DE4109744A1 - Verfahren zur ermittlung der flaechendeckung einer vorlage, insbesondere einer druckplatte, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur ermittlung der flaechendeckung einer vorlage, insbesondere einer druckplatte, sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung
der Flächendeckung einer druckenden Vorlage, insbe
sondere einer Druckform einer Druckmaschine, vor
zugsweise einer Offset-Druckmaschine, wobei durch
optische Abtastung der Vorlage die örtliche Remis
sion eines erfaßten Meßfeldes ermittelt wird, die
druckenden Flächen gegenüber den nichtdruckenden
Flächen der Vorlage unterschiedliche Farbe (Farbun
terschied) aufweisen und die Vorlage eine von der
Flächendeckung unabhängige, ortsabhängige, das
Meßergebnis der Abtastung beeinflussende Inhomoge
nität aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die
Ermittlung der Flächendeckung, also zur Bestimmung
des prozentualen Anteils einer druckenden Fläche
zur betrachteten Gesamtfläche. Es kann auf unter
schiedlichen technischen Gebieten zum Einsatz ge
langen. Mit ihm ist es möglich, zum Beispiel die
Flächendeckung einer Druckvorlage zu bestimmen.
Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, die Flächen
deckung an einer Druckform einer Druckmaschine,
insbesondere an der Druckplatte einer Offset-Druck
maschine vor dem Druckprozeß zu bestimmen, um Farb
voreinstellwerte für Farbdosierzonen des bezie
hungsweise der Farbwerke der Druckmaschine zu er
halten. Je genauer die Flächendeckung und damit die
Farbvoreinstellwerte bestimmt werden können, um so
schneller ist der Fortdruckzustand zu erzielen, wo
durch Makulatur und Rüstzeiten verringert werden.
Unter diesen Voraussetzungen lassen sich auch
kleine Auflagenhöhen wirtschaftlich drucken.
Es ist bekannt, Flächendeckungen auf Druckplatten
mittels optischer Remission zu messen. Dies erfolgt
vorzugsweise zonal entsprechend der am Farbwerk der
Druckmaschine einzustellenden Farbdosierzonen.
Hierzu wird jede Zone der Druckplatte geeignet be
leuchtet und das von der Druckplattenoberfläche zu
rückgestreute Licht von einem Meßkopf erfaßt. Vor
zugsweise weist der Meßkopf eine Fotodiode zum De
tektieren der Remission auf. Die gemessenen Inten
sitäten werden mit zuvor gemessenen Referenzinten
sitäten verglichen. Eine Referenzintensität stammt
von einer sogenannten Volltonfläche, das heißt, ei
ner Fläche, die eine Flächendeckung von 100% auf
weist. Eine weitere Referenzintensität wird von ei
ner beim Drucken nicht farbführenden, sogenannten
Nullprozentfläche gebildet; ihre Flächendeckung ist
also 0%. Die Volltonfläche und die Nullprozent
fläche bilden zwei Extremwerte, die der Kalibrie
rung des Meßkopfes dienen. Vom Meßkopf abgegebene
Signale, die auf einer zwischen den Extremwerten
liegenden Flächendeckung beruhen, können aufgrund
der Kalibrierung prozentual eingestuft werden, das
heißt, die diesen Signalen entsprechenden prozen
tuale Flächendeckung läßt sich damit ermitteln. Bei
der bekannten Methode ist es daher notwendig, zum
Beispiel am Plattenrand im sujetfreien Bereich, die
lokale Remission für eine Volltonfläche und eine
Nullprozentfläche zu messen. Wird dann im Sujet die
Flächendeckung ermittelt, so wird auf die am Plat
tenrand liegenden Referenzflächen bei der Bestim
mung der Flächendeckung zurückgegriffen. Nachteilig
ist, daß insbesondere sujetfreie Druckplatten
flächen (Nullprozentflächen) eine lokal unter
schiedliche Intensitätscharakteristik - im folgenden
Inhomogenität genannt - aufweisen, so daß nicht an
jeder Stelle der Druckplatte von der gleichen Refe
renz ausgegangen werden kann. Ideal wäre es, wenn
man die Referenz im gleichen Meßfeld ermitteln
könnte, in dem auch die Flächendeckung festgestellt
werden soll. Da in diesem Meßfeld jedoch das Sujet
liegt, kann dort - von Ausnahmen abgesehen - keine
Vollton- beziehungsweise Nullprozentfläche liegen.
Würde man diese dort erzeugen, so wiese das Druck
bild an der Stelle einen Farbfleck beziehungsweise
einen farbfreien Bereich auf. Dies ist nicht nur
deshalb unsinnig, weil dadurch das Druckbild be
schädigt wird, sondern führt auch zu einer Verfäl
schung der zugehörigen zonalen Flächendeckung.
Aufgrund der lokal verschiedenen Referenzintensitä
ten ist die Flächendeckung nur annähernd, nämlich
innerhalb eines relativ breiten Toleranzbandes be
stimmbar. Besonders kritisch ist die Nullprozent
flächenreferenz, da diese gegenüber einer Vollton
referenz lokal wesentlich stärker variiert und bei
gleicher Absolutgröße des Fehlers zu größeren rela
tiven Fehlern führt.
Aus der DE-OS 36 40 956 ist ein Verfahren zur Er
mittlung einer mittleren zonalen Flächendeckung be
kannt, wobei eine zonale Abtastung der Druckform
einer Druckmaschine mit einem Sensor erfolgt und
eine Nullprozentreferenz aus dem Plattenrand bezie
hungsweise an einer Meßstelle mit maximaler Remis
sion ermittelt wird. Anschließend erfolgt eine wei
tere Messung der Nullprozentreferenz mit zusätz
licher Filterung. Dann wird das Sujet der Druck
platte zonal vom Sensor abgefahren und die ermit
telten Meßwerte auf die Filtertransmissionskurve
normiert. Durch Mittelwertbildung aller normierten
Meßwerte für die jeweilige Farbzone wird dann der
Flächendeckungsgrad errechnet und daraus Farbvor
einstellwerte für die Druckmaschine gewonnen. Feh
ler, die sich aufgrund von Inhomogenitäten der
Druckplattenoberfläche einstellen, wirken sich ver
fälschend auf das Meßergebnis aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, bei
denen Inhomogenitäten der Vorlage, insbesondere der
Druckform, berücksichtigt und damit die Genauigkeit
des Meßergebnisses verbessert wird. Insbesondere
ist vorgesehen, diese Inhomogenitäten von im we
sentlichen sujetfreien Druckplattenoberflächenbe
reichen zu berücksichtigen, so daß die kritische
Messung von kleinen Flächendeckungen entscheidend
verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß von jedem Meßfeld mindestens zwei, entsprechend
dem Farbunterschied spektral voneinander abwei
chende Remissionswerte ermittelt werden und daß die
beiden Remissionswerte zur Separierung eines durch
die Flächendeckung beeinflußten und eines durch die
Inhomogenität beeinflußten Anteils des Meßergebnis
ses ausgewertet werden.
Die Druckform kann so gestaltet sein, daß die
druckenden und/oder die nichtdruckenden Bereiche
eingefärbt sind und zwar in der Weise, daß die
druckenden beziehungsweise die nichtdruckenden Be
reiche eine unterschiedliche Farbigkeit erhalten.
Aufgrund der farblich unterschiedlichen Flächen und
der spektralen Auswertung der Remission läßt sich
an jedem betrachteten Meßfeld unterscheiden, ob
eine Beeinflussung des Meßergebnisses durch eine
Inhomogenität stattgefunden hat. Ist dies der Fall,
liegt also eine Inhomogenität vor, so kann diese
bestimmt und das Meßergebnis entsprechend korri
giert werden, so daß schließlich die tatsächlich
vorliegende Flächendeckung des vorliegenden Meßfel
des ermittelbar ist. Das Meßergebnis ist damit sehr
viel genauer, so daß sich im wesentlichen fehler
freie Farbvoreinstellwerte für das beziehungsweise
die Farbwerke einer Offset-Druckmaschine ermitteln
lassen. Damit läßt sich der Fortdruckzustand nach
einem Einrichten der Druckmaschine schneller errei
chen.
Kurze Rüstzeiten und ein nur geringer Makulaturan
fall sind die Folgen. Ein Einfärben der Druckform
ist heute standardmäßig zur Sichtbarmachung des Su
jets mehr oder weniger gegeben und erfolgt, zum
Beispiel über die Farbgebung des Fotolacks, der die
farbführenden Flächen der Druckform bildet. Dieses
Einfärben wird nunmehr erfindungsgemäß speziell ge
nutzt.
Insbesondere kann die Einfärbung - wie erwähnt - mit
einem bereits auch schon heute von den Druckplat
tenherstellern verwendeten Diazolack erfolgen. Die
ser derzeit unter anderem zur Sichtbarmachung des
Sujet verwendete Fotolack wird somit auch erfin
dungsgemäß genutzt.
Erfindungswesentlich ist allerdings, daß durch das
Einfärben ein Farbunterschied, also nicht nur eine
Farbabstufung (zum Beispiel hellgrau-dunkelgrau)
vorliegt.
Während es jedoch im Stand der Technik gleichgültig
war, welche Farbe der Fotolack relativ zu einer
nichtdruckenden Nullprozentfläche aufwies, muß er
findungsgemäß ein Farbunterschied zwischen den ge
nannten Flächen bestehen. Im Stand der Technik
reichte es aus, wenn zum Beispiel die Nullprozent
flächen hellgrau und die druckenden, Fotolack auf
weisenden Flächen dunkelgrau waren, da aufgrund
dieses Farbtonunterschieds das Sujet erkennbar und
auch die vorstehend erwähnte Intensitätsmessung zur
Ermittlung der Flächendeckung möglich war. Eine ko
lorimetrische Messung kann dann jedoch nicht erfol
gen. Dies ist jedoch ein wesentliches Element der
vorliegenden Erfindung, damit Inhomogenitäten er
kannt werden können. Bei dem bekannten Verfahren
wurden Inhomogenitäten, zum Beispiel eine gegenüber
dem Plattenrand im Bereich des Sujets liegende
farblich dunklere Nullprozentfläche als mit einer
Flächendeckung behaftetes Meßfeld angesehen, das
heißt, die vorliegende Inhomogenität wurde falsch
interpretiert, so daß Meßfehler unvermeidbar waren.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zur Auswertung
die Remission jedes Meßfelds aus folgenden Anteilen
zusammengesetzt wird:
- - der Remission der Volltonfläche gewichtet mit der zugehörigen Flächendeckung und
- - der Remission der freien, also nicht druckenden beziehungsweise druckfreien so genannten Nullprozentfläche gewichtet mit dem restlichen Flächenanteil des Meßfelds und gewichtet mit einem Faktor, der die Inhomogenität beschreibt.
Vorzugsweise setzt sich das bei der optischen Abta
stung ermittelte Meßergebnis aus
S = fD V + (1 - fD) (1 - γ) H
zusammen, wobei
- S ein dem Meßergebnis entsprechendes Signal,
- V ein der Volltondichte entsprechendes Signal,
- fD die Flächendeckung,
- γ die Inhomogenität und
- H ein der Nullprozentfläche entsprechendes Signal
ist.
- V ein der Volltondichte entsprechendes Signal,
- fD die Flächendeckung,
- γ die Inhomogenität und
- H ein der Nullprozentfläche entsprechendes Signal
ist.
Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die
Flächendeckung zonal bestimmt wird und wenn aus den
zonalen Flächendeckungswerten Farbvoreinstellwerte
für Farbdosierzonen eines Farbwerks der Druck
maschine ermittelt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird ein zu
sätzlicher, dritter, spektral abweichender Remis
sionswert von jedem Meßfeld ermittelt, der eine
örtliche Änderung der Remission einer druckenden,
also Druckfarbe führenden beziehungsweise bedruck
ten Fläche, insbesondere Volltonfläche, berücksich
tigt. Hierdurch lassen sich Inhomogenitäten inner
halb der Volltonflächen ermitteln und bei der Mes
sung eliminieren. Allerdings sind diese auf In
homogenitäten von Volltonflächen beruhenden Fehler
sehr viel kleiner als bei Nullprozentflächen, so
daß zwar eine weitere Verbesserung der Genauigkeit
des Meßergebnisses erzielt wird, die jedoch nicht
so gravierend wie bei den Nullprozentflächen be
ziehungsweise Flächen mit geringer Flächendeckung
ist.
Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen,
wenn das Sujet eine relativ geringe globale Flä
chendeckung aufweist, da dann die Eliminierung der
Inhomogenitätsfehler entsprechend deutlich wird.
Bei Vorlagen mit global hoher Flächendeckung kann
es daher vorteilhaft sein, daß das Meßergebnis ei
ner spektral unabhängigen optischen Erfassung der
Flächendeckung mit berücksichtigt wird. Dies be
deutet also, daß sowohl nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren als auch nach dem bekannten Verfahren des
Standes der Technik die Flächendeckungen ermittelt
und die Ergebnisses beider Verfahren bei der end
gültigen Bestimmung der Flächendeckung verwendet
werden. Weist die Druckform keinen Farbunterschied,
sondern nur Farbstufungen (zum Beispiel grau in
grau) auf, so kann mit der erfindungsgemäßen Vor
richtung jedoch stets noch nach dem bekannten, er
wähnten, sogenannten Ein-Filter-Verfahren gearbei
tet werden.
Zur Verbesserung der Bestimmung der Flächendeckung
kann es vorteilhaft sein, bei der Ermittlung der
Inhomogenität eines Meßfeldes die Inhomogenitäten
benachbarter Meßfelder und primär ermittelter Flä
chendeckung (nach dem oben beschriebenen sogenann
ten Zwei-Filter-Verfahren) zur Glättung heranzuzie
hen. Hierdurch wird der Umstand berücksichtigt, daß
sich die Inhomogenitäten zumeist zwischen benach
barten Meßpunkten nicht sprunghaft, sondern stetig
ändern, so daß "Ausreißer" aufgrund von Meßfehlern
oder dergleichen keine gravierenden Auswirkungen
haben. Insofern ist es vorteilhaft, wenn zunächst
durch Bestimmung der Inhomogenitäten der gesamten
Vorlage (insbesondere Druckplatte) eine örtliche
Inhomogenitätsverteilung bestimmt wird. Hieraus
läßt sich dann eine vorläufige Pseudonullprozentre
ferenz an jedem Punkt ermitteln. "Pseudo" deshalb,
weil diese Nullprozentreferenz nur indirekt ermit
telt wurde, da ja das Sujet nicht "entfernt" werden
kann und "vorläufig" deshalb, weil die so gewon
nenen Pseudonullprozentreferenzen anschließend
durch Glättung, Gewichtung oder Bewertung mittels
jedem betrachteten Punkt benachbarter Inhomogenitä
ten korrigiert werden, so daß schließlich eine end
gültige Pseudonullprozentreferenz für jedes Meßfeld
vorliegt. Damit kann dann die endgültige Bestimmung
der jeweiligen lokalen Flächendeckung erfolgen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur
Ermittlung der Flächendeckung, insbesondere zur
Durchführung des beschriebenen Verfahrens, mit min
destens einem, die Vorlage optisch abtastenden Meß
kopf, der einen Remissions-Lichtempfänger mit Fil
teranordnung aufweist, so daß aufgrund unterschied
licher Filterung von jedem optisch abgetasteten
Meßfeld mehrere spektral verschiedene Meßergebnisse
erzielt werden können. Die Filteranordnung kann
mehrere Filter aufweisen, so daß bei jeder Messung
ein anderes Filter verwendbar ist. Es kann jedoch
auch derart vorgegangen werden, daß eine der Mes
sungen ohne Filter und eine andere oder mehrere an
dere mit Filter erfolgen. Ferner ist es möglich,
daß der Remissions-Lichtempfänger mehrere licht
empfindliche Elemente aufweist, denen die Remission
über die entsprechenden Filter zugeleitet wird.
Dies hat den Vorteil, daß gleichzeitig mehrere Mes
sungen durchgeführt werden können. Alternativ ist
es auch denkbar, daß der Remissions-Lichtempfänger
nur ein lichtempfindliches Element aufweist und daß
in dessen Strahlengang die Filter einschwenkbar
sind. Im letzten Fall können die verschiedenen Mes
sungen jedes Meßfeldes jedoch dann nur nacheinander
durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Meßkopf einen
Strahlteiler aufweist, der die Remission einer er
sten Fotodiode direkt, also ohne zusätzliche Filte
rung, und einer zweiten Fotodiode über ein die Fil
teranordnung bildendes Filter zuleitet. Gleichzei
tig kann somit die Remission eines Meßfeldes auf
spektral unterschiedliche Weise gemessen werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorge
sehen, daß der Meßkopf einen weiteren Strahlteiler
aufweist, der die Remission einer dritten Fotodiode
über ein weiteres Filter zuleitet. Damit erhält die
erste Fotodiode die Remission ungefiltert, die
zweite Fotodiode über ein Filter und die dritte Fo
todiode über das weitere Filter, das sich vom er
sten Filter in seiner Filtercharakteristik unter
scheidet.
Um die gesamte Vorlage, insbesondere das Sujet der
Druckform in kurzer Zeit flächendeckend erfassen zu
können, sind vorzugsweise mehrere Meßköpfe neben
einander angeordnet, wobei die Meßköpfe relativ zur
Vorlage verfahrbar sind. Alternativ können die
Meßköpfe auch ortsfest angeordnet sein und die Vor
lage bewegt werden. Vorzugsweise ist die Reihe der
Meßköpfe derart lang, daß die Sujet-Länge be
ziehungsweise die Sujet-Breite vollständig erfaßt
wird. Entweder sind die Meßköpfe in Druckrichtung
der Druckform verfahrbar oder aber quer zur Druck
richtung. Alternativ ist es jedoch auch möglich,
daß zum Beispiel ein oder mehrere Meßköpfe zur op
tischen Abtastung auf mäanderförmiger Bahn über die
Druckform oder bei Hin- und Rücklauf durch Ver
schieben der Sensoranordnung unterschiedliche Teil
flächen der Druckform erfassen.
Das beziehungsweise die Filter können vorzugsweise
als Kantenfilter oder als Tristimulusfilter ausge
bildet sein bei besonderer Beachtung ihres gegen
seitigen Verlaufes.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Filter
funktion durch eine spektroskopische Erfassung der
Remission mittels zum Beispiel eines Spektralfoto
meters vorzunehmen und eine nachgeschaltete rech
nergestützte Zusammenfassung benachbarter Wellen
längenintervalle zu bilden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es auch
möglich, anhand der Referenzsignale für die Voll
ton- und die Nullprozentflächen zu erkennen, wel
cher Plattentyp (das heißt, von welchem Hersteller
beziehungsweise aus welchem Material) eingesetzt
wird. Insofern läßt sich mit Hilfe der erfindungs
gemäßen Vorrichtung auch eine Druckplattenkennung
durchführen. Dabei ist es auch möglich, nach Erken
nung einer Platte die zu erwartenden Inhomogenitä
ten von vornherein näherungsweise zu berücksichti
gen, das heißt, die charakteristischen Daten über
diese Inhomogenitäten werden gespeichert und bei
einem neuen Einsatz dieser Plattentypen benutzt.
Dies ermöglicht beispielsweise eine plattenspezifi
sche Auswertung des Meßergebnisses mit einem einfa
cheren Algorithmus.
Die Figuren veranschaulichen die Erfindung anhand
von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Ermittlung der Flä
chendeckung einer Druckplatte für eine
Offset-Druckmaschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß
Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Variante
entsprechend der Darstellung in Fig. 2,
Fig. 4 ein mit Remissions-Lichtempfänger verse
hener Meßbalken der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine Prinzipzeichnung zur Verdeutlichung
der Remission,
Fig. 6 einen Querschnitt durch den Meßbalken der
Fig. 4 mit zwei Remissionslichtem
pfängern,
Fig. 7 ebenfalls einen Querschnitt durch den
Meßbalken nach einem anderen Ausführungs
beispiel,
Fig. 8 den Remissions-Lichtempfänger in perspek
tivischer, geöffneter Darstellung,
Fig. 9 einen Längsschnitt durch den Remissions-
Lichtempfänger,
Fig. 10 ein Beispiel der spektralen Transmission
der beiden in dem Meßkopf der Fig. 9
verwendeten Filter,
Fig. 11 ein Diagramm der Remissionen verschiede
ner Flächendeckungen einer Druckplatte
einer Offset-Druckmaschine in Abhängig
keit der Flächendeckung,
Fig. 12 ein Diagramm der Signale eines Zwei
Filter-Meßkopfes, wobei das Diagramm den
mathematischen Hintergrund des erfin
dungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht und
Fig. 13 mehrere Diagramme zur Verdeutlichung des
kf-Kriteriums.
Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung, mit der die zo
nale Flächendeckung einer Vorlage, insbesondere ei
ner Druckplatte einer Offset-Druckmaschine ermit
telt werden kann.
Die Vorrichtung weist einen pultförmigen Meßtisch 1
auf. Auf den Meßtisch 1 wird eine zu messende
Druckplatte 2 aufgelegt und vorzugsweise durch Un
terdruck pneumatisch gehalten. Hierzu sind ent
sprechende Saugkanäle in dem Meßtisch 1 vorgesehen.
Am Meßtisch 1 ist ein Meßbalken 3 verfahrbar ge
lagert. Betrachtet man die Fig. 2 und 3, so ist
ersichtlich, daß der Meßbalken in den Richtungen
des Doppelpfeils 4 verfahrbar ist. Unter der An
nahme, daß der Pfeil 5 die Druckrichtung der auf
dem Meßtisch 1 gehaltenen Druckplatte 2 angibt, ist
der Meßbalken 3 somit quer zur Druckrichtung ver
schiebbar.
Nach einem anderen, nicht dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ist es jedoch auch möglich, daß der
Meßbalken 3 gegenüber dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 1 bis 3 um 90° versetzt angeordnet ist, so
daß er in beziehungsweise entgegen der Druckrich
tung verschoben werden kann.
Auf dem Meßtisch sind ferner nicht näher darge
stellte Bedien- und Anzeigefelder 6 vorgesehen.
Ferner dann auf dem Meßtisch oder der Druckplatte
ein Eichstreifen 7 (Fig. 2) beziehungsweise ein
Eichfeld 8 (Fig. 3) vorgesehen sein.
Die für die Eichung notwendige Vollton-Referenzflä
che kann - wie erwähnt - am Plattenrand liegen, und
es ist möglich, die Vollton-Referenzfläche zum Bei
spiel durch Aufschieben einer Eichfeldmaske zur
Verfügung zu stellen; dies würde unter Umständen
die Herstellung der Druckplatte vereinfachen.
Die Fig. 4 zeigt beispielhaft den Meßbalken 3 in
schematischer Darstellung. Dieser weist zwei Licht
quellen 9 auf, die vorzugsweise als Leuchtstofflam
pen ausgebildet sind. In Längsrichtung des Meßbal
kens 3 sind reihenförmig eine Vielzahl von Meßköp
fen 10 etwa zwischen den beiden Leuchtstofflampen
angeordnet. In der Fig. 4 ist lediglich ein Meß
kopf detailliert dargestellt. Bei Verwendung nur
eines Meßkopfes ist dieser in Längsrichtung des
Meßbalkens verschiebbar angeordnet, so daß die
Druckplatte zum Beispiel mäanderförmig vollständig
abgetastet werden kann. Insgesamt können auch zum
Beispiel 32 Meßköpfe reihenförmig nebeneinanderlie
gend angeordnet sein, deren optisches Gesichtsfeld
durch ein Blendenrost 11 zum Beispiel auf
32,5 · 32,5 mm2 begrenzt ist. Unter der Annahme,
daß diese Gesichtsfeldlänge der Breite einer Farb
zone der (nicht dargestellten) Offset-Druckmaschine
entspricht, kann somit in einer Stellung des
Meßbalkens 3 eine Zone der Druckplatte 2 erfaßt
werden. Wird der Meßbalken nach dem Erfassen dieser
Zone um das Maß einer Zone verlagert, so kann an
schließend die angrenzende Zone optisch abgetastet
werden. Jede einzelne Zone ist in eine entspre
chende Anzahl von Meßfeldern 12 unterteilt, die den
Öffnungen des Blendenrosts 11 entsprechen. Im ge
nannten Ausführungsbeispiel sind zum Beispiel 32
Meßköpfe und somit auch 32 Meßfelder 12 je Meßbal
kenstellung vorgesehen.
Bevor auf den genaueren konstruktiven Aufbau des
Meßbalkens 3 eingegangen werden soll, wird anhand
der Fig. 5 die mit dem Meßtisch 1 durchführbare
Remissionsmessung verdeutlicht. Das von den in Fig. 4
dargestellten Lichtquellen 9 einfallende
Licht 13 gelangt auf die Oberfläche der Druckplatte
2, die -je nach Flächendeckung- mit einer ent
sprechenden Vielzahl von Rasterpunkten oder Voll
flächenanteilen 14 bestimmter Größe versehen ist.
Entsprechend der vorhandenen Flächendeckung wird
das einfallende Licht 13 von der Oberfläche der
Druckplatte 2 in spektral unterschiedlicher Weise
reflektiert. Dieses reflektierte Licht 15 passiert
gegebenenfalls ein Filter 16 (hierauf wird noch nä
her eingegangen) und gelangt dann zu einem Remissi
ons-Lichtempfänger 17, der sich im jeweils zugehö
rigen Meßkopf 10 befindet.
Die Fig. 6 verdeutlicht den konstruktiven Aufbau
des Meßbalkens 3. Dieser weist ein Gehäuse 18 auf,
in dem die Meßköpfe 10 untergebracht sind. Die bei
den Lichtquellen 9 befinden sich ebenfalls in dem
Gehäuse 18 und sind gegenüber den Meßköpfen 10 mit
lichtundurchlässigen Wandungen 19 abgeschirmt. In
Richtung auf die Meßfelder 12 sind als Blenden aus
gebildete Lichtaustrittsöffnungen 20 vorgesehen,
die zum Beispiel mit Streuscheiben 21 versehen
sind. Durch die Streuscheiben 21 wird ein diffuses
Licht auf die abzutastende Vorlage gestrahlt.
Die beiden Ausführungsbeispiele der Meßbalken 3 in
den Fig. 6 und 7 unterscheiden sich durch eine
abweichende Ausbildung der Meßköpfe 10. Zunächst
sei auf den Meßkopf 10 des Ausführungsbeispiels der
Fig. 7 eingegangen. Er weist ein Gehäuse 22 auf,
das an seinem unteren Ende mit einer Lichtein
trittsöffnung 23 versehen ist. Gegebenenfalls kann
dort und/oder vor den Fotodioden 24, 25, 26 noch
eine Optik vorgesehen sein. Jeder Meßkopf 10 weist
einen Remissions-Lichtempfänger 17 auf, der im Aus
führungsbeispiel der Fig. 7 aus drei Fotodioden
24, 25 und 26 besteht. Innerhalb des Gehäuses 22
sind zwei Strahlteiler 27 und 28 angeordnet. Die
Ausbildung ist so getroffen, daß das in die Licht
eintrittsöffnung 23 einfallende remittierte Licht
zunächst auf den Strahlteiler 27 trifft und dort
derart geteilt wird, daß ein Anteil auf die Fotodi
ode 24 gelangt. Der übrige Teil tritt entlang der
optischen Achse 29 durch den Strahlteiler 27 hin
durch und gelangt zum Strahlteiler 28. Hier erfolgt
eine Aufteilung derart, daß ein Anteil zur Fotodi
ode 25 und ein den Strahlteiler 28 durchdringender
Anteil zur Fotodiode 26 gelangt. Der Fotodiode 25
ist ein Filter 30 und der Fotodiode 26 ein Filter
31 vorgeschaltet. Das vom Strahlteiler 27 der Foto
diode 24 zugeleitete Licht passiert kein Filter.
Allerdings ist auch ein Ausführungsbeispiel mög
lich, bei dem auch dort ein Filter vorgesehen ist,
dies insbesondere auch dann, wenn eine Anpassung
des Signalpegels vorgenommen werden soll. Un
abhängig davon, ob zwei Filter 30, 31 und kein wei
teres oder noch ein drittes Filter vorgesehen sind,
handelt es sich definitionsgemäß bei dem Meßkopf 10
der Fig. 7 um einen Drei-Filter-Meßkopf (sofern
kein drittes Filter vorgesehen ist, kann die spek
trale Empfindlichkeit der Fotodiode 24 als Filter
angesehen werden).
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 unterscheidet
sich im Hinblick auf den Meßkopf 10 dadurch vom
vorgenannten Ausführungsbeispiel, daß nur zwei Fo
todioden, nämlich die Fotodiode 24 und die Foto
diode 25 vorgesehen sind. Die Fotodiode 25 liegt
nicht mehr an der Seite des Gehäuses 22, sondern am
Kopfende. Es ist auch nur ein Strahlteiler 27 vor
gesehen. Das durch die Lichteintrittsöffnung 23
einfallende Licht gelangt ungefiltert zur Fotodiode
24 und - aufgrund des Strahlteilers 27 - anteilmäßig
auch zur Fotodiode 25, wobei dabei das Filter 30
passiert wird. Entsprechend dem zuvor erwähnten
Ausführungsbeispiel kann auch der Fotodiode 24 ein
Filter vorgeschaltet sein. Beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 6 handelt es sich um einen Zwei-Filter-
Meßkopf (auch wenn nur ein Filter 30 vorgesehen
ist; entsprechend der verwendeten Terminologie kann
die spektrale Empfindlichkeit der Fotodiode 24 auch
als Filter angesehen werden).
Wesentlich ist, daß die spektrale Transmission der
einzelnen Filter 30, 31 (beziehungsweise des drit
ten, der Fotodiode 24 zugeordneten Filters) unter
schiedlich ist. Dies kann insbesondere der Fig. 10
entnommen werden, die die Filtercharakteristik des
Filters 30 beziehungsweise 31 zeigt (die ent
sprechenden Bezugszeichen sind den zugehörigen
Kennlinien zugeordnet).
Die Fig. 8 und 9 verdeutlichen nochmal den Auf
bau des Drei-Filter-Meßkopfes 10.
Eine weitere nicht dargestellte Ausführungsform be
steht darin, daß der Meßkopf nur eine Fotodiode mit
einem mit mehreren verschiedenen Filtern versehenes
Filterrad aufweist.
Bevor nunmehr näher auf die Erfindung eingegangen
werden soll, wird zunächst die bekannte Methode zur
Ermittlung der Flächendeckung einer Druckplatte er
läutert, da dann die gegenüber der Erfindung be
stehenden Unterschiede deutlicher werden.
Wie bereits erläutert, werden die Flächendeckungen
beziehungsweise die zonalen Flächendeckungen auf
Druckplatten über die optische Remission gemessen.
Dabei macht man sich zunutze, daß zur Sichtbar
machung des Sujets die im Druck farbführenden Stel
len vom Druckplattenhersteller mittels eines Foto
lacks eingefärbt sind beziehungsweise sich farblich
von den farbführenden Flächen unterscheiden. Die
Remission einer Meßstelle (Meßfeld 12) mit einer
bestimmten Flächendeckung setzt sich aus zwei Kom
ponenten zusammen:
- - der Remission des lokalen Volltonflächen anteils gewichtet mit der Flächendeckung und
- - der Remission des lokalen nichtdruckenden sogenannten Nullprozentflächenanteils ge wichtet mit dem Komplement der Flächen deckung.
Das am Remissions-Lichtempfänger 17 der Fig. 5
empfangene Signal ist dann
Dabei ist Φ0 das Spektrum des einfallenden
Lichtes, β die Remission des Meßfelds 12, 7 die
Transmission eines Filters, SE die spektrale Em
pfindlichkeit der Fotodiode und λ die Wellenlänge.
Die Integrationsgrenzen λ1 und λ2 liegen typischer
weise im sichtbaren Bereich beziehungsweise sind
den spektralen Verläufen der einzelnen Terme ange
paßt. Insbesondere bei niedrigen Flächendeckungen
tritt bei den bekannten Verfahren jedoch der Nach
teil auf, daß sich Meßfehler einstellen. Dies ist
hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß die freie
Druckplattenoberfläche optisch inhomogen ist: Die
auf einer Nullprozentfläche gemessene Remission
kann sich lokal unterscheiden, das heißt, sie
stimmt möglicherweise nicht mit der am Plattenrand
gemessenen Nullprozentreferenzremission überein.
Die obengenannte Gleichung zeigt, daß das em
pfangene Signal S von mehreren Parametern abhängig
ist. Daraus wird deutlich, daß die spektrale Em
pfindlichkeit durch Verwendung unterschiedlicher
Filter, das heißt, τ variabel, Φ und SE konstant
oder aber auch durch unterschiedlich einfallendes
Licht, das heißt, Φ variabel τ und SE konstant oder
schließlich durch eine unterschiedliche spektrale
Empfindlichkeit der verwendeten Fotodioden des Re
mission-Lichtempfängers, das heißt, SE variabel, τ
und Φ konstant erzielt werden kann.
Im folgenden wird auf das Verfahren mit unter
schiedlichen Filtern τ eingegangen.
Das Signalmodell der bekannten Methode, die auch
als Ein-Filter-Methode (mit einem Ein-Filter-Meß
kopf) bezeichnet wird (auch wenn kein Filter vor
handen ist, kann die zur Auswertung verwendete Fo
todiode aufgrund spektraler Empfindlichkeit als
Filter angesehen werden) lautet:
S = fD V + (1 - fD) H
mit S als gemessenem Signal, H als Nullprozentre
ferenz, V als Volltonreferenz sowie fD als Flächen
deckung.
Bei dem bekannten Verfahren geht man davon aus, daß
die gemessene Remission nur von den Rasterpunkten
beziehungsweise von Volltonflächen beeinflußt wird;
das Signal S ist also nur von der Flächendeckung fD
abhängig. Die bereits erwähnten Inhomogenitäten
werden also nicht berücksichtigt und gehen fehler
haft als Flächendeckung ein.
Als Flächendeckung fD ergibt sich dann der Wert:
Eine Berücksichtigung einer Inhomogenität kann bei
dem bekannten Verfahren jedoch dann erfolgen, falls
S größer als H gemessen wird, da daraus eine ne
gative Flächendeckung resultiert, was physikalisch
nicht möglich ist. Insofern kann hier eine, wenn
auch nur unvollkommene Korrektur angebracht werden.
Es gibt jedoch keine Möglichkeit, zuverlässig die
lokale Nullprozentreferenz im Meßfeld 12 des Sujets
selbst zu bestimmen. Vielmehr wird die der entspre
chenden Zone zugeordnete Nullprozentreferenz am
Rande der Druckplatte gemessen und dann für die ge
samte Zone verwendet. Für sämtliche Zonen werden
also die entsprechenden zugehörigen Referenzen am
Plattenrand gemessen; sie können dann nur global
innerhalb der zugehörigen Zone benutzt werden. Die
lokale Nullprozentreferenz des jeweils zugehörigen
Meßfeldes 12 läßt sich nach der bekannten Methode
nicht näherungsweise ermitteln.
Im vorstehenden wird der Hauptmangel der bekannten
Ein-Filter-Methode deutlich; die korrekte Formel
für die lokale Flächendeckung lautet nämlich:
dabei ist s die Sensornummer (Nummer des ent
sprechendes Meßkopfes 10) und z die Zonennummer.
Tatsächlich benutzt man im Stand der Technik in Er
mangelung einer lokalen Referenz jedoch:
s = 0 bedeutet die zonale Referenz.
V(0,0) bedeutet eine für alle Zonen global gültige
einzige Meßstelle.
Während die fehlenden lokalen Referenzen für die
Volltonreferenz noch akzeptiert werden kann, da bei
Volltonflächen nur geringe Inhomogenitäten auftre
ten, trifft dies für die Nullprozentreferenz nicht
zu. Es gilt:
H (s, z) ≠ H (0, z).
Dies bedeutet, daß die lokale Referenz H(s,z) i.a.
nicht mit der zonalen Referenz H(0,z) überein
stimmt.
Erfindungsgemäß ist für eine verbesserte Messung
vorgesehen, daß die lokalen Referenzen ermittelt
werden, man also nicht mit einer Plattenrandre
ferenz arbeitet und diese jeweils unterschiedlichen
Meßfeldern der zugehörigen Zone zuordnet.
Bei der erfindungsgemäßen Zwei-Filter-Methode (die
mit einem Zwei-Filter-Meßkopf 10 durchgeführt
wird), wird die lokale Nullprozentreferenz nähe
rungsweise innerhalb der Meßfelder 12 des Sujets
der Druckplatte 2 bestimmt. Dies erfolgt aufgrund
eines Modells. Grundannahme ist dabei, daß die
spektrale Veränderung der lokalen Nullprozentrefe
renz relativ zur zonalen Nullprozentreferenz durch
einen Skalar 1-γ beschrieben werden kann. Dieser
Ansatz bedeutet in bezug auf die tatsächlichen Ver
hältnisse, daß die lokale Referenz heller oder
dunkler sein kann als die zonale Referenz, farblich
aber gleich sein muß. Das Signalmodell lautet er
findungsgemäß:
S = fD V + (1 - fD) (1 - γ) H,
wobei mit γ die Inhomogenität bezeichnet wird. Ferner
kann eine sogenannte Pseudoreferenz H* definiert
werden. Sie ergibt sich zu:
H* (s, z) = (1 - γ (s, z)) H (0, z).
Die Pseudoreferenz H* (s, z) läßt sich für jede Meß
stelle (für jedes Meßfeld 12) berechnen. Damit ist
sie lokal. "Pseudo" heißt die Referenz deshalb,
weil es nicht die tatsächliche Referenz ist, da
sich das Sujet nicht zu Meßzwecken "entfernen"
läßt, sondern sie ist (lediglich) eine zur zonalen
Referenz spektral ähnliche. Es gilt daher:
H* (s, z) ≃ H (s, z).
Für die beiden Unbekannten fD und γ müssen pro Meß
feld 12 zwei Signale gemessen werden. Dies ist mit
den beiden Fotodioden 24 und 25 und aufgrund der
spektralen Unterscheidung durch das Filter 30 mög
lich. Für die Berechnung der Flächendeckung ergibt
sich dann analog zu der aus dem Stand der Technik
bekannten Formel:
Anhand der Fig. 12 soll das erfindungsgemäße Ver
fahren durch einen zweidimensionalen Signalraum
verdeutlicht werden. Voraussetzung für die prakti
sche Messung ist, daß sich die druckenden Flächen
der Druckplatte 2 farblich gegenüber den nicht
druckenden Flächen unterscheiden. Es sei zum Bei
spiel davon ausgegangen, daß es sich um eine Alumi
nium-Druckplatte handelt, deren nichtdruckende Flä
chen (anodisch oxidiertes Aluminium) grau sind und
daß ein blauer Fotolack (Diazolack) verwendet wird,
der sich auf den druckenden Flächen befindet. Da
der Meßkopf 10 zwei Fotodioden 24 und 25 aufweist,
werden pro Meßfeld zwei Signale aufgenommen, die
auf der Ordinate beziehungsweise Abszisse des Koor
dinatensystems der Fig. 12 dargestellt sind. Es
handelt sich dabei einmal um das Signal eines Fil
ters 1 - zum Beispiel für kurzwelligen Bereich
durchlässig - (dies sei das Signal der Fotodiode 24,
die - wie bereits erläutert - entweder ein Filter ha
ben kann oder auch keins) sowie um das Signal des
Filters 2, welches zum Beispiel in vorteilhafter
Weise zu Filter 1 komplementäres Licht durchläßt,
das von der Fotodiode 25 aufgenommen wird. Mit V1
und V2 sind die Signale der Fotodioden 24 und 25
bezeichnet, die von einer Volltonfläche (Vollton
referenz) abgenommen worden sind. Mit den Signalen
H1 und H2 ist die zonale Nullprozentreferenz ge
kennzeichnet. Auf die Kalibrierung des Fotodioden
paars wird nachfolgend noch näher eingegangen. Mit
S1 und S2 wird das von dem Meßkopf 10 erfaßte Si
gnal an dem momentan lokal erfaßten Meßfeld 12 be
zeichnet. Die aufgenommenen Signale führen im zwei
dimensionalen Signalraum zu den Vektoren -, und
. Erfindungsgemäß muß der Vektor *, das heißt
also, der die Inhomogenitäten berücksichtigende
Vektor die gleiche Richtung wie der Vektor haben.
Wird der Vektor soweit verlängert, daß er die
Verlängerungsgrade der Endpunkte der Vektoren und
schneidet, so ergibt sich der Endpunkt des Vektors
*. Dieser läßt sich wiederum in H₁* und H₂*
zerlegen. Der Abstand der Endpunkte der Vektoren
und * gibt also die Korrekturgröße an, die die Inhomogenitäten
berücksichtigt. Entsprechend dem Signalmodell
der Fig. 12 liegen also die Vektoren -*, und auf einer Geraden.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 12 kann als 2-dimensionaler
Farbraum angesehen werden, wobei der
Winkel beispielsweis eines aus den Signalen "Filter 1"
beziehungsweise "Filter 2" gebildeten Vektors bezüglich der Achsen als Farbigkeit und die
Länge des Vektors als Intensität interpretiert
werden kann. Die Signale "Filter 1" und "Filter 2"
entstehen durch die spektral unterschiedlichen Fotodioden
24 und 25. Würde beispielsweise Filter 1
im kurzwelligen Spektralbereich messen und hätte
die Meßfläche 12 beispielsweise einen höheren kurzwelligen
Blauanteil, so würde der zugehörige Signalvektor
oberhalb des in der Fig. 12 angezeigten
Vektors liegen, da die Intensität hinter dem
kurzwelligeren Filter höher wäre.
Deutlich wird aus der Fig. 12 erkennbar, daß die
Nullprozentreferenz skalierbar ist. Dies bedeutet,
daß der Vektor für Inhomogenitäten γ < 0 zu verlängern
oder für Inhomogenitäten γ < 0 zu verkürzen
ist.
Mit dem sogenannten kf-Kriteriums kann geprüft wer
den, ob die vorliegende Druckplatte "spektral" nach
Art des erfindungsgemäßen Verfahrens überhaupt
meßbar ist. Das kf-Kriterium ist definiert als:
Dabei gibt z die Zonennummer und i = j einen Sig
nalindex an. Das kf-Kriterium ist umso mehr von
Eins verschieden, je mehr sich die Volltonreferenz
farblich von der Nullprozentreferenz unterscheidet
(immer bezogen auf die benutzten Filter). Das kf
Kriterium wird zunächst zonal berechnet und dann
der Mittelwert benutzt. Die Signale Vi und Hi müs
sen so unterschiedlich sein, daß für eine tolerier
bare Fehlerempfindlichkeit der erfindungsgemäßen
Zwei-Filter-Methode ein kf von (erfahrungsgemäß)
mindestens 1,1 erreicht werden sollte. Wird dies
nicht erreicht, so wird ausschließlich nach der be
kannten Ein-Filter-Methode ausgewertet.
Anhand der Fig. 13 ist dieses kf-Kriterium geome
trisch verdeutlicht. Für die drei möglichen Kombi
nationen sind im Signalraum die Produkte Hi · Vj
beziehungsweise Hj · Vi als schraffierte Flächen
dargestellt. Der Wert des kf-Kriteriums entspricht
dem maximalen Quotienten dieser Flächenpaare. Damit
wird die dynamische und spektrale Meßbarkeit (ver
körpert durch den Differenzvektor - beziehungs
weise den Winkel zwischen beiden Vektoren) berück
sichtigt. Bei der Verwendung von drei Dioden und
zwei Filtern wird die Kombination des Paares der
Filter mit dem größten kf-Wert ausgewählt.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß gemäß der
spektralen Auswirkung die Inhomogenität von einer
durch die Flächendeckung bewirkten Änderung unter
schieden werden kann.
Zur Kalibrierung (Eichung) der Anordnung wird wie
folgt vorgegangen:
Der Meßbalken 3 wird über eine Eichfläche gefahren,
welche entweder getrennt von der Druckplatte 2
ebenfalls auf dem Meßtisch 1 liegt (dann aber genau
von demselben Plattentyp sein muß wie die verwen
dete Druckplatte 2), oder aber vorteilhaft in die
Druckplatte 2 integriert ist. Diese Eichfläche be
steht zum Beispiel für jede Zone zur Hälfte aus ei
ner Volltonfläche und zur anderen Hälfte aus einer
Nullprozentfläche, die jeweils groß genug sind, um
das optische Gesichtsfeld der Fotodioden 24 und 25
vollständig auszufüllen. Es wird dann die In
tensität des remittierten Lichtes auf jeder der
beiden Referenzflächen gemessen. Dies liefert die
Daten (0, z) für die Nullprozentfläche und (0, z)
für die Volltonfläche, welche für die spätere Auswertung
gespeichert werden.
Anschließend wird dann der Meßlauf vorgenommen, wo
bei aufgrund des Signalmodells für jedes Meßfeld
(Meßstelle) die lokale Flächendeckung f D (s,z) und
die lokale Inhomogenität γ (s,z) berechnet wird.
Bei der Endauswertung wird erfindungsgemäß berück
sichtigt, daß die Inhomogenitäten γ (s,z) auf der
erfindungsgemäßen spektralen Basis der zonalen
Nullprozentreferenzen (0, z) innerhalb der Druckplatte
sogenannte Pseudonullprozentreferenzen
* (s, z) definiert. Diese Pseudonullprozentreferenzen
* geben an, wie die Druckplatte 2 ohne Sujet
aussehen würde, wenn die Remission sujetfreier Flä
chen innerhalb der Druckplatte 2 skaliert aus der
Nullprozentremission des Druckplattenrandes hervor
gehen würde. Aus der Bestimmung der sujetfreien so
genannten Nullprozentplatte können dann die vorlie
genden Inhomogenitäten lokal erkannt werden.
Um ein besonders gesichertes Meßergebnis zu erhal
ten, kann nach einer Weiterbildung vorgesehen sein,
daß die so ermittelte Nullprozentplatte noch einer
Glättung, oder Gewichtung oder Bewertung unterzogen
wird, das heißt, die lokal ermittelten Inhomogeni
täten werden mit benachbarten Inhomogenitäten ver
glichen und sprunghafte Änderungen werden ver
ringert. Zu dieser Glättung können unterschied
liche, an sich bekannte Verfahren der Mathematik
eingesetzt werden.
Die Glättung kann gewichtet in der Weise durchge
führt werden, daß die Signale eines Meßortes (s,z)
dann eine hohe Gewichtung erfahren, wenn die an
dieser Stelle (s,z) zunächst ermittelte Flächen
deckung niedrig ist, da gerade dort die Inhomogeni
tät der sujetfreien Fläche besser erfaßbar ist.
Kommt - gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel - ein
Meßkopf 10 gemäß Fig. 7 (Drei-Filter-Meßkopf) zum
Einsatz, so ist es möglich, nicht nur die Inhomo
genität von Nullprozentflächen, sondern auch von
Volltonflächen zu berücksichtigen. Allerdings ist
insbesondere der Einfluß der Inhomogenität von
Volltonflächen gegenüber der Inhomogenität von
Nullprozentflächen auf das Meßergebnis wesentlich
kleiner.
Erweitert man das Zweifiltermodell um ein weiteres
Filter, so hat man für das Signalmodell eine Frei
heit mehr (neben der Flächendeckung fD und der In
homogenität γ) mit der man das tatsächlich vorhan
dene Remissions-Spektrum eines Meßfeldes durch be
kannte Referenz-Remissionen nachbilden kann. Das
Signalmodell sieht dann wie folgt aus:
= fD (1 - δ) V + (1 - fD) (1 - γ) H
Damit ist eine Skalierung in der Art von Inhomogenitäten
nicht nur bei einer Nullprozentfläche
(mit γ bezeichnet), sondern auch bei Volltonflächen
(mit δ bezeichnet) einführbar.
Es ergibt sich dann:
S = fD (1 - δ) V + (1 - fD) (1 - γ) H
oder als dreidimensionaler Vektor geschrieben:
= fD * + (1 - fD) *
Hierbei gilt:
* = (1 - δ)
* = (1 - γ) .
* = (1 - γ) .
Damit werden also spektrale Veränderungen in allen
signalbestimmenden Größen in erster Näherung erfaßt
und nicht nur wie in dem ausführlicher be
schriebenen Signalmodell bei der Nullprozentremis
sion.
Die Fig. 11 zeigt die spektrale Remission einer
Volltonfläche V sowie einer Nullprozentfläche H.
Deutlich ist erkennbar, daß aufgrund der farbigen
(blauen) Volltonfläche ein spektraler Verlauf be
steht. Die nichtdruckende Nullprozentfläche H (0%)
hingegen (dunkelgrau) hat ein nahezu gleichmäßiges
Spektrum. Ferner sind Remissionen von Flächen
deckungen von 4,10 und 20% eingetragen. Je größer
die Flächendeckung wird, um so stärker wird der
kurvenförmige Verlauf der Volltonfläche V (100%)
angenommen.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung be
steht auch die Möglichkeit anstelle von Filtern die
Messung der Remission spektroskopisch vorzunehmen,
zum Beispiel mit einem Spektralfotometer, das den
sichtbaren Bereich des Lichts zum Beispiel in 32
Intervalle á 10 nm zerlegt. Mit einem nachgeschalte
ten Rechner können dann benachbarte Wellenlängen
intervalle zu einer optimalen Zwei-Filter-Kombina
tion oder aber auch zu einer Drei-Filter-Kombina
tion zusammengefaßt werden.
Claims (21)
1. Verfahren zur Ermittlung der Flächendeckung
einer druckenden Vorlage, insbesondere einer Druck
form einer Druckmaschine, vorzugsweise einer Off
set-Druckmaschine, wobei durch optische Abtastung
der Vorlage die örtliche Remission eines erfaßten
Meßfeldes ermittelt wird, die druckenden Flächen
gegenüber den nichtdruckenden Flächen der Vorlage
unterschiedliche Farbe (Farbunterschied) aufweisen
und die Vorlage eine von der Flächendeckung unab
hängige, ortsabhängige, das Meßergebnis der Abta
stung beeinflussende Inhomogenität aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß von jedem Meßfeld (12)
mindestens zwei entsprechend dem Farbunterschied
spektral voneinander abweichende Remissionswerte
ermittelt werden und daß die beiden Remissionswerte
zur Separierung eines durch die Flächendeckung (fD)
beeinflußten und eines durch die Inhomogenität
(γ) beeinflußten Anteils des Meßergebnisses ausge
wertet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Auswertung die Remission jedes
Meßfelds (12) aus folgenden Anteilen zusammenge
setzt wird:
- - der Remission der Volltonfläche (V) ge wichtet mit der zugehörigen Flächendeckung (fD) und
- - der Remission der freien, also nicht druckenden beziehungsweise druckfreien so genannten Nullprozentfläche (H) gewichtet mit dem restlichen Flächenanteil (1-fD) und gewichtet mit einem Faktor, der die In homogenität (γ) beschreibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich das bei der optischen Abta
stung ermittelte Meßergebnis zusammensetzt aus:
S = fD V + (1 - fD) (1 - γ) H,- wobei S ein dem Meßergebnis entsprechendes
Signal,
- V ein der Volltonfläche entsprechendes Signal
- fD die Flächendeckung
- γ die Inhomogenität und
- H ein der Nullprozentfläche entsprechendes Signal ist.
- V ein der Volltonfläche entsprechendes Signal
- fD die Flächendeckung
- γ die Inhomogenität und
- H ein der Nullprozentfläche entsprechendes Signal ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein zusätzlicher, dritter, spektral
abweichender Remissionswert von jedem Meßfeld (12)
ermittelt wird, der eine örtliche Änderung der Re
mission einer druckenden, also Druckfarbe führenden
beziehungsweise bedruckten Fläche, insbesondere
Volltonfläche, berücksichtigt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich das bei der optischen Abtastung
ermittelte Meßergebnis zusammensetzt aus:
S = fD (1 - δ) V + (1 - fD) (1 - γ) H,- wobei S ein dem Meßergebnis entsprechendes Sig
nal,
- V ein der Volltonfläche entsprechendes Signal
- fD die Flächendeckung
- γ die Inhomogenität der Nullprozentfläche
- S die Inhomogenität der Volltonfläche
- H ein der Nullprozentfläche entsprechendes Signal ist.
- V ein der Volltonfläche entsprechendes Signal
- fD die Flächendeckung
- γ die Inhomogenität der Nullprozentfläche
- S die Inhomogenität der Volltonfläche
- H ein der Nullprozentfläche entsprechendes Signal ist.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Flächendeckung (fD) zonal bestimmt wird und daß aus
den zonalen Flächendeckungswerten Farbvoreinstell
werte für Farbdosierzonen eines Farbwerks der
Druckmaschine ermittelt werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Vorlagen mit global hoher Flächendeckung (fD) das
Meßergebnis einer spektral unabhängigen optischen
Erfassung der Flächendeckung, das heißt, die Mes
sung mittels der an sich bekannten Ein-Filter Me
thode mit berücksichtigt wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Bestimmung der Inhomogenität (γ) eines Meßfelds
(12) die Inhomogenitäten benachbarter Meßfelder
(12) zur Glättung herangezogen werden.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für
eine Bestimmung der lokalen Flächendeckung (fD)
Pseudonullprozentreferenzen gebildet und durch
Glättung, Gewichtung, oder Bewertung den ermittel
ten Inhomogenitäten benachbarter Meßfelder angegli
chen werden.
10. Vorrichtung zur Ermittlung der Flächendeckung
von Vorlagen, insbesondere von Druckformen einer
Druckmaschine, vorzugsweise zur Durchführung des
Verfahrens nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens
einen, die Vorlage optisch abtastenden Meßkopf
(10), der einen spektral arbeitenden Remissions-
Lichtempfänger (17) aufweist, so daß aufgrund un
terschiedlicher spektraler Auswertung von jedem op
tisch abgetasteten Meßfeld (12) mehrere, spektral
unterschiedliche Meßergebnisse ermittelbar sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch eine Filteranordnung (Filter 30, 31) zur
Durchführung der unterschiedlichen spektralen Aus
wertung.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekenn
zeichnet durch eine spektral unterschiedliches
Licht aussendende Beleuchtungseinrichtung zur
Durchführung der spektralen Auswertung.
13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeich
net, daß der Remissions-Lichtempfänger spektral un
terschiedlich empfindliche Empfangselemente, insbe
sondere Fotodioden, zur Durchführung der spektralen
Auswertung aufweist.
14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß der Remissions-Lichtempfänger (17) minde
stens eine Fotodiode (24, 25, 26) aufweist.
15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeich
net, daß der Meßkopf (10) einen Strahlteiler (27)
aufweist, der die Remission einer ersten Fotodiode
(24) direkt und einer zweiten Fotodiode (25) über
ein die Filteranordnung bildendes Filter (30) zu
leitet, oder die Remission einer ersten Fotodiode
(24) über ein Filter und einer zweiten Fotodiode
(25) über ein weiteres Filter (30) zuleitet, wobei
die beiden Filter eine spektral unterschiedliche
Charakteristik aufweisen und die Filteranordnung
bilden.
16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeich
net, daß der Meßkopf (10) einen weiteren Strahltei
ler (28) aufweist, der die Remission einer dritten
Fotodiode (26) über ein weiteres spektral unter
schiedliches Filter (31) zuleitet.
17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeich
net, daß mehrere Meßköpfe (10) nebeneinander ange
ordnet sind und daß die Meßköpfe (10) relativ zur
Vorlage verfahrbar sind.
18. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeich
net, daß die Meßköpfe (10) in Druckrichtung der
Druckform verfahrbar sind.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeich
net, daß die Meßköpfe (10) quer zur Druckrichtung
der Druckform verfahrbar sind.
20. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeich
net, daß das beziehungsweise die Filter (30, 31) als
Kantenfilter oder Tristimulus-Filter ausgebildet
ist beziehungsweise sind.
21. Vorrichtung nach mindestens einem der vorher
gehenden Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß eine Filterung durch eine spektroskopische
Erfassung der Remission, vorzugsweise mittels eines
Spektralfotometers und mit einem nachgeschalteten
Rechner durch Zusammenfassung und Gewichtung be
nachbarter Wellenlängenintervalle vorgenommen wird.
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