WO2009019120A1 - Vorrichtung und verfahren zum messtechnischen erfassen einer farbe eines objekts - Google Patents

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Andreas Paul
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OCé PRINTING SYSTEMS GMBH
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Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for metrological detection of the color of an object, in which a lighting arrangement emits light beams onto the object and in which a sensor detects at least a part of the light beams reflected by the object.
  • Document EP 1594015 A1 discloses an optical density measurement for measuring the optical density of a toner image of an image forming device, in which a light source emits light onto a toner-colored area of a carrier material and a sensor detects the light rays reflected by the toner image.
  • a control is known by which the intensity of the light emission of three light emitting diode chips can be set.
  • the light emitting diode chips each emit light of different wavelengths.
  • the light emitted by the LED chips is detected by means of a single light monitoring sensor element.
  • Spectrophotometer has four sensor areas on which the light beams reflected from the target area to be detected unfiltered, through a red filter, through a Green filter and hit by a blue filter on the sensor surface.
  • RGB sensors are used, for example, in scanners.
  • a comparison of the spectral properties of scanner receivers of the colors red, green and blue with the normatively defined properties x, y and z, which describe the normal-sighted people are shown in Figure 5. Because of the difference in the spectral distributions, in particular because of the differences in the proportion of the overlap of the spectral curves, there is no possibility with H RGB to simulate the eye properties.
  • Light rays is performed.
  • the spectrally dispersed light is detected by means of a sensor with sensor line, which usually has a 10 nm sensor resolution over the entire visible range.
  • sensor line which usually has a 10 nm sensor resolution over the entire visible range.
  • Such color measuring arrangements are sold, for example, by the company X-rite under the name SpectroEye and Eye-One.
  • the metrological detection of the colors by means of such color measurement arrangements in which the spectrally separated light is detected with spectral sensors, the disadvantage that they have a low detection sensitivity due to the spectral decomposition of the light and that color measuring arrangements are relatively complex and expensive with such sensors
  • the spectral composition of the light incident on the surface of the object is decisive for the color perception and the color impression of a viewer.
  • the surface of the object must be illuminated with a suitable light spectrum.
  • light sources are specified in standards, such as in DIN 5033.
  • the object of the invention is to provide a device and a
  • a lighting arrangement for the metrological detection of the color of an object, which has at least two light sources with different spectral light distributions, which in each case emit light beams onto the object at the same time.
  • At least one sensor detects at least part of the light beams reflected by the object corresponding to at least one spectral sensitivity function, wherein the spectral sensitivity function effects a spectral filtering of the light beams detected by the sensor.
  • the invention ensures that a cost-effective, stable, in particular long-term stable, reliable, efficient and rapid metrological detection of color an object is possible.
  • Advantageously inexpensive light-emitting diodes can be used as light sources, which have a stable spectral distribution of their emitted light radiation over a long period of their lifetime, have a small design, only small heat losses and after switching on in a short time are ready for use, since they deliver the desired amount of light in a short time after switching.
  • the sensor used is preferably a sensor in which the spectral sensitivity of the human eye is reproduced.
  • this sensor has three detection areas, each sensor area detecting the light beams supplied to it with the aid of a spectral sensitivity function.
  • the spectral sensitivity function causes a spectral filtering of the light radiation detected by the sensor or the sensor area.
  • sensors with more than three sensor areas, if measurement results with a spectral sensitivity function are determined by these sensor areas which respectively correspond to areas of at least one standard spectral value function or from which the measurement results corresponding to the sensitivities of the normal spectral value functions can be formed.
  • the spectral distribution of the illumination arrangement can be changed so that different light conditions can be simulated thereby in a simple manner, and thus, for example. Metamerism influences in the
  • Lighting and viewing of objects are simulated.
  • the same measurement result can be achieved by adapting the spectral distribution of the light beams emitted by the illumination arrangement, even without the deviation would result.
  • a measurement result can be generated, from which the standard color values corresponding to the normal spectral value functions can be determined.
  • Differences between the spectral sensitivities of the detector and the standard spectral value functions for the human eye can be accommodated by adjustments to the spectral characteristics of the light sources. Should z. For example, if the human color sensation is simulated in daylight and if the sensitivity of the detector in the red region is too high, then a combination / adjustment of the light sources can be selected which emit less light in the red region compared to daylight.
  • the mutual influences of the spectral distribution of the light beams emitted by the illumination arrangement and the spectral sensitivity functions with which the sensor areas detect the light beams reflected by the object are mapped by the so-called Luther condition.
  • the Luther condition is particularly in the document Lang, Heinwig; Color reproduction in the media; ISBN 3-7881-4052-6-; Hansen-Schmidt Verlag; 1995; on page 131.
  • the Luther condition is met, suitable color data corresponding to the color perception of a human can be determined.
  • the target illumination changing the normal spectral value functions underlying the detection (eg a change from the 2 ° normal spectral value functions to the 10 ° normal spectral value functions at a constant spectral detection sensitivity of the sensor and vice versa) and / or to take into account the deviation of the color perception of a viewer from a normal viewer.
  • the normal spectral value functions underlying the detection eg a change from the 2 ° normal spectral value functions to the 10 ° normal spectral value functions at a constant spectral detection sensitivity of the sensor and vice versa
  • Color vision deficiency Such color vision disorders are, for example, color vision disorders in which the observer does not, as usual, have three chromates for color perception, but only two chromates. As a result, such observers can not perceive red and green objects as well as observers with three chromates.
  • the invention can also be used to simulate the color perception of persons with a color deficiency and to color the object Color sensation for a color deficient observer to be detected metrologically.
  • a method for measuring the color of an object can be carried out in which light beams are generated on the object, which are generated by means of a lighting arrangement, wherein the illumination arrangement has at least two light sources with different spectral light distributions and wherein the light beams of the two Light sources simultaneously emit light on the object. At least part of the light beams reflected by the object can be detected in accordance with at least one spectral sensitivity function with the aid of a sensor, wherein spectral filtering of the light beams detected by the sensor is effected by the spectral sensitivity function.
  • the intensity of the light radiation emitted by at least one light source can be adjusted such that the spectral light distribution of the light radiation mixture of the light beams emitted by the at least two light sources can be set in accordance with a predetermined type of illumination of the object.
  • a predetermined type of illumination of the object For example, metamerism effects that occur when viewing illuminated objects, for example, can be simulated finely graduated.
  • the determined measurement results may in particular relate to the spectral distribution of the light radiation emitted by each of the light sources. They may also relate to the spectral distribution of each of the light sources and / or the intensity of the light radiation emitted by each of the light beams. Depending on the comparison result, an adjustment of the intensity of at least one the light sources and / or a plurality of light sources are set to produce at least one type of illumination. In the case of a negative comparison result, an error message can be issued.
  • the detection mode may be a different mode from the normal operating mode of the device for measuring the color of an object.
  • the detection of the color of the object can be carried out in a measuring process in which at least the area of the object to be scanned is illuminated simultaneously with the aid of the at least two light sources of the illumination arrangement. Furthermore, a part of the light beams reflected by the object can be detected in accordance with the at least one spectral sensitivity function.
  • the measuring arrangement is also used, in particular, in a high-performance printing apparatus or in a post-processing unit of a high-performance printing system for the metrological recording of the color of a printed image during the printing process, i. inline, can be arranged.
  • the support material printed with toner images to be detected or printed images can be conveyed at the usual transport speed, e.g. at speeds of 2 m / s, sampled and the color of printed areas are measured.
  • the application of the invention is not limited to the measurement of certain color objects, in particular not to printed images. It can be just as good at surveying other color objects such as pictures displayed on screens. In printing technology, it can be used equally well for printing devices or processes as well as for corresponding copying machines or processes, even if reference is not always made in the context of the present description to both types of devices or processes.
  • a color calibration of the respective device can be carried out, in particular printing parameters, for example electrographic parameters in the case of electrographic printers or copiers, can be customized.
  • a color control of the colors printed with the aid of the printer or copier can be carried out, wherein in particular image generation parameters are used as manipulated variables, for example electrographic parameters in electrographic printers or copiers. The aim of such a color control is to keep the color perception of colors produced with the aid of the printer or copier constant for a viewer with the same colors.
  • a color management can be carried out with the aid of the measured colors, in which, in particular, the color reproduction of the printer or copier can be adapted to standard colors by means of a suitable color conversion.
  • a color profile of the printer or copier can also be detected, which then can serve as the basis for the color management.
  • the color of a to be printed and / or a printed substrate which can then be easily used in printer calibration and / or color management, as well as color calibration and color control.
  • the stability of the color production can be ensured by the invention both in the field of printing technology and in other fields of technology.
  • the invention can be applied in the same way for detecting a printed image produced by means of an offset printing process or a printed image produced in an inkjet printing process (inkjet).
  • an unfixed toner image in particular a single color separation or the color of a plurality of color separations printed on one another in an unfixed state, can be detected by measurement on an image carrier, such as a photoconductor or an intermediate carrier. It is advantageous to use a transparent intermediate image carrier in order to be able to measure the color of the toner without any influence of the carrier material or with a negligible influence of the carrier material.
  • 1 shows a measuring system for metrological detection of the color of an object
  • FIG. 2 shows a diagram with the spectral distribution of the visible light emitted by the illumination arrangement of the measuring system according to FIG. 1 in a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a diagram with the spectral distribution of the visible light emitted by the illumination arrangement of the measuring system according to FIG. 1 in a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a high-pressure electrographic printing system with a measuring system according to the invention
  • FIG. 5 shows the already mentioned comparison of the spectral properties of scanner RGB receivers with the normatively defined eigenvalue. Shanks that describe the normal-minded people.
  • FIG. 1 shows a measuring system 10 for the metrological detection of the color of an object 12.
  • the object 12 is a printed image produced by means of a high-performance electrographic printing system which is formed on a support material, preferably paper, as a toner image and is applied to this support material in a suitable manner, e.g. has been fixed by heat, pressure, radiation and / or chemical treatment.
  • the print or toner image preferably comprises a plurality of color separations, by which it contains in particular mixed colors.
  • the color separations may include primary colors CMYK (cyan, magenta, yellow, black) and / or spot colors.
  • the color of the unfixed toner image and / or individual color separations can be determined.
  • the unfixed toner image or the color separations may be affected by the metrological detection of the
  • the color of the surface of the object 12 is to be detected metrologically. At least a portion of the light generated by the light sources 16 to 38, incident on the surface of the object 12 in the detection area E light is reflected by the surface of the object 12 and strikes the sensor surface of a sensor 40.
  • the sensor 40 is formed as a tristimulus sensor, the three sensor areas have spectrally different sensitivities. Each sensor area is preceded by an optical filter. Each filter causes the sensor area associated with the filter to sense the supplied spectral sensitivity function of the object 12. Taking into account a special spectral distribution of the light generated by the light source, the color sensation of the human being can be detected for a certain type of illumination.
  • the light sources 16 to 38 used to illuminate the object 12 do not have to irradiate the object 12 with light which generates this particular type of illumination. Rather, it is sufficient that the light emitted by the light sources 16 to 38, together with the spectral sensitivity functions of the sensor regions, lead to measurement results of the colorimetry that would be detected for the particular type of illumination when detected with the non-spectral value functions. As a result, the color sensation of a can be simulated upon viewing the object 12 at this particular light source. With the help of the measuring system 10, the color perception of a human can thus be detected metrologically.
  • the illumination arrangement 14 can emit light whose spectral composition corresponds to that of the daylight type D50 (Daylight 5000 K - daylight with a color temperature of 5000 Kelvin) which is standard in the printing industry and DIN 5033, Part 7.
  • Each of the light sources 16 to 38 comprises at least one light-emitting diode (LED).
  • each light source 16 to 38 comprises a single LED or a plurality of LEDs of the same type, ie with the same spectral distribution of the light emitted by these LEDs.
  • At least two light sources 16 to 38 emit light with a different spectral distribution.
  • two light sources 16/22, 18/24, 20/26, 28/34, 30/36, 32/38 constituting a light source pair have the same spectral light distribution, the light source pairs having a different spectral distribution from each other.
  • the intensity of the light radiation emitted by each of the light sources 16 to 38 can be adjusted independently of the intensity of the light radiation emitted by the remaining light sources 16 to 38, wherein the intensity can be changed in several stages or preferably steplessly, the intensity also being set in this way can be that at least one of the light sources 16 to 38 does not emit light radiation to the detection area E, in which there is the area of the object 12, whose color is to be detected.
  • different types of lighting for illuminating the object 12 can be generated and / or simulated, which in particular different standardized and non-standard types of lighting, such as the aforementioned D50 daylight but also light of artificial Illuminations, such as incandescent lamps, gas discharge lamps, energy-saving lamps, dusk, fog, moonlight, etc., can be generated or simulated in a simple manner.
  • different standardized and non-standard types of lighting such as the aforementioned D50 daylight but also light of artificial Illuminations, such as incandescent lamps, gas discharge lamps, energy-saving lamps, dusk, fog, moonlight, etc.
  • Light-emitting diodes have the advantage that they are inexpensive, have a high stability of the spectral distribution and the intensity of the emitted light rays over their lifetime, have a small design, can be switched on quickly, are fast to operate and very efficient.
  • the intensity of the amount of light emitted by the light sources 16 to 38 is also referred to as the radiation flux.
  • one measuring signal for the sensor areas is determined one after the other for a plurality of light sources 16 to 38, and it is checked for each area and light source whether the received signal agrees with a stored reference signal. Accordingly, with a preset drive signal of a light source 16 to 38, the measuring arrangement 10 can separately determine the brightness of this light source 16 to 38 with the aid of the sensor 40 for each sensor area and store the measurement result for later comparative measurements. This process can be repeated for each of the light sources so that the brightness is determined separately for each of the light sources. In the later comparison measurements, the respective light source 16 to 38 is driven with the same drive signal and the radiated light intensity is determined.
  • the drive signal of the light source 16 to 38 is changed until the light source 16 to 38 again has the same brightness. If a different spectral distribution or another measurement signal is present in the repeated comparison measurement and these appear at different light sources 16 to 38 in the same spectral ranges or over the entire spectral range of the illumination arrangement 14, then it can be assumed that the spectral sensitivity function of at least one sensor range changed compared to the original measurement. Such a change in the spectral sensitivity function is possible in particular when the optical properties of a filter arranged upstream of the sensor region or a filter integrated in the sensor 40 are changed. Such behavior of the filter is also referred to as drifting away of the filter.
  • both the light provided by the individual light sources 16 to 38 and the detection of the light reflected by the object 12 can be checked with the aid of the sensor 40 and, if necessary, recalibrated.
  • a white object 12 which essentially reflects the entire spectral range of the illumination arrangement 14, serves as the object 12.
  • the light sources 16 to 38 and the sensor 40 can be arranged relative to each other such that the light sources 16 to 38 emit light directly onto the sensor surface.
  • objects 12 with other colors can be used for calibration if this color is taken into account accordingly. Due to the original measurement and the comparison measurements, the measuring system 10 simply recalibrated, so that after recalibration the measurement system 10 has the same detection characteristics as the measurement system 10 in acquiring the original measurement results.
  • the light emitted by the light sources 16 to 38 can also be directed onto the surface of the object 12 with the aid of optical elements arranged between the light sources 16 to 38 and the object 12.
  • optical elements such as optical waveguides, prisms and lenses, are provided, wherein the angle of incidence with which the light rays impinge on the surface of the object 12 can be adjusted in particular by these optical elements.
  • a bundling of the light emitted by the light sources 16 to 38 onto the detection region E can take place.
  • optical elements can also be arranged in the beam path between the surface of the object 12 and the sensor 40 in order to image the light beams reflected from the surface of the object 12 suitably on the sensor surface, in particular to focus the reflected light beams and toward the sensor surface focus.
  • a plurality of similar or different optical elements in the respective beam path can be arranged one after the other.
  • the circular arrangement of the light sources 16 to 38 of the illumination arrangement 14 has the effect that directional independence of the light radiation emitted by the light sources 16 to 38 is avoided.
  • light sources 16-38 emitting light of the same or similar spectral distribution are located at circumferential points of the circular path of the circular array whose radii are at 90 °.
  • the light sources 16 to 38 required for generating a desired type of illumination are switched on simultaneously for illuminating the object 12, so that the color of the object can be detected by the sensor 40 in one measuring operation.
  • the light sources 16 to 38 of the illumination arrangement 14 can remain switched on unchanged, wherein the object, ie for example the test pattern or the test expression, can be changed or repeatedly recorded. This is possible, for example, when a plurality of printed images successively pass through the detection area E of the measuring system 10. Then, at appropriate times, the spectral distributions of the light beams reflected from the object 12 or from the objects to be detected are detected with the aid of the sensor 40 and further processed in a suitable manner.
  • At least one of the light sources 16 to 38 can emit light beams in the non-visible range, in particular in the ultraviolet range.
  • FIG. 2 shows the spectral distribution of the light beams emitted by the light sources 16 to 38, wherein the light sources 16 to 38 in the exemplary embodiment according to FIG. 2 emit light of the same intensity, ie with the same radiation flux, each in a relatively narrowband range.
  • the graph of the spectral distribution of the amount of light emitted by the respective light sources 16 to 38 is designated in each case by the reference number of the respective light source 16 to 38 and the additional prefixed letter S.
  • the wavelength of the maximum of the spectral distribution of the respective light source is specified as the nominal wavelength of the respective light source 16 to 38.
  • the light sources 16 and 22 respectively emit light having a wavelength of 412 nm
  • the light sources 18 and 24 each emit light having a wavelength of 470 nm
  • the light sources 20 and 26 respectively emit light having a wavelength of 529 nm
  • the light sources 28 and 34 each emit light having a wavelength of 588 nm
  • the light sources 30 and 36 each emit light having a wavelength of 647 nm
  • the light sources 32 and 38 respectively emit light having a wavelength of 694 nm.
  • the course of the spectral distribution of the total light emitted by the illumination arrangement 14 is shown in FIG. gur 2 represented by the dashed line denoted by S14.
  • the spectral distribution of the illumination arrangement 14 is normalized to 100% of the total spectral distribution generated by the light sources 16 to 38, so that a very uniform spectral distribution over the range between 400 nm and 700 nm of the output from the illumination assembly 14 in this first embodiment light radiation results.
  • FIG. 3 shows a diagram with the spectral distribution of the visible light emitted by the illumination arrangement 14 of the measuring system 10 in a second exemplary embodiment of the invention.
  • the graphs of the spectral light distribution of the light radiation emitted by the light sources 16 to 38 of the illumination arrangement 14 are likewise designated S16 to S38.
  • the light sources 16 to 38 each have a different spectral distribution of the emitted light than the light sources 16 to 38 in the embodiment of Figure 2. Due to the other spectral distribution of the light sources 16 to 38 in the embodiment of Figure 2 results in the embodiment of FIG 3 also shows a different overall spectral distribution S14 of the light emitted by the illumination arrangement 14.
  • the different spectral curves S16 to S28 can be used to set almost any desired spectral overall course S14 of the light beams emitted by the illumination arrangement 14 by targeted activation of individual light sources 16 to 38 or groups of light sources 16 to 38.
  • This spectral course S14 can be further changed by further changing the intensity, ie the radiation flux, of the individual light sources 16 to 38 and setting them to a desired value.
  • a desired overall spectral distribution S 14 can be generated by suitable selection and activation of the light sources of the illumination arrangement 14, as a result of which Any number of lighting modes can be set and selected for illuminating the object 12.
  • the measuring system 10 can be easily and inexpensively manufactured and has a small size.
  • the measuring system 10 can also be arranged on a movable carriage, as a result of which a traversing measurement is possible. This is particularly possible when the carriage is moved orthogonally or obliquely to a direction of movement of the object 12.
  • standard color values X, Y, Z are preferably determined or calculated as measurement results with the aid of the sensor signals generated by the sensor regions.
  • the light sources 16 to 38 and / or the spectral detection properties of the sensor regions of the sensor 40 are adapted such that measurement results corresponding to the 2 ° standard spectral value function or the 10 ° standard spectral value function are determined.
  • the measuring system 10 can in particular be advantageously used to carry out a printer calibration of a printing or copying device with the help of the color measurement values determined by the measuring system 10.
  • a calibration can be carried out in electrographic printing or copying systems, in particular by adjusting the imaging parameters.
  • color control can be carried out during a printing or copying process with the aid of the colorimetry values determined, by means of which the color reproduction of predefined colors with consistent quality is ensured. In the case of color values that drift away, this color control can, if necessary, be effected by a targeted change of electrography parameters.
  • Another possibility is to change the ink transfer properties of the printer by adapting the data processing, in particular that of the tone curve. By changing the conversion of the color data (typically RGB data sets) in raster stages, changes in printing conditions can be compensated for or varied in a targeted manner.
  • the determined color values may be used for color management, in particular to provide a color profile of an output device, e.g. a printing device, copying machine or screen.
  • an output device e.g. a printing device, copying machine or screen.
  • the color of an unprinted carrier material for example the paper color of paper to be printed, can also be determined in order to control the color reproduction in the printing process.
  • FIG. 4 shows an electrographic high-performance pressure system 100, which has a measuring system 10 according to the invention.
  • the web-shaped carrier material 110 unrolled from a roll with the aid of a unwinding device 106 is printed on the front and / or back of the carrier material 110 by means of two printing units of a printing unit 102, preferably shown in circles in FIG. 4, with preferably multi-color toner images.
  • the toner images are subsequently fixed in a fixing unit 104 on the carrier material 110, a section of the fixed toner image being described with the aid of the measuring system 10 in conjunction with FIGS. 1 to 3, before the carrier material 110 subsequently onto a paper roll with the aid of the rewinder 108 is wound up.
  • the measuring system 10 may alternatively or additionally also be arranged at another location of the high-performance pressure system 100.
  • the measuring system 10 are arranged in the processing sequence in front of the printing units of the printing unit 102 and determine the color of the substrate 110 to be printed.
  • the arrangement of the measuring system 10 in front of the printing units for determining the color of the carrier material 110 is particularly useful when processing single sheets. In the processing of web-shaped carrier material 110, as in the exemplary embodiment according to FIG.
  • the color of the carrier material 110 can also be detected at a position downstream of the printing units of the printing unit 102 if the printing units have not produced a print image in the detected area.
  • the measuring system 10 can also be arranged in front of the fixing unit 104 in order to detect the toner images generated on the carrier material 110.
  • the color of the toner image on the surface of image carriers of the printing units can be detected.
  • the color of fixed printed images can also be arranged in a further post-processing unit (not shown) for post-processing of the fixed carrier material 110.
  • the invention can be used advantageously in conjunction with electrographic printing or copying apparatus whose recording methods for image formation are based, in particular, on the electrophotographic, magnetographic or ionographic recording principle.
  • the printing or copying apparatuses can use a recording method for image formation in which an image recording element is directly or indirectly electrically driven pointwise.
  • the invention is not limited to such electrographic printing or copying machines but can also be used in conventional printing processes such as offset printing processes, inkjet printing processes, screen printing processes, flexographic printing processes, gravure printing processes and other known printing processes.
  • the invention may be the color of control fields, of color marks, of control strips, of individual colors, of screened single colors and of color separations printed on top of each other.
  • the color of at least one area of a printed image can also be detected metrologically.
  • the color of a picture detail or logo contained in the printed image can be detected by measurement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts (12), bei denen mit Hilfe einer Beleuchtungsanordnung (14), die mindestens zwei Lichtquellen (16 bis 38) mit unterschiedlichen spektralen Lichtverteilungen aufweist, von den Lichtquellen (16 bis 38) gleichzeitig Lichtstrahlen auf das Objekt (12) abgestrahlt werden. Mit Hilfe eines Sensors (40) wird zumindest ein Teil der vom Objekt (12) reflektierten Lichtstrahlen entsprechend mindestens einer spektrale Empfindlichkeitsfunktion erfasst. Die spektrale Empfindlichkeitsfunktion bewirkt eine spektrale Filterung der vom Sensor (40) erfassten Lichtstrahlen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum messtechnischen Erfassen einer Farbe eines Objekts
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts, bei dem eine Beleuchtungsanordnung Lichtstrahlen auf das Objekt abstrahlt und bei dem ein Sensor zumindest ein Teil der vom Objekt reflektierten Lichtstrahlen erfasst.
Aus dem Dokument EP 1594015 Al ist eine optische Dichtemessung zum Messen der optischen Dichte eines Tonerbildes einer Bilderzeugungseinrichtung bekannt, bei dem eine Lichtquelle Licht auf einen mit Toner eingefärbten Bereich eines Trägermaterials abstrahlt und ein Sensor die vom Tonerbild reflektierten Lichtstrahlen erfasst.
Aus dem Dokument JP 2005-164261 A ist eine Steuerung be- kannt, durch die die Intensität der Lichtabstrahlung von drei Lichtemitterdioden-Chips einstellbar ist. Die Lichtemitterdioden-Chips strahlen jeweils Licht mit unterschiedlicher Wellenlänge ab. Das von den Leuchtdioden- Chips abgegebene Licht wird mit Hilfe eines einzelnen Lichtüberwachungssensorelements erfasst.
Aus den Dokumenten US 6,621,576 B2 und US 6,384,918 Bl sind Anordnungen für ein Spektrofotometer zum kontaktlosen Messen der Farbe von farbigen Zielbereichen, insbesondere von gedruckten Testseiten, bekannt. Das beschriebene
Spektrofotometer hat vier Sensorbereiche, auf denen die von dem zu erfassenden Zielbereich reflektierten Lichtstrahlen ungefiltert, durch einen Rotfilter, durch einen Grünfilter sowie durch einen Blaufilter auf die Sensorfläche auftreffen.
Diese Farbmessanordnungen haben den Nachteil, dass sie die bei einem Betrachter erzeugte Farbempfindung mit Hilfe des RGB-Sensors nur unzureichend beschreiben können. Solche RGB-Sensoren werden beispielsweise auch in Scannern eingesetzt. Ein Vergleich der spektralen Eigenschaften von Scanner Empfängern der Farben Rot, Grün und Blau mit den normativ festgelegten Eigenschaften x, y und z, die den normalsichtigen Menschen beschreiben sind in Figur 5 dargestellt. Wegen der Verschiedenheit der spektralen Verteilungen, insbesondere wegen der Unterschiede in dem Anteil der Überschneidungen der Spektralkurven gibt es keine Mög- lichkeit mit H RGB die Augeneigenschaften zu simulieren.
Aus der Norm ISO 13655 sind weitere Farbmessanordnungen bekannt, die ein relativ aufwändiges Messverfahren nutzen, bei dem eine spektrale Zerlegung und eine weitere Analyse der von einem Objekt abgestrahlten bzw. reflektierten
Lichtstrahlen durchgeführt wird. Zur Analyse der Lichtstrahlen wird das spektral zerlegte Licht mittels eines Sensors mit Sensorzeile erfasst, die üblicherweise eine 10 nm Sensorauflösung über den gesamten sichtbaren Bereich hat. Solche Farbmessanordnungen werden beispielsweise von der Firma X-rite unter der Bezeichnung SpectroEye und Eye- One vertrieben. Jedoch hat die messtechnische Erfassung der Farben mit Hilfe solcher Farbmessanordnungen, bei denen das spektral zerlegte Licht mit spektralen Sensoren erfasst wird, den Nachteil, dass diese aufgrund der spektralen Zerlegung des Lichtes eine geringe Erfassungsempfindlichkeit haben und dass Farbmessanordnungen mit solchen Sensoren relativ aufwändig und teuer sind. Ferner ist für die Farbempfindung und den Farbeindruck eines Betrachters die spektrale Zusammensetzung des auf die Oberfläche des Objekts auftreffenden Lichtes entscheidend. Zum korrekten Erfassen der Farbempfindung eines Betrachters muss die Oberfläche des Objekts mit einem geeigneten Lichtspektrum beleuchtet werden. Dazu sind Lichtquellen in Normen spezifiziert, wie beispielsweise in der DIN 5033.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein
Verfahren anzugeben, durch die eine Farbmessung der Farbe eines Objekts einfach und kostengünstig insbesondere auch bei einem schnellen Objektwechsel durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts eine Beleuchtungsanordnung vorgesehen, die mindestens zwei Lichtquellen mit unterschiedlichen spektralen Lichtverteilungen aufweist, die jeweils gleichzeitig Lichtstrahlen auf das Objekt abstrahlen. Mit mindestens einem Sensor wird zumindest ein Teil der vom Objekt reflektierten Lichtstrahlen entsprechend mindestens einer spektralen Empfindlichkeitsfunktion erfasst, wobei die spektrale Empfindlichkeitsfunktion eine spektrale Filterung der vom Sensor erfassten Lichtstrahlen bewirkt.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass eine kostengünstige, stabile, insbesondere langzeit-stabile, zuverlässige, effiziente und schnelle messtechnische Erfassung der Farbe eines Objekts möglich ist. Als Lichtquellen können vorteilhaft kostengünstige Leuchtdioden, (engl, light emit- ting diodes, Lichtemitterdioden, abgekürzt LED) eingesetzt werden, die über eine lange Zeitdauer ihrer Lebenszeit ei- ne stabile spektrale Verteilung ihrer abgegebenen Lichtstrahlung aufweisen, eine kleine Bauform haben, nur geringe Wärmeverluste aufweisen und nach dem Einschalten in kurzer Zeit betriebsbereit sind, da sie nach dem Einschalten in kurzer Zeit die gewünschte Lichtmenge abgeben.
Durch das gleichzeitige Abstrahlen der Lichtstrahlen durch die mindestens zwei Lichtquellen ist eine schnelle messtechnische Erfassung der Farbe eines Objekts möglich, wodurch auch die Farbe von Oberflächenabschnitten bewegter Objekte einfach und zuverlässig messtechnisch erfasst werden kann. Ferner ist ein Ein- und Ausschalten einzelner Lichtquellen bei der Erfindung nicht erforderlich, um die Farbe eines Objekts oder mehrerer Objekte zu ermitteln.
Als Sensor wird vorzugsweise ein Sensor eingesetzt, in dem die spektrale Empfindlichkeit des menschlichen Auges nachgebildet wird. Vorzugsweise weist dieser Sensor drei Erfassungsbereiche auf, wobei jeder Sensorbereich die ihm zugeführten Lichtstrahlen mit Hilfe einer spektralen Emp- findlichkeitsfunktion erfasst. Durch die spektrale Empfindlichkeitsfunktion wird eine spektrale Filterung der vom Sensor bzw. vom Sensorbereich erfassten Lichtstrahlung bewirkt. Dadurch wird die Farbempfindlichkeit des menschlichen Auges bzw. die Farbwahrnehmung eines Menschen, ins- besondere die Normalspektralwertfunktion nachgebildet. Es sind aber auch Sensoren mit mehr als drei Sensorbereichen einsetzbar, wenn durch diese Sensorbereiche Messergebnisse mit einer spektralen Empfindlichkeitsfunktion ermittelt werden, die jeweils Bereichen mindestens einer Normspektralwertfunktionentsprechen oder aus denen den Empfindlichkeiten der Normalspektralwertfunktionen entsprechende Messergebnisse gebildet werden können.
Durch eine Änderung der Intensität mindestens einer der Lichtquellen kann die Spektralverteilung der Beleuchtungsanordnung geändert werden, so dass dadurch auf einfache Art und Weise unterschiedliche Lichtverhältnisse simuliert werden können und somit z.B. Metamerie-Einflüsse bei der
Beleuchtung und Betrachtung von Objekten simulierbar sind.
Bei einer Abweichung der spektralen Empfindlichkeitsfunktion des Sensors oder der spektralen Empfindlichkeitsfunk- tionen der Sensorbereiche von den Normalspektralwertfunktionen des menschlichen Auges kann durch eine Anpassung der spektralen Verteilung der von der Beleuchtungsanordnung abgegebenen Lichtstrahlen im wesentlichen dasselbe Messergebnis erreicht werden, das sich auch ohne der Ab- weichung ergeben würde. Alternativ kann ein Messergebnis erzeugt werden, aus dem die den Normalspektralwertfunktionen entsprechenden Normfarbwerte bestimmt werden können.
Unterschieden zwischen den spektralen Empfindlichkeiten des Detektors und den Normspektralwertfunktionen für das menschliche Auge kann durch Anpassungen der spektralen Eigenschaften des Lichtquellen Rechnung getragen werden. Soll z. B. die menschliche Farbempfindung bei Tageslicht nachgebildet werden und ist die Empfindlichkeit des Detek- tors im Rotbereich zu hoch, so kann eine Kombination/Einstellung der Lichtquellen gewählt werden, die im roten Bereich - im Vergleich zu Tageslicht - weniger Licht aussenden . Die gegenseitigen Einflüsse der spektralen Verteilung der von der Beleuchtungsanordnung abgegebenen Lichtstrahlen und der spektralen Empfindlichkeitsfunktionen, mit denen die Sensorbereiche die vom Objekt reflektierten Lichtstrahlen erfassen, werden durch die sogenannte Lutherbedingung abgebildet. Die Lutherbedingung ist insbesondere im Dokument Lang, Heinwig; Farbwiedergabe in den Medien; ISBN-3-7881-4052-6; Hansen-Schmidt Verlag; 1995; auf Seite 131, beschrieben.
Wird die Lutherbedingung eingehalten, können geeignete der Farbempfindung eines Menschen entsprechende Farbdaten ermittelt werden. Bei der Erfindung ist es durch eine Anpas- sung der spektralen Verteilung der von der Beleuchtungsanordnung abgegebenen Lichtstrahlen einfach möglich einen Wechsel der Zielbeleuchtung, einen Wechsel der der Erfassung zugrunde liegenden Normalspektralwertfunktionen (z.B. einen Wechsel von den 2 °-Normalspektralwertfunktionen zu den 10 °-Normalspektralwertfunktionen bei einer gleich bleibenden spektralen Erfassungsempfindlichkeit des Sensors und umgekehrt) und/oder eine Berücksichtigung der Abweichung der Farbempfindung eines Betrachters von einem Normalbetrachter zu bewirken. Eine erwähnte Abweichung der Farbempfindung haben insbesondere Betrachter mit einer
Farbsinnstörung. Solche Farbsinnstörungen sind z.B. Farb- fehlsichtigkeiten, bei denen der Betrachter nicht wie üblich drei Chromaten zur Farbwahrnehmung hat, sondern nur zwei Chromaten. Dadurch können solche Betrachter insbeson- dere rote und grüne Objekte nicht so gut wahrnehmen wie Betrachter mit drei Chromaten. Durch die Erfindung kann auch die Farbwahrnehmung von Personen mit einer Farbfehl- sichtigkeit simuliert und die Farbe eines Objekts als Farbempfindung für einen farbfehlsichtigen Betrachter messtechnisch erfasst werden.
Mit der Erfindung kann ein Verfahren zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts durchgeführt werden, bei dem Lichtstrahlen auf das Objekt abgestrahlt werden, die mit Hilfe einer Beleuchtungsanordnung erzeugt werden, wobei die Beleuchtungsanordnung mindestens zwei Lichtquellen mit unterschiedlichen spektralen Lichtverteilungen aufweist und wobei die Lichtstrahlen der zwei Lichtquellen gleichzeitig Licht auf das Objekt abstrahlen. Zumindest ein Teil der vom Objekt reflektierten Lichtstrahlen kann entsprechend mindestens einer spektrale Empfindlichkeitsfunktion mit Hilfe eines Sensors erfasst werden, wobei durch die spektrale Empfindlichkeitsfunktion eine spektrale Filterung der vom Sensor erfassten Lichtstrahlen bewirkt wird. Die Intensität der von mindestens einer Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung kann derart eingestellt werden, dass die spektrale Lichtverteilung des Lichtstrah- lengemischs der von den mindestens zwei Lichtquellen abgegebenen Lichtstrahlen entsprechend einer vorgegebenen Beleuchtungsart des Objekts einstellbar ist. Hierdurch können beispielsweise Metamerie-Effekte, die beim Betrachten beleuchteter Objekte auftreten, fein abgestuft simuliert werden.
Die ermittelten Messergebnisse können insbesondere die spektrale Verteilung der von jeder der Lichtquellen abgestrahlten Lichtstrahlung betreffen. Sie können auch die spektrale Verteilung von jeder der Lichtquellen und/oder die Intensität der von jeder der Lichtstrahlen abgestrahlten Lichtstrahlung betreffen. Abhängig vom Vergleichsergebnis kann eine Anpassung der Intensität mindestens einer der Lichtquellen und/oder mehrerer Lichtquellen zum Erzeugen mindestens einer Beleuchtungsart eingestellt werden. Im Falle eines negativen Vergleichsergebnisses kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Der Erfassungsmodus kann ein vom normalen Betriebsmodus der Vorrichtung zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts verschiedener Modus sein.
Mit Hilfe der Erfindung kann das Erfassen der Farbe des Objekts in einem Messvorgang durchgeführt werden, bei dem zumindest der abzutastende Bereich des Objekts mit Hilfe der mindestens zwei Lichtquellen der Beleuchtungsanordnung gleichzeitig beleuchtet wird. Weiterhin kann ein Teil der vom Objekt reflektierten Lichtstrahlen entsprechend der mindestens einen spektralen Empfindlichkeitsfunktion er- fasst werden. Dadurch sind hohe Messgeschwindigkeiten möglich, durch die die Messanordnung insbesondere auch in einem Hochleistungsdruckgerät oder in einer Nachverarbeitungseinheit eines Hochleistungsdrucksystems zum messtech- nischen Erfassen der Farbe eines Druckbildes während des Druckprozesses, d.h. inline, angeordnet werden kann.
Beispielsweise kann in einem digitalen elektrografischen Hochleistungsdruckgerät das mit zu erfassenden bzw. ver- messenden Tonerbildern bzw. Druckbildern bedruckte Trägermaterial mit Hilfe dieser Messanordnung in der üblichen Transportgeschwindigkeit, z.B. bei Geschwindigkeiten von 2 m/s, abgetastet und die Farbe von bedruckten Bereichen messtechnisch ermittelt werden.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die Vermessung bestimmter Farbobjekte beschränkt, insbesondere nicht auf Druckbilder. Sie kann genauso gut bei der Vermessung von anderen Farbobjekten wie z.B. auf Bildschirmen angezeigten Bildern angewandt werden. In der Drucktechnik ist sie gleichermaßen sowohl für Druckgeräte bzw. -prozesse als auch für entsprechende Kopiergeräte bzw. -prozesse ein- setzbar, selbst wenn im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht immer auf jeweils beide Arten von Geräten bzw. Prozessen hingewiesen wird.
Mit Hilfe der während eines Druckprozesses zum Erzeugen von gedruckten Dokumenten ermittelten Farbmesswerten oder mit Hilfe der bei einem speziellen Kalibrierungsvorgang des Druckergeräts oder Kopierergeräts ermittelten Farbmesswerten kann eine Farbkalibrierung des jeweiligen Geräts durchgeführt werden, bei der insbesondere Druckpara- meter, beispielsweise Elektrografieparameter bei elektro- grafischen Druckern oder Kopierern, angepasst werden können. Ferner kann eine Farbregelung der mit Hilfe des Druckers oder Kopierers gedruckten Farben erfolgen, wobei insbesondere Bilderzeugungsparameter als Stellgrößen ver- wendet werden, beispielsweise Elektrografieparameter bei elektrografischen Druckern oder Kopierern. Ziel einer solchen Farbregelung ist es, die Farbenempfindung von mit Hilfe des Druckers oder Kopierers erzeugten Farben bei einem Betrachter bei gleichen Farben konstant zu halten. Ferner kann mit Hilfe der messtechnisch erfassten Farben ein Farbmanagement (color management) durchgeführt werden, bei dem insbesondere die Farbwiedergabe des Druckers oder Kopierers an Standardfarben durch eine geeignete Farbumsetzung angepasst werden kann. Mit Hilfe der messtechni- sehen Erfassung der Farben kann auch ein Farbprofil des Druckers oder Kopierers erfasst werden, das dann als Grundlage für das Farbmanagement dienen kann. Ferner kann mit Hilfe der Erfindung die Farbe eines zu bedruckenden und/oder eines bedruckten Trägermaterials einfach erfasst werden, die dann einfach bei der Druckerkalibrierung und/oder beim color management sowie bei der Farbkalibrierung und Farbregelung genutzt werden kann.
Durch die Erfindung kann insbesondere die Stabilität der Farberzeugung sowohl auf dem Gebiet der Drucktechnik als auch auf anderen Gebieten der Technik gewährleistet werden. Alternativ zu der Erfassung eines auf dem Trägermate- rial fixierten Tonerbildes kann die Erfindung in gleicher Weise zum Erfassen eines mit Hilfe eines Offset- Druckverfahrens erzeugten Druckbildes oder eines in einem Tintenstrahldruckverfahren (Ink-Jet) erzeugten Druckbildes angewendet werden. Insbesondere kann bei elektrografischen Druckern oder Kopierern auch ein nicht fixiertes Tonerbild, insbesondere ein einzelner Farbauszug oder die Farbe mehrerer übereinander gedruckter Farbauszüge in einem un- fixierten Zustand auf einem Bildträger, wie einem Fotoleiter oder einem Zwischenträger, messtechnisch erfasst wer- den. Dabei ist es vorteilhaft, einen transparenten Zwi- schenbildträger zu verwenden, um die Farbe des Toners ohne einen Einfluss des Trägermaterials bzw. mit einem vernachlässigbaren Einfluss des Trägermaterials messtechnisch erfassen zu können.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs kann auf die gleiche Weise weitergebildet werden wie für die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungs- anspruchs, insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen, angegeben. Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden auf die in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die anhand spezifischer Terminologie beschrieben sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Veränderungen und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und/oder den beschriebenen Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges oder künftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
Figur 1 ein Messsystem zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts;
Figur 2 ein Diagramm mit der spektralen Verteilung des von der Beleuchtungsanordnung des Messsystems nach Figur 1 bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung abgegebenen sichtbaren Lichtes;
Figur 3 ein Diagramm mit der spektralen Verteilung des von der Beleuchtungsanordnung des Messsystems nach Figur 1 bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung abgegebenen sichtbaren Lichtes;
Figur 4 ein elektrografisches Hochleistungsdrucksystem mit einem erfindungsgemäßen Messsystem und
Figur 5 den bereits eingangs erwähnten Vergleich der spektralen Eigenschaften von Scanner RGB- Empfängern mit den normativ festgelegten Eigen- Schäften, die den normalsichtigen Menschen beschreiben .
In Figur 1 ist ein Messsystem 10 zum messtechnischen Er- fassen der Farbe eines Objekts 12 dargestellt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Objekt 12 ein mit Hilfe eines elektrografischen Hochleistungsdrucksystems erzeugtes Druckbild, das auf einem Trägermaterial, vorzugsweise Papier, als Tonerbild erzeugt und auf diesem Trägermateri- al in geeigneter Weise , z.B. durch Wärme, Druck, Strahlung und/oder chemischer Behandlung fixiert worden ist. Das Druck- bzw. Tonerbild umfasst vorzugsweise mehrere Farbauszüge, durch die es insbesondere Mischfarben enthält. Die Farbauszüge können Grundfarben CMYK (Cyan, Ma- genta, Yellow, Black) und/oder Sonderfarben umfassen. Alternativ oder zusätzlich zur Farbmessung des fixierten Tonerbildes bzw. des fertigen Druckbildes kann die Farbe des unfixierten Tonerbildes und/oder einzelner Farbauszüge ermittelt werden. Das unfixierte Tonerbild bzw. die Farbaus- züge können sich bei der messtechnischen Erfassung der
Farbe auf einem Bildträger, auf dem Zwischenbildträger o- der auf einem Trägermaterial befinden, ggf. auch in Durchsicht bei Anordnung und Messung der Farbauszüge bzw. des Tonerbildes auf einem transparenten Träger oder Trägerma- terial.
Das Messsystem 10 weist eine Beleuchtungsanordnung 14 auf, die mehrere zirkulär angeordnete Lichtquellen 16 bis 38 umfasst, die durch ihre zirkuläre Anordnung auf der durch eine Strichlinie dargestellten Kreisbahn den gleichen Abstand zu einem zu beleuchtenden Erfassungsbereich E haben und die zumindest einen Teil des von ihnen erzeugten Lichtes derart abstrahlen, dass die Lichtstrahlen gemäß DIN ISO 13655 in einem Winkel α = 45° auf die Oberfläche des Objekts 12 auftreffen. Die Hauptabstrahlrichtung der Lichtstrahlen der Lichtquellen 16 bis 38 beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel exakt 45°, sodass die in dieser Hauptabstrahlrichtung abgestrahlten Lichtstrahlen in einem Winkel von α = 45° auf die Oberfläche des Objekts 12 treffen.
Mit Hilfe des Messsystems 10 soll die Farbe der Oberfläche des Objekts 12 messtechnisch erfasst werden. Zumindest ein Teil des durch die Lichtquellen 16 bis 38 erzeugten, auf die Oberfläche des Objekts 12 im Erfassungsbereich E auftreffenden Lichtes wird von der Oberfläche des Objekts 12 reflektiert und trifft auf die Sensorfläche eines Sensors 40. Der Sensor 40 ist als Dreibereichssensor ausgebildet, wobei die drei Sensorbereiche spektral unterschiedliche Empfindlichkeiten aufweisen. Jedem Sensorbereich ist ein optisches Filter vorgeschaltet. Jedes Filter bewirkt, dass der dem Filter zugeordnete Sensorbereich die zugeführten von Objekt 12 spektralen Empfindlichkeitsfunktion erfasst wird. Unter Berücksichtigung einer speziellen spektralen Verteilung des von der Lichtquelle erzeugten Lichts kann die Farbempfindung des Menschen bei einer bestimmten Beleuchtungsart erfasst werden. Dabei müssen die zum Be- leuchten des Objekts 12 genutzten Lichtquellen 16 bis 38 das Objekt 12 nicht mit Licht bestrahlen, das diese bestimmte Beleuchtungsart erzeugt. Vielmehr ist es ausreichend, dass das von den Lichtquellen 16 bis 38 abgestrahlte Licht zusammen mit den spektralen Empfindlichkeitsfunk- tionen der Sensorbereiche zu Messergebnissen der Farbmessung führen, die bei der bestimmten Beleuchtungsart bei einer Erfassung mit den Nonspektralwertfunktionen erfasst werden würden. Dadurch kann die Farbempfindung eines Men- sehen beim Betrachten des Objekts 12 bei dieser bestimmten Lichtquelle nachgebildet werden. Mit Hilfe des Messsystems 10 kann somit die Farbempfindung eines Menschen messtechnisch erfasst werden. Die Beleuchtungsanordnung 14 kann insbesondere Licht abstrahlen, dessen spektrale Zusammensetzung die der in der Druckindustrie üblichen und DIN 5033, Teil 7 genormten Tageslichtart D50 (Daylight 5000 K - Tageslicht mit einer Farbtemperatur von 5000 Kelvin) entspricht .
Jede der Lichtquellen 16 bis 38 umfasst mindestens eine Leuchtdiode (LED) . Vorzugsweise umfasst jede Lichtquelle 16 bis 38 eine einzige LED oder mehrere LEDs des gleichen Typs, d.h. mit derselben spektralen Verteilung des durch diese LEDs abgegebenen Lichtes. Mindestens zwei Lichtquellen 16 bis 38 strahlen Licht mit einer voneinander verschiedenen spektralen Verteilung ab. Vorzugsweise haben zwei ein Lichtquellenpaar bildende Lichtquellen 16/22, 18/24, 20/26, 28/34, 30/36, 32/38 dieselbe spektrale Lichtverteilung wobei die Lichtquellenpaare eine voneinander verschiedene spektrale Verteilung haben. Ferner kann die Intensität der von jeder der Lichtquellen 16 bis 38 abgegebenen Lichtstrahlung unabhängig von der Intensität der von den übrigen Lichtquellen 16 bis 38 abgegebenen Lichtstrahlung eingestellt werden, wobei die Intensität in mehreren Stufen oder vorzugsweise stufenlos geändert werden kann, wobei die Intensität auch so eingestellt werden kann, dass mindestens ein der Lichtquellen 16 bis 38 keine Lichtstrahlung auf den Erfassungsbereich E abgibt, in dem sich der Bereich des Objekts 12 befindet, dessen Farbe zu erfassen ist. Durch die Kombination von mindestens zwei Lichtquellen 16 bis 38 mit unterschiedlicher spektraler Lichtverteilung und der zusätzlichen oder alternativen Möglichkeit, die Intensität der von den Lichtquellen 16 bis 38 abgegebenen Lichtstrahlung einzustellen, können verschiedene Beleuchtungsarten zum Beleuchten des Objekts 12 erzeugt und/oder simuliert werden, wodurch insbesondere verschiedene genormte und nicht genormte Beleuchtungsarten, wie die bereits erwähnte Tageslichtart D50 aber auch Licht von künstlichen Beleuchtungen, wie Glühlampen, Gasentladungslampen, Energiesparlampen, Abenddämmerung, Nebel, Mondlicht usw., auf einfache Art und Weise erzeugt bzw. simuliert werden können. Leuchtdioden haben den Vorteil, dass sie kostengünstig sind, über ihre Lebensdauer eine hohe Stabilität der spektralen Verteilung und der Intensität der abgegebenen Lichtstrahlen aufweisen, eine kleine Bauform haben, schnell einschaltbar, schnell be- triebsbereit und sehr effizient sind. Die Intensität der von den Lichtquellen 16 bis 38 abgegebenen Lichtmenge wird auch als Strahlungsfluss bezeichnet.
Zur Kalibrierung der Messanordnung wird für mehrere Licht- quellen 16 bis 38 nacheinander jeweils ein Messsignal für die Sensorbereiche bestimmt und je Bereich und Lichtquelle geprüft, ob das erhaltene Signal mit einem abgespeicherten Referenzsignal übereinstimmt. Die Messanordnung 10 kann dementsprechend bei einem voreingestellten Ansteuersignal einer Lichtquelle 16 bis 38 die Helligkeit dieser Lichtquelle 16 bis 38 mit Hilfe des Sensors 40 für jeden Sensorbereich separat ermitteln und das Messergebnis für spätere Vergleichsmessungen speichern. Dieser Vorgang kann für jede der Lichtquellen wiederholt werden, sodass die Helligkeit für jede der Lichtquellen separat ermittelt wird. Bei den späteren Vergleichsmessungen wird die jeweilige Lichtquelle 16 bis 38 mit dem gleichen Ansteuersignal angesteuert und die abgestrahlte Lichtintensität ermittelt. Bei einer Abweichung der Helligkeit der Lichtquelle 16 bis 38 wird das Ansteuersignal der Lichtquelle 16 bis 38 solange verändert, bis die Lichtquelle 16 bis 38 wieder dieselbe Helligkeit aufweist. Liegt bei der wiederholten Vergleichsmessung eine andere spektrale Verteilung bzw. ein anderes Messsignal vor und treten diese bei verschiedenen Lichtquellen 16 bis 38 in den gleichen Spektralbereichen oder über den gesamten Spektralbereich der Beleuchtungsanordnung 14 auf, so ist davon auszugehen, dass die spektrale Empfindlichkeitsfunktion mindestens eines Sensorbereichs gegenüber der Ursprungsmessung verändert ist. Eine solche Änderung der spektralen Empfindlichkeitsfunktion ist insbesondere bei einer Änderung der optischen Eigenschaften eines dem Sensorbereich vorgeschalteten Filters oder eines im Sensor 40 integrierten Filters möglich. Ein solches Verhalten des Filters wird auch als Wegdriften des Filters bezeichnet. Somit kann sowohl das von den einzelnen Lichtquellen 16 bis 38 bereitgestellte Licht als auch die Erfassung des vom Objekt 12 reflektierten Lichts mit Hilfe des Sensors 40 überprüft und erforderlichenfalls neu kalibriert werden. Als Objekt 12 dient dabei insbesondere ein weißes Objekt 12, das im Wesentlichen den gesamten spektralen Bereich der Beleuchtungsanordnung 14 reflektiert. Alternativ können die Lichtquellen 16 bis 38 und der Sensor 40 so zueinander angeordnet werden, dass die Lichtquellen 16 bis 38 direkt Licht auf die Sensoroberflä- che abstrahlen. Alternativ können Objekte 12 mit anderen Farben zur Kalibrierung genutzt werden, wenn diese Farbe entsprechend berücksichtigt wird. Durch die Ursprungsmessung und die Vergleichsmessungen kann das Messsystem 10 einfach neu kalibriert werden, sodass das Messsystem 10 nach der erneuten Kalibrierung die gleichen Erfassungseigenschaften aufweist, wie das Messsystem 10 beim Erfassen der Ursprungsmessergebnisse.
Das von den Lichtquellen 16 bis 38 abgestrahlte Licht kann auch mit Hilfe von zwischen den Lichtquellen 16 bis 38 und dem Objekt 12 angeordneten optischen Elementen auf die O- berfläche des Objekts 12 geleitet werden. Dazu bieten sich optische Elemente, wie Lichtwellenleiter, Prismen und Linsen an, wobei durch diese optischen Elemente insbesondere der Auftreffwinkel eingestellt werden kann, mit dem die Lichtstrahlen auf die Oberfläche des Objekts 12 auftreffen. Ferner kann mit Hilfe dieser optischen Elemente eine Bündelung des von den Lichtquellen 16 bis 38 abgestrahlten Lichts auf den Erfassungsbereich E erfolgen. Ferner können solche optischen Elemente auch im Strahlengang zwischen der Oberfläche des Objekts 12 und dem Sensor 40 angeordnet sein, um die von der Oberfläche des Objekts 12 reflektier- ten Lichtstrahlen geeignet auf der Sensoroberfläche abzubilden, insbesondere die reflektierten Lichtstrahlen zu bündeln und auf die Sensoroberfläche zu fokussieren. Dabei können auch mehrere gleichartige oder verschiedenartige optische Elemente im jeweiligen Strahlengang nacheinander angeordnet werden.
Die zirkuläre Anordnung der Lichtquellen 16 bis 38 der Beleuchtungsanordnung 14 bewirkt, dass Richtungsunabhängigkeiten der von den Lichtquellen 16 bis 38 abgegebenen Lichtstrahlung vermieden werden. Vorzugsweise werden
Lichtquellen, die Licht mit einer ähnlichen spektralen Verteilung abstrahlen, nicht unmittelbar nebeneinander angeordnet, um Richtungsabhängigkeiten bei der Reflektion der auf die Oberfläche des zu erfassenden Objekts 12 auftreffenden Lichtstrahlen zu vermeiden oder zumindest zu verringern. Vorzugsweise werden Lichtquellen 16 bis 38, die Licht mit derselben oder einer ähnlichen spektralen Verteilung abstrahlen an Umfangspunkten der Kreisbahn der zirkulären Anordnung angeordnet, deren Radien einen Winkel von 90° aufweisen. Die zum Erzeugen einer gewünschten Beleuchtungsart erforderlichen Lichtquellen 16 bis 38 werden zum Beleuchten des Objekts 12 gleichzeitig eingeschaltet, so dass die Farbe des Objekts durch den Sensor 40 in einem Messvorgang erfasst werden kann. Bei mehreren nacheinander mit der gleichen Lichtart durchzuführenden Erfassungsvorgängen können die Lichtquellen 16 bis 38 der Beleuchtungsanordnung 14 unverändert eingeschaltet bleiben, wobei das Objekt, d.h. z.B. das Testmuster bzw. der Testausdruck, geändert oder wiederholt erfasst werden kann. Dies ist beispielsweise möglich, indem mehrere Druckbilder nacheinander den Erfassungsbereich E des Messsystems 10 passieren. Dann werden zu geeigneten Zeitpunkten die spektralen Verteilungen der vom Objekt 12 bzw. von den zu erfassenden Objekten reflektierten Lichtstrahlen mit Hilfe des Sensors 40 erfasst und in geeigneter Art und Weise weiterverarbeitet.
Der Erfassungsbereich des Sensors 40 ist vorzugsweise parallel zur Oberfläche des Objekts 12 ausgerichtet und ist somit senkrecht zum Objekt 12 angeordnet. Die Sensorbereiche des Sensors 40 können durch drei Sektoren eines einzelnen Sensorelements oder durch drei verschiedene Sensor- elemente gebildet sein. Zum Ermitteln eines Gesamtergebnisses können die von den einzelnen Sensorbereichen ausgegebenen Messergebnisse auch unterschiedlich gewichtet werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mehr als drei Sensorbereiche zum Erfassen vorgesehen sind, die jeweils unterschiedliche spektrale Empfindlichkeitsfunktionen aufweisen. Auch durch eine unterschiedliche Wichtung der Sensorbereiche kann bei gleich bleibender Beleuchtung des Objekts 12 Farben des Objekts 12 bei unterschiedlichen Beleuchtungsarten messtechnisch ermittelt werden.
Ferner kann zumindest eine der Lichtquellen 16 bis 38 Lichtstrahlen im nicht sichtbaren Bereich abstrahlen, ins- besondere im ultravioletten Bereich.
In Figur 2 ist die spektrale Verteilung der von den Lichtquellen 16 bis 38 abgestrahlten Lichtstrahlen dargestellt, wobei die Lichtquellen 16 bis 38 im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 jeweils Licht mit derselben Intensität, d.h. mit demselben Strahlungsfluss, jeweils in einem relativ schmalbandigen Bereich abstrahlen. Der Graph der spektralen Verteilung der von der jeweiligen Lichtquelle 16 bis 38 abgestrahlten Lichtmenge ist jeweils mit der Bezugszei- chenziffer der jeweiligen Lichtquelle 16 bis 38 und dem zusätzlichen vorangestellten Buchstaben S bezeichnet. Zur Vereinfachung der Bezeichnung der von den Lichtquellen 16 bis 38 abgegebenen Lichtstrahlen wird die Wellenlänge des Maximums der spektralen Verteilung der jeweiligen Licht- quelle als Nennwellenlänge der jeweiligen Lichtquelle 16 bis 38 angegeben. Die Lichtquellen 16 und 22 geben jeweils Licht mit einer Wellenlänge von 412 nm, die Lichtquellen 18 und 24 geben jeweils Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm, die Lichtquellen 20 und 26 geben jeweils Licht mit einer Wellenlänge von 529 nm, die Lichtquellen 28 und 34 geben jeweils Licht mit einer Wellenlänge von 588 nm, die Lichtquellen 30 und 36 geben jeweils Licht mit einer Wellenlänge von 647 nm und die Lichtquellen 32 und 38 geben jeweils Licht mit einer Wellenlänge von 694 nm ab. Der Verlauf der spektralen Verteilung des von der Beleuchtungsanordnung 14 insgesamt abgegebenen Lichts ist in Fi- gur 2 durch die mit S14 bezeichnete Strichlinie dargestellt. Die spektrale Verteilung der Beleuchtungsanordnung 14 ist dabei die von den Lichtquellen 16 bis 38 erzeugte Gesamtspektralverteilung normiert auf 100 %, so dass sich eine sehr gleichmäßige spektrale Verteilung über den Bereich zwischen 400 nm und 700 nm des von der Beleuchtungsanordnung 14 in diesem ersten Ausführungsbeispiel abgegebenen Lichtstrahlung ergibt.
In Figur 3 ist ein Diagramm mit der spektralen Verteilung des von der Beleuchtungsanordnung 14 des Messsystems 10 bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung abgegebenen sichtbaren Lichts dargestellt. In Figur 3 sind die Graphen der spektralen Lichtverteilung der von den Licht- quellen 16 bis 38 der Beleuchtungsanordnung 14 abgegebenen Lichtstrahlung ebenfalls mit S16 bis S38 bezeichnet. Die Lichtquellen 16 bis 38 haben jeweils eine andere spektrale Verteilung des abgestrahlten Lichts als die Lichtquellen 16 bis 38 beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2. Durch die andere spektrale Verteilung des von den Lichtquellen 16 bis 38 bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ergibt sich beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 auch eine andere spektrale Gesamtverteilung S14 des von der Beleuchtungsanordnung 14 abgestrahlten Lichts. Die unterschiedli- chen spektralen Verläufe S16 bis S28 können dazu genutzt werden, einen nahezu beliebigen gewünschten spektralen Gesamtverlauf S14 der von der Beleuchtungsanordnung 14 abgegebenen Lichtstrahlen durch eine gezielte Aktivierung einzelner Lichtquellen 16 bis 38 oder Gruppen von Lichtquel- len 16 bis 38 einzustellen. Dieser spektrale Verlauf S14 kann weiterhin dadurch geändert werden, indem die Intensität, d.h. der Strahlungsfluss, der einzelnen Lichtquellen 16 bis 38 weiter geändert und auf einen gewünschten Wert eingestellt wird. Auf die beschriebene Art und Weise kann durch eine geeignete Auswahl und Ansteuerung der Lichtquellen der Beleuchtungsanordnung 14 eine gewünschte spektrale Gesamtverteilung S14 erzeugt werden, wodurch na- hezu beliebige Beleuchtungsarten zum Beleuchten des Objekts 12 eingestellt und ausgewählt werden können.
Durch den relativ einfachen Aufbau des Messsystems 10 und insbesondere bei der Verwendung von Leuchtdioden als
Lichtquellen 16 bis 38 kann das Messsystem 10 einfach und kostengünstig hergestellt werden und weist eine geringe Baugröße auf. Das Messsystem 10 kann auch auf einem verfahrbaren Schlitten angeordnet werden, wodurch eine tra- versierende Messung möglich ist. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Schlitten orthogonal oder schräg zu einer Bewegungsrichtung des Objekts 12 bewegt wird.
Bei dem Messsystem 10 werden als Messergebnis vorzugsweise Normfarbwerte X, Y, Z mit Hilfe der von den Sensorbereichen erzeugten Sensorsignalen ermittelt bzw. berechnet. Dabei sind die Lichtquellen 16 bis 38 und/oder die spektralen Erfassungseigenschaften der Sensorbereiche des Sensors 40 derart angepasst, dass Messergebnisse entsprechend der 2 °-Normspektralwertfunktionoder der 10°- Normspektralwertfunktionermittelt werden .
Das Messsystem 10 kann insbesondere vorteilhaft dazu eingesetzt werden, eine Druckerkalibrierung eines Druck- oder Kopiergerätes mit Hilfe der durch das Messsystem 10 ermittelten Farbmesswerte durchzuführen. Eine Kalibrierung kann bei elektrografischen Druck- oder Kopiersystemen insbesondere durch eine Anpassung der Bilderzeugungsparameter erfolgen. Ferner kann mit Hilfe der ermittelten Farbmesswer- te eine Farbregelung während eines Druck- oder Kopierprozesses durchgeführt werden, durch die die Farbwiedergabe von vorgegebenen Farben in gleich bleibender Qualität gewährleistet wird. Diese Farbregelung kann bei wegdriftenden Farbwerten ggf. durch eine gezielte Änderung von E- lektrografieparametern erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist die Veränderung der Farbübertragungseigenschaften des Druckers durch Anpassung der Datenaufbereitung, insbeson- dere der Tonwertkurve. Durch Veränderung der Umsetzung der Farbdaten (typischerweise RGB-Datensätze) in Rasterstufen können Veränderungen von Druckbedingungen ausgeglichen o- der gezielt variiert werden.
Ferner können die ermittelten Farbwerte für ein Farbmanagement verwendet werden, insbesondere um ein Farbprofil eines Ausgabegeräts, z.B. eines Druckgeräts, Kopiergeräts oder Bildschirms anzufertigen. Zusätzlich oder alternativ kann mit Hilfe der Sensoranordnung 10 auch die Farbe eines unbedruckten Trägermaterials, beispielsweise die Papierfarbe von zu bedruckendem Papier, ermittelt werden um die Farbwiedergabe im Druckprozess zu steuern.
In Figur 4 ist ein elektrografisches Hochleistungsdrucksystem 100 dargestellt, das ein erfindungsgemäßes Messsystem 10 aufweist. Das von einer Rolle mit Hilfe einer Abrolleinrichtung 106 abgerollte bahnförmige Trägermaterial 110 wird mit Hilfe von zwei gegenüberliegend angeordneten, in Figur 4 durch Kreise dargestellten, Druckwerken einer Druckeinheit 102 mit vorzugsweise mehrfarbigen Tonerbildern auf der Vorder- und/oder Rückseite des Trägermaterials 110 bedruckt. Die Tonerbilder werden nachfolgend in einer Fixiereinheit 104 auf dem Trägermaterial 110 fi- xiert, wobei ein Ausschnitt des fixierten Tonerbildes mit Hilfe des Messsystems 10 in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschrieben, erfasst wird, bevor das Trägermaterial 110 nachfolgend auf eine Papierrolle mit Hilfe des Aufwicklers 108 aufgewickelt wird.
Alternativ zu dem Aufwickler 108 können auch andere Nachverarbeitungsgeräte, wie Schneideinrichtungen, Konvertiereinrichtungen, FaIt-, Heft- und Bindeeinrichtungen sowie weitere bekannte Nachverarbeitungseinheiten vorgesehen werden. Das Messsystem 10 kann alternativ oder zusätzlich auch an einer anderen Stelle des Hochleistungsdrucksystems 100 angeordnet werden. Beispielsweise kann das Messsystem 10 im Verarbeitungsablauf vor den Druckwerken der Druckeinheit 102 angeordnet werden und die Farbe des zu bedruckenden Trägermaterials 110 bestimmen. Das Anordnen des Messsystems 10 vor den Druckwerken zum Bestimmen der Farbe des Trägermaterials 110 ist insbesondere bei der Verarbeitung von Einzelblättern sinnvoll. Bei der Verarbeitung von bahnförmigem Trägermaterial 110, wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 4, kann die Farbe des Trägermaterials 110 auch an einer Position nach den Druckwerken der Druckein- heit 102 erfasst werden, wenn die Druckwerke in dem er- fassten Bereich kein Druckbild erzeugt haben. Ferner kann das Messsystem 10 auch vor der Fixiereinheit 104 angeordnet werden, um die auf dem Trägermaterial 110 erzeugten Tonerbilder zu erfassen. Ferner kann alternativ oder zu- sätzlich die Farbe des Tonerbildes auf der Oberfläche von Bildträgern der Druckwerke erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Farbe von fixierten Druckbildern auch in einer weiteren nicht dargestellten Nachverarbeitungseinheit zum Nachverarbeiten des fixierten Trägermaterials 110 angeordnet werden.
Die Erfindung kann vorteilhaft in Verbindung mit elektro- grafischen Druck- oder Kopiergeräten eingesetzt werden, deren Aufzeichnungsverfahren zur Bilderzeugung insbesonde- re auf dem elektrofotografischen, magnetografischen oder ionografischen Aufzeichnungsprinzip beruhen. Ferner können die Druck- oder Kopiergeräte ein Aufzeichnungsverfahren zur Bilderzeugung nutzen, bei dem ein Bildaufzeichnungselement direkt oder indirekt elektrisch punktweise ange- steuert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf solche elektrografischen Druck- oder Kopiergeräte beschränkt sondern ist auch bei konventionellen Druckverfahren, wie Offset-Druckverfahren, Ink-Jet-Druckverfahren, Siebdruckverfahren, Flexodruckverfahren, Tiefdruckverfahren sowie bei weiteren bekanntenDruckverfahren, einsetzbar. Durch die
Erfindung kann insbesondere die Farbe von Kontrollfeldern, von Farbmarken, von Kontrollstreifen, von Einzelfarben, von gerasterten Einzelfarben und von übereinander gedruckten Farbauszügen messtechnisch erfasst werden. Alternativ zu bestimmten Farbmarken und Kontrollfeldern sowie zu Kontrollstreifen kann auch die Farbe von mindestens einem Bereich eines Druckbildes messtechnisch erfasst werden. Insbesondere kann die Farbe eines im Druckbild enthaltenen Bildausschnitts oder Logos messtechnisch erfasst werden.
Bezugs zeichenliste
10 Messsystem
12 Objekt
14 Beleuchtungsanordnung
16 bis 38 Lichtquellen
40 Sensor E Erfassungsbereich α Einfallswinkel
S14 bis S38 Graphen der spektralen Lichtverteilung
100 Hochleistungsdrucksystem
102 Druckeinheit 104 Fixiereinheit
106 Abrolleinrichtung
108 Aufwickler
110 Trägermaterial

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts,
mit einer Beleuchtungsanordnung (14), die mindestens zwei Lichtquellen (16 bis 38) mit unterschiedlichen spektralen Lichtverteilungen aufweist, die jeweils gleichzeitig Lichtstrahlen auf das Objekt (12) abstrahlen,
mit mindestens einem Sensor (40), der zumindest ein Teil der vom Objekt (12) reflektierten Lichtstrahlen entsprechend mindestens einer spektralen Empfindlichkeitsfunktion erfasst, wobei die spektrale Empfindlichkeitsfunktion eine spektrale Filterung der vom Sensor (40) erfassten Lichtstrahlen bewirkt und
wobei die Intensität der von mindestens einer Lichtquelle (16 bis 38) abgegebenen Lichtstrahlung derart einstellbar ist, dass die spektrale Lichtverteilung des Lichtstrahlengemischs der von den mindestens zwei Lichtquellen (16 bis 38) abgegebenen Lichtstrahlen einstellbar ist, so dass verschiedene Beleuchtungsarten des Objekts (12) einstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein dem Sensor (40) vorgeschaltetes und/oder in den Sensor (40) integriertes Filter vorgesehen ist, das bzw. die die spektrale Empfindlichkeitsfunktion des Sensors (40) bewirken.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Sensorbereiche vorgesehen sind, die die vom Objekt (12) re- flektierten Lichtstrahlen jeweils entsprechend jeweils einer spektrale Empfindlichkeitsfunktion erfassen, wobei die spektrale Empfindlichkeitsfunktionen vorzugsweise jeweils einer Normspektralwertfunktion- des menschlichen Auges entsprechen oder wobei ausge- hend von den mit Hilfe der Vorrichtung (10) ermittelten Messergebnissen unter der Berücksichtigung der spektralen Empfindlichkeitsfunktion, mit der die Messergebnisse ermittelt worden sind, Normfarbwerte (X, Y, Z) entsprechend den Normalspektralwertfunktio- nen ermittelbar sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (16 bis 38) eine solche unterschiedliche spektrale Verteilung aufweisen, dass das Lichtstrahlengemisch der von diesen Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlen eine gewünschte spektrale Lichtverteilung aufweist, wobei die Lichtverteilung vorzugsweise einer Tageslichtverteilung entspricht oder wobei aus der Lichtverteilung unter Berücksichtigung der tatsächlichen spektralen Lichtverteilung des Lichtstrah- lengemischs ein Messergebnis mit Hilfe des Sensorsignals berechnet werden kann, das bei einer Bestrahlung des Objekts (12) mit einem Lichtstrahlengemisch, das eine spektrale Lichtverteilung von Tageslicht aufweist, vom Sensor (40) ausgegeben werden würde.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Lichtquelle (16 bis 38) ein optisches Filter vorgeschaltet ist .
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereigenschaften des optischen Filters veränderbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Änderung der spektralen Lichtverteilung des Lichtstrahlengemischs eine Tageslichtverteilung bei grauem Himmel, eine Tageslichtverteilung bei direktem Sonnenschein, eine Lichtverteilung einer Glühlampe, eine Tageslichtverteilung D50 und/oder eine weitere genormte oder nicht genormten Tageslichtverteilung und/oder Lichtverteilung einer anderen Lichtquelle erzeugbar ist, wobei die Intensität mindestens einer der Lichtquellen (16 bis 38) auf Null reduzierbar ist, sodass diese Lichtquelle (16 bis 38) keine Lichtstrahlen abgibt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (40) die in einem speziellen Erfassungsmodus von jeder der Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlung separat erfasst und dass ein Speicher vorgesehen ist, in dem die im Erfassungsmodus ermittelten Messergebnisse separat speicherbar sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Lichtquellen (16 bis 38), vorzugsweise fünf, sechs oder bis zu zehn Lichtquellen (16 bis 38) zirkulär derart angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der von diesen Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlen auf das Objekt (12) treffen, sodass der Sen- sor (40) zumindest ein Teil der vom Objekt (12) reflektierten Lichtstrahlen erfasst.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zirkulär angeordneten Lichtquellen (16 bis 38) zumindest ein Teil ihrer Lichtstrahlen so abstrahlen, dass sie in einem Winkel von 45° auf die Oberfläche des Objekts (16) auftreffen, wobei der Sensor (40) derart angeordnet ist, dass die von der Oberfläche des Objekts (12) reflektierten Lichtstrah- len im Wesentlichen senkrecht auf die Sensoroberfläche treffen.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der spektrale Empfindlichkeitsfunktion die vom menschlichen Auge als Farbe erfasste Farbwiedergabe eines Objekts (12) erfasst wird, wobei der Sensor (40) als Messergebnis vorzugsweise Normfarbwerte X, Y, Z ausgibt.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (40) derart anordenbar ist, dass er die in einem Erfassungsbereich auf die Objektoberfläche auftreffenden Lichtstrahlen der Lichtquellen (16 bis 38) direkt erfasst, oder dass ein Objekt (12) im Empfangsbereich des Sensors (40) angeordnet wird, dessen Oberfläche im Wesentlichen den gesamten Spektralbereich des von der Lichtquelle (16 bis 38) erzeugten Lichts reflektiert, wobei die Intensität der von den einzelnen Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlung derart eingestellt wird, dass der Sensor (40) die gewünschte Lichtverteilung der Beleuchtungsanordnung (14) er- fasst.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (16 bis 38) jeweils durch mindestens eine Leuchtdiode gebil- det sind, wobei die Intensität der von den Leuchtdioden abgestrahlten Lichtstrahlung mit Hilfe einer Steuereinheit einstellbar ist.
14. Verfahren zum messtechnischen Erfassen der Farbe ei- nes Objekts,
bei dem Lichtstrahlen auf das Objekt (12) abgestrahlt werden, die mit Hilfe einer Beleuchtungsanordnung (14) erzeugt werden, wobei die Beleuchtungsanordnung (14) mindestens zwei Lichtquellen (16 bis 38) mit unterschiedlichen spektralen Lichtverteilungen aufweist, wobei die Lichtstrahlen der zwei Lichtquellen (16 bis 38) gleichzeitig Licht auf das Objekt (12) abstrahlen
und bei dem zumindest ein Teil der vom Objekt (12) reflektierten Lichtstrahlen entsprechend mindestens einer spektrale Empfindlichkeitsfunktion mit Hilfe eines Sensors (40) erfasst wird, wobei durch die spektrale Empfindlichkeitsfunktion eine spektrale
Filterung der vom Sensor (40) erfassten Lichtstrahlen bewirkt wird und wobei die Intensität der von mindestens einer Lichtquelle (16 bis 38) abgegebenen Lichtstrahlung derart eingestellt wird, dass die spektrale Lichtverteilung des Lichtstrahlengemischs der von den mindestens zwei Lichtquellen (16 bis 38) abgegebenen Lichtstrahlen entsprechend einer vorgegebenen Beleuchtungsart des Objekts (12) eingestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei - zu einem ersten Zeitpunkt mit dem Sensor (40) die in einem speziellen Erfassungsmodus von jeder der Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlung separat erfasst wird,
- die im Erfassungsmodus ermittelten Messergebnisse separat abgespeichert werden und
- zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt in dem Erfassungsmodus eine Vergleichsmessung erfolgt, wobei ein Vergleich der Messergebnisse der Vergleichsmessung mit dem Messergebnis der Ursprungsmessung erfolgt.
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