BESTMANN GUENTER (DE)
| WO1994008274A1 | 1994-04-14 |
| DE4305693A1 | 1993-10-07 | |||
| US4959669A | 1990-09-25 | |||
| EP0144188A2 | 1985-06-12 |
| 1. | Verfahren zur Umsetzung von Farbwerten eines ersten Farbraumes in die Farbwerte eines für einen Druckprozeß charakteristischen zweiten Farb raumes (DruckFarbraum) bei Geräten und Systemen für die Farbbildbe¬ arbeitung, bei dem aus Farbwerten des ersten Farbraumes die funktionsmäßig zugehörigen Farbwerte des zweiten Farbraumes als UmsetzungsTabelle nähe¬ rungsweise analytisch berechnet werden, die Farbwerte des ersten Farbraumes mittels der angenäherten Um¬ setzungsTabelle in die entsprechenden Farbwerte des zweiten Farb¬ raumes umgerechnet werden u n d die Farbwerte der angenäherten UmsetzungsTabelle durch eine Farb¬ wertKalibrierung korrigiert werden, indem Farbdifferenzwerte aus einem Vergleich von SollFarbwerten und Ist Farbwerten gewonnen und aus den Farbdifferenzwerten nach einem AusgleichsVerfahren Korrekturwerte für die angenäherte Umsetzungs Tabelle ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur exakten Anpassung der Farbauszugswerte an den jeweiligen Druckprozeß aus den Farbwerten [L*,a*,b*] des ersten Farbraumes die entsprechen¬ den Farbauszugswerte [C,M,Y,K] des DruckFarbraumes für den jeweili¬ gen Druckprozeß unter Berücksichtigung der Druckfarben des Druck Farbraumes für das verwendete Druckverfahren, der farbmetrischen Eigenschaften des im Druckprozeß benutzten Bedruckstoffes und der DruckprozeßParameter als DruckTabelle [C,M,Y,K = f (L*,a*,b*)] näherungsweise analytisch berechnet werden, aus den charakteristischen Farbwerten [L*(v),a*(v),b*(v)] einer Testtafel [14] die zugehörigen Farbauszugswerte [C,M,Y,K] anhand der angenä¬ herten DruckTabelle [C,M,Y,K = f (L*,a*,b*)] ermittelt werden, mit den ermittelten Farbauszugswerten [C,M,Y,K] unter Berücksichti¬ gung der DruckprozeßParameter für den späteren Druck eine Farbtafel [17 ] angedruckt oder als Proof hergestellt und farbmetrisch ausgemes¬ sen wird, zur Ermittlung der Farbdifferenzwerte [L*(m) L*(v), a*(m) a*(v), b*(m) b*(v)] die durch Ausmessen der Farbtafel [17] gewonnenen Farbwerte [L*(m),a*(m),b*(m)] als IstFarbwerte und die charakteristi¬ schen Farbwerte [L*(v),a*(v),b*(v)] der Testtafel [14] als SollFarbwerte verwendet werden u n die Farbwerte [L*(v),a*(v),b*(v)] der Testtafel [14] durch die Korrektur¬ werte [dL*,da*,db*) in die Farbwerte [L*,a*,b*] vorkorrigiert werden, wo¬ bei die vorkorrigierten Farbwerte [L*,a*,b*] die EingangsFarbwerte der angenäherten DruckTabelle [C.M.Y.K = f (L*,a*,b*)] sind. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als erster Farb¬ raum ein empfindungsgemäß, gleichabständig gestufter Farbraum (Norm Farbraum, beispielsweise der CIELABFarbraum, verwendet wird. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur näherungsweisen analytischen Berechnung der DruckTabelle [C,M,Y,K = f (L*,a* ,b*)] die Farbwerte [L*,a* ,b*] des ersten Farbraumes unter Berücksichtigung der Lichtart in die Normfarbwerte [X,Y,Z] des CIE 1931 XYZ Farbraumes transformiert werden, die Normfarbwerte [X,Y,Z] durch eine FarbumstimmungsTransformation auf das Bezugsweiß des jeweiligen Bedruckstoffes hin umgestimmt werden, aus den umgestimmten Normfarbwerten [X'.Y'.Z1] mit Hilfe der Neuge bauerGleichungen für den DreifarbenDruck die effektiven Flächen¬ deckungswerte [c.m.y] berechnet werden, welche ein Maß für die Raster¬ punktgrößen der drei Druckfarben auf dem Bedruckstoff sind, aus den effektiven Flächendeckungswerten [c,m,y] der drei bunten Druckfarben die funktionsmäßig zugehörigen Flächendeckungswerte [k] für die Druckfarbe "Schwarz" (Schwarzauszug) berechnet werden, aus den effektiven Flächendeckungswerten [c,m,y] der drei bunten Druckfarben mit Hilfe der NeugebauerGleichungen für den Vierfarben Druck unter Vorgabe der Flächendeckungswerte [k] der Druckfarbe "Schwarz" korrigierte effektive Flächendeckungswerte [c,m,y] berechnet werden u n d die korrigierten effektiven Flächendeckungswerte [c,m,y] sowie dem Wert [k] unter Berücksichtigung des Punktzuwachses im Druck in die Farb¬ auszugswerte [C,M,Y,K] der DruckTabelle umgerechnet werden. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbum¬ stimmungsTransformation der Normfarbwerte [X,Y,Z] nach der "von Kries" Transformation durchgeführt wird. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen¬ deckungswerte [k] für die Druckfarbe "Schwarz" aus dem jeweiligen Mini¬ malwert der effektiven Flächendeckungswerten [c",m",y"] der drei bunten Druckfarben berechnet werden. |
| 6. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung und Korrektur der effektiven Flächendeckungswerte mit Hilfe der NeugebauerGleichungen für den Dreifarben Druck und Vier¬ farbenDruck iterativ nach einem Näherungsverfahren unter Vernachläs sigung der durch den Ubereinanderdruck von Rasterpunkten entstanden¬ en Farbwerte durchgeführt wird, der Fehler der Näherungslösung mit einem durch eine ReihenEntwick¬ lung gewonnenen Korrekturwert korrigiert wird u n d die Iteration abgebrochen wird, sobald der Korrekturwert einen vorgeb baren unteren Grenzwert erreicht hat. |
| 7. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der FarbumstimmungsTransformation überprüft wird, ob die umge¬ stimmten Normfarbwerte [X'.Y'.Z'] im jeweiligen Druck Farbraum liegen u n d falls die umgestimmten Normfarbwerte [X'.Y'.Z] nicht im Druck Farbraum liegen, eine Abbildung der nicht druckbaren Farbwerte auf die Oberfläche des DruckFarbraumes unter Erhaltung des Farbtones sowie unter gleichmäßiger Reduzierung von Helligkeit [L*] und Buntheit [a*b*] durch geführt wird. |
| 8. | Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Korrektur der effektiven Flächendeckungswerte [c,m,y,k] über¬ prüft wird, ob die Summe der Flächendeckungswerte größer als ein vor gebbarer Grenzwert ist u n d falls dies der Fall ist, die Flächendeckungswerte [k] in kleinen Stufen er¬ höht werden und eine Neuberechnung der Flächendeckungswerte nach den NeugebauerGleichungen für den VierfarbenDruck vorgenommen wird. |
| 9. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet. daß zur Korrektur der näherungsweise berechneten DruckTabelle [C,M,Y,K = f (L*,a* ,b*)] eine Anzahl von Farben [j] enthaltene Testtafel generiert und die Farb¬ werte [L*j(v),a*j(v),b*j(v)] der Farbfelder als Sollwerte ermittel werden, die SollFarbwerte [L*j(v),a*j(v),b*j(v)] der Testtafel anhand der nähe¬ rungsweise berechneten DruckTabelle [C,M,Y,K = f (L*,a* ,b*)] in die Farbauszugswerte [C,M,Y,K] umgewandelt werden, die Testtafel mit Hilfe der Farbauszugswerte [C,M,Y,K] auf dem späteren Bedruckstoff angedruckt oder als Proof erstellt wird, die IstFarbwerte [L*j(m),a*j(m),b*j(m)] der entsprechenden Farben der als Andruck oder Proof vorliegenden Testtafel farbmetrisch ausgemessen werden, die SollFarbwerte [L*j(v),a*j(v),b*j(v)] und die zugehörigen IstFarbwerte [L*j(m),a*j(m),b*j(m)] miteinander verglichen werden, u n d aus den durch Vergleich der SollFarbwerte und der IstFarbwerte gewonnenen Farbdifferenzwerten entsprechende Korrekturfarbwerte [dL*,da*,db*] für die Farbwerte [L*,a*,b*] der DruckTabelle [C.M.Y.K = f (L*,a* ,b*)] nach einem Ausgleichsverfahren berechnet werden. |
| 10. | Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur farbwerte [dL*, da*, db*] aus den Soll Farbwerten [L*j(v), a*j(v), b*j(v)] und den farbmetrisch gemessenen IstFarbwerten [L*j(m), a*j(m), b*j(m)] der Testtafel mit farbmetrischer Abstandsbewertung durch eine AbstandsFunk¬ tion [f(j)] nach folgender Gleichung berechnet werden: d L* = ∑j [f(j) x (L*j(m) L*j(v) ) ] / ∑j [f Q) ] d a* = ∑j [f(j) x (a*j(m) a*j(v) ) ] / Σ j [f (j) ] d b* = ∑j [f(j) x (b*j(m) b*j(v) ) ] / Σ j [f ö) ] und die korrigierten Farbwerte [L* θR> a*KOR> b*KOR] aus en Farb¬ werten [L*, a*, b*] und den Korrekturfarbwerten [dL*, da*, db*] durch Addition nach folgender Gleichung ermittelt werden: L*KOR = L* + d * a*KOR = a* + d * b*KOR = b* + db* wobei bedeuten: dL*, da*, d b* = Korrekturfarbwerte L*j(v), a*j(v), b*j(v) = Meßwerte Testtafel L*j(m),a*j(m), b*(m) = Meßwerte Andruck f(j) = AbstandsFunktion . |
| 11. | Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als AbstandsFunktion eine Funktion 4. Ordnung der Form: f (j) = 1/ [(L* L*j(m))2 + (a* a*j(m))2 + (b* b*(m))2]2 verwendet wird. |
| 12. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet. daß die Testtafel eine Farbtafel mit farbmetrisch definierten Farbfeldern ist. |
| 13. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet. daß die Farben der Farbfelder der Testtafel im Farbraum visuell gleichab¬ ständig gewählt sind. |
| 14. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet. daß die IstFarbwerte [L*j(m), a*j(m), b*j(m)] der Farben der Testtafel mittels eines Spektralphotometers, eines Colorimeters oder eines entsprechend ka¬ librierten Eingabegerätes (1 , 2, 3), insbesondere Farbabtasters, ausgemes sen werden. |
| 15. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet. daß die Korrekturfarbwerte [dL*, da*, db*] gespeichert und während der lau¬ fenden Farbumsetzung den gespeicherten Farbwerten [L*j(v),a*j(v), b*j(v)] vorzeichenrichtig hinzuaddiert werden, um die korrigierten Farbwerte [L*KOR' a*KOR b*KORl zu erhalten. |
| 16. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet. daß die Korrekturfarbwerte [dL*, da*, db*] vor der laufenden Farbumsetzung den gespeicherten Farbwerten [L*j(v), a*j(v), b*j(v)] vorzeichenrichtig hinzu¬ addiert werden, um die korrigierten Farbwerte [L*κθR' a*KOR> b*KOR zu erhalten. |
| 17. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet. daß anhand der korrigierten Farbwerte [L*κθR> a*KOR> b*KOR] e'ne neue DruckTabelle [C.M.Y.K = f (L*,a* ,b*)] errechnet wird. |
| 18. | Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet. daß die Farbwerte der DruckTabelle [C,M,Y,K = f (L*,a* ,b*)] als dreidimen¬ sionale LookUpTable (LUT) gespeichert werden. |
| 19. | Einrichtung zur Umsetzung von Farbwerten eines ersten Farbraumes in die Farbauszugswerte eines DruckFarbraumes bei Geräten und Systemen für die Farbbildverarbeitung, gekennzeichnet durch eine Datenquelle (14) zur Speicherung der SollFarbwerte [L*j(v),a*j(v), b*j(v)] der Farben einer Testtafel, einen TabellenSpeicher (19) zur Ablage einer näherungsweise berech neten DruckTabelle [C.M.Y.K = f (L*,a* ,b*)], ein Meßgerät (16) zum farbmetrischen Bestimmen der IstFarbwerte [L*j(m),a*j(m),b*j(m)] der Farben eines Andrucks (17) oder Proofs der Testtafel, eine VergleichsStufe (15), deren Eingänge mit den Ausgängen der Da tenquelle (14) und des Meßgerätes (16) verbunden sind, zum Vergleichen der SollFarbwerte [L*(v),a*j(v), b*j(v)] der Farben der Testtafel mit den gemessenen Ist Farbwerten [L*j(m),a*j(m), b*j(m)] der Farben des An¬ drucks (17) oder Proofs der Testtafel u n d durch eine KorrekturwertStufe (18), deren Eingänge an die Ausgänge der Da tenquelle (14) und der VergleichsStufe (15) und deren Ausgang an den Eingang des TabellenSpeichers (19) angeschlossen sind, zur Gewin¬ nung von Farbkorrekturwerten [dL*, da*, db*] aus den durch Vergleich der SollFarbwerte [L*j(v),a*j(v), b*j(v)] mit den IstFarbwerten [L*j(m), a*j(m), b*j(m)] gewonnenen Farbdifferenzwerten und zur Erzeugung von korri gierten Farbwerten [L*KOR. a*KOR> b*KOR] ^r die Farbumsetzung. |
| 20. | Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrek¬ turwertStufe (18) einem zweiten Tabellenspeicher zur Ablage der korrigier¬ ten Farbwerte [L*«0R. a*KOR b*KOR] aufweist. |
| 21. | Einrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die KorrekturwertStufe (18) einen Interpolator aufweist. |
| 22. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet. daß als Farbmeßgerät (16) ein Colorimeter, ein Spektralphotometer oder ein entsprechend kalibriertes Eingabegerät, vorzugsweise ein Farbabtaster, verwendet wird. |
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektronischen Reproduktionstechnik und betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Umsetzung von Farbwerten zwecks Anpassung an einen Druckprozeß bei Geräten und Systemen für die Bild¬ verarbeitung.
Die Reproduktionstechnik befaßt sich mit Verfahren zur Wiedergabe von Bildvor¬ lagen im Druck, bei denen von einer Vorlage eine Kopiervorlage als Basis für eine Druckform angefertigt wird. In einer Druckmaschine erfolgt mittels der Druckform die Reproduktion der Vorlage.
Die Herstellung einer Kopiervorlage erfolgt im allgemeinen in den Schritten Bild¬ eingabe, Bildbearbeitung und Bildausgabe.
Bei der Bildeingabe z.B. mittels eines Farbbildabtasters (Scanner) als Eingabe¬ gerät werden durch trichromatische sowie bildpunkt- und zeilenweise optoelek¬ tronische Abtastung einer zu reproduzierenden Farbvorlage drei primäre Farb¬ wertsignale R, G und B gewonnen, wobei die einzelnen Farbwerttripel die Farb- anteile "Rot" (R), "Grün" (G) und "Blau" (B) der in der Farbvorlage abgetasteten Bildpunkte repräsentieren. Die analogen Farbwertsignale werden in digitale Farb¬ werte umgewandelt und für die anschließende Bildbearbeitung gespeichert.
Bei der Bildbearbeitung werden die Farbwerte R, G und B zunächst durch eine Basis-Farbkorrektur nach den Gesetzmäßigkeiten der subtraktiven Farbmischung in Farbauszugswerte C, M, Y und K umgesetzt, welche ein Maß für die Dosierung bzw. für die Rasterpunktgrößen der im späteren Druckprozeß verwendeten Druck¬ farben "Cyan" (C), "Magenta" (M), "Gelb" (Y) und "Schwarz" (K) sind. Darüberhin- aus werden bei der Bildbearbeitung weitere Farkorrekturen durchgeführt mit dem Ziel, die Bildwiedergabe zu verbessern, Mängel auszugleichen oder redaktionelle Änderungen vorzunehmen.
Nach der Bildbearbeitung erfolgt die Bildausgabe mittels eines geeigneten Aus¬ gabegerätes, beispielsweise mittels eines Farbauszugs-Belichters (Recorder) für die gerasterte Aufzeichnung der Farbauszüge "Cyan", "Magenta", "Gelb" und "Schwarz" auf einen Film.
Vielfach wird die Forderung erhoben, verschiedene Eingabe- und Ausgabegeräte an ein Farbbild-Bearbeitungssystem anzuschließen zu können. Dazu ist die Ein¬ führung eines definierten Standards für die Farbwerte an der Schnittstelle zwi¬ schen Bildeingabe und Farbbild-Bearbeitung und an der Schnittstelle zwischen Farbbild-Bearbeitung und Bildausgabe von großem Vorteil. Dazu müssen die im Eingabegerät erzeugten Farbwerte R, G und B auf den jeweiligen internen Stan¬ dard des Farbbild-Bearbeitungssystems, beispielsweise in die Farbwerte L*, a* und b* des CIELAB- Farbraumes transformiert, bearbeitet und die standardisierten und korrigierten Farbwerte L*, a* und b* dann in Form einer Umsetzungs-Tabelle, nachfolgend Druck-Tabelle genannt, in die Farbauszugswerte C, M, Y und K für die Belichtung der Farbauszüge umgewandelt werden.
Aus der Literatur, beispielsweise aus der Zeitschrift "Der Druckspiegel", No. 6, 1991 , Seiten 580 bis 592, Artikel "Farbe in der Bildverarbeitung" ist es schon be- kannt, die in einem Farbbildabtaster gewonnenen Farbwerte eines geräteabhän¬ gigen Eingabe-Farbraumes für eine universielle Farbdarstellung durch eine Farb¬ raumtransformation in Farbwerte eines geräteunabhängigen Kommunikations- Farbraumes zu transformieren, die entsprechenden Korrekturen anhand der trans¬ formierten Farbwerte vorzunehmen und dann die korrigierten Farbwerte durch eine weitere Farbtransformation in die entsprechenden Prozeßfarbwerte eines geräte¬ abhängigen Ausgabe-Farbraumes umzuwandeln.
Aus der EP-A-0528 094 ist bereits ein Verfahren zur Ermittlung einer Druck-Ta¬ belle bekannt. Es erfolgt dort ein Ausmessen der betreffenden Farbwerte sowie eine anschließende Interpolation zur Ermittlung von Zwischenwerten. Aufgrund des verursachten Aufwandes werden relativ wenige Stützwerte ermittelt und zwischen diesen Stützwerten wird interpoliert. Aufgrund der geringen Anzahl der Stützwerte kann nur eine eingeschränkte Genauigkeit erreicht werden. Eine weitere Möglichkeit zur Berechnung einer Druck-Tabelle für Bildreproduk- tionsgeräte ist in der DE-A-40 12905 beschrieben.
Die für den Druckprozeß notwendige Ermittlung einer Druck-Tabelle durch Um¬ wandlung der Farbwerte R, G und B in die Farbauszugswerte C, M, Y und K werden bisher in der Praxis experimentell durch visuellen Vergleich zwischen Farbvorlage und dem Druckergebnis ermittelt. Eine Anpassung der Druck-Ta¬ bellen an andere Druckprozesse ist oft schwierig und zeitaufwendig. Weitere Nachteile dieser Vorgehensweise sind die Druckfarben- und die Druckproze߬ abhängigkeit, die unanschauliche Darstellung der Farbwerte durch Flächen-
deckungswerte (Rasterprozentwerte), die Notwendigkeit hochqualifizierten Be¬ dienungspersonals und die Schwierigkeit, sich über Farben zu verständigen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Ein- richtung zur Umwandlung von Farbwerten zwecks Anpassung an einen Druck¬ prozeß anzugeben, mit denen sich Druck-Tabellen mit großer Genauigkeit zur Erzielung einer hohen Reproduktionsqualität erstellen lassen.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Patent- anspruchs 1 und bezüglich der Einrichtung durch die Merkmale des Patentan¬ spruchs 19 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Bildverarbeitungs-Systems in einem Blockschaltbild,
Fig. 2 einen Ablauf-Diagramm zur Berechnung einer Druck-Tabelle,
Fig. 3 einen Ablauf-Diagramm zur Farbwert-Kalibrierung,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Ermittlung von Korrekturwerten für die Farbwert-Kalibrierung u n d
Fig. 5 den schematischen Aufbau eines Farbumsetzers in einem Block- Schaltbild.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau und den Signalfluß eines Farbbildverarbei- tungs-Systems in einem Blockschaltbild. Punkt- und zeilenweise abtastende Ein¬ gabegeräte sind durch einen Scanner (1 ) repräsentiert, flächenweise abtastende Geräte durch eine Kamera (2) und Geräte zur Erzeugung farbiger graphischer Da¬ ten wie z.B. Grafik-Design-Stationen durch eine Grafik-Eingabe (3). Die möglich¬ en Ausgabegeräte sind durch einen Farbmonitor (4), einen Farbauszugs- Recorder oder Belichter (5) sowie einen Proof-Recorder (6) angedeutet. Die in den Einga-
begeräten (1 ,2,3) erzeugten Farbwerte des jeweiligen geräteabhängen Eingabe- Farbraumes, beispielsweise die Farbwerte R, G und B des RGB-Farbraumes, werden in einem dreidimensionalen Eingabe-Farbumsetzer (7) durch eine Ein¬ gabe-Farbtransformation in Farbwerte eines geräteunabhängigen Kommunika- tions-Farbraumes, beispielsweise in die Farbwerte L*, a* und b* des CIELAB- Farbraumes der CIE von 1976, umgesetzt und einer Bildbearbeitungs-Einheit (8) zugeführt.
Der dreidimensionale Eingabe-Farbumsetzer (7) ist als Tabellen-Speicher (LUT) für eine eingabeseitige Umsetzungs-Tabelle ausgebildet, in dem die Farbwerte L*. aa** uunndd bb** dduurrcchh ddiiee ffiunktionsmäßig zugehörigen Farbwerte R, G und B adressier- bar gespeichert sind.
In der Bildbearbeitungs-Einheit (8) werden die vom Anwender gewünschten Farb- korrekturen und geometrischen Bearbeitungen anhand der transformierten Farb¬ werte L*, a* und b* des Kommunikations-Farbraumes durchgeführt. Dazu ist die Bildbearbeitungs-Einheit (8) mit einem Bedienungsterminal (10) verbunden, mit dem der Anwender die gewünschten Farbkorrekturen durchführt. Außerdem steht die Bildbearbeitungs-Einheit (8) mit einer Kommunikations-Einheit (11) in Verbin- düng, in der die zu bearbeitenden Farbwerte zwischengespeichert sind.
Nach der Bildbearbeitung werden die korrigierten Farbwerte L*, a* und b* aus der Bildbearbeitungs-Einheit (8) ausgelesen und in einem ebenfallls dreidimensionalen Ausgabe- Farbumsetzer (12) durch eine Ausgabe-Farbtransformation in die Pro- zeß-Farbwerte eines gerätespezifischen Ausgabe- Farbraumes umgesetzt, die dem jeweiligen Ausgabegerät (4,5,6) zugeführt werden.
Der dreidimensionale Ausgabe-Farbumsetzer (12) ist ebenfalls als Tabellen- Speicher (LUT) für eine ausgabeseitige Farbumsetzungs-Tabelle ausgebildet, in dem die Prozeß-Farbwerte durch die funktionsmäßig zugehörigen Farbwerte L*, a* und b* adressierbar gespeichert sind.
Die Farbumsetzungs-Tabellen werden vor der Bildbearbeitung berechnet und ent¬ sprechend über einen Eingang (9) in den Eingabe-Farbumsetzer (7) bzw. über einen Eingang (13) in den Ausgabe- Farbumsetzer (12) geladen.
Die Farbumsetzungs-Tabellen können jeweils für alle theoretisch möglichen Farbwerte des Farbraumes oder aber in vorteilhafter Weise zunächst nur für ein
Stützpunkt-Gerüst von grob gestuften Farbwerten berechnet werden, wobei alle für die Farbtransformationen tatsächlich benötigten Farbwerte durch eine dreidi¬ mensionale interpolations-Rechnung anhand des Stützpunkt-Gerüstes ermittelt werden. In diesem Fall weisen die Farbumsetzer zusätzlich Interpolations-Stufen auf.
Die Farbumsetzer (7,12) sind, wie in Fig.1 dargestellt, separate Einheiten oder Bestandteil eines Eingabegerätes (1 ,2,3) bzw. eines Ausgabegerätes (4,5,6) oder aber Bestandteile der Bildbearbeitungs-Einheit (8).
Das Verfahren zur Ermittlung einer ausgabeseitigen Farbumsetzungs-Tabelle (Druck-Tabelle) für die Ausgabe-Farbumsetzung der in einer Bildbearbeitungs- Einheit korrigierten Farbwerte eines standardisierten Kommunikations-Farbrau- mes in die Farbauszugswerte C, M, Y und K eines spezifischen Druck-Farbrau- mes, ist Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung und wird nachfolgend anhand der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ablauf-Diagrammen näher erläutert. In diesem Fall ist in dem Tabellen-Speicher (LUT) des Ausgabe- Farbumsetzers (12) eine Druck-Tabelle der Form:
C.M.Y.K = f (L*,a*,b*)
geladen.
In dem beschriebenen Beispiel werden die Farbwerte L*, a* und b* des CIELAB- Farbraumes der CIE von 1976 als standardisierter Kommunikations-Farbraum in die Farbauszugswerte C, M, Y und K umgesetzt. Als standardisierter Kommuni¬ kations-Farbraum kann aber auch der CIELUV-, der YCC- oder ein anderer Normfarbraum verwendet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden zunächst die Farbauszugswerte C, M, Y und K für die Belichtung der Farbauszüge in Abhängigkeit von den Farbwer¬ ten L*, a* und b* des standardisierten Kommunikations- Farbraumes als Druck- Tabelle C,M,Y,K = f (L*,a*,b*) näherungsweise aus den Druckfarben (Eckfarben und Zwischenfarben des Druck-Farbraumes) und den Druckprozeßwerten wie dem Punktzuwachs, analytisch berechnet. Anschließend erfolgt durch eine Farb¬ wert-Kalibrierung die exakte Anpassung der näherungsweise berechneten Farb¬ auszugswerte C, M, Y und K der Druck-Tabelle an den Druckprozeß, indem
Korrekturwerte ermittelt und die Farbauszugswerte C, M, Y und K entsprechend korrigiert werden.
Näherungsweise Berechnung der Farbauszugswerte C. M. Y und K der Druck-Tabelle.
Voraussetzung für die näherungsweise analytische Berechnung der Farbauszugs¬ werte C, M, Y und K ist die Kenntnis einiger Parameter, nämlich der Normfarbwer¬ te X, Y und Z der vier Druckfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz und deren Zusammendrucke, die Normfarbwerte Xp, Yp und Zp des Bedruckstoffes für den späteren Druckprozeß , der funktionale Zusammenhang für die Berechnung der Farbauszugswerte K für" Schwarz" sowie die Druckgradation (Punktzuwachs) er¬ forderlich. Als weiterer Parameter kann die Flächendeckungssumme der vier Druckfarben mit berücksichtigt werden.
Die Berechnung der Farbauszugswerte C, M,Y und K kann für alle theoretisch möglichen Farbwerte L*, a* und b* des CIELAB-Farbraumes oder aber in vorteil¬ hafter Weise, wie im nachfolgenden Beispiel beschrieben, zunächst nur für ein Stützpunkt-Gerüst von grob gestuften Farbwerten erfolgen, wobei alle für die spätere Farbtransformation tatsächlich benötigten Farbwerte durch eine dreidi¬ mensionale Interpolations-Rechnung anhand des Stützpunkt-Gerüstes ermittelt werden. In diesem Fall weist der Ausgabe-Farbumsetzer (12) zusätzlich eine Interpolations-Stufe auf.
Die Berechnung der Farbauszugswerte C, M, Y und K für jeden Farbort bzw. Stützpunkt (i.j.k) des CIELAB-Farbraumes erfolgt entsprechend dem Ablauf- Diagramm nach Fig. 2 in folgenden Verfahrenschritten [A] bis [FJ: In einem Verfahrenschritt [A] werden die Farbwerte L*, a* und b* des CIELAB- Farbraumes zunächst in die Normfarbwerte X, Y und Z des CIE 1931 XYZ-Farb- raumes nach der Gleichung:
X,Y,Z = f (L*,aV)
transformiert.
Diese Transformation läuft im einzelnen nach folgenden Gleichungen ab:
f(X/X n ) = a*/500 + f(Y/Y n )
f(Y/Y n ) = (L* + 16)/116
f(Z/Z n ) = f(Y/Y n ) - b*/200
Daraus ergibt sich:
X/Xn = [f(X/Xn)l 3 X/X n > (0.008856) 3
= [f(X/X n ) - 16/116] / 7.787 X/X n < (0.008856) 3
Y/Yn = [f(Y/Y n )] 3 Y/Y n 5, (0.008856) 3
= [f(Y/Y n ) - 6/116] / 7.787 Y/Y n < (0.008856) 3
Z/Z n = [f(Z/Z n )] 3 Z/Z n 5, (0.008856) 3
= [f(Z/Z n ) - 16/116] / 7.787 Z/Z n < (0.008856) 3
In den Gleichungen sind X n , Y n und Z n die Normfarbwerte für eine bestimmte Lichtart, z.B. für die Lichtart D65.
In einem folgenden Verfahrenschritt [B] werden die im Verfahrensschritt [A] be¬ stimmten Normfarbwerte X, Y und Z auf das "Weiß" des beim späteren Druckpro¬ zeß verwendeten Bedruckstoffes mittels einer Farbumstimmungs-Transformation, beispielsweise mittels der "von Kries"-Transformation, in farbumgestimmte Norm¬ farbwerte X', Y 1 und Z' nach der Gleichung:
X , ,Y , ,Z' = f (X,Y I Z)
umgerechnet.
Die "von Kries"-Transformation ist z.B. bei R.W.G. Hunt, Measuring Color, Ellis Horwood Limited, Chichester, England (1989), beschrieben.
Die Farbumstimmungs-Transformation nach "von Kries" beschreibt eine Änderung von einer gegebenen Lichtart, die durch die Normfarbwerte X, Y und Z definiert ist, in die Lichtart E des energiegleichen Spektrums. Durch Invertierung der Transfor¬ mations-Matrix läßt sich eine Farbumstimmung von der Lichtart E in eine andere Lichtart berechnen. Kombinationen der Transformationen führen dann zu beliebi¬ gen Farbumstimmungen. Für die Farbumstimmungs-Transformation müssen die
Normfarbwerte vom Bezugsweiß des CIELAB-Farbraumes und vom "Weiß" des Bedruckstoffes bekannt sein.
Die Farbumstimmungs-Transformation, beispielsweise in die Lichtart E, läuft nach folgenden Gleichungen ab:
Berechnung der Farbart-Koeffizienten des Referenz-Weiß
x = X/(X + Y + Z) y = Y/(X + Y + Z)
Berechnung der Matrizierungs-Koeffizienten
b-j 1 = y/(0.101 - 0.561 * x + 1.258 * y) b33 = y/(i -0 - χ - y) b 12 = 2.9543 * (1.0 - bιι) ^3 = 0.2196 * ^33 - ^ 1)
Farbumstimmungs-Transformation
Nach der Farbumstimmungs-Transformation wird in zweckmäßiger Weise über¬ prüft, ob die farbumgestimmten Normfarbwerte X', Y' und Z im Druck-Farbraum liegen, wozu die Normfarbwerte der Druckfarben und ihrer Ubereinanderdrucke bekannt sein müssen. Ergibt die Überprüfung, daß die farbumgestimmten Normfarbwerte X'.Y'und Z im Druck-Farbraum liegen, wird zu Verfahrensschritt [C] übergegangen, anderenfalls erfolgt eine Abbildung von nicht druckbaren Farb¬ werten auf die Oberfläche des Druck-Farbraumes unter Erhalt des jeweiligen Bunttones sowie unter gleichmäßiger Komprimierung von Helligkeit und Buntheit.
In einem weiteren Verfahrenschritt [C] werden dann aus den im Verfahrensschritt [B] ermittelten farbumgestimmten Normfarbwerten X', Y' und Z' mittels der Neuge- bauer-Gleichungen für den Dreifarben-Druck die effektiven Flächendeckungs¬ werte c, m und y, welche ein Maß für die Rasterpunktgrößen der Druckfarben auf dem Bedruckstoff sind, iterativ mit vorzugebener Abbruch-Bedingung berechnet.
Beim Dreifarben-Druck entstehen durch Nebeneinanderdrucken und teilweises Übereinanderdrucken von Rasterpunkten der Druckfarben "Cyan", "Magenta" und "Gelb" die Farben des Druck-Farbraumes. Durch Nebeneinanderdrucken von Rasterpunkten der Druckfarben entstehen die Primärfarben "Cyan", "Magenta" und "Gelb", durch teilweises Übereinanderdrucken von Rasterpunkten zweier Druck¬ farben entstehen die Sekundärfarben "Rot" "Grün" und "Blau", durch Übereinan¬ derdrucken von Rasterpunkten aller drei Druckfarben entsteht "Schwarz" und für den Fall, daß keine Rasterpunkte gedruckt werden entsteht "Weiß". Alle Farben sind durch Normfarbwerte X, Y und Z definiert.
Die Neugebauer-Gleichungen beschreiben die im Rasterdruck zu erwartenden Normfarbwerte X, Y und Z für die gedruckten Farben als Funktion der Flächen¬ deckungswerte c, m und y. Die Normfarbwerte X, Y und Z einer Zwischenfarbe des Druck-Farbraumes ergeben sich dabei durch Addition der Normfarbwerte X, Y und Z der Eckfarben, wobei die Normfarbwerte der Eckfarben X, Y und Z entsprechend den wahrscheinlichen oder statistischen relativen Flächenanteilen α der Eckfarben wirksam sind.
Die Neugebauer-Gleichungen sind beispielsweise in H. E. J. Neugebauer, "Theo¬ rie des Vierfarbenbuchdrucks mit einem Schwarzdruck", Zeitschrift für wissen¬ schaftliche Photografie, Photophysik und Photochemie, Band 36, Heft 8/9, (1937) sowie in I. Pobboravsky and M. Pearson, "Computation of dot areas required to match a colorimetrically specified color using the modified Neugebauer Equations", Proceedings of Tech. Meeting of TAGA (1972) p. 65-77 angegeben.
Die Normfarbwerte X, Y und Z von Druckfarben im Übereinanderdruck ergeben sich nach folgenden Gleichungen:
mit den relativen Flächenanteilen
und den Flächendeckungen der Grundfarben
y = relative Flächendeckung Gelb m = relative Flächendeckung Magenta c = relative Flächendeckung Cyan
Die Indizes stehen für die Farben
Die Normfarbwerte Xp, Xy...Yp,Yy usw. sind die Normfarbwerte der Druckfarben und des "Papierweiß" des Bedruckstoffes bei voller Flächendeckung.
Durch Ausmultiplizieren und neu Zusammenfassen der obigen Gleichungen er¬ geben sich neue Gleichungen, die eine Darstellung in einem Koordinaten-System mit den Normfarbwerten Xp, Yp und Zp des "Papierweiß" als Ursprung liefern.
Die Normfarbwerte X, Y und Z von Druckfarben im Übereinanderdruck auf dem Bedruckstoff bezogen auf das "Papierweiß" ergeben sich nach den neuen Gleichungen wie folgt:
(Xp - X) y * (Xp-Xy) + m * (Xp-X m ) + c * (Xp-Xc) + y * m * [(Xp-X r ) - (Xp-Xy) - (Xp-X m )] + y * c * [(Xp-Xg) - (X p -Xy) - (Xp-Xc )l +
m * c * [(Xp-Xb) - (Xp-Xm) " (Xp-Xc )] + y * m * c * [(Xp-X k ) + (Xp-Xy) + (Xp-Xm) + (Xp-Xc)
(Xp-X r ) - (Xp-Xg) - (Xp-Xb)]
(Yp - Y) = y * (Y p -Yy) + m * (Yp-Y m ) + c * (Y p -Y c ) + y * m * [(Y p -Y r ) - (Yp-Yy) - (Y p -Y m )] + y * C * [(Yp-Yg) - (Yp-Yy) - (Yp-Yc )l + m * c * [(Yp-Yb) " (Yp-Ym) ~ (Yp-Yc )l y * m * c * [(Yp-Y k ) + (Yp-Yy) + (Yp-Y m ) + (Yp-Yc) -
(Yp-Yr) - (Yp-Yg) - (Yp-Yb)l
(Zp - Z) = y * (Z p -Zy)+ m * (Z p -Z m ) + c * (Zp-Zc) + y * m * [(Z p -Z r ) - (Zp-Zy) - (Zp-Z m )] y * C * [(Z p -Zg) - (Zp-Zy) - (Z p -Z C )] m * C * [(Zp-Z b ) - (Z p -Z m ) - (Zp-Z c )] + y * m * c * [(Zp-Z k ) + (Z p -Zy) + (Z p -Z m ) + (Zp-Zc) -
(Zp-Zr) - (Zp-Zg) - (Zp-Z b )]
Da eine direkte Berechnung der Flächendeckungswerte c, m und y aus den neuen Gleichungen nicht möglich ist, können die Flächendeckungswerte c, m und y nur nach einem iterativen Verfahren berechnet werden.
Eine vorteilhafte Näherungslösung zur Berechnung der Flächendeckungswerte c, m und y ergibt sich unter Vernachlässigung der Werte für den Ubereinanderdruck nach den Gleichungen:
(Xp -X) = y * (Xp -Xy) + m' * (X p -X m ) + C * (X p -X c ) (Yp -Y) = y * (Yp -Yy) + m 1 * (Y p -Y m ) + c' * (Y p -Y c ) (Z p -Z) = y' * (Z p -Z y ) + m' * (Z p -Z m ) + C * (Z p -2c)
bzw. in Matrix-Schreibweise:
Xp -X y Y P -Y m' Zp -Z
durch Matrix-Invertierung zu:
y Xp-Xm m' Yp-Y m c' z p -z, m Diese Näherung gilt, solange die Produkte der Flächendeckung y * m, y *c, m*c und y * m * c klein gegenüber den Einzelwerten y, m und c sind. Die Näherungslösung kann als Start für eine iterative Berechnung genutzt werden.
Einsetzen der Näherungswerte in die Neugebauer-Gleichungen liefert
(Xp-X 1 ) = y 1 * (Xp-Xy) + m 1 * (Xp-X m ) + ... (Yp-Y') = y' * (Yp-Yy) + m 1 * (Yp-Y m ) + ... (Zp-Z 1 ) = y 1 * (Zp-Zy) + m 1 * (Z p -Z m ) + ...
Der Fehler der Näherungslösung beträgt
Zur Berechnung von Korrekturwerten dy, dm und de wird eine Reihen- Entwicklung der folgenden Form durchgeführt:
Für die Korrekturwerte dy, dm und de folgt in Matrizen-Schreibweise:
dy δX/δy SXδn δX I δ dX dm δY/δy δY/δm δYlδc dY de δZlδy δZlδm SL I δc dZ
mit den partiellen Ableitungen:
äc/ ξ ? = _ r )+...
δx/ δn = -Xr )+... ac / f c = xp-X) = ^ _ c) + ^ # [( ; ,_ Jr)+ &
Für die partiellen Ableitungen von y und z gelten äquivalente Beziehungen.
Die errechneten Korrekturwerte dy, dm und de werden zu den Näherungswerten addiert
und bilden die Startwerte für einen weiteren Iterationszyklus. Die Iteration wird abgebrochen, wenn der Korrekturwertevektor eine untere Schranke erreicht. Die Flächendeckungswerte y, m, c werden für alle L*, a*, b* der Stützpunkte der Farbraumtransformations-Füllung berechnet.
In einem anderen Verfahrenschritt [D] erfolgt die Ermittlung der zugehörigen Flächendeckungswerte k für den Farbauszug "Schwarz" (Schwarzauszug) aus den im Verfahrenschritt [C] berechneten Flächendeckungswerten c, m und y nach der Gleichung.
k = f (c, m.y)
Der zusätzliche Druck der Farbe "Schwarz" (Skelett-Schwarz) dient dazu, den Bildkontrast in den tiefen Farbtönen zu erhöhen und die Grauwerte im Mittel— und Tieftonbereich zu stabilisieren.
Im Standarddruckverfahren wird die Farbe "Schwarz" zusätzlich zu den anderen Farben gedruckt (Skelett-Schwarz). Es ist aber auch möglich, einen Teil der Tertiärfarbe durch "Schwarz" zu ersetzen. Die Fachbezeichnung hierfür ist Grey- Component-Replacement (GCR).
Die Flächendeckungswerte k für den Farbauszug "Schwarz" können beispiels¬ weise aus dem Minimum der Flächendeckungswerte c, m und y der drei bunten Farbauszüge nach folgender Gleichung
k = a* min (c",m ,, ,Y") > a < 1.0
ermittelt werden.
Der Minimalwert kann über eine Gradations-Kennlinie in die Flächendeckungs- werte k umgerechnet werden.
Durch das Hinzufügen des "Skelettschwarz" oder durch den Austausch des "Drei- Farben-Grau" durch "Schwarz" wird die Farbe im Druck in der Regel verfälscht. Daher müssen die Flächendeckungswerte c, m und y in einem weiteren Ver¬ fahrenschritt korrigiert werden.
In einem weiteren Verfahrenschritt [E] werden dann die im Verfahrensschritt [C] berechneten Flächendeckungswerte c, m und y mittels der entsprechenden Neugebauer-Gleichungen für den Vierfarben-Druck unter Vorgabe der im Ver¬ fahrenschritt [D] jeweils berechneten Flächendeckungswerte k in die neuen Flächendeckungswerte c, m_und y nach folgendem, zu [C] äquivalenten Ver¬ fahren korrigiert:
Für die Farbwerte von Druckfarben im Ubereinanderdruck auf Papier als Bedruckstoff gilt im Vierfarben-Druck:
(X,Y, Z) = ∑ ai * (X i ,Y i , Z i )
mit
4 m)* (1-c)* (1-k) Gelb + Magenta
5 -m) * ( c)* (1-k) Gelb + Cyan
6 m)* ( c)* (1-k) Magenta + Cyan
7 m)* ( c)* (1-k) G + M + C
8 -m) * (1-c)* ( k) Schwarz (S)
9 -m) * (1-c)* ( k) Schwarz + Gelb
10 m)* (1-c)* ( k) Schwarz + Magenta
11 -m) * ( c)* ( k) Schwarz + Cyan
12 m)* (1-c)* ( k) Schwarz + G + M
13 -m) * ( c)* ( k) Schwarz + G + C
14 m)* ( c)* ( k) Schwarz + M + C
15 m)* ( c)* ( k) S+G+M+C
und den relativen Flächendeckungswerten der Grundfarben
y = relativer Flächendeckungswert Gelb m = relativer Flächendeckungswert Magenta c = relativer Flächendeckungswert Cyan k = relativer Flächendeckungswert Schwarz
Ausmultiplizieren und neu Zusammenfassen liefert eine Darstellung der Neuge¬ bauer-Gleichungen in einem Koordinatensystem mit dem Papierweiß XQ, YO. ZQ als Ursprung :
mit
+
+
und den Normfarbwerten X j, Y j, Z der Druckfarben und ihrer Ubereinander¬ drucke.
Wie im Verfahrenschritt [C] erfolgt eine Näherungslösung für die Flächen¬ deckungswerte:
(X 0 -X) = y' * (X0-X1) * m' * (X0-X2) + C * (X0-X3)
(Yθ-Y) = y' * (Yo-Yl) * m 1 * (Y0-Y2) + C * (Y0-Y3) (ZQ-Z) = y' * (ZQ-Z-I) * m' * (ZQ-Z 2 ) + C * (Z0-Z3)
bzw. in Matrizen-Schreibweise
(Xo-X) (Xo-Xl) (X0-X2) (Yo-Y) (Y0-Y1) (Y0-Y2)
(Z 0 -Z) (Zo-Zi) (Zo-Z 2 ) durch Matrix-Invertierung
y (X 0 -Xι) (X0-X2) m' (Y0-Y1) (Y0-Y2) c' (ZQ-Z! ) (ZQ-Z 2 ) Diese Näherung gilt, solange die Produkte der Flächendeckungswerte y*m, y*c, m*c, .... klein gegenüber den Einzelwerten y, m, und c sind.
Die Näherungslösung kann wiederum als Start für eine iterative Berechnung ge¬ nutzt werden.
Einsetzen der Näherungswerte in die Neugebauer-Gleichungen liefert:
(X 0 -X') = * (X0-X1) + m' * (X0-X2) +
(Yθ-Y') = y' * (Y0-Y1) + m' * (Y 0 -Y 2 ) + (ZQ-Z) = y' * (ZQ-Z!) + m' * (ZQ-Z 2 ) + ....
Der Fehler der Näherungslösung beträgt:
dX = (X 0 -X) - (X 0 -X') dY = (Y 0 -Y) - (Yo-Y') dZ= (ZQ-Z) - (ZQ-Z 1 )
Zur Berechnung von Korrekturwerten dy, dm und de wird wieder eine Reihen- Entwicklung durchgeführt
dχ = d y *^^ -,dm * ^^ + dc * ^^ δ/ δn δc
fy δn δc dZ → . Ss . +dm , *ä^> +dc , * £> δy δn δc
Für die Korrekturwerte dy, dm und de folgt in Matrizen-Schreibweise
dy SCI fy δX /δm δX /δc dm δYlδy δYl n δY/ δc de δZlδy δZ/ δn & I δc
mit den partiellen Ableitungen:
SCI §, = g 2 0 *> = (X Q - +m' * [( Q -X 2 ) + .
* / δn =^^ = ( 0 ~ X 2 ) +? * l(X Q -X ) +•
Für die partiellenAbleitungen von y und z gelten äquivalente Beziehungen.
Die errechneten Korrekturwerte dy, dm und de werden zu den Näherungswerten addiert.
und bilden die Startwerte für einen weiteren Iterationszyklus. Die Iteration wird ab¬ gebrochen, wenn der Korrekturwertvektor eine untere Schranke erreicht hat. Die Flächendeckungswerte y, m, c wird für alle Farbwerte L*, a*, b* der Stütz¬ punkte der Farbraumtransformations-Füllung berechnet, wobei der funktionale Zusammenhang zum Schwarz k vorgegeben wird.
Nach der Korrektur der Flächendeckungswerte c, m und y wird in vorteilhafter Weise noch überprüft, ob die Summe der Flächendeckungswerte c, m, y und k größer als ein vorgebbarer Grenzwert ist. Ist die der Fall, werden die Flächen- deckungswerte k in kleinen Stufen erhöht, was nur möglich ist, wenn die Flächen¬ deckungswerte c, m und y größer als Null sind, und dann eine Neuberechnung nach Verfahrenschritt [E] vorgenommen. Anderenfalls wird zu Verfahrenschritt [F] übergegangen.
In einem weiteren Verfahrenschritt [F] werden schließlich zwecks einer Druckpro¬ zeß-Anpassung die in den Verfahrenschritten [D] und [E] ermittelten effektiven Flächendeckungswerte c, m, y und k, welche ein Maß für die Größe der Raster¬ punkte (Druckpunkte) der Druckfarben auf dem Bedruckstoff sind, unter Berück¬ sichtigung des Punktzuwachses in die für die Belichtung der Farbauszüge mittels eines Farbauszugs-Belichters erforderlichen Farbauszugswerte C, M, Y und K
umgerechnet, welche ein Maß für die auf den Farbauszugsfilmen zu erreichenden Rasterdichten sind.
Im Druckbild ist die optische Erscheinung der Rasterpunkte größer als die tat- sächliche Größe des Rasterpunktes. Dieser Effekt wird als Punktzuwachs be¬ zeichnet. Der Punktzuwachs resultiert daraus, daß durch Lichtfang an den Gren¬ zen des Rasterpunktes eine optische Vergrößerung hervorgerufen wird, die von Form und Größe der Rasterpunkte abhängig ist. Die Übertragungs-Kennlinie für den Punktzuwachs im Druck läßt sich näherungsweise analytisch nach folgender Gleichung beschreiben:
Punktzuwachs im Druck
, _ ,Fv/100 50 -F50 Fd = —^ * 100 mit L =
1 -L 50 +F50
und
Fd = Flächendeckungswert im Druck in % F v = Flächendeckungswert des Farbauszugsfilms in %
F50 = Punktzuwachs beim 50% Rasterpunkt des Farbauszugsfilms in %
Aus der obigen Gleichung läßt sich eine inverse Punktzuwachs-Korrektur bestim¬ men, nach der die effektiven Flächendeckungswerte c, m, y und k für den Druck in die Farbauszugswerte C, M, Y und K für die Belichtung der Farbauszüge auf einem Filmmaterial korrigiert werden. Die inverse Gleichung lautet:
Punktzuwachskorrektur auf Film
Die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte werden für jeden Stützpunkt (i,j,k) des Stützpunkt-Gerüstes im CIELAB-Farbraum wiederholt. Die für jeden Stützpunkt in Abhängigkeit von den zugehörigen Farbwerten L*, a* und b* näherungsweise be-
rechneten Farbauszugswerte C,Y, M, Y und K werden als Druck-Tabelle über den Eingang (13) in die LUT des Ausgabe-Farbumsetzers (12) des Farbbildbearbei¬ tungssystems nach Fig. 1 geladen.
Danach erfolgt die Farbwert-Kalibrierung der näherungsweise berechneten Druck- Tabelle.
Farbwert-Kalibrierung der näherunαsweise berechneten Druck-Tabelle
Fig. 3 zeigt einen Ablauf-Diagramm zur Farbwert-Kalibrierung und Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Ermittlung von Korrekturwerten für die Farbwert-Kalibrierung.
Die Einrichtung nach Fig. 4 besteht aus einer Datenquelle (14) zur Speicherung der Farbdaten einer Testtafel, dem Ausgabe-Farbumsetzer (12) nach Fig. 1 , einer Vergleichs-Stufe (15) zur Ermittlung von Korrekturwerten und einem Farbmeßge¬ rät (16) zum farbmetrischen Ausmessen eines Andrucks (17) oder Proofs einer Testtafel. Der Ausgabe-Farbumsetzer (12) weist eine Korrekturwert-Stufe (18) zur Ermittlung von korrigierten Farbwerten und einen Umsetzungs-Speicher (19 ) zur Ablage der näherungsweise berechneten Druck-Tabelle C,M,Y, K = f (L*,a* b*) auf.
Bei der Farbwert-Kalibrierung laufen folgende Verfahrensschritte [G] bis [K] ab:
In einem Verfahrenschritt [G] wird zunächst eine Testtafel mit einer Anzahl (j) von Farbfeldern generiert, deren Farbwerte in einem standardisierten Kommunika- tions-Farbraum, beispielsweise als Farbwerte L*, a* und b* des CIELAB-Farb¬ raumes, definiert sind. Anzahl und Verteilung der Farbfelder bestimmen die Qualität der Farbwert-Kalibrierung. Die Farbfelder sollten gleichabständig im Druck-Farbraum verteilt sein. Als Testtafel kann z.B. eine zur Farbtafel der Firma Kodak (Q-60A oder C) äquivalente Anordnung verwendet werden.
Die Farbwerte L*j(v), a*j(v) und b*j(v) der einzelnen Farbfelder (j) der Testtafel können bereits als digitalisierte Farbdaten vorliegen oder durch optoelektronische Abtastung der Testtafel in einem kalibrierten Farbscanner gewonnen werden. Die Farbwerte L*j(v), a*ι(v) und b*j(v), welche Sollwerte für den Druckprozeß dar¬ stellen, sind in der Datenquelle (14) der Einrichtung abgelegt.
In einem anschließenden Verfahrenschritt [H] werden die Druckformen der Test¬ tafel belichtet und anschließend die Testtafel mit einer Andruckmaschine mit dem für den späteren Nutzdruck vorgesehenen Druckverfahren und auf dem vorge¬ sehenen Bedruckstoff angedruckt oder als Proof mit einem geeigneten Proof- Verfahren erstellt.
Die Herstellung der Druckformen erfolgt beispielsweise mittels eines Farbaus- zugs-Recorders. Die Farbdaten L*j(v), a*j(v) und b*j(v) der Testtafel werden zunächst mittels der im Umsetzungs-Speicher (19) des Farbumsetzers (12) abgelegten Druck-Tabelle C.M.Y, K = f (L*,a* b*) in die Farbauszugswerte C, M, Y und K umgeformt, wobei der Korrekturwert-Speicher (18) unwirksam ist. Mit den Farbauszugswerten C, M, Y und K werden dann die Farbauszüge punkt- und zeilenweise auf Film belichtet.
In einem weiteren Verfahrenschritt [I] werden die Farbwerte L*j(m), a*j(m) und b*j(m) der Farbfelder des Andrucks (17) oder des Proofs farbmetrisch mit einem geeigneten Farbmeßgerat (16), z.B. mit einem Spektralphotometer als Istwerte ausgemessen. Falls das Spektralphotometer nur die Normfarbwerte Xi(m), Yj(m) und Z j(m) der Farbfelder mißt, müssen sie in die Farbwerte L*j(m), a*j(m) und b*j(m) transformiert werden. Vorausetzung für eine exakte Bestimmung der
Farbwerte L*j(m), a*j(m) und b*j(m) ist, daß das Bezugs-Weiß (Referenz-Weiß) der Testtafel und des Andrucks bzw. Proofs gleich sind. Anderenfalls ist eine Farbumstimmungs-Transformation erforderlich.
In einem weiteren Verfahrenschritt [J] werden die Farbwerte L*j(v), a*j(v) und b*j(v) der Farbfelder der Testtafel mit den gemessenen Farbwerten L*j(m), a*j(m) und b*j(m) der entsprechenden Farbfelder des Andrucks (17) in einem Vergleicher (15) miteinander verglichen und aus dem Vergleich Farbdifferenzwerte L*j(m)-L*j(v), a*j(m)- a*i(v) und b*j(m)- b*j(v) ermittelt.
In einem weiteren Verfahrenschritt [K] werden dann aus den Farbdifferenzwerten L*j(m)-L*j(v), a*j(m)- a*j(v) und b*j(m)- b*j(v) werden dann Korrekturfarbwerte dL*, da* und db* in Form einer Korrekturwert-Tabelle berechnet und die korrigierten Farbwerte L*κθR> a *KOR und b *KOR in einer Korrekturwert-Stufe (18) durch eine gewichtete Addition von Korrekturfarbwerten dL*, da* und db* und den Farbwerten L*j(v), a*j(v) und b*j(v) nach folgenden Gleichungen ermittelt:
L*KOR = *j( v ) + d L*
a *KOR = a *j( v ) + da*
*κθR = b*j(v) + db*
Zur Ermittlung der korrigierten Farbwerte L*κθR > a *KOR und b *KOR können zwei Wege beschritten werden. Zum ersten können die Korrekturfarbwerte dL*, da* und db* gespeichert und dann während der eigentlichen Farbtransformation den Farb- werten L*. a* und b* der Druck-Tabelle laufend in der Korrekturwert-Stufe (18) hinzuaddiert werden. Zum zweiten kann die Addition der Korrekturfarbwerte dL*, da* und db* und der Farbwerte L*, a* und b* vor der eigentlichen Farbtransforma¬ tion zur Bildung der korrigierten Farbwerte L*κθR- a *KOR un b *KOR er ^ 0 '9 en - Die korrigierten Farbwerte L*KOR. a *KOR und b *KOR werden dann in der Kor- rekturwert-Stufe (18) gespeichert und während der Farbtransformation aus der Korrekturwert-Stufe (18) ausgelesen und weiterverarbeitet.
In zweckmäßiger Weise werden die Farbwerte L*j(v), a*j(v) und b*j(v) der Druck- Tabelle und die zugehörigen Korrekturfarbwerte dL*, da* und db* nur für ein Stütz- wertgerüst des theoretisch möglichen Farbraumes berechnet und die bei der späteren laufenden Farbumsetzung tatsächlich benötigten korrigierten Farbwerte L*KOR> a *KOR un d b *KOR durch Interpolation im Stützgerüst ermittelt.
Bei einem Stützpunktgerüst mit beispielsweise 32 x 32 x 32 = 32768 Stützstellen für die Farbwerte ist es zweckmäßig, die Farbwert-Kalibrierung nach einem Aus¬ gleichs-Verfahren mit einer geringeren Anzahl von Farbwerten durchzuführen.
Die Berechnung der Korrekturfarbwerte dL*, da* und db* nach dem Ausgleichs- Verfahren erfolgt in vorteilhafter Weise durch eine farbmetrische Abstandsbewer- tung mittels einer Gewichtungs- oder Abstands-Funktion f(j) gemäß folgenden Gleichungen:
dL* =Σj [f(j) x (L*j(m) - L*j(v))] / ∑ j [f(j)]
da* =∑j [f(j) x (a* j(m) - a*j(v))] / ∑ j [f(j)]
db* =∑j [f(j) x (b*j(m) - b*j(v))] / ∑ j [
wobei bedeuten:
dL* , da* , db* Korrekturfarbwerte L*j(v), a*j(v), b*j(v) Meßwerte Testtafel L*j(m), a*j(m), b*j(m) Meßwerte Andruck u n d Abstands-Funktion Laufindex
Dabei läuft die Summation j über alle Farbfelder der Testtafel.
Die Abstands-Funktion f(j) ist z.B. in zweckmäßiger Weise eine inverse Funktion 4. Ordnung nach folgender Gleichung:
f(j) = 1 / [(L* - L*j(m))2 + (a* - a*j(m))2 + (b* - b*j(m))2]2 Die Abstand- Funktion f(i) berücksichtigt Farbfelder der Testtafel in der Nähe der aktuellen Stützstelle stärker als weiter entfernte Farbfelder. Die Wahl der Ab¬ stands-Funktion bestimmt die Güte und Konvergenz des Verfahrens.
Damit ist dias Verfahren abgeschlossen und die Ausgabe-Farbtransformation berechnet. Stellt sich heraus, daß der Fehler bei einem bestimmten Anwendungs¬ fall zu groß ist, kann das Verfahren mit dieser neuen angenäherten Druck-Tabelle wiederholt werden bis die gewünschte Abweichung erreicht bzw. unterschritten ist.
Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau des dreidimensionalen Ausgabe-Farbum¬ setzers (12) mit einem dreidimensionalem Tabellen-Speicher (20), auch mit Look- Up-Table (LUT) bezeichnet, und einer Interpolations-Stufe (21) für den Fall, daß die Druck-Tabelle zunächst nur für ein Stützpunkt-Gerüst von grob gestuften Farbwerten berechnet wird und die während des Betriebes tatsächlich benötigten Ausgangs- Farbwerte durch eine dreidimensionale Interpolations-Rechnung er¬ mittelt werden. Die zuvor berechnete, grob gestufte Druck-Tabelle wurde über den Eingang (13) des Eingabe-Farbumsetzers (12) in dem Tabellen-Speicher (20) ab¬ gelegt. Die Eingangs-Farbwerte E1 , E2 und E3 des Eingabe-Umsetzers (12), bei¬ spielsweise die Farbwerte L*, a* und b* werden zunächst in einem Register (22) zwischengespeichert und für die weiteren Operationen in beispielsweise fünf hochwertige Bits (MSB) und drei nieder-wertige Bits (LSB) zerlegt, wobei die hochwertigen Bits dem Tabellen-Speicher (20) als Adressen und die niederwer-
tigen Bits der Interpolations-Stufe (21) als Rechengröße zugeführt werden. In der Interpolations-Stufe (21) werden dann aus den den niederwertigen Bits und den entsprechenden Stützpunkten, die der Interpolations-Stufe (21) über eine Leitung (23) zugeführt werden, Interpolationswerte berechnet. Die Interpolationswerte wer- den mit den Stützwerten in einem Addierer (24) zu den Ausgangs-Farbwerten A1 , A2 und A3 des Ausgabe-Farbumsetzers (12), beispielsweise zu den Farbaus- zugswerten C, M und Y verknüpft und in einem Ausgangsregister (25) abgelegt.