[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Farbmaßzahldifferenzen zwischen
zwei mit Hilfe einer Druckmaschine gedruckten Rasterfeldern, insbesondere zwei Graubalancefeldern,
durch optisches Abtasten der Rasterfelder und Auswerten des remittierten Lichtes.
[0002] Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Farbsteuerung oder Farbregelung
des Druckes einer Druckmaschine, wobei auf den von der Druckmaschine gedruckten Fortdruck-Bögen
Meßfelder optisch erfaßt werden, um den Farbabstand des erfaßten Meßfeldes von einem
vorgegebenen Soll-Farbort zu bestimmen und aus diesem eine Stellgröße zur Verstellung
der Farbführungsorgane der Druckmaschine zu erzeugen, damit unerwünschte Farbabweichungen
bei den mit der neuen Farbführungseinstellung anschließend gedruckten Fortdruck-Bögen
minimal werden.
[0003] Verfahren dieser Art sind aus der EP-A 228 347, der DE-A1 36 26 423.7 und der EP-A2
196 431 bekannt.
[0004] Verfahren der eingangs genannten Art zur Bestimmung der Farbmaßzahldifferenzen dienen
zur Qualitätsbeurteilung und erfordern den Einsatz von Farbmeßgeräten oder Spektralfotometern,
um die einem Rasterfeld, insbesondere einem Graubalancefeld, in einem Farbraum zugeordneten
Koordinaten zu bestimmen. Der Einsatz solcher Geräte ist wegen des hohen optischen
und elektronischen Aufwandes kostspielig und aufwendig. Es ist auch bekannt, eine
Qualitätsbeurteilung aufgrund von gemessenen densitometrischen Größen vorzunehmen.
Eine Qualitätsbeurteilung anhand eines densitometrischen Maßsystems oder densitometrischer
Parameter hat zwar den Vorteil, daß preiswertere Geräte, nämlich Densitometer statt
Spektralfotometer eingesetzt werden können, jedoch sind densitometrische Größen für
eine Qualitätsbeurteilung nicht besonders praktisch und nicht gleichwertig mit den
Größen wie sie in einem echten Farbmaßsystem vorkommen. Beim Stand der Technik ist
man beim Einsatz von Densitometern auf ein densitometrisches Meßsystem beschränkt,
das für eine Qualitätsbeurteilung schlechter ist als Farbmaßzahlen in einem empfindungsmäßig
gleichabständigen Farbraum wie dem L*a*b*/Farbraum oder dem LUV-Farbraum.
[0005] Aus der EP-A 321 402 ist ein Verfahren zur Farbsteuerung und Farbregelung einer
Druckmaschine bekannt, bei dem mit Hilfe eines Spektralfotometers Meßfelder abgetastet
werden, um Farbkoordinaten in einem farbmetrischen Meßsystem zu erhalten und durch
einen Koordinatenvergleich aus dem Farbabstand des abgetasteten Meßfeldes von einem
vorgegebenen Soll- Farbort eine Stellgröße zur Verstellung der Farbführungsorgane
der Druckmaschine zu erzeugen. Dabei wird in der Weise vorgegangen, daß ein außerhalb
eines Korrekturfarbraumes liegender vorgegebener Soll-Farbort durch einen erreichbaren
Soll-Farbort auf der Oberfläche des Korrekturfarbraumes mit einem Farbabstand vom
vorgegebenen Soll-Farbort ersetzt wird, dessen für die Druckqualität wesentliche Komponenten
minimal sind. Zur Realisierung einer derartigen Regelstrategie ist eine Operation
in einem farbmetrischen Koordinatensystem, beispielsweise dem L*a*b*-Farbraum erforderlich.
Dies erfordert gemäß der EP-A 321 402 den Einsatz eines Spektralfotometers statt eines
Densitometers.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Farbmaßzahldifferenzen
sowie ein Verfahren zur Farbsteuerung oder Farbregelung des Druckes einer Druckmaschine
in einem Farbmaßsystem zu schaffen, bei dem die Abtastung der zu überwachenden Druckerzeugnisse
statt mit einem Spektralfotometer mit einem Densitometer erfolgen kann.
[0007] Diese Aufgabe wird bezüglich des eingangs genannten Verfahrens zur Bestimmung der
Farbmaßzahldifferenzen und damit zur Qualitätsbeurteilung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0008] Die erfindungsgemäße Lösung für ein Verfahren zur Farbsteuerung oder Farbregelung
ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 2 angegeben.
[0009] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0010] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß innerhalb kleiner Bereiche um einen
gegebenen Farbort in einem farbmetrischen Koordinatensystem Transformationsmatritzen
existieren, die es gestatten, Änderungen der Farbmaßzahlen in Änderungen von Rasterdichten
und in Änderungen von Volltondichten mitgedruckter Volltonfelder umzurechnen. Eine
dritte Beziehung besteht in einer Transformation von Volltondichteänderungen von
Volltonfeldern und Rasterdichteänderungen mitgedruckter Rasterfelder. Wenn zwei Transformationen
der drei erwähnten Transformationen bekannt sind, kann die dritte ohne weiteres berechnet
werden.
[0011] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 vier Eichdrucke mit Eichfarbflächen in einer schematischen perspektivischen
Ansicht,
Fig. 2 ein Schema zur Veranschaulichung von Transformationen zwischen einem Farbraum,
einem Volltondichteraum und einem Rasterdichteraum,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur Bestimmung der Transformationsmatritzen
zwischen den in Fig. 2 veranschaulichten Koordinatenräumen und
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Verfahrens zur Qualitätsbeurteilung
durch Bestimmen von Farbmaßzahl differenzen und zur Farbsteuerung oder Farbregelung
des Druckes einer Druckmaschine.
[0012] Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Qualitätsbeurteilung und/oder
Beeinflussung der farblichen Erscheinung einer aus mehreren bunten Teilfarben aufgebauten
Farbfläche bei einem Druckvorgang ist es zunächst erforderlich, Eichdrucke zu erstellen,
die es gestatten, empirisch die Beziehungen zwischen densitometrischen Größen und
farbmetrischen Größen für einen gewählten Stützpunkt oder Arbeitspunkt in Abhängigkeit
vom verwendeten Papier, der Druckfarbe, der Druckmaschine und dem jeweils einzusetzenden
Densitometergerät oder Densitometertyp festzustellen.
[0013] In Fig. 1 sind schematisch vier Eichdrucke oder Eichkarten mit Eichfarbflächen dargestellt.
Die in Fig. 1 unten dargestellte und unter nominellen Druckbedingungen hergestellte
Eichtafel oder Eichkarte wird nachfolgend als Referenz-Eichdruck 1 bezeichnet. Der
Referenz-Eichdruck 1 weist einen Farbmeßstreifen oder eine Eichfarbfläche mit vier
Feldern auf, von denen das erste ein Rasterfeld 2, das zweite ein Cyan-Volltonfeld
3, das dritte ein Magenta-Volltonfeld 4 und das vierte ein Gelb- oder Yellow-Volltonfeld
5 ist.
[0014] Das Rasterfeld 2 besteht aus drei übereinander gedruckten Rastern mit den Farben
und Schichtdicken der Volltonfelder 3 bis 5, wobei es besonders zweckmäßig ist, ein
Graubalancefeld zu verwenden, dessen Tonwert oder Graustufe sensibel auf Schichtdicken
änderungen und farblich ähnlich einem Rasterfeld ist, wie es bei dem später herzustellenden
Druckerzeugnis im Farbmeßstreifen vorkommt. Insbesondere kann es sich bei dem Rasterfeld
2 des Referenz-Eichdrucks 1 um ein dunkelgraues Graubalancefeld handeln.
[0015] Mit Hilfe eines Densitometers und zwar vorzugsweise genau mit dem Densitometer, das
später bei der Qualitätsbeurteilung oder Beeinflussung der farblichen Erscheinung
durch eine Schichtdickensteuerung der Druckmaschine verwendet werden soll, werden
das Rasterfeld 2 und die Volltonfelder 3, 4 und 5 des Referenz-Eichdruckes 1 densitometrisch
vermessen. Dabei ergeben sich für das Cyan-Volltonfeld 3 die Cyan-Volltondichte CV₀,
für das Magenta-Volltonfeld 4 die Magenta-Volltondichte MV₀ und für das Yellow-Volltonfeld
5 des Referenz-Eichdrucks 1 die Yellow-Volltondichte YV₀.
[0016] Durch Vermessen des vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, dunkelgrauen Rasterfeldes
2 mit Hilfe des Densitometers werden für das Rasterfeld 2 die Cyan-Rasterdichte CR₀,
die Magenta-Rasterdichte MR₀ und die Yellow-Rasterdichte YR₀ erhalten. Die drei Referenz-Eichmeßwerte
für die drei Volltondichten und die drei Referenz-Eichmeßwerte für die Rasterdichten
werden zum Vergleich mit anderen Eichdrucken in einem Speicher, insbesondere in einem
Speicher des Densitometers oder einem Speicher eines angeschlossenen Computers oder
als Ausdruck auf einem Blatt Papier gespeichert.
[0017] Das Rasterfeld 2 des Referenz-Eichdrucks 1 wird zusätzlich zur densitometrischen
Vermessung mit Hilfe des Densitometers auch mit Hilfe eines Spektralfotometers farbmetrisch
vermessen. Die von dem Spektralfotometer erfaßten farbmetrischen Meßwerte sind Farbmaßzahlen
eines Farbraums, wobei vorzugsweise der L*a*b*-Farbraum (CIE 1976) verwendet wird.
Bei dem L*a*b*-Farbraum handelt es sich um ein empfindungsmäßig gleichabständig gestuftes
Farbsystem, dessen Farbmaßzahlen zur Qualitätsbeurteilung im Farbraum besonders zweckmäßig
sind, da sie zu einer höheren Flexibilität und Aussagekraft führen als Volltondichten
oder Rasterdichten. Ein anderes verwendbares Farbraumsystem ist das LUV-System.
[0018] Mit Hilfe des später beim Fortdruck nicht mehr benötigten Spektralfotometers werden
somit die farbmetrischen Größen oder Farbmaßzahlen L₀, a₀ und b₀ erfaßt und ebenfalls
zum Vergleich mit den Werten anderer Eichdrucke gespeichert. Diese Speicherung erfolgt
elektronisch im Spektralfotometer selbst oder in einem mit diesem verbundenen Computer.
Es ist auch möglich, die Farbmaßzahlen als Ausdruck, insbesondere als Ausdruck auf
dem Referenz-Eichdruck 1 selbst, zu speichern.
[0019] Die densitometrischen und farbmetrischen Größen für den Referenz-Eichdruck 1 können
beispielsweise folgende Werte haben: CV₀ = 1,58, MV₀ = 1,45, YV₀ = 1,48, CR₀ = 0,80,
MR₀ = 0,95, YR₀ = 1,12, L₀ = 34,21, a₀ = 3,58 und b₀ = 6,06.
[0020] Bei den zusätzlich benötigten und in Fig. 1 dargestellten Eichdrucken, die ähnlich
wie der Referenz-Eichdruck 1 aufgebaut sind, handelt es sich um einen ersten Zusatz-Eichdruck
6, einen zweiten Zusatz- Eichdruck 7 und einen dritten Zusatz-Eichdruck 8. Die Felder
der Zusatz-Eichdrucke 6 bis 8 sind jeweils wie die Felder 2 bis 5 des Referenz-Eichdrucks
1 so gedruckt worden, daß die Schichtdicken der verschiedenfarbigen Volltonfelder
den Schichtdicken der mitgedruckten einzelnen Rasterpunkte der drei übereinandergedruckten
verschiedenfarbigen Raster des jeweiligen Rasterfeldes zugeordnet sind.
[0021] Der erste Zusatz-Eichdruck 6 unterscheidet sich vom Referenz-Eichdruck 1 dadurch,
daß beim Druck des Cyan-Volltonfeldes 9 und damit des mitgedruckten, zugeordneten
Cyan-Rasters im Rasterfeld 12 eine größere Schichtdicke der Farbführungsorgane der
Druckmaschine eingestellt worden ist, so daß sich für das Cyan-Volltonfeld 9 eine
größere Cyan-Volltondichte CV₁ ergibt als für das Cyan-Volltonfeld 3. Die der erhöhten
Schichtdicke entsprechende höhere Cyan-Volltondichte CV₁ kann als Summe aus der Cyan-Volltondichte
CV₀ und der Veränderung Δ CV₁ ausgedrückt werden (CV₁ = CV₀ + Δ CV₁).
[0022] Das Magenta-Volltonfeld 10 des ersten Zusatz-Eichdrucks 6 hat eine Magenta-Volltondichte
MV₁, die im Rahmen der Drucktoleranzen der Volltondichte MV₀ entspricht. Entsprechendes
gilt für die Volltondichte YV₁ des Yellow-Volltonfeldes 11.
[0023] Das mitgedruckte Rasterfeld 12 des ersten Zusatz-Eichdrucks 6 unterscheidet sich
infolge der größeren Schichtdicke für die Druckfarbe Cyan von dem Rasterfeld 2 dadurch,
daß die Rasterpunkte des Cyan-Rasters jeweils eine höhere Schichtdicke aufweisen.
Aus diesem Grunde ergibt sich für die Rasterdichte CR₁ des Rasterfeldes 12 ein höherer
Meßwert beim Messen mit dem Densitometer als dies beim Vermessen des Rasterfeldes
2 der Fall war. Die Magenta-Rasterdichte MR₁ des Rasterfeldes 12 des ersten Zusatz-Eichdrucks
6 entspricht im wesentlichen der Magenta-Rasterdichte MR₀ des Referenz-Eichdrucks
1. Entsprechendes gilt für die Yellow-Rasterdichte YR₁ des ersten Zusatz-Eichdrucks
6.
[0024] Die drei Meßwerte für die Volltondichten der Volltonfelder 9, 10 und 11 sowie die
Meßwerte der Rasterdichten des Rasterfeldes 12 des ersten Zusatz-Eichdrucks 6 werden
gespeichert und verwendet, um die Abweichungen dieser sechs gemessenen Dichtewerte
bezüglich der entsprechenden gemessenen sechs Dichtewerte des Referenz-Eichdrucks
1 zu ermitteln. Bei diesen sechs gemessenen Abweichungen oder Änderungen handelt es
sich um Werte für:
Δ CV₁ = CV₁ - CV₀
Δ MV₁ = MV₁ - MV₀
Δ YV₁ = YV₁ - YV₀
Δ CR₁ = CR₁ - CR₀
Δ MR₁ = MR₁ - MR₀
Δ YR₁ = YR₁ - YR₀
[0025] Nach dem densitometrischen Vermessen der Volltonfelder 9 bis 11 und des Rasterfeldes
12 des ersten Zusatz-Eichdrucks 6 erfolgt eine Vermessung des Rasterfeldes 12 mit
Hilfe des bereits erwähnten Spektralfotometers, um die Farbabweichung des Rasterfeldes
12 bezüglich dem Rasterfeld 2 zu bestimmen. Wenn die drei Farbmaßzahlen des Rasterfeldes
12 mit L₁ a₁ und b₁ bezeichnet werden, so ergeben sich für die Veränderungen der
Farbmaßzahlen zwischen dem Referenz-Eichdruck 1 und dem ersten Zusatz-Eichdruck 6
folgende zusätzliche drei Werte.
Δ L₁ = L₁ - L₀
Δ a₁ = a₁ - a₀
Δ b₁ = b₁ - b₀.
[0026] Durch farbmetrisches und densitometrisches Vermessen und Vergleichen des Referenz-Eichdrucks
1 und des ersten Zusatz-Eichdrucks 6 werden somit neun Abweichungen oder neun Differenzwerte
erhalten, bei denen es sich um drei Volltondichte-Differenzen, um drei Rasterdichte-Differenzen
und um drei Farbmaßzahlen-Differenzen handelt. Die Volltondichte-Differenzen ΔMV₁
und ΔYV₁ beim Zusatz-Eichdruck 6 sind ebenso wie die zugeordneten Rasterdichte-Differenzen
ΔMR₁ und ΔYR₁ in der Praxis von Null verschieden. Beispielsweise ergeben sich folgende
Werte: Δ CV₁ = 0,19, Δ MV₁ = -0,01, Δ YV₁ = -0,02, Δ CR₁ = 0,09, Δ MR₁ = 0,04, Δ YR₁
= 0,01, Δ L₁ = -1,85, Δ a₁ = -2,87 und Δ b₁ = -2,44.
[0027] Diese Beispielswerte hängen nicht nur vom verwendeten Densitometergerätetyp oder
Densitometergerät sondern auch von den verwendeten Druckfarben, der Druckmaschine
und dem verwendeten Papier ab.
[0028] Um eine allgemeine, für einen Arbeitspunkt im Farbraum gültige Beziehung empirisch
zu bestimmen, die einen Zusammenhang zwischen den Änderungen der Volltondichten oder
Schichtdicken und den Änderungen der Rasterdichten sowie den Änderungen der farbmetrischen
Werte eines Druckes wiedergibt, ist es erforderlich, zwei weitere Zusatz-Eichdrucke
zu erstellen und zu vermessen.
[0029] In Fig. 1 ist ein zweiter Zusatz-Eichdruck 7 zusammen mit den zugeordneten Volltonfeldern
13, 14 und 15 sowie dem mitgedruckten Rasterfeld 16 dargestellt. Beim Drucken des
zweiten Zusatz-Eichdruckes 7 wurden die gleichen Umgebungsbedingungen, insbesondere
gleiches Papier, Druckfarbe und Druckmaschine, wie beim Druck des Referenz-Eichdrucks
1 und des ersten Zusatz-Eichdrucks 6 verwendet. Im Unterschied zum Referenz-Eichdruck
1 hat der zweite Zusatz-Eichdruck 7 jedoch für die Druckfarbe Magenta eine wesentlich
größere Schichtdicke und somit eine um Δ MV₂ größere Volltondichte des Volltonfeldes
14 als die Volltondichte MV₀ des Volltonfeldes 4 des Referenz-Eichdruckes 1. Die
Veränderung der Volltondichte Δ MV₂ kann beispielsweise 0,26 betragen. Beim Drucken
des zweiten Zusatz-Eichdrucks 7 werden Veränderungen der Volltondichten CV₂ und YV₂
für die Volltonfelder 13 und 15 jedoch weitgehend vermieden. Während die Volltonfelder
13, 14 und 15 lediglich wiederum densitometrisch vermessen werden, wird das Rasterfeld
16 des zweiten Zusatz-Eichdrucks 7 wieder sowohl densitometrisch als auch farbmetrisch
erfaßt. Dabei ergeben sich im Vergleich zu den beim densitometrischen und farbmetrischen
Vermessen des Referenz-Eichdrucks 1 erfaßten Werten Abweichungen, die ermittelt und
in der oben erwähnten Weise gespeichert werden. Es handelt sich hierbei um folgende
Werte:
Δ L₂ = L₂ - L₀
Δ a₂ = a₂ - a₀
Δ b₂ = b₂ - b₀
Δ CV₂ = CV₂ - CV₀
Δ MV₂ = MV₂ - MV₀ Δ YV₂ = YV₂ - YV₀
Δ CR₂ = CR₂ - CR₀
Δ MR₂ = MR₂ - MR₀
Δ YR₂ = YR₂ - YR₀
[0030] Analog den Zusatz-Eichdrucken 6 und 7 wird schließlich ein dritter Zusatz-Eichdruck
8 erstellt, wobei die Schichtdicke für die Druckfarbe Gelb oder Yellow im in Fig.
1 oben ganz rechts gezeichneten Volltonfeld 19 erheblich erhöht wird. Die sich dadurch
ergebende Erhöhung der Volltondichte Δ YV₃ kann beispielsweise 0,16 betragen. Durch
densitometrisches Abtasten der Volltonfelder 17 bis 19 und farbmetrisches Abtasten
des mitgedruckten Rasterfeldes 20 des drittes Zusatz-Eichdruckes 8 werden schließlich
neun weitere Meßwerte in entsprechender Weise wie bei den ersten und zweiten Zusatz-Eichdrucken
6 und 7 erhalten, nämlich:
Δ L₃ = L₃ - L₀
Δ a₃ = a₃ - a₀
Δ b₃ = b₃ - b₀
Δ CV₃ = CV₃ - CV₀
Δ MV₃ = MV₃ - MV₀
Δ YV₃ = YV₃ - YV₀
Δ CR₃ = CR₃ - CR₀
Δ MR₃ = MR₃ - MR₀
Δ YR₃ = YR₃ - YR₀
[0031] Es zeigt sich somit, daß sich die Zusatz-Eichdrucke 6, 7 und 8 von dem Referenz-Eichdruck
1 jeweils dadurch unterscheiden, daß eine Volltondichte durch Verändern einer Schichtdicke
verhältnismäßig stark unterschied lich gemacht worden ist, während die jeweils beiden
anderen Farben in ihren Schichtdicken weitgehend unverändert gelassen worden sind.
Entsprechend den Änderungen der Volltondichten ergeben sich Veränderungen im jeweils
mitgedruckten Rasterfeld, das im Gegensatz zu den Volltonfeldern nicht nur densitometrisch
sondern auch farbmetrisch im Rahmen des Eichvorgangs vermessen wird.
[0032] Fig. 2 veranschaulicht das dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegende Konzept.
In Fig. 2 links erkennt man drei Volltonfelder 21, 22, 23 eines Farbmeßstreifens oder
Eichdruckes mit den mit Hilfe eines bestimmten Densitometers gemessenen Änderungen
der zugeordneten Volltondichten Δ CV, Δ MV und Δ YV, die als die Komponenten eines
dreidimensionalen Volltondichteänderungsvektor [Δ V] aufgefaßt werden können. Diese
Veränderungen bewirken in dem in Fig. 2 rechts zweimal gezeichneten Rasterfeld 24,
24′, bei dem es sich insbesondere um ein Graubalancefeld zur Überwachung des Farbgleichgewichtes
von Cyan, Magenta und Yellow im Übereinanderdruck handeln kann, ebenfalls Veränderungen,
wobei die densitometrisch erfaßbaren Änderungen der Rasterdichten Δ CR, Δ MR und Δ
YR betragen. Mißt man das Rasterfeld 24, 24′ als Rasterfeld 24′ farbmetrisch mit Hilfe
eines Spektralfotometers, so erfaßt man die aufgrund der Veränderungen der Volltondichten
bei den Volltonfeldern 21 bis 23 bewirkten Änderungen der farbmetrischen Werte Δ
L, Δ a und Δ b im L*a*b*-Farbraum.
[0033] In Fig. 2 veranschaulicht ein Pfeil 25 eine Zuordnung zwischen den Volltonfeldern
21, 22, 23 und dem Rasterfeld 24. Die Verknüpfung von den Volltonfeldern 21 bis 23
zugeordneten Volltondichteänderungen in einem Volltondichteraum mit den zugeordneten
Rasterdichteänderungen des Rasterfeldes 24 in einem Rasterdichteraum bedeuted eine
Transformation eines dreidimensionalen Vektors, die sich durch eine Volltondichte-Rasterdichte-Transformationsmatrix
darstellen läßt, die nachfolgend kurz als Transformationsmatrix [X] bezeichnet ist.
Die Transformationsmatrix [X] verfügt über neun Matrixelemente und ordnet den drei
Volltondichteänderungen Δ CV, Δ MV und Δ YV die drei Rasterdichteänderungen Δ CR,
Δ MR und Δ YR zu. Die Transformationsmatrix [X] transformiert somit den aus drei Komponenten,
nämlich den aus drei Volltondichteänderungen Δ CV, Δ MV und Δ YV gebildeten Volltondichteänderungsvektor
[Δ V] in einen Rasterdichteänderungsvektor [Δ R] mit den Komponenten Δ CR, Δ MR und
Δ YR. In Matrixschreibweise läßt sich dies folgendermaßen darstellen:

oder abgekürzt
[ Δ R ] = [ X ] · [ Δ V ]
[0034] Die Transformationsmatrix [X] für dreidimensionale Vektoren enthält neun Elemente
X₁₁ bis X₃₃, die den partiellen Ableitungen der Komponenten des Raster dichtevektors
nach den Komponenten des Volltondichtevektors entsprechen. Somit gilt für die Transformationsmatrix
[X]:

[0035] In Fig. 2 veranschaulicht ein Pfeil 26 zwischen dem Rasterfeld 24′ und den Volltonfeldern
21 bis 23 eine Zuordnung zwischen Veränderungen des der Farbe des Rasterfeldes 24′
zugeordneten Farbortes im L*a*b*-Farbraum bzw. den zugeordneten Änderungen der farbmetrischen
Werte oder Farbmaßzahlen einerseits und den Volltondichteänderungen der mitgedruckten
Volltonfelder 21 bis 23 andererseits. Dies entspricht einer Transformation eines
dreidimensionalen Farbänderungsvektors [ Δ F], dessen Komponenten durch die Farbmaßzahländerungen
Δ L, Δ a und Δ b gebildet sind, im L*a*b*-Farbraum in den zugeordneten dreidimensionalen
Volltondichteänderungsvektor ΔV im Volltondichteraum. Die der somit durch den Pfeil
26 veranschaulichten Transformation zugeordnete Farbmaßzahlen-Volltondichte-Transformationsmatrix
ist in Fig. 2 mit [Z] bezeichnet, wobei in abgekürzter Schreibweise gilt:
[Δ V] = [Z] · [Δ F]
[0036] Die neun Komponenten der Matrix [Z] werden in analoger Weise zur Matrix [X] durch
die partiellen Ableitungen der Komponenten des Volltondichtevektors nach den Komponenten
des Farbvektors gebildet.
[0037] In Fig. 2 erkennt man schließlich einen Pfeil 27 zwischen dem Rasterfeld 24′ und
dem Rasterfeld 24. Der Pfeil 27 veranschaulicht eine Zuordnung zwischen Änderungen
Δ L, Δ a, Δ b der farbmetrisch erfaßbaren Farbmaßzahlen L,a,b im L*a*b*-Farbraum
des Rasterfeldes 24′und den zugeordneten densitometrisch erfaßbaren Rasterdichteänderungen
Δ CR, Δ MR und Δ YR des körperlich mit dem Rasterfeld 24′ identischen Rasterfeldes
24. Die durch den Pfeil 27 veranschaulichte Zuordnung zwischen drei Änderungen von
Farbmaßzahlen und drei Änderungen von Rasterdichten läßt sich durch eine Farbmaßzahlen-Rasterdichte-Transformationsmatrix
beschreiben. Die kurz als Transformationsmatrix [W] bezeichnete Matrix gestattet die
Transformation des dreidimensionalen Farbänderungsvektors [Δ F] im L*a*b*-Farbraum
in einen Rasterdichteänderungsvektor [Δ R] im Rasterdichteraum. Die Transformationsmatrix
[W] weist neun Elemente auf, da sie einen dreidimensionalen Vektor in einen anderen
dreidimensionalen Vektor transformiert. Die Elemente W₁₁ bis W₃₃ werden durch die
partiellen Ableitungen der Komponenten des Vektors [Δ R] nach den Komponenten des
Vektors [Δ F] gebildet. Für die Transformationsmatrix [W] gilt somit:

[0038] Die Transformation zwischen den Farbmaßzahländerungen und den Änderungen der Rasterdichten
läßt sich somit wie folgt darstellen:

oder abgekürzt
[ Δ R ] = [ W ] · [ Δ F ]
[0039] Aus Fig. 2 sowie den obigen Erläuterungen ergibt sich, daß den Transformationsmatritzen
[X], [W] und [Z] jeweils inverse Transformationsmatritzen [X⁻¹], [W⁻¹] und [Z⁻¹] zugeordnet
werden können, die in Fig. 2 durch die Pfeile 28, 29 und 30 veranschaulicht sind und
jeweils bei einer Transformation in umgekehrter Richtung zu den durch die Pfeile 25,
27 und 26 veranschaulichten Transformationen ,verwendet werden können. Man erkennt
aus Fig. 2 und den obigen Erläuterungen, daß es genügt, zwei nicht einander inverse
Transformationsmatritzen zu kennen, um beliebige Umrechnungen zwischen Veränderungen
im Volltondichteraum, Rasterdichteraum und L*a*b*-Farbraum zu berechnen. Die oben
erörterten Transformationsmatritzen [X], [W] und [Z] gelten dabei jeweils nur für
den Arbeitspunkt, für den sie bestimmt worden sind, weil bei den obigen Betrachtungen
lineare Zusammenhänge vorausgesetzt worden sind, die jedoch immer dann richtig sind,
wenn die betrachteten Änderungen sich in einem verhältnismäßig kleinen Raumvolumen
des gesamten dreidimensionalen (Farb)-Raumes abspielen. Der Arbeitspunkt ist dabei
derjenige Punkt im jeweiligen Raum, um den die Veränderungen stattfinden.
[0040] Berücksichtigt man zusätzlich zu den oben erwähnten Transformationsmatritzen die
jeweils leicht zu berechnenden inversen Transformationsmatritzen, so gelten in abgekürzter
Schreibweise folgende weitere Beziehungen, die sich auch der Fig. 2 entnehmen lassen:
[ Δ V ] = [ X ]⁻¹ · [ Δ R ]
[ Δ F ] = [ W ]⁻¹ · [ Δ R ]
[ Δ F ] = [ Z ]⁻¹ · [ Δ V ]
[ Δ V ] = [ X ]⁻¹ · [ W ] · [ Δ F ]
und [ Δ F ] = [ W ]⁻¹ · [ X ] · [ Δ V ]
[0041] Bei Kenntnis der neun Elemente zweier Transformationsmatritzen ist es somit möglich,
beliebige Berechnungen zwischen den Volltondichten der Volltonfelder, den Rasterdichten
der Rasterfelder und den Farbmaßzahlen der Rasterfelder gedruckter Eichfarbflächen
oder Farbmeßstreifen vorzunehmen. Die Eichfarbflächen dienen zunächst zur Bestimmung
der Matrixelemente, die dann später bei der Überwachung von Farbmeßstreifen für Umrechnungen
zur Verfügung stehen.
[0042] Fig. 3 veranschaulicht, wie gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Ausmessen
der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Eichdrucke die Transformationsmatritzen
[X], [W] und [Z] für einen z.B. durch ein Graubalancefeld vorgegebenen Arbeitspunkt
bestimmt werden. In Fig. 3 erkennt man oben links ein Rasterfeld R
i mit i = 0, 1, 2 oder 3, wobei es sich je nach dem Index i um das Rasterfeld 2, 12,
16 oder 20 aus der Fig. 1 handelt.
[0043] In Fig. 3 oben rechts erkennt man ein Trio von Volltonfeldern V
i, wobei der Index i von 0 bis 3 läuft. Wenn der Index i = 0 beträgt, besteht das Trio
der Volltonfelder V₀ aus den Volltonfeldern 3, 4 und 5 gemäß Fig. 1. Die aus Fig.
1 bekannten Volltonfelder 9, 10 und 11 entsprechen dem Trio der Volltonfelder V₁,
die Volltonfelder 13, 14 und 15 dem Trio der Volltonfelder V₂ und die Volltonfelder
17, 18 und 19 dem Trio der Volltonfelder V₃.
[0044] Zu Beginn der Eichmessungen für die Bestimmung der Transformationsmatritzen [X],
[W] und [Z] wird der Referenz-Eichdruck 1 mit dem Rasterfeld R₀ und dem Trio der Volltonfelder
V₀ vermessen. In Fig. 3 erkennt man ein Spektralfotometer 30, das es gestattet, die
Rasterfelder R₀, R₁, R₂ und R₃ farbmetrisch auszumessen. Außer einer farbmetrischen
Ausmessung der Rasterfelder R₀ bis R₃, die wie erwähnt den Rasterfeldern 2, 12, 16
und 20 entsprechen) erfolgt eine densitometrische Vermessung der Rasterfelder R₀ bis
R₃ mit Hilfe des in Fig. 3 schematisch dargestellten Densitometers 31.
[0045] Das Spektralfotometer 30 liefert jeweils Farbmaßzahlen L₀, a₀, b₀ für das Rasterfeld
R₀ des Referenz-Eichdrucks 1, L₁, a₁, b₁ für das Rasterfeld R₁ des ersten Zusatz-Eichdrucks
6, L₂, a₂, b₂ für das Rasterfeld R₂ des zweiten Zusatz-Eichdrucks 7 und L₃, a₃, b₃
für das Rasterfeld R₃ des dritten Zusatz-Eichdrucks 8. Vom Ausgang 32 des Spektralfotometers
gelangen die Trippel der Farbmaßzahlen L
i, a
i und b
i entweder direkt elektrisch oder unter Zwischenschaltung einer Anzeige und einer manuellen
Tastatureingabe in einen dem Spektralfotometer 30 und dem Densitometer 31 zugeordneten
Computer 33.
[0046] Der Computer 33 verfügt über einen Differenzrechner 34 für vom Spektralfotometer
30 erfaßte Farbmaßzahlen und bildet mit dessen Hilfe die Differenzen zwischen den
Farbmaßzahlen L
i, a
i, b
i mit i = 1, 2, 3 der Rasterfelder R₁, R₂ und R₃ einerseits und den Farbmaßzahlen
L₀, a₀, b₀ des Rasterfeldes R₀ andererseits. Anschließend speichert der Differenzrechner
34 die errechneten Differenzwerte für die Farbmaßzahlen, d.h. die Zahlenwerte für
Δ L₁, Δ a₁, Δ b₁, Δ L₂, Δ a₂, Δ b₂, Δ L₃, Δ a₃ und Δ b₃. Die drei Farbmaßzahldifferenzen
für den ersten Zusatz-Eichdruck 6 können als Komponenten eines dreidimensionalen Vektors
[Δ F]₁, die für den zweiten Zusatz-Eichdruck 7 als Komponenten eines Vektors [Δ F]₂
und die des dritten Zusatz-Eichdrucks 8 als Komponenten eines ebenfalls dreidimensionalen
Vektors [Δ F]₃ aufgefaßt werden. In den dem Differenzrechner 34 für die Farbmaßzahlen
zugeordneten Block in Fig. 3 sind diese drei dreidimensionalen Vektoren als [Δ F]
i mit i = 1, 2, 3 dargestellt.
[0047] Die Rasterfelder R₀, R₁, R₂ und R₃ werden zusätzlich mit Hilfe des Densitometers
31 vermessen, um für jede der Farben Cyan, Magenta und Yellow die Rasterdichten zu
bestimmen, so daß anschließend in einem Differenzrechner 35 für Rasterdichten die
Differenzen zwischen den Rasterdichten der Raster R₁, R₂ und R₃ einerseits und der
Rasterdichte des Rasters R₀ andererseits errechnet werden können. Nach dem Speichern
der Rasterdichtedifferenzen stehen am Ausgang des Differenzrechners 35 für Rasterdichten
folgende neun Werte zur Verfügung: Δ CR₁, Δ MR₁, Δ YR₁, Δ CR₂, Δ MR₂, Δ YR₂, Δ CR₃,
Δ MR₃ und Δ YR₃. In Kurzschreibweise lassen sich diese Rasterdichtedifferenzen als
dreidimensionale Rasterdichteänderungsvektoren [Δ R]
i mit i = 1, 2, 3 schreiben.
[0048] Das Densitometer 31 dient während der Eichmessungen an den Eichdrucken schließlich
auch zur densitometrischen Vermessung der Volltonfelder V₀ des Referenz-Eichdrucks
1, der Volltonfelder V₁ des ersten ZusatzEichdrucks 6, der Volltonfelder V₂ des zweiten
ZusatzEichdrucks 7 und der Volltonfelder V₃ des dritten Zusatz-Eichdrucks 8. Diese
Volltonfelder tragen in Fig. 1 die Bezugszeichen 3, 4, 5, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 17,
18 und 19.
[0049] Wie man in Fig. 3 erkennt, ist das Densitometer 31 auch mit einem im Computer 33
vorhandenen Differenzrechner 36 für Volltondichten direkt elektrisch oder unter Zwischenschaltung
einer Densitometeranzeige und einer Tastatur verbunden. Der Differenzrechner 36 für
Volltondichten berechnet aus den vom Densitometer 31 erfaßten Volltondichten für jede
der drei Druckfarben die Differenz zwischen der Volltondichte eines ZusatzEichdrucks
6, 7 oder 8 und der gleichen Farbe des Referenz-Eichdrucks 1. Anschließend werden
diese Werte zur Weiterverarbeitung im Differenzrechner 36 für Volltondichten gespeichert.
Dabei handelt es sich um folgende neun Volltondichtedifferenzen: Δ CV₁, Δ MV₁, Δ YV₁,
Δ CV₂, Δ MV₂, Δ YV₂, Δ CV₃, Δ MV₃ und Δ YV₃. Diese jeweils einem Zusatz-Eichdruck
zugeordneten Zahlentrippel lassen sich in der Kurz schreibweise zu einem dreidimensionalen
Vektor [Δ V]
i mit i = 1, 2, 3 zusammenfassen.
[0050] Der Differenzrechner 35 für Rasterdichten und der Differenzrechner 36 für Volltondichten
speisen, wie sich dem Blockschaltbild in Fig. 3 entnehmen läßt, einen ersten Matrixrechner
37. Der Matrixrechner 37 dient dazu, die neun Elemente der Transformationsmatrix
[X] zu bestimmen. Dazu erhält er von dem Differenzrechner 35 für die Rasterdichten
die oben erwähnten neun Zahlenwerte für Rasterdichtedifferenzen und vom Differenzrechner
36 für Volltondichten die oben erwähnten neun Meßwerte für Volltondichtedifferenzen.
Durch Einsetzen dieser Zahlenwerte in die drei Matrixgleichungen
[Δ R]
i = [X] · [Δ V]
i mit i = 1, 2 und 3
erhält man die folgenden neun Gleichungen für die neun Unbekannten der Transformationsmatrix
[X]:
Δ CR₁ = X₁₁ · Δ CV₁ + X₁₂ · Δ MV₁ + X₁₃ · Δ YV₁
Δ CR₂ = X₁₁ · Δ CV₂ + X₁₂ · Δ MV₂ + X₁₃ · Δ YV₂
Δ CR₃ = X₁₁ · Δ CV₃ + X₁₂ · Δ MV₃ + X₁₃ · Δ YV₃
Δ MR₁ = X₂₁ · Δ CV₁ + X₂₂ · Δ MV₁ + X₂₃ · Δ YV₁
Δ MR₂ = X₂₁ · Δ CV₂ + X₂₂ · Δ MV₂ + X₂₃ · Δ YV₂
Δ MR₃ = X₂₁ · Δ CV₃ + X₂₂ · Δ MV₃ + X₂₃ · Δ YV₃
Δ YR₂ = X₃₁ · Δ CV₁ + X₃₂ · Δ MV₁ + X₃₃ · Δ YV₁
Δ YR₂ = X₃₁ · Δ CV₂ + X₃₂ · Δ MV₂ + X₃₃ · Δ YV₂
Δ YR₃ = X₃₁ · Δ CV₃ + X₃₂ · Δ MV₃ + X₃₃ · Δ YV₃
[0051] Nach Einsetzen der speziellen von den Differenzrechnern 35 und 36 insgesamt gelieferten
18 Differenzzahlenwerte in das obige Gleichungssystem mit neun Gleichungen berechnet
der erste Matrixrechner 37 die Zahlenwerte für die neun Unbekannten X₁₁, X₁₂ , X₁₃,
X₂₁, X₂₂, X₂₃, X₃₁, X₃₂ und X₃₃ . Diese Zahlenwerte werden vom ersten Matrixrechner
37 am Ausgang 38 als die neun Elemente der Transformationsmatrix [X] ausgegeben.
[0052] Der Computer 33 enthält, wie man der Fig. 3 weiter entnehmen kann, einen zweiten
Matrixrechner 39 zur Berechnung der Transformationsmatrix [W]. Der zweite Matrixrechner
39 setzt die von den Differenzrechnern 34 und 35 ermittelten und zwischengespeicherten
Differenzwerte in die Matrixgleichung [Δ R]
i = [W]·[Δ F]
i ein. Dadurch ergeben sich folgende neun Gleichungen für die neun Unbekannten der
Elemente der Transformationsmatrix [W]:
Δ CR₁ = W₁₁ · Δ L₁ + W₁₂ · Δ a₁ + W₁₃ · Δ b₁
Δ CR₂ = W₁₁ · Δ L₂ + W₁₂ · Δ a₂ + W₁₃ · Δ b₂
Δ CR₃ = W₁₁ · Δ L₃ + W₁₂ · Δ a₃ + W₁₃ · Δ b₃
Δ MR₁ = W₂₁ · Δ L₁ + W₂₂ · Δ a₁ + W₂₃ · Δ b₁
Δ MR₂ = W₂₁ · Δ L₂ + W₂₂ · Δ a₂ + W₂₃ · Δ b₂
Δ MR₃ = W₂₁ · Δ L₃ + W₂₂ · Δ a₃ + W₂₃ · Δ b₃
Δ YR₁ = W₃₁ · Δ L₁ + W₃₂ · Δ a₁ + W₃₃ · Δ b₁
Δ YR₂ = W₃₁ · Δ L₂ + W₃₂ · Δ a₂ + W₃₃ · Δ b₂
Δ YR₃ = W₃₁ · Δ L₃ + W₃₂ · Δ a₃ + W₃₃ · Δ b₃
[0053] Nach Auswerten dieses Gleichungssystems liefert der zweite Matrixrechner 39 an seinem
Ausgang 40 die neun Elemente der Transformationsmatrix [W].
[0054] Die Ausgänge 38 und 40 des ersten Matrixrechners 37 und des zweiten Matrixrechners
39 speisen die beiden Eingänge eines dritten Matrixrechners 41, der es gestattet,
die Transformationsmatrix [X] zu invertieren und mit der Transformationsmatrix [W]
zu multiplizieren, um die neun Elemente der im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen
Transformationsmatrix [Z] zu berechnen.
[0055] Sobald im Computer 33 die Elemente der Transformationsmatritzen [X], [W] und [Z]
vorhanden sind, wird das Spektralfotometer 30 nicht mehr benötigt, um mit dem Densitometer
31 eine Qualitätskontrolle und Qualitätsbeurteilung im L*a*b*-Farbraum vorzunehmen.
[0056] Im Anschluß an die oben beschriebene Eichung kann das aus dem Densitometer 31 und
dem Computer 33 bestehende System nunmehr durch Aufsetzen des Densitometers 31 auf
ein den Rasterfeldern der Eichdrucke ähnliches Rasterfeld 43, insbesondere ein Graubalanceraster
eines Musterbogens oder OK-Bogens 44 (Fig. 4), die Differenzen zwischen den Farbmaßzahlen
des Rasterfeldes 43 des OK-Bogens 44 und den Farbmaßzahlen des Rasterfeldes 2 des
Referenz-Eichdrucks 1 bestimmen. Nach Kenntnis dieser Differenzen bzw. Abweichungen
ist es möglich, unter Berücksichtigung der durch die Messung mit dem Spektralfotometer
30 bekannten Farbmaßzahlen des Rasterfeldes 2 des Referenz-Eichdrucks 1 auch die
absoluten Farbmaßzahlen des Rasterfeldes 43 des OK-Bogens 44 zu bestimmen, ohne daß
der OK-Bogen 44 mit einem Spektralfotometer abgetastet worden ist. Dabei wird für
eine hohe Genauigkeit vorausgesetzt, daß beim Herstellen des Referenz-Eichdrucks
1 die nominellen Bedingungen wie beim Herstellen des OK-Bogens 44 verwendet wurden
und daß das zum Abtasten des OK-Bogens 44 verwendete Densitometer 31 das gleiche
oder zumindest der gleiche Densitometertyp ist, wie er beim Abtasten der Eichdrucke
verwendet worden ist.
[0057] Fig. 4 zeigt, das aus dem Computer 33 und dem Densitometer 31 bestehende System
mit einer mit Hilfe dieses Systems steuerbaren Druckmaschine 42 sowie dem OK-Bogen
44 und einem Fortdruck-Bogen 45 in schematischer Darstellung.
[0058] Der Musterbogen oder OK-Bogen 44 ist in Fig. 4, oben links mit seinem Rasterfeld
43 gezeichnet, das als Referenzfarbfläche dient und das farblich dem Rasterfeld 2
des Referenzeichdrucks 1 ähnlich ist. Die farbliche Erscheinung des Rasterfeldes 43
wird beim Drucken der Fortdruck-Bögen 45, von denen einer in Fig. 4, oben rechts schematisch
mit einem Farbmeßstreifen dargestellt ist, laufend mit einem Rasterfeld 46, insbesondere
einem entsprechenden Graubalancefeld im Farbmeßstreifen, der Fortdruck-Bögen 45 verglichen.
[0059] Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung mit dem Densitometer 31 und dem Computer 33
dient dazu, die laufend mit der Druckmaschine 42 gedruckten Fortdruck-Bögen 45 bezüglich
ihrer farblichen Übereinstimmung mit dem OK-Bogen 44 zu überprüfen und bei Abweichungen
die Farbführungsorgane der Druckmaschine 42 nachzustellen. Dazu wird mit Hilfe des
Computers 33 an dessen Ausgang 47 eine Steuergröße ausgegeben, die als Eingangsgröße
über den Eingang 48 der Schichtdickensteuerung der Druckmaschine 42 zugeführt wird.
[0060] Bei den am Eingang 48 anliegenden Stellsignalen handelt es sich um einen Schichtdickenänderungssteuervektor,
dessen Komponenten in Fig. 4 eingezeichnet sind. Die Komponente Δ CV des Schichtdickenänderungssteuervektors
gibt an, um welchen Betrag die Schichtdicke für die Druckfarbe Cyan zu ändern ist,
um die farbliche Erscheinung des Rasterfeldes 46 zu korrigieren, wenn eine Abweichung
von der farblichen Erscheinung des Rasterfeldes 43 auf dem OK-Bogen 44 vorliegt. Entsprechend
sind die Komponenten Δ MV und Δ YV des Schichtdickenänderungssteuervektors [Δ V] den
erforderlichen Schichtdickenänderungen für die Druckfarben Magenta und Yellow zugeordnet.
[0061] Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, dient das Densitometer 31 zunächst dazu, den
Sollwert für den Rasterdichtevektor [R]
SOLL der durch Ausmessen des Rasterfeldes 43 des OK-Bogens 44 gewonnen werden kann, zu
bestimmen und abzuspeichern. Dabei handelt es sich um die Komponenten CR
SOLL, MR
SOLL und YR
SOLL des Rasterdichtevektors [R]
SOLL.
[0062] Entsprechend wird mit Hilfe des Densitometers 31 durch Ausmessen des Rasterfeldes
46 im Farbmeßstreifen des Fortdruck-Bogens 45 der Ist-Wert des Rasterdichtevektors
[R]
IST gemessen.
[0063] Der Computer 33 verfügt über mehrere hardwaremäßig oder softwaremäßig ausgebildete
Recheneinheiten, die einen Auswertecomputer darstellen, der es gestattet, aus dem
Vergleich des Vektors [R]
IST mit dem Vektor [R]
SOLL einerseits ein Qualitätsmaß für den jeweils gedruckten Fortdruck-Bogen 45 zu bestimmen,
das am Ausgang 49 des Computers 33 zur Verfügung steht, und andererseits eine Eingangsgröße
für die Schichtdickensteuerung zu erzeugen, die am Ausgang 47 des Computers 33 zur
Verfügung gestellt wird.
[0064] Der in Fig. 4 als Auswertecomputer bezeichnete Teil des Computers 33 erhält nicht
nur die Meßwerte des Densitometers 31 als Eingangsgrößen, sondern auch die vorab anhand
der Eichdrucke bestimmten Matrixelemente der Transformationsmatritzen [X], [W] und
[Z]. Diese Werte gelangen über die Eingänge 50, 51 und 52 in den als Auswertecomputer
bezeichneten Teil des Computers 33.
[0065] Der Computer 33 verfügt, wie in Fig. 4 zu erkennen ist, über einen Rasterdichtendifferenzrechner
53, der die Abweichungen zwischen den auf dem jeweiligen Fortdruck-Bogen 45 gemessenen
Ist-Rasterdichten und der auf dem OK-Bogen 44 erfaßten Soll-Rasterdichte berechnet.
Der Ausgang 56 des Rasterdichtendifferenzrechners 53 ist mit einem ersten Eingang
57 eines Qualitätsmaßrechners 54 verbunden, dessen zweiter Eingang 58 mit den Werten
der neun Matrixelemente der Transformationsmatrix [W] beaufschlagt ist. Entsprechend
dem in Fig. 2 veranschaulichten Zusammenhang wird im Qualitätsmaßrechner 54 zunächst
die Transformationsmatrix [W] invertiert und anschließend mit dem Rasterdichtendifferenzvektor
[Δ R] multipliziert. Am Ausgang 59 des Qualitätsmaßrechners 54 stehen die Rechenergebnisse
in der Form von Farbmaßzahldifferenzen Δ L, Δ a und Δ b zur Verfügung, die als die
Komponenten eines dreidimensionalen Farbdifferenzvektors [Δ F] angesehen werden können.
[0066] Dank der Rechnungen des Qualitätsmaßrechners 54 und der Transformationsmatrix [W]
liegen am Ausgang 49 Farbmaßzahlen bzw. deren Differenzen vor, obwohl der Computer
33 nicht mit don Daten eines Farbmeßgerätes, sondern mit denen des Densitometers 31
gespeist worden ist. Die Farbmaßzahländerungen am Ausgang 49 des Computers 33 gestatten
eine Qualitätsbeurteilung im Farbraum, wodurch sich eine wesentlich einfachere und
aussagekräftigere Qualitätskontrolle ergibt als bei einer Qualitätsbeurteilung anhand
von Dichtewerten. Der Qualitätsmaßrechner 54 hat dabei eine Umrechnung der Abweichungen
von Dichtewerten in Abweichungen von Farbkoordinaten eines empfindungsmäßig gleichabständig
abgestuften Farbraumes vorgenommen. Aufgrund der bekannten Abweichungen und der Farbmaßzahlen
für den Eichdruck bzw. OK-Bogen ist es dann auch möglich, die absoluten Farbkoordinaten
zu bestimmen.
[0067] Der Rasterdichtendifferenzrechner 53 speist weiterhin den ersten Eingang 60 eines
ersten Schichtdickensteuerungsrechners 55. Der erste Schichtdickensteuerungsrechner
55 erhält an seinem zweiten Eingang 61 die über den Eingang 50 des Computers 33 eingespeisten
Werte der Elemente der Transformationsmatrix [X]. Nach dem Invertieren der Transformationsmatrix
[X] berechnet der erste Schichtdickensteuerungsrechner 55 aus dem Produkt der invertierten
Transformationsmatrix [X]⁻¹ und dem Rasterdichtendifferenzvektor [Δ R] die Komponenten
Δ CV, Δ MV und Δ YV des Schichtdickenänderungssteuervektors [Δ V], deren Werte vom
Ausgang 62 des ersten Schichtdickensteuerungsrechners 55 zum Ausgang 47 des Computers
33 und von dort zum Eingang 48 der Schichtdickensteuerung für die Farbführungsorgane
der Druckmaschine 42 gelangen.
[0068] Neben der oben beschriebenen Bestimmung des Schichtdickenänderungssteuervektors
[Δ V] sind in Fig. 4 zwei weitere Möglichkeiten für die Bestimmung des Schichtdickenänderungssteuervektors
dargestellt, wobei durch die Unterbrechungen 97, 98 und 99 in den gezeichneten Linien
veranschaulicht werden soll, daß je nach der gewählten Möglichkeit eine Unterbrechung
97, 98, 99 überbrückt ist.
[0069] Bei der ersten zusätzlichen Möglichkeit kann auf den ersten Schichtdickensteuerungsrechner
55 verzichtet werden. Dann wird mit Hilfe des Farbdifferenzvektors [Δ F] am Ausgang
59 des Qualitätsmaßrechners 54 unter Verwendung der Transformationsmatrix [Z] in einem
alternativ vorgesehenen zweiten Schichtdickensteuerungsrechner 55′ der Schichtdickenänderungssteuervektor
[Δ V] gemäß der Gleichung
[Δ V] = [Δ F] · [Z]
berechnet.
[0070] Man erkennt, daß die Bestimmung des Schichtdickenänderungssteuervektors [Δ V] bei
einem derartigen Vorgehen über den L*a*b*-Farbraum erfolgt. Dies eröffnet eine weitere
in Fig. 4 dargestellte Möglichkeit, bei der die vom Ausgang 59 gelieferten Farbmaßzahldifferenzen
Δ L, Δ a und Δ b nicht unmittelbar, sondern unter Einwirkung einer Korrektur mit Hilfe
einer Regelstrategie, die in Fig. 4 als Block 63 dargestellt ist, die Eingangsgröße
eines dritten schichtdickensteuerungsrechners 55˝ bilden.
[0071] Der Regelstrategieblock 63 erzeugt aus den am Farbmaßzahleneingang 64 eingespeisten
Farbmaßzahldifferenzen Ersatz-Farbmaßzahldifferenzen Δ L′, Δ a′ und Δ b′, die über
den Ausgang 65 ausgegeben werden und den ersten Eingang 66 des dritten Schichtdickensteuerungsrechners
55˝ speisen. Der zweite Eingang 67 des dritten Schichtdickensteuerungsrechners 55˝
dient zum Einspeisen der Matrixelemente der Transformationsmatrix [Z]) so daß der
Schichtdickenänderungssteuervektor [Δ V] entsprechend der Gleichung
[Δ V] = [Δ F]′ · [Z]
berechnet werden kann, wobei [Δ F]′ den Vektor aus den Ersatz-Farbmaßzahldifferenzen
Δ L′, Δ b′ und Δ a′ bedeutet. Der am Ausgang 68 des dritten Schichtdickensteuerungsrechners
55˝ anliegende und bei geschlossener Unterbrechung 99 über den Ausgang 47 zum Eingang
48 der Druckmaschine 42 eingespeiste Schichtdickenänderungssteuervektor ist entsprechend
der im Regelstrategieblock 63 festgelegten Strategie gegenüber einem Schichtdickenänderungssteuervektor
verändert oder verbessert, wie er am Ausgang des Schichtdickensteuerungsrechners
55′ zur Verfügung steht.
[0072] Als Regelstrategie für den Regelstrategieblock 63 können vielfältige Strategien verwendet
werden, bei denen Farbmaßzahldifferenzen durch besser brauchbare Farbmaßzahldifferenzen
ersetzt werden sollen. Insbesondere kann im Regelstrategieblock 63 eine Regelstrategie
verwirklicht sein, die es gestattet, eine möglichst hohe Druckqualität auch dann zu
erreichen, wenn der vorgegebene Soll-Farbort im Farbraum außerhalb eines Korrekturbereichs
liegt, der infolge maximaler und minimaler Volltonschichtdicken begrenzt ist.
[0073] Der Regelstrategieblock 63 verfügt daher bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
über einen Grenzwerteingang 69, über den die Randbedingungen, d.h. die minimalen
und maximalen Schichtdicken, die zulässig sind, eingegeben werden. Um die jeweils
tatsächlich vorliegende Schichtdicke der drei Druckfarben zu erfassen, ist es beim
Einsatz der hier beschriebenen Regelstrategie erforderlich, auf dem Fortdruck-Bogen
45 zusätzliche Volltonfelder 70, 71 und 72 densitometrisch auszumessen. Bei dem Volltonfeld
70 handelt es sich um ein Volltonfeld mit der Volltondichte CV für die Farbe Cyan.
Bei dem Volltonfeld 71 handelt es sich um ein Volltonfeld mit der Volltondichte MV
für die Druckfarbe Magenta und bei dem Volltonfeld 72 um ein Volltonfeld mit der Volltondichte
YV für die Farbe Gelb oder Yellow.
[0074] Mit Hilfe des Densitometers 31 wird beim Einsatz des Regelstrategieblocks 63 zusätzlich
zur densitometrischen Vermessung des Rasterfeldes 46 eine densitometrische Erfassung
der Volltonfelder 70 bis 72 vorgenommen, um innerhalb der Regelstrategie feststellen
zu können, ob ein Ausregeln der Schichtdicken dazu führen würde, daß die Änderung
einer Schichtdicke in einen Bereich führt, der nicht mehr zulässig ist. Das Densitometer
31 ist daher bei Einsatz der Regelstrategien zusätzlich mit einem Ist-Volltoneingang
des Regelstrategieblocks 63 verbunden.
[0075] Die im Regelstrategieblock 63 verwirklichte Regelstrategie ist ausführlich in der
EP-A 321 402 beschrieben.
[0076] Über einen in Fig. 4 nicht dargestellten Eingang sind in den Regelstrategieblock
43 die Farbmaßzahlen des Referenzeichdrucks 1 eingegeben worden, so daß ausgehend
von diesen Farbmaßzahlen und den Farbmaßzahldifferenzen am Farbmaßzahleingang 64
der Farbort der Farbe des Rasterfeldes 46 zur Durchführung der Regelstrategie vorliegt.
[0077] Der Farbort des Rasterfeldes 43 des OK-Bogens 44 ergibt sich einfach dadurch, daß
mit Hilfe der in Fig. 4 dargestellten Anordnung nacheinander der Referenzeichdruck
1 und der OK-Bogen 44 densitometrisch ausgemessen werden. Aufgrund der bekannten Farbmaßzahlen
des Referenzeichdrucks 1 und der mit Hilfe des Auswertecomputers des Computers 33
berechneten Farbmaßzahldifferenzen für das Rasterfeld 43 ergibt sich der Farbort des
Rasterfeldes 43 des OK-Bogens 44. Durch einen Vergleich des Rasterfeldes 43 des OK-Bogens
44 mit dem Rasterfeld 46 des Fortdruck-Bogens 45 ergeben sich schließlich die Farbmaßzahldifferenzen
zwischen dem Rasterfeld 46 und dem Rasterfeld 43, so daß für das Rasterfeld 46 schlußendlich
nicht nur die Farbmaßzahldifferenzen, sondern auch die absoluten Farbmaßzahlen oder
Farbkoordinaten im L*a*b*-Farbraum bekannt sind.
[0078] Die auf diese Weise ermittelten Farbkoordinaten im Farbraum geben einen Ist-Farbort
an, um den aufgrund der vorgegebenen Grenzdichten für die Volltonfelder 70 bis 72
und die mit Hilfe des Densitometers tatsächlich gemessenen Volltondichten der Volltonfelder
durch den Regelstrategieblock ein Korrekturfarbraum für die erreichbaren Farben bestimmt
wird.
[0079] Wenn sich durch einen Vergleich des Ist-Farbortes des Rasterfeldes 46 mit dem Soll-Farbort
des Rasterfeldes 43 ergibt, daß der Soll-Farbort außerhalb des Korrekturraumes liegt,
so wird gemäß der im Regelstrategieblock 63 implementierten Regelstrategie der vorgegebene
Soll-Farbort durch einen erreichbaren Soll-Farbort auf der Begrenzungsfläche des
Korrekturfarbraumes mit einem Farbabstand vom vorgegebenen Soll-Farbort ersetzt,
dessen für die Druckqualität wesentliche Komponenten minimal sind.
[0080] Insbesondere wird bei der implementierten Regelstrategie als erreichbarer Soll-Farbort
derjenige Farbort auf der Oberfläche des Korrekturfarbraumes gewählt, der den kleinsten
Farbabstand vom vorgegebenen Soll-Farbort hat. Je nach der Lage des Soll-Farbortes
im L*a*b*-Farbraum außerhalb des um den Ist-Farbort im L*a*b*-Farbraum aufgespannten
Korrekturfarbraumes ergeben sich verschiedene Möglichkeiten zur Bestimmung eines
optimalen Ersatz-Soll-Farbortes gemäß der Regelstrategie. Eine Möglichkeit besteht
darin, daß vom vorgegebenen Soll-Farbort ein Lot auf die benachbarte Seitenfläche
des Korrektur-Farbraumes gefällt wird und der Schnittpunkt des Lotes mit der Seitenfläche
als erreichbarer Soll-Farbort verwendet wird.
[0081] Wenn eine derartige Lösung nicht gegeben ist, ist es gemäß der Regelstrategie möglich,
so vorzugehen, daß vom vorgegebenen Soll-Farbort ein Lot auf die benachbarte Seitenkante
des Korrekturfarbraumes gefällt wird und der Schnittpunkt des Lotes mit der Seitenkante
als erreichbarer Soll-Farbort verwendet wird.
[0082] Ist auch dafür keine Lösung möglich, ist es vorgesehen, daß die vom vorgegebenen
Soll-Farbort benachbarte Ecke des Korrekturfarbraumes als erreichbarer Soll-Farbort
verwendet wird.
[0083] Es ist bekannt, daß Chrominanzfehler kritischer als reine Helligkeitsfehler (Luminanzfehler)
sind. Daher ist gemäß einer Alternative der Regelstrategie vorgesehen, daß der dem
vorgegebenen Soll-Farbort am nächsten liegende Schnittpunkt einer Parallelen zur Helligkeitskoordinatenachse
durch den vorgegebenen Soll-Farbort mit der Oberfläche des Korrekturfarbraumes als
erreichbarer Soll-Farbort oder Ersatz-Soll-Farbort gewählt wird. Gemäß einer speziellen
Abwandlung dieses Verfahrens ist vorgesehen, daß für die auf einer Parallelen zur
Helligkeitskoordinatenachse durch den vorgegebenen Soll-Farbort liegenden Punkte innerhalb
eines vorgegebenen Helligkeitsfehlerbereichs mit einer maximalen und einer minimalen
Helligkeit die am nächsten liegenden Punkte auf der Oberfläche des Korrekturfarbraumes
als erreichbare Soll-Farborte bestimmt werden. Dabei ist es möglich, daß der am nächsten
liegende Punkt auf der Oberfläche des Korrekturfarbraumes für den Punkt auf der Parallelen
bestimmt wird) der dem größten akzeptabel erscheinenden Helligkeitsfehler zugeordnet
ist.
[0084] Die Regelstrategie kann auch vorsehen, daß als erreichbarer Ersatz-Soll-Farbort der
Schnittpunkt des Farbabstandsvektors zwischen dem Ist-Farbort des Rasterfeldes 46
und dem vorgegebenen Soll-Farbort des Rasterfeldes 43 mit der Oberfläche des Farbkorrekturraumes
gewählt wird.
[0085] Aus den beispielsweise oben genannten Möglichkeiten für die Regelstrategie erkennt
man, daß eine Regel strategie im L*a*b*-Farbraum erfolgt, obwohl das Rasterfeld 46
des Fortdruck-Bogens 45 nicht mit einem Farbmeßgerät, sondern lediglich mit dem Densitometer
31 abgetastet worden ist. Der Einsatz des Regelstrategieblocks 63 und des dritten
Schichtdickensteuerungsrechners 55˝ gestattet es somit, daß ein nicht erreichbarer
auf dem OK-Bogen 44 vorgegebener Farbort gemäß einer Regelstrategie durch einen erreichbaren
Soll-Farbort ersetzt wird, so daß für den Ist-Farbort des Rasterfeldes 46 des Fortdruck-Bogens
45 eine optimale Lage im Farbkoordinatenraum angesteuert werden kann, obwohl die Farbkoordinaten
des Rasterfeldes 46 nicht mit Hilfe eines Farbmeßgerätes oder Spektralfotometers
erfaßt worden sind.
[0086] Bei der in der oben genannten EP-A 321 402 beschriebenen Regelstrategie ist eine
Meßwertverarbeitung vorgesehen, in der die Farbabstandsvektoren zwischen dem Soll-Farbort
und dem Ist-Farbort mit einer Sensitivitätsmatrix multipliziert werden, um den Schichtdickenänderungssteuervektor
zu berechnen, der beim nächsten Druck eines Fortdruck-Bogens 45 berücksichtigt werden
muß, um die gewünschte Farbortverschiebung zu erreichen. Die Sensitivitätsmatrix,
mit der Dichtedifferenzen für die Farbortverschiebung zwischen dem Soll-Farbort und
dem Ist-Farbort berechnet werden, kann bei der erwähnten Regelstrategie empirisch
und meßtechnisch mittels einer Versuchsserie bestimmt werden.
[0087] Gemäß Fig. 4 kann die Regelstrategie jedoch auch so realisiert werden, daß der Regelstrategieblock
63 am Ausgang 65 keinen Schichtdickenänderungssteuervektor, sondern lediglich Ersatz-Farbmaßzahldifferenzen
55˝ mit Hilfe der Transformationsmatrix [Z] in einen Schichtdickenänderungssteuervektor
umgerechnet werden.
[0088] Ei.ne andere besonders einfache Möglichkeit für eine Regelstrategie, bei der die
Grenzbedingungen der Volltondichten berücksichtigt werden, kann so realisiert werden,
daß in einer in Fig. 4 nicht gezeichneten Weise der Ausgang des zweiten Schichtdickensteuerungsrechners
55′ einen weiteren Eingang des Regelstrategieblocks 63 speist, um zu vermeiden, daß
am Ausgang des Regelstrategieblocks 63 Farbmaßzahldifferenzen auftreten, die nach
Umrechnung im dritten Schichtdickensteuerungsrechner 55˝ zu einer Übersteuerung der
Farbführungsorgane über die Schichtdickengrenzwerte hinaus führen würden.