FR2784052A1 - Commande couleur sans marques dans une presse d'imprimerie - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à l'impression couleur.Ce procédé pour commander les clés d'encre sur une presse consiste à : mesurer des valeurs de couleur pour des pixels d'une image imprimée donnée pour produire un groupement d'image acquis, aligner ce groupement avec un groupement d'image cible composé de valeurs de couleur cibles pour les pixels et comparer ces groupements pixel par pixel, déterminer une équation matricielle qui lie les réglages des clés d'encre aux variations des couleurs de l'image imprimée en faisant intervenir des facteurs de sensibilité pour chacun des pixels, résoudre l'équation matricielle par les moindres carrés pour déterminer les réglages pour chaque zone de clé d'encre, et communiquer ces réglages aux clés d'encre.Principale application : Presses à bobine.

Description

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DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention se rapporte de façon générale à un système et à un procédé pour commander l'alimentation en encre dans une presse d'imprimerie offset à bande (à bobine) afin d'obtenir et de maintenir une qualité de couleur désirée d'une image imprimée sur une bande.
L'invention concerne plus particulièrement un système sans marques pour commander l'alimentation en encre qui utilise un dispositif d'imagerie tel qu'une caméra vidéo pour obtenir des valeurs de couleur pour une pluralité de zones de l'image imprimée sur la bande.

ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION
Une presse d'imprimerie offset à bande comprend un ensemble d'encrage pour chaque couleur d'encre utilisée dans le processus d'impression. Chaque ensemble d'encrage comprend un réservoir d'encre ainsi qu'une lame segmentée disposée le long de la surface extérieure d'un rouleau d'encrier. On ajuste la quantité d'encre fournie au train de rouleaux de la presse et, finalement, à un substrat tel que du papier, en faisant varier l'espacement entre le bord des segments de la lame et la surface extérieure du rouleau d'encrier. La position de chaque segment de la lame par rapport au rouleau d'encrier peut être réglée indépendamment par un mouvement d'un dispositif de commande de l'encre tel qu'une vis de réglage ou clé d'encre, pour régler par ce moyen la quantité d'encre fournie à une bande longitudinale ou zone de clé d'encre (ou bande d'impression) correspondante du substrat. On doit entendre par l'expression "dispositif de commande de l'encre" tout dispositif qui règle la quantité d'encre fournie à une bande ou zone longitudinale correspondante du substrat.

En outre, typiquement, l'encre s'étale latéralement d'une zone longitudinale aux zones adjacentes sous l'effet du mouvement des rouleaux baladeurs, qui oscillent dans une direction latérale relativement au substrat. La quantité d'encre présente sur le rouleau d'encrier lui-même peut aussi être réglée en modifiant l'angle dont le rouleau d'encrier tourne à chaque course. Typiquement, ceci s'effectue en réglant un ensemble à cliquet, ainsi que ceci est connu dans la technique.

Pendant que la presse est en marche, il est habituel pour le conducteur de la presse de surveiller continuellement la sortie imprimée et d'exécuter des réglages appropriés des clés d'encre pour assurer une commande appropriée de la qualité de la couleur de l'image imprimée. Par

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exemple, si la couleur est trop faible dans une zone, le conducteur règle la clé d'encre correspondante pour laisser plus d'encre s'écouler sur cette zone ; si la couleur est trop forte, on règle la clé d'encre correspondante pour réduire le flux d'encre. Pendant le fonctionnement de la presse d'imprimerie, d'autres réglages des couleurs peuvent être nécessaires pour compenser les variations des conditions de la presse, ou pour prendre en compte les préférences personnelles du client.

Les techniques d'inspection visuelle décrites ci-dessus, utilisées pour le préréglage des clés d'encre et pour la commande de la couleur sont imprécises, coûteuses et longues. En outre, étant donné que les couleurs d'image à obtenir sont fréquemment des demi-teintes d'encre combinées avec d'autres couleurs d'encres, ces techniques exigent aussi un haut niveau d'habileté de la part du conducteur.

On connaît aussi des procédés autres que l'inspection visuelle de l'image imprimée pour surveiller la qualité de la couleur lorsque la presse est en marche. La commande de la qualité des processus d'impression couleur peut se faire en mesurant la densité optique d'une image cible test.

La densité optique de différents points de l'image cible test peut être mesurée en utilisant un densitomètre ou un densitomètre scanneur, soit hors ligne, soit en ligne, du processus d'impression sur bande. Typiquement, les mesures de la densité optique s'effectuent en illuminant l'image cible test avec une source lumineuse et en mesurant l'intensité de la lumière réfléchie par l'image. La densité optique (D) est définie par :
D = -logio(R) (El) où :
R est la réflectance, définie par le rapport entre l'intensité de la lumière réfléchie et l'intensité de la lumière incidente.

L'image cible test qui est mesurée est fréquemment présentée sous la forme d'une barre de couleurs composée de taches colorées individuelles. La barre de couleurs s'étend typiquement sur toute la largeur de la bande. Typiquement, les taches comprennent des taches en aplat et des taches en demi-teinte pour chacune des couleurs d'encre primaires, ainsi qu'un petit nombre de superpositions d'aplats. La barre de couleurs est fréquemment imprimée dans la zone de marge de la bande et elle peut être utilisée pour le repérage aussi bien que pour la surveillance de

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la couleur. Chaque tache en aplat à une densité cible que le système de commande de la couleur cherche à maintenir. Pour atteindre cette densité cible, on augmente ou diminue le niveau d'encrage. Les taches en demiteinte sont aussi surveillées (calcul de l'engraissement du point) pour vérifier si l'équilibre de l'eau est correct.

Les nouvelles presses à coupe courte exigent que les marques soient d'environ 1,5 mm ou moins. Une bordure d'environ 0,2 mm est nécessaire pour mesurer avec précision une tache de couleur, ce qui ne laisse qu'une largeur de 1,1 mm ou moins à utiliser pour calculer la réflectance ou la valeur de densité. Les barres de couleurs plus petites sont plus sujettes à subir une variation inhérente au processus d'impression, et la validité d'une lecture de réflectance ou de densité sur une barre de couleurs étroite est donc douteuse.

Toutefois, un élément plus important est le fait que les barres de couleurs n'indiquent pas toujours la couleur de l'ouvrage (l'image désirée à imprimer). Par exemple, un problème pratique commun qui se pose lorsqu'on imprime en couleur sur une presse est connu sous la désignation "problème en ligne". Ce problème se pose lorsque les besoins d'encrage de deux portions d'image en ligne (c'est-à-dire deux portions d'image situées dans la même zone clé d'encre) sont en conflit. Par exemple, une portion d'image peut être constituée par une voiture rouge, et l'autre peut être constituée par un visage caucasien. Pour obtenir le "rouge cerise" que la voiture exige, on met l'encre magenta à un niveau élevé. Malheureusement, ceci fera paraître le visage trop rouge. Lorsqu'un conducteur de presse se trouve face à une situation telle que celle-ci, il essaie de trouver un niveau de magenta qui équilibre les tons du visage par rapport au rouge de la voiture.

On a développé de nombreux systèmes pour la commande de la couleur sur une presse d'imprimerie qui n'exigent pas l'utilisation de cibles tests spéciales. Par exemple, des systèmes sans marques sont décrits dans les brevets US n 4 649 502,4 660 159,5 182 721,5 224 421,5 357 448 et 5 460 090.

Sur les presses d'imprimerie, on observe une grande possibilité de variation du gain du système d'un tirage au suivant. Le gain du système signifie le degré de changement d'une couleur qui résulte d'une petite variation de la quantité d'alimentation en encre. Les systèmes de

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commande qui peuvent prédire avec précision le gain du système et qui prennent en compte la variabilité du gain du système convergent plus vite que les systèmes qui ont des estimations moins précises du gain.

On a déjà décrit des systèmes de commande de couleur sans marques qui décrivent des moyens empiriques pour déterminer le gain du système ; par exemple, de tels systèmes sont décrits dans les brevets US n 4 660 159 et 5 182 721. Étant donné que le taux de couverture d'une encre d'impression dans une bande longitudinale a un grand effet sur le gain du système pour cette encre, ceci doit être répété pour chaque nouveau tirage.

Ceci est une opération qui prend du temps et qui produit une quantité additionnelle de déchets.

En variante, d'autres systèmes décrivent l'utilisation d'un modèle mathématique pour évaluer le gain du système. Par exemple, les brevets US n 4 649 502 et 5 357 448 décrivent l'utilisation des équations de Neugebauer, qui lient la surface des points et les réflectances des primaires à la réflectance d'une surface en demi-teinte. Les brevets US n 4 649 502 et 4 660 159 utilisent le taux de couverture d'encre pour déterminer le gain du système. Le brevet US n 5 224 421 prend pour hypothèse que les densités optiques des encres sont additives.

Plusieurs des aspects de la presse d'imprimerie ont été omis dans les modèles décrits dans ces brevets. Aucun des modèles ne prend en compte la variation de rendement de l'encrage sous l'aspect du taux de couverture qui est due au reflux de l'encre, à l'étalement latéral de l'encre qui est dû aux rouleaux baladeurs oscillants dans la presse, et à la relation entre l'épaisseur du film d'encre et la réflectance. L'exclusion de ces facteurs du modèle a un effet défavorable sur la précision de la détermination du gain du système et elle dégrade donc la performance du système.

Les systèmes sans marques sont en outre limités en ce sens qu'ils ne comportent pas de moyens pour l'alignement précis de la surface de la matière imprimée qui devra être échantillonnée. Ceci est très préoccupant si des mesures doivent être faites sur un substrat en mouvement, cas dans lequel le minutage et l'alignement du mécanisme d'échantillonnage sont difficiles. Pour cette raison, les points d'échantillonnage utilisés par les systèmes existants sont agrandis au-delà

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de la dimension optimale, et ils sont de préférence pris dans une zone de l'ouvrage où la couleur est constante dans l'espace.

Un autre aspect qui n'est pris en considération dans aucun des systèmes de commande de la couleur sans marques décrits dans ces brevets consiste dans l'effet visuel que les zones adjacentes à la zone d'échantillonnage ont sur l'aspect d'une couleur dans une image.

Les systèmes décrits dans les brevets US n 5 182 721,5 224 421, et 5 357 448 nécessitent de collecter des données spectrales sur une pluralité de points d'échantillonnage dans la matière imprimée. L'utilisation de données spectrales représente une dépense additionnelle et limite le nombre pratique de points d'échantillonnage dont on peut disposer. Le brevet US n 4 649 502 comporte de même la dépense additionnelle d'exiger un canal infrarouge.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Un but de la présente invention consiste à créer un système et un procédé pour la commande de la couleur sans marques, c'est-à-dire un système et un procédé pour la commande précise et efficace des dispositifs de commande de l'encre sur une presse offset à bobine qui n'exigent pas d'impression des marques ou taches de contrôle spéciales. Un autre but de l'invention consiste à fournir un modèle de système d'encrage plus précis qui prend en compte différents facteurs tels que les effets du train de rouleaux, le gain global, et la relation entre la densité optique et l'épaisseur du film d'encre disposé sur le papier. D'autres facteurs qui peuvent être inclus dans le modèle de système d'encrage sont le reflux de l'encre du rouleau d'encrier au réservoir d'encre et le déplacement latéral de l'encre vers des zones de clés d'encre adjacentes.

Un autre but de l'invention consiste à établir une comparaison entre de très petites surfaces acquises sur l'ouvrage imprimé et des surfaces correspondantes contenues dans l'image cible, à l'aide de techniques qui assurent un alignement précis de l'image acquise et de l'image cible. Encore un autre but de l'invention consiste à prendre en compte l'effet visuel que les surfaces adjacentes à la surface d'échantillonnage ont sur l'aspect d'une couleur dans une image. Encore un autre but de l'invention consiste à réaliser la commande de la couleur sans marques d'une pluralité d'encres (qui peut excéder le nombre de trois)

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avec, potentiellement, pas plus de trois canaux spectraux par surface spatiale d'échantillonnage.

La récente technologie ordinateur-plaque a permis de transférer directement la représentation numérique d'une image à une plaque d'impression par l'intermédiaire de données numériques pré-presses.

L'utilisation de ces données numériques pré-presses permettra aussi d'obtenir plus facilement et plus précisément le taux de couverture de la plaque. Le taux de couverture de la plaque est le rapport de la surface encrée sur la plaque d'impression à la surface totale de la plaque, et il donne une mesure de la quantité d'encre nécessaire pour imprimer l'image désirée.

L'invention se rapporte à un système sans marques pour commander l'alimentation en encre qui utilise une caméra vidéo pour obtenir des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels de l'image formée sur la bande. Les valeurs de couleur acquises sont alignées avec des valeurs de couleur cibles et comparées à ces dernières. Une équation matricielle lie les réglages des clés d'encre aux variations des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels. Un modèle de presse donne les facteurs de sensibilité qui lient les réglages des clés aux modifications des valeurs de couleur pour chaque pixel. On obtient une solution de l'équation matricielle par les moindres carrés pour fournir les réglages des clés d'encre pour chaque zone de clé d'encre. De cette façon, il est possible d'obtenir la fidélité de couleur pour la totalité de l'image, et non pas seulement pour quelques points tests sélectionnés.

L'invention se rapporte également à un procédé pour commander une pluralité de dispositifs de commande de l'encre sur une presse d'imprimerie, la presse ayant pour fonction d'imprimer répétitivement une image sur un substrat, chacun des dispositifs de commande de l'encre commandant la quantité d'encre fournie à une zone de clé d'encre respective sur le substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à : mesurer des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels d'une image sélectionnée imprimée sur le substrat pour produire un groupement d'image acquis,

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aligner le groupement d'image acquis avec un groupement d'image cible composé de valeurs de couleur cibles pour la pluralité de pixels, comparer le groupement d'image acquis au groupement d'image cible pixel par pixel, déterminer une équation matricielle qui lie les réglages du dispositif de commande de l'encre aux variations des valeurs de couleur de l'image imprimée sur le substrat en faisant intervenir des facteurs de sensibilité pour chacun de la pluralité de pixels, obtenir une solution par les moindres carrés à l'équation matricielle pour déterminer les réglages de l'encre pour chaque zone de clé d'encre, et communiquer les réglages de l'encre aux dispositifs de commande de l'encre.

Des aspects préférés mais non limitatifs du procédé selon l'invention sont les suivants : l'étape de mesure des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels d'une image sélectionnée imprimée sur le substrat comprend l'étape consistant à utiliser une caméra vidéo couleur pour acquérir les valeurs de couleur, la caméra vidéo couleur possède des canaux de couleur rouge, vert et bleu. la caméra vidéo couleur possède un champ de vision de plus de 25 cm par 25 cm, l'étape de mesure des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels d'une image sélectionnée imprimée sur le substrat comprend l'étape consistant à utiliser un groupement CCD linéaire présentant une pluralité de filtres colorés, les valeurs de couleur font partie du groupe comprenant la réflectance, la densité optique, les valeurs CIELUV et CIELAB. l'étape d'alignement du groupement d'image acquis avec un groupement d'image cible comprend l'étape consistant à mettre en corrélation transversale le groupement d'image acquis avec le groupement d'image cible, l'étape d'alignement du groupement d'image acquis avec un groupement d'image cible comprend l'étape consistant à diviser le

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groupement d'image acquis et le groupement d'image cible en portions de sous-images, et à mettre en corrélation transversale les portions de sous- images du groupement d'image acquis respectif avec des portions de sous- images du groupement d'image cible correspondant, l'étape de détermination d'une équation matricielle liant les réglages du dispositif de commande de l'encre à des variations des valeurs de couleur comprend l'étape consistant à déterminer une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie et à déterminer les facteurs de sensibilité pour chacun de la pluralité de pixels en différenciant l'équation basée sur modèle, les dispositifs de commande de l'encre commandent la quantité d'encre fournie à des zones respectives d'un premier rouleau, l'encre est transférée du premier rouleau à un train de rouleaux, puis au substrat, pour imprimer une image, le train de rouleaux comprend un cylindre porte-plaque et un rouleau baladeur qui va et vient dans une direction latérale par rapport à la direction longitudinale du mouvement du substrat, et dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une fonction de distribution de dé d'encre qui lie la quantité d'encre fournie par un seul dispositif de commande de l'encre à la distribution de l'encre sur le substrat dans une pluralité de zones de clés d'encre affectées pour le mouvement latéral du rouleau baladeur, l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une relation non proportionnelle du taux de couverture de la plaque qui lie une valeur du taux de couverture de la plaque à l'épaisseur correspondante du film d'encre sur le cylindre porte-plaque qui est nécessaire pour obtenir une épaisseur prédéterminée de film d'encre sur le substrat, l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une fonction de densité de saturation de l'encre qui lie la densité optique de l'encre présente sur le substrat à l'épaisseur du film d'encre présent sur le substrat, les dispositifs de commande de l'encre commandent la quantité d'encre fournie à des zones respectives d'un premier rouleau, l'encre est transférée du premier rouleau à un train de rouleaux, puis au

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substrat pour imprimer une image, et le train de rouleaux comprend un cylindre porte-plaque, et dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une relation non proportionnelle du taux de couverture de la plaque qui lie une valeur de taux de couverture de la plaque à l'épaisseur correspondante du film d'encre sur le cylindre porte- plaque qui est nécessaire pour obtenir une épaisseur de film d'encre prédéterminée sur le substrat, les dispositifs de commande de l'encre commandent la quantité d'encre fournie à des zones respectives d'un premier rouleau, l'encre est transférée du premier rouleau à un train de rouleaux, puis au substrat pour imprimer une image, le train de rouleaux comprend un cylindre porte-plaque, et dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une fonction de densité de saturation de l'encre qui lie la densité optique de l'encre présente sur le substrat à l'épaisseur de film d'encre présent sur le substrat.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un schéma bloc d'un système d'impression offset à bobine selon la présente invention ; la figure 2 est une illustration d'un ensemble d'encrage comprenant un rouleau d'encrier, un réservoir d'encre et des clés d'encre ; la figure 3 est une représentation schématique de l'algorithme de commande des dés d'encre selon la présente invention ; la figure 4 est un schéma bloc du système de commande des couleurs selon la présente invention ; la figure 5 montre les décalages d'une image tournée autour du centre d'une autre ; la figure 6 montre les décalages qui se produisent dans le cas où une image devrait subir une modification d'agrandissement par rapport à une autre ; la figure 7 montre un schéma du modèle du système d'encrage ; la figure 8 est une représentation schématique de l'écoulement de l'encre allant de l'ensemble d'encrage à la bande ;

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la figure 9 est un graphique qui compare la surface apparente des points à la surface des points mesurée sur le cylindre porte-plaque.

DESCRIPTION DE LA FORME PRÉFÉRÉE DE RÉALISATION
Sur la figure 1, on a représenté un système d'impression offset à bobine 10 destiné à imprimer une image polychrome sur une bande
12. Dans la forme préférée de réalisation, quatre unités imprimantes 14,16,
18 et 20 impriment chacune une couleur de l'image sur la bande 12.

Chaque unité imprimante 14,16, 18,20 comprend un cylindre porteblanchet supérieur 22, un cylindre porte-plaque d'impression supérieur 24, un cylindre porte-blanchet inférieur 26 et un cylindre porte-plaque d'impression inférieur 28 pour permettre d'imprimer sur les deux faces de la bande 12. Dans le système d'impression 10, les couleurs 31,32, 33 et 34 utilisées sur les unités 14,16, 18 et 20 respectivement sont typiquement le noir (K), le cyan (C), le magenta (M) et le jaune (Y). La disposition des unités imprimantes 14,16, 18 et 20 les unes par rapport aux autres est déterminée par l'imprimeur et peut varier.

Chaque unité imprimante 14,16, 18 et 20 comprend un ensemble d'encrage 36 respectif qui est représenté sur les figures 2 et 8.

L'ensemble d'encrage 36 a pour fonction d'apporter l'encre à la bande 12 pour imprimer des images et comprend un réservoir d'encre 38 disposé adjacent à un rouleau d'encrier 40 (appelé également balle d'encre), qui s'étend latéralement en travers de la bande. Une lame 42 s'étend le long du rouleau d'encrier 40 et est segmentée de manière que l'espacement de chaque segment par rapport au rouleau d'encrier 40 puisse être réglé indépendamment. Comme ceci est représenté le mieux sur la figure 8, chaque segment 44 de la lame présente un bord 46 qui peut être rapproché et éloigné de la surface extérieure 48 du rouleau d'encrier 40 par le réglage d'un dispositif de commande de l'encre, ou clé d'encre, 50 respectif.

Comme représenté sur la figure 2, une pluralité de clés d'encre 50 sont disposées dans des positions latérales uniformément espacées le long de l'ensemble d'encrage 36 pour exercer une pression contre les segments 44 de la lame dans ces positions pour établir et ajuster la dimension de l'espace entre le rouleau 40 et le segment de lame 44 afin de régler l'épaisseur du film d'encre transmis à la surface extérieure 48 du rouleau d'encrier 40. Le nombre des clés d'encre variera avec les différents types de presses d'imprimerie. Un nombre habituel de clés d'encre est de 24

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pour une bande de 914,40 mm (36 pouces) de largeur, de sorte que chaque clé d'encre commande l'encre sur une zone de clé d'encre sur la bande qui est d'environ 38,10 mm (1,5 pouce) de largeur.

Comme représenté sur la figure 8, la clé d'encre 50 est attaquée par un moteur actionneur bidirectionnel 58 qui a pour action de rapprocher et d'éloigner la clé d'encre 50 du rouleau d'encrier 40 pour positionner le segment de lame correspondant de la façon désirée. Une unité 52 de commande de la rotation opère par l'intermédiaire d'un ensemble à cliquet (non représenté) pour commander l'amplitude de rotation du rouleau d'encrier 40 au cours de chaque course, ainsi que ceci est connu dans la technique. L'amplitude de la rotation (l'angle de rotation), avec les positions des segments de lame, déterminent la quantité d'encre transférée au rouleau preneur 54. Le rouleau preneur 54 va et vient continuellement, pour passer du contact avec le rouleau d'encrier 40 au contact avec un rouleau 56 du train de rouleaux 57. L'épaisseur du film d'encre délivré au rouleau preneur 54 qui fait partie du train de rouleaux est proportionnelle au produit de l'ouverture de la clé d'encre par le réglage du cliquet.

L'encre est transmise de l'ensemble d'encrage 36, par l'intermédiaire du rouleau d'encrier 40, au rouleau preneur 54 et au rouleau 56 du train de rouleaux 57. L'encre est ensuite transmise du rouleau 56 aux divers autres rouleaux 60,62 du train de rouleaux 57. Le train de rouleaux 57 comprend aussi plusieurs rouleaux baladeurs 62. Les rouleaux baladeurs 62 oscillent dans une direction latérale par rapport à la bande (la direction du mouvement de la bande étant prise comme direction longitudinale), pour finalement étaler l'encre d'une zone de clé d'encre à une autre. L'encre est ensuite délivrée au cylindre porte-plaque d'impression 24, au cylindre porteblanchet 22 et, ensuite, à la bande. La figure 8 montre seulement le cylindre porte-plaque d'impression inférieur 24 et le cylindre porte-blanchet inférieur 22. On comprendra que, typiquement, l'impression se produit sur les deux faces de la bande 12, et qu'à chaque face, sont associés un ensemble d'encrage 36 ainsi qu'un train de rouleaux 57 pour chacune des couleurs d'encre.

Le fonctionnement général d'un algorithme de commande pour un système de commande de couleur sans marques peut être décrit en regard des figures 3 et 4. Le système de commande de la couleur 64 a

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pour action de déterminer les positions de réglage des clés d'encre de manière à commander la quantité d'encre fournie aux unités imprimantes
14, 16, 18, 20 et aux zones de clé d'encre correspondantes sur la bande 12.

Le système de commande de la couleur 64 comprend un système 66 de surveillance de la couleur comprenant un contrôleur 70 et un dispositif d'imagerie tel qu'une caméra vidéo 68. En fonctionnement, dans l'étape 72, la caméra vidéo 68 acquiert une image de l'image imprimée sur la bande sur des zones de clés d'encre multiples. Le contrôleur 70 calcule des valeurs d'image indicatives de la couleur telles que la réflectance, des valeurs de densité optique, les valeurs CIELUV et CIELAB pour chaque pixel d'image situé dans le champ de vision de la caméra. On produit ainsi un groupement d'image acquis. Un groupement comprenant des valeurs cibles de couleur de l'image est obtenu par l'un des procédés décrits plus bas et est stocké dans le contrôleur 70. Dans l'étape 74, le groupement de couleur d'image acquis est tout d'abord aligné avec le groupement de couleur d'image cible.

Les valeurs de couleur d'image acquises sont ensuite comparées aux valeurs de couleur d'image cibles, de préférence pixel par pixel, pour déterminer les modifications de valeurs de couleur à exécuter. On développe une équation matricielle couvrant chacun des pixels de la pluralité de pixels, qui établit la relation qui lie les réglages des clés d'encre aux modifications mesurées des valeurs de couleur. Dans l'étape 76, un modèle de système d'encrage fournit les facteurs de sensibilité qui lient les réglages des clés d'encre aux modifications des valeurs de couleur. Dans l'étape 78, on obtient une solution de l'équation matricielle par les moindres carrés, pour produire un jeu calculé de réglages des clés d'encre. Les réglages des clés d'encre sont communiqués à l'ensemble d'encrage et les clés d'encre sont ensuite positionnées sur la base des réglages calculés des clés d'encre.

En particulier, dans la forme préférée de réalisation, le système 66 de surveillance de la couleur comprend une caméra vidéo couleur 68 possédant des canaux de couleur rouge (R) vert (V) et bleu (B).

La caméra vidéo 68 est utilisée pour acquérir des images séquentielles de l'image imprimée sur la bande. Le système 66 de surveillance de la couleur qui comprend une telle caméra vidéo et qui mesure avec précision la réflectance et la densité optique d'une pluralité de taches de couleur imprimées pendant que la presse est en marche, est décrit dans le brevet

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US n 5 724 259 , délivré le 3 mars 1998. Ce brevet est cité dans le présent mémoire par référence. En variante, le système peut utiliser un dispositif de balayage équivalent pour mesurer la réflectance du substrat imprimé.

Une différence entre la forme préférée de réalisation de l'invention et le système décrit dans le brevet référencé ci-dessus est la taille des pixels de la caméra. En impression offset, la plupart des images sont imprimées avec de très petits points de demi-teinte de différentes tailles plutôt que par des surfaces de couleur en aplat. Les points sont suffisamment rapprochés pour que, dans les conditions normales de la vision, les points ne soient pas visibles et l'illusion de la couleur est donnée par la fusion des différentes tailles de points. La dimension des pixels pour la présente invention doit être suffisamment grande pour que les pixels individuels fondent les points en demi-teinte. Dans la forme préférée de réalisation, la caméra vidéo 68 produit une image qui possède 640 par 480 pixels. Avec ce nombre de pixels, les figures de moirage sont largement éliminées avec un champ de vision d'environ 25 cm par 25 cm. Une dimension raisonnable pour le champ de vision est une pleine page, qui exige un ensemble caméra relativement grand. Pour obtenir des images non déformées d'une pleine page sur une caméra vidéo standard, il faut que la distance de travail soit d'au moins 30 cm, bien que des préoccupations de goniophotométrie suggèrent une distance de travail beaucoup plus grande.

En variante, l'image équivalente peut être collectée au moyen d'un groupement CCD linéaire avec des filtres rouge, vert et bleu. Le balayage s'effectue pendant que la bande passe au droit du groupement CCD linéaire.

Une différence additionnelle entre la forme préférée de réalisation de la présente invention et le système décrit dans le brevet référencé plus haut est celle de Tespace couleur. Dans le brevet référencé plus haut, l'espace couleur de sortie préféré est la densité optique d'état T, tandis que, dans la présente invention, l'espace couleur préféré est l'espace couleur qui est visuellement uniforme. Des exemples d'espaces couleur approximativement uniformes sont CIELAB et CIELUV. Divers moyens pour convertir les réflectances RVB en un espace couleur XYZ et, de ce fait, en CIELAB et CIELUV sont traités dans Seymour, J., Why do color transforms work?, Proceedings of the SPIE, vol. 3018, pages 156-164,1997.

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Pour chaque pixel, le système 66 de surveillance de la couleur produit un jeu de valeurs RVB, c'est-à-dire un jeu de trois nombres, dont chacun est compris entre 0 et 255 et représente la lumière réfléchie dans le canal rouge, vert ou bleu. Une information de position x et de position y est aussi associée à chaque pixel. Le système de surveillance 66 exécute sur le jeu acquis de valeurs RVB un certain nombre de corrections qui peuvent comprendre des corrections pour le vignettage, l'éclairage irrégulier, la lumière diffusée, la non-linéarité et les caractéristiques spectrales, comme décrit dans le brevet référencé ci-dessus. Au contraire, le système 66 de surveillance de la couleur de la présente invention n'effectue pas le calcul de la moyenne du positionnement des barres de couleurs ni des pixels. Dans la forme préférée de réalisation, les valeurs de couleur obtenues sont celles de la réflectance, de la densité optique, ou de CIELAB.

On obtient les valeurs de couleur acquises pour chaque pixel et on produit un groupement d'image acquis.

Les valeurs cibles des couleurs d'image peuvent être obtenues par différentes voies. Une voie exige l'utilisation d'une version prépresse de l'image qu'il s'agit d'imprimer sur la bande. Par exemple, les plaques d'impression sont scannées, de préférence avant d'être montées sur la presse. Le scannage des plaques donne une information du niveau d'encrage pour chaque pixel de l'image et pour chaque couleur d'encre. En variante, on peut utiliser des données pré-presses numériques pour obtenir une information du niveau d'encrage nécessaire pour chaque pixel. Des données pré-presses numériques peuvent être fournies par un système numérique ordinateur-plaque CREO sous la forme classique du TaggedImage-File-Format (TIFF) qui représente la plaque dans un format de 133 points par centimètre (300 points par pouce). En calculant l'engraissement du point (ou gain) et en appliquant des approximations à la combinaison des encres en appliquant les équations de Neugebauer, comme ceci est décrit plus complètement ci-après, on obtient une approximation pour les valeurs de couleur cibles R, V et B pour chaque pixel.

Une autre voie pour obtenir les valeurs de couleur d'image cibles consiste à scanner une épreuve couleur. On dispose presque toujours d'une épreuve couleur de l'image désirée à imprimer et cette image est avantageuse parce que l'épreuve est probablement plus proche de l'image que le client veut obtenir et éventuellement même plus proche que celle

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que la presse est capable de fournir. Malheureusement, il est fréquent que l'épreuve ne contienne qu'une information de ton continu et qu'elle ne contienne pas d'images au trait ni de texte.

Il est aussi possible d'obtenir des valeurs de couleur d'image cibles en utilisant directement la caméra vidéo pour obtenir des données issues directement de l'image sur presse une fois que le bon-à-tirer couleur a été délivré. Un bon-à-tirer couleur indique que l'image imprimée sur la bande a été estimée acceptable. L'utilisation de l'image sur presse pour obtenir les données d'image cibles est plus facile que l'utilisation de la donnée pré-presse parce que l'image sur presse donne directement les valeurs de réflectance et qu'elle n'exige pas les calculs additionnels qui font intervenir l'engraissement du point et les équations de Neugebauer. En outre, il n'est pas nécessaire de faire des corrections pour l'agrandissement et les rotations-translations (décrites plus bas) puisque les données d'image cibles sont données par la caméra vidéo dans des conditions analogues à celles dans lesquelles les données d'image acquises sont obtenues.

Pour exécuter une comparaison entre les valeurs de couleur d'image acquises et les valeurs de couleur d'image cibles stockées, il faut que l'image acquise soit correctement alignée avec l'image cible. Par exemple, pour une image donnée, il faut que la couleur du coin inférieur gauche du pare-chocs de la voiture soit comparée avec la couleur du coin inférieur gauche du pare-chocs de la voiture et non pas avec la couleur d'une autre partie de l'image telle qu'un nez sur une figure.

Il y a plusieurs types de désalignement d'une image par rapport à une autre qui doivent faire l'objet de corrections : rotation, agrandissement et translation. Naturellement, on doit exécuter des étapes mécaniques pour faire en sorte que les images pré-presses et les images acquises coïncident d'aussi près que possible. Toutefois, la coïncidence ne sera probablement pas suffisamment exacte pour que les pixels correspondants soient alignés. Par exemple, une différence d'agrandissement, même de seulement 0,2 %, ou une rotation de seulement 0,1 degré sont assez fortes pour provoquer un désalignement égal à un pixel complet.

Une correction pour la rotation de l'image acquise par rapport à l'image cible compense le fait que la caméra n'est pas montée parfaitement perpendiculaire à l'image imprimée sur la bande. Une

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correction pour les différences d'agrandissement entre les deux images compense l'allongement ou la compression de l'image dans la direction X et/ou Y. Une correction pour le désalignement en translation compense le fait que la position latérale ou longitudinale de la caméra est déplacée par rapport à l'image imprimée ou compense un défaut de synchronisation du signal de collecte de l'image.

Dans la forme préférée de réalisation, l'image cible et l'image acquise sont divisées en plusieurs images plus petites, par exemple en 9 ou
16 sous-images. On calcule une corrélation transversale entre les sousimages correspondantes pour déterminer la translation optimale qui convient pour aligner les deux sous-images. Le processus de corrélation transversale est décrit de façon plus détaillée dans le brevet US n 5 412 277. On remarquera qu'ici la corrélation transversale ne demande pas à comporter une aussi grande somme de calculs qu'une corrélation transversale exécutée pour le repérage. La corrélation transversale n'a à être exécutée que dans un unique canal, si l'on suppose que les canaux R, V et B de la caméra vidéo sont en alignement. En outre, le nombre des images soumises à la corrélation transversale peut être réduit par un facteur de l'ordre de deux ou quatre dans chaque direction.

Le résultat de chaque corrélation transversale pour chaque paire de sous-images est constituée par deux paires de coordonnées : (x,, y,), qui se trouve au centre d'une sous-image i de l'image cible, et (x',, y',), qui est le point correspondant de l'image acquise.

La figure 5 illustre schématiquement les schémas des décalages X et Y calculés d'une image qui a subi une rotation autour du centre par rapport à l'autre. La sous-image la plus centrée exigerait très peu de décalage X et Y pour faire en sorte que les sous-images respectives concordent. La direction du décalage nécessaire pour faire coïncider deux sous-images dépend de la direction dans laquelle la paire de sous-images est décalée à partir du centre de rotation. Les directions des décalages sont toujours perpendiculaires à une ligne tracée vers le centre de rotation.

La figure 6 illustre les schémas de décalage si une image doit être modifiée en agrandissement par rapport à l'autre, avec le centre d'agrandissement situé au coin inférieur droit. Les directions des décalages partent toujours directement du centre d'agrandissement, et la grandeur des décalages est proportionnelle à la distance au centre d'agrandissement.

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Le résultat est qu'il y a deux jeux d'équations qui sont utilisés pour trouver les constantes de la transformation géométrique. Un jeu d'équations pour x est le suivant x1' = (mxcos8) xi + (mysin#)y1 + xs x2' = (mxcos#) X2 + (mysin#)y2 + xs Xn' = (mycose) Xn + (mysIn#)yn + xs (E2) De même, un jeu d'équations pour y est comme suit : y1' = (-mxsin#) xi + (mycos#)y1 + ys Y2' = (-mxsin8) X2 + (mycos#)y2 + Ys yn' = (-mxsin8) Xn + (mycos#)yn + ys (E3) où : mx est la grandeur dans la direction x, my est la grandeur dans la direction y, # est l'angle de rotation, xs est le décalage x, et ys est le décalage y.

Ceci peut être écrit sous forme matricielle : (E4)

x; Xl yt 1 mxcos8 xt 2 = X2 Y2 m,.sin8 1 xn Yn XI et :

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(E5)

Yi XI Y, 1 -mx51n8 Y2' ~ x2 Y 1 myCOSe Y. Xn Yn Ys
Ces équations ont une solution par les moindres carrés comme suit : (E6)

m,,ccse Xi Yi 1 ? xi x. 1 ~ x Y 1 x mYs i n9 = xz Y2 X2 Y2 X2 Y2 X2 XI x, Yn i x n Yn 1 xn yn 1 xr (E7) -ms in9 x W 7 xi Yi il) XI Y, 1 Yi m y case 2 YZ X2 Y2 x2 Y2 X2 ncoso = . y, X- y! 1 x, yn 1 xn Y, l 5,

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Ces équations donnent des valeurs pour mxcos#, mysin#, xs et ys. On remarquera qu'il n'est pas nécessaire que mx, my et # soient déterminés individuellement.

L'information de position pour chaque pixel subit une correction pour compenser les effets de l'agrandissement, de la translation et de la rotation qui sont dus à la position et aux effets de la caméra, à la position de l'image sur la bande et à la synchronisation de l'éclairage éclair.

Par exemple, si une valeur de couleur d'image acquise est associée à un point de l'image imprimée possédant les coordonnées (x, y), la valeur de couleur sera déplacée pour être associée aux nouvelles coordonnées (mxx, myy) pour effectuer une correction du désalignement résultant de l'agrandissement. De même, si une valeur de couleur est associée à un point de l'image possédant les coordonnées (x, y), les nouvelles coordonnées de ce point seront données par (xcos8+ ysin8, -xsin# + ycos6), pour effectuer une correction du désalignement à une rotation, où 0 est la valeur de la rotation. Finalement, si une valeur de couleur est associée à un point de l'image possédant les coordonnées (x, y), les nouvelles coordonnées de ce point sont données par ( x + xs, y + ys) pour effectuer une correction du désalignement en translation. En combinant les corrections ci-dessus, on obtient les équations suivantes et ces équations sont utilisées pour déterminer les nouvelles coordonnées (x', y') qui devront être associées à chaque valeur de couleur d'image acquise : x' = (mxcose) x + (mysin#)y + xs y' = (-mxsin#) x + (mycos#)y + ys (E8)
Les pixels qui ne sont pas à recouvrement entre les deux images sont rejetés et les valeurs de couleur sont interpolées si nécessaire, de sorte qu'il est possible de comparer les valeurs pixel par pixel.

Il est vraisemblable que les paramètres de rotation et d'agrandissement ne changent pas fréquemment. Il peut donc être possible d'étalonner mx, my et 6 par le procédé mentionné ci-dessus seulement lorsque cela est nécessaire.

Si l'imagerie est exécutée sur une presse en mouvement, il est vraisemblable que les paramètres de décalage xs et ys demanderont à être mis à jour pour chaque image acquise. Les techniques pour l'exécution de cette action sont bien connues dans la technique, comme la corrélation

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transversale (voir par exemple brevet US n 5 412 577) et la corrélation de phase (voir par exemple brevet US n 5 689 425).

Ensuite, les valeurs de couleur d'image acquises et les valeurs de couleur d'image cibles enregistrées sont comparées pixel par pixel. Les résultats de la comparaison pixel par pixel donnent les modifications désirées des valeurs de couleurs pour tous les pixels restants.

Ceci s'effectue pour chacun des trois canaux de couleur.

La section suivante développe des équations qui lient les modifications désirées des valeurs de couleur (de préférence les valeurs CIELAB) pour un canal couleur particulier de la caméra vidéo, aux modifications des réglages des clés d'encre. De cette façon, on peut déterminer une matrice de sensibilité.

L'équation suivante lie la modification souhaitée de la valeur de couleur dans la valeur CIELAB L* aux modifications des réglages des clés d'encre pour un pixel donné : Sa* C# + SmL* MA + SyL* Y# + SkL# K# = L*# (E9) où : L*# est la modification mesurée des valeurs CIELAB L*, C#, M#, Y#, K# sont respectivement les modifications des niveaux d'encre cyan, magenta, jaune et noir, et Sa*, SmL*, SyL*, SkL* sont les facteurs de sensibilité du système, y compris le gain de la presse, le taux de couverture, les caractéristiques des encres, etc. ) ou en d'autres termes, la sensibilité de la valeur L* aux variations des niveaux d'encre respectifs C, M, Y et K.

Le facteur de sensibilité Sxy est l'amplitude de la modification de la valeur CIELAB "Y" pour une variation d'une unité du niveau d'encre "x". Les facteurs de sensibilité ne sont pas des constantes fixes mais sont des constantes qui dépendent des conditions de la presse.

Par exemple, les facteurs de sensibilité varient avec l'épaisseur du film d'encre. Lorsque la couche d'encre est mince, la variation des valeurs L* par unité de variation de l'épaisseur de l'encre est plus grande que lorsque la couche d'encre est épaisse.

Les facteurs de sensibilité dépendent aussi de la surface des points sur la plaque pour une combinaison particulière donnée de pixel et d'encre. Par exemple, si la plaque ne demande pas d'encre magenta à

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l'emplacement correspondant au pixel particulier, tous les facteurs de sensibilité pour magenta seront nuls. La valeur des facteurs de sensibilité croîtra lorsque la surface des points sur la plaque croît.

Des formules analogues peuvent être dérivées pour la variation des valeurs a* et b* pour un pixel donné :
Sca* C# + Sma* M# + Sya*Y# + Ska* K# = a*# Scb* C# + Smb* M# + Syb* Y# + Skb* K# = b*A (E10)
Ces trois équations, pour L*#, a*# et b*#, peuvent être combinées en une unique équation matricielle sous-déterminée comme suit (EU)

S,L. ' Il 4 SkL - Cà t'ae S:L. SIIL8 SYL. su.] t4.à S.:a - Ssa 0 sydj Ska I, 4 a , l S:C8 S1/b8 SYC S* -b. x be (Ell)
Cette équation matricielle ne peut pas être résolue directement pour le vecteur de modification de la clé d'encre, parce qu'il y a une combinaison infinie de vecteurs de modifications de clés d'encre qui résoudront l'équation.

En ajoutant des données issues d'un autre pixel dans le système d'équations, on obtient six équations et quatre inconnues comme suit : (E12)

'S.-L1. SitL 1 - S3LI 5,tL: # \L1*à 5:.zo saal - svale 5lcaI' CA al*à Scdl 5mbl' 0 sybl. 5JcbI' H, = bi *& ScL2- SIL2- SYL2. SkL3. Yà L2fa S;*2- SàW2- SV2' 51c.' K. a2*à S,:b2. Smt2' 5Yb2' 51cb2' b2' a
Les numéros contenus dans les indices se rapportent au numéro du pixel où la donnée est obtenue.

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L'extension à un nombre arbitraire, n, de pixels donne une équation linéaire de 3n équations et 4 inconnues comme suit :

SCLI SaL1 SYLI SkLI L'1 s cale SAWIO SY.10 Ska1 <3-*A S<:b10 a Sabl Stbl. S1&1. bl*A scu. SIL2- Sylv S1cUo C, L2 (E13) Sc*2- Sm 2* Sy 2* Sk*2- Mà ~ a2a S:b40 58b2o SYb40 Skt2- Yà b2 .... Ka 5:l.nO S8LnO SrLn Slcl.no Liz #- /:# SNno Syuz. Skan an-, $-bl S8brI. Sren, Skbrr bzz
Les pixels issus d'une caméra sont généralement disposés dans une grille bidimensionnelle, de sorte que la numérotation des pixels est arbitraire : elle peut être soit dans l'ordre principal des colonnes, soit dans l'ordre principal des rangées. Il y a trois équations pour chacun des n pixels contenus dans l'image. La valeur de n est d'environ 1/4 de million pour une image d'une taille de 640 x 480 pixels. Étant donné qu'il y a trois mesures de couleur pour chaque pixel, l'équation (E13) est un système de 3/4 de million d'équations et 4 inconnues.

Pour simplifier, supposons que S est la matrice 3n par 4 de facteurs de sensibilité, N# est le vecteur à 4 points des modifications des clés d'encre et Z est le vecteur à 3n points des modifications désirées de valeurs de couleur. Ceci donne l'équation linéaire suivante : S N# = Z (E14)
L'équation ci-dessus est surdéterminée parce qu'il y a plus de contraintes que de variables et qu'il n'y a pas assez de "degrés de liberté" pour qu'on puisse espérer résoudre exactement toutes les équations. La solution par les moindres carrés de l'équation ci-dessus, un résultat standard donné par l'algèbre linéaire est : N# = (ST S)-1 ST Z (E15) où :

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ST est la transposition de S.

Les éléments de N# constituent le jeu calculé des réglages des clés d'encre. Les clés d'encre sont réglées proportionnellement sur la base des réglages de clés d'encre calculés dans chaque zone de clé d'encre.

En prenant en compte l'effet de presque chaque pixel couleur individuel de l'image plutôt qu'en prenant en compte simplement vingt ou moins de vingt points de test, ce procédé tient particulièrement compte de la façon dont la couleur d'un pixel est affectée par la couleur de tous les pixels adjacents. Ceci est appelé l'effet de contraste simultané ou d'accord de l'aspect des couleurs.

Pour calculer les facteurs de sensibilité dans l'équation cidessus, on a développé une équation basée sur un modèle qui donne une approximation d'une caractéristique de couleur (telle que L*, a*, b*) en un point sur la bande, pour diverses conditions de presse données, y compris les positions de réglage des clés d'encre. L'équation basée sur modèle est ensuite différenciée par rapport aux positions de réglage des clés d'encre pour obtenir les facteurs de sensibilité.

L'équation basée sur modèle complète est obtenue en combinant ensemble plusieurs équations qui comprennent des portions d'un modèle de système d'encrage. Un modèle de système d'encrage est décrit dans la demande de brevet US série n 08/997 228, déposée le 23 décembre 1997 et intitulée "INK KEY CONTROL IN A PRINTING PRESS INCLUDING LATERAL INK SPREAD, INK SATURATION, AND BACK-FLOW COMPENSATION". Cette demande de brevet est citée dans le présent mémoire par référence. Un schéma du modèle de système d'encrage est représenté sur la figure 7. Dans le diagramme, les variables associées aux flèches horizontales indiquent des variables qui varient avec les différents tirages à exécuter. Les variables associés à des flèches pointant vers le haut indiquent des paramètres qui sont supposés constants pendant tout un tirage et même éventuellement d'un tirage à un autre. Les équations pertinentes sont répétées plus bas.

Un aspect du système de commande de la couleur qui est inclus dans le modèle est la relation entre l'ouverture réelle de la clé d'encre et la valeur affichée de la clé d'encre. Comme décrit plus haut, des signaux issus du contrôleur sont envoyés à des moteurs correspondants qui entraînent les clés d'encre correspondantes. La relation entre les ouvertures

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réelles des clés d'encre, par exemple mesurées au moyen d'une jauge, et les valeurs affichées des clés d'encre, peut être modélisée avec un gain linéaire et un décalage d'étalonnage. La relation entre les ouvertures des clés d'encre et les valeurs affichées des clés d'encre est la suivante :
P = a (N - b) (E16) où :
P est l'ouverture des clés d'encre en millièmes de pouce
N est la position de réglage affichée des clés d'encre en %, a est une constante mesurable, et b est la valeur affichée lorsque l'ouverture de la clé d'encre est juste fermée.

Un autre aspect indus dans le système d'encrage est la relation entre l'épaisseur du film d'encre dans le rouleau d'encrier et l'ouverture de la clé d'encre. La relation entre l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau d'encrier et l'ouverture de la clé d'encre est la suivante :
Tb = z P (E17) où :
Tb est l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau d'encrier, z est une constante qui dépend de l'encre, et
P est l'ouverture de la clé d'encre telle qu'elle est définie immédiatement ci-dessus.

On prend pour hypothèse que la relation entre l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau d'encrier et l'épaisseur du film d'encre sur le rouleau preneur est aussi linéaire. L'unité de commande de rotation fixe la position de réglage du cliquet pour commander linéairement l'angle dont le rouleau d'encrier tourne à chaque course. L'angle de rotation, avec les positions des segments de la lame, déterminent la quantité d'encre qui est transférée au rouleau preneur. La relation entre l'angle de rotation et la quantité d'encre transférée au rouleau preneur est aussi supposée être linéaire. L'épaisseur du film d'encre fourni au rouleau preneur du train de rouleaux est donc proportionnelle au produit de l'ouverture de la clé d'encre par la position de réglage du cliquet. Cette relation peut être représentée par :
T = g Tb R (E18)

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où
T est l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau preneur, g est une constante liée au rendement du transfert d'encre,
Tb est l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau d'encrier,
R est la position de réglage du cliquet (en quantité relative, de 0 à 1).

L'effet du mouvement latéral des rouleaux baladeurs sur l'écoulement de l'encre peut aussi être pris en compte. L'effet des rouleaux baladeurs sur l'écoulement de l'encre est modélisé à l'aide d'une fonction de distribution des clés d'encre qui est composée avec les ouvertures des clés d'encre. Un modèle de composition est celui dans lequel on suppose que l'ouverture d'une clé d'encre donnée se traduira par le transfert d'un pourcentage fixe d'encre à certaines des zones de clés d'encre voisines. Le modèle de composition suppose en outre que le pourcentage d'encre déposé sur une zone particulière est indépendant du degré d'ouverture de la clé d'encre, ainsi qu'indépendant du taux de couverture de la plaque et aussi indépendant de l'ouverture des clés d'encre voisines.

Une forme de la fonction de distribution des clés d'encre est un vecteur V. Les éléments du vecteur V peuvent être interprétés comme la fraction de l'encre qui est distribuée à une zone de clé d'encre voisine particulière. Chaque clé d'encre donne sa propre distribution d'encre, qui est proportionnelle à l'ouverture de la clé d'encre. Pour une presse Harris M1000B, par exemple, 46 % de l'encre débitée par une clé d'encre donnée vont directement à sa zone de clé d'encre respective, 20 % vont aux zones immédiatement adjacentes, et 4 % vont au jeu suivant de zones voisines, et ainsi de suite. Pour la presse Harris M1000B, ce vecteur V peut donc être représenté par la formule suivante :
V = [ 0,007,0,009, 0,016,0,043, 0,196,0,460, 0,196,0,043, 0,016,0,009, 0,007]
Naturellement, les valeurs exactes pour une presse donnée dépendent de la course latérale des rouleaux baladeurs et de la disposition du train d'encrage.

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Une équation vectorielle qui lie l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau preneur à l'épaisseur du film d'encre présenté au cylindre porte-plaque est la suivante : L. = V . TD (E19) où
L, est l'épaisseur de film d'encre sur une surface impressionnée de la plaque d'impression portée par le cylindre porte-plaque dans la i-ième zone de clé d'encre,
V est le vecteur représentant la fonction de distribution des clés d'encre, et
TD est le vecteur suivant : Ti-5 Ti-4 Ti-3 Ti-2 Ti-1 Ti Ti+1 Ti+2 Ti+3 Ti+4 Ti+5] T où :
T, est l'épaisseur du film d'encre présent sur le rouleau preneur dans la i-ième zone de clé d'encre.

L'équation ci-dessus peut être réécrite sous la forme d'une multiplication de matrices :
L = VM T (E20) où :
L est une matrice de 24 par 1 éléments dans laquelle les éléments sont des valeurs représentatives de l'épaisseur du film d'encre présenté à la plaque d'impression dans chacune des zones de clés d'encre, et
T est une matrice de 24 par 1 éléments contenant des valeurs représentatives de l'épaisseur du film d'encre sur le rouleau preneur. (La taille est déterminée par le fait qu'il y a 24 clés d'encre sur la presse Harris M1000B).

On forme une matrice de 24 par 24 éléments, VM, pour la matrice de baladeur, où VM,j représente la portion d'encre issue de la clé d'encre j qui atteint la plaque dans la zone de clé d'encre i. Si l'étalement de l'encre est invariant sur la largeur des clés d'encre, la matrice VM est une matrice de Toeplitz, c'est-à-dire une matrice dans laquelle chaque rangée est une version décalée de la rangée d'au-dessus. Chaque rangée contient les éléments du vecteur V.

En variante, la matrice peut ne pas être du type Toeplitz. Un modèle plus précis de la presse prendrait en compte le fait que, dans les

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zones de clés d'encre ayant un plus faible taux de couverture, l'encre passera plus de temps dans le train d'encrage et s'étalera donc davantage.

Les rangées de la matrice VM varieront en fonction de ce phénomène. En supplément, il se produit un effet analogue sur les bords de la bande, de sorte que l'étalement est plus fort aux bords.

Un autre aspect du modèle est la relation entre l'encre qui devra être présente sur le rouleau preneur au taux de couverture de la plaque (sans prendre en considération l'effet des rouleaux baladeurs). Une équation basée sur modèle du taux de couverture de la plaque est la suivante :
E = 0,54 Q + 0,46 (E21) où :
E est le facteur d'utilisation relative de l'encre, et
C, est le taux de couverture de la plaque pour la i-ième zone de clé d'encre (un nombre décimal de 0 à 1).

Les valeurs précises des constantes contenues dans l'équation (E21) dépendent de l'organisation du train d'encrage.

Cette équation indique qu'une alimentation en encre de 46 % de celle nécessaire pour un taux de couverture plein est nécessaire, même pour le taux de couverture minimal de la plaque. Ceci est le degré d'influence représenté sur la figure 7. Ceci contredit le paradigme classique selon lequel on n'a pas besoin d'encre dans le cas d'un taux de couverture minimal. Selon le paradigme classique, on ne devrait pas ouvrir la clé d'encre si le taux de couverture de la plaque est très proche de zéro.

Toutefois, le paradigme classique n'est pas précis parce qu'il ne tient pas compte du fait que l'encre n'est pas seulement transférée directement à la bande mais qu'une partie de l'encre est aussi renvoyée au réservoir d'encre.

La relation entre l'épaisseur du film d'encre présent sur le cylindre porte-plaque et l'épaisseur du film d'encre déposé sur la bande peut être représentée par l'équation vectorielle suivante : (E22)
Li
Fi =
0,54C, + 0,46 où :

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F, est l'épaisseur du film d'encre présent sur la bande dans la i-ième zone de clé d'encre,
L, est l'épaisseur du film d'encre sur une surface imprimante de la plaque d'impression montée sur le cylindre porte- plaque 122 dans la i-ième zone de clé d'encre, et
C, est le taux de couverture pour la i-ième zone de clé d'encre.

L'épaisseur du film d'encre présent sur la bande dans la iième zone de clé d'encre peut être réécrite sous la forme de l'équation suivante : (E23)
GRV (Ki-bi)
Fi = (0,54C + 0,46) où :
F, est l'épaisseur du film d'encre présent sur la bande à la iième zone de clé d'encre, (i est l'index de zone, de 1 à 24),
G est le gain global du système qui prend en compte les constantes a, z et g,
R est la position de réglage du cliquet,
C, est le taux de couverture dans la i-ième zone de clé d'encre,
V est le vecteur représentant la fonction de distribution des clés d'encre, et (K,-b,) est un vecteur représentant l'ouverture des clés de zones moins son décalage d'étalonnage, dans les zones de clé d'encre centrées sur la i-ième zone de clé d'encre.

Pour la presse Harris M1000B, on obtient l'équation suivante :

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Ki -s -bi -5 .00' K1 1-4 -bi-4 .009 KI .016 K,-2-bi-2 .043 196 Ki -1 -b;-'.

G . '-460 K -b: (E24) FI Z .54C: .46) . 196 Kt.l-6 .043 xl,z-bl.

.016 KI.3 -bi -3 .009 xt.4-* ..

-007 r h
Heureusement, G peut facilement être obtenu par des mesures empiriques. Pour obtenir G, on prend des mesures d'images présentes sur la bande à un vecteur particulier de positions de réglage connues K des clés d'encre. On prend des mesures de densités de l'image et le vecteur, T, des épaisseurs du film d'encre présent sur le rouleau preneur est calculé par les moyens décrits plus bas.

Une équation qui lie l'épaisseur du film d'encre à la densité d'encrage est connue sous le nom d'équation Tollenaar-Emst : D = Dt (1 - e-mF) (E25) où :
D est la densité de l'encre dans un aplat,
Dt est la densité de saturation, c'est-à-dire la densité d'un film d'encre d'épaisseur infinie, m est une constante, et
F est l'épaisseur du film d'encre sur la bande.

La densité de saturation Dt, dépend extrêmement fortement du lissé du substrat. Une encre sur du papier non couché aura une densité de saturation beaucoup plus faible qu'une encre déposée sur un papier couché. Un autre facteur qui affecte la densité de saturation est l'encre particulière utilisée. Par exemple, l'encre jaune a une plus faible densité de saturation que l'encre noire. La constante m est le paramètre d'intensité de l'encre, qui dépend largement de la force tinctoriale de l'encre, c'est-à-dire

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de la quantité de pigment. Pour déterminer les constantes m et Dt, on peut faire une expérience dans laquelle on règle l'ensemble de cliquet sur différents pourcentages, par exemple 10 %, 20 %, 30 %, ... 90 %, on imprime une image en aplat et on mesure sa densité optique.

Une autre équation lie la densité d'encre en aplat, pour les encres individuelles, à la densité de la superposition de ces encres. La formule de prise apparente de Preucil suppose que la loi de Beer s'applique (c'est-à-dire que les densités des deux encres s'ajoutent), et que tout écart par rapport à ce résultat est uniquement dû à une deuxième couche d'encre plus mince. On prend pour hypothèse que l'encre n'adhère pas aussi bien à l'encre qu'au papier. Ceci s'appelle la prise physique ou apparente.

DOP - D1 (E26)
PRISEAPPARENTE = où :
Dop est la densité de la superposition,
D1 est la densité de la première encre imprimée, et
D2 est la densité de la deuxième encre imprimée.

Normalement, on utilise la prise apparente comme diagnostic pour la presse. On la mesure sur la presse pour aider à trouver l'endroit où un problème se pose. Par exemple, si la prise apparente est en dehors de l'intervalle normal, on peut supposer que le poisseux des encres n'est pas correct ou qu'il y a un problème d'équilibre encre-eau. Pour les besoins présents, l'équation sera utilisée dans le sens opposé. On supposera une valeur typique pour la prise apparente et on résoudra l'équation ci-dessus pour trouver la densité de la surimpression, puisque les densités des première et deuxième encres Imprimées sont connues.

Il y a deux autres importantes sources d'écarts par rapport à la loi de Beer que la formule de Preucil ne traite pas. La première est la réflexion de la surface. La réflexion de la surface imposera une limite supérieure aux densités, avec pour effet une saturation à des densités plus élevées. Ceci fera paraître les deux couches d'encre plus minces.

La deuxième source d'écart est la diffusion de la lumière dans la couche d'encre supérieure. Ceci accroît l'opacité de la couche supérieure, de sorte que la couche inférieure paraît plus mince.

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Un autre effet qui doit être pris en compte dans l'équation complète est l'inclusion de la surface des points.

Neugebauer a développé un jeu d'équations pour prédire la réflectance d'un imprimé en demi-teinte avec une diversité d'encres, sur la base du pourcentage de couverture de surface de chacune des encres. Le modèle est basé sur le concept des primaires de Neugebauer et sur la supposition d'un chevauchement aléatoire.

Les primaires de Neugebauer sont toutes les couleurs d'encres en aplat possibles. Par exemple, il y a huit primaires de
Neugebauer avec un procédé d'impression à trois encres CMY : blanc, cyan, magenta, jaune, bleu (cyan+magenta), vert (cyan+jaune), rouge (magenta+jaune), noir (cyan+magenta+jaune). Il y a seize primaires avec un procédé d'impression CMYK. La réflectance en demi-teinte dans une bande spectrale particulière, Rh, pour un procédé à trois encres peut s'écrire comme suit : (E27)
Rh = (1 - Ac) (1 - Am) (1 - Ay)Rw +
Ac(l - Am)(l - Ay)Rc + (1 - Ac)Am(l - Ay)Rm + (1 - Ac)(l - Am)AyRy + AcAm(l - Ay)Rb +
Ac(l - Am) AyRg + (1 - Ac)AmAyRr + AcAmAyRr où : Ac, Am et Ay sont les pourcentages fractionnaires des surfaces de points des encres cyan, magenta et jaune, respectivement, et
Rw, Rc, Rm, Ry, Rb, Rg, Rr et Rk sont les valeurs de réflectance des primaires de Neugebauer, blanc, cyan, magenta, jaune, bleu, vert, rouge et noir dans la bande spectrale de Rh.

L'extension à quatre ou plus de quatre encres est directe.

On remarquera que les équations de Neugebauer supposent que les réflectances des primaires sont connues et on suppose une épaisseur de film d'encre constante.

On peut apporter d'autres perfectionnements aux équations de Neugebauer en incorporant des corrections pour l'engraissement des points ou l'accroissement d'une valeur de ton. Si l'on comparait les points présents sur une plaque au points formés sur la bande imprimée, on verrait que les points imprimés sont plus grands. En principe, lorsque les points

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d'encre sont transférés de la plaque au blanchet et du blanchet au papier, les points s'empâtent. Un point empâté donne plus de couleur qu'un point non empâté. Cet empâtement des points est appelé l'engraissement physique des points.

Il y a un deuxième phénomène qui intervient dans l'engraissement des points et qu'on appelle l'engraissement optique des points. Ceci est un accroissement de la saturation de la couleur, qui est largement dû à la lumière diffusée dans le papier. En réalité, il serait plus exact d'appeler ce phénomène un accroissement de la valeur de ton parce que les points ne paraissent pas plus grands mais que le papier situé entre les points paraît plus coloré.

L'effet de l'engraissement des points est illustré sur la figure 9 qui compare la surface apparente des points à la surface des points sur la plaque. La ligne verticale représente une surface de point de 50% sur la plaque. En l'absence d'engraissement des points, la couverture d'encre sur le papier serait la même, et la surface apparente des points serait aussi de 50%. Dans ce cas, les équations de Neugebauer prédiraient la couleur avec précision. Au contraire, avec engraissement des points, la surface apparente des points pour cette même plaque peut être de 67 à 75%, comme ceci est représenté sur la courbe supérieure.

Yule et Nielsen ont été les premiers à s'occuper de ce problème. Ils y sont parvenus avec la solution empirique qui est appelée "le facteur n". La surface apparente des points, utilisée dans les équations de Neugebauer ci-dessus, est calculée par :
Aa = A1/n (E28) où :
Aa est la surface apparente du point,
A est la surface réelle du point sur la plaque et, n est une constante qui dépend de la linéature de trame et du papier, et elle est typiquement de 1,6 à 2,2.

Finalement, les réflectances pour le rouge, le vert et le bleu, calculées par les équations de Neugebauer, sont converties en valeurs XYZ en appliquant l'un des procédés décrits dans Seymour, J., Why do color transforms work?, Proceedings of the SPIE, vol. 3018, pages 156-164,

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1997. Dans la forme de réalisation préférée, on utilise une transformée de matrice de 9 x 3 : (E29)

R G B X .868 .046 .115 .042 .074 .084 -.136 .018 .037 R .425 .527 -.012 -.059 -.031 .031 .174 -.014 -.038 G2 Z -.017 .064 .976 .031 -.003 .000 -.039 -.054 .039 S2 RG RB GBJ
Les nombres précis utilisés dans la transformée sont donnés à titre d'exemple. Les nombres optimaux dépendent de la réponse spectrale de la caméra, de la source d'éclairage et du spectre des encres utilisées.

Pour l'homme de l'art, différentes dimensions de la matrice de transformée seront évidentes, ainsi que l'utilisation d'une interpolation en partant d'une table à consulter, de réseaux neuronaux, et de transformées basées sur modèle. De nombreuses références correspondant à ces variantes d'approches sont données dans l'article référencé ci-dessus.

Les équations ci-dessus donnent un modèle pour établir la relation entre les positions de réglage des clés d'encre et les densités mesurées de différents points d'une image sur presse. Comme on le décrit, l'équation basée sur modèle est différenciée par rapport au réglage des clés d'encre pour obtenir des facteurs de sensibilité.

On peut obtenir une forme de réalisation plus simple en ne considérant pas les effets de l'étalement de l'encre d'une zone de clé d'encre aux zones de clés d'encre adjacentes. Dans ce cas, chaque zone de clé d'encre est traitée comme son propre système.

Dans l'algorithme de commande, chaque zone de clé d'encre est traitée indépendamment. En d'autres termes, si le champ de vision de la caméra couvre de multiples zones de clés d'encre, les pixels pour chaque

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zone de clé d'encre respective sont répartis, et on exécute la comparaison entre les valeurs de réflectance acquise et cible pour des pixels contenus dans une seule zone de clé d'encre à la fois.

Dans une autre forme de réalisation de l'algorithme de commande, chaque clé d'encre serait considérée séparément, comme on vient de le décrire immédiatement ci-dessus, pour produire un vecteur de réglages des clés d'encre, N#. Pour la presse Harris M1000B, il y aurait 24 éléments dans ce vecteur. Avant que les mouvements des clés d'encre soient émis, le vecteur de réglages de clés d'encre N# est multiplié par l'inverse de la matrice d'étalement de l'encre VM. D'autres approches pour corriger l'étalement de l'encre sont décrites dans la demande de brevet US série n 08/997/228, déposée le 23 décembre 1997, qui est citée dans le présent mémoire par référence, Cette forme de réalisation a l'avantage d'une relative simplicité, tout en compensant encore l'étalement de l'encre en travers des zones de clé d'encre.

Une situation dans laquelle cette technique peut produire des résultats inférieurs à l'optimum est celle dans laquelle il n'est pas possible de réaliser une décomposition exacte. Dans ces cas, il n'est pas possible de régler les clés d'encre de telle manière que l'encre (après étalement) atteigne les niveaux désirés.

Par exemple, ceci se produira fréquemment près du bord existant entre une page à fort taux de couverture et une page à faible taux de couverture. Pour fournir suffisamment d'encre pour la page à fort taux de couverture, les clés d'encre correspondantes seront largement ouvertes.

L'encre "répandue" issue de ces clés peut déjà représenter une plus grande quantité d'encre que celle qui est nécessaire pour la page à faible taux de :ouverture, de sorte que la clé d'encre demanderait à être réglée sur un niveau négatif pour atteindre les niveaux d'encrage désirés. Ceci n'est pas possible, de sorte que la décomposition doit dans une certaine mesure écrêter les résultats. Le manque de résultats optimaux résulte du fait que la Façon dont l'écrêtage est exécuté peut ne pas donner la couleur optimale.

Il peut aussi se présenter le cas où l'étalement de l'encre Dour une presse donnée ne peut pas être décomposée exactement. Dans ce :as, la décomposition est une approximation. En principe, la décomposition Fournit un compromis, c'est-à-dire le degré le plus proche de celui où les clés d'encre peuvent parvenir à produire les niveaux d'encre à obtenir. Ici

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aussi, ceci peut ne pas être les positions de réglage de clés d'encre qui donnent la fidélité des couleurs la plus exacte.

Un troisième cas dans lequel un processus de décomposition donne un résultat inférieur à la couleur optimale, est celui dans lequel on effectue une décomposition approchée, probablement pour lisser l'opération. Le défaut de résultat optimal se produit par le fait que le système n'atteint pas exactement les épaisseurs de films d'encre qui étaient exigées.

Un autre cas général dans lequel la décomposition peut avoir un résultat inférieur à l'optimum est celui dans lequel on effectue de plus grands mouvements des clés d'encre, de sorte que la probabilité de linéarité est plus faible.

Dans la forme préférée de réalisation, l'étalement de l'encre sera inclus dans la matrice de sensibilité, de sorte que l'effet des clés d'encre adjacentes sera pris en compte lorsqu'on effectuera l'optimisation.

De cette façon, les compromis inhérents à la décomposition sont traités directement et sur les mêmes niveaux que d'autres compromis de couleur.

Pour obtenir ce résultat, l'équation aux moindres carrés N# = (StS)-1StZ (E15) doit être généralisée pour admettre les effets de l'une quelconque des clés sur l'une quelconque des lectures RVB. Par exemple, il peut y avoir 24 clés d'encre pour chacune des quatre couleurs d'encre. Ces 96 clés donnent 96 inconnues.

Chacune des 96 clés a une certaine contribution potentielle à chacune des trois composantes de couleur L*, a* et b* pour chaque pixel.

Ainsi que, pour un pixel donné, il y a trois équations à 96 inconnues.

Finalement, il y a (par exemple) 480 lignes d'information de caméra avec 640 pixels par ligne, ce qui donne 307200 pixels et 921 600 équations dans 96 inconnues. Les techniques décrites précédemment pourraient être utilisées dans ce cas. Le problème est essentiellement un exercice de comptabilité.

L'explication du système de commande tel que décrit jusqu'à présent s'applique aux figures 3 et 4 et, dans le langage des systèmes de commande, il constitue une boucle "P". La modification des positions de réglage des clés d'encre sera strictement proportionnelle au "signal d'erreur" calculé. Un tel schéma travaillera bien pourvu que trois conditions

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soient remplies : 1) le modèle est précis, 2) la constante de temps d'une variation d'encre est courte comparativement à la durée du cycle du dispositif de mesure/système de commande et 3) le modèle est suffisamment proche de la linéarité (sur la dimension des étapes de correction) pour que l'algorithme de commande n'engendre pas de divergences par surcorrection.

Dans le cas où une quelconque de ces conditions n'est pas remplie, on envisage qu'un autre système de commande comprenne une boucle PID, ou utilise une logique floue ou des réseaux neuronaux.

La description ci-dessus de l'algorithme de commande suppose que la comparaison entre les valeurs de réflectance d'image cibles et les valeurs de réflectance d'image acquises seront exécutées sur la base des valeurs CIELAB obtenues par la caméra, et que le procédé des moindres carrés sera exécuté dans cet espace. Il est possible d'apporter des améliorations au système en incorporant un certain traitement sur les données d'image. Par exemple, on peut obtenir une amélioration de la précision lorsque les images Issues de la caméra subissent des corrections pour les dégradations typiques des caméras vidéo, comme décrit dans le brevet US n) 5 724 259. On envisage par ailleurs que des comparaisons peuvent être exécutées dans l'espace RVB, dans l'espace XYZ, dans CIELUV, dans l'espace CMC ou dans n'importe quel autre espace couleur applicable.

Il y a un autre effet sur le système de la vision humaine qui peut être pris en compte par l'algorithme de commande. C'est l'effet que des couleurs adjacentes ont chacune sur l'aspect de l'autre.

Il a été suggéré antérieurement que la non-linéarité d'un modèle de système d'encrage peut entraîner une divergence dans le cas d'une boucle de commande "P". Ceci provient du fait que l'ensemble du système de commande est basé sur la linéarisation du modèle autour d'un état actuel du modèle. Cette linéarisation se reflète dans la matrice de sensibilité. Implicitement, on prend pour hypothèse qu'une unité donnée de variation d'une clé d'encre se traduit par une unité donnée de variation de la couleur (multiplié par l'entrée appropriée pour la matrice de sensibilité) et que dix unités de variation d'une clé d'encre donneront dix unités de variation de la couleur.

Le problème de base consiste en ce que la matrice de sensibilité, S, dépend de la position de réglage des clés d'encre, N. De ce

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fait, l'équation linéaire surdéterminée X qui était relativement simple à résoudre est rendue beaucoup plus difficile :
S(N) N# = Z (E30)
Bien que l'hypothèse selon laquelle les dérivées de la matrice de sensibilité sont raisonnablement constantes soit bien applicable pour les petites corrections, elle peut ne pas être valable pour les grandes corrections. Il peut se faire qu'en raison d'une variation de la valeur de la dérivée, le système de commande puisse pomper. Ceci peut conduire à un accroissement du temps de divergence ou à des oscillations.

Une solution au problème de la stabilité pendant les grandes corrections consiste à réduire le gain du système de commande. En d'autres termes, si les calculs suggèrent un accroissement d'une unité dans l'ouverture des clés d'encre, le système de commande peut, par prudence, exécuter une variation de seulement une demi-unité. Le système fera un autre petit déplacement à la passe suivante et ainsi de suite. La stabilité est obtenue au prix d'un temps de convergence plus lent.

En variante, on pourrait simuler le procédé consistant à faire de multiples petites étapes. Le modèle peut être utilisé pour estimer l'apparence qu'aurait l'image si on effectuait une variation d'un dixième d'unité (par exemple). Cette image estimée est comparée à l'image cible et on calcule une deuxième variation. On obtient une autre estimation d'image et le processus se répète. Un critère pour arrêter l'itération consiste en ce que la différence entre l'image cible et l'image estimée est inférieure à une valeur prédéterminée. Le déplacement réel de la clé d'encre ainsi engendré est alors la somme de tous les mouvements individuels. Ce procédé est un procédé rudimentaire de minimisation non linéaire. On peut aussi disposer de techniques plus sophistiquées, telles que le procédé de Powell.

Des situations potentiellement difficiles pour le système de commande comprennent les conditions impossibles. Il est possible de tenter d'imprimer des images dans des cas où il n'est pas possible d'atteindre des couleurs cibles sur toute la surface de l'image. Dans ce cas, il ne sera pas possible de reproduire fidèlement l'épreuve. La section suivante énumère trois conditions impossibles habituelles et décrit des mesures pour garantir des résultats optimaux sous chacune de ces conditions.

Une situation standard de "conditions impossibles" se présente lorsque deux images en conflit apparaissent en ligne entre elles :

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par exemple, une voiture rouge cerise et un visage caucasien. Le rouge cerise de la voiture est produit avec des encres jaune et magenta.
Malheureusement, l'encre magenta qui est fréquemment utilisée n'est pas un magenta particulièrement pur, ce qui fait qu'il est difficile de produire sur la presse un bon rouge en aplat. Le mieux qu'on puisse faire consiste à augmenter la quantité d'encre magenta. Malheureusement, l'accroissement de l'encre magenta rendra les visages qui sont en ligne avec la voiture trop rouges. L'algorithme, tel qu'il est décrit jusqu'à présent détruira automatiquement l'équilibre entre les rouges et les tons chair.

Une autre situation de "conditions impossibles" se présente lorsqu'il y a un jeu de zones de clés d'encre présentant un fort taux de couverture qui est bord à bord avec un jeu de zones de clés d'encre présentant un faible taux de couverture. Les clés d'encre correspondant à la surface de fort taux de couverture seront largement ouvertes. Le résultat est qu'il y aura une quantité considérable d'encre étalée sur les surfaces à faible taux de couverture. On risque d'avoir déjà plus d'encre que cela n'est nécessaire, simplement par suite de l'étalement de l'encre. De cette façon, l'algorithme de commande tenterait de placer la clé d'encre de la zone à faible taux de couverture sur une position de réglage négative.

Une technique d'écrêtage simple qui ne fait rien de plus que de mettre les valeurs négatives à zéro, ne sera pas optimale. La solution optimale reconnaîtra qu'on peut réaliser un équilibre entre le fait de rendre la surface à fort taux de couverture suffisamment sombre et rendre la surface à faible taux de couverture suffisamment claire. Dans cet exemple, l'écrêtage ne prend pas en compte les besoins de à faible taux de couverture.

Un moyen préférable pour éviter que les clés d'encre ne sortent de l'intervalle est "l'écrêtage vectoriel". Si l'une des clés voisines (ou la clé elle-même) entre dans une limite, tout le vecteur est mis à l'échelle, de sorte qu'aucune des clés ne sera écrêtée. Ceci aura l'effet avantageux de réduire graduellement la transition en pente continue. On impose un certain lissage sur les densités générales en sacrifiant l'obtention d'une densité aussi exacte que possible dans la surface à taux de couverture élevé. Ce lissage est visuellement moins préjudiciable que les changements rapides.

La troisième situation de conditions impossibles est celle dans laquelle la cible a une couleur qui, simplement, ne peut pas être imprimée

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dans la gamme des encres disponibles, telle que le rose vif, un noir qui est trop foncé pour être imprimé ou une couleur telle que le gris sarcelle ou le rouge profond. Dans le cas où l'on imprime un noir foncé, la solution la plus proche (du moins en termes du résultat des moindres carrés) consiste à ajouter autant d'encre qu'on le peut sur la bande. Cette solution a malheureusement l'effet secondaire de rendre les ombres indistinguables. Les surfaces ayant un taux de couverture d'entre 75% et 90% ne pourront pas être distinguées des aplats. Tous les détails seront donc perdus dans la région foncée. On peut peut-être obtenir une meilleure fidélité en termes de perception de la couleur.

Un moyen pour obtenir une fidélité plus serrée en termes d'apparence de la couleur consiste à utiliser une métrique différente pour obtenir la solution approximative à SN# = Z. Dans l'équation 15 (E15), on utilise la métrique de différence des moindres carrés. Une meilleure métrique, en termes de fidélité de l'apparence de la couleur consiste à chercher à porter au maximum le coefficient de corrélation entre S, N# et Z

min # ,(AraH) (TrcM) (E31) min N. -L########### naast où
A = M + SN#, est l'approximation des mesures de couleur avec un changement de N# dans les clés d'encre, M étant les valeurs de couleur mesurées actuelles et S étant la matrice de sensibilité, aM est la valeur moyenne pour A, #A est l'écart standard de A,
T est la valeur de couleur cible, tM est la valeur moyenne pour T,
Or est l'écart standard de T et, n est le nombre d'éléments (valeurs de couleur) de T et de A.

La minimisation de l'équation ci-dessus peut être exécutée en utilisant des algorithmes standards tels que ceux de Levenberg-Marquardt.

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Un deuxième moyen pour obtenir une fidélité plus serrée en apparence de couleur consiste à simuler le processus qui se produit dans le système visuel humain. Après que les images mesurées et converties en CIELAB ou un autre espace couleur approprié, chaque image individuelle (L*, a* et b*) est filtrée spatialement avec un filtre qui donne un résultat s'approchant du système visuel, tel que la différence de la fonction de Gauss. Une approximation appropriée pour cela peut consister à soustraire de l'image une constante fixe multipliée par la moyenne de l'image.

Les images résultantes qui ont été compensées des effets d'apparence visuelle peuvent être traitées, soit par la méthode des moindres carrés, soit par le procédé de maximisation du coefficient de corrélation.

On comprendra que l'invention n'est pas limitée à la construction particulière ni à l'agencement particulier des éléments qui sont illustrés et décrits ici mais qu'elle comporte toutes les formes modifiées de cette construction qui peuvent rentrer dans la portée des revendications qui vont suivre. A la lumière des enseignements données plus haut on comprendra que de nombreuses modifications et variations peuvent être apportées. On comprendra donc que, dans les limites de la portée des revendications annexées, l'invention peut être mise en oeuvre autrement qu'on ne l'a décrit spécifiquement. D'autres modes de mise en #uvre et variantes de procédé enseigné dans le présent mémoire viendront à l'esprit de l'homme de l'art à la lecture de la description donnée ci-dessus.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour commander une pluralité de dispositifs de commande de l'encre sur une presse d'imprimerie, la presse ayant pour fonction d'imprimer répétitivement une image sur un substrat, chacun des dispositifs de commande de l'encre commandant la quantité d'encre fournie à une zone de clé d'encre respective sur le substrat, le procédé comprenant les étapes consistant à : mesurer des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels d'une image sélectionnée imprimée sur le substrat pour produire un groupement d'image acquis, aligner le groupement d'image acquis avec un groupement d'image cible composé de valeurs de couleur cibles pour la pluralité de pixels, comparer le groupement d'image acquis au groupement d'image cible pixel par pixel, déterminer une équation matricielle qui lie les réglages du dispositif de commande de l'encre aux variations des valeurs de couleur de l'image imprimée sur le substrat en faisant intervenir des facteurs de sensibilité pour chacun de la pluralité de pixels, obtenir une solution par les moindres carrés à l'équation matricielle pour déterminer les réglages de l'encre pour chaque zone de clé d'encre, et communiquer les réglages de l'encre aux dispositifs de commande de l'encre.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de mesure des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels d'une image sélectionnée imprimée sur le substrat comprend l'étape consistant à utiliser une caméra vidéo couleur pour acquérir les valeurs de couleur.

3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la caméra vidéo couleur possède des canaux de couleur rouge, vert et bleu.

4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la caméra vidéo couleur possède un champ de vision de plus de 25 cm par 25 cm.

5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de mesure des valeurs de couleur pour une pluralité de pixels d'une image

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sélectionnée imprimée sur le substrat comprend l'étape consistant à utiliser un groupement CCD linéaire présentant une pluralité de filtres colorés.

6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les valeurs de couleur font partie du groupe comprenant la réflectance, la densité optique, les valeurs CIELUV et CIELAB.

7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'alignement du groupement d'image acquis avec un groupement d'image cible comprend l'étape consistant à mettre en corrélation transversale le groupement d'image acquis avec le groupement d'image cible.

8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d'alignement du groupement d'image acquis avec un groupement d'image cible comprend l'étape consistant à diviser le groupement d'image acquis et le groupement d'image cible en portions de sous-images, et à mettre en corrélation transversale les portions de sous-images du groupement d'image acquis respectif avec des portions de sous-images du groupement d'image cible correspondant.

9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de détermination d'une équation matricielle liant les réglages du dispositif de commande de l'encre à des variations des valeurs de couleur comprend l'étape consistant à déterminer une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie et à déterminer les facteurs de sensibilité pour chacun de la pluralité de pixels en différenciant l'équation basée sur modèle.

10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les dispositifs de commande de l'encre commandent la quantité d'encre fournie à des zones respectives d'un premier rouleau, l'encre est transférée du premier rouleau à un train de rouleaux, puis au substrat, pour imprimer une image, le train de rouleaux comprend un cylindre porte-plaque et un rouleau baladeur qui va et vient dans une direction latérale par rapport à la direction longitudinale du mouvement du substrat, et dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une fonction de distribution de clé d'encre qui lie la quantité d'encre fournie par un seul dispositif de commande de l'encre à la distribution de l'encre sur le substrat dans une pluralité de zones de clés d'encre affectées pour le mouvement latéral du rouleau baladeur.

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11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une relation non proportionnelle du taux de couverture de la plaque qui lie une valeur du taux de couverture de la plaque à l'épaisseur correspondante du film d'encre sur le cylindre porte-plaque qui est nécessaire pour obtenir une épaisseur prédéterminée de film d'encre sur le substrat.

12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une fonction de densité de saturation de l'encre qui lie la densité optique de l'encre présente sur le substrat à l'épaisseur du film d'encre présent sur le substrat.

13. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les dispositifs de commande de l'encre commandent la quantité d'encre fournie à des zones respectives d'un premier rouleau, l'encre est transférée du premier rouleau à un train de rouleaux, puis au substrat pour imprimer une image, et le train de rouleaux comprend un cylindre porte-plaque, et dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une relation non proportionnelle du taux de couverture de la plaque qui lie une valeur de taux de couverture de la plaque à l'épaisseur correspondante du film d'encre sur le cylindre porte-plaque qui est nécessaire pour obtenir une épaisseur de film d'encre prédéterminée sur le substrat.

14. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les dispositifs de commande de l'encre commandent la quantité d'encre fournie à des zones respectives d'un premier rouleau, l'encre est transférée du premier rouleau à un train de rouleaux, puis au substrat pour imprimer une image, le train de rouleaux comprend un cylindre porte-plaque, et dans lequel l'étape de détermination d'une équation basée sur modèle pour la presse d'imprimerie comprend l'étape consistant à déterminer une fonction de densité de saturation de l'encre qui lie la densité optique de l'encre présente sur le substrat à l'épaisseur de film d'encre présent sur le substrat.