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Title:
METHOD FOR OPTIMIZING AN IMAGE PROCESSING AND PRINTING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/039725
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for optimizing colored images emitted by a color printer on the non-white surfaces of substrates and for optimizing the amounts of printing ink used, wherein an image motif is processed by means of a computer-assisted image processing system in order to form a master copy which is ready for output. The inventive method determines, for each pixel, whether and with what color density, a white underprint can be applied to a corresponding pixel, using an algorithm based on overall color density S¿F? . The surface of the substrate is thus only underprinted with white on the pixels of the master copy where the overall color density is lacking or low. .

Inventors:
ROSENBERGER KAROLINA (CH)
REINHOLD MATTHIAS (DE)
BOENSCH FABIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/012614
Publication Date:
May 16, 2002
Filing Date:
October 31, 2001
Export Citation:
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Assignee:
ALCAN TECH & MAN AG (CH)
ROSENBERGER KAROLINA (CH)
REINHOLD MATTHIAS (DE)
BOENSCH FABIAN (DE)
International Classes:
H04N1/54; (IPC1-7): H04N1/54
Foreign References:
US4812899A1989-03-14
US4630076A1986-12-16
EP0763926A21997-03-19
Attorney, Agent or Firm:
ALCAN TECHNOLOGY & MANAGEMENT AG (Bad. Bahnhofstr. 16 Neuhausen am Rheinfall, CH)
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Description:
Verfahren zum Optimieren eines Bildbearbeitungs-und Druckprozesses Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung von durch Farbdrucker auf Substratoberflächen, insbesondere auf nicht-weisse Substratoberflächen, ausgegebenen Druclcbildern und zur Optimierung der verwendeten Druckfarbenmengen, wobei ein Bild- motiv mittels eines computerunterstützten Bildverarbeitungssystem zu einer ausgabeberei- ten Bildvorlage verarbeitet wird. Ferner betrifft die Erfindung nach dem erfindungsgemäs- sen Verfahren bedruckte Verpackungsfolien.

Bildmotive, mit welchen eine Substratoberfläche bedruckt werden soll, werden mittels computerunterstützten Bildverarbeitungssystemen erfasst bzw. erstellt und in ausgabebereite Bildvorlagen gebracht. Die Bearbeitung der Bilddaten zu ausgabebereiten Bildvorlagen ge- schieht mit Unterstützung von entsprechender Bildverarbeitungssoftware wie z. B. PageMa- ker@ Quark Spress@, Barco Packedge0 oder Macromedia Freehand@ an DTP-Systemen, wobei"DTP"für"Desktop Publishing"bzw."Publizieren am Schreibtisch"steht. DTP ist eine gängige Bezeichnung für das Erstellen von Druckpublikationen mittels Computer. Die Bilddaten werden an einem Bildschirm nach dem Prinzip der additiven Farbmischung, z. B. im bekannten RGB-Pormat (R=Rot, G=Grün, B=Blau), dargestellt.

Die zur Ausgabe bereite Bildvorlage wird sodann an ein Bildausgabesystem weitergegeben, in ein für das Bildausgabesystem lesbares Format umgewandelt und über einen Farbdrucker ausgedruckt, wobei beim Bedrucken einer nicht-weissen Substratoberfläche vor dem ei- gentlichen Druck des Bildmotivs eine weisser Unterdruck ausgeführt wird. Handelt es sich bei der Bedruckung um einen Konterdruck, so wird Weiss als letzte Farbe, d. h. nach dem Drucken des eigentlichen Bildmotivs, als Überdruck auf das Druckbild aufgebracht.

Da die Funktionsweise von Farbdruckem, wie z. B. nach dem elektrophotographischen Ver- fahren arbeitende Farbdrucksysteme, auf dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung ba- siert, werden die Bilddaten vor der Übergabe an das Bildausgabesystem in ein subtraktives Farbformat umgewandelt. In der Regel wird dazu der bekannte CMY-Farbenraum ange- wendet, welcher die drei Primärfarbenebenen Cyan- (C-), Magenta- (M-) und Gelb- (Y-) umfasst. Cyan entspricht in etwa einem Blaugrün und Magenta in etwa einem Purpur. Die Drucksysteme verwenden dabei eine Cyan-, Magenta-und Gelb-Druckfarbe, aus welchen weitere Farben erzeugt werden, wobei die Primärdruckfarben als Farbfilter wirken. Licht das durch eine C-, M-, oder Y-Primärdruckfarbe fällt, wird in gewissen Spektralbereichen von der Druckfarbe absorbiert oder gefiltert, so dass lediglich Licht eines begrenzten Spek- tralbereiches von der Druckfarbe reflektiert, und für das menschliche Auge als Farbe des Toners wahrgenommen wird. Durch ideale Mischung der Primärdruckfarben C, M, und Y

kann theoretisch Schwarz erzeugt werden, da nun sämtliches Licht absorbiert bzw. gefiltert wird. In der Praxis wird jedoch durch Mischung der Primärdruckfarben kein besonders tie- fes und kräftiges Schwarz erreicht, so dass neben dem CMY-Primärdruckfarben zusätzlich eine das Licht vollständig absorbierende Schwarz- (K)-Druckfarbe für Schwarzanteile und Graustufen verwendet wird. Der um Schwarz ergänzte Farbenraum wird CMYK- Farbenraum bezeichnet.

In digitalen Bildverarbeitungssystemen ist die Bildvorlage in einzelne Bildpunkte, auch Pi- xel genannt, aufgeteilt. Jedem Bildpunkt wird beispielsweise bei Anwendung des CMYK- Farbraumes je ein Wert für jede der vier Primärdruckfarben zugewiesen. Dieser Wert stellt die sogenannte Farbdichte dar. Für jeden Bildpunkt können mit den vier Farbebenen und den diesen zugewiesenen Farbdichtewerten verschiedene Mischfarben dargestellt werden.

Die Farbdichte, auch Farbdeckung genannt, ist eine normierte Grösse für die aufgetragene Menge Druckfarbe. Die Farbdichten Fc für C (Cyan), FM für M (Magenta), Fy für Y (Yel- low bzw. Gelb) und FK für K (Schwarz) liegen in einem definierten Bereich von 0 bis 1 bzw. 0-100%, wobei 1 einen maximalen Auftrag der entsprechenden Druckfarbe und 0 keinen Auftrag der entsprechenden Druckfarbe bedeuten. Die Summe der einzelnen aufge- tragenen Farbdichten wird Gesamtfarbdichte genannt. Das Aufbringen der maximalen Farbdichte Fc, FM und Fy der drei Primärfarben CMY ergibt folglich die hohe Ge- samtfarbdichte bzw. Gesamtfarbdeckung von 3 bzw. 300%.

Die Bilddaten der Bildvorlage sind entweder in Form von Raster-oder Vektordaten erfasst.

Entsprechend kann die Bildvorlage in einem Bitmap-oder Vektorgraphik-Dateiformat vor- liegen. Standardisierte Vektorgraphik-Dateiformate sind beispielsweise PostScript (PS), welches u. a. auch Encapsulated PostScript (EPS) umfasst oder Portable Document Format (PDF). Ein Standartisiertes Bitmap-resp. Rastergraphik-Format ist beispielsweise das Tag- ged Image File Format (TIFF).

Üblicherweise werden die ausgabebereiten Bildvorlagen in PostScript-Dateien angelegt, wobei diese Dateien neben den eigentlichen Bilddaten weitere, zur Weiterverarbeitung der Bilddaten notwendige Informationen, z. B. bezüglich Formatierung, sowie Instruktionen, wie z. B. Steueranweisungen an das Bildausgabesystem, enthalten. PostScript-Dateien können unter anderem auch in einem Bitmap-Format vorliegende Bildobjekte enthalten. Die Bild- vorlage kann somit beispielsweise ein in die PostScript-Datei eingebettetes und in einem Rastergraphik-Format, z. B. TIFF-Format, vorliegendes Objekt sein.

Digitale Bildausgabesysteme enthalten in der Regel einen"Raster Image Processor" (RIP) und eine Druckeinheit. Der Raster Image Processor (RIP) ermittelt aus der beispielsweise in einer PostScript-Datei angelieferten Bildvorlage die Grösse, Menge, und Position der Bild-

punkte (Pixel) und wandelt diese in ein für die Druckeinheit interpretierbares Format um. In der Druckeinheit werden die in Druckanweisungen umgewandelten Bilddaten in einen Farbdruck umgesetzt.

Die gängigen Bildverarbeitungssysteme sind für die Bedruckung weisser Substratoberflä- chen, insbesondere von weissem Papier, ausgelegt. So wird bei der Bildverarbeitung die weisse Substratoberfläche üblicherweise in den Farbgebungsprozess miteinbezogen. Weiss wird beispielsweise durch die Zuweisung Der Gesamtfarbdichte CMYK = 0 generiert, d. h.

Bildpunkte mit dem entsprechenden Nullwert erhalten keinen Farbauftrag. Weiss wird ne- ben der Darstellung weisser Flächen auch zur Darstellung der Farbhelligkeit benötigt. Die Farbhelligkeit kann einerseits durch variieren der Farbdichten und andererseits durch eine Rasterdarstellung der Bildpunkte bestimmt werden.

Um beim Bedrucken von farbigen, durchscheinenden oder transparenten Substraten densel- ben oder einen vergleichbaren Farbeindruck zu erhalten, wie er beim Bedrucken einer weis- sen Unterlage entsteht, wird deshalb vor dem eigentlichen Aufbringen des Druckbildes die zur Bedruckung vorgesehene Substratoberfläche mit Weiss unterdruckt. Unterdruck bedeu- tet, dass die Weisse Bedruckung unter dem eigentlichen Druckbild unmittelbar auf der Sub- stratoberfläche liegt. Bei einer Konterbedruckung auf ein transparentes oder durchscheinen- des Substrat mit einem am Konterdruck anliegenden farbigen, durchscheinenden oder trans- parenten, insbesondere nicht-weissen, Substrat wird aus vorgenannten Gründen unmittelbar auf das Druckbild ein weisser Überdruck angelegt.

In Bildbereichen mit genügend grosser Gesamtfarbdichte, d. h. in Bildbereichen, in welcher die weisse Substratoberfläche bedingt durch einen grossen Farbauftrag nicht sichtbar ist bzw. nicht durchscheint, ist jedoch ein weisser Unterdruck nicht notwendig. Durch den wei- ssen Unterdruck werden die dunkle Farbtöne, d. h. die Stellen mit hoher Gesamtfarbdichte, sogar häufig ausgebleicht resp. sie erscheinen ungesättigt, so dass zur Erreichung satter Far- ben die darüberliegende Gesamtfarbdichte zusätzlich erhöht werden muss.

Durch den flächendeckenden weissen Unter-oder Überdruck und dem darüber angeordne- ten Druckbild wird überdies vielfach ein sehr hoher Farbauftrag erreicht, was sich z. B. in elektrophotographischen Druckverfahren negativ auf die Verschmelzung des Toners und negativ auf die Bildqualität auswirken kann.

Grundsätzlich lässt sich die Bildverarbeitung auf die spezifischen Farbeigenschaften der zu bedruckenden Substratoberflächen ausrichten. Dies erfordert jedoch eine mit hohem Auf- wand verbundene Anpassung der entsprechenden Bildverarbeitungssysteme, insbesondere der Bildverarbeitungssoftware.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erstellen einer druckbereiten Bildvorlage für optisch farbig, durchscheinend, transparent, spiegelnd oder metallisch wirkende Substratoberflächen bzw. Substrate und zum Bedrucken derselben vor- zuschlagen, wobei die durch den oben beschriebenen weissen Unter-bzw. Überdruck resul- tierenden Nachteile beseitigt werden sollen, ohne dass eine aufwendige Anpassung der Bildverarbeitungssoftware notwendig ist.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass an Bildpunkten der Bildvorlage mit kleiner oder fehlender Gesamtfarbdeckung vor dem Aufbringen des Druckbildes ein Basisdruck in Weiss unmittelbar auf die Substratoberfläche oder bei einem Konterdruck ein Basisdruck in Weiss unmittelbar auf das Druckbild angelegt wird, wobei für jeden Bild- punkt wenigstens folgende Schritte in aufgezeigter mittelbarer oder unmittelbarer Reihen- folge ausgeführt werden : a) Darstellen der Bilddaten der ausgabebereiten Bildvorlage in einem Rastergraphik-Format mit den Primärdruckfarben CMYK ; b) Anlegen einer weiteren Parbebene"Weiss" (W) ; c) Erfassen der Farbdichtewerte Fc für C (Cyan), FM für M (Magenta), Fy für Y (Gelb) und FK für K (Schwarz) und ermitteln einer Gesamtfarbdichte SF aus den Farbdichtewerten Fc, FM, Fy, und FK- d) Festlegen des Farbddichtewertes Fw für die Farbebene Weiss als Funktion Fw = f (SF) der Gesamtfarbdichte SF, wobei die Abhängigkeit Fw = f (SF) darin besteht, dass bei zuneh- mender Gesamtfarbdichte SF über das Intervall von 0 < Sp < Spmax kontinuierlich und/oder sprunghaft kleinere Farbddichtewerte Fw zugewiesen werden, wobei SFmax der maximal möglichen Gesamtfarbdichte SF entspricht, e) Erstellen der modifizierten Bildvorlage in einem Rastergraphik-Datenformat mit wenig- stens 5 Farbebenen (CMYKW) ; f) Zuweisen der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertreiber oder"Ra- ster Image Processor" (RIP) und umwandeln in ein für die Druckereinheit interpretierba- res Datenformat, Drucken des Druckbildes und des weissen Basisdruclces.

In bevorzugter Ausführung der Erfindung wird im Fall von SF = SFmax der Farbddichtewert Fw = 0 zugewiesen. In weiterer bevorzugter Ausführung der Erfindung wird im Fall von SF = 0 der maximale Farbddichtewert Fw = 1 zugewiesen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an Bildpunkten der Bildvorlage mit kleiner oder fehlender Gesamtfarbdeckung vor dem Aufbringen des Druckbildes ein Basis- druck in Weiss unmittelbar auf die Substratoberfläche oder bei einem Konterdruck ein Ba-

sisdruck in Weiss unmittelbar auf das Druckbild angelegt wird, wobei für jeden Bildpunkt wenigstens folgende Schritte in aufgezeigter mittelbarer oder unmittelbarer Reihenfolge ausgeführt werden : a) Darstellen der Bilddaten der ausgabebereiten Bildvorlage in einem Rastergraphik-Format mit den Primärdruckfarben CMYK, b) Anlegen einer weiteren Farbebene"Weiss" (W), c) Erfassen der den einzelnen Bildpunkten zugeordneten Farbdichtewerte Fc für C (Cyan), FM für M (Magenta), Fy für Y (Gelb) und FK für K (Schwarz), d) Zuweisung von Gewichtungsfaktoren a, b, c und d mit einem Wert von 0 bis 1 und Bil- dung gewichteter Farbdichtewerte : a*Fc, b*FM, c*Fy und d*FK, e) Bildung einer gewichteten Gesamtfarbdichte SFg aus der Summe der gewichteten Farbdichtewerte : SFg = (a*Fc + b*FM, + c*Fy + d,-FK), f) Festlegen einer kritischen Gesamtfarbdichte SK und Bildung des Differenzwertes Ds = SFg-SK sowie Festlegen der Intervallsgrenzen x, y mit 0 < X < (SFmax ~ SK) und (0-SK) < y < 0, wobei : i) im Fall von Ds > 0 für x = y = 0 für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 0, ii) im Fall von Ds < 0 für x = y = 0 für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 1, iii) im Fall von Ds > x für 0 < x < (Spmax-S für die Farbebene Weiss ein Farbdichte- wert Fw von 0, iv) im Fall von Ds < y für (0-SK) < y < 0 für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 1, und v) im Fall von y < Ds < x für 0 < x < (SFmax-SK) und (0-SK) < Y < 0 für die Farbebene Weiss in Abhängigkeit einer zu bestimmenden Funktion f (DS) ein Farbdichtewert Fw = f (Ds) zwischen 0 und 1 gesetzt wird, wobei Fw = f (Ds) für abnehmende Diffe- renzwerte Ds eine kontinuierliche Zunahme der Parbdichtewerte Fw beschreibt, g) Erstellen der modifizierten Bildvorlage in einem Rastergraphik-Format mit wenigstens 5 Farbebenen (CMYKW) und h) Zuweisen der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertreiber oder"Ra- ster Image Processor" (RIP) und umwandeln in ein für die Druckereinheit interpretierba- res Datenformat, Drucken des Druckbildes und des weissen Basisdruckes.

Handelt es sich um eine gewöhnliche Bedruckung, d. h. nicht um einen Konterdruck, so wird nach erfolgter Zuweisung der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertrei-

ber oder"Raster Image Processor" (RIP) und nach Umwandlung der Bildvorlage in ein für die Druckereinheit interpretierbares Datenformat anhand der den einzelnen Pixeln zugewie- senen Farbdichtewerte Fw für die Farbebene Weiss durch die Druckereinheit unmittelbar auf die Substratoberfläche ein weisser Unterdruck aufgetragen. Das Druckbild wird nachfol- gend auf den weissen Unterdruck gedruckt.

Handelt es sich bei der Bedruckung um einen Konterdruck, so wird nach erfolgter Zuwei- sung der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertreiber oder"Raster Image Processor" (RIP) und nach Umwandlung der Bildvorlage in ein für die Druckerein- heit interpretierbares Datenformat das Druckbild auf die Substratoberfläche gedruckt. An- hand der den einzelnen Pixeln zugewiesenen Farbdichtewerte Fw für die Farbebene Weiss wird nachfolgend durch die Druckereinheit ein weisser Überdruck auf das Druckbild aufge- tragen.

Der sogenannte weisse Basisdruck liegt für den Betrachter des Druckbildes immer hinter dem eigentlichen Druckbild. Folglich liegt der Basisdruck bei einer gewöhnlichen Bedruk- kung auf der Substratoberfläche und das Druckbild ist auf dem Basisdruck angeordnet. Bei einem Konterdruck hingegen liegt das Druckbild unmittelbar auf der Substratoberfläche eines transparenten oder durchscheinenden Substrates auf und der Basisdruck ist auf dem Druckbild angeordnet. Der Basisdruck kann folglich ein Unter-oder Überdruck sein.

"Ausgabebereite Bildvorlage"bedeutet, dass die Aufbereitung des Bildmotivs zu einer auf die Bedruckung weisser Substratoberflächen ausgelegten Bildvorlage abgeschlossen ist.

"Druckbereite Bildvorlage"bedeutet, dass die Bildvorlage zur Bedruckung nicht-weisser Substratoberflächen erfindungsgemäss modifiziert und zur Übergabe an ein Bildausgabesys- tem bereit liegt.

Bildmotive können beispielsweise Zeichen-, Buchstaben-oder Zahlenfolgen, Abbildungen, Muster, Raster, Zufallsmuster oder Kombination der genannten Elemente enthalten oder daraus bestehen. Das Druckbild ist vorzugsweise ein Farbbild.

Mit dem Einbezug von Gewichtungsfaktoren a, b, c, d kann das unterschiedliche optische Zusammenwirken der einzelnen Primärfarben CMYK mit einer weissen Substratoberfläche berücksichtigt werden. Ein Farbauftrag Gelb (Y) in maximaler Farbdichte von 1 vermag beispielsweise die Substratoberfläche noch nicht optisch opak abzudecken, während bei- spielsweise ein Farbauftrag Magenta (M) in maximaler Farbdichte von 1 die Substratober- fläche optisch opak abzudecken vermag.

In besonderer Ausführung der Erfindung wird beispielsweise keine Gewichtung vorgenom- men und den Gewichtungsfaktoren den Wert 1 zugewiesen : a = b = c = d = 1.

Die Grössen x und y legen Intervallgrenzen für den Differenzwert Ds = SF-SK fest. Mit dem Aufstellen der Bedingung 0 < x (Spmax-Sn) und (0-SK) < y < 0 wird ein Intervall im Bereich von y und x um den oder am Differenzwert Ds = 0 gebildet, welcher sich aus SF = SK ergibt. Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass für Differenzwerte Ds, welche innerhalb des Intervalls liegen, der Farbdichtewert Fw über die Funktion f (Ds) ermittelt wird, wobei die Funktion f (Ds) für zunehmende Differenzwerte Ds kontinuierlich abnehmende Farbdichtewerte Fw beschreibt. Die Funktion f (Ds) kann beispielsweise linear oder nicht- linear, z. B. exponentiell sein. Ferner wird für Differenzwerte Ds, die grösser oder gleich x sind, der Farbdichtewert Fw auf 0 und für Differenzwerte Ds, die kleiner oder gleich y sind, der Farbdichtewert Fw auf 1 gesetzt. In den Fällen iii)-v) kann jeweils nur x oder y gleich Null sein.

In besonderer Ausführung der Erfindung ist kein Intervall um den Differenzwert Ds = 0 vorgesehen. In diesem Fall wird x = y = 0 gesetzt. Im Fall eines Differenzwertes Ds von grösser oder gleich 0 wird für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 0 und im Fall eines Differenzwertes Ds von kleiner 0 wird für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von I gesetzt.

Die Gewichtungsfaktoren a, b, c, d, die kritische Gesamtfarbdichte SK und die Intervallwerte x und y werden vorzugweise als Eingabegrössen über entsprechende Eingabemittel an die Recheneinheit bzw. die Programmroutine übergeben.

Durch die erfindungsgemässe Zuweisung einer Farbdichte Fw für jeden Bildpunkt wird so- mit beispielsweise an Bildpunkten mit hoher Farbdeckung, welche den weissen Basisdruck vollständig überdeckt kein oder ein weisser Basisdruck mit geringer Farbdichte Fw ausge- führt, wohingegen an Bildpunkten mit geringen oder keiner Farbdeckung ein weisser Basis- druck mit grosser oder maximaler Farbdichte Fw ausgeführt wird.

Es kann vorgesehen sein, dass, um beispielsweise die optische Wirkung der Substratoberflä- che in die Bildgestaltung miteinzubeziehen, eine weitere Farbebene mit einer fiktiven Son- derfarbe Z angelegt wird und Bildpunkten mit einer Gesamtfarbdichte CMYK = 0, d. h.

Bildpunkte ohne Farbdeckung, bei welchen jedoch auf einen weissen Basisdruck verzichtet werden oder die Farbdichte Fw kleiner 1 sein soll, eine Farbdichte Fz von grösser 0 bis 1 zugewiesen wird. Die Farbdichte Fz der Sonderfarbe Z stellt denjenigen Anteil der Farbdichte Fw dar, welcher in der Weiss-Ebene ausgespart werden soll, so dass gilt : Fw= 1-Fz

Die Errichtung der Farbebene Z und die Zuweisung der entsprechenden Farbdichten Fz ge- schieht vorzugsweise während der Bildverarbeitung, d. h. während der Erstellung der ausga- bebereiten Bildvorlage.

In besonderer Ausführung der Erfindung wird für jeden Bildpunkt mit einer Ge- samtfarbdichte CMYK = 0 in der Farbebene der Sonderfarbe eine Farbdichte Fz von entwe- der 0 oder 1 zugewiesen, so dass für Fz = 0 ein weisser Basisdruck mit einer maximalen Farbdichte Pw und für Fz = 1 kein weisser Basisdruck ausgeführt wird.

Es kann ferner vorgesehen sein, dass an Bildpunkten, an welchen ganz allgemein Fw > 0 ist, die Farbebene Weiss teilweise oder vollständig durch Zuweisung einer Farbdichte Fz > 0 ausgespart wird. Die Gesamtfarbdichte CMYK ist in diesen Fällen Null oder grösser, jedoch kleiner als die maximale Gesamtfarbdichte.

Die erfindungsgemässe Zuweisung der Farbdichtewerte Fw und gegebenenfalls Fz kann auch während der eigentlichen Bildverarbeitung mittels Desktop-Publishing, d. h. während der Erzeugung der ausgabebereiten Bildvorlage, geschehen. Ferner können die erfindungs- gemässen Verfahrensschritte Bestandteil der Bildverarbeitungssoftware sein. In bevorzugter Ausführung werden die erfindungsgemässen Programmschritte in einer separaten Pro- grammroutine an der ausgabebereiten Bildvorlage ausgeführt.

Die ausgabebereite Bildvorlage liegt beispielsweise als PostScript-Datei vor, wobei die Bilddaten der Bildvorlage zur Ausführung der erfindungemässen Verfahrensschritte in ein bearbeitbares TIFF-Format gewandelt werden. Nach Abschluss der Bearbeitung werden die Bilddaten wieder in die PostScript-Datei eingebunden. Die PostScript-Datei mit der erfin- dungsgemäss modifizierten, druckbereiten Bildvorlage kann sodann an die Bildausgabeein- heit weitergeleitet werden.

Die Bilddaten sind vorzugsweise als Rastergraphik-Objekt in eine PostScript-Datei einge- bettet. Das Rastergraphik-Format ist bevorzugt in TIFF-Format der Version 6 oder höher, d. h. in einer Version, welche das Erstellen weiterer Farbebenen neben CMYK zulässt.

Die Druckeinheit des Bildausgabesystems arbeitet vorzugsweise nach einem elektrophoto- graphischen Verfahren unter Einsatz von sogenannten Toner-Systemen. Es kann sich hierbei um ein indirektes oder direktes elektrophotographisches Verfahren handeln. Bevorzugt wird ein indirektes elektrophotographisches Verfahren angewendet, wie es z. B. aus der Xerogra- phie bekannt ist.

Der in den elektrophotographischen Verfahren verwendete Toner kann in fester Form, z. B. pulverförmig, wachs-oder harzartig oder in flüssiger oder pastöser Form vorliegen. Der Toner kann beispielsweise ein Zweikomponenten-Toner, wie Trockentoner, beispielsweise

in Pulverform vorliegend, oder Flüssigtoner sein. Weiters kann der Toner in zweckmässiger Ausführung auch ein Einkomponenten-Toner aus beispielsweise Harzpartikeln sein, in de- nen unter anderem Pigmente dispergiert sind. Bevorzugt sind Einkomponenten-Toner in Form von Harzpartikeln und besonders bevorzugt sind Trockentoner in Pulverform. Der Toner ist zweckmässig ein transparenter oder durchscheinender bzw. lasierender Toner.

Elektrophotographische Verfahren sowie die dazu verwendeten Toner-Systeme sind bei- spielsweise in"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Sixth Edition, 1999, Elec- tronic Release : Chapter 2. 1.1. Electrophotography"näher beschrieben.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich zur Bedruckung von flexiblen Verpackungs- folien, insbesondere von Verpackungsfolien mit nicht-weissen Oberflächen. Die Verpak- kungsfolien können beispielsweise transparent, durchscheinend, opak und/oder angefärbt oder durchgefärbt sein. Die Verpackungsfolien können farbige, spiegelnde oder metallisierte Oberflächenschichten enthalten und optisch farbig, spiegelnd und/oder metallisiert wirkende Oberflächen aufweisen.

Die Verpackungsfolien können Monofolien oder Folienverbunde sein. Die Verpackungsfo- lien können Schichten oder Folien aus Kunststoff, wie Polyolefine, Polyester, Polypropyle- ne, Polyamide oder aus Metallen, wie Aluminium, Eisen, Stahl oder Legierungen davon, oder aus Zellstoffen, wie Papier, Pergamin oder Zellglas, enthalten. Ferner kann das Ver- packungsmaterial auch keramische Beschichtungen aufweisen.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird insbesondere zur Bedruckung von flexiblen, trans- parenten oder durchscheinenden Verpackungsfolien mit oder aus Kunststoff sowie zur Be- druckung von flexiblen Verpackungsfolien aus Metall wie, z. B. Aluminium, oder flexiblen Verpackungsfolien, z. B. im wesentlichen aus Kunststoff bestehend, mit optisch metallisie- rend bzw. spiegelnd wirkenden Oberflächen.

Die Dicke des Verpackungsmaterials kann beispielsweise von 5 gm bis 1000 um betragen.

Zweckmässig sind Dicken von 7 bis 200 um.

Der Druckprozess kann beispielsweise als Verfahrensschritt in-line im kontinuierlichen Herstellungsprozess von Verpackungsmaterialien bzw. von Verpackungen integriert sein.

Die Verpackungsfolie wird vorzugsweise in einer Foliendurchlaufbedruckungsanlage konti- nuierlich bedruckt. In einer Druckanlage bzw. Druckeinheit werden an nacheinander ange- ordneten Druckstationen die Farben Magenta, Cyan, Gelb, Schwarz und Weiss in fallweise unterschiedlicher Reihenfolge gedruckt.

Dank den erfindungsgemässen Verfahrensschritten kann in den meisten Fällen auf einen flächendeckenden weissen Unter-oder Überdruck mit maximaler Farbdichte verzichtet

werden. Die weisse Farbdeckung kann vielmehr gezielt den einzelnen Bildpunkten zuge- wiesen werden. Dadurch wird Toner gespart. Ferner wird die Gesamtfarbdeckung allgemein geringer, was sich positiv auf die Druckqualität auswirkt.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und mit Bezug auf das Flussdiagramm gemäss Fig. 1 näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Plussdiagramm 1 des Algorithmus zur Bestimmung der Farbdichte Fw (Far- bebene Weiss) eines einzelnen Bildpunktes. Zu Beginn werden in Schritt 2 die Gewich- tungsfaktoren a, b, c und d, ferner die Intervallgrenzen x und y sowie der kritische Ge- samtfarbdichtewert SK als Eingabegrössen erfasst. Die Gewichtungsfaktoren liegen in einem Bereich von 0 bis 1. Die Werte für x und y sind entweder beide"Null"oder liegen im Be- reich von 0 < X < (SFmax ~ SK) resp. (0-SK) < y < 0, wobei nur x oder y"Null"sein kann.

Für jede Farbebene werden in Schritt 3 die Farbdichtewerte Fc, FM, Fy und FK ermittelt. In Schritt 4 erfolgt die Berechnung einer gewichteten Gesamtfarbdichte SF. Im nachfolgenden Schritt 5 wird der Differenzwert Ds aus der gewichteten Gesamtfarbdichte SF und dem kriti- schen Gesamtfarbdichtewert SK ermittelt. Falls x und y gemäss Schritt 6 beide gleich"Null" entsprechen, wird für einen Differenzwert Ds von grösser oder gleich"Null"gemäss Schritt 7 der Farbdichtewert Fw für Weiss gleich"Null"und für einen Differenzwert Ds von kleiner "Null"der Farbdichtewert Fw für Weiss gleich"Eins"gesetzt. Falls x und y beide nicht gleich"Null"sind, liegt ein Intervall um den kritischen Gesamtfarbdichtewert SK vor. Falls der Differenzwert Ds gemäss Schritt 10 grösser oder gleich x ist, wird der Farbdichtewert Fw für Weiss gleich"Null"und falls der Differenzwert Ds gemäss Schritt 12 kleiner oder gleich y ist, wird der Farbdichtewert Fw für Weiss gleich"Eins"gesetzt. In allen anderen Fällen liegt der Differenzwert Ds im Intervall zwischen y und x um den kritischen Ge- samtfarbdichtewert SK und der Farbdichtewert Fw für Weiss wird durch eine lineare Funkti- on Fw = f (Ds) beschrieben.

Ansprüche l. Verfahren zur Optimierung von durch Farbdrucker auf Substratoberflächen, insbeson- dere auf nicht-weisse Substratoberflächen, ausgegebenen Druckbildern und zur Opti- mierung der verwendeten Druckfarbenmengen, wobei ein Bildmotiv mittels eines com- puterunterstützten Bildverarbeitungssystem zu einer ausgabebereiten Bildvorlage ver- arbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass an Bildpunkten der Bildvorlage mit kleiner oder fehlender Gesamtfarbdeckung vor dem Aufbringen des Druckbildes ein Basisdruck in Weiss unmittelbar auf die Substrat- oberfläche oder bei einem Konterdruck ein Basisdruck in Weiss unmittelbar auf das Druckbild angelegt wird, wobei für jeden Bildpunkt wenigstens folgende Schritte in aufgezeigter mittelbarer oder unmittelbarer Reihenfolge ausgeführt werden : a) Darstellen der Bilddaten der ausgabebereiten Bildvorlage in einem Rastergraphik- Format mit den Primärdruckfarben CMYK ; b) Anlegen einer weiteren Farbebene"Weiss" (W) ; c) Erfassen der Farbdichtewerte Fc für C (Cyan), FM für M (Magenta), Fy für Y (Yel- low) und FK für K (Schwarz) und ermitteln einer Gesamtfarbdichte SF aus den Farbdichtewerten Fc, FM, Fy, und FK. d) Festlegen des Farbddichtewertes Fw für die Farbebene Weiss als Funktion Fw = f (SF) der Gesamtfarbdichte SF, wobei die Abhängigkeit Fw = f (SF) darin besteht, dass bei zunehmender Gesamtfarbdichte SF über das Intervall von 0 < SF < Sofa" kontinuierlich und/oder sprunghaft kleinere Farbddichtewerte Fw zugewiesen wer- den, wobei SFmax der maximal möglichen Gesamtfarbdichte SF entspricht, e) Erstellen der Bildvorlage in einem Rastergraphik-Datenforrnat mit wenigstens 5 Far- bebenen (CMYKW) ; f) Zuweisen der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertreiber oder "Raster Image Processor" (RIP) und umwandeln in ein für die Druckereinheit inter- pretierbares Datenformat, Drucken des Druckbildes und des weissen Basisdruckes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an Bildpunkten der Bild- vorlage mit kleiner oder fehlender Gesamtfarbdeckung vor dem Aufbringen des Druck- bildes ein Basisdruck in Weiss unmittelbar auf die Substratoberfläche oder bei einem Konterdruck ein Basisdruck in Weiss unmittelbar auf das Druckbild angelegt wird, wo-

bei für jeden Bildpunkt wenigstens folgende Schritte in aufgezeigter mittelbarer oder unmittelbarer Reihenfolge ausgeführt werden : a) Darstellen der Bilddaten der ausgabebereiten Bildvorlage in einem Rastergraphik- Format mit den Primärdruckfarben CMYK, b) Anlegen einer weiteren Farbebene"Weiss" (W), c) Erfassen der den einzelnen Bildpunkten zugeordneten Farbdichtewerte Fc für C (Cy- an), FM für M (Magenta), Fy für Y (Yellow) und FK für K (Schwarz), d) Zuweisung von Gewichtungsfaktoren a, b, c und d mit einem Wert von 0 bis 1 und Bildung gewichteter Farbdichtewerte : a*Fc, b*FM, c*Fy und d*FK, e) Bildung einer gewichteten Gesamtfarbdichte SFg aus der Summe der gewichteten Farbdichtewerte : SFg = (a*Fc + b*FM, + c*Fy + d*FK), f) Festlegen einer kritischen Gesamtfarbdichte S und Bildung des Differenzwertes Ds = SFg-SK sowie Festlegen der Intervallsgrenzen x, y mit 0 < x < (SFmax-SK) und (0- SK) < y < 0, wobei : i) im Fall von Ds 0 für x = y = 0 für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 0, ii) im Fall von Ds < 0 für x = y = 0 für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 1, iii) im Fall von Ds 2 x für 0 < x < (Spmax-S K) für die Farbebene Weiss ein Farbdichtewert Fw von 0, iv) im Fall von Ds < y für (0-SK) C y < 0 für die Farbebene Weiss ein Farbdichte- wert Fw von 1 gesetzt, und v) im Fall von y < Ds < x für 0 < x < (Spmax-Sn) und (0-Sn) < y < 0 für die Par- bebene Weiss in Abhängigkeit einer zu bestimmenden Funktion f (Ds) ein Farbdichtewert Fw = f (Ds) zwischen 0 und 1 gesetzt wird, wobei Fw = f (Ds) für abnehmende Differenzwerte Ds eine kontinuierliche Zunahme der Farbdichtewerte Fw beschreibt, g) Erstellen der modifizierten Bildvorlage in einem Rastergraphik-Format mit wenig- stens 5 Farbebenen (CMYKW) und h) Zuweisen der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertreiber oder "Raster Image Processor" (RIP) und umwandeln in ein für die Druckereinheit inter- pretierbares Datenformat, Drucken des Druckbildes und des weissen Basisdruckes.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuwei- sung der modifizierten Bilddaten der Bildvorlage an einen Druckertreiber oder"Raster

Image Processor" (RIP) erfolgt und die Bildvorlage in ein für die Druckereinheit inter- pretierbares Datenformat umgewandelt wird, und anhand der den einzelnen Pixeln zu- gewiesenen Farbdichtewerte Fw für die Farbebene Weiss durch die Druckereinheit auf die Substratoberfläche ein weisser Unterdruck aufgetragen wird und auf den weissen Unterdruck nachfolgend das Druckbild gedruckt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Be- druckung ein Konterdruck ist und die Zuweisung der modifizierten Bilddaten der Bild- vorlage an einen Druckertreiber oder"Raster Image Processor" (RIP) erfolgt und die Bildvorlage in ein für die Druckereinheit interpretierbares Datenformat umgewandelt wird, und auf die Substratoberfläche das Druckbild gedruckt wird und anhand der den einzelnen Pixeln zugewiesenen Farbdichtewerte Fw für die Farbebene Weiss durch die Druckereinheit ein weisser Überdruck auf das Druckbild aufgetragen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bild- vorlage in einem TIFF-Rastergraphik-Format vorliegt oder in ein solches umgewandelt wird.

- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine weite- re Farbebene mit einer fiktiven Sonderfarbe Z angelegt wird und Bildpunkten mit einer Gesamtfarbdichte CMYK = 0, bei welchen auf einen weissen Basisdruck verzichtet werden oder die Farbdichte Fw kleiner 1 sein soll eine Farbdichte Fz von grösser 0 bis 1 zugewiesen wird, wobei der Farbdichtewert Fz denjenigen Anteil der Farbdichte Fw der Farbebene Weiss darstellt, welcher in der Farbebene Weiss ausgespart werden soll, so dass bei Erfüllung der Bedingung CMYK = 0 und Fz > 0 die Zuweisung : Fw = 1-Fz gilt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlegen der Farbebene Z und die Zuweisung der Farbdichtewerte Fz während der Erstellung der ausgabeberei- ten Bildvorlage ausgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbdichte Fz aus- schliesslich die Werte 0 oder 1 annehmen kann, und der Farbdichtewert Fw für FZ = 0 auf 1 und für Fz = 1 auf 0 gesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass transpa- rente, durchscheinende, opake und/oder angefärbte oder durchgefärbte Verpackungsfo- lien bedruckt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass flexible Verpackungsfolien mit optisch farbig, spiegelnd und/oder metallisiert erscheinenden Oberflächen bedruckt werden.

11. Transparente, durchscheinende, opake und/oder angefärbte oder durchgefärbte Verpak- kungsfolien, bedruckt nach einem Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 10.

12. Flexible Verpackungsfolien mit optisch farbig, spiegelnd und/oder metallisiert erschei- nenden Oberflächen, bedruckt nach einem Verfahren gemäss den Ansprüchen 1 bis 10.