-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung druckqualitätsrelevanter
Parameter an einem Druckprodukt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
An
Druckmaschinen kommen nach dem Stand der Technik zur Erfassung druckqualitätsrelevanter
Parameter als Densitometer und/oder farbmetrische Messgeräte ausgebildete
Messeinrichtungen zum Einsatz, mit Hilfe derer vorzugsweise Messfelder
eines Druckkontrollstreifens eines Druckprodukts vermessen werden.
Aus Messwerten des Densitometers und/oder des farbmetrischen Messgeräts können Istwerte
druckrelevanter Parameter ermittelt werden, die zur Qualitätsüberprüfung mit
vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Auf Basis dieses Vergleichs
kann dann eine Regelung, z. B. eine Farbregelung, an der Druckmaschine
realisiert werden.
-
Densitometer
sowie farbmetrische Messgeräte
verwenden ein Integralfunktionsbild eines vermessenen Messfelds
zur Ermittlung eines Istwerts eines druckqualitätsrelevanten Parameters für dieses Messfeld.
Durch die der Verwendung des Integralfunktionsbilds des vermessenen
Messfelds zur Ermittlung des Istwerts des druckqualitätsrelevanten Parameters
bleibt jedoch unberücksichtigt,
ob das Messfeld als solches sauber ausgedruckt ist. Ist nämlich das
Messfeld in Folge einer nicht ausreichenden Pressung zwischen Formzylinder
und Gummizylinder oder in Folge eines defekten bzw. verschmutzten Gummituchs
nicht sauber bzw. homogen ausgedruckt, so liefert das Densitometer
bzw. das farbmetrische Messgerät
keinen exakten Istwert, so dass z.B. eine auf einem solchen Istwert
beruhende Farbregelung zu schlechten Druckergebnissen führen kann.
-
Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde,
ein neuartiges Verfahren zur Erfassung druckqualitätsrelevanter
Parameter an einem Druckprodukt zu schaffen.
-
Dieses
Problem wird durch ein Verfahren zur Erfassung druckqualitätsrelevanter
Parameter an einem Druckprodukt gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird von
einem Messfeld mit Hilfe einer ein Makroobjektiv umfassenden Kamera
mindestens ein Makromessbild aufgenommen, wobei aus dem oder jedem
von der Kamera aufgenommenen Makromessbild durch ein Bildverarbeitungsverfahren
mindestens ein Istwert mindestens eines druckqualitätsrelevanten
Parameters ermittelt wird, um zu überprüfen, ob das Messfeld qualitativ
gut gedruckt ist.
-
Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, Messfelder
mit Hilfe einer ein Makroobjektiv umfassenden Kamera, insbesondere einer
Hochauflösungsminikamera,
zu vermessen und hierbei entsprechende Makromessbilder aufzunehmen,
wobei aus den aufgenommenen Makromessbildern durch ein Bildverarbeitungsverfahren Istwerte
druckqualitätsrelevanter
Parameter ermittelt werden können,
um so zu überprüfen, ob
die Messfelder selbst sauber ausgedruckt sind. Hiermit können sowohl
Vollton-Messfelder als auch Rasterton-Messfelder hinsichtlich eines
sauberen Ausdrucks überprüft werden.
Das Ergebnis dieser Qualitätsüberprüfung kann
z.B. dazu genutzt werden, um zu entscheiden, ob von einem Densitometer und/oder
einem farbmetrischen Messgerät
bereitgestellte Messwerte eines Messfelds zur Farbregelung verwendet
werden können.
-
Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dann, wenn
das Messfeld ein Vollton-Messfeld für eine Druckfarbe ist, aus
einem Graustufenwertdiagramm des komplementären RGB-Kanals als Istwert
für das
Vollton-Messfeld eine Gleichmäßigkeitsverteilung
bzw. ein Rauschen des Graustufenwerts über dem Messfeld ermittelt.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dann,
wenn das Messfeld ein Rasterton-Messfeld für eine Druckfarbe ist, aus einem
Makro messbild oder einem Graustufenwertdiagramm des komplementären RGB-Kanals
als Istwert für
das Rasterton-Messfeld mindestens eine geometrische Kenngröße für Rasterpunkte
des Rasterton-Messfeld ermittelt.
-
Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
-
1:
eine schematisierte Darstellung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
verwendeten Messeinrichtung,
-
2:
ein schematisiertes Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
-
3:
ein Makromessbild eines Vollton-Messfelds;
-
4:
ein Graustufenwertdiagramm des Vollton-Messfelds bzw. des Makromessbilds
der 3;
-
5:
ein Makromessbild eines Vollton-Messfeld;
-
6:
ein Graustufenwertdiagramm des Vollton-Messfelds bzw. des Makromessbilds
der 5;
-
7:
ein Makromessbild eines Rasterton-Messfeld;
-
8:
ein Graustufenwertdiagramm des Rasterton-Messfelds bzw. des Makromessbilds
der 7;
-
9:
ein Makromessbild eines Rasterton-Messfeld; und
-
10:
ein Graustufenwertdiagramm des Rasterton-Messfelds bzw. des Makromessbilds
der 9.
-
Die
hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung druckqualitätsrelevanter Parameter
an einem Druckprodukt, nämlich
zur Überprüfung, ob
ein vermessenes Messfeld des Druckprodukts qualitativ sauber bzw.
gut ausgedruckt ist. Gemäß 1 werden
vorzugsweise Messfelder eines Druckkontrollstreifens 20 vermessen, nämlich mit
Hilfe einer ein Makroobjektiv umfassenden Kamera 21. Bei
der Kamera 21 handelt es sich vorzugsweise um eine Hochauflösungsmini kamera, die
von zu vermessenden Messfeldern des Druckkontrollstreifens 20 jeweils
mindestens ein Messbild aufnimmt, nämlich ein Makromessbild. Unter
einem Makromessbild soll ein Messbild verstanden werden, welches
mit Hilfe einer ein Makroobjektiv umfassenden Kamera aus geringer
Distanz zum zu vermessenden Messfeld aufgenommen wird, wobei Details eines
vermessenen Messfelds im entsprechenden Makromessbild lupenartig
vergrößert sind.
Der Vergrößerungsfaktor
des Makroobjektivs der Kamera 21 liegt dabei vorzugsweise
zwischen 20 und 50.
-
1 zeigt
einen Druckkontrollstreifen 20 mit insgesamt zwölf Messfeldern 22,
wobei einige der Messfelder 22 als Vollton-Messfelder 22a und
andere als Rasterton-Messfelder 22b ausgeführt sind.
Die das Makroobjektiv umfassende Kamera 21 ist an einer
nicht-dargestellten Traverse befestigt und im Sinne des Doppelpfeils 23 relativ
zum Druckkontrollstreifen 20 verfahrbar, um jedes Messfeld 22 desselben vermessen
zu können.
-
An
dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Kamera 21 als
separate Baugruppe ausgeführt
sein kann, um unabhängig
von anderen Baugruppen relativ zum Druckkontrollstreifen 20 zur
Vermessung der Messfelder 22 desselben verfahren zu werden.
Alternativ kann die Kamera 21 auch in einen Messkopf integriert
sein, der ein Densitometer und/oder ein farbmetrisches Messgerät enthält, wobei
dann die Kamera zusammen mit dem Densitometer und/oder dem farbmetrischen
Messgerät
relativ zum Druckkontrollstreifen 20 zur Vermessung der Messfelder 22 desselben
verfahren wird.
-
Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Überprüfung der
Druckqualität
eines Messfelds 22 mit Hilfe der Kamera 21 wird
in einem ersten Schritt 24 des erfindungsgemäßen Verfahrens
mindestens ein Makromessbild des Messfelds 22 aufgenommen. Anschließend wird
in einem Schritt 25 das oder jedes Makromessbild mit Hilfe
eines Bildverarbeitungsverfahrens ausgewertet, um mindestens einen
Istwert mindestens eines druckqualitätsrelevanten Parameters des
vermessenen Messfelds 22 zu ermitteln. In einem sich hieran
anschließenden
Schritt 26 wird der oder jeder ermittelte Istwert mit einem
entsprechenden Sollwert verglichen, um so festzustellen, ob das Messfeld
qualitativ gut bzw. qualitativ hochwertig gedruckt bzw. ausgedruckt
ist. Auf Basis des in Schritt 26 vorgenommenen Vergleichs
zwischen Istwert und Sollwert kann in einem sich anschließenden Schritt 27 dann,
wenn festgestellt wird, dass ein Messfeld nicht mit der erforderlichen
Qualität
ausgedruckt bzw. gedruckt ist, eine Alarmmeldung bzw. Fehlermeldung an
der Druckmaschine generiert werden.
-
Die
Kamera 21 ist als Mehrbit-Kamera, insbesondere als 8-Bit-Kamera
ausgeführt,
die ein Messfeld 22 in den sogenannten RGB-Kanälen vermisst
und vorzugsweise für
jeden RGB-Kanal ein Makromessbild des Messfelds 22 und
ein Graustufenwertdiagramm des Makromessbilds bzw. des Messfelds 22 ausgibt.
In dem Fall, in welchem die Kamera als 8-Bit-Kamera ausgeführt ist,
können
insgesamt 256 Graustufen im Graustufenwertdiagramm dargestellt werden.
-
So
zeigt 3 ein Makromessbild eines als Vollton-Messfeld 22a in
einer speziellen Druckfarbe ausgeführten Messfelds, wobei 4 ein
Graustufenwertdiagramm 28 des Makromessbilds der 3 und
damit des Vollton-Messfelds 22a zeigt, welches von der
Kamera 20 im zur Druckfarbe des Vollton-Messfelds 22a komplementären RGB-Kanal
bereitgestellt wird. Auf der X-Koordinate und der Y-Koordinate des Graustufenwertdiagramms 28 sind
die Bildkoordinaten des Makrobilds des Vollton-Messfelds 22a aufgetragen,
auf der Z-Koordinate ist hingegen der im jeweiligen Bildpunkt des
Makromessbilds des Vollton-Messfelds 22a vorliegende Graustufenwert
aufgetragen.
-
Bei
dem Graustufenwertdiagramm 28 der 4 handelt
es sich um ein sogenanntes invertiertes Graustufenwertdiagramm,
bei welchem ein Graustufenwert von Null dem maximalen Farbwert des Vollton-Messfelds 22a entspricht,
so dass Abweichungen von diesem maximalen Farbwert als Ausschläge bzw.
Spitzen im Graustufenwertdiagramm 28 des Makromessbilds
des Vollton-Messfelds 22a erscheinen. Aus dem Graustufenwertdiagramm 28 kann
als Istwert für
das Vollton-Messfeld 22a eine Gleichmäßigkeitsverteilung
der Graustufenwerte über
den Bildkoordinaten des Makromessbilds des Vollton-Messfelds 22a bzw.
ein Rauschen des Graustufenwerts über dem Makromessbild bzw.
dem Vollton-Messfeld 22a ermittelt werden, wobei dann, wenn
wie im Ausführungsbeispiel
der 3 und 4 gezeigt, die Gleichmäßigkeitsverteilung
bzw. das Rauschen kleiner als ein entsprechender Sollwert bzw. Grenzwert
ist, auf ein qualitativ gut gedrucktes Vollton-Messfeld 22a geschlossen werden kann.
-
Demgegenüber zeigt 6 ein
Graustufenwertdiagramm 29 des in 5 gezeigten
Makromessbilds eines Vollton-Messfelds 22a, bei welchem deutlich
größere Abweichungen
des Graustufenwerts über
den Bildkoordinaten des Makromessbilds des Vollton-Messfelds 22a festgestellt
werden können.
Dabei ist die Gleichmäßigkeitsverteilung
bzw. das Rauschen des Grauwerts in einer Vielzahl von Bildpunkten
größer als
der entsprechende Sollwert bzw. Grenzwert, wobei dann auf ein qualitativ schlecht
gedrucktes Vollton-Messfeld 22a geschlossen wird.
-
Zur
qualitativen Beurteilung eines Vollton-Messfelds 22a wird
demnach vorzugsweise einerseits die Gleichmäßigkeitsverteilung bzw. das Rauschen
des Graustufenwerts über
den Bildkoordinaten des Vollton-Messfelds 22a bzw. über den
Bildkoordinaten des Makromessbilds de Vollton-Messfelds in Bezug
auf einen Sollwert bzw. Grenzwert ermittelt, andererseits wird überprüft, wie
häufig
bzw. an wie vielen Bildpunkten der Graustufenwert den Sollwert bzw.
Grenzwert der Gleichmäßigkeitsverteilung
bzw. des Rauschens überschreitet.
-
Sind
an einer Vielzahl von Bildpunkten große Abweichungen vom Sollwert
bzw. Grenzwert festzustellen, so wird auf ein qualitativ schlecht
gedrucktes Vollton-Messfeld
geschlossen. Sind hingegen an einer relativ großen Anzahl von Bildpunkten
nur geringe Abweichungen vom Sollwert bzw. Grenzwert festzustellen,
so wird auf qualitativ gut gedrucktes Vollton-Messfeld geschlossen.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich auch zur Überprüfung eines
Rasterton-Messfelds, wobei 7 ein Makromessbild
eines Rasterton-Messfeld 22b im Bereich von sechs Rasterpunkten
zeigt. Die Rasterpunkte sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als runde Rasterpunkte
ausgeführt. Anstelle
runder Rasterpunkte können
jedoch beliebige Formen von Rasterpunkten in einem Rasterton-Messfeld 22b vorhanden
sein. Zur Beurteilung der Druckqualität eines Rasterton-Messfelds 22b wird
im Sinne der hier vorliegenden Erfindung von dem Rasterton-Messfeld 22b mit
Hilfe einer ein Makroobjektiv umfassenden Kamera mindestens ein Makromessbild
aufgenommen, wobei aus dem oder jedem Makromessbild durch ein Bildverarbeitungsverfahren
ein Istwert mindestens eines druckqualitätsrelevanten Parameters ermittelt
wird. Bei einem Rasterton-Messfeld 22b handelt es sich
bei dem oder jedem Istwert um eine geometrische Kenngröße der Rasterpunkte
des Rasterton-Messfelds 22b, wobei dann, wenn die oder
jede geometrische Kenngröße kleiner
als ein entsprechender Sollwert bzw. Grenzwert ist, auf ein qualitativ
gut gedrucktes Rasterton-Messfeld geschlossen wird, und wobei dann, wenn
die oder jede geometrische Kenngröße größer als ein entsprechender
Sollwert bzw. Grenzwert ist, auf ein qualitativ schlecht gedrucktes
Rasterton-Messfeld 22b geschlossen wird.
-
Nach
einer ersten Alternative der hier vorliegenden Erfindung werden
zur Ermittlung einer geometrischen Kenngröße für runde Rasterpunkte eines Rasterton-Messfelds 22b unter
Zuhilfenahme eines Graustufenwertdiagramms 30 des Rasterton-Messfelds 22b die
häufigsten
Grauwertstufen mit Hilfe eines Bildverarbeitungsverfahrens ermittelt,
wobei dann aus dem Makromessbild alle Bildinformationen, die außerhalb
der häufigsten
Grauwertstufen liegen, ausgefiltert werden.
-
Sodann
wird unter Verwendung des entsprechend gefilterten Makromessbilds
des Rasterton-Messfelds
22b ein minimaler Rasterpunktdurchmesser
D
MIN und einer maximaler Rasterpunktdurchmesser
D
MAX für
jeden Rasterpunkt ermittelt, wobei aus den minimalen Rasterpunktdurchmessern
D
MIN und den maximalen Rasterpunktdurchmessern
D
MAX für
jeden Rasterpunkt ein erster Rasterpunktdeformationswert unter Verwendung
der folgenden Formel ermittelt wird:
wobei RPDW
1 der
erste Rasterpunktdeformationswert eines Rasterpunkts ist, wobei
D
MAX der maximale Rasterpunktdurchmesser
eines Rasterpunkts und D
MIN der minimale
Rasterpunktdurchmesser eines Rasterpunkts ist.
-
Dann,
wenn wie für
das gefilterte Makromessbild des Rasterton-Messfelds 22b der 7 und 8 gezeigt,
der maximale Rasterpunktdurchmesser DMAX und
der minimale Rasterpunktdurchmesser DMIN der
Rasterpunkte in etwa gleich groß und
demnach der Rasterpunktdeformationswert RPDW1 der
Rasterpunkte relativ klein ist, kann auf runde und gut gedruckte
Rasterpunkte des Rasterton-Messfelds 22b geschlossen werden.
-
Dann
hingegen, wenn wie für
gefilterte Makromessbild des Rasterton-Messfelds 22b der 9 und 10 gezeigt,
der minimale Rasterpunktdurchmesser DMIN und
der maximale Rasterpunktdurchmesser DMAX der
Rasterpunkte relativ stark voneinander abweichen und demnach der
erste Rasterpunktdeformationswert RPDW1 der
Rasterpunkte relativ groß ist,
kann auf schlecht gedruckte Rasterpunkte bzw. auf ein Dublieren
der Rasterpunkte geschlossen werden. Je kleiner demnach der Unterschied
zwischen dem minimalen und dem maximalen Rasterpunktdurchmesser
ist, desto besser sind Rasterpunkte gedruckt.
-
Der
Unterschied zwischen einen gut gedruckten Rasterton-Messfeld 22b gemäß 7 und einen
schlecht gedruckten Rasterton-Messfeld 22b gemäß 9 ergibt
sich auch aus einem Vergleich der entsprechenden Graustufendiagramme 30 und 31 gemäß 8 und 9,
wobei es sich bei diesen Graustufenwertdiagrammen wiederum um invertierte Graustufenwertdiagramme
handelt.
-
So
ist das Graustufenwertdiagramm 30 gemäß 8 eines
qualitativ gut gedruckten Rasterton-Messfelds 22b durch
runde und scharfe Übergänge zwischen
benachbarten Rasterpunkten gekennzeichnet, wohingegen das Graustufenwertdiagramm 31 eines
schlecht ausgedruckten Rasterton-Messfelds 22b unscharfe
und unrunde Übergänge zeigt.
-
Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung kann für jeden runden Rasterpunkt
eines Rasterton-Messfelds neben dem bereits oben dargestellten ersten
Rasterpunktdeformationswert als weitere geometrische Kenngröße ein zweiter
Rasterpunktdeformationswert ermittelt werden, nämlich aus einer minimalen Rasterpunktfläche eines
Rasterpunkts, die für einen
ersten definierten Graustufenwertebereich ermittelt wird, und aus
einer maximalen Rasterpunktfläche
des Rasterpunkts, die für
einen zweiten definierten Graustufenwertebereich bestimmt wird.
Hierzu werden nach Festlegung des ersten Graustufenwertebereichs
mit Hilfe eines Bildverarbeitungsverfahrens alle die Bildpunkte
des Makromessbilds des Rasterton-Messfelds ausgefiltert, die außerhalb
des ersten Graustufenwertebereichs liegen, wobei dann innerhalb
dieses ersten Graustufenwertebereichs die minimale Rasterpunktfläche der
Rasterpunkte des Rasterton-Messfelds berechnet werden kann. Anschließend wird
der Graustufenwertebereich vergrößert und
innerhalb dieses Graustufenwertebereiches wird dann die maximale
Rasterpunktfläche
der Rasterpunkte ermittelt. Aus den minimalen Rasterpunktflächen und
den maximalen Rasterpunktflächen
wird für
jeden Rasterpunkt der zweite Rasterpunktdeformationswert unter Verwendung
der folgenden Formel berechnet:
![Figure 00090001](https://patentimages.storage.***apis.com/5a/64/58/59e8dc29414af3/00090001.png)
wobei RPDW
2 der
zweite Rasterpunktdeformationswert eines Rasterpunkts ist, wobei
A
MAX die maximale Rasterpunktfläche eines
Rasterpunkts und A
MIN die minimale Rasterpunktfläche eines
Rasterpunkts ist.
-
Dann,
wenn der Flächenunterschied
zwischen der minimalen Rasterpunktfläche und der maximalen Rasterpunktfläche gering
und demnach der zweite Rasterpunktdeformationswert klein ist, kann auf
gut gedruckte Rasterpunkte mit scharfen Flanken bzw. Rändern der
Rasterpunkte geschlossen werden. Dann hingegen, wenn der Unterschied
zwischen der maximalen Rasterpunktfläche und der minimalen Rasterpunktfläche groß ist, kann
auf ein Ausbluten der Rasterpunkte im Sinne flacher Ränder bzw.
Flanken derselben geschlossen werden.
-
Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann auch ein Schmieren am Druckanfang detektiert werden, indem
Ränder
eines am Druckanfang quer zur Transportrichtung des Bedruckstoffs
gedruckten Druckkontrollstreifens auf obige Art und Weise analysiert
werden.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Überprüfung, ob
Messfelder eines Druckprodukts qualitativ gut ausgedruckt sind,
kann vorzugsweise mit einem Farbregelungsverfahren derart kombiniert
werden, dass an den Messfeldern mit Hilfe eines Densitometers und/oder
eines farbmetrischen Messgeräts verwendete
Istwerte nur darin zur Regelung verwendet werden, wenn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
vorab festegestellt wurde, dass das Messfeld qualitativ gut ausgedruckt
ist.
-
- 20
- Druckkontrollstreifens
- 21
- Kamera
- 22
- Messfeld
- 22a
- Vollton-Messfeld
- 22b
- Rasterton-Messfeld
- 23
- Doppelpfeil
- 24
- Schritt
- 25
- Schritt
- 26
- Schritt
- 27
- Schritt
- 28
- Graustufenwertdiagramm
- 29
- Graustufenwertdiagramm
- 30
- Graustufenwertdiagramm
- 31
- Graustufenwertdiagramm