(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージを下引き上に反復的に印刷するよう動作する印刷機における、下引きにおける各インク・キー区域へ供給されるインク量をそれぞれ制御する複数のインク制御装置を制御する方法において、
複数のピクセルの各々に対する目標カラー値からなる目標イメージ・アレイを識別するステップであって、前記目標カラー値が視覚的に均一な色空間の値である、ステップと、
取得されたイメージ・アレイを生成するため、下引き上に印刷される選択されたイメージの複数のピクセルの各々に対するカラー値を測定するステップであって、測定されたカラー値が視覚的に均一な色空間の値である、ステップと、
前記取得されたイメージ・アレイと前記目標イメージ・アレイとの整合不良値を交差相関法により計算するステップと、
前記計算された整合不良値を使用して、前記取得されたイメージ・アレイを前記目標イメージ・アレイと整合するステップと、
前記取得されたイメージ・アレイの前記測定されたカラー値を、前記目標イメージ・アレイの前記目標カラー値と、ピクセル単位に比較し、カラー値における所望の変化量を決定するステップであって、前記カラー値における所望の変化量が視覚的に均一な色空間の値である、ステップと、
下引き上に印刷されるべきイメージのカラー値における所望の変化量を、前記下引きにおける各インク・キー区域へ供給されるインクが如何に生成するかを反映するために、前記取得されたイメージ・アレイの前記測定されたカラー値と前記目標イメージ・アレイの前記目標カラー値との比較から得られた前記カラー値における所望の変化量に基づいてインク制御調整量を計算するステップと、
前記インク制御調整量を、前記インク制御装置のコントローラへ通信するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記下引きに印刷された選択イメージの複数のピクセルに対するカラー値を測定する前記ステップが、カラー・ビデオ・カメラを用いてカラー値を取得するステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記カラー・ビデオ・カメラが、赤、緑および青のカラー・チャネルを有する請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記カラー・ビデオ・カメラが、２５ｃｍ×２５ｃｍより大きな視野を有する請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記下引きに印刷された選択イメージの複数のピクセルに対するカラー値を測定する前記ステップが、複数のカラー・フィルタを持つ線形ＣＣＤアレイを用いるステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記視覚的に均一な色空間が、ＣＩＥＬＵＶ又はＣＩＥＬＡＢである請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記取得されたイメージ・アレイと前記目標イメージ・アレイとの整合不良値を交差相関法により計算する前記ステップが、該取得イメージ・アレイと目標イメージ・アレイとをサブイメージ部分へ分割するステップ、および取得された各イメージ・アレイのサブイメージ部分を対応する目標イメージ・アレイのサブイメージ部分と交差相関させるステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記カラー値における所望の変化量に基づいてインク制御調整量を計算する前記ステップが、前記印刷機に対するモデルに基く式を決定するステップ、および該モデルに基く式を微分することにより複数のピクセルの各々に対する感度係数を決定するステップを含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記インク制御装置が、第１のローラの各区域に供給されるインク量を制御し、インクがイメージを印刷するため該第１のローラからローラ列へ、次いで下引きへ転写され、前記ローラ列が、版胴と、下引きの縦方向の運動に対して横方向で前後に運動する振動ローラとを含み、前記印刷機に対するモデルに基く式を決定するステップが、１つのインク制御装置により供給されるインク量を、前記振動ローラの横方向運動により影響を受けた複数のインク・キー区域における下引き上のインクの分配に関連付けるインク・キー分配関数を決定するステップを含む請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記印刷機に対するモデルに基く式を決定する前記ステップが、前記下引きにおける予め定めたインク膜厚さを得るため必要な版胴における対応するインク膜厚さに版の被覆値を関連付ける比例しない版の被覆関係を決定するステップを含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記印刷機に対するモデルに基く式を決定する前記ステップが、前記下引きにおけるインクの光学濃度を該下引きにおけるインク膜厚さに関連付けるインク飽和濃度関数を決定するステップを含む請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記インク制御装置が第１のローラの各区域へ供給されるインク量を制御し、インクが、イメージを印刷するため、前記第１のローラからローラ列へ、次いで下引きへ転写され、該ローラ列が版胴を含み、前記印刷機に対するモデルに基く式を決定する前記ステップが、前記下引きにおける予め定めたインク膜厚さを得るため必要な版胴における対応するインク膜厚さに版の被覆値を関連付ける比例しない版の被覆関係を決定するステップを含む請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記インク制御装置が第１のローラの各区域に供給されるインク量を制御し、インクが、イメージを印刷するため、前記第１のローラからローラ列へ、次いで下引きへ転写され、該ローラ列が版胴を含み、前記印刷機に対するモデルに基く式を決定する前記ステップが、前記下引きにおけるインクの光学濃度を該下引きにおけるインク膜厚さに関連付けるインクの飽和濃度関数を決定するステップを含む請求項８記載の方法。
【請求項１４】
前記整合不良値が、回転値、拡大値、移動値の中の１つ、又はそれらの任意の組み合わせである請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、巻取り紙（ｗｅｂ）に印刷されるイメージの所望のカラー品質を得て維持するために巻取り紙オフセット印刷プレスにおけるインク供給を制御するシステムおよび方法に関する。特に、本発明は、巻取り紙に印刷されるイメージの複数の領域に対するカラー値を得るためビデオ・カメラの如きイメージ化装置を使用するインク供給を制御するマークレス・システム（ｍａｒｋｌｅｓｓ  ｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
巻取り紙オフセット印刷プレスは、印刷プロセスにおいて使用されるインクの各色に対するインク付け組立体（ｉｎｋｉｎｇ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）を含む。各インク付け組立体は、インク出しローラの外表面に沿って配置されたインク貯溜部ならびに区分ブレードを含んでいる。プレスのローラ列に、かつ最後に用紙の如き下引き（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）へ供給されるインク量は、ブレード・セグメントのエッジとインク出しローラの外表面との間の間隔を変更することによって調整される。インク出しローラに対する各ブレード・セグメントの位置は、下引きの対応する長手ストリップまたはインク・キー区間に対して供給されるインク量を制御する調整ねじまたはインク・キーの如きインク制御装置の運動によって独立的に調整可能である。用語「インク制御装置」とは、下引きの対応する長手ストリップまたは区間へ供給されるインク量を制御する任意の装置を含むことが意図される。
【０００３】
典型的には、インクは、下引きに対して横方向に振動する振動ローラの運動によって、１つの長手方向区間から隣接区間に対して側方へも拡散される。インク出しローラ自体におけるインク量もまた、インク出しローラが行程ごとに回転する角度を変更することによって調整可能である。典型的に、この状態は、当技術において周知のように、ラチェット組立体を調整することによって生じる。
【０００４】
プレスが運転中、印刷イメージのカラーの適切な品質制御を達成するために、プレス・オペレータにとって印刷物を連続的に監視して適切なインク・キー調整を行うことが一般的である。例えば、ある区域におけるカラーが弱すぎるならば、オペレータは、当該区域に対する更に多くのインクの流れを許容するように対応するインク・キーを調整し、カラーが強すぎるならば、インクの流れを減じるように対応するインク・キーが調整される。印刷機の運転中、変化する印刷機条件を補償するか、あるいは顧客の個人的な好みを勘定に入れるため、更なるカラー調整が必要となる。
【０００５】
インク・キーの事前設定およびカラー制御に関して用いられる上記の視覚的検査手法は、不正確、高価でありかつ時間を要する。更に、要求されるイメージ・カラーがしばしば他のインク色と組合わされるインクの中間調であるため、このような手法はオペレータの高レベルの専門的技術をも必要とする。
【０００６】
印刷機がいったん運転状態にある状態でカラー品質を監視するための印刷イメージの視覚的検査以外の方法もまた、公知である。カラー印刷プロセスの品質制御は、テスト目標イメージの光学濃度を測定することによって達成可能である。テスト目標イメージの種々の点の光学濃度は、巻取り紙印刷プロセスのオフラインまたはオンラインのいずれかの濃度計または走査濃度計を用いることによって測定することができる。典型的には、テスト目標イメージを光源により照射し、イメージから反射される光の強度を測定することによって、光学濃度測定が行われる。光学濃度（Ｄ）は、下記のように定義される。即ち、
【０００７】
【数１】
0004920125.tif 000002
【０００８】
但し、
Ｒは、入射光強度に対する反射光強度の比として定義された反射率である。
測定されるテスト目標イメージは、しばしば個々のカラー・パッチからなるカラー・バーの形態である。当該カラー・バーは、典型的には、巻取り紙の幅だけ延在うる。典型的には、パッチは、インク原色ならびに少数のベタ・オーバープリントのそれぞれに対するベタ・パッチと中間調パッチとを含む。カラー・バー、は、しばしば、巻取り紙のトリム領域に印刷され、見当ならびにカラー監視の目的のために用いられる。各ベタ・パッチは、カラー制御システムが維持しようと試みる目標濃度を有する。インク付けレベルは、この目標濃度に達するように増加あるいは減少される。中間調パッチもまた、水バランス（ｗａｔｅｒ  ｂａｌａｎｃｅ）が適正であるかどうかを判定するため監視される（網点利得を計算する）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
より新しい短カットオフ印刷は、マークが約１．５ｍｍ以下となることを要求する。カラー・パッチを正確に測定するためには、反射率または濃度値を計算するため用いられる僅かに１．１ｍｍ以下の幅を残して、略々０．２ｍｍの境界点が要求される。比較的小さなカラー・バーが、印刷プロセスに固有のばらつきの影響を受けやすく、従って、狭いカラー・バーにおける反射率または濃度の読みの妥当性は疑問である。
【００１０】
しかし、更に重要なことは、カラー・バーが常にワーク（ｗｏｒｋ；印刷が要求されるイメージ）のカラーを示すとは限らないという事実である。例えば、印刷機においてカラーを本刷りする時に遭遇する一般的な実際問題は、「インライン問題（ｉｎｌｉｎｅ  ｐｒｏｂｌｅｍ）」として知られる。この問題は、２つのインライン・イメージ部分（即ち、同じインク・キー区域における２つのイメージ部分）のインク付け要件が拮抗する時に生じる。例えば、１つのイメージ部分が赤い車からなり、他の部分は白人の顔からなる。車が要求する「桜レッド」を得るためには、マゼンタのインクが強められなければならない。このことは、不都合にも、顔が赤すぎるように見える。印刷工がこのような状況に当面すると、印刷工は車の赤に対して顔の色調を均衡させるマゼンタ・レベルを見出そうと努める。
【００１１】
特別なテスト目標の使用を必要としない印刷機におけるカラー制御のための多くのシステムが開発された。例えば、マークレス・システムについては、米国特許第４，６４９，５０２号、同第４，６６０，１５９号、同第５，１８２，７２１号、同第５，２２４，４２１号、同第５，３５７，４４８号、および同第５，４６０，０９０号に記載されている。
【００１２】
印刷機においては、１つの作業から次の作業へのシステムの利得に大きな多岐性がある。システム利得は、インク供給量における小さな変化によるカラーの変化量を指す。システム利得を正確に予測してシステム利得における多岐性を感情に入れることができる制御システムは、あまり正確でない利得の推定値を有するシステムより早く収束する。
【００１３】
システム利得を決定するための実験的手段を記載するマークレス・カラー制御システムが開示されており、例えば、このようなシステムは、米国特許第４，６６０，１５９号および同第５，１８２，７２１号に記載されている。長手ストリップにおける印刷インクの被覆量が当該インクに対するシステム利得に対する大きな影響を有するので、これは新たな作業ごとに反復されねばならない。これは、時間を要するプロセスであり、付加的な不良製品を生じるプロセスである。
【００１４】
あるいはまた、他のシステムは、システム利得を推定する数学的モデルの使用を開示している。例えば、米国特許第４，６４９，５０２号および同第５，３５７，４４８号が、一次側の網点領域および反射率を中間調領域の反射率に関連付けるノイゲバウア（Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ）式の使用を開示している。米国特許第４，６４９，５０２号および同第４，６６０，１５９号は、システム利得の決定におけるインクの被覆量を使用する。米国特許第５，２２４，４２１号は、インクの光学濃度が加法であることの仮定を行う。
【００１５】
これらの米国特許に記載されたモデルから省かれた印刷機の多くの特質がある。前記モデルはいずれも、インクの逆流による被覆量に関するインク付け効率の変化、印刷機における振動ローラによるインクの側方拡散、およびインク膜厚さと反射率との間の関係を許容するものではない。これら因子をモデルから排除することは、システム利得の決定精度に悪影響を呈し、従ってシステム性能を劣化させる。
【００１６】
マークレス・システムは、サンプルされるべき印刷材料の領域の正確な整合おための手段が開示されないという点において更に限定される。このことは、無論、サンプリング機構の調時および整合が困難である場合、測定が運動する下引きについて行われるならば、最たる関心事となる。このゆえに、現存するシステムにより用いられるサンプルは最適値より大きく、かつ望ましくはカラーが空間的に一定であるワークの領域において強制される。
【００１７】
前記特許に開示されたマークレス・カラー制御システムのいずれにも考察されない更に他の特質は、イメージ内のカラーの様子に対するサンプリング領域に隣接する領域の視覚的効果である。
【００１８】
米国特許第５，１８２，７２１号、同第５，２２４，４２１号および同第５，３５７，４４８号に記載されたシステムは、印刷材料における複数のサンプリング点における空間的データの収集を要求する。空間的データの使用は、付加的な犠牲であり、利用可能なサンプリング点の実際数を制限する。米国特許第４，６４９，５０２号は、同様に赤外線チャネルを必要とするという更なる犠牲を有する。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、マークレス・カラー制御のためのシステムおよび方法、即ち、特別な制御マークまたはパッチのパルス反復時間を必要としない巻取り紙オフセット印刷機におけるインク制御装置の正確かつ有効な制御のためのシステムおよび方法を提供することにある。本発明の更なる目的は、ローラ列の作用、全利得および光学濃度と用紙上のインク膜厚さとの間の関係の如き種々の因子を勘定に入れる更に正確なインク付けシステム・モデルを提供することにある。当該インク付けシステム・モデルに含まれる他の因子は、インク出しローラからインク貯溜部へのインクの逆流、および隣接するインク・キー区域へのインクの側方移動である。
【００２０】
本発明の更なる目的は、得られたイメージと目標イメージの正確な整合のための手法により、印刷されたワークから得られる非常に小さな領域と目標イメージにおける対応領域との間の比較を行うことにある。本発明の更に他の目的は、イメージ内のカラーの様子に対するサンプリング領域に隣接する領域の視覚的効果を勘定に入れることにある。本発明の更に他の目的は、おそらくは空間的サンプリング領域当たり僅かに３つのスペクトル・チャネルによる複数の（３つを越える）インクのマークレス・カラー制御を達成することにある。
【００２１】
最近のコンピュータ／版（ｐｌａｔｅ）技術は、ディジタル校正刷りデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｐｒｅｐｒｅｓｓ  ｄａｔａ）を介して、イメージのディジタル表示を直接印刷版へ転写することを可能にした。かかるディジタル校正刷りデータの使用はまた、印刷版の被覆を容易にし、更に正確に得ることを可能にする。版の被覆は、全印刷版面積に対する印刷版におけるインク付け面積の比であり、所望のイメージを印刷するために要求されるインク量の測定を行う。
【００２２】
本発明は、ビデオ・カメラを用いて巻取り紙におけるイメージの複数のピクセルに対するカラー値を取得するインク供給を制御するマークレス・システムに関する。取得されたカラー値は、目標のカラー値に対して整合されかつこれに比較される。行列式が、インク・キー調整を複数のピクセルに対するカラー値の変化に関連付ける。印刷機モデルは、インク・キー調整を各ピクセルに対するカラー値の変化にリンクする感度因子を提供する。インク・キー区域に対するインク・キー調整を行う行列式に対する最小二乗解が得られる。このように、僅かな選定されたテスト点のみの代わりに、イメージ全体のカラー・マッチングを得ることが可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１において、巻取り紙１２上に多色イメージを印刷する巻取り紙オフセット印刷システム１０が示される。望ましい実施の形態において、４つの印刷装置１４、１６、１８および２０がそれぞれ、巻取り紙１２上にイメージの１つのカラーを印刷する。印刷装置１４、１６、１８および２０はそれぞれ、巻取り紙１２の両面における印刷を可能にする上部ブランケット胴２２、上部印刷版胴２４、下部ブランケット胴２６および下部印刷版胴２８を含んでいる。印刷システム１０において、装置１４、１６、１８および２０におけるカラー３１、３２、３３および３４はそれぞれ、典型的に黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）である。相互に対する印刷装置１４、１６、１８および２０の場所は、印刷機により決定され、変化し得る。
【００２４】
印刷装置１４、１６、１８および２０の各々は、図２および図８に示される関連するインク付け組立体３６を含んでいる。インク付け組立体３６は、イメージを印刷するためインクを巻取り紙１２に供給するよう動作し、巻取り紙を横切って側方に延在するインク出しローラ４０（インク・ボールとも知られる）に隣接して配置されたインク貯溜部３８を含んでいる。ブレード（ｂｌａｄｅ）４２は、インク出しローラ４０に沿って延在し、インク出しローラ４０に対する各セグメントの間隔が独立的に調整することができるように区分される。図８に最もよく示されるように、各ブレード・セグメント４４が、関連するインク制御装置即ちインク・キー５０の調整によりインク出しローラ４０の外表面４８へ接近離反させられるエッジ４６を有する。
【００２５】
図２に示されるように、複数のインク・キー５０がインク付け組立体３６に沿って等間隔の側方位置に配置され、インク出しローラ４０の外表面４８に供給されるインク膜の厚さを制御するためローラ４０とブレード・セグメント４４間の間隔の大きさを確保し調整するように、かかる位置におけるブレード・セグメント４４に対して押圧する。インク・キーの数は、異なる形式の印刷機に従って変化する。約９１ｃｍ（３６インチ）幅の巻取り紙に対するインク・キーの共通数は２４であり、従って、各インク・キーが約３．８ｃｍ（１  １／２インチ）幅である巻取り紙におけるインク・キー区域に対するインクを制御する。
【００２６】
図８に示されるように、インク・キー５０は、関連するブレード・セグメントを要求通りに定置するためインク出しローラ４０に対してインク・キー５０を接近離反させるよう動作する両方向作動モータ５８により駆動される。回転制御装置５２は、当技術において周知のように、ラチェット組立体（図示せず）を介して各行程ごとのインク出しローラ４０の回転量を制御するように動作する。回転量（回転角度）は、ブレード・セグメントの位置と共に、ダクター（ｄｕｃｔｏｒ）・ローラ５４へ転写されるインク量を決定する。ダクター・ローラ５４は、インク出しローラ４０およびローラ列５７におけるローラ５６との接触状態から前後に連続的に移動する。ローラ列におけるダクター・ローラ５４へ供給されるインク膜厚さは、インク・キーの開口とラチェットの設定値の積に比例する。
【００２７】
インクは、インク付け組立体３６からインク出しローラ４０を介してダクター・ローラ５４へ、そして、ローラ列５７のローラ５６へ供給される。次に、インクはローラ５６からローラ列５７における種々の他のローラ６０、６２へ供給される。ローラ列５７はまた、幾つかの振動ローラ６２を含んでいる。振動ローラ６２は、巻取り紙に関する側方向（巻取り紙の運動方向は側方向として定義される）に振動し、最後にインクを１つのインク・キー区域から別のインク・キー区域へ拡散させる。次に、インクは印刷版胴２４、ブランケット胴２２へ、次いで巻取り紙へ供給される。図８は、下部印刷版胴２４と下部ブランケット胴２２のみを示している。印刷が典型的に巻取り紙１２の両面に生じ、各面が各々のインク・カラーに対する関連するインク付け組立体３６とローラ列５７とを有することを理解すべきである。
【００２８】
図３および図４に関して、マークレス・カラー制御システムに対する制御アルゴリズムの全体的動作を記述することができる。カラー制御システム６４が、印刷装置１４、１６、１８および２０、および巻取り紙１２の対応するインク・キー区域へ供給されるインク量を制御するインク・キーの設定を決定するように動作する。カラー制御システム６４は、コントローラ７０と、ビデオ・カメラ６８の如きイメージ化装置とを含むカラー監視システム６６を含んでいる。動作において、ステップ７２で、ビデオ・カメラ６８が、多数のインク・キー区域における巻取り紙上に印刷イメージのイメージを取得する。コントローラ７０は、反射率、光学濃度値、カメラの視野内の各イメージ・ピクセルに対するＣＩＥＬＵＶ値またはＬＩＥＬＡＢ値の如きカラーを表わすイメージ値を計算する。取得されたイメージ・アレイが生成される。目標イメージのカラー値を含むアレイが、以下に述べる方法の１つによって取得され、コントローラ７０に記憶される。ステップ７４において、取得されたイメージのカラー・アレイが最初に目標イメージのカラー・アレイと整合される。次に、取得イメージのカラー値は、望ましくはピクセル単位で目標イメージのカラー値と比較されて、カラー値における所望の変化を決定する。インク・キー調整を測定されたカラー値の変化に関連させる複数のピクセルの各々を網羅する行列式が生成される。ステップ７６において、インク付けシステム・モデル（ｉｎｋｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ  ｍｏｄｅｌ）が、インク・キー調整をカラー値の変化にリンクさせる感度因子を提供する。ステップ７８において、行列式に対する最小二乗解が得られ、計算された１組のインク・キー調整を生じる。インク・キー調整は、インク付け組立体へ送られ、次にインク・キーが計算されたインク・キー調整に基いて配置される。
【００２９】
特に、望ましい実施の形態において、カラー監視システム６６は、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）と青（Ｂ）のカラー・チャネルを有するカラー・ビデオ・カメラ６８を含む。ビデオ・カメラ６８は、巻取り紙上の印刷イメージの逐次のイメージを得るために用いられる。印刷機が運転中に複数の印刷されたカラー・パッチの反射率および光学濃度を正確に測定し、このようなビデオ・カメラを含むカラー監視システム６６が、１９９８年３月３日発行の米国特許第５，７２４，２５９号に記載されている。当該特許は、参考のため本文に援用される。あるいはまた、当該システムは、印刷された下引きからの反射率を測定するため相等する走査装置を利用することもできる。
【００３０】
本発明の望ましい実施の形態と上記特許に記載されたシステム間の１つの相違は、カメラのピクセルのサイズである。オフセット印刷における大部分のイメージは、ベタ・カラー領域ではなく種々のサイズの小さな中間調網点で印刷される。網点は、通常の視認条件下で目に見えず種々の網点サイズの滲みによってカラーの錯視が生じるように、相互に充分に接近している。本発明におけるピクセル・サイズは、個々のピクセルが中間調網点が滲むほど充分に大きい必要がある。望ましい実施の形態において、ビデオ・カメラ６８が６４０×４８０ピクセルを持つイメージを生じる。このようなピクセル数では、モアレ・パターンが約２５ｃｍ×２５ｃｍの視野で著しく除かれる。このため、視野に対する妥当なサイズは、やや大きなカメラ組立体を必要とする全１ページである。標準的なビデオ・カメラに対する全ページの歪みのないイメージを得るためには、光ゴニオメータの観点はこれよりはるかに大きい作業距離を示唆するが、作業距離は少なくとも３０ｃｍである必要がある。
【００３１】
あるいはまた、赤、緑および青のフィルタを備えた線形ＣＣＤアレイにより、相等イメージを集めることができる。巻取り紙が線形ＣＣＤアレイを通過する時に走査が行われる。
【００３２】
本発明の望ましい実施の形態と上記米国特許に記載されたシステムとの間の更なる相違は、カラー空間の相違である。上記特許では、望ましい出力カラー空間は状況Ｔの光学濃度であるが、本発明においては、望ましいカラー空間は、視覚的に均一であるカラー空間である。略々均一なカラー空間の事例は、ＣＩＥＬＡＢおよびＣＩＥＬＵＶである。ＲＧＢ反射率をＸＹＺカラー空間へ、従ってＣＩＥＬＡＢおよびＣＩＥＬＵＶへ変換する種々の手段が、Ｊ．Ｓｅｙｍｏｕｒ著「なぜカラー変換が働くか？（Ｗｈｙ  Ｄｏ  Ｃｏｌｏｒ  ＴｒａｎｓｆｏｒｍｓＷｏｒｋ？）」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＰＩＥ、第３０１８巻、１５６〜１６４ページ、１９９７年）において取扱われている。
【００３３】
各ピクセルごとに、カラー監視システム６６が１組のＲＧＢ値、即ち、それぞれが０と２５５との間にあり赤、緑または青のいずれかのチャネルにおける反射光を表わす１組の３つの数値を生じる。各ピクセルとも関連しているのは、ｘおよびｙの位置情報である。カラー監視システム６６は、前掲の米国特許に記載されるように、不均一な照射、散乱光、非線形性および特殊な特性をビネット風に表わす（ｖｉｇｎｅｔｔｉｎｇ）ための補正を含む、取得されたＲＧＢ値のセットについて多くの補正を行う。しかし、本発明のカラー監視システム６６は、カラー・バーの設置およびピクセルの平均化は行わない。望ましい実施の形態において、得られるカラー値は、反射率、光学濃度あるいはＣＩＥＬＡＢの値である。取得されたカラー値は各ピクセルごとに得られ、取得されたイメージ・アレイが生成される。
【００３４】
目標イメージのカラー値は、幾つかの方法で得ることができる。１つの方法は、巻取り紙に印刷されるべきイメージの校正バージョン（ｐｒｅｐｒｅｓｓ  ｖｅｒｓｉｏｎ）の使用を必要とする。例えば、望ましくは印刷版が印刷機に載置される前に印刷版が走査される。印刷版を走査することが、各インク・カラーごとのイメージの各ピクセルに対するインク付けレベル情報を生じる。あるいはまた、各ピクセルごとに必要なインク付けレベル情報を得るために、ディジタル校正データ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｐｒｅｐｒｅｓｓ  ｄａｔａ）を用いることができる。ディジタルプリプレスデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｐｒｅｐｒｅｓｓ  ｄａｔａ）は、３００網点／インチ（約２．５４ｃｍ）フォーマットで版を表わすタグ付きイメージ・ファイル・フォーマット（ＴＩＦＦ）の従来形式のＣＲＥＯディジタル・コンピュータ／版システムの如きシステムから得られる。以下に更に述べるように、網点利得を計算してノイゲバウア式を経てインクの組合わせに対するある近似を適用することによって、各ピクセルごとのＲ、Ｇ、Ｂ目標カラー値に対して近似が得られる。
【００３５】
目標イメージ・カラー値を得る別の方法は、カラー校正刷り（ｃｏｌｏｒ  ｐｒｏｏｆ）を走査することである。印刷されるべき所望のイメージのカラー校正刷りは、略々常に得られ、校正刷りがおそらくは顧客が望むイメージに近く、おそらくは印刷機が与えられるものより近いものが提供できるゆえに有利である。不都合なことに、校正刷りはしばしば連続階調情報を含むに過ぎず、ライン・アート（ｌｉｎｅ  ａｒｔ）あるいはテキスト（ｔｅｘｔ）は含まない。
【００３６】
ビデオ・カメラを直接用いて、カラーＯＫ（ｃｏｌｏｒ  ＯＫ）がいったん発されるとオン・プレス・イメージ（ｏｎ−ｐｒｅｓｓ  ｉｍａｇｅ）からデータを直接得ることにより、目標イメージ・カラー値を得ることもまた可能である。カラーＯＫとは、巻取り紙上の印刷イメージが受入れ得ると見なされたことを示す。オン・プレス・イメージは反射率値を提供し網点利得およびノイゲバウア式を含む更なる計算を必要としないので、オン・プレス・イメージ自体を用いて目標イメージ・データを得ることは、校正データを用いることより容易である。また、取得するイメージ・データが得られる条件に類似する条件下で目標イメージ・データがビデオ・カメラにより得られるので、拡大および回転の変換のために補正することは不要である（以下に述べる）。
【００３７】
取得イメージ・カラー値と記憶された目標イメージ・カラー値との間の比較を実施するためには、取得イメージが目標イメージと正しく整合されることが必要である。例えば、所与のイメージの場合、自動車のバンパーの左下隅の色を自動車のバンパーの左下隅の色と比較しなければならず、顔の鼻のようなイメージの別の部分の色との比較ではない。
【００３８】
１つのイメージの他のイメージに対して３つのタイプの調整不良があり、これは回転、拡大および移動について補正される必要性かもしれない。無論、校正イメージと取得イメージとができるだけ近く一致することを保証するため機械的ステップを取るべきである。しかし、一致は、おそらく対応ピクセルが整合するほど充分に近くない。例えば、０．２％程度の小さな拡大における差、あるいは０．１°程度の小さな回転が、完全に１ピクセルの不整合を生じるほどの大きさである。
【００３９】
目標イメージに関する取得イメージの回転に対する修正は、巻取り紙に印刷されたイメージに対して完全に直角に取付けられないカメラを補償する。２つのイメージ間の拡大差に対する修正が、Ｘおよび（または）Ｙ方向におけるイメージの伸長または圧縮を補償する。位置の不整合に対する修正が、印刷されたイメージに関して変位されるカメラの横方向あるいは縦方向位置を補償し、あるいはイメージ補正信号の調時不正を補償する。
【００４０】
望ましい実施の形態においては、目標イメージと取得イメージとが、９または１６のサブイメージの如き複数の小さなイメージへ分解される。交差相関（ｃｒｏｓｓ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）は、２つのサブイメージを整合するために光学的変位を決定するために、対応するサブイメージ間で計算される。交差相関のプロセスについては、米国特許第５，４１２，２７７号において更に詳細に記載されている。ここで、交差相関は、見当合わせの目的のために行われ交差相関ほど計算的に集約的である必要がないことに注目されたい。交差相関は、ビデオ・カメラのＲ、Ｇ、Ｂチャネルが整合状態にあるものとすると、１つのチャネルにおいて必要であるに過ぎない。また、交差相関に対するイメージは、おそらくは各方向に２あるいは４の係数だけデシメートすることができる。
【００４１】
各サブイメージ対に対する各交差相関の結果は、目標イメージのサブイメージｉの中心にある２対の座標（ｘi、ｙi）と、取得イメージにおける対応点である（ｘi′、ｙi′）とである。
【００４２】
図５は、他のイメージから中心の周囲に回転される１つのイメージの計算されたＸおよびＹのオフセットのパターンを略図的に示す。真中心のサブイメージは、非常に小さなＸおよびＹのオフセットがそれぞれのサブイメージを一致させることを必要とする。１対のサブイメージと一致するため必要なオフセットの方向は、サブイメージ対の回転中心からの方向に依存する。オフセットの方向は、回転中心へ引かれた線と常に直角をなしている。
【００４３】
図６は、右下隅における拡大中心を持つ１つのイメージが他のイメージからの倍率が変化された場合のオフセットのパターンを示す。オフセットの方向は常に拡大中心から直接離れ、オフセットの大きさは拡大中心からの距離に比例する。
【００４４】
その結果、幾何学的変形に対する定数を見出すために用いられる２組の式が存在する。ｘに対する１組の式は下記の通りである。
【００４５】
【数２】
0004920125.tif 000003
【００４６】
同様に、ｙに対する１組の式は下記の通りである。
【００４７】
【数３】
0004920125.tif 000004
【００４８】
但し、
ｍxは、ｘ方向における大きさ、
ｍyは、ｙ方向における大きさ、
θは、回転角度、
ｘsは、ｘのオフセット、および
ｙsは、ｙのオフセットである。
【００４９】
これらは、下記のように行列式形態で書くことができる。
【００５０】
【数４】
0004920125.tif 000005
【００５１】
および
【００５２】
【数５】
0004920125.tif 000006
【００５３】
これらの式は、下記のような最小二乗解を持つ。
【００５４】
【数６】
0004920125.tif 000007
【００５５】
【数７】
0004920125.tif 000008
【００５６】
これらの式は、ｍxｃｏｓθ、ｍyｓｉｎθ、ｘsおよびｙsに対する値を与える。ｍx、ｍyおよびθが個々に決定されることは必要でないことに注目されたい。
各ピクセルに対する位置の情報は、カメラの位置および効果、巻取り紙におけるイメージの位置、およびストローブ・タイミングによる拡大、移動および回転の諸効果に対して修正される。例えば、取得されたイメージのカラー値が座標（ｘ，ｙ）を持つ印刷イメージにおける１つの点と関連するならば、カラー値は新たな座標（ｍxｘ，ｍyｙ）と関連されるように移動されて拡大の不整合に対する修正を生じる。同様に、カラー値が座標（ｘ，ｙ）を持つイメージにおける点と関連するならば、回転の不整合に対する修正を生じるために、当該点の新たな座標が（ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ，−ｘｓｉｎθ＋ｙｃｏｓθ）により与えられ、ここで、θは回転量である。最後に、カラー値が座標（ｘ，ｙ）を持つイメージにおける１つの点と関連するならば、移動の不整合に対する修正を生じるためにこの点の新たな座標が（ｘ＋ｘs，ｙ＋ｙs）により与えられる。上記修正を一つにすると、下式が得られ、各取得イメージのカラー値と関連する新たな座標（ｘ′，ｙ′）を決定するために用いられる。即ち、
【００５７】
【数８】
0004920125.tif 000009
【００５８】
２つのイメージ間に重なりを持つピクセルが捨てられ、ピクセル単位で値を比較することが可能なように必要に応じてカラー値が内挿される。
回転および拡大パラメータは頻繁に変化しそうにない。このように、必要なだけ上記プロセスによりｍx、ｍyおよびθを校正することが可能である。
【００５９】
運転中の印刷機でイメージ形成が行われるならば、オフセット・パラメータｘsおよびｙsが各取得イメージごとに更新される必要がありそうである。これを行うための手法は、交差相関（例えば、米国特許第５，４１２，５７７号参照）および位相相関（例えば、米国特許第５，６８９，４２５号参照）の如く当技術において周知である。
【００６０】
次に、取得イメージのカラー値および記憶イメージのカラー値が、ピクセル単位に比較される。このピクセル単位の比較の結果が、残る全てのピクセルに対するカラー値の所望の変化を提供する。これは、３色のチャネルのそれぞれに対して行われる。
【００６１】
次項は、ビデオ・カメラの特定カラー・チャネルに対するカラー値（望ましくは、ＣＩＥＬＡＢ値）における所望の変化をインク・キー設定における変化に関連付ける式を展開する。このように、感度行列式を決定することができる。
【００６２】
下式は、ＣＩＥＬＡＢ  Ｌ＊におけるカラー値の所望の変化を１つのピクセルに対するインク・キー設定における変化に関連付ける。
【００６３】
【数９】
0004920125.tif 000010
【００６４】
但し、
Ｌ＊Δは、ＣＩＥＬＡＢ  Ｌ＊値における測定された変化、
ＣΔ、ＭΔ、ＹΔ、ＫΔは、シアン、マゼンタ、イエローおよび黒のそれぞれのインク・レベルにおける変化、および  ＳcL＊、ＳmL＊、ＳyL＊、ＳkL＊は、（印刷機の利得、被覆、インクの特性などを含む）システムの感度係数、あるいは換言すれば、各インク・レベルＣ，Ｍ，ＹおよびＫにおける変化に対するＬ＊値の感度である。
【００６５】
従って、感度係数Ｓxyは、インク・レベル「ｘ」における１単位変化に対するＣＩＥＬＡＢ値「ｙ」における変化量である。この感度係数は固定された定数ではないが、印刷機の諸条件に依存する値である。
【００６６】
例えば、この感度係数は、インク膜の厚さと共に変化する。インク層が薄い時、インク厚さにおける単位変化当たりのＬ＊値の変化は、インク層が厚い時よりも大きい。
【００６７】
当該感度係数もまた、ピクセルおよびインクの任意の特定の組合わせに対する版における網点面積に依存する。例えば、版が特定のピクセルに対応する場所における任意のマゼンタ・インクを必要としなければ、マゼンタに対する全ての感度係数はゼロとなる。感度係数の大きさは、版における網点面積が増加するに伴って増加することになる。
【００６８】
１つのピクセルに対するａ＊値およびｂ＊値における変化に対して、下記のような同様な式を得ることができる。
【００６９】
【数１０】
0004920125.tif 000011
【００７０】
Ｌ＊Δ、ａ＊Δおよびｂ＊Δに対するこれら３つの式は、下記のように１つのアンダーディターミン（ｕｎｄｅｒ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）行列式（ｍａｔｒｉｘ  ｅｑｕａｔｉｏｎ）へ組合わせることができる。
【００７１】
【数１１】
0004920125.tif 000012
【００７２】
この行列式は、同式を解くインク・キー変化ベクトルの無限の組合わせがあるので、インク・キー変化ベクトルについて直接解くことができない。
別のピクセルからのデータを方程式系に加えると、下記のように、４つの未知数における６つの式を結果として得る。
【００７３】
【数１２】
0004920125.tif 000013
【００７４】
下付き数は、データが得られるピクセル数を指す。
任意の数ｎのピクセルへの拡張は、下記のように４つの未知数における３ｎ式の一次方程式を提供する。
【００７５】
【数１３】
0004920125.tif 000014
【００７６】
カメラからのピクセルは、一般に２次元の格子に展開され、従ってピクセルの番号付けは任意であり、列優先順位あるいは行優先順位のいずれでもあり得る。イメージにおけるｎ個のピクセルの各々に対して３つの式がある。ｎの値は、６４０×４８０ピクセルのサイズを持つイメージに対しては略々百万の四分の一である。各ピクセルごとに３つのカラー測定値があるので、式（Ｅ１３）は３／４ミリオン（ｍｉｌｌｉｏｎ）式と４つの未知数の系である。
【００７７】
簡単にするため、Ｓは感度係数の３ｎ×４行列式とし、ＮΔはインク・キー変化の４点ベクトルとし、Ｚは所望のカラー値変化の３ｎ点ベクトルとしよう。この結果、下記の一次式となる。
【００７８】
【数１４】
0004920125.tif 000015
【００７９】
上式は、変数がある場合より多くの制約があり、全ての式を正確に解くため予期する「自由度」が充分でないので、優決定される。線形代数からの標準的な結果である上式に対する最小二乗解は、
【００８０】
【数１５】
0004920125.tif 000016
【００８１】
但し、ＳTは、Ｓの転置である。
ＮΔの元は、計算されたインク・キー調整の組を構成する。インク・キーは、各インク・キー区域における計算されたインク・キー調整に基いて比例的に調整される。
【００８２】
単に２０以下のテスト点ではなくイメージにおけるほとんど各個のカラー・ピクセルの影響を考慮に入れることにより、本方法は、１つのピクセルのカラーがどのように全ての隣接ピクセルのカラーにより影響を受けるかを部分的に勘案する。これは、同時のコントラストまたはカラーの発現マッチングの効果と呼ばれる。
【００８３】
上式における感度係数を計算するために、インク・キー設定を含む種々の印刷機条件が与えられると、巻取り紙のある点におけるカラー特性（Ｌ＊、ａ＊およびｂ＊、など）を近似化するモデルに基く式が展開される。次に、モデルに基く式は、インク・キー設定に関して微分されて感度係数を得る。
【００８４】
インク付けシステム・モデルの各部を含む幾つかの式を一つにリンクすることにより、完全にモデルに基く式に到達する。１つのインク付けシステム・モデルについては、１９９７年１２月２３日出願の米国特許出願第０８／９９７，２２８号「側方インク拡散、インク飽和および逆流補償を含む印刷機におけるインク・キー制御（ＩＮＫ  ＫＥＹ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＩＮ  Ａ  ＰＲＩＮＴＩＮＧ  ＰＲＥＳＳ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＬＡＴＥＲＡＬ  ＩＮＫ  ＳＰＲＥＡＤ，ＩＮＫ  ＳＡＴＵＲＡＴＩＯＮ，  ＡＮＤ  ＢＡＣＫ−ＦＬＯＷ  ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ）」において記載されている。この特許出願は、参考のため本文に援用される。インク付けシステム・モデルの概要は、図７に示される。同図において、横矢印と関連する変数が実施される異なる作業と共に変化する変数を示す。矢印の参照と関連する変数は、１つの作業全体にわたり、かつおそらくは作業ごとに一定と見なされるパラメータを示す。関連式は以下に反復される。
【００８５】
当該モデルに含まれるカラー制御システムの１つの特質は、実際のインク・キーの開度と表示されるインク・キー値との間の関係である。先に述べたように、コントローラからの信号は、関連するインク・キーを運動させる対応モータへ送られる。例えば、隙間ゲージにより測定される如き実際のインク・キー開度と、表示されるインク・キー値との間の関係は、線形の利得と校正オフセットとでモデル化することができる。インク・キー開度と表示されたインク・キー値との間の関係は、下記の如くである。
【００８６】
【数１６】
0004920125.tif 000017
【００８７】
但し、
Ｐは、ミル（１０００分の１インチ）単位のインク・キー開度、
Ｎは、パーセント単位の表示インク・キー設定、
ａは、測定可能定数、および
ｂは、インク・キー開口の閉鎖時の表示値である。
【００８８】
インク付けシステム・モデルに含まれる別の特質は、インク出しローラにおけるインク膜厚さとインク・キー開度との間の関係である。インク出しローラインク出しローラにおけるインク膜厚さとインク・キー開度との間の関係は、下記の如くである。
【００８９】
【数１７】
0004920125.tif 000018
【００９０】
但し、
Ｔbは、インク出しローラにおけるインク膜厚さ、
ｚは、インクに依存する定数、および
Ｐは、先に直接定義された如きインク・キー開度である。
【００９１】
インク出しローラにおけるインク膜厚さとダクター・ローラにおけるインク膜厚さとの間の関係もまた一次的であるという仮定がなされる。回転制御装置が、各行程においてインク出しローラが回転する角度を線形制御するようにラチェット設定を設定する。回転角度は、ブレード・セグメントの位置と共に、ダクター・ローラへ転写されるインク量を決定する。回転角度とダクター・ローラへ転写されるインク量との間の関係もまた、一次的であると仮定される。このため、ローラ列におけるダクター・ローラへ供給されるインク膜厚さは、インク・キー開度とラチェット設定との積に比例する。この関係は、下式により表わすことができる。
【００９２】
【数１８】
0004920125.tif 000019
【００９３】
但し、
Ｔは、ダクター・ローラにおけるインク膜厚さ、
ｇは、インク転写効率と関連する定数、
Ｔbは、インク出しローラにおけるインク膜厚さ、および
Ｒは、ラチェット設定（０ないし１の相対量）である。
【００９４】
インク流における振動ローラの側方運動もまた、考慮に入れることができる。インク流における振動ローラの影響は、インク・キー開口で旋回されるインク・キー分配関数を用いてモデル化される。旋回モデルは、所与のインク・キーを開く結果インクの固定された比率が近傍インク・キー区域の一部へ転送されることが仮定されるモデルである。旋回モデルは更に、特定の区域に蓄えられるインクの比率がインク・キー開口の大きさに依存せず、ならびに版の被覆に依存しないと共に近傍インク・キーの開度に依存しないことを仮定する。
【００９５】
インク・キー分配関数の一形態は、ベクトルＶである。ベクトルＶの要素は、特定の近傍インク・キー区域へ分配されるインクの一部として解釈することができる。各インク・キーは、インク・キー開度に比例するインクのそれ自体の分配を生じる結果となる。ハリス  Ｍ１０００Ｂ印刷機の場合は、例えば、所与のインク・キーにより提供されるインクの４６％がその対応するインク・キー区域へ直接送られ、２０％が直接隣接する区域へ送られ、４％が次の近傍セットへ送られ、、、などである。このように、ハリス  Ｍ１０００Ｂ印刷機の場合、このベクトルＶは下記により表わすことができる。
【００９６】
Ｖ＝［．００７  ．００９  ．０１６  ．０４３  ．１９６  ．４６０  ．１９６  ．０４３  ．０１６  ．００９  ．００７］
無論、所与の印刷機に対する正確な値は、振動ローラの側方投込み（ｔｈｒｏｗ）とインク列のレイアウトとに依存する。
【００９７】
ダクター・ローラにおけるインク膜厚さを版胴へ供給されるインク膜厚さに関連付けるベクトル式は、下記のとおりである。
【００９８】
【数１９】
0004920125.tif 000020
【００９９】
但し、
Ｌiは、ｉ番目のインク・キー区域における版胴上の印刷版のイメージ化領域におけるインク膜厚さ、
Ｖは、インク・キー分配関数を表わすベクトル、および
ＴＤは、下記のベクトルである。即ち、
［Ｔi-5  Ｔi-4  Ｔi-3  Ｔi-1  Ｔi  Ｔi+1  Ｔi+2  Ｔi+3  Ｔi+4  Ｔi+5］T但し、
Ｔiは、ｉ番目のインク・キー区域におけるダクター・ローラにおけるインク膜厚さである。
【０１００】
上式は、行列乗法（ｍａｔｒｉｘ  ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎ）に関して下記のように書き直すことができる。
【０１０１】
【数２０】
0004920125.tif 000021
【０１０２】
但し、
Ｌは、２４×１要素行列であり、ここで、要素はインク・キー区域の各々における印刷版へ供給されるインク膜厚さを表わす値、および
Ｔは、ダクター・ローラにおけるインク膜厚さを表わす値を含む２４×１要素行列である。（サイズは、ハリス  Ｍ１０００Ｂ印刷機において２４個のインク・キーがあるという事実により決定される。）
２４×２４要素行列ＶＭは振動行列として形成され、ここで、ＶＭijは、インク・キー区域ｉにおける版に達するインク・キーｊからのインク部分を表わす。インクの拡散がインク・キーに跨がって不変であるならば、行列ＶＭはテプリッツ（Ｔｏｅｐｌｉｔｚ）行列、即ち、各行が上の行の偏移バージョンである行列である。各行は、ベクトルＶの要素を含む。
【０１０３】
あるいはまた、行列は、テプリッツ（Ｔｏｅｐｌｉｔｚ）でなくともよい。印刷機の更に正確なモデルは、下方の被覆のインク・キー区域では、インクがインク列においてより多くの時間を費やし、従って更に拡散するという事実を考慮に入れる。行列ＶＭの行はこの点を考慮するように変更する。更に、同様な効果が巻取り紙の縁部に生じ、その結果縁部において拡散が大きくなる。
【０１０４】
このモデルの別の特質はダクター・ローラに要求されるインクと版の被覆との間の関係である（振動ローラの影響は考慮しない）。モデルに基く版の被覆式は下記のとおりである。
【０１０５】
【数２１】
0004920125.tif 000022
【０１０６】
但し、
Ｅは、相対的なインク利用係数、および
Ｃiは、ｉ番目のインク・キー区域に対する版の被覆値である（ゼロないし１の１０進量）。
【０１０７】
式２１における正確な定数は、インク列のレイアウトに依存する。
当式は、最小限の版被覆量に対しても完全被覆に要するインク供給の４６％が必要とされることを示している。これは、図７に示されるバイアス量である。このことは、最小限の被覆量である場合はインクが必要でないという従来の規範と矛盾する。従来の規範によれば、版の被覆量が略々ゼロであるならばインク・キーは開かれるべきでない。しかし、従来の規範は、インクが巻取り紙へ前送されるばかりでなくこのインク部分はインク貯溜部へも戻されるという事実を無視するゆえに正確ではない。
【０１０８】
版胴におけるインク膜厚さと巻取り紙におけるインク膜厚さとの間の関係は、下記のベクトル式により表わすことができる。
【０１０９】
【数２２】
0004920125.tif 000023
【０１１０】
但し、
Ｆiは、ｉ番目のインク・キー区域における巻取り紙のインク膜厚さ、
Ｌiは、ｉ番目のインク・キー区域における版胴１２２の印刷版のイメージ化された領域におけるインク膜厚さ、および
Ｃiは、ｉ番目のインク・キー区域に対する版の被覆量である。
【０１１１】
ｉ番目のインク・キー区域における巻取り紙のインク膜厚さ（ｉｎｋ  ｆｉｌｍ  ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）は、下式として書き直すことができる。
【０１１２】
【数２３】
0004920125.tif 000024
【０１１３】
但し、
Ｆiは、ｉ番目のインク・キー区域における巻取り紙のインク膜厚さ（ｉは、１ないし２４の区域標識）、
Ｇは、全システム利得（定数ａ、ｚおよびｇを考慮に入れる）、
Ｒは、ラチェット設定値、
Ｃiは、ｉ番目のインク・キー区域における版の被覆量、
Ｖは、インク・キー分配関数を表わすベクトル、および
（Ｋi−ｂi）は、ｉ番目のインク・キー区域を中心とするインク・キー区域における区域のキー開度からその校正オフセットを差し引いたものを表わすベクトルである。
【０１１４】
ハリス  Ｍ１０００Ｂ印刷機の場合、下式が得られる。
【０１１５】
【数２４】
0004920125.tif 000025
【０１１６】
好都合にも、Ｇは、実験的測定により容易に得ることができる。Ｇを得るため、既知のインク・キー設定Ｋの特定のベクトルにおける巻取り紙におけるイメージについて測定が行われる。イメージの濃度測定が行われ、かつダクター・ローラにおけるインク膜厚さのベクトルＴが、下記の手段により計算される。
【０１１７】
インク膜厚さとインク濃度を関連付ける式は、トレナール−エルンスト式として知られる。
【０１１８】
【数２５】
0004920125.tif 000026
【０１１９】
但し、
Ｄは、ベタのインク濃度、
Ｄtは、飽和濃度、即ち、無限に厚いインク厚さの濃度、
ｍは、定数、および
Ｆは、巻取り紙におけるインク膜厚さである。
【０１２０】
飽和濃度Ｄtは、下引きの平滑度に最も大きく依存する。非コート紙上のインクは、コート紙におけるインクよりはるかに低い飽和濃度を有する。飽和濃度に影響を及ぼす別の因子は、使用される特定のインクである。例えば、イエロー・インクは、黒のインクより低い飽和濃度を有する。定数ｍは、インクの着色強度、即ち顔料の量に大きく依存するインク強度パラメータである。定数ｍおよびＤtを決定するために、ラチェット組立体が種々の比率、例えば１０％、２０％、３０％、、、９０％に設定され、ベタのイメージが印刷され、その光学濃度が測定される実験を行うことができる。
【０１２１】
別の式が、個々のインクに対するベタ・インク濃度をこれらインクのオーバープリントの濃度に関連させる。プロイシル（Ｐｒｅｕｃｉｌ）見かけトラップ方程式が、ベアの法則が妥当する（即ち、２つのインクの濃度が加算する）こと、およびこれからの任意の偏差がもっぱらインクの薄い第２層によることを仮定する。この仮定は、インクが紙ほどにはインクに対して付着しないことである。これは、物理的トラップあるいは見かけトラップと呼ばれる。
【０１２２】
【数２６】
0004920125.tif 000027
【０１２３】
但し、
Ｄopは、オーバープリントの濃度、
Ｄ1は、最初に印刷されたインクの濃度、および
Ｄ2は、２回目に印刷されたインクの濃度である。
【０１２４】
通常は、見かけトラップ（ａｐｐａｒｅｎｔ  ｔｒａｐ）は、印刷機の診断値として用いられる。これは、問題がある場合の判定を助けるために印刷機で測定される。例えば、見かけトラップが通常の範囲から外れるならば、インクのタック（ｔａｃｋ）が正しくない、即ち、インク／水の均衡問題があるものと仮定される。この目的のためには、式が逆方向に用いられる。見かけトラップに対する典型値が仮定され、最初と２回目に印刷されたインクの濃度が既知であれば、上式がオーバープリントの濃度について解かれる。
【０１２５】
プロイシル方程式が取扱わないベアの法則からの２つの更に著しい偏差源が存在する。その第一は、表面反射である。面の反射は、濃度に上限を課し、これによりより高い濃度における飽和を生じる。これは、両方のインク層を薄く見せる。
【０１２６】
第２の偏差源は、インクの最上層内の光の散乱である。これは最上層の不透明度を増し、その結果最下層が薄く見える。
完全式において考慮に入れる別の効果は、網点領域の包含である。
【０１２７】
ノイゲバウア（Ｎｅｕｑｅｂａｕｅｒ）は、各インクの領域被覆率に基いて、種々のインクを用いて印刷された中間調の反射率を予測する１組の式を展開した。このモデルは、ノイゲバウアの主要解の概念に基き、かつランダムな重なりの仮定に基く。
【０１２８】
ノイゲバウアの主要解は、全てのあり得るベタのインク・カラーである。例えば、３種のインクＣＭＹ印刷プロセスにおける８つのノイゲバウア主要解、即ち、白、シアン、マゼンタ、イエロー、青（シアン＋マゼンタ）、緑（シアン＋イエロー）、赤（マゼンタプリントイエロー）および黒（シアン＋マゼンタ＋イエロー）がある。ＣＭＹＫ印刷プロセスでは、１６の主要解がある。３インク・プロセスに対する特定のスペクトル帯における中間調反射率Ｒhは、下記のように書くことができる。
【０１２９】
【数２７】
0004920125.tif 000028
【０１３０】
但し、
Ａc、ＡmおよびＡyは、それぞれシアン、マゼンタおよびイエローのインクの網点領域の比率であり、
Ｒw、Ｒc、Ｒm、Ｒy、Ｒb、Ｒg、ＲrおよびＲkは、Ｒhのスペクトル帯におけるノイゲバウアの主要解の白、シアン、マゼンタ、イエロー、青、緑、赤および黒の反射率である。
【０１３１】
４以上のインクへの拡張は容易である。
ノイゲバウア式が主要解の反射率が公知であることを仮定し、一定のインク膜厚さが仮定されることに注目されたい。
【０１３２】
網点利得に対する補正、あるいは色調値の増加を折込むことによって、ノイゲバウア式に対する更なる改善が達成可能である。版における網点を印刷された巻取り紙における網点に比較するものとすれば、印刷された網点がより大きいことが判ろう。基本的には、インクの網点が版からブランケットへ、かつブランケットから紙へ転写される時、網点は滲みを生じる。滲んだ網点は、滲まない網点よりも多くのカラーを呈する。この網点の滲みは、物理的網点利得と呼ばれる。
【０１３３】
光学的網点利得と呼ばれる第２の現象が網点利得に関与している。これは、主として紙における散乱光によるカラーの飽和における増加である。実際には、これは、更に正確には、網点が大きく見えないが網点冠の紙が更に着色されて見えるので、色調値の増加と呼ばれる。
【０１３４】
網点利得の効果は、見かけ網点領域を版における網点領域に比較する図９に示される。縦方向の線は版における５０％の網点領域を表わしている。網点利得がなければ、紙におけるインクの被覆度は同じであり、見かけの網点領域もまた５０％となる。この場合、ノイゲバウア式がカラーを正確に予測する。しかし、網点利得によれば、この同じ版に対する見かけの網点領域は、上のカーブに示されるように、６７ないし７５％となる。
【０１３５】
ユールおよびニールセンは、この問題を処理する最初であった。彼らは、「ｎ因子」として知られた経験的解決法を提示した。上記のノイゲバウア式に用いられる見かけの網点領域が、下式により計算される。
【０１３６】
【数２８】
0004920125.tif 000029
【０１３７】
但し、
Ａaは、見かけの網点面積、
Ａは、版における実際の網点面積、および
ｎは、スクリーン罫と紙に依存する定数で、典型的に１．６ないし２．２である。
【０１３８】
最後に、ノイゲバウア式により計算される如き赤、緑および青の反射率は、Ｊ．Ｓｅｙｍｏｕｒ著「なぜカラー変換が働くか？（Ｗｈｙ  Ｄｏ  Ｃｏｌｏｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ  Ｗｏｒｋ？）」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＳＰＩＥ、第３０１８巻、１５６〜１６４ページ、１９９７年）に記載された方法の１つに従ってＸＹＺ値へ変換される。望ましい実施の形態において、９×３行列変換が用いられる。
【０１３９】
【数２９】
0004920125.tif 000030
【０１４０】
変換において用いられる正確な数字は、事例による。最適数字は、カメラのスペクトル応答、照射源、および使用されたインクのスペクトルに依存する。当業者には、変換行列の異なる大きさは、索引テーブルからの内挿、中立回路網、およびモデルに基く変換の使用と共に、明らかであろう。これらの代替的な試みについての多くの文献が、前掲の論文に示されている。
【０１４１】
上式は、インク・キー設定をオン・プレス・イメージの諸点の測定濃度へ関連付けるモデルを提供する。先に述べたように、感度要因を得るためモデルに基く式がインク・キー設定に関して微分される。
【０１４２】
１つのインク・キー区域から隣接するインク・キー区域への拡散効果を考慮しないことによって、より簡単な実施の形態を得ることができる。この場合、各インク・キー区域がそれ自体の系として取扱われる。
【０１４３】
制御アルゴリズムでは、各インク・キー区域が独立的に処理される。換言すれば、カメラの視野が多数のインク・キー区域を含むならば、各インク・キー区域に対するピクセルが分けられ、取得された反射値と目標反射値間の比較が、一時に１つのインク・キー区域におけるピクセルに対して行われる。
【０１４４】
制御アルゴリズムの別の実施の形態においては、すぐ前に述べたように、インク・キー調整のベクトルＮΔを生じるため、各インク・キー区域が個々に考察される。ハリスのＭ１０００Ｂ印刷機の場合は、このベクトルには２４の要素がある。インク・キー運動が送出される前に、インク・キー調整ベクトルＮΔが、インク拡散行列ＶＭの逆数で乗じられる。インクの拡散について補正する別の試みは、参考のため本文に援用される１９９７年１２月２３日出願の米国特許出願第０８／９９７，２２８号において論述されている。このような構成は、インク・キー区域に跨がるインク拡散を補償しながら、比較的簡単である利点を有する。
【０１４５】
このような手法が最適に至らない結果を生じる１つの状態は、正確な介在防止が不可能である場合である。このような場合、インクが（拡散後に）所望のレベルに達するようにインク・キーを設定することは可能でない。
【０１４６】
例えば、このことは、高い被覆度のページと低い被覆度のページとの間の縁部付近にしばしば生じる。高被覆度ページに対して充分なインクを提供するため、対応するインク・キーが広く開かれる。これらのキーからの「こぼれインク」は、低被覆度ページに必要な以上に多いインクであり、従ってインク・キーは所望のインク付けレベルになるように負のレベルに設定される必要がある。これは可能でなく、従って介在防止が結果をやや損なうはずである。最適結果の欠如は、削りとりが行われる方法が最適なカラーを生じないという事実から生じる。
【０１４７】
所与の印刷機におけるインクの拡散が正確に介在し得ないこともあり得る。このような場合、介在防止は近似化である。要約すると、介在防止が妥協、即ち、インク・キーが接近するほど要求されるインク・レベルを生じるようになり得る。このことは再び、最も近いカラーの一致を生じるインク・キー設定ではない。
【０１４８】
介在防止プロセスが最適以下のカラーを生じる第３の場合は、近似的な介在防止が行われ、おそらくは構成を合理化する場合である。最適化の欠如は、システムが正確に要求されたインク膜厚さに達しないことにおいて生じる。
【０１４９】
介在防止が最適以下である別の一般的な場合は、比較的大きなインク・キーの運動が行われる場合であり、従って線形性の前提が弱くなる。
望ましい実施の形態において、最適化が行われる時に近傍のインク・キーの影響が考慮に入れられるように、インクの拡散が感度行列に含まれる。このように、介在防止に固有の折り合いが直接にかつ他のカラーの妥協と同レベルで行われる。
【０１５０】
これを達成するため、最小二乗式
【０１５１】
【数１５】
0004920125.tif 000031
【０１５２】
が、ＲＧＢのいずれかの読みに対するキーの影響を許容するように生成されねばならない。事例として、４つのインク・カラーのそれぞれに対して２４のインク・キーがあり得る。これら９６のキーが９６の未知数を提供する。
【０１５３】
９６のキーのそれぞれが、各ピクセルにおける３つの色成分Ｌ＊、ａ＊およびｂ＊のそれぞれに対してある潜在的な寄与を呈する。このように、所与のピクセルに対しては、９６の未知数における３つの式がある。
【０１５４】
最後に、線当たり６４０ピクセルを持つ（例えば）４８０本のカメラ情報線があり、結果として３０７，２００ピクセルを生じ、９６の未知数において９２１，６００式を得る。先に述べた手法がこの場合に用いることができる。問題は、もっぱら予約における練習である。
【０１５５】
これまでに述べた制御システムの説明は、図３および図４に適用し、制御システムの語法では、「Ｐ」ループである。インク・キー設定の変更は、計算された「エラー信号」に厳密に対応する。このような方式は、３つの条件が満たされるならば、良好に働く。即ち、１）モデルが正確であり、２）インク変更の時定数が測定装置／制御システムのサイクル時間に比較して短く、３）モデルが（補正ステップのサイズにわたり）制御アルゴリズムが過剰補正により発散を生じないだけ充分に線形に近いことである。
【０１５６】
これらの条件のどれかが満たされない場合は、代替的な制御システムがＰＩＤループを含み、あるいはファジー・ロジックまたは中立のネットワークを用いることが考えられる。
【０１５７】
制御アルゴリズムの先の記述は、目標イメージの反射値と取得されたイメージの反射値との間の比較がカメラにより得たＣＩＥＬＡＢ値に基いて行われること、および最小二乗手順が当該空間において行われることを前提とする。システムに対する改善は、おそらくはイメージ・データにおけるある処理を盛込むことにより可能である。例えば、精度の改善は、米国特許第５，７２４，２５９号に記載されるように、カメラからのイメージがビデオ・カメラの典型的な劣化について補正される時に得られる。ＲＧＢ空間、ＸＹＺ空間、ＣＩＥＬＵＶ、ＣＭＣ空間、あるいは他の任意の適用可能なカラー空間において比較が行われることが更に考えられる。
【０１５８】
制御アルゴリズムにより考慮に入れることができる人間の視覚系統の別の効果がある。これは、隣接するカラーが相互の外観に対する効果である。
インク付けシステム・モデルの非線形性が「Ｐ」制御ループの場合に発散を生じることが前に示唆された。これは、全制御システムがシステムのその時の状態についてモデルの線形化に基くという事実に由来する。この線形化は、感度行列において反映される。黙示的には、所与の単位のインク・キー変化が（感度行列からの適切なエントリにより倍加される）所与の単位のカラー変化を結果として生じること、および所与の１０単位のインク・キー変化が１０単位のカラー変化を生じることという仮定がなされる。
【０１５９】
基本的な問題は、感度行列Ｓがインク・キー設定Ｎに依存することである。このゆえに、解くことが比較的簡単であったオーバーディターミン（ｏｖｅｒｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）決定された線形式Ｘがかなり困難になる。
【０１６０】
【数３０】
0004920125.tif 000032
【０１６１】
感度行列における導関数が然るべく一定であるという仮定は小さな補正に対しては良好に妥当するが、これはより大きな補正には適さない。導関数の値における変化のゆえに、制御システムが動作過剰になるという可能性がある。このことは、増加した発散時間を導き得る。
【０１６２】
大きな補正中の不安定の問題に対する１つの解決法は、制御システムの利得を減少させることである。換言すれば、計算がインク・キー開度における１単位の増加を示唆するならば、制御システムが控えめに半単位の変化のみを行う。当該システムは、次の工程に別の小さな運動を生じる、、、などである。安定性は、更に遅い集束時間となるように計られる。
【０１６３】
あるいはまた、多数の小さなステップを行うプロセスをシミュレートすることもできる。このモデルは、（例えば）１０分の１単位のＣＧが行われたとしてイメージが何に見えるかを推定するために用いることができる。この推定されたイメージは、目標イメージに比較され、２回目の変化が計算される。別のイメージの推定値が生成され、このプロセスが反復される。この反復を停止する１つの基準は、目標イメージと推定イメージ間の相違が予め定めた量より少ない時である。従って、生成された実際のインク・キーの動きは、個々の運動の全ての和である。このプロセスは、非線形最小化の基本プロセスである。パウエルの方法の如き更に複雑な手法もまた利用可能である。
【０１６４】
制御システムにおける潜在的な困難な状況は、不可能な要件を含む。イメージ全体にわたり目標カラーに達することが不可能である場合に、イメージを印刷しようと試みることは可能である。このように、校正刷りに一致することはあり得ない。次項は、３つの一般的な不可能な要件を列記し、各要件における最適結果を保証する処置について記述する。
【０１６５】
標準的な「不可能な要件」の状態は、２つの競合する画像、例えば桜紅色の自動車と白人の顔が相互にインラインで現れる時に生じる。自動車の桜紅色は、イエローとマゼンタのインクで生成される。不都合なことに、しばしば用いられるマゼンタ・インクは、印刷機上で生じることが難しい良好にベタ赤を作る、特に純粋なマゼンタではない。実施可能な最善なことは、マゼンタ・インクを増すことである。マゼンタ・インクを増すことは、不都合にも、赤すぎる自動車と軌を一にするじずら（ｆａｃｅ）を作ることになる。これまで記述されたアルゴリズムは、赤と肌色調との間の均衡を自動的に行うことになる。
【０１６６】
別の「不可能な要件」の状態は、低い被覆度の１組のインク・キー区域と当接する高い被覆度を持つ１組のインク・キー区域がある時に生じる。高被覆度の領域に対応するインク・キーは、広く開かれる。結果として、低被覆度領域へ拡散されたかなりの量のインクが生じることになる。拡散したインクから必要以上の多くのインクが既にある可能性がある。このため、制御アルゴリズムは、低被覆度のインク・キーを負の設定へ動かそうとする。
【０１６７】
負の値をゼロに設定する以上の設定がない簡単なクリッピング手法は、最適ではない。最適な解決法は、高被覆度領域を充分に暗くすることと低被覆度領域を充分に明るくすることとの間の均衡が達成されるはずであることを認識する。当例においては、クリッピングが低被覆度領域の必要を無視する。
【０１６８】
インク・キーが範囲外になることを避ける望ましい手段は、「ベクトル・クリッピング」である。近傍のキーの１つ（あるいは、そのキー自体）が境界へ入ると、キーがいずれもクリップしないように全ベクトルがスケールされる。これは、遷移に徐々にテーパ状になるという有利な効果を有する。できるだけ正確に高被覆度領域における濃度にならないことの犠牲において、ある程度の平滑度が全濃度に課される。この平滑度は、急激な変化よりそれほど視覚的に目障りにならない。
【０１６９】
第３の不可能な要件の状態は、目標が、濃ピンク、印刷するには暗すぎる黒、あるいは暗青緑または濃赤の如き色のような入手可能なインクの範囲内で印刷することができないカラーである場合である。暗黒を印刷する場合は、（少なくとも、最小二乗の結果に関して）最も近い解決法は、巻取り紙に付加できるだけ多くのインクを添加することである。この解決法は、不都合なことに、見分けがつかない暗影を生じる副作用を有する。７５％および９０％の間の被覆度は、ベタから見分けがつかない。このため、暗影領域では全てのデテールが失われる。カラーの知覚に関して良好な調和が可能である。
【０１７０】
カラーの見かけに関してより近い調和を得る１つの手段は、ＳＮΔ＝Ｚに対する近似的な解決法を行うため異なる測定基準を用いることである。式１５（Ｅ１５）において、最小二乗による差の計量が用いられる。カラーの見かけ調和に関して優れた測定基準は、下記のようにＳ、ＮΔおよびＺ間の補正係数を最大化することを探すことである。
【０１７１】
【数３１】
0004920125.tif 000033
【０１７２】
但し、
Ａ＝Ｍ＋ＳＮΔは、インク・キーにおけるＮΔの変化、その時測定されたカラー値であるＭ、および感度行列であるＳによるカラー測定の近似である。
【０１７３】
ａHは、Ａに対する平均値、
σAは、Ａの標準偏差、
Ｔは、目標カラー値、
ｔMは、Ｔに対する平均値、
σTは、Ｔの標準偏差、および
ｎは、ＴとＡの要素（カラー値）の数である。
【０１７４】
上式の最小化は、レーベンベルク−マルカルト（Ｌｅｖｅｎｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｄｔ）の如き標準的なアルゴリズムを用いて行うことができる。
カラーの見かけに関して近い調和を達成する第２の手段は、人間の視覚系において生じる処理を模倣することである。測定イメージと目標イメージがＣＬＩＥＬＡＢあるいは他の適切なカラー空間へ変換された後、各個のイメージ（Ｌ＊、ａ＊およびｂ＊）が、ガウス関数の差の如き視覚系を近似化するフィルタにより空間的にフィルタされる。このような関数に対する適切な近似法は、イメージから固定定数×イメージの平均値を差引くことである。
【０１７５】
視覚的な見かけの効果について補償された結果として得るイメージが、最小二乗法あるいは補正係数法の最大化によって処理される。
本発明が本文に示され記述された各部の特定の構成おいて配置に限定されるものでなく、頭書の特許請求の範囲に記載される如き本発明のかかる全ての修正形態を包含することが理解される。上記の教示に照らして多くの修正および変更が可能であることが明らかであろう。従って、本発明が、請求項の範囲内で、特に記述された以外に実施が可能であることを理解すべきである。当該明細書に挟持された方法の代替的な実施の形態および変更は、本文の記述を参照すればそれ自体を当業者に示唆するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による巻取り紙オフセット印刷システムのブロック図である。
【図２】インク出しローラ、インク貯溜部およびインク・キーを含むインク付け組立体を示す図である。
【図３】本発明によるインク・キー制御アルゴリズムを示す概略図である。
【図４】本発明によるカラー制御システムを示すブロック図である。
【図５】中心周囲に回転される１つのイメージの別のイメージからのオフセットを示す図である。
【図６】１つのイメージが別のイメージからの拡大時に変更された場合のオフセットを示す図である。
【図７】インク付けシステム・モデルを示す概略図である。
【図８】インク付け組立体から巻取り紙に対するインク流れを示す概略図である。
【図９】版胴における網点領域に見かけ網点領域を比較するグラフである。
【符号の説明】
１０  巻取り紙オフセット印刷システム
１２  巻取り紙
１４、１６、１８および２０  印刷装置
２２  上部ブランケット胴
２４  上部印刷版胴
２６  下部ブランケット胴
２８  下部印刷版胴
３６  インク付け組立体
３８  インク貯溜部
４０  インク出しローラ
４２  ブレード
４４  ブレード・セグメント
４６  エッジ
４８  外表面
５０  インク・キー
５２  回転制御装置
５４  ドクター・ローラ
５６  ローラ
５７  ローラ列
５８  両方向作動モータ
６２  振動ローラ
６４  カラー制御システム
６６  カラー監視システム
６８  ビデオ・カメラ
７０  コントローラ
【図１】
0004920125.tif 000034
【図２】
0004920125.tif 000035
【図３】
0004920125.tif 000036
【図４】
0004920125.tif 000037
【図５】
0004920125.tif 000038
【図６】
0004920125.tif 000039
【図７】
0004920125.tif 000040
【図８】
0004920125.tif 000041
【図９】
0004920125.tif 000042