Verfahren für die Spezifikation des Drucks und die Kontrolle der Druckqualität von Wertpapieren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die Spezifikation des Drucks und die Kontrolle der Druckqualität von Wertpapieren.
Wertpapiere, z. B. Banknoten und andere, werden auf Spezialdruckmaschi- nen gedruckt, die normalen Druckereien und Fälschern nicht zur Verfügung stehen. Die Bedienung dieser Spezialdruckmaschinen erfordert sehr großes handwerkliches Können und viel Erfahrung, denn an diesen Maschinen gibt es keine automatisierten Hilfsmittel zur Kontrolle der Druckqualität und keine automatische Regelung der Maschineneinstellung. Die Druckqualität wird subjektiv durch visuellen Vergleich mit Referenzmustern beurteilt.
Die bekannten Verfahren für die Spezifikation des Drucks und die Kontrolle der Druckqualität von Wertpapieren weisen jedoch den Nachteil auf, daß die subjektive Bewertung der Druckqualität viele Diskussionen und Mißver- ständnisse zur Folge hat und zwar sowohl innerhalb der Druckereien als auch in den Beziehungen zwischen den Auftraggebern und den Auftragnehmern.
Besonders kritisch ist dabei, daß sich das Design der Banknoten in der Regel vom Design anderer Druckprodukte unterscheidet, da Banknoten zum größten Teil aus feinen, mehr oder weniger gekrümmten Linien in vielen unterschiedlichen Farben bestehen. Die Linienmuster sind zudem auf verschiedene Druckplatten verteilt, welche mit Passertoleranzen übereinander gedruckt werden. Dabei sind die Passertoleranzen in der Regel größer als die verwen- deren Linienbreiten. Zudem ist das für den Druck von Banknoten verwendete Papier häufig farblich getönt und hat eine, im Vergleich zu anderem Papier, sehr rauhe Oberfläche, wodurch die Konturen der Linien ausgefranst
wirken und die Schichtstärke der beim Druck auf ebrachten Farben innerhalb der Linien stark schwankt, so daß sich auch Schwankungen beim visuellen Farbeindruck ergeben.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Spezifikation des Drucks und die Kontrolle der Druckqualität von Wertpapieren anzugeben, das eine automatische Überprüfung der Wertpapiere und damit eine Kontrolle der Qualität ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht dabei von einem Verfahren für die Spezifikation des Drucks und die Kontrolle der Druckqualität von Wertpapieren mit feinen Linienstrukturen aus, bei dem zumindest ein Wertpapier oder Teilbereiche des Wertpapiers optisch erfaßt werden und eine colorimetrische Messung der feinen Linienstrukturen der Wertpapiere unter Verwendung von standardisierten Tristimulus- Werten XYZ nach CIE und/ oder daraus abgeleiteten Werten vorgenommen wird.
Die Erfindung weist somit insbesondere den Vorteil auf, daß eine exakte Spezifikation des Drucks und die Kontrolle der Druckqualität der Wertpapiere ermöglicht wird, da auf der Grundlage einer colorimetrischen Untersuchung auch der feinsten in den Wertpapieren enthaltenen Linien eine objek- tive Überprüfung möglich ist.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand von Figuren.
Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer ersten Anordnung für die Überprüfung von Wertpapieren, und
Figur 2 eine schematische Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer zweiten Anordnung für die Überprüfung von Wertpapieren.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer ersten Anordnung 10 für die. Überprüfung von Wertpapieren.
Die Anordnung 10 für die Überprüfung ist als Banknotenbearbeitungsma- schine ausgebildet und weist ein Eingabefach 20 für die Eingabe von zu bearbeitenden Wertpapieren bzw. Banknoten 21 auf, in welches ein Vereinzeier 22 eingreift. Der Vereinzeier 22 erfaßt jeweils eine der zu bearbeitenden Banknoten 21 und übergibt die einzelne Banknote einem Transportsystem 23, welches die einzelne Banknote durch Sensoren 30 transportiert. In den Sensoren 30 werden Merkmale jeder einzelnen Banknote erfaßt, die beispielsweise für die Beurteilung der Echtheit, der Art (Währung, Stückelung), des Zustands usw. der Banknote relevant sind. Derartige Merkmale können beispielsweise optisch erfaßt werden. Dazu erfassen die Sensoren 30, von denen z. B. auch nur ein einziger auf einer Seite des Transportsystems 23 angeordnet sein kann, die Banknote oder Teile der Banknote mit einer bestimmten Auflösung, aus der sich eine Bildpunktgröße ergibt, mit der die Banknote abgetastet und erfaßt wird. Aus den erfaßten Bildpunkten der Banknote wird von den Sensoren und/ oder einer Steuereinrichtung 40 ein Datensatz gebildet, der die Banknote repräsentiert.
In der Steuereinrichtung 40 wird der Datensatz mit in der Steuereinrichtung 40 gespeicherten Referenzdaten verglichen, welche die Erkennung von echten bzw. gefälschten und/ oder fälschungsverdächtigen Banknoten, die Art der Banknoten, den Zustand der Banknoten usw. ermöglichen.
Anhand der von der Steuereinrichtung 40 durchgeführten Überprüfung der jeweiligen Banknote werden im Transportsystem 23 angeordnete Weichen 24, 26 angesteuert, z. B. um bestimmte Banknoten in einem Ausgabefach 25 abzulegen, wohingegen als andere Banknoten in einem Ausgabefach 27 ab- gelegt werden können oder über das Transportsystem 23 einer weiteren Bearbeitung 28 zugeführt werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus einer zweiten Anordnung 11 für die Überprüfung von Wertpapieren.
Bei der Anordnung 11 für die Überprüfung von Wertpapieren ist es vorgesehen, Druckbogen 21' mit mehreren, noch nicht durch Schneiden getrennten, Banknoten 21 zu überprüfen. Dazu wird ein Scanner 31 über den Druckbogen 21' geführt 32. In der oben beschriebenen Weise wird dabei der Druckbogen 21' bzw. die auf ihm enthaltenen Banknoten 21 oder Teile der Banknoten 21 abgetastet und ein Datensatz wird für den Druckbogen erzeugt, der in einer Steuereinrichtung 40 mit Referenzdaten verglichen werden kann. Die Überprüfung der Druckbögen 21' kann während des Drucks, zwischen einzelnen Druckschritten und/ oder an den fertig gedruckten Druckbögen 21' vorgenommen werden.
Beim Verfahren für die Überprüfung von Banknoten, insbesondere für die Kontrolle der Qualität der Banknoten, ist es vorgesehen, daß das zu prüfende Objekt (einzelne Banknote, einzelner Druckbogen mit mehreren Bankno-
ten oder andere Wertpapiere) mit einem hochwertigen optischen Abtaster hoher Auflösung abzutasten und das abgetastete Bild mit dem Referenzbild des zu prüfenden Objekts zu vergleichen. Bei dem optischen Abtaster kann es sich z. B. um den oben erwähnten Scanner 31 bzw. den oder die Sensoren 30 mit entsprechend hoher Auflösung handeln. Das Auflösungsvermögen des optischen Abtasters wird derart gewählt, daß colorimetrische Messungen, bevorzugt colorimetrische Präzisionsmessungen, innerhalb der feinen in den Wertpapieren vorhandenen Linienstrukturen, z. B. Guillochen, die kennzeichnend für den Wertpapierdruck sind, durchgeführt werden kön- nen. Dadurch können auch die aus der Kombination von rauhem Papieruntergrund und speziellen Druckverfahren entstehenden Einflüsse auf das Erscheinungsbild der Wertpapiere erfaßt und berücksichtigt werden. Die Dauer eines Abtastvorgangs für einen Druckbogen und der anschließenden Auswertung beträgt je nach erforderlichem Auflösungsvermögen zwischen einigen Sekunden und einigen Minuten. Der Vergleich zwischen dem aktuellen Objekt und dem Referenzbild kann so genau durchgeführt werden, daß praktisch alle Fertigungstoleranzen und eventuelle Fertigungsfehler des Wertpapierdrucks quantitativ gemessen und bewertet werden können. Zur praktischen Durchführung des Vergleichs zwischen Referenzbild und zu prüfendem Objekt wird ein Datensatz des Referenzbilds mit einem Datensatz des jeweils zu prüfenden Objekts verglichen.
Um den, wie oben beschrieben, beispielsweise durch die Rauhigkeit des Papiers verursachten unscharfen Linien auf den zu untersuchenden Banknoten einen genauen Farbort zuordnen zu können, muß eine Vielzahl von Meßpunkten innerhalb der jeweils zu untersuchenden Linie ausgewertet und ein Mittelwert gebildet werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn auch Meßpunkte berücksichtigt werden, die im Randbereich der Linie liegen, d.h. Meßpunkte, die nur teilweise von der Farbe der zu untersuchenden Linie bedeckt sind.
Auf diese Art und Weise wird der durch die Färbung des verwendeten Papiers hervorgerufene geänderte Farbeindruck nämlich mitberücksichtigt. Zur Bildung der Mittelwerte ist es erforderlich, eine Darstellung in einem Farbraum zu verwenden, die linear in der Flächendeckung ist. Aus diesem Grund wird der CIEXYZ-Farbraum verwendet. Als besonders vorteilhaft hat sich die Definition eines Farbkontrastvektors C.c(χ. y) für jeden Punkt (x, y) der Banknotenfläche bzw. der abgetasteten Teilbereiche erwiesen:
C .2C" (x.,y , Λ) = \ - Y(χ,y) YB
C3 (x,y) = l - Z^ ZP
Dabei sind X, Y, Z die Koordinaten der Farbe im CIEXYZ-Farbraum und Xp, Yp, Zp der Mittelwert der Koordinaten der Farbe des Papiers. Die beschrie- bene Transformation ist linear. Der definierte Farbkontrastvektor ist (0,0,0) im unbedruckten Bereich der Banknote, d.h. eine eventuelle Färbung des Papiers der Banknote wird ausgeglichen. Für eine schwarz bedruckte Fläche ergibt sich ein Farbkontrast von (1,1,1).
Die bereits angedeutete Problematik der im Banknotendruck verwendeten feinen Linien wird weiter durch die Tatsache verschlimmert, daß Drucktechniken eingesetzt werden, bei denen die Strichstärke absichtlich moduliert wird. Die durch diese Veränderung der Strichstärke bewirkte Veränderung der durch die Linien bedruckten Flächen ergibt eine veränderte Farb- Wahrnehmung durch das menschliche Auge. Die Farbeigenschaften der Linien können jedoch objektiv überprüft werden, wenn zur Überprüfung ein Verfahren verwendet wird, welches den Eigenschaften des menschlichen
Sehvermögens angeglichen ist. Geht man von Linien aus, deren Linienstärke so fein ist, daß sie vom menschlichen Auge nur unscharf wahrgenommen werden können, werden zwei Linien durch das menschliche Sehvermögen dann als gleich eingestuft, wenn sie einen gleichen „effektiven Farbkontrast" aufweisen, d.h. wenn das Produkt aus Farbkontrast und Linienbreite gleich ist. Für die oben beschriebenen Sensoren oder Scanner ergibt sich der effektive Farbkontrast GL wie folgt:
Dabei ist der Integrationsweg r orthogonal zur Richtung der gedruckten Linie. Durch den Index i wird angezeigt, daß der effektive Farbkontrast einen Vektor darstellt, dessen drei Komponenten von den Tristimulus-Werten X, Y, Z gebildet werden.
Für eine Linie mit einer Länge L und einer Sollbreite b ergibt sich damit ein mittlerer Farbkontrast zu:
Somit ist es möglich, Linien, die wie oben ausgeführt als Guillochen bezeichnet werden, zur Beurteilung zu verwenden. Bei den Guillochen sind sogenannte Positivguillochen bekannt, dabei wird ein Linienmuster auf eine Fläche gedruckt. Negativguillochen werden durch flächiges Drucken erzeugt, wobei Linien unbedruckt bleiben. Zudem können die Guillochen einfarbig oder mel rf arbig erzeugt werden, wobei bei den mehrfarbigen Guillochen mindestens zwei Linienmuster gedruckt werden, die in ihrer Linienführung aneinander angepaßt sind sowie sich im Formenaufbau entsprechen und
gegenseitig ergänzen. Als Farbort einer Linie kann der mittlere Farbkontrast nach der oben angegebenen Gleichung definiert werden. Weist eine Banknote eine große Anzahl gleich breiter Linien im gleichen Farbton auf, können die oben angegebenen Gleichungen für den effektiven bzw. den mittleren Farbkontrast zur Charakterisierung verwendet werden. Somit ist es möglich, die Farbführung einzelner Druckwerke (Druckplatten) zu prüfen; Druckfehler, die in einzelnen Druckwerken in Teilbereichen der Note auftreten festzustellen; und Druckfehler, die gleichzeitig bei mehreren Druckwerken in Teilbereichen der Note auftreten festzustellen.
Ein weiteres Problem ergibt sich aus dem Farbprofil des verwendeten Sensors bzw. Scanners. In derartigen Sensoren oder Scannern werden für die Charakterisierung der abgetasteten Bildpunkte RGB-Farbwerte erzeugt, die von Gerät zu Gerät unterschiedlich ausfallen können. Derartige RGB- Farbwerte müssen in die oben beschriebenen CIEXYZ-Farbwerte überführt werden, die zudem unabhängig vom jeweils verwendeten Sensor oder Scanner sein müssen. Zur Erzeugung eines derartigen Farbprofils wird üblicherweise ein Testbild verwendet, z.B. nach ISO 12641, dessen Farbwerte bekannt sind, weshalb ein Farbprofil erstellt werden kann, das eine geräteunabhängi- ge Überführung der RGB-Farbwerte in die CIEXYZ-Farbwerte erlaubt.
Dabei hat es sich jedoch als problematisch herausgestellt, bekannte und frei verfügbare Testbilder, die beispielsweise nach der oben genannten Norm gefertigt sind, zu verwenden. Diese Problematik ergibt sich aus der Tatsache, daß die Reflexionsspektren der Farbpigmente, wie sie in Druckfarben für den Banknotendruck verwendet werden, Unterschiede zu den Reflexionsspektren der photographisch hergestellten bekannten Testbilder aufweisen. Aus diesem Grund werden Testbilder verwendet, die mit typischen Druckfarben-Pigmenten hergestellt werden, wie sie bei der Herstellung von Bank-
noten Verwendung finden. Idealerweise werden dabei zur Herstellung der Testbilder dieselben Farben verwendet, wie sie für den Druck der Banknoten verwendet werden.
Weitere Ungenauigkeiten ergeben sich, da nicht der gesamte Farbraum zur Erstellung des Farbprofils vermessen werden kann. Vielmehr wird eine endliche Zahl von Meßwerten verwendet, zwischen denen mehr oder wenig große Bereiche nicht bekannt sind. Zur Vermeidung von Fehlern bei der Bestimmung der CIEXYZ-Farbwerte aus den gemessenen RGB-Farbwerten ist es deshalb vorgesehen, für gemessene Werte, für die kein exakter Wert im Farbprofil zur Verfügung steht, eine Interpolation zwischen den bekannten Werten vorzunehmen. Die Interpolation im dreidimensionalen Farbraum kamt dabei auf den beiden angrenzenden Werten beruhen, sie kann aber auch weitere bekannte Werte mit einbeziehen, z. B. die vier nächstliegenden, um somit eine besonders gute Interpolation zu ermöglichen.
Als Referenz kann ein, z. B. von einem Auftraggeber akzeptiertes Wertpapier, ein Druckbogen usw. verwendet werden, das in einer Druckvorstufe nach Designvorgaben angefertigt wurde. Man kann aber auch den Referenz- bogen scannen und nur die Meßwerte des effektiven Farbkontrastes oder des mittleren Farbkontrasts als Referenz festlegen.
Zur Überprüfung der vorgegebenen Passertoleranzen innerhalb des Druckbilds ist es vorgesehen, die Originalfilme für die Druckplattenherstellung zu scannen und als Referenz auszuwählen. In den gescannten Bildern sind geeignete Meßfelder auszuwählen, die sowohl Linien der als Referenz verwendeten Druckplatte als auch Linien von zumindestens einer der anderen Druckplatten aufweisen. Möglichst sollten die Linien verschiedener Druckplatten geringen Abstand zueinander aufweisen und idealerweise in mehr
als einer Richtung verlaufen. Idealerweise haben die beiden verwendeten Druckplatten im betrachteten Meßfeld Kreuzungen oder L-f örmige Linienverläufe. Anschließend wird je eine Linie der als Referenz verwendeten Druckplatte mit einer Linie der anderen Druckplatte verglichen und die Ab- stände der Linien zueinander werden bestimmt und mit einem entsprechenden Sollwert, der Passertoleranz, verglichen. Dieses Vorgehen wird anschließend für alle weiteren verwendeten Druckplatten durchgeführt.
Alternativ kann aus den Datensätzen des Designs eine virtuelle Referenz mittels eines Computers erzeugt werden. Die realen Wertpapiere werden dann mit dieser virtuellen Referenz verglichen. Diese Variante hat insbesondere den Vorteil, daß die Referenz völlig frei von Farbtoleranzen, Plattenverzügen, Passertoleranzen, Farbführungsschwankungen und sonstigen Drucktoleranzen ist.
Die virtuelle Referenz kann erzeugt werden, indem eine Druckvorlage, z. B. eine Banknote oder ein Druckbogen, aufgenommen und ein entsprechender Datensatz erzeugt wird. Anschließend werden in dem Datensatz die Bereiche der Druckvorlage markiert, in denen das Druckbild Lagetoleranzen ge- genüber dem Untergrunddruck hat, d. h. in denen Spezialdruck wie Stahlstich, Zifferung, Hologramme usw. vorhanden sind. Danach wird die virtuelle Referenz generiert, indem in dem ursprünglich erfaßten Datensatz der Druckvorlage die markierten Teilbereiche um die bekannten produktionsbedingten Lagetoleranzen verschoben werden.
In gleicher Weise werden weitere Datensätze für virtuelle Referenzen gebildet, welche Variationen in der Farbgebung enthalten, wie sie sich aus Farbgebungstoleranzen des Druckprozesses ergeben.
Abschließend werden die verschiedenen Datensätze der virtuellen Referenzen zu einem Referenzdatensatz zusammengefaßt. Bei der Zusammenfassung der verschiedenen Datensätze werden die geometrisch-optischen Abbildungseigenschaften und spektralen Empfindlichkeiten der verschiedenen eingesetzten Sensortypen berücksichtigt, die z. B. durch Fertigungsschwankungen von optischen Filtern oder Leuchtdioden bedingt sind. Weiterhin können Abbildungsprobleme berücksichtigt werden, die sich z. B. aus dem Aufbau der Sensoren und dem Transportsystem ergeben können, z. B. bei Sensoren mit mehreren Meßspuren müssen Transportprobleme wie Hoch- und Schräglauf berücksichtigt werden.
Auf diese Weise kann aus der Aufnahme einer Druckvorlage, d. h. einem einzigen Datensatz, eine Vielzahl von virtuellen Referenzen erzeugt werden, welche die Toleranzbandbreite und die Lauf eigenschaften von für die Über- prüfung verwendeten Bearbeitungsmaschinen abdecken. Damit wird es auch möglich, beliebige Referenzdatensätze bereits für druckfrische Druckvorlagen bzw. Wertpapiere herzustellen. Dabei können auch Unterschiede von Druckvorlagen bzw. Wertpapieren unterschiedlicher Druckchargen (spektral, geometrisch) berücksichtigt werden. Ebenso ist es ohne weiteres mög- lieh, Alterungsprozesse zu berücksichtigen, die sich für die Druckvorlagen bzw. die Wertpapiere ergeben. Dazu wird berücksichtigt, daß z. B. Farben blasser werden, ein inhomogener Graupegel überlagert wird und/ oder die Druckvorlagen, bzw. Wertpapiere sich mit der Zeit ausdehnen, d. h. größer werden.
Die virtuelle Referenz kann auch direkt mittels eines Computers hergestellt werden, beispielsweise aus einem auf einem Computer vorhandenem Design-Datenfile. Auch in diesem Fall werden für jede Druckplatte, bzw. die entsprechenden Designdaten, entsprechende Referenzdaten erzeugt.
Zur Überprüfung der Passerdifferenzen kann dann wie folgt vorgegangen werden: die zu überprüfende Banknote wird gescannt, die gescannten Daten werden entsprechend der durch die verwendeten Druckfarben vorgegebenen Farborte getrennt. Dadurch erfolgt eine Aufteilung des gescannten Bilds in eine Anzahl von Linienstücken, welche den Linien der einzelnen Druckplatten entsprechen. Die so getrennten Linienstücke werden in Bezug auf das (virtuelle) Referenzbild mit Hilfe eines später erläuterten Gütemaßes lokalisiert und der Verschiebungsf ehler wird bestimmt. Die ermittelten Verschiebungsfehler werden aufgeteilt in Positionsungenauigkeit der Banknote im Scanner, Schnittabweichungen, Passer differenzen, und durch die Deformation der Druckplatten und/ oder des Papiers hervorgerufene Abweichungen. Abschließend erfolgt ein Vergleich mit den vorgegebenen Passertoleranzen.
Das erwähnte Gütemaß zur Lokalisierung der Linienstücke kann in ver- schiedener Art und Weise gebildet werden, beispielsweise können in den Daten des durch den Scanner erfaßten Bilds der Banknote alle Bildpunkte markiert werden, deren Farbton innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs für die verwendete Druckfarbe liegt. Diese Bildpunkte werden schwarz gesetzt, wohingegen alle übrigen Bildpunkte weiß gesetzt werden. Auf diese Weise erhält man ein Schwarzweißbild, welches der gemessenen Banknote bzw. dem gemessenen Banknotenausschnitt entspricht. Das Gütemaß ergibt sich in diesem Fall aus der Summe oder dem Anteil der mit der Referenz übereinstimmenden Bildpunkte. Als Gütemaß kann auch für jeden Bildpunkt der Abstand zwischen Sollfarbort der Druckplatte und Istfarbort des gescannten Bilds bestimmt werden. Als Gütemaß wird dann die Summe dieser Abstände, d.h. der Farbortdifferenzen, verwendet.
Besonders geeignet ist das beschriebene Verfahren zur Überprüfung von Banknoten insbesondere für die bei Banknoten und anderen Wertpapieren
typischer weise verwendete Technik des Stichtiefdrucks. Die Kontrolle der Farborte des Stichtiefdrucks ist besonders wichtig, da wesentliche Gestaltungselemente in dieser Technik hergestellt werden. Die Technik des Stichtiefdrucks erlaubt es, Gestaltungselemente einzusetzen, die gerade oder ge- krümmte Linien aufweisen, sie können auch als Punkte oder Flächen ausgestaltet sein. Jedes verwendete Strukturelement kann in Breite, Profil und Tiefe auch partiell variiert werden. Insbesondere durch die Variation der Schichtstärke der Farbe innerhalb des Strukturelements können die Farborte in Farbton, Dichte und Sättigung variieren. Dazu werden Meßbereiche aus- gesucht, die besonders typische Strukturelemente enthalten. Beispielsweise soll ein Bereich besonders tiefe Gravuren enthalten, während ein änderer besonders flache Gravuren enthält. Ebenso können andere Bereiche vertikale oder horizontale Linien enthalten. Da mehrere verschiedene Farben für den Stichtiefdruck verwendet werden können, sind entsprechend Meßbereiche auszuwählen, die alle verwendeten Druckfarben aufweisen. Zur Qualitätskontrolle können die Farbkontraste in den jeweiligen Meßbereichen ermittelt und über die jeweilig definierte Fläche des Meßbereichs integriert werden. Die dabei ermittelten Farbkontrastwerte werden mit entsprechenden Sollwerten und zugeordneten Toleranzwerten verglichen. Ebenso läßt sich die Position von sogenannten Farbschnitten überprüfen, dies sind Bereiche in denen ein definierter Übergang von einer Farbe zur anderen stattfindet. Eine weitere Überprüfungsmöglichkeit ist die Feststellung der Position der Strukturelemente des Stichtiefdrucks gegenüber einem Untergrunddruck. Der Stichtiefdruck läßt sich nämlich ohne weiteres vom Untergrunddruck unter- scheiden, da Farben und Konturen des Stichtiefdrucks sich üblicherweise deutlich vom Untergrunddruck abheben.
Besonders geeignet zur Charakterisierung des im Zusammenhang mit dem Stichtiefdruck beschriebenen Farbschnitts, d. h. des Übergangs von einer
Farbe zu einer anderen, und den sich dabei ergebenden Mischfarben, ist die Bestimmung der Farborte nach der Kubleka-Munk-Theorie. Diese eignet sich generell für die Charakterisierung von Mischfarben, z. B. auch für Kreu- zungspunkte von Linienstrukturen usw.
Das beschriebene Verfahren kann auch dazu verwendet werden, Elemente auf Banknoten bzw. Wertpapieren zu überprüfen, die auf die Banknote bzw. das Wertpapier aufgebracht wurden. Derartige Elemente weisen häufig beugungsoptisch wirksame Strukturen auf, z.B. Regenbogen-Hologramme, Strichgitter, Pixelgramme usw. Insbesondere ist es möglich, die Position derartiger Elemente bezüglich des Untergrunddrucks oder bezüglich der Schnittkanten der Banknoten zu überprüfen. Weiterhin können Fehler der Elemente selbst ermittelt werden, wie Löcher in der Metallisierung des Elements, fehlerhafte Ränder des Elements, Verschiebungen zwischen den Rän- dern des Elements und den Gestaltungsmerkmalen des Elements usw. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß auch bei einer fest vorgegebenen Beleuch- tungs- und Betrachtungsrichtung die Brillanz optisch wirksamer Strukturen geprüft werden kann, wenn die Sättigung der Farben in Teilbereichen oder in der gesamten Fläche des Elements überprüft und mit vorgegebenen Schwellenwerten verglichen wird. Damit kann beispielsweise auch festgestellt werden, ob eine für die Produktion des beugungsoptisch wirksamen Elements verwendete Prägeplatte bereits starke Abnutzungserscheinungen aufweist.
Die Referenz und die zulässigen Fertigungstoleranzen können auch als
Grundlage für eine Adaption von Sensoren verwendet werden, die z. B. in Banknotenbearbeitungsmaschinen eingesetzt werden, wie bereits oben im Zusammenhang mit der Erzeugung des Referenzdatensatzes angedeutet.
Zur Gleichstellung der spektralen Empfindlichkeit aller Sensoren wird ein Color-Management mit dem oben beschriebenen Testmedium, das z. B. eine Vielzahl unterschiedlicher Farbfelder (z. B. einigen hundert) aufweist, angewendet. Für die Farbfelder des Testmediums können Farborte in exakten XYZ- und/ oder RGB-Koordinaten angegeben werden. Damit kann die spektrale Empfindlichkeit jedes einzelnen Sensors an einer Vielzahl von Stützstellen im Farbraum gemessen werden und durch Interpolation kann der gesamte Farbraum korrigiert werden.
Bei Vorliegen von geeigneten Testmedien können die beschriebenen Korrekturen auch für spektrale Bereiche vorgenommen werden, die außerhalb des Bereichs des sichtbaren Lichts liegen, z. B. im Infraroten. Der Spektralbereich der Sensoren sollte von 380 ran bis 1100 nm reichen, so daß auch der infrarote Spektralbereich geprüft werden kann.
Zur Gleichstellung aller Sensoren werden die Sensoren auf die XYZ- und/ oder RGB-Koordinaten korrigiert. Dazu ist es erforderlich, daß auch alle Adaptionsdaten bzw. Referenzdaten in dieser Metrik vorliegen. Ebenso ist es möglich, einen Sensor als Ref erenzsensor festzulegen und alle anderen Sensoren auf den Referenzsensor zu beziehen und entsprechend zu korrigieren. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, jeweils einen Sensor für eine Art und/ oder Sorte von Wertpapieren festzulegen. Beispielsweise kann für jedes Land bzw. jede Währung ein Sensor als Referenzsensor festgelegt werden, mit dem Adaptionsdaten bzw. Referenzdaten gewonnen werden.
Die Verwendung des beschriebenen Color-Managements erlaubt einen flexiblen Einsatz einer Vielzahl von Sensoren, so können beispielsweise auch zukünftige Sensoren ohne weiteres zusammen mit alten Sensoren verwendet werden, da jederzeit eine Korrektur in der oben beschriebenen Weise mög-
lich ist. Ebenso können beispielsweise optische Filter mit veränderten spektralen Eigenschaften für die Sensoren verwendet werden oder Fertigungstoleranzen der optischen Filter können verändert werden oder die Farbtemperatur einer verwendeten Beleuchtung kann variiert werden.
Das Verfahren kann besonders vorteilhaft verwendet werden zum Einrichten verschiedener Druckmaschinen, die in aufeinanderfolgenden Druckprozessen z. B. bei der Herstellung von Banknoten verwendet werden. Dabei können stichprobenweise zur Qualitätskontrolle während jedes einzelnen Druckprozesses Kontrollen vorgenommen werden, z. B. indem Druckbögen abgetastet werden. Ebenso kann stichprobenweise eine Endkontrolle der fertigen, einzelnen Banknoten erfolgen.
Farbgebungsschwankungen innerhalb eines zu prüfenden Objekts, z. B. ei- ner Banknote, können z. B. durch gleitenden Mittelwert über eine bestimmte Fläche (beispielsweise 1 cm2) ermittelt werden, oder durch Quotientenbildung von Soll- und Istwerten für jede Banknote. Die räumliche Verteilung der Abweichungen des Quotienten deutet auf die Art der Druckfehler hin. Vertikale streifenförmige Abweichungen auf einer Banknote deuten auf Farbgebungsprobleme, fleckenhafte Abweichungen auf einer Druckplatte deuten auf ein Druckplattenproblem, fleckenhafte Abweichungen an der gleichen Stelle auf ein Gummituch-Problem hin.
Bei der Überprüfung festgestellte Abweichungen eines überprüften Wertpa- piers können bei der Herstellung weiterer Wertpapiere berücksichtigt werden.