DE102007037652A1

DE102007037652A1 - Vorrichtung und Verfahren zum messtechnischen Erfassen einer Farbe eines Objekts

Info

Publication number: DE102007037652A1
Application number: DE102007037652A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr. Ing. Paul
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2009-02-19
Also published as: WO2009019120A1

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 spektralen Empfindlichkeitsfunktion erfasst. Die spektrale Empfindlichkeitsfunktion bewirkt eine spektrale Filterung der vom Sensor (40) erfassten Lichtstrahlen.

Description

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 A1 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 bekannt, 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 B1 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 5 dargestellt. Wegen der Verschiedenheit der spektralen Verteilungen, insbesondere wegen der Unterschiede in dem Anteil der Überschneidungen der Spektralkurven gibt es keine Möglichkeit 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 EyeOne 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 vor teilhaft kostengünstige Leuchtdioden, (engl. light emitting diodes, Lichtemitterdioden, abgekürzt LED) eingesetzt werden, die über eine lange Zeitdauer ihrer Lebenszeit eine 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 Empfindlichkeitsfunktion 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, insbesondere 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 Normspektralwertfunktion entsprechen 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.
Bei einer Abweichung der spektralen Empfindlichkeitsfunktion des Sensors oder der spektralen Empfindlichkeitsfunktionen 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 Abweichung 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 Detektors 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 Anpassung 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. Farbfehlsichtigkeiten, bei denen der Betrachter nicht wie üblich drei Chromaten zur Farbwahrnehmung hat, sondern nur zwei Chromaten. Dadurch können solche Betrachter insbesondere rote und grüne Objekte nicht so gut wahrnehmen wie Betrachter mit drei Chromaten. Durch die Erfindung kann auch die Farbwahrnehmung von Personen mit einer Farbfehlsichtigkeit simuliert und die Farbe eines Objekts als Farbempfindung für einen farbfehlsichtigen Betrachter messtechnisch erfasst werden.
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 erfasst werden. Dadurch sind hohe Messgeschwindigkeiten möglich, durch die die Messanordnung insbesondere auch in einem Hochleistungsdruckgerät oder in einer Nachverarbeitungseinheit eines Hochleistungsdrucksystems zum messtechnischen 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. vermessenden 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 einsetzbar, selbst wenn im Rahmen der vorliegenden Beschrei bung 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 Druckparameter, beispielsweise Elektrografieparameter bei elektrografischen 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 verwendet 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 messtechnischen 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 Trägermaterial 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 unfixierten Zustand auf einem Bildträger, wie einem Fotoleiter oder einem Zwischenträger, messtechnisch erfasst werden. Dabei ist es vorteilhaft, einen transparenten Zwischenbildträger 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 Vorrichtungsanspruchs, 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 Ver änderungen 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:
1 ein Messsystem zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts;
2 ein Diagramm mit der spektralen Verteilung des von der Beleuchtungsanordnung des Messsystems nach 1 bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung abgegebenen sichtbaren Lichtes;
3 ein Diagramm mit der spektralen Verteilung des von der Beleuchtungsanordnung des Messsystems nach 1 bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung abgegebenen sichtbaren Lichtes;
4 ein elektrografisches Hochleistungsdrucksystem mit einem erfindungsgemäßen Messsystem und
5 den bereits eingangs erwähnten Vergleich der spektralen Eigenschaften von Scanner RGB-Empfängern mit den normativ festgelegten Eigenschaften, die den normalsichtigen Menschen beschreiben.
In 1 ist ein Messsystem 10 zum messtechnischen Erfassen 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 Trägermaterial 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, Magenta, 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 Farbauszüge können sich bei der messtechnischen Erfassung der Farbe auf einem Bildträger, auf dem Zwischenbildträger oder auf einem Trägermaterial befinden, ggf. auch in Durchsicht bei Anordnung und Messung der Farbauszüge bzw. des Tonerbildes auf einem transparenten Träger oder Trägermaterial.
Das Messsystem 10 weist eine Beleuchtungsanordnung 14 auf, die mehrere zirkular angeordnete Lichtquellen 16 bis 38 umfasst, die durch ihre zirkulare 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 Beleuchten 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 Empfindlichkeitsfunktionen 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 Menschen 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 Zusammen setzung 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 Beleuchtungsar ten, 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 betriebsbereit 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 Lichtquellen 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 die selbe 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 Sensoroberfläche 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 Oberfläche 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 reflektierten 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 zirkulare 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 zirkularen 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 Sensorelemente 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, insbesondere im ultravioletten Bereich.
In 2 ist die spektrale Verteilung der von den Lichtquellen 16 bis 38 abgestrahlten Lichtstrahlen dargestellt, wobei die Lichtquellen 16 bis 38 im Ausführungsbeispiel nach 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 Bezugszeichenziffer 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 Lichtquelle 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 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 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 3 sind die Graphen der spektralen Lichtverteilung der von den Lichtquellen 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 2. Durch die andere spektrale Verteilung des von den Lichtquellen 16 bis 38 bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 ergibt sich beim Ausführungsbeispiel nach 3 auch eine andere spektrale Gesamtverteilung S14 des von der Beleuchtungsanordnung 14 abgestrahlten Lichts. Die unterschiedlichen 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 Lichtquellen 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 nahezu 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 traversierende 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°-Normspektralwertfunktion oder der 10°-Normspektralwertfunktion ermittelt 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 Farbmesswerte 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 Elektrografieparametern erfolgen. Eine weitere Möglichkeit ist die Veränderung der Farbübertragungseigenschaften des Druckers durch Anpassung der Datenaufbereitung, insbesondere der Tonwertkurve. Durch Veränderung der Umsetzung der Farbdaten (typischerweise RGB-Datensätze) in Rasterstufen können Veränderungen von Druckbedingungen ausgeglichen oder 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 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 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 fixiert, wobei ein Ausschnitt des fixierten Tonerbildes mit Hilfe des Messsystems 10 in Verbindung mit den 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, Falt-, 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 bedru ckenden 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 4, kann die Farbe des Trägermaterials 110 auch an einer Position nach den Druckwerken der Druckeinheit 102 erfasst werden, wenn die Druckwerke in dem erfassten 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 zusätzlich 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 elektrografischen Druck- oder Kopiergeräten eingesetzt werden, deren Aufzeichnungsverfahren zur Bilderzeugung insbesondere 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 angesteuert 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.

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

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1594015 A1 [0002]
- JP 2005-164261 A [0003]
- US 6621576 B2 [0004]
- US 6384918 B1 [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- ISO 13655 [0006]
- DIN 5033 [0007]
- Lang, Heinwig; Farbwiedergabe in den Medien; ISBN-3-7881-4052-6; Hansen-Schmidt Verlag; 1995; auf Seite 131 [0017]
- DIN ISO 13655 [0032]
- DIN 5033 [0033]

Claims

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 spektrale Empfindlichkeitsfunktion erfasst, wobei die spektrale Empfindlichkeitsfunktion eine spektrale Filterung der vom Sensor (40) erfassten Lichtstrahlen bewirkt.
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.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Sensorbereiche vorgesehen sind, die die vom Objekt (12) reflektierten Lichtstrahlen jeweils entsprechend jeweils einer spektrale Empfindlichkeitsfunktion erfassen, wobei die spektrale Empfindlichkeitsfunktionen vorzugsweise jeweils einer Normspektralwertfunktion des menschlichen Auges entsprechen oder wobei ausgehend 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 Normalspektralwertfunktionen ermittelbar sind.
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 Lichtstrahlengemischs 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.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität der von mindestens einer Lichtquelle (16 bis 38) abgegebene Lichtstrahlung einstellbar ist, so dass die spektrale Lichtverteilung des Lichtstrahlengemischs der von den mindestens zwei Lichtquellen (16 bis 38) abgegebenen Lichtstrahlen einstellbar ist, sodass verschiedene Beleuchtungsarten des Objekts (12) einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer Lichtquelle (16 bis 38) ein optisches Filter vorgeschaltet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Intensität mindestens einer Lichtquelle (16 bis 38) und/oder einer Änderung der Filtereigenschaften des optischen Filters eine Tageslichtverteilung bei grauem Himmel, eine Tageslichtverteilung bei direktem Sonnenschein, einer Lichtverteilung einer Glühlampe, einer Tageslichtverteilung D50 und/oder einer weiteren genormten 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.
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.
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) zirkular derart angeordnet sind, dass zumindest ein Teil der von die sen Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlen auf das Objekt (12) treffen, sodass der Sensor (40) zumindest ein Teil der vom Objekt (12) reflektierten Lichtstrahlen erfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zirkular 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 Lichtstrahlen im Wesentlichen senkrecht auf die Sensoroberfläche treffen.
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.
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) erfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (16 bis 38) jeweils durch mindestens eine Leuchtdiode gebildet sind, wobei die Intensität der von den Leuchtdioden abgestrahlten Lichtstrahlung mit Hilfe einer Steuereinheit einstellbar ist.
Verfahren zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines 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 werden, wobei durch die spektrale Empfindlichkeitsfunktion eine spektrale Filterung der vom Sensor (40) erfassten Lichtstrahlen bewirkt wird.
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.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei die ermittelten Messergebnisse die spektrale Verteilung der von jeder der Lichtquellen (16 bis 38) abgestrahlten Lichtstrahlung betreffen.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die ermittelten Messergebnisse die spektrale Verteilung des von jeder der Lichtquellen (16 bis 38) die Intensität der von jeder der Lichtstrahlen abgestrahlten Lichtstrahlung betreffen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei abhängig vom Vergleichsergebnis eine Anpassung der Intensität mindestens einer der Lichtquellen und/oder mehrerer Lichtquellen zum Erzeugen mindestens einer Beleuchtungsart eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei im Falle eines negativen Vergleichsergebnisses eine Fehlermeldung ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei der Erfassungsmodus ein vom normalen Betriebsmodus der Vorrichtung (10) zum messtechnischen Erfassen der Farbe eines Objekts (12) verschiedener Modus ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 verwendet wird.