometrische Messungen an weiteren zwei- und dreifarbigen Kombinationsmessfeldern notwendig. Im dreifarbigen Übereinanderdruck ergibt dies beispielsweise mindestens zehn optische Antastungen.
  • Eine Verkleinerung des Aufwandes ergibt sich, wenn anstelle der Volltondichte und des Flächendeckungsgrades einer Farbe ihre Rastertondichte betrachtet wird. Die Rastertondichte gibt die kombinierte Wirkung der beiden anderen Einflussgrössen wieder. Allerdings ist dann eine differenzierte Betrachtung nach den Ursachen von Variationen schwieriger.
  • Zwischen den an einem Kombinationsmessfeld ermittelten farbmetrischen Werten auf der einen Seite sowie den densitometrischen Kennwerten Volltondichte und Flächendeckungsgrad der Einzelfarben auf der anderen Seite besteht ein gesetzmässiger Zusammenhang. Dieser Zusammenhang ist generell kompliziert. Er lässt sich jedoch vereinfachen, wenn nur Variationen der interessierenden Grössen um einen bestimmten Arbeitspunkt betrachtet werden, was in der Druckereipraxis in Anbetracht der einschlägigen Standardisierungsanstrengungen meistens genügt.
Das folgende Vorgehen wird vorgeschlagen:
  • Der systematische Zusammenhang zwischen den Variationen von farbmetrischen Kennwerten an Kombinationsmessfeldern und Variationen von Volltondichte und Flächendeckungsgrad der Einzelfarben wird an Eichdrucken für gegebenes Papier, Farbmaterial, eine bestimmte Druckmaschine und einen Arbeitspunkt empirisch bestimmt. Der Arbeitspunkt charakterisiert sich zweckmässigerweise durch die nominellen Flächendeckungsgrade der Einzelfärben im Kombinationsmessfeld, d.h. die Flächendeckungsgrade, welche das Kombinationsmessfeld auf den Filmvorlagen oder den Druckplatten aufweist.
  • Das Ergebnis der Auswertung der Eichdrucke bildet somit pro Arbeitspunkt eine Transformationsfunktion, welche Variationen der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern und Variationen der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern in Variationen des Farbortsvektors des Kombinationsmessfeldes umrechnet.
  • Ein Nebenergebnis der Auswertung der Eichdrucke ist eine Zerlegung der Variationen des Farbortsvektors nach den sie erzeugenden Ursachen, d.h. nach den Variationen der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern und den Variationen der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern. Aus dieser Zerlegung kann weiter das statistische Verhältnis der ursachenbezogenen Beiträge der Variationen des Farbortsvektors abgeleitet werden.
  • Auf dem hinsichtlich seiner farblichen Erscheinung zu kontrollierenden und zu optimierenden Druckerzeugnis wird sodann lediglich das Kombinationsmessfeld mitgedruckt und farbmetrisch ausgemessen. Aus diesem gemessenen Ist-Farbort wird durch Subtraktion eines vorgegebenen Soll-Farbortes die Farborts-Abweichung oder Farborts-Variation berechnet.
  • Die Farborts-Variation am Druckerzeugnis wird nun einerseits durch eine Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine und andererseits durch eine Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge kompensiert. Die Verstellung der Farbführungsstellglieder eignet sich dabei vorzugsweise zur Kompensation der zufälligen Anteile der Farborts-Variation, während sich die Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge ausschliesslich zur Kompensation der systematischen, d.h. über mehrere Druckaufträge unveränderlichen, Anteile der Farborts-Variation anbietet.
Zum Color-Management werden Messfelder und/oder als Messfelder dienende Bildstellen mitgedruckt und nach dem Drucken optisch abgetastet. Das remittierte Licht wird ausgewertet.
Erfindungsgemäß weisen das zu kontrollierende Druckerzeugnis und mehrere mit gezielt unterschiedlichen Farbschichtdicken hergestellte Eichdrucke je ein erstes Kombinationsmessfeld auf, in welchem die Grundfarben, üblicherweise die drei Farben Cyan, Magenta und Gelb, mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt sind.
Die Eichdrucke weisen zusätzlich Kombinationsmessfelder auf, in welchen die Grundfarben mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc2 = Fc1+ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3 = Fm1+ΔFm3, Fg1), (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1+ΔFg4) übereinandergedruckt sind. In jedem dieser zusätzlichen Kombinationsmessfelder ist jeweils zumindest eine andere Grundfarbe variiert, beispielsweise die erste Grundfarbe um den Wert ΔFc2 im zweiten, die zweite Grundfarbe um den Wert ΔFm3 im dritten und die dritte Grundfarbe um den Wert ΔFg4 im vierten Feld. Die Anzahl der zusätzlichen Kombinationsmessfelder und die Anzahl der Farben pro Kombinationsmessfeld entspricht bevorzugterweise der Anzahl der Grundfarben.
Die Eichdrucke weisen zusätzlich pro Grundfarbe zumindest je ein Einzelfarbenrasterfeld in den Grundfarben auf, das in seiner jeweiligen Farbe einen Flächendeckungsgrad besitzt, der dem der gleichen Farbe im ersten Kombinationsmessfeld entspricht. Bevorzugt weisen sie zusätzlich pro Grundfarbe zumindest noch je ein anderes Einzelfarbenrasterfeld auf. Der Flächendeckungsgrad des anderen Einzelfarbenrasterfeldes entspricht dem variierten Flächendeckungsgrad des entsprechenden zusätzlichen Kombinationsmessfeldes. In obiger Nomenklatur weisen die Einzelfarbenrasterfelder in der bevorzugten Ausführungsform somit die Flächendeckungsgrade Fc1, Fc2, Fm1, Fm3, Fg1 und Fg4 auf.
Weiterhin enthalten die Eichdrucke zusätzlich zumindest je ein Einzelfarbenvolltonfeld pro Grundfarbe; bevorzugterweise genau eines pro Grundfarbe.
Der oder die Eichdrucke können gesondert oder auch in dem Druckerzeugnis mitgedruckt werden. Die Meßfelder bilden eine Meßfeldgruppe, die bevorzugterweise in Form eines Meßfeldblocks angeordnet ist.
Vorteilhafterweise können an diesen Eichdrucken durch Messung mit einem Farbmeßgerät auf den Kombinationsmeßfeldern je die Farbortsvektoren R 1, R 2, R 3 und R 4 in einem gewählten farbmetrischen Koordinatensystem bestimmt werden. In den Einzelfarbenrasterfeldern können ferner durch densitometrische oder andere Messungen die effektiven Flächendeckungsgrade im Druck Fec1, Fec2, Fem1, Fem3, Feg1, Feg4 und ebenso in den Einzelfarbenvolltonfeldern durch densitometrische Messung mit einer dem einzelnen Feld entsprechenden Filtercharakteristik die Volltondichtewerte DVc1, DVm1, DVg1 bestimmt werden.
Die Farbortsvektoren, die Volltondichten und die effektiven Flächendeckungsgrade der Eichdrucke werden erfindungsgemäßzur Bestimmung zweier Transformationsfuntionen A und B verwendet, die eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation ΔD V1 der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern bzw. eine davon unabhängige Variation ΔF e1 der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern mit den nominellen Flächendekkungsgraden Fc1, Fm1 und Fg1 in Variationen des Farbortsvektors des ersten Kombinationsmessfeldes mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) umrechnen.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird an dem zu kontrollierenden Druckerzeugnis durch Messung mit einem Farbmessgerät auf dem ersten Kombinationsmessfeld wiederholt der Farbortsvektor in dem gewählten Koordinatensystem bestimmt und für die auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor bezogene Abweichung des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors ΔR 11 eine Kombination einer durch Änderung der Farbschichtdicken bedingten Variation ΔD V11 der Volltondichte in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenvolltonfeldern und einer davon unabhängigen Variation ΔF e11 der effektivenen Flächendeckungsgrade in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenrasterfeldern mit den nominellen Flächendeckungsgraden berechnet.
Die Abweichung ΔR 11 des Farbortsvektors entspricht erfindungsgemäß genau der kombinierten Wirkung der Variationen ΔD V11 und ΔF e11 über die Transformationsfunktionen A und B.
Die Erfindung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die Abweichung des Farbortsvektors ΔR11 am Druckerzeugnis in dem Sinne korrigiert wird, dass einerseits die berechnete Variation ΔDV11 der Volltondichten durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine und andererseits die berechnete Variation ΔFe11 der effektiven Flächendeckungsgrade durch eine Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge zum Verschwinden gebracht werden; ferner dadurch, daß die
Transformationsfunktionen A und B linear, d.h. durch zwei 3x3-Matrizen A und B gekennzeichnet sind und dass die Beziehung ΔR 1 =A ΔDV1 +B ΔFe1 bzw. ΔR11 =A ΔDV11 +B ΔFe11 gilt.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß für eine Abweichung ΔR11 des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors eine Kombination einer durch Änderung der Farbschichtdicken bedingten Variation ΔDV11 der Volltondichten und einer davon unabhängigen Variation ΔFe11 der Flächendeckungsgrade derart berechnet wird, dass gleichzeitig ΔR11 =A ΔDV11 +B ΔFe11 gilt wobei A ΔDV11 dem zufälligen Anteil von ΔR11 entspricht und B ΔFe11 den systematischen, d.h. über mehrere aufeinanderfolgende Druckaufträge konstanten Anteil von ΔR11 repräsentiert.
Weiterhin ist vorteilhaft, daß für eine Abweichung ΔR11 des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation ΔDV11 der Volltondichten berechnet wird, wobei die Variation ΔR11 genau der Wirkung der Variation ΔDV11 über die Transformationsfunktion A entspricht und dass die Abweichung des Farbortsvektors ΔR11 1 am Druckerzeugnis in dem Sinne korrigiert wird, dass die berechnete Variation ΔDV1 der Volltondichten durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine zum Verschwinden gebracht wird.
Schließlich ist noch von Vorteil, daß für eine Abweichung ΔR11 des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors eine von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängige Variation ΔFe11 der effektiven Flächendeckungsgrade in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenrasterfeldem mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1, Fm1, und Fg1 berechnet wird, wobei die Variation ΔR11 genau der Wirkung der Variation ΔFe11 über die Transformationsfunktion B allein entspricht und dass die Abweichung des Farbortsvektors ΔR11 am Druckerzeugnis in dem Sinne korrigiert wird, dass die berechnete Variation ΔFe11 der effektiven Flächendeckungsgrade infolge einer von Variationen der Farbschichtdicke unabhängigen Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge kompensiert wird.
Die Erfindung kann mit Vorteil im Rollenoffset-Auflagedruck Verwendung finden.
Eine Messfeldgruppe zur Erfassung von Farbdaten eines Druckerzeugnisses, insbesondere zum Color-Management im Rollenoffset-Auflagendruck weist mehrere Messfelder auf, die optisch abtastbar auf einem zu kontrollierenden Druckerzeugnis oder einem Eichdruck aufgedruckt sind.
Erfindungsgemäss gehören zu dieser Messfeldgruppe ein erstes Kombinationsmessfeld, in welchem die Grundfarben mit ihren nominellen Flächendeckungsgraden übereinandergedruckt sind, zusätzliche Kombinationsmessfelder, in denen die Grundfarben mit variierten nominellen Flächendeckungsgraden übereinandergedruckt sind, wobei jede Grundfarbe zumindest einmal in jedem zusätzlichen Kombinationsmessfeld zumindest eine andere Grundfarbe variiert ist, ferner zusätzliche Einzelfarbenrasterfelder in den Grundfarben, wobei erste Einzelfarbenrasterfelder in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad besitzen, der dem der gleichen Farbe im ersten Kombinationsmessfeld entspricht. Vorzugsweise sind zweite Einzelfarbenrasterfelder vorgesehen, die in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad besitzen, der dem variierten Flächendeckungsgrad der gleichen Farbe in den zusätzlich Kombinationsmessfeldern entspricht und schliesslich zusätzlich mindestens ein Einzelfarbvolltonfeld für jede Grundfarbe.
Die Funktionsweise des erfindungsgemässen Verfahrens wird nun anhand der Fig. 1 erklärt.
Ein Eichdruck 20 enthält einen aus 13 Messfeldern bestehenden Messfeldblock:
  • In einem ersten dreifarbigen Kombinationsmessfeld 1 sind die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt. In drei weiteren Kombinationsmessfeldern 2, 3 und 4 sind ebenfalls die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb übereinander gedruckt und zwar mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc2=Fc1+ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3=Fm1+ΔFm2, Fg1) und (Fc1, Fm1, F g4=Fg1+ΔFg4). Bezogen auf Kombinationsmessfeld 1 ist also in jedem der Kombinationsmessfelder 2, und 4 der nominelle Flächendeckungsgrad genau einer Grundfarbe variiert, d.h. in Kombinationsmessfeld 2 derjenige von Cyan um ΔFc2, in Kombinationsmessfeld 3 derjenige von Magenta um ΔFm3 und in Kombinationsmessfeld 4 derjenige von Gelb um ΔFg4. ΔFc2, ΔFm3 und ΔFg4 dürfen dabei sowohl positives wie negatives Vorzeichen aufweisen.
  • Drei weitere Einzelfarbenfelder 5, 6 und 7 enthalten die Volltöne von Cyan, Magente und Gelb.
  • Sechs Einzelfarbenfelder sind mit Rastertönen bedruckt, und zwar Feld 8 und 11 in Cyan mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1 und Fc2, Feld 9 und 12 in Magenta mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fm1 und Fm3 sowie Feld 10 und 13 in Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fg1 und Fg4.
Das in der Auflage zu kontrollierende und zu optimierende Druckerzeugnis 30 enthält von den beschriebenen Messfeldern mindestens das Kombinationsmessfeld 1, in welchem die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt sind. Als Kombinationsmessfeld kann im, Prinzip auch eine Bildstelle mit identischem Bildaufbau dienen.
Der Eichdruck 20 wird insbesondere in Bezug auf das Farbmaterial, die Farbschichtdicke und die Tonwertzunahme, d.h. die Vergrösserung des Flächendeckungsgrades von der Filmvorlage oder der Druckplatte zum Druck, unter standardisierten Bedingungen gedruckt. Diese Bedingungen wurden für den Auflagendruck beispielsweise durch die UGRA in der Schweiz oder die FOGRA in Deutschland festgelegt. Hierbei spielt es für die prinzipielle Funktionsweise keine Rolle, ob das erfindungsgemässe Verfahren im Zeitungs- oder aber im Akzidenzrollenoffset angewendet wird. Wesentlich ist einzig die Forderung, dass der Eichdruck 20 nach demselben Standard wie die Auflage, d.h. das zu kontrollierende und zu optimierende Druckerzeugnis, hergestellt wird.
Weitere Eichdrucke 21, 22 und 23 enthalten ebenfalls einen Messfeldblock. In Bezug auf die Anordnung der Messfelder und deren Bildaufbau sind die Messfeldblöcke der Eichdrucke 20 bis 23 identisch. Die Eichdrucke 21, 22 und 23 werden insofern abweichend vom geltenden Druckstandard hergestellt, als pro Eichdruck verglichen mit dem Eichdruck 20 jeweils die Farbschichtdicke von genau einer der Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb variiert wird. Auf dem Eichdruck 21 weicht die Farbschichtdicke von Cyan ab, auf dem Eichdruck 22 diejenige von Magenta und auf dem Eichdruck 23 diejenige von Gelb. Prinzipiell dürfen die Abweichungen in positive oder negative Richtung gehen.
Beim Herstellen der Eichdrucke 20 bis 23 ist eine weitere Bedingung einzuhalten. Nebst den Messfeldblöcken müssen die Eichdrucke nämlich noch weitere mit allen Grundfarben bedruckte Rächen aufweisen, damit am Ort des Messfeldblocks in Papierlaufrichtung eine genügende Farbabnahme garantiert ist. Die Gestaltung dieser Flächen ist frei. Analoge Überlegungen gelten in Bezug auf die Farbabnahme für das Druckerzeugnis 30.
Mithilfe der Eichdrucke 20 bis 23 können nun die zwei wichtigsten Einflüsse auf die farbliche Erscheinung des Kombinationsmessfeldes 1 quantitativ bestimmt werden. Es sind dies
  • die mit Änderungen der Farbschichtdicken verbundenen Variationen der Volltondichte von Cyan, Magenta und Gelb sowie
  • die von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängigen Variationen der effektiven Flächendeckungsgrade von Cyan, Magenta und Gelb im Druck
Der Einfluss der Farbschichtdicken äussert sich hierbei in den Unterschieden von farbmetrischen und densitometrischen Messwerten zwischen den verschiedenen Eichdrucken. Der Einfluss der von Änderungen der Farbschichtdikken unabhängigen Variationen der Flächendeckungsgrade macht sich hingegen in den Unterschieden der Messwerte zwischen den verschiedenen Messfeldern auf ein und demselben Eichdruck bemerkbar.
Bei der Bestimmung der Abhängigkeit der farblichen Erscheinung des Kombinationsmessfeldes 1 von den Volltondichten und den Flächendeckungsgraden der Grundfarben geht es darum, zwei Transformationsfunktionen zu bestimmen, und zwar:
  • eine erste Transformationsfunktion A, welche eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation der Volltondichten in die dadurch resultierende Variation des Farbortes des Kombinationsmessfeldes umrechnet sowie
  • eine zweite Transformationsfunktion B, welche eine von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängige Variation der effektiven Flächendeckungsgrade in die dadurch resultierende Variation des Farbortes des Kombinationsmessfeldes abbildet.
Im allgemeinen Fall sind die Transformationsfunktionen A und B nichtlinear. Da wir es in der Druckpraxis meist mit relativ kleinen Variationen um einen standardisierten Betriebspunkt zu tun haben, ist es zulässig, die Zusammenhänge zu linearisieren. Im Interesse der Übersichtlichkeit wird im folgenden das erfindungsgemässe Verfahren anhand eines linearisierten Modells erklärt. Dies tut der verallgemeinernden Formulierung in den Ansprüchen auf lineare und nichtlineare Systeme keinen Abbruch.
Zum Bestimmen der Transformationsfunktionen A und B bietet sich folgendes Vorgehen an:
  • Es wird ein farbmetrisches Koordinatensystem, vorzugsweise XYZ, für die farbmetrischen Messungen festgelegt. Prinzipiell sind auch CIELAB oder CIELUV möglich. Wichtig ist, dass für die Angabe aller farbmetrischen Messwerte immer dasselbe System benutzt wird. Der Einfachheit halber basieren die weiteren Ausführungen beispielhaft auf Normfarbwerten XYZ.
  • An den Kombinationsmessfeldern 1 bis 4 von Eichdruck 20 werden die Normfarbwerte XYZ gemessen. Es resultieren vier Farbortsvektoren
    Figure 00060001
    und zwar R1 für Messfeld 1, R2 für Messfeld 2, R3 für Messfeld 3 und R4 für Messfeld 4.
  • An den Einzelfarbenfeldern 5 bis 13 von Eichdruck 20 werden Farbdichten gemessen und mithilfe der allgemein bekannten Gleichung von Murray-Davies die effektiven Rächendeckungsgrade in den Messfeldern 8 bis 13 berechnet. Es resultieren dabei drei Volltondichtewerte, und zwar DVc1 für Messfeld 5, DVm1 für Messfeld 6 und DVg1 für Messfeld 7. Weiter ergeben sich sechs Werte für den effektiven Flächendeckungsgrad im Druck, und zwar Fec1 für Messfeld 8, Fec2 für Messfeld 11, Fem1 für Messfeld 9, Fem2 für Messfeld 12, Feg1 für Messfeld 10 und Feg4 für Messfeld 13.
  • Am Kombinationsmessfeld 1 der Eichdrucke 21 bis 23 werden die Normfarbwerte XYZ gemessen. Es resultieren drei Farbortsvektoren
    Figure 00070001
    und zwar R21 für Eichdruck 21, R22 für Eichdruck 22 und R23 für Eichdruck 23.
  • Am Einzelfarbenfeld 5 des Eichdrucks 21 wird die Volltondichte für Cyan gemessen. Es resultiert der Wert DVc2.
  • Am Einzelfarbenfeld 6 des Eichdrucks 22 wird die Volltondichte für Magenta gemessen. Es resultiert der Wert DVm3.
  • Am Einzelfarbenfeld 7 des Eichdrucks 23 wird die Volltondichte für Gelb gemessen. Es resultiert der Wert DVg4.
  • Mit den Definitionen ΔRDv :=[R21 -R1 R22 -R1 R23 -R1 ],
    Figure 00070002
    ΔRFe :=[R2 -R1 R3 -R1 R4 -R1 ] und
    Figure 00070003
    lassen sich die linearisierten Zusammenhänge zwischen den gemessenen Grössen durch die folgenden zwei Gleichungen darstellen: ΔR Dv = AΔD v    ΔR Fe = BΔF a
  • Hier stehen die beiden 3x3-Matrizen A und B für die gesuchten Transformationsfunktionen A und B. Um zu den Transformationsfunktionen zu gelangen, müssen wir also die beiden letzten Gleichungen nur noch nach A und B auflösen: A = ΔR Dv ΔD v -1    B = ΔR Fe ΔFe -1
Durch Auswerten der Eichdrucke 20 bis 23 haben wir nun den quantitativen Zusammenhang zwischen Variationen der Volltondichte der Grundfarben, welche durch Änderungen der Farbschichtdicken bedingt sind und Variationen des Flächendeckungsgrades der Grundfarben, welche von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängig sind auf der einen Seite und Variationen des Farbortsvektors im Kombinationsmessfeld 1 bestimmt.
Nach dem soeben beschriebenen Verfahren wird die Matrix B aufgrund der Matrizen ΔRFe und ΔEe berechnet. ΔRFe und ΔFe sind dabei durch Messwerte definiert, welche allein vom Eichdruck 20 stammen. Das bedeutet, dass die Matrix B vollständig aufgrund eines einzigen Eichdrucks bestimmt werden kann. In einer Erweiterung des Verfahrens wäre es möglich, für mehrere Eichdrucke je eine eigene Matrix B zu bestimmen und anschliessend über alle B den Mittelwert zu bilden. Durch diese Massnahme könnte der Einfluss von zufälligen Messfehlern reduziert werden.
Die an den Eichdrucken gewonnenen Transformationsfunktionen können nun nutzbringend angewendet werden, wenn die Qualität von Auflagendrucken überwacht und optimiert werden soll. Voraussetzung dazu ist, dass im Druckerzeugnis das Kombinationsmessfeld 1 mit denselben nominellen Flächendeckungsgraden für Cyan, Magenta und Gelb mitgedruckt wird.
An stichprobenweise gezogenen Exemplaren des Druckerzeugnisses 30 wird durch Messung mit einem Farbmessgerät der Farbortsvektor R11 im Kombinationsmessfeld 1 gemessen. Durch Bezug auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor R0 errechnet sich anschliessend die Farbortsabweichung ΔR11 =R11 -R0 . Der Soll-Farbortsvektor kann sowohl ein von einer gegebenen Vorlage stammender Messwert sein als auch direkt von der digitalen Druckvorstufe herkommen.
Verfolgt man ΔR11 nun über längere Zeit, d.h. über mehrere Produktionen und bildet den Mittelwert ΔR11M , so wird ΔR11M in den allermeisten Fällen von null verschieden sein. In herkömmlichen Verfahren zur Steuerung der Farbgebung im Offsetdruck würde ΔR11M nun in jeder Auflage durch Verstellen der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine kompensiert. Übernehmen wir nun den Grundgedanken des Color-Managements in den Offsetdruck, so kompensieren wir die systematische Farbortsabweichung Δ R11M nicht über die Einstellung der Druckmaschine sondern über die Herstellung der Farbauszüge in der Druckvorstufe, indem wir die Flächendeckungsgrade gezielt beeinflussen.
Dazu eignet sich das folgende Verfahren:
  • Man bestimmt mithilfe der Transformationsfunktion B eine von Änderungen der Farbschichtdicke unabhängige Variation
    Figure 00080001
    der effektiven Flächendeckungsgrade in Cyan, Magenta und Gelb: ΔFe11 =B -1 ΔR 11M .
  • Mithilfe der für den Druckprozess gültigen Druckkennlinien lassen such dann die Änderungen der nominellen Flächendeckungsgrade von Cyan, Magenta und Gelb im Farbauszug bestimmen, welche notwendig sind, um die systematische Farbortsabweichung ΔR11M zu kompensieren.
Wenn die systematische Farbortsabweichung kompensiert ist, bleiben immer noch zufällige Farbortsabweichungen ΔR11Z =ΔR11-ΔR11M übrig. Diese müssen ebenfalls ausgeglichen werden. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, an Druckmaschinen mit farbzonenorientiert arbeitenden Farbwerken folgendermassen vorzugehen:
  • Man bestimmt mithilfe der Transformationsfunktion A eine durch Änderungen der Farbschichtdicke bedingte Variation
    Figure 00080002
    der Volltondichten in Cyan, Magenta und Gelb: ΔDv11 =A -1 ΔR 11Z
  • Durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine werden die Farbschichtdicken so geregelt, dass ΔDv11 gegen null geht. Für das Ausregeln von ΔDv11 sind zwei Lösungen denkbar:
    • Falls die Volltondichten von Cyan, Magenta und Gelb auf dem Druckerzeugnis 30 direkt gemessen werden können, so brauchen nur die Volltondichte-Sollwerte um -ΔDVc11, -ΔDvm11 bzw. -ΔDvg11 verändert zu werden. Eine manuelle oder automatische Regelung auf die neuen Volltondichte-Sollwerte bringt dann ΔDv11 zum Verschwinden.
    • Falls auf dem Druckerzeugnis 30 keine Volltondichten gemessen werden können, werden die Volltondichtevariationen ΔDvc11, ΔDvm11 bzw. ΔDvg11 mit den auf die Farbzone, welche das Kombinationsmessfeld 1 enthält, bezogenen Flächendeckungssummen von Cyan, Magenta bzw. Gelb gewichtet. Dies ergibt ein direktes Mass für die Veränderung der in der Farbzone geführten Farbmengen der Grundfarben, welche zur Kompensation der Volltondichtevariation ΔDv11 führt. Die Veränderung der Farbmengen kann wiederum durch einen manuellen Eingriff oder durch automatische Steuerung erfolgen.
Mit der soeben beschriebenen Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde gezeigt, dass Variationen des Farbortsvektors R11 im Kombinationsmessfeld 1 auf dem Druckerzeugnis 30 durch eine Kombination von Änderungen der Farbschichtdicken der Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb sowie von Änderungen der nominellen Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge in der Druckvorstufe kompensiert werden können.
Bisher bekannte Verfahren zur Kompensation der Farbortsvariationen stützen sich demgegenüber allein auf die Beeinflussung der Farbführung an der Druckmaschine ab. Dies hat gegenüber dem erfindungsgemässen Verfahren einen entscheidenden Nachteil, der hier noch etwas ausgeleuchtet werden soll:
  • Auf praxisüblichen mehrfarbigen Druckerzeugnissen gibt es in derselben Farbzone immer mehrere sich durch die nominellen Flächendeckungsgrade der Grundfarben unterscheidende Mischfarbtöne zu drucken. Diese Situation ist gleichwertig damit, dass das Druckerzeugnis 30 in derselben Farbzone mehrere Messfelder mit unterschiedlichem Bildaufbau hat.
  • Für alle diese Messfelder wird nun gefordert, dass die Farbortsvariationen durch Verstellen der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine ausgeregelt werden. Im Normalfall wird jedes Messfeld eine andere Farbortsvariation aufweisen und deshalb eine andere Korrektur der Maschineneinstellung verlangen. Diese Bedingung kann nie erfüllt werden, so dass schlussendlich ein Kompromiss gefunden werden muss, durch den zwar die Farbortsvariationen in allen Kombinationsmessfeldern etwas reduziert aber niemals gleichzeitig zum verschwinden gebracht werden.
  • In dieser Beziehung weist nun das erfindungsgemässe Verfahren einen bedeutenden Vorteil auf, indem es über die Veränderung der nominellen Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauzszüge individuelle Korrekturen für jedes Messefeld oder jede Bildstelle entsprechend dem Bildaufbau erlaubt. Auf diese Weise können die systematischen Anteile der Farbortsvariation vollständig kompensiert werden.
Die Kompensation der systematischen Farbortsvariationen durch Änderungen der nominellen Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge in der Druckvorstufe ist besonders interessant im Zusammenhang mit neueren farbzonelosen Druckmaschinenkonzepten. Diese Druckmaschinen verhalten sich in Bezug auf die Konstanz der Farbführung über mehrere Auflagen stabil, sind aber durch das Verstellen von Farbführungsstellgliedern kaum zu steuern. Hier ist die Korrektur von Farbortsabweichungen durch die Beeinflussung der nominellen Flächendeckungsgrade in der Druckvorstufe die Methode der Wahl.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, anstelle des Kombinationsmessfeldes 1 auf dem Druckerzeugnis 30 eine Bildstelle mit geeignetern Bildaufbau zu benutzen. Dadurch kann der durch das Kombinationsmessfeld 1 beanspruchte Raum auf dem Druckerzeugnis eingespart werden.
Eine weitere sinnvolle Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in dem Druckerzeugnis 30 der komplette Messfeldblock der Eichdrucke 20 bis 23 mitgedruckt wird, so dass auf die eigentlichen Eichdrucke verzichtet werden kann.
  • Es ist problemlos möglich, zur Bestimmung der Transformationsfunktion B beispielsweise das erste gute Exemplar der Auflage anstelle des Eichdrucks 20 zu verwenden.
  • Die Transformationsfunktion A lässt sich dann ebenfalls aufgrund von weiteren drei Exemplaren, die der Auflage entnommen werden, ermitteln, sofern über die Auflage genügend grosse Schwankungen der Volltondichte der Grundfarben vorkommen. Die Auswertung erfolgt durch eine Verallgemeinerung des oben angegebenen Rechenschemas, welche darin besteht, dass die Matrix ΔDv keine Diagonalmatrix ist, sondern in allen Spalten je eine Variation der Volltondichten von Cyan, Magenta und Gelb enthält:
    Figure 00100001
Eine Verbesserung der Schätzgenauigkeit der Transformationsfunktion A ist dadurch zu erreichen, dass eine grössere Anzahl von Stichproben aus der Auflage ausgewertet wird. Die Spaltenzahl der Matrizen ΔRDv und ΔDv vergrössert sich dann entsprechend der Anzahl der zusätzlich ausgewerteteten Stichproben. Die dadurch entstehende Matrixgleichung ist dann allerdings überbestimmt und muss mithilfe der Methoden der Ausgeleichsrechnung nach A aufgelöst werden.
Für das erfindungsgemässe Verfahren spielt es keine Rolle, mit welcher Art von Messgeräten die Messdaten erhoben werden. Beispielsweise ist es prinzipiell offen, ob densitometrische Werte mithilfe eines Densitometers, eines Spektralphotometers, einer Videokamera oder irgend einer anderen dazu geeigneten Vorrichtung bestimmt werden. Analog sind farbmetrische Messungen mit Spektralphotometern, Dreibereichsfarbmessgeräten, Videokameras oder andern passenden Geräten möglich, ohne der Erfindung Abbruch zu tun. Ferner ist es nicht von Belang, mit welchen Hilfsmitteln die Weiterverarbeitung der Messdaten besorgt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auch in Richtung auf den vierfarbigen Übereinanderdruck erweitern, indem in den Kombinationsmessfeldern auf den Eichdrucken 20 bis 23 und dem Druckerzeugnis 30 auch ein Anteil der Druckfarbe Schwarz zugelassen ist. Einzige Bedingung ist die, dass der nominelle Flächendeckungsgrad von Schwarz auf allen vier Kombinationsmessfeldern derselbe ist.

Claims (17)

  1. Messfeldgruppe zur Erfassung von Farbdaten eines Druckerzeugnisses, mit mehreren Messfeldern, die optisch abtastbar auf einem zu kontrollierenden Auflage exemplar einer im Rollenoffset-Auflagendruck gedruckten Zeitung aufgedruckt sind,
    wobei die Messfeldgruppe umfasst :
    a) ein erstes Kombinationsmessfeld (1), in welchem die Grundfarben mit ihren nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt sind,
    b) zusätzliche Kombinationsmessfelder (2, 3, 4), in denen die Grundfarben mit variierten nominellen Flächendeckungsgraden {(Fc2 = Fc1+ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3 = Fm1+ ΔFm3, Fg1),
    (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1+ ΔFg4)} übereinandergedruckt sind, wobei jede Grundfarbe zumindest einmal und in jedem zusätzlichen Kombinationsmessfeld (2, 3, 4) zumindest eine andere Grundfarbe variiert ist,
    c) zusätzlich mindestens ein Einzelfarbenvolltonfeld (5, 6, 7) für jede Grundfarbe und
    d) zusätzlich mindestens ein Einzelfarbenrasterfeld (8,11; 9,12; 10,13) für jede Grundfarbe, wobei erste Einzelrasterfarbenfelder (8, 9, 10) in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad (Fc1, Fm1, Fg1) besitzen, der dem der gleichen Farbe im ersten Kombinationsmessfeld (1) entspricht und/oder zweite Einzelrasterfarbenfelder (11, 12, 13) in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad (Fc2, Fm3, Fg4,) besitzen, der dem variierten Flächendeckungsgrad der gleichen Farbe in den zusätzlichen Kombinationsmessfeldern (2, 3, 4) entspricht.
  2. Verfahren zum Color-Management im Zeitungsrollenoffset-Auflagendruck, bei dem
    a) Messfelder und/oder als Messfelder dienende Bildstellen mitgedruckt und
    b) nach dem Druckvorgang optisch abgetastet werden und
    c) das remittierte Licht ausgewertet wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    d) eine Messfeldgruppe nach Anspruch 1 verwendet wird.
  3. Verfahren zum Color-Management im Rollenoffset-Auflagendruck, bei dem
    a) Messfelder und/oder als Messfelder dienende Bildstellen mitgedruckt und
    b) nach dem Druckvorgang optisch abgetastet werden und
    c) das remittierte Licht ausgewertet wird,
       dadurch gekennzeichnet, daß
    d) das zu kontrollierende Druckerzeugnis (30) und mehrere mit gezielt unterschiedlichen Farbschichtdicken hergestellte Eichdrucke (20, 21, 22, 23) je ein erstes Kombinationsmessfeld (1) enthalten, in welchem die Grundfarben, insbesondere die drei Farben Cyan, Magenta und Gelb, mit ihren nominellen Flächendeckungsgraden Fc1, Fm1, Fg1 übereinandergedruckt sind,
    e) die Eichdrucke (20, 21, 22, 23) zusätzlich Kombinationsmessfelder (2, 3, 4) aufweisen, in welchen die Grundfarben mit nominellen Flächendeckungsgraden (Fc2 = Fc1+ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3 = Fm1+ΔFm3, Fg1), (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1+ΔFg4) übereinandergedruckt sind, wobei jede Grundfarbe zumindest einmal und in jedem zusätzlichen Kombinationsmessfeld (2, 3, 4) zumindest eine andere Grundfarbe variiert ist,
    f) die Eichdrucke (20, 21, 22, 23) zusätzlich pro Grundfarbe mindestens ein Einzelfarbenvolltonfeld (5, 6, 7) aufweisen und
    g) die Eichdrucke (20, 21, 22, 23) zusätzlich pro Grundfarbe mindestens ein Einzelfarbenrasterfeld (8,11; 9,12; 10,13) aufweisen, wobei erste Einzelrasterfarbenfelder in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad (Fc1, Fm1, Fg1) besitzen, der dem der gleichen Farbe im ersten Kombinationsmessfeld (1) entspricht und/oder zweite Einzelrasterfarbenfelder (11, 12, 13) in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad (Fc2, Fm3, Fg4) besitzen, der dem variierten Flächendeckungsgrad der gleichen Farbe in den zusätzlichen Kombinationsmessfeldern (2, 3, 4) entspricht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eichdrucken (20, 21, 22, 23)
    a) durch Messung mit einem Farbmeßgerät auf den Kombinationsmeßfeldern (1, 2, 3, 4) je die Farbortsvektoren R 1, R 2, R 3 und R 4 in einem gewählten farbmetrischen Koordinatensystem bestimmt werden,
    b) in den Einzelfarbenvolltonfeldern durch densitometrische Messung mit einer dem einzelnen Feld entsprechenden Filtercharakteristik die Volltondichtewerte DVc1, DVm1, DVg1 bestimmt werden und
    c) in den Einzelfarbenrasterfeldern (8,11; 9,12; 10,13) durch densitometrische oder andere Messungen die effektiven Flächendeckungsgrade im Druck Fec1, Fec2, Fem1, Fem3, Feg1, Feg4 bestimmt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet; daß die Farbortsvektoren (R 1, R 2, R 3 und R 4), die Volltondichten (DVc1, DVm1, DVg1) und die effektiven Flächendeckungsgrade (Fec1, Fec2, Fem1, Fem3, Feg1, Feg4) der Eichdrucke (20, 21, 22, 23) zur Bestimmung zweier Transformationsfuntionen A und B verwendet werden, die eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte
    Figure 00140001
    der Volltondichte in den Einzelfarbenvolltonfeldern bzw. eine davon unabhängige
    Figure 00140002
    der effektiven Flächendeckungsgrade in den Einzelfarbenrasterfeldern mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1, Fm1 und Fg1 in Variationen des Farbortsvektors ΔR des ersten Kombinationsmessfeldes (1) mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) umrechnen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
    a) an dem zu kontrollierenden Druckerzeugnis (30) durch Messung mit einem Farbmessgerät auf dem ersten Kombinationsmessfeld (1) wiederholt der Farbortsvektor R 11 in dem gewählten Koordinatensystem bestimmt und
    b) für die auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor R 0 bezogene Abweichung des am Druckerzeugnis (30) ermittelten Farbortsvektors ΔR 11 = R 11- R 0 eine Kombination einer durch Änderung der Farbschichtdicken bedingten
    Figure 00150001
    der Volltondichte in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenvolltonfeldern und einer davon unabhängigen
    Figure 00150002
    der effektivenen Flächendeckungsgrade in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenrasterfeldern mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1, Fm1, Fg1 berechnet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation ΔR 11 genau der kombinierten Wirkung der Variationen ΔD V11 und ΔF e11 über die Transformationsfunktionen A und B entspricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abweichung des Farbortsvektors ΔR11 am Druckerzeugnis in dem Sinne korrigiert wird, dass einerseits die berechnete Variation ΔDV11 der Volltondichten durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine und andererseits die berechnete Variation ΔFe11 der effektiven Flächendeckungsgrade durch eine Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge zum Verschwinden gebracht werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformationsfunktionen A und B linear, d.h. durch zwei 3x3-Matrizen A und B gekennzeichnet sind und dass die Beziehung ΔR1 = A ΔDV1 +B ΔFe 1 bzw. ΔR11 =A ΔDV11 +B ΔFe11 gilt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Abweichung ΔR11 des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors eine Kombination einer durch Änderung der Farbschichtdicken bedingten Variation ΔDV11 der Volltondichten und einer davon unabhängigen Variation ΔFe11 der Flächendeckungsgrade derart berechnet wird, dass gleichzeitig ΔR11 =AΔDV11+BΔFe11 gilt wobei A ΔDV11 dem zufälligen Anteil von ΔR11 entspricht und B ΔFe11 den systematischen, d.h. über mehrere aufeinanderfolgende Druckaufträge konstanten, Anteil von ΔR11 repräsentiert.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Abweichung ΔR11 des am Druckerzeugnis ermitteln Farbortsvektors eine durch Änderung der Farbschichtdicken bedingte Variation ΔDV11 der Volltondichten berechnet wird, wobei die Variation ΔR11 genau der Wirkung der Variation ΔDV11 über die Transformationsfunktion A entspricht und dass die Abweichung des Farbortsvektors ΔR11 am Druckerzeugnis in dem Sinne korrigiert wird, dass die berechnete Variation ΔDV11 der Volltondichten durch Verstellung der Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine zum Verschwinden gebracht wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Abweichung ΔR11 des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors eine von Änderungen der Farbschichtdicken unabhängige Variation ΔFe11 der effektiven Flächendeckungsgrade in vorhandenen oder gedachten Einzelfarbenrasterfeldem mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1, Fm1, und Fg1 berechnet wird, wobei die Variation ΔR11 genau der Wirkung der Variation ΔFe11 über die Transformationsfunktion B allein entspricht und dass die Abweichung des Farbortsvektors ΔR11 am Druckerzeugnis in dem Sinne korrigiert wird, dass die berechnete Variation ΔFe11 der effektiven Flächendeckungsgrade infolge einer von Variationen der Farbschichtdicke unabhängigen Veränderung der Flächendeckungsgrade beim Herstellen der Farbauszüge kompensiert wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombinationsmessfeld auf dem Druckerzeugnis eine Bildstelle ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinationsmessfelder auf den Eichdrucken und dem Druckerzeugnis zusätzlich zu Cyan, Magenta und Gelb auch mit einem Rasterton in Schwarz bedruckt werden, wobei der nominelle Flächendeckungsgrad von Schwarz in allen Kombinationsmessfeldern derselbe ist.
  15. Verfahren nach einem der Anprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die farbmetrischen und/oder densitometrischen Messungen mit einem Spektralphotometer vorgenommen werden.
  16. Verfahren nach einem der Anprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die densitometrischen Messungen mit einem Densitometer vorgenommen werden.
  17. Verfahren nach einem der Anprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die farbmetrischen Messungen mit einem Dreibereichsfarbmessgerät vorgenommen werden.
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