DE3909410A1

DE3909410A1 - Verfahren fuer optische reflexionsmessungen und densitometer und druckkontrollstreifen zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3909410A1
Application number: DE19893909410
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Krzyminski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-09-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für optische Re flexionsmessungen an auf mehrfahrbigen Druckbögen befind lichen Druckkontrollstreifen gemäß Oberbegriff des Haupt anspruches und ferner ein Densitometer und einen Druck kontrollstreifen zu dessen Durchführung.

Densitometrische Reflexionsmessungen der eingangs genann ten Art sind bekannt und werden in der Drucktechnik all gemein angewandt, so daß es diesbezüglich keines besonde ren druckschriftlichen Nachweises bedarf. Solche Meßver fahren dienen in der Druckindustrie zur Kontrolle der Prozeßführung bspw. beim Offsetdruck und anderen autoty pischen Druckverfahren.

Die dafür in der Druckindustrie benutzten Handdensitome ter sind durchweg mit einem einzigen Meßkopf ausgerüstet. Pro Messung wird immer nur ein einziges Kontrollfeld auf dem Druckkontrollstreifen gemessen. Um die Volltondichte der vier Skalenfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz ei nes vierfarbigen Rasterdruckes an einer bestimmten Stelle des Druckkontrollstreifens zu messen, sind vier Messungen hintereinander auszuführen. Sollen außerdem die Raster dichten der vier Skalenfarben im Mittelton und im Tiefen ton festgestellt werden, was allgemein üblich und notwen dig ist, sind weitere acht Einzelmessungen erforderlich. Insgesamt sind also beim heutigen Stand der Technik zwölf einzelne Messungen notwendig, um wenigstens die wichtig sten densitometrischen Kennwerte an einer bestimmten Stelle des Druckkontrollstreifens zu gewinnen. Weitere Messungen kommen zwangsläufig hinzu, wenn der Druckkon trollstreifen nicht nur an einer Stelle, sondern an meh reren Stellen gemessen werden muß. Das ist immer dann der Fall, wenn oberhalb des Druckkontrollstreifens nicht nur eine kritische, sondern, über die Breite des Druckbogens verteilt, mehrere kritische Bildstellen vorhanden sind. Bei schwierigen Druckaufträgen ist es durchaus üblich, den Druckkontrollstreifen in seiner gesamten Breite aus zuwerten, um die Verteilung der Farbführung in der Druck maschine über die gesamte Breite des Druckbogens an den Farbenbedarf des Bildinhaltes anzupassen. Aus diesem Grunde werden auch sogenannte Maschinendensitometer be nutzt, bei denen der Meßkopf verfahrbar auf einer Schiene angeordnet ist. Zur Auswertung wird der Druckbogen auf den Tisch des Maschinendensitometers gelegt, bspw. durch Vakuum festgehalten und dann der Druckkontrollstreifen mit dem Meßkopf abgefahren. Die jeweilige Position des Meßkopfes kann durch einen schrittmotor-gesteuerten An trieb festgestellt werden. Ein gespeichertes Steuerpro gramm entscheidet dabei; an welchen Feldern des Druckkon trollstreifens Messungen vorgenommen werden sollen. Das Ergebnis ist eine komplette Auswertung sämtlicher Felder eines Druckkontrollstreifens, das zur leichteren Beurtei lung auf einem Monitor in Form von Tabellen oder Graphi ken dargestellt wird.

Diese Technik ist nicht nur aufwendig und teuern, sondern in der Handhabung auch unangemessen umständlich, zumal meist die Bedienungsperson der Druckmaschine nur an der Auswertung von wenigen kritischen Stellen des Druckkon trollstreifens interessiert ist. Diese Auswertungen sol len allerdings so schnell wie möglich erfolgen, um in die Steuerung der Druckmaschine ohne Verzögerung eingreifen zu können. Maschinendensitometer können mit ihrem starren Ablauf des Meßvorganges und ihrer oft unnötigen Daten fülle insoweit nicht befriedigen. Die Folge ist, daß Handdensitometer trotz ihrer vorerwähnten Nachteile un gleich häufiger eingesetzt werden als Maschinendensitome ter.

Um die Effizienz von Handdensitometern zu verbessern, ist auch schon vorgeschlagen worden, die Meßeinheit der Hand densitometer mit einem beweglichen Meßkopf oder mit einer Diodenzelle auszurüsten, um mehrere aneinandergereihte Kontrollfelder auf einmal erfassen zu können (siehe EPA 02 99 445).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend unter der Voraus setzung einer besonderen Druckkontrollstreifenausbildung mit der Maßgabe auszugestalten, daß es einfach und schnell durchgeführt und das Gerät zu seiner Durchführung relativ einfach ausgebildet werden kann und zwar nicht nur hinsichtlich seines baulichen Aufwandes, sondern auch hinsichtlich seiner Programmierbarkeit.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der eingangs ge nannten Art nach der Erfindung mit dem in Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmalen gelöst.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung werden also in einem Meßvorgang nicht wie bisher üblich nur ein Kontrollfeld, sondern mehrere Kontrollfelder zugleich erfaßt und ausge wertet. Ferner nutzt diese Lösung zwar die Vorteile des Densitometers nach der vorerwähnten EPA 02 99 445, vermei det aber eine Abtastung der Meßstrecke in möglichst klei nen Schritten, verbunden mit einer frei programmierbaren Auswertung bestimmter Meßstellen, was dort nur mit einem relativ großen technischen Aufwand verwirklicht werden kann, der durch die erfindungsgemäße Lösung aber wesent lich reduziert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfah ren beschränkt sich also gezielt auf eine diskrete Anzahl von z. B. sechs aneinandergereihten Meßöffnungen, die zu einer Meßeinheit zusammengefaßt sind und ermöglicht da durch vorteilhaft die konstruktive Vereinfachung des Den sitometers und dessen Handhabung.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist davon ausgegangen, daß von den einzelnen Farben, die am Aufbau eines autoty pisch erzeugten Bildes beteiligt sind, jeweils die Dichte des Volltons, die Dichte eines Mitteltons und die Dichte eines Tiefentons von wesentlicher Bedeutung sind und ge messen und ausgewertet werden müssen. Für jede Messung muß dabei ein besonderes Kontrollfeld auf dem Druckkon trollstreifen vorhanden sein. Für den bekannten vierfar bigen Rasterdruck sind das insgesamt zwölf und für den beliebig mehrfarbigen Rasterdruck n × 3 Kontrollfelder, wobei n der Anzahl der eingesetzten Druckfarben ent spricht. Wird dabei die Meßeinheit mit n × 3 Meßöffnungen ausgestattet, dann gelingt es, mit einem einzigen Meßvor gang die Volltonfelder und die Rastfelder des Mittel tons und des Tiefentons für alle beteiligten Druckfarben auszuwerten. Geht man davon aus, daß die Mittenabstände der aneinandergereihten Kontrollfelder bei einer Meßfeld größe von 3 bis 4 mm⌀ zweckmäßigerweise nicht kleiner als 5 bis 6 mm sein sollten, dann ergibt das für einen vierfarbigen Druckkontrollstreifen eine Meßeinheit mit zwölf Meßöffnungen, die mit den aneinandergereihten Meß öffnungen eine Länge von 60 bzw. 72 mm besitzt.

Der Maßgabe im Kennzeichen des Hauptanspruches "mit maxi mal zwei Meßvorgängen . . ." liegt folgendes zugrunde:
Die Herstellung, aber insbesondere auch die dazugehörige Verstärker- und Auswerte-Elektronik einer solchen Meßein heit ist zwar im Vergleich zum Densitometer nach der EPA 02 99 445 reduziert, aber noch relativ aufwendig. Eine vor teilhafte und bevorzugte Ausführungsform der Meßeinheit besteht deshalb darin, anstelle der n × 3 Meßöffnungen nur die halbe Anzahl vorzusehen. Zur Erfassung der kom pletten Meßwerte der beteiligten Farben sind dann an stelle eines Meßvorganges zwei Meßvorgänge auszuführen, was durch den Vorteil der leichteren Handhabung des Meß gerätes einen vernüftigen Kompromiß darstellt. Eine wei tere Verminderung der n × 3 Meßöffnungen auf ein Drittel oder ein Viertel dieser Zahl ist zwar grundsätzlich mög lich, aber weniger sinnvoll, weil dadurch die Anzahl der notwendigen Meßvorgänge entsprechend zunimmt, d. h., es würde sich hierbei gewissermaßen lediglich um eine ver schlechterte Ausführungsform des Verfahrens und des Den sitometers handeln.

Das erfindungsgemäße Meßverfahren verlangt allerdings die Verwendung eines Druckkontrollstreifens besonderer Art gemäß Anspruch 2, denn die Anordnung der Kontrollfelder herkömmlicher Druckkontrollstreifen ist für die Anwendung des erfindungsgemäßen Mehrfachmeßverfahrens ungeeignet. Druckkontrollstreifen besitzen nämlich nicht nur Kon trollfelder für densitometrische Messungen, sondern auch Kontrollfelder, die ausschließlich der visuellen Beurtei lung dienen. Das sind zum Beispiel Feinstrichfelder und Spitzpunktfelder, mit denen die vorangegangene Kopie der Druckplatte beurteilt werden kann oder die Strichfelder zur Kontrolle von Schieben und Dublieren, die je nach Ausführung entweder visuell oder auch densitometrisch ausgewertet werden. Der visuellen und densitometrischen Kontrolle dienen auch sogenannte Graubalancefelder, die durch das Übereinanderdrucken gerasteter Farbfelder ein Signal für die Ausgewogenheit der Farbführung der am Bildaufbau beteiligten Druckfarben liefern. Schließlich gibt es Kontrollfelder, die nur in Sonderfällen, zum Bei spiel im Rahmen einer Optimierung der Maschineneinstel lung gemessen werden. Hierzu gehört zum Beispiel die Meß felder zur Kontrolle der Farbannahme (siehe hierzu Fogra Praxisreport Nr. 28, 1985).

An herkömmlichen Druckkontrollstreifen sind alle diese Kontrollfelder nach Gesichtspunkten angeordnet, die von einer Punkt-für-Punkt-Messung oder den vorher beschriebe nen Meßmethode der Maschinendensitometer ausgehen. Das heißt, die Reihenfolge der Vollton- und Rasterfelder ist in unregelmäßigen Abständen von Sonderfeldern unterbro chen, die überhaupt nicht oder nur in bestimmten Fällen gemessen werden sollen. Hinzu kommt, daß die verschie denen Kontrollfelder und insbesondere die Sonderfelder oft unterschiedlich breit sind und deshalb von einer Meßeinheit mit mehreren gleichabständigen Meßöffnungen nicht erfaßbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren, der dabei notwendig zu verwendende Druckkontrollstreifen und das Densitometer zu seiner Durchführung werden nachfolgend anhand der zeich nerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher er läutert.

Fig. 1 perspektivisch das Densitometer;

Fig. 2 vergrößert den Meßeinheitteil des Densitome ters;

Fig. 3 den erfindungsgemäß zu verwendenden Druckkon trollstreifen, wie er im Randbereich eines mehrfarbigen Druckbogens in Erscheinung tritt und

Fig. 4 den gegenständlichen Druckkontrollstreifen zur Erzeugung des Druckkontrollstreifens auf dem mehrfarbigen Druckbogen.

Fig. 1, 2 zeigen als Ausführungsbeispiel ein Handdensito meter mit sechs Meßöffnungen 5 mit der Anzeigeeinheit 8, einem Tastenfeld 9 für die Anwahl der Meßfunktionen und ein Gehäuse 10, in und an dem alle Elemente des Gerätes angeordnet sind. Mit einem Meßgerät der dargestellten Ausführung können die 4 × 3 = 12 Kontrollfelder eines Vierfarben-Kontrollstreifens in zwei Meßvorgängen voll ständig erfaßt und ausgewertet werden. Die die aneinan dergereihten Meßöffnungen 5 enthaltende Meßeinheit ist mit 4 bezeichnet. 2 sind die Kontrollfelder des Druckkon trollstreifens 7 mit den von den Meßöffnungen 5 jeweils erfaßbaren eigentlichen Meßfeldgrößen 3, deren unterein ander gleicher Mittenabstand mit 1 bezeichnet ist. 6 stellt die gesamte, von der Meßeinheit 4 erfaßbaren Länge des Druckkontrollstreifens 7 dar.

Hierzu wird nachfolgend im einzelnen auf Fig. 3 Bezug ge mommen, die einen Druckkontrollstreifen mit gleichgroßen Kontrollfeldern zeigt.

Der Mittenabstand des Ausführungsbeispiels von Feld zu Feld beträgt 6 mm. Ein vollständiger Meßzyklus besteht aus sechzehn Kontrollfeldern. Eine Meßfeldsequenz ist 6 × 16 = 96 mm lang. Zwölf Meßfeldsequenzen ergeben eine Länge des Druckkontrollstreifens von 1,152 mm, womit die Breite eines häufig benutzten Druckformats im Bogenoff setdruck abgedeckt wird. Für größere und kleinere Bogen formate sind längere und kürzere Druckkontrollstreifen anwendbar.

Am Anfang der Meßfeldsequenz stehen im Fall des hier be schriebenen Vierfarben-Kontrollstreifens die zwölf farbi gen Felder der Volltondichte, der tiefen und mittleren Rasterdichte (in Fig. 3 mit 100, 80 und 40 bezeichnet) für C = Cyan, M = Magenta, Y = Gelb, B = Schwarz. Daran schließen sich zwei mit GB bezeichnete Graubalancefelder an, wobei M das Mitteltonfeld und T das Tiefentonfeld bezeichnet. An die beiden Graubalancefelder schließen sich zwei Sonder felder S 1 und S 2 an. Während die farbigen Meßfelder und die beiden Graubalancefelder in jeder Meßfeldsequenz vorhanden sind, treten unter S 1 und S 2 abwechselnd von Meßfeldsequenz zu Meßfeldsequenz andere Sonderkontrollfelder auf.

Beim gegenständlichen Druckkontrollstreifen, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, handelt es sich um Filmmaterial, mit dem die darin enthaltenen einzelnen Streifen für die beteiligten Far ben in bekannter Weise auf die Druckform durch Kopie übertra gen werden, um dann den Druckkontrollstreifen als einzigen und fortlaufenden Streifen am Rand des Druckbogens drucken zu können. Von bekannten, gegenständlichen Druckkontrollstreifen dieser Art weicht der gemäß Fig. 4 insofern ab, als dieser die Kontrollfelder gemäß Fig. 3 auf seinen einzelnen Streifen entsprechend verteilt und geordnet enthält.

Dieser Druckkontrollstreifen ist nach folgenden Gesichts punkten angelegt:

Tragender und damit erfindungswesentlicher Ausgangspunkt sowohl für das Verfahren als auch die Densitometerausbildung ist die in spezieller Weise geordnete Gestaltung des Druckkontrollstreifens, und zwar unter Berücksichtigung sei ner optimalen Lesbarkeit durch die mit mindestens sechs Sen soren ausgestattete Meßeinheit und des geräteinternen Meß wertumsetzers und seines Auswerteprogramms für die Meß signale.

Weitere Gesichtspunkte sind im einzelnen die folgenden:

1. Die für densitometrische Messungen vorgesehenen Kon trollfelder sind gleich groß. Ihr Mittenabstand ent spricht dem Mittenabstand der Meßöffnungen der Meßeinheit.
2. Die Volltonfelder und die Rasterfelder für Mittelton und Tiefenton der am Bildaufbau beteiligten Druck farben werden hintereinander ohne Unterbrechung durch andere Kontrollfelder angeordnet. Eine Anord nung dieser Felder in einer bestimmten Reihenfolge, zum Beispiel Vollton Cyan, Tiefenton Cyan, Mittel ton Cyan; Vollton Magenta, Tiefenton Magenta, Mit telton Magenta usw. vereinfacht das Programm für die automatische Erkennung der Kontrollfelder nach Farbe und Art. Fehlbedienungen durch eine falsche Positio nierung der Meßeinheit auf dem Druckkontrollstreifen sind leichter vermeidbar und können im aktuellen Fall durch ein relativ einfaches Programm vom Gerät erkannt und angezeigt werden.
Hier ist die Erklärung auszuführen, daß die Farbe eines Kontrollfeldes durch einen besonderen Aufbau der einzelnen Meßelemente, aus denen die Meßeinheit besteht, erkannt wird. Jedes Meßelement ist mit meh reren Photodioden bestückt - für jede zu messende Farbe eine Photodiode -, die auf das zu messende Kontrollfeld gerichtet sind. Ein Vergleich der Signale der mit komplementärfarbigen Filtern be stückten Photodioden führt zur Erkennung der Farbe des gemessenen Kontrollfeldes und zur Auswertung des richtigen Dichtewerts, der der erkannten Farbe ent spricht.
3. Die farbigen Kontrollfelder für Volltondichten und Rasterdichten sollen mit einem mehr oder mit zwei Meßvor gängen vollständig erfaßt werden können. Im ersten Fall ist die Anzahl der Kontrollfelder identisch mit der Anzahl der Meßöffnungen. Im zweiten Fall beträgt die Anzahl der farbigen Kontrollfelder das doppelte. Andere Verhältnisse zwischen Anzahl der farbigen Kontrollfelder und Anzahl der Meßöffnungen sind grundsätzlich möglich, aber sowohl von der Handha bung als auch der Gestaltung des Meßprogramms kom plex und damit weniger günstig.
4. Die Auswertung der farbigen Vollton- und Rasterfel der hat wegen der besonderen Bedeutung ihre Kenn werte für die Steuerung der Druckmaschine Priorität. Dem kann beim Aufbau des Druckkontrollstreifens durch eine geeignete Sequenz der Kontrollfelder Rechnung getragen werden, indem die farbigen Voll ton- und Rasterfelder den übrigen Kontrollfeldern vorangestellt werden und gegebenenfalls in der Se quenz häufiger erscheinen als die Sonderfelder.
5. Die Bedeutung der Graubalance für den Druckprozeß wird am besten durch zwei Graubalancefelder berück sichtigt, durch ein Mitteltonfeld und ein Tiefenton feld. Beide Felder werden zum leichteren visuellen Vergleich neben den Kontrollfeldern der Farbe Schwarz angeordnet und erscheinen gleich häufig wie die farbigen Kontrollfelder. Eine feste Zuordnung der Graubalancefelder zu den vorangestellten farbi gen Kontrollfeldern führt zu einem einfachen Pro gramm für die Erkennung der Graubalancefelder.

Im Ausführungsbeispiel sind folgende Sonderkontrollfelder in folgender Reihenfolge gewählt:
12 - Meßfelder für das Schieben und Dublieren für die Farbe Cyan
13 - Meßfelder für das Schieben und Dublieren für die Farbe Magenta
14 - Meßfelder für das Schieben und Dublieren für die Farbe Gelb
15 - Meßfelder für das Schieben und Dublieren für die Farbe Schwarz
16 - Spitzpunktfelder für die vier Druckfarben mit Rasterpunkten von 2, 3, 4 und 5%
17 und 18 - Meßfelder für die Kontrolle der Farbannahme
19 - Ist identisch mit 12, d. h., die Reihenfolge der Sonderfelder beginnt - bei entsprechender Länge des Kontrollstreifens - von vorne.

Wird ein Densitometer mit sechs Meßöffnungen verwendet, bietet sich folgende sinnvolle Reihenfolge der Meßvor gänge an:

1. Messung

Messung der farbigen Felder von Cyan und Magenta

2. Messung

Messung der farbigen Felder von Gelb und Schwarz

Nach diesen zwei Meßvorgängen ist die Messung und Auswer tung der farbigen Kontrollfelder vollständig.

3. Messung

Messung der zwei Graubalancefelder und der zwei Sonderfelder, soweit die Sonderfelder für den sitometrische Messungen bestimmt sind

4. Messung

Beginn eines neuen Meßzyklus mit den Farb feldern von Cyan und Magenta

Eine für das Verfahren nicht typische Besonderheit des Ausführungsbeispiels ist, daß bei der 3. üblichen Messung von Sonderfeldern nur vier der sechs Meßöffnungen 5 ge nutzt werden und zwei Meßöffnungen Kontrollfelder messen, die bereits zur 4. Messung gehören. Als eine Variante des Ausführungsbeispiels ist ein Druckkontrollstreifen denk bar, der anstelle von nur zwei insgesamt vier Sonderfel der bei der 3. Messung erfaßt. Tatsächlich sind Anwendun gen denkbar, für die mehr als nur zwei Sonderfelder pro Sequenz vorteilhaft sind. Andererseits sollte mit Rück sicht auf eine leichte Bedienbarkeit die Zahl der Sonder felder auf das unbedingt notwendige Maß beschränkt blei ben.

Claims

1. Verfahren für optische Reflexionsmessungen an auf mehrfarbigen Druckbögen befindlichen Druckkon trollstreifen unter Verwendung eines Densitometers, mit dessen Meßeinheit bestimmte Meßfelder des Druck kontrollstreifens gemessen und die Meßwerte im Rech ner des Densitometers auswertbar umgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckkontrollstreifen mit sich in ihrer Größe entsprechenden und nach Farbe und Art (Voll-, Mittel-, Tiefenton) geordneten Meßfeldern verwendet wird, und daß zur Durchführung der Messung gleich zeitig mehrere Sensoren auf entsprechend be abstandete Meßfelder des Druckkontrollstreifens in Stellung gebracht und dabei mit maximal zwei Meßvor gängen die Vollton-, Mittelton- und Tiefentondichten der am Bildaufbau beteiligten und entsprechend im Druckkontrollstreifen vorhandenen Druckfarben gemes sen werden.

2. Druckkontrollstreifen zur Durchführung des Verfah rens nach Anspruch 1, bestehend aus mehreren, in Reihe angeordneten Meßfeldern, die die am Bildaufbau des Druckbogens beteiligten Druckfarben aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in ihrer Größe entsprechenden Meßfelder (5) nach Farbe und Art (Voll-, Mittel-, Tiefenton) im Druckkontrollstreifen (7) geordnet angeordnet sind.

3. Densitometer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer an oder in einem Ge häuse angeordneten Meßeinheit, die über einen im Ge häuse befindlichen Meßwertumsetzer (Mikrocomputer) mit einer Meßwertanzeige verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (4) mit mehreren, in Reihe ange ordneten, entsprechend meßfeldbeabstandeten, mit Meßöffnungen (5) versehenen Sensoren (11) und jeder Sensor (11) mit mehreren Fotodioden ausgestattet ist, wobei jeder Sensor zur Erkennung der Art und Farbe des Meßfeldes (5) mit mehreren filterbestück ten Dioden ausgestattet ist und der geräteinterne Meßwertumsetzer die Auswertung der Meßsignale unter Berücksichtigung der Ordnung des Druckkontrollstrei fens vornimmt.

4. Densitometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertprogramm des geräteinternen Meß wertumsetzters derart ausgestaltet ist, daß es Art und Farbe der gemessenen Kontrollfelder aufgrund der typischen Meßwerte erkennt.

5. Densitometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertprogramm des geräteinternen Meß wertumsetzers derart ausgestaltet ist, daß es Art und Farbe der gemessenen Meßfelder (5) aufgrund de ren spezifischer Reihenfolge im Druckkontrollstrei fen erkennt.