EP0668164A1 - Qualitätsdatenerfassung im Rollenoffset-Auflagendruck - Google Patents
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- EP0668164A1 EP0668164A1 EP95810054A EP95810054A EP0668164A1 EP 0668164 A1 EP0668164 A1 EP 0668164A1 EP 95810054 A EP95810054 A EP 95810054A EP 95810054 A EP95810054 A EP 95810054A EP 0668164 A1 EP0668164 A1 EP 0668164A1
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- B41F33/00—Indicating, counting, warning, control or safety devices
- B41F33/0036—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control
- B41F33/0045—Devices for scanning or checking the printed matter for quality control for automatically regulating the ink supply
Definitions
- color management is that color templates in digital prepress are defined independently of output devices and materials. The colors are therefore described in a colorimetric coordinate system standardized by the Commission Internationale de l'Eclairage (CIE), such as XYZ, CIELAB or CIELUV. If multicolored images of this type are output on paper using a system calibrated in terms of color management, this ensures that the color appearance of the output is always the same, regardless of the output process used.
- CIE Commission Internationale de l'Eclairage
- EP 0 196 431 B1 describes a method and a device for achieving a uniform printing result on a multi-color offset printing machine that works in an autotypical manner. Characteristic of this solution is the measurement of ink layer thicknesses (solid ink densities) and halftone dot sizes (area coverage) at measuring fields, which are also printed for each printing ink in each inking zone of the printing machine. The ink guide actuators on the printing press are set automatically on the basis of these densitometric measured values.
- EP 0 196 431 B1 has a further disadvantageous property in that features which have no direct relation to the color appearance of the printed product are measured with the solid and screen density of the individual colors.
- This deficiency can be countered by the fact that so-called combination measuring fields, i.e. Measuring fields in which the primary colors involved in the printing are printed on one another in a raster tone, provided and measured colorimetrically.
- Colorimetric measurement values obtained in this way can refer to the XYZ color space, which is based on the sensitivity function of the average human eye, or to the color spaces CIELUV or CIELAB derived from the XYZ system, all of which have been standardized by the CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) .
- the colorimetric measurement on combination measuring fields has the advantage that it enables a statement about the interaction of all colors involved in a multicolor printing.
- the colorimetric measurement values directly say something about how the combination measuring field or the printed product appears in color to the human viewer.
- Another advantage is that the combination measuring fields can be replaced by image locations with a suitable image structure, if necessary.
- the disadvantage of colorimetric measurement methods is that they do not provide direct information about the process control. A deviation in the color location, for example, does not allow any conclusions to be drawn about how the color guidance is corrected on the printing press must to reduce the deviation.
- EP 0 321 402 A1 and EP 0 408 507 A1 describe linear transformations for converting variations in full tone or screen density into variations in the color location of combination measuring fields in the CIELUV or CIELAB color spaces.
- the object of the invention is to provide measurement fields for recording color data of a printed product, which are also suitable for quality data acquisition in web offset printing, in particular for statistical quality data acquisition, and whose use in such a method for quality data acquisition in particular enables a method that individual, several and preferably meets all of the above requirements.
- the method and the measuring fields developed for it should also be able to be used in newspaper offset print runs.
- measurement fields and / or image points serving as measurement fields are also printed and optically scanned after printing.
- the returned light is evaluated.
- the printed product to be checked and one or more calibration prints each have a first combination measuring field in which the basic colors, usually the three colors cyan, magenta and yellow, are overprinted with the nominal area coverage (F c1 , F m1 , Fg i ).
- at least one other primary color is varied, for example the first primary color by the value ⁇ F c2 in the second, the second primary color by the value AF m3 in the third and the third primary color by the value AFg 4 in the fourth field.
- the number of additional combination measuring fields and the number of colors per combination measuring field preferably corresponds to the number of basic colors.
- the calibration prints additionally have at least two individual color grids in the primary colors for each primary color, one each in its respective color having an area coverage that of the same color in the first Combination measuring field corresponds.
- the area coverage of the other single color grid corresponds to the varied area coverage of the corresponding additional combination measurement area.
- the single-color grids therefore have the area coverage F c1 , F c2 , F m1 , F m3 , Fg 1 and Fg 4 .
- the calibration print or prints can be printed separately or also in the printed product.
- the color locus vectors R 1 , R 2 , R 3 and R4 can be determined in a selected colorimetric coordinate system on these calibration prints by measurement with a color measuring device on the combination measuring fields.
- the respective raster density values D c1 , D c2 , D m1 , D m3 , Dg 1 and Dg 4 can be determined by densitometric measurement with a filter characteristic corresponding to the individual field.
- the color locus vectors and the screen density values of one or more calibration prints are used according to the invention for determining a transformation function L, which is a variation converted the screen density in the individual color grids with the nominal area coverage F c1 , F m1 , Fg l in variations of the color locus AR of the first combination measuring field with the nominal area coverage F c1 , F m1 , Fg l .
- the color locus vector R 11 should be determined repeatedly in the selected coordinate system on the printed product to be checked by measurement with a color measuring device on the first combination measuring field.
- the invention can be used with advantage in web offset printing.
- a measuring field group for recording color data of a printed product in particular for recording quality data in web offset production printing, has a plurality of measuring fields, which are optically scanned and printed on a printed product to be checked or on a calibration print.
- this measuring field group includes a first combination measuring field in which the basic colors with their nominal area coverage are printed on top of each other, additional combination measuring fields in which the basic colors are printed with different nominal area coverage, each basic color being varied at least once and in each additional combination measuring field at least one other basic color being varied and further additional single-color grid fields in the basic colors, the first single-grid color fields in their respective basic color having an area coverage that corresponds to that of the same color in the first combination measurement area, and second individual grid color areas in their respective basic color have an area coverage level that corresponds to the varied area coverage of the same color in the additional combination measurement areas .
- the printed product 50 to be checked in the edition contains at least the combination measuring field 1 of the measuring fields described, in which the basic colors cyan, magenta and yellow with the nominal area coverage (F c1 , F m1 , F g1 ) are overprinted .
- an image point with an identical image structure can also serve as a combination measuring field.
- the calibration print 40 is used in particular with regard to the color material, the color layer thickness and the dot gain, i.e. the enlargement of the area coverage from the film template or the printing plate to the print, printed under standardized conditions. These conditions were set for the print run, for example by UGRA in Switzerland or FOGRA in Germany. It does not matter for the principle of operation whether the method according to the invention is used in newspaper or commercial web offset. The only essential is the requirement that the calibration print 40 according to the same standard as the edition, i.e. the printed product to be checked and optimized is produced.
- a further condition must be met when producing the calibration pressure 40.
- the calibration print In addition to the measuring field blocks, the calibration print must also have additional areas printed with all primary colors, so that sufficient color acceptance is guaranteed at the location of the measuring field block in the paper running direction. The design of these areas is free. Analogous considerations apply to ink acceptance for the printed product 50.
- the transformation function L is non-linear. Since we usually deal with relatively small variations around a standardized operating point in printing practice, it is permissible to linearize the relationships. In the interest of clarity, the method according to the invention is explained below using a linearized model. This does not detract from the generalization of claims 3 to 8 to linear and nonlinear systems.
- the matrix L is based on the matrices calculated. are defined by measured values which originate from calibration pressure 40 alone. This means that the matrix L can be determined completely on the basis of a single calibration pressure.
- the transformation function obtained from calibration printing can now be used to advantage if the quality of production prints is to be monitored.
- the prerequisite for this is that the combination measuring field 1 is also printed in the printed product 50 with the same nominal area coverage for cyan, magenta and yellow as in the calibration print 40.
- the color locus vector Rn in the combination measuring field 1 is measured on samples of the printed product 50 taken by sampling by measurement with a color measuring device.
- the target color locus vector can either be a measured value originating from a given template or come directly from the digital prepress.
- the variations associated with the color locus deviation ⁇ R 11 can the screen density of the basic colors cyan, magenta and yellow can be calculated on the printed product 50:
- Another advantage of the method is that the colorimetric measurement on the combination measuring field 1 of the printed product 50 checks a quantitative criterion that directly tells the print shop customer how the average human viewer perceives the color appearance of the printed product.
- the method according to the invention makes it possible to use an image location with a suitable image structure instead of the combination measurement field 1 on the printed product 50.
- the space occupied by the combination measuring field 1 on the printed product can thereby be saved.
- the complete measurement field block of the calibration print 40 is also printed in the print product 50, so that the actual calibration print is dispensed with and a calibration copy of the print product that is found to be good can take the place of the calibration print. It is easily possible to use the first good copy of the edition instead of the calibration print 40 to determine the transformation function L.
- the measurement data is collected with.
- densitometric values are determined using a densitometer, a spectrophotometer, a video camera or any other suitable device.
- colorimetric measurements with spectrophotometers, three-range color measuring devices, video cameras or other suitable devices are possible without breaking the invention.
- tools are used to further process the measurement data.
- the method according to the invention can also be expanded in the direction of four-color overprinting, in that a proportion of the printing ink black is also permitted in the combination measuring fields on the calibration print 40 and the printed product 50.
- the only condition is that the nominal area coverage of black is the same in all four combination measuring fields.
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Abstract
Description
- Die Grundidee des Color-Managements besteht darin, dass Farbvorlagen in der digitalen Druckvorstufe unabhängig von Ausgabegeräten und Materialien festgelegt werden. Die Farben werden demnach in einem durch die Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) genormten farbmetrischen Koordinatensystem, wie XYZ, CIELAB oder CIELUV, beschrieben. Erfolgt die Ausgabe derart definierter mehrfarbiger Bilder auf Papier über ein im Sinne des Color-Managements kalibriertes System, so ist gewährleistet, dass die farbliche Erscheinung des Outputs immer gleich ist, ganz unabhängig vom verwendeten Ausgabeprozess.
- Als kalibrierbare Ausgabesysteme sind heute u.a. Computer-Farbdrucker, Digitalfarbkopierer und Digitalproofgeräte im Einsatz. Es ist erstrebenswert, das Konzept des Color-Managements auch auf konventionelle Druckverfahren wie den Zeitunsgsoffset auszudehnen. Dabei wird die aus Druckformherstellung und Druckprozess bestehende Wirkungskette wie irgend ein anderes kalibrierbares Ausgabegerät behandelt. Bis es so weit ist, müssen allerdings noch die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, dass
- - die farbliche Erscheinung mehrfarbig gedruckter Bilder auch im Zeitungsoffset-Auflagendruck systematisch erfasst,
- - zufällige Abweichungen unterdrückt oder ausgeregelt und
- - systematische Abweichungen kompensiert werden können.
- Für die Überwachung und Steuerung der Farbgebung im mehrfarbigen Offsetdruck sind heute zahlreiche Lösungen bekannt.
- Die EP 0 196 431 B1 beispielsweise beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzielung eines gleichförmigen Druckresultats an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbenoffsetdruckmaschine. Kennzeichnend für diese Lösung ist das Messen von Farbschichtdicken (Volltondichten) und Rasterpunktgrössen (Flächendeckungsgraden) an Messfeldern, die für jede Druckfarbe in jeder Farbstellzone der Druckmaschine mitgedruckt werden. Aufgrund dieser densitometrischen Messwerte werden die Farbführungsstellglieder an der Druckmaschine automatisch eingestellt.
- Die Notwendigkeit, in jeder Farbstellzone mehrere Messfelder mitzudrucken, hat dazu geführt, dass das erwähnte Verfahren bisher ausschliesslich im Akzidenzoffsetdruck zum Einsatz kam. Im Akzidenzoffsetdruck können die Messfelder nämlich ausserhalb des Satzspiegels, d.h. auf einem Rand mitgedruckt werden, welcher zum Schluss weggeschnitten wird. Diese Voraussetzung ist im Zeitungsoffset nicht erfüllt. Hier wird kein Rand weggeschnitten, allfällig mitgedruckte Messfelder müssen innerhalb des Satzspiegels untergebracht werden und nehmen so Platz in Anspruch, der sonst durch Inserate oder redaktionelle Beiträge genutzt werden könnte. Die Zeitungsverleger akzeptieren deshalb die Messfelder nur ungern.
- Ein weiteres Hindernis für den Einsatz des obigen Verfahrens im Zeitungsoffset ist im hohen gerätemässigen und personellen Aufwand zu sehen, der bei dem Ausmessen der Messfelder entsteht. Soll das Ausmessen im Rollenoffset online, d.h. automatisch an der laufenden Bahn geschehen, so ist für jede Bahnseite ein optischer Messkopf mit automatischer Positionierung notwendig. Würde das Ausmessen stattdessen mit handelsüblichen Handdensitometern oder Handspektralphotometern vorgenommen, so müsste in Anbetracht der grossen Anzahl von Messfeldern und dem Zeitbedarf der manuellen Messgerätepositionierung eigens zum Zweck der Qualitätsdatenerfassung zusätzliches Personal eingestellt werden. Eine systematisch durchgeführte Qualitätsdatenerfassung kann sich im Zeitungsoffset-Auflagendruck nicht durchsetzen, solange sie mit hohen Investitionskosten oder grossem zusätzlichem Personalbedarf verbunden ist.
- Das in EP 0 196 431 B1 beschriebene Verfahren weist eine weitere nachteilige Eigenschaft auf, indem mit den Vollton- und Rastertondichten der Einzelfarben Merkmale gemessen werden, welche keinen direkten Bezug zur farblichen Erscheinung des Druckerzeugnisses aufweisen. Diesem Mangel kann dadurch begegnet werden, dass auch sogenannte Kombinationsmessfelder, d.h. Messfelder in denen die am Druck beteiligten Grundfarben in einem Rasterton übereinandergedruckt sind, vorgesehen und farbmetrisch ausgemessen werden.
- Solcherart gewonnene farbmetrische Messwerte können sich auf den an der Empfindlichkeitsfunktion des durchschnittlichen menschlichen Auges orientierten XYZ-Farbraum oder auf die vom XYZ-System abgeleiteten empfindungsgemäss gleichabständigen Farbräume CIELUV oder CIELAB beziehen, welche alle durch die CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) genormt wurden.
- Die farbmetrische Messung an Kombinationsmessfeldern hat den Vorteil, dass sie eine Aussage über das Zusammenwirken aller an einem Mehrfarbendruck beteiligten Farben ermöglicht. Die farbmetrischen Messwerte sagen unmittelbar etwas darüber aus, wie das Kombinationsmessfeld bzw. das Druckerzeugnis dem menschlichen Betrachter farblich erscheint. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Kombinationsmessfelder gegebenenfalls durch Bildstellen mit einem geeigneten Bildaufbau ersetzt werden können. Im Gegensatz zu densitometrischen Verfahren wirkt sich an den farbmetrischen Messmethoden nachteilig aus, dass sie keine direkte Information zur Prozessführung liefern. Eine Abweichung des Farborts lässt beispielsweise keinen Schluss darüber zu, wie die Farbführung an der Druckmaschine korrigiert werden muss, um die Abweichung zu reduzieren.
- Es sind Methoden entwickelt worden, mit deren Hilfe Abweichungen des Farborts in Variationen der Schichtdicken oder der Dichten der am Druck beteiligten Einzelfarben umgerechnet werden können. So beschreiben die EP 0 321 402 A1 und EP 0 408 507 A1 lineare Transformationen zur Umrechnung von Variationen der Vollton- oder Rastertondichten in Variationen des Farborts von Kombinationsmessfeldern in den Farbräumen CIELUV oder CIELAB.
- Diese Transformationen machen es möglich, beispielsweise aus einer Abweichung des Farborts von einem Kombinationsmessfeld an einem Probebogen die Änderung der Volltondichten von Einzelfarbenmessfeldern zu berechnen, die notwendig ist, um die Abweichung des Farborts im Kombinationsmessfeld zu kompensieren. Die verfolgte Strategie besteht demnach darin, unerwünschte Abweichungen des Farborts von Kombinationsmessfeldern ausschliesslich durch geeignete Veränderungen der Farbschichtdicken der am Druckprozess beteiligten Farben zu korrigieren.
- Die Beschränkung auf Veränderungen der Farbschichtdicken in EP 0 408 507 A1 erscheint etwas willkürlich. Grundsätzlich ist nämlich die Korrektur von Farbortsabweichungen auch über eine passende Veränderung der Flächendeckungsgrade der einzelnen Druckfarben zu erreichen. Dies kann beispielsweise in der digitalen Druckvorstufe geschehen, wenn die Farbauszüge berechnet werden. Diese Möglichkeit ist besonders interessant, wenn die für ein bestimmtes Kombinationsmessfeld beobachteten Farbortsabweichungen zu einem wesentlichen Teil systematischer, d.h. nicht ausschliesslich zufälliger Natur sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass eine Veränderung der Flächendeckungsgrade der Druckfarben beim Berechnen der Farbauszüge oft leichter zu beherrschen ist als eine Veränderung der an der Druckmaschine geführten Farbschichtdicken. Die Idee, individuelle Druckkennlinien einzelner Farbwerke bei der Berechnung der Farbauszüge zu berücksichtigen, ist bereits aus der DE 42 09 165 A1 bekannt Allerdings wird dort kein Bezug zu farbmetrischen Messwerten an Kombinationsmessfeldern oder Bildstellen hergestellt.
- Aus den bisherigen Ausführungen folgt der Schluss, dass die heute bekannten und vornehmlich für den Akzidenzoffset-Auflagendruck bestimmten Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung und zur Prozessoptimierung nicht unverändert auf den Zeitungsoffset-Auflagendruck übertragen werden können. Dies erklärt, warum heute im Zeitungsoffset noch immer die Praxis üblich ist, die Farbgebung durch das zwar geschulte aber eben subjektive Auge des Druckers zu überwachen und zu steuern. Für einen Einsatz im Zeitungsoffset-Auflagendruck ist eine Verbesserung der vorstehend besprochenen objektiven Verfahren erstrebenswert, insbesondere in folgender Hinsicht:
- - Die notwendige Anzahl der Messfelder sollte reduziert werden, damit die Messfelder im Satzspiegel der Zeitung weniger Platz beanspru chen.
- - Der gerätemässige und personelle Aufwand zum Ausmessen der Messfelder soll verkleinert werden.
- - Die Verfahren sollten in Zukunft auf einer statistischen Kontrolle aufbauen. Messfelder werden dann nur in wenigen repräsentativen Farbzonen mitgedruckt und die Ergebnisse auf den gesamten Druckprozess extrapoliert. Dies kommt beiden vorhin aufgeführten Forderungen entgegen.
- - Das Messen an Bildstellen mit einem geeigneten Bildaufbau soll das Mitdrucken und Ausmessen von speziellen Messfeldern so weit wie möglich unnötig machen.
- - Aus derselben Messung sollten sowohl farbmetrische als auch densitometrische Messwerte resultieren. Dadurch kann gleichzeitig eine Aussage über die farbliche Erscheinung des Druckerzeugnisses und über die Möglichkeiten zu ihrer Korrektur sowohl in der Druckvorstufe wie an der Druckmaschine abgeleitet werden.
- Aufgabe der Erfindung ist es, Messfelder zur Erfassung von Farbdaten eines Druckerzeugnisses zu schaffen, die zur Qualitätsdatenerfassung auch im Rollenoffset-Auflagendruck, insbesondere zur statistischen Qualitätsdatenerfassung, geeignet sind und deren Einsatz bei solch einem Verfahren zur Qualitätsdatenerfassung insbesondere ein Verfahren ermöglicht, daß einzelnen, mehreren und bevorzugt allen vorstehend aufgestellten Forderungen genügt. Das Verfahren und die dazu entwickelten Messfelder sollen auch im Zeitungsoffset-Auflagendruck einsetzbar sein.
- Diese Aufgabe wird durch eine Messfeldgruppe nach dem Anspruch 1 und Verfahren nach den Ansprüchen 3, 4 oder 5 gelöst. Die Unteransprüche stellen zweckmässige, nicht platt selbstverständliche Ausgestaltungen dazu dar. Die Lösung ist zwar durch die speziellen Anforderungen des Zeitungsdrucks geprägt, dies schliesst jedoch eine nutzbringende Anwendung auf andern Gebieten, wie dem Rollenakzidenzoffset keineswegs aus.
- Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf folgenden Überlegungen:
- - Die farbliche Erscheinung einer im mehrfarbigen Übereinanderdruck bedruckten Fläche ist bei gegebenem Papier und Farbmaterial durch das Zusammenwirken der Farbschichtdicke und des effektiven Flächendeckungsgrades aller übereinanderliegenden Druckfarben bestimmt.
- - Durch farbmetrische Messung an einem Kombinationsmessfeld, d.h. an einem Messfeld, in welchem mehrere Farben in Raster- oder Volltönen übereinandergedruckt sind, wird die kombinierte Wirkung der beteiligten Druckfarben durch eine einzige optische Antastung erfasst.
- - Der Beitrag der einzelnen Farbe kann am besten durch ihre Schichtdicke und die Rasterpunktgrösse charakterisiert werden. Das densitometrische Äquivalent dazu sind die Volltondichte und der effektive Flächendeckungsgrad im Druck. Diese zwei Kenngrössen werden in Herkömmlichen Prüfverfahren pro beteiligte Druckfarbe durch Dichtemessung je an einem einfarbigen Kontrollfeld im Voll- und Rasterton gemessen. Die Berechnung des Flächendeckungsgrades aus Voll- und Rastertondichte geschieht üblicherweise nach der allgemeinbekannten Formel von Murray-Davies.
- - Basiert die Qualitätsdatenerfassung im Offset-Auflagendruck ausschliesslich auf densitometrischen Messungen, so müssen pro Druckfarbe also mindestens zwei einfarbige Messfelder mitgedruckt werden. Diese Messfelder sind einzeln einer Dichtemessung zu unterziehen. Will man zusätzlich auch noch über das Zusammenwirken der Farbschichten Auskunft bekommen, so sind zur Bestimmung der Farbannahme zusätzliche densitometrische Messungen an weiteren zwei- und dreifarbigen Kombinationsmessfeldern notwendig. Im dreifarbigen Übereinanderdruck ergibt dies beispielsweise mindestens zehn optische Antastungen.
- - Eine Verkleinerung des Aufwandes ergibt sich, wenn anstelle der Volltondichte und des Flächendekkungsgrades einer Farbe ihre Rastertondichte betrachtet wird. Die Rastertondichte gibt die kombinierte Wirkung der beiden anderen Einflussgrössen wieder. Allerdings ist dann eine differenzierte Betrachtung nach den Ursachen von Variationen schwieriger.
- - Zwischen den an einem Kombinationsmessfeld ermittelten farbmetrischen Werten auf der einen Seite sowie dem densitometrischen Kennwert Rastertondichte der Einzelfarben auf der anderen Seite besteht ein gesetzmässiger Zusammenhang. Dieser Zusammenhang ist generell kompliziert. Er lässt sich jedoch vereinfachen, wenn nur Variationen der interessierenden Grössen um einen bestimmten Arbeitspunkt betrachtet werden, was in der Druckereipraxis in Anbetracht der einschlägigen Standardisierungsanstrengungen meistens genügt.
- Das folgende Vorgehen wird vorgeschlagen:
- . Der systematische Zusammenhang zwischen den Variationen von farbmetrischen Kennwerten an Kombinationsmessfeldern und Variationen der Rastertondichte der Einzelfarben wird an Eichdrucken für gegebenes Papier, Farbmaterial, eine bestimmte Druckmaschine und einen Arbeitspunkt empirisch bestimmt. Der Arbeitspunkt charakterisiert sich zweckmässigerweise durch die nominellen Flächendeckungsgrade der Einzelfarben im Kombinationsmessfeld, d.h. die Flächendeckungsgrade, welche das Kombinationsmessfeld auf den Filmvorlagen oder den Druckplatten aufweist.
- . Das Ergebnis der Auswertung der Eichdrucke bildet somit pro Arbeitspunkt eine Transformationsfunktion, welche Variationen der Rastertondichte in den Einzelfarbenrasterfeldern in Variationen des Farbortsvektors des Kombinationsmessfeldes umrechnet und umgekehrt.
- . Auf dem hinsichtlich seiner farblichen Erscheinung zu kontrollierenden Druckerzeugnis wird sodann lediglich das Kombinationsmessfeld mitgedruckt und farbmetrisch ausgemessen. Aus diesem gemessenen Ist-Farbort wird durch Subtraktion eines vorgegebenen Soll-Farbortes die Farborts-Abweichung oder Farborts-Variation berechnet.
- . Die Variationen der Rastertondichte der Einzelfarben werden nun durch Umkehrung der gefundenen Transformationsfunktion aus den Variationen des Farbortsvektors des Kombinationsmessfeldes errechnet.
- Zur Qualitätsdatenerfassung, insbesondere zur statistischen Qualitätsdatenerfassung, werden Messfelder und/oder als Messfelder dienende Bildstellen mitgedruckt und nach dem Drucken optisch abgetastet. Das remittierte Licht wird ausgewertet.
- Erfindungsgemäß weisen das zu kontrollierende Druckerzeugnis und ein oder mehrere Eichdrucke je ein erstes Kombinationsmessfeld auf, in welchem die Grundfarben, üblicherweise die drei Farben Cyan, Magenta und Gelb, mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fgi) übereinandergedruckt sind.
- Der oder die Eichdrucke weisen zusätzlich Kombinationsmessfelder auf, in welchen die Grundfarben mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc2 = Fc1 +ΔFc2, Fm1, Fg1), (Fc1, Fm3 = Fm1 +ΔFm3, Fg1), (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1 +AFg4) übereinandergedruckt sind. In jedem dieser zusätzlichen Kombinationsmessfelder ist jeweils zumindest eine andere Grundfarbe variiert, beispielsweise die erste Grundfarbe um den Wert ΔFc2 im zweiten, die zweite Grundfarbe um den Werte AFm3 im dritten und die dritte Grundfarbe um den Wert AFg4 im vierten Feld. Die Anzahl der zusätzlichen Kombinationsmessfelder und die Anzahl der Farben pro Kombinationsmessfeld entspricht bevorzugterweise der Anzahl der Grundfarben. Die Eichdrucke weisen zusätzlich pro Grundfarbe zumindest je zwei Einzelfarbenrasterfelder in den Grundfarben auf, wobei je eines in seiner jeweiligen Farbe einen Flächendeckungsgrad besitzt, der dem der gleichen Farbe im ersten Kombinationsmessfeld entspricht. Der Flächendeckungsgrad des anderen Einzelfarbenrasterfeldes entspricht dem variierten Flächendeckungsgrad des entsprechenden zusatzlichen Kombinationsmessfeldes. In obiger Nomenklatur weisen die Einzelfarbenrasterfelder somit die Flächendeckungsgrade Fc1, Fc2, Fm1, Fm3, Fg1 und Fg4 auf. Der oder die Eichdrucke können gesondert oder auch in dem Druckerzeugnis mitgedruckt werden.
- Vorteilhafterweise können an diesen Eichdrucken durch Messung mit einem Farbmeßgerät auf den Kombinationsmeßfeldern je die Farbortsvektoren R1, R2, R3 und R4 in einem gewählten farbmetrischen Koordinatensystem bestimmt werden. In den Einzelfarbenrasterfeldern können durch densitometrische Messung mit einer dem einzelnen Feld entsprechenden Filtercharakteristik die jeweiligen Rastertondichtewerte Dc1, Dc2, Dm1, Dm3, Dg1 und Dg4 bestimmt werden.
- Die Farbortsvektoren und die Rastertondichtewerte eines oder mehrerer Eichdrucke werden erfindungsgemäß zur Bestimmung einer Transformationsfuntion L verwendet, die eine Variation
- Erfindungsgemäß sollte an dem zu kontrollierenden Druckerzeugnis durch Messung mit einem Farbmessgerät auf dem ersten Kombinationsmeßfeld wiederholt der Farbortsvektor R11 in dem gewählten Koordinatensystem bestimmt werden.
- Schließlich kann die auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor Ro bezogene Abweichung des am Druckerzeugnis ermittelten Farbortsvektors ΔOR11 = R11 - Ro durch Umkehrung der Transformationsfunktion L in eine Variation
- Die Erfindung kann mit Vorteil im Rollenoffset-Auflagedruck Verwendung finden.
- Eine Messfeldgruppe zur Erfassung von Farbdaten eines Druckerzeugnisses, insbesondere zur Qualitätsdatenerfassung im Rollenoffset-Auflagendruck, weist mehrere Messfelder auf, die optisch abtastbar auf einem zu kontrollierenden Druckerzeugnis oder einem Eichdruck aufgedruckt sind.
- Erfindungsgemäß gehören zu dieser Messfeldgruppe ein erstes Kombinationsmessfeld, in welchem die Grundfarben mit ihren nominellen Flächendeckungsgraden übereinandergedruckt sind, zusätzliche Kombinationsmessfelder, in denen die Grundfarben mit variierten nominellen Flächendeckungsgraden übereinandergedruckt sind, wobei jede Grundfarbe zumindest einmal und in jedem zusätzlichen Kombinationsmessfeld zumindest eine andere Grundfarbe variiert ist und ferner zusätzliche Einzelfarbenrasterfelder in den Grundfarben, wobei erste Einzelrasterfarbenfelder in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgrad besitzen, der dem der gleichen Farbe im ersten Kombinationsmessfeld entspricht und zweite Einzelrasterfarbenfelder in ihrer jeweiligen Grundfarbe einen Flächendeckungsgradbesitzen, der dem variierten Flächendeckungsgrad der gleichen Farbe in den zusätzlichen Kombinationsmessfeldern entspricht.
- Die Funktionsweise des erfindungsgemässen Verfahrens wird nun anhand der Fig. 1 erklärt.
- Ein Eichdruck 40 enthält einen aus 10 Messfeldern bestehenden Messfeldblock:
- - In einem ersten dreifarbigen Kombinationsmessfeld 1 sind die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fgi) übereinandergedruckt. In drei werteren Kombinationsmessfeldern 2, 3 und 4 sind ebenfalls die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb übereinander gedruckt und zwar mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc2 = Fc1 +ΔFc2, Fm1, Fgi), (Fc1, Fm3 = Fm1 +ΔFm3, Fg1) und (Fc1, Fm1, Fg4 = Fg1 +AFg4). Bezogen auf Kombinationsmessfeld 1 ist also in jedem der Kombinationsmessfelder 2, 3 und 4 der nominelle Flächendeckungsgrad genau einer Grundfarbe variiert, d.h. in Kombinationsmessfeld 2 derjenige von Cyan um DFc2, in Kombinationsmessfeld 3 derjenige von Magenta um AFm3 und in Kombinationsmessfeld 4 derjenige von Gelb um AFg4, ΔFc2, AFm3 und AFg4 dürfen dabei sowohl positives wie negatives Vorzeichen aufweisen.
- - Sechs Einzelfarbenfelder sind mit Rastertönen bedruckt, und zwar Feld 8 und 11 in Cyan mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fc1 und Fc2, Feld 9 und 12 in Magenta mit den nominellen Flächendeckungsgraden Fm1 und Fm3 sowie Feld 10 und 13 in Gelb mit den nominellen Flächendekkungsgraden Fgl und Fg4.
- Das in der Auflage zu kontrollierende Druckerzeugnis 50 enthält von den beschriebenen Messfeldem mindestens das Kombinationsmessfeld 1, in welchem die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb mit den nominellen Flächendeckungsgraden (Fc1, Fm1, Fg1) übereinandergedruckt sind. Als Kombinationsmessfeld kann im Prinzip auch eine Bildstelle mit identischem Bildaufbau dienen.
- Der Eichdruck 40 wird insbesondere in Bezug auf das Farbmaterial, die Farbschichtdicke und die Tonwertzunahme, d.h. die Vergrösserung des Flächendeckungsgrades von der Filmvorlage oder der Druckplatte zum Druck, unter standardisierten Bedingungen gedruckt. Diese Bedingungen wurden für den Auflagendruck beispielsweise durch die UGRA in der Schweiz oder die FOGRA in Deutschland festgelegt. Hierbei spielt es für die prinzipielle Funktionsweise keine Rolle, ob das erfindungsgemässe Verfahren im Zeitungs- oder aber im Akzidenzrollenoffset angewendet wird. Wesentlich ist einzig die Forderung, dass der Eichdruck 40 nach demselben Standard wie die Auflage, d.h. das zu kontrollierende und zu optimierende Druckerzeugnis, hergestellt wird.
- Beim Herstellen des Eichdrucks 40 ist eine weitere Bedingung einzuhalten. Nebst den Messfeldblöcken muss der Eichdruck nämlich noch weitere mit allen Grundfarben bedruckte Flächen aufweisen, damit am Ort des Messfeldblocks in Papierlaufrichtung eine genügende Farbabnahme garantiert ist. Die Gestaltung dieser Flächen ist frei. Analoge Überlegungen gelten in Bezug auf die Farbabnahme für das Druckerzeugnis 50.
- Mithilfe des Eichdrucks 40 Kann nun der Zusammenhang zwischen Variationen der Rastertondichte von Cyan, Magenta und Gelb und der farblichen Erscheinung des Kombinationsmessfeldes 1 quantitativ bestimmt werden.
- Bei der Bestimmung der Abhängigkeit der farblichen Erscheinung des Kombinationsmessfeldes 1 von den Rastertondichten der Grundfarben geht es darum, eine Transformationsfunktion L zu bestimmen, welche eine Variation der Rastertondichten in die dadurch resultierende Variation des Farbortes des Kombinationsmessfeldes umrechnet.
- Im allgemeinen Fall ist die Transformationsfunktion L nichtlinear. Da wir es in der Druckpraxis meist mit relativ kleinen Variationen um einen standardisierten Betriebspunkt zu tun haben, ist es zulässig, die Zusammenhänge zu linearisieren. Im Interesse der Übersichtlichkeit wird im folgenden das erfindungsgemässe Verfahren anhand eines linearisierten Modells erklärt. Dies tut der verallgemeinernden Formulierung der Ansprüche 3 bis 8 auf lineare und nichtlineare Systeme keinen Abbruch.
- Die Transformationsfunktion kann beispielsweise wie folgt bestimmt werden:
- - Es wird ein farbmetrisches Koordinatensystem, vorzugsweise XYZ, für die farbmetrischen Messungen festgelegt. Prinzipiell sind auch CIELAB oder CIELUV möglich. Wichtig ist, dass für die Angabe aller farbmetrischen Messwerte immer dasselbe System benutzt wird. Der Einfachheit halber basieren die weiteren Ausführungen beispielhaft auf Normfarbwerten XYZ.
- - An den Kombinationsmessfeldern 1 bis 4 von Eichdruck 40 werden die Normfarbwerte XYZ gemessen. Es resultieren vier Farbortsvektoren
- - An den Einzelfarbenfeldern 8 bis 13 von Eichdruck 40 werden Farbdichten gemessen. Es resultieren dabei sechs Rastertondichtewerte, und zwar Dc1 für Messfeld 8, Dc2 für Messfeld 11, Dm1 für Messfeld 9, Dm3 für Messfeld 12, Dg1 für Messfeld 10 und Dg4 für Messfeld 13.
- - Mit den Definitionen
- - Hier steht die 3x3-Matrix L für die gesucht Transformationsfunktion L. Um zu der Transformationsfunktion zu gelangen, müssen wir also die letzte Gleichung nur noch nach L auflösen:
- Durch Auswerten des Eichdrucks 40 haben wir nun den quantitativen Zusammenhang zwischen Variationen der Rastertondichte der Grundfarben auf der einen Seite und Variationen des Farbortsvektors im Kombinationsmessfeld 1 bestimmt.
-
- Die am Eichdruck gewonnene Transformationsfunktion kann nun nutzbringend angewendet werden, wenn die Qualität von Auflagendrucken überwacht werden soll. Voraussetzung dazu ist, dass im Druckerzeugnis 50 das Kombinationsmessfeld 1 mit denselben nominellen Flächendeckungsgraden für Cyan, Magenta und Gelb mitgedruckt wird wie im Eichdruck 40.
- An stichprobenweise gezogenen Exemplaren des Druckerzeugnisses 50 wird durch Messung mit einem Farbmessgerät der Farbortsvektor Rn im Kombinationsmessfeld 1 gemessen. Durch Bezug auf einen vorgegebenen Soll-Farbortsvektor Ro errechnet sich anschliessend die Farbortsabweichung ΔR11 = R11 - Ro. Der Soll-Farbortsvektor kann sowohl ein von einer gegebenen Vorlage stammender Messwert sein als auch direkt von der digitalen Druckvorstufe herkommen.
-
- Mit der soeben beschriebenen Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens wurde gezeigt, dass Variationen der Farbführung am Druckerzeugnis 50 in den drei bunten Grundfarben durch eine einzige farbmetrische Messung bestimmt werden können. Damit kann auf sehr effiziente Weise sowohl eine Information über das Verhalten der Einzelfarben wie auch über ihr Zusammenwirken gewonnen werden. Der Aufwand hierzu wird gegenüber herkömmlichen Verfahren in zweifacher Hinsicht reduziert:
- - Auf dem Druckerzeugnis sind weniger Messfelder notwendig, d.h. Ein Kombinationsmessfeld in Cyan, Magenta und Gelb anstelle von drei Einzelfarbenrasterfeldern und drei Rasterfeldern im zweifarbigen Übereinanderdruck.
- - Die Anzahl der am Druckerzeugnis durchzuführenden Messungen reduziert sich von mindestens sechs auf eins.
- Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass durch die farbmetrische Messung am Kombinationsmessfeld 1 des Druckerzeugnisses 50 ein quantitatives Kriterium geprüft wird, das dem Kunden der Druckerei direkt etwas darüber aussagt, wie der durchschnittliche menschliche Betrachter die farbliche Erscheinung des Druckerzeugnisses empfindet.
- Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt es, anstelle des Kombinationsmessfeldes 1 auf dem Druckerzeugnis 50 eine Bildstelle mit geeignetem Bildaufbau zu benutzen. Dadurch kann der durch das Kombinationsmessfeld 1 beanspruchte Raum auf dem Druckerzeugnis eingespart werden.
- Eine weitere sinnvolle Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass in dem Druckerzeugnis 50 der komplette Messfeldblock des Eichdrucks 40 mitgedruckt wird, so dass auf den eigentlichen Eichdruck verzichtet werden und ein als gut befundendes Eichexemplar des Druckerzeugnisses an die Stelle des Eichdrucks treten kann. Es ist problemlos möglich, zur Bestimmung der Transformationsfunktion L beispielsweise das erste gute Exemplar der Auflage anstelle des Eichdrucks 40 zu verwenden.
- Unter diesen Umständen kann es vorkommen, dass auf dem Druckerzeugnis zu wenig Platz vorhanden ist, um jedes der Eichfelder 2, 3, 4, 8, 9, 10, 11, 12 und 13 mitzudrucken. Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich in einem solchen Fall dennoch anwenden, wenn ergänzend zu einem ersten Eichdruck mehrere zusätzliche Eichexemplare bei Einhaltung der folgenden Bedingungen gedruckt werden:
- - Alle Eichdrucke enthalten zumindest das Kombinationsmessfeld 1 und die Einzelfarbenmessfelder 8, 9 und 10.
- - Die Eichdrucke werden mit variierenden Farbschichtdicken in allen Grundfarben hergestellt, so dass die Mittelwerte der Farbschichtdicken über die Eichexemplare immer noch genügend genau dem Druckstandard entsprechen.
- Es ist dann nämlich möglich, die Transformation L aufgrund einer Gegenüberstellung der Schwankungen des Farbortsvektors R, im Kombinationsmessfeld 1 und der Schwankungen der Dichtewerte De1, Dmi, Dg1 in den Einzelfarbenmessfeldern 8, 9, 10 zu ermitteln. Zur Bestimmung der Matrix L gilt nach wie vor die Gleichung
- Für das erfindungsgemässe Verfahren spielt es keine Rolle, mit welcher Art von Messgeräten die Messdaten erhoben werden. Beispielsweise ist es prinzipiell offen, ob densitometrische Werte mithilfe eines Densitometers, eines Spektralphotometers, einer Videokamera oder irgend einer anderen dazu geeigneten Vorrichtung bestimmt werden. Analog sind farbmetrische Messungen mit Spektralphotometern, Dreibereichsfarbmessgeräten, Videokameras oder andern passenden Geräten möglich, ohne der Erfindung Abbruch zu tun. Ferner ist es nicht von Belang, mit welchen Hilfsmitteln die Weiterverarbeitung der Messdaten besorgt wird.
- Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auch in Richtung auf den vierfarbigen Übereinanderdruck erweitern, indem in den Kombinationsmessfeldern auf dem Eichdruck 40 und dem Druckerzeugnis 50 auch ein Anteil der Druckfarbe Schwarz zugelassen ist. Einzige Bedingung ist die, dass der nominelle Flächendeckungsgrad von Schwarz auf allen vier Kombinationsmessfeldern derselbe ist.
- Durch die Einsparungen, welche das vorgestellte Verfahren an notwendigen Messfeldern und an Messaufwand bringt, wird es im Rollenoffset, insbesondere aber im Zeitungsoffset-Aufalgendruck erstmals möglich, Qualitätsdatenerfassung am Druckerzeugnis systematisch und routinemässig zu betreiben.
- - Durch gezielte statistische Erhebungen kann das Druckunternehmen nun mit vertretbarem Aufwand repräsentative Daten über das von seiner Produktion eingehaltene Qualitätsniveau gewinnen. Dabei ist es in farbzonenorientiert arbeitenden Druckmaschinen keinesfalls notwendig, für jede druckende Farbzone ein separates Kombinationsmessfeld auf dem Druckerzeugnis mitzudrucken und auszumessen. Es genügen einige wenige Stellen mit Messfeldern für eine Produktion.
- - Weiter wird es möglich, Störungen im Druckprozess, beispielsweise unvermittelt auftretende Änderungen von Materialeigenschaften, früher zu erkennen und Gegenmassnahmen zu treffen.
- - Die Möglichkeit, die produzierte Druckqualität gegenüber den Kunden eines Druckunternehmens zahlenmässig zu dokumentieren, verschafft diesem einen Wettbewerbsvorsprung vor Konkurrenten, welche nicht über diese Möglichkeit verfügen. Dieser Aspekt wird in Zukunft noch an Bedeutung gewinnen, da heute ein starker Trend erkennbar ist, das Qualitätssicherungssystem von Druckereibetrieben nach der Norm ISO 9000 zu zertifizieren.
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