(57)【要約】【課題】カラーセンサによる印刷材の測色値検出方法において、該カラーセンサの異なる観察角度で印刷材の測色値を検出しても該測色値を相互に比較できる測色値検出方法を提供することである。【解決手段】前記課題は、印刷材上で異なる観察角度で検出された測色値の角度依存性をコンピュータにおいて補正することにより解決される。【選択図】図１
2010228452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーセンサ（１）を使用して印刷材（２）上の測色値（αＦαα，０Ｆ００）を検出する方法であって、
前記印刷材（２）上の測色値（αＦαα，０Ｆ００）を前記カラーセンサ（２）の異なる観察角度（α）で検出する方法において、
前記印刷材（２）上で異なる観察角度（α）で検出された測色値（αＦαα，０Ｆ００）の角度依存性をコンピュータ（３）において補正することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンピュータ（３）によって行われる前記角度依存性の補正を補正関数によって行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの角度で測定されたインキのスペクトル（β０）が前記コンピュータ（３）に既知である、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記コンピュータ（３）で行われる前記角度依存性の補正を、角度依存性のスペクトル値関数
2010228452.tif 000016
を考慮して行う、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記カラーセンサ（１）の１回の測定によって前記角度依存性のスペクトル値関数
2010228452.tif 000017
を作成し、前記コンピュータ（３）に記憶する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
既知のインキ層厚さの場合の既知のスペクトルを基礎として別のインキ層厚さで期待されるスペクトルを計算するカラーモデルによって前記補正関数を求める、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記カラーセンサ（２）はＲＧＢカメラである、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記コンピュータ（３）は印刷機（４）に接続されており、該印刷機（４）の着色ユニットにおける着色を制御する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記カラーセンサ（２）は前記印刷機（４）内に配置されている、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記カラーセンサ（２）は、印刷材（２）上の複数の同一のインキフィールド（５）を異なる観察角度で検出する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷材上でカラーセンサを使用して測色値を検出するための方法であって、該カラーセンサの異なる観察角度で該印刷材上の測色値を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機で形成される印刷材の品質検査を行うためには、この印刷材を測色計によって測色し、測定値と印刷見本の相応の値とを比較する。印刷材上の測色値と印刷見本の値との偏差が過度に大きい場合には、この印刷材は刷り損じであるということになる。この刷り損じは大幅に低減しなければならない。というのも、不必要なコストが発生し、このような刷り損じた印刷材は販売できなくなるからである。過去には印刷材を印刷機外部で測定し、こうするためには所定の時間間隔で印刷機からテスト用紙を取り出していたが、一層多くのいわゆるインライン測色システムが広まってきている。これは、印刷機の印刷ユニットに配置され、印刷工程中に印刷材を、有利には最後の印刷ユニットで検出する。このようにして、各印刷材ごとに測色を行うことができる。印刷速度は高いので、現在は印刷材の面全体を印刷機において測定することはなく、相応の測色フィールドを含む印刷検査縞の領域において測定するだけである。測色計としてカメラを使用しなければならないことが多くなってきている。というのも、カメラは分光計よりも低コストであるからだ。カメラはもちろん、幅広い開口角を有する対物レンズを備えているので、観察角度に依存せずに、すなわち対象ラインにおける測定すべき色領域の位置に依存せずに、測定される印刷材の色調が同じになることを保証しなければならない。このことは、検出される着色の色値が、検出されるインキ面の位置に依存しないようにしなければならないことを意味する。しかしこのことは、様々な理由から現実的でない。まず、このようなカメラの対物レンズは完全には色補正されていないか、または、カラーフィルタが設けられている。このカラーフィルタはカメラのＣＣＤマトリクスの画素に取り付けられており、このカラーフィルタを異なる角度で透過照明すると、検出されるスペクトルがカラーフィルタによって異なって吸収される。
【０００３】
ここで上記のカメラを測色調色システムとして使用する場合、角度が異なると、見本の着色は同じであるのに測定された色値を比較することができなくなる。それゆえ、従来のカメラシステムでは製造された印刷材の着色品質を高信頼性で検査することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それゆえ本発明の課題は、カラーセンサによる印刷材の測色値検出方法において、該カラーセンサの異なる観察角度で印刷材の測色値を検出しても該測色値を相互に比較できる測色値検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、印刷材上で異なる観察角度で検出された測色値の角度依存性をコンピュータにおいて補正することにより解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】印刷材を異なる観察角度で測色するＲＧＢカメラおよびコンピュータが接続されたオフセット用紙印刷機を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明による測色値検出方法はとりわけ、印刷機内のＲＧＢカメラによって印刷材を測色するのに適している。本発明では、ＲＧＢカメラの異なる観察角度で検出された測色値の角度依存性を確認するために、ＲＧＢカメラをコンピュータに接続し、該コンピュータは、印刷材上で異なる観察角度で検出された測色値の角度依存性をコンピュータ補正する。このようなコンピュータ補正により、異なる観察角度で検出された測色値も相互に比較できるようになり、印刷材の印刷品質を検査できるようになる。このことが必要であるのは、カメラは印刷材の種々の領域において、ひいては異なる観察角度で該印刷材の測色を多く実施するからである。
【０００８】
本発明の第１の実施形態では、コンピュータによる角度依存性の補正が補正関数によって行われるように構成される。色値は、色調、スペクトルを角度依存性のスペクトル値関数によって畳み込むことによって得られる。このような角度依存性関数は、測色値が最終効果において角度に依存しなくなるように、コンピュータにおいて補正関数によって再補正される。したがってこの補正関数は、検出される測色値の角度依存性を消去する数学的な計算規則である。このような補正関数を求めるためには、少なくとも１つの角度で測定すべきインキのスペクトルをコンピュータに格納することができる。コンピュータに格納されるこのスペクトルは有利には、角度がα＝０の場合のスペクトルである。このスペクトルに補正関数を施し、そのつどのカメラ角度に依存するスペクトルに換算する。こうするために本発明の別の実施形態では、いわゆる角度依存性スペクトル値関数を使用する。この角度依存性スペクトル値関数を作成できる手法は複数存在する。角度依存性を消去するためには、角度依存スペクトル値関数を、そのつど実際の観察角度に依存して角度非依存スペクトル関数に換算しなければならない。この角度依存性は、カメラの１回の測定で実験室で行い、記憶された測定値を角度依存性の補正値としてコンピュータに記憶することができる。
【０００９】
本発明の択一的な実施形態では、既知のインキ層厚さの既知のスペクトルを基礎として別のインキ層厚さで期待されるスペクトルを計算するカラーモデルによって補正関数を求める。このようにして、異なる角度αでは測定されなかったスペクトルレミッション（スペクトル）を、角度α＝０で１回求められて記憶されたスペクトルレミッションによってコンピュータ上でカラーモデルを使用して近似することができる。このカラーモデルでは、既知のインキ層厚さの場合の既知のスペクトルに基づいて、別のインキ層厚さで期待されるスペクトルが計算される。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、コンピュータが印刷機に接続され、該コンピュータが該印刷機の着色ユニットにおける着色を制御する。このようにして本発明の方法によって補正された、測色システム内のカメラの測色値は、印刷見本の対応する値と比較できるようになり、偏差がある場合にはコンピュータは印刷機の着色ユニットの制御に適切に介入し、インキ制御を適切に適合することにより、実際測定値と印刷見本の目標値との偏差を補償する。
【００１１】
冒頭ですでに述べたように、カラーセンサとしてはとりわけＲＧＢカメラを使用することができる。その際には、カラーセンサをインライン測定装置として印刷機内に設けることも、また、オフライン測定装置として印刷機外部に、別個の測定テーブルを使用して設けることも、さらには、手持ち式測定装置として構成することもできる。とりわけＲＧＢカメラを使用する場合にカラーセンサを較正するためには、さらに付加的に分光プローブも使用することができる。この分光プローブも、ＲＧＢカメラによって検出される測定点を少なくとも部分的に検出し、その測定値はＲＧＢカメラを較正するのに使用される。このようにして較正されたＲＧＢカメラにより、印刷画像においても分光プローブを使用することなく、印刷材を大面積で測色することができる。
【００１２】
さらに、カラーセンサは、印刷材の複数の同一のインキフィールドを異なる観察角度で検出するように設けることができる。用紙印刷材の場合にも、オフセット印刷機でウェブに印刷する場合でも、通常は余白領域に、周期的に複数の色および濃淡階調で周期的に設けられた測色フィールドを有するいわゆる測色縞を設ける。こうするためには、カラーセンサが複数の同色の測色フィールドを同時に測定できるようにする。しかし、これらの同色の測色フィールドは測色縞において異なる位置に設けられるので、カラーセンサによって異なる観察角度から検出される。しかし本発明の角度補正により、このようにして検出された測色値は、異なる観察角度に相応して補正されて高信頼性の実際値として検出され、コンピュータにおいて印刷見本との比較に使用できるようになる。
【実施例】
【００１３】
本発明を以下で、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１には、用紙オフセット印刷機４を概略的に示す。用紙オフセット印刷機４はたとえば２つの印刷ユニットから成り、給紙装置と排紙装置とから成る。さらに印刷機４はコンピュータ３に接続されており、該コンピュータ３は同時に、印刷機４の制御コンピュータとしても機能する。コンピュータ３にはカラーセンサとしてＲＧＢカメラ１も接続されており、該ＲＧＢカメラ１はこの場合、用紙形の印刷材２を検出する。この図では、印刷材２は印刷機４外部で測色される。また、カメラ１が印刷機４の印刷ユニットのうち１つに配置され、有利には該印刷機４の最後の印刷ユニット内に配置され、印刷材２を該印刷機内で直接検出する構成も可能である。この図では、２つの同色のインキ面５が異なる観察角度αで検出されるのが理解できる。右側のインキ面５は観察角度α＝０で検出され、相応の色値０Ｆ００がカメラ１によって検出される。左側のインキ面５は観察角度α≠０で検出されるので、検出される色値αＦα０は異なる。観察角度αは異なるので、両色値は相互に異なる。
【００１５】
しかし印刷見本と比較するためには、同一の色値が等しいことが重要である。というのも、これらの色値に差が生じる原因はもっぱら、観察角度が異なることであり、実際の着色ではないからである。それゆえ、角度に依存するこの色値αＦα０を相応に補正しなければならない。いずれの場合にもスペクトルレミッションβ０は等しい。右側の場合にはスペクトルレミッションはβ０であるのに対し、左側の場合にはスペクトルレミッションβαは異なる。しかしコンピュータ３には、定義通りの角度依存性のスペクトルレミッションβ０のみが既知である。したがって、βαの角度依存性に、前記の既知のスペクトルレミッションβ０を１つだけ含む補正関数を代入しなければならない。スペクトルレミッションβ０も、印刷ジョブ中に相応のインキ面を観察角度α＝０で１回分光測色することによって求めることができる。以下でこのような手法を詳細に説明する。
【００１６】
測色：色値の角度依存性
インキβ０のレミッションが同じであっても、カメラ１によってこのレミッションが変換されて得られる色値Ｆは観察角度αに依存して等しくならない。
【００１７】
【数１】
2010228452.tif 000003
【００１８】
用語に関しては以下のことを適用する：
αＦπσ：Ｆ≡３値の色値である｛Ｒ，Ｇ，Ｂ｝とした場合の、位置αにおいてスペクトル値関数
2010228452.tif 000004
とスペクトルβσとによって生成される色値。
【００１９】
ベースとなるのは、カメラの角度依存性のスペクトル値関数である
2010228452.tif 000005
【００２０】
一般的には以下の式が適用される：
βα≠β０
【数２】
2010228452.tif 000006
【００２１】
それに対して角度非依存性は、すべての角度において等しいスペクトル値関数を意味する。
【００２２】
2010228452.tif 000007
を代入しなければならない。この定義によれば、位置α＝０は角度に依存しないことを指す。というのも、この位置は基準であり、共通の参照位置となるからである。
【００２３】
測色：色値の角度補正
ここで問題なのは、一般的にβαは未知であることだ。
【００２４】
それに対して既知であるのは、以下のものである：
両インクをカメラ１によって実測して得られるαＦααおよび０Ｆ００
製造者の実験室で行われるカメラ１の１回の測定で得られる
2010228452.tif 000008
印刷ジョブ中に印刷材２の分光測色によって得られるβ０
【００２５】
最終的に求められるのは、角度αで測定されかつ角度に依存しないスペクトル値関数
2010228452.tif 000009
によって評価されるインクβαの色値Ｆである。
【数３】
2010228452.tif 000010
【００２６】
βαは一般的には未知であるから、βαをβ０によって表さなければならない。
βα←β０（ｓ）  ただし、ｓはカラーモデルによる相対的な層厚さである。
【００２７】
ｓを求めると、
【数４】
2010228452.tif 000011
である場合、｜αＦαα−αＦα０（ｓ）｜→ｍｉｎが成り立つ。
その後に、
【数５】
2010228452.tif 000012
を代入する。
【００２８】
「未知のレミッションβαを表す」手法の品質の尺度として、以下の基準が使用される：
ｄＲＧＢ＝｜αＦαα−αＦα０（ｓ）｜→ｍｉｎ
【００２９】
（αＦααにαＦ００を代入するために）測定されたレミッションをβ０として「αＦααにαＦ００を代入する」手法の品質の尺度として、以下の基準が使用される：
ｄＲＧＢ＝｜αＦ０α−αＦ００（ｓ）｜→ｍｉｎ
【００３０】
この実施例の中心的な思想は、測定されたレミッションβ０によってカラーモデルを使用して、測定されないレミッションβαを近似することである。カラーモデルは従来技術であり、既知のスペクトルと既知の層厚さとに基づいて、別の層厚さで期待されるスペクトルを計算する機能を有する。このようなカラーモデルにより、実用上の範囲内で同様の色を、コンピュータでスペクトルとして、相対的な層厚さの自由なパラメータによりシミュレートすることができる。ここで制御されるのは、「未知のレミッションβ０を表す」品質の尺度の代入である。この品質の尺度が、位置αで測定された色値が計算された色値に類似する類似度を決定する。位置αでのレミッションとスペクトル値関数
2010228452.tif 000013
とによって同一の位置で得られる色値が、近似で得られたスペクトルとすべての位置で使用されるスペクトル値関数
2010228452.tif 000014
とによって得られる色値に置き換えられる。
【符号の説明】
【００３１】
１        カメラ
２        印刷材
３        コンピュータ
４        印刷機
５        インキ面
β０      スペクトルレミッション
αＦαα  角度αで測定された色値
０Ｆ００  角度＝０で測定された色値
α        観察角度
2010228452.tif 000015
スペクトル値関数
【図１】
2010228452.tif 000018