Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aufgerasterten Bildmotiven/ bei dem die Grauwerte eines Halbtonbildmotivs durch Veränderung einer Rastergrundstruktur wiedergegeben werden.

Insbesondere bei der Herstellung von Wertpapieren, Sicherheitsdrucken, Ausweiskarten und dergleichen ist die Verwendung von Sicherheitslinienmustern, wie z. B. Guillochen, seit langem bekannt, um Nach¬ ahmungen oder Verfälchungen derartiger Aufzeich¬ nungsträger zu verhindern. Zu schützendes Bild¬ motiv und Sicherheitslinien uster werden dabei als separate Elemente benutzt. In der CH-PS 477 066 ist beispielsweise eine Ausweiskarte beschrieben, bei der mittels eines Guillochenüberdrucks ein in der Ausweiskarte vorgesehenes Lichtbild des Karten¬ inhabers vor Manipulationen gesichert wird.

Die Herstellung von Sicherheitsdrucken nach diesem

Verfahren ist relativ einfach und billig .durchzu¬ führen, da das Sicherheitsmuster ohne irgendwelche Zusatzmaßnahmen großflächig über das Bildmotiv gedruckt wird. Als nachteilig erweist sich jedoch, daß in den Bereichen, in denen Bildmotiv und Sicher- heitslinien übereinander gedruckt sind, Farbmischun- gen entstehen, die die farbliche Kontinuität der Linie stören. Bei einfarbiger Ausführung von Bildmotiv und Linien- uster sowie bei sehr dunklen Bildmotiven sind im Bereich des Bildmotivs die Sicherheitslinien entwe¬ der überhaupt nicht oder nur sehr schlecht zu er¬ kennen. Derartige Sicherungstechniken werden deshalb nur für qualitativ einfache Sicherheitsdrucke verwendet.

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Zur Vermeidung derartiger Nachteile ist es insbe- sondere beim Banknotendruck üblich, Bildmotive in Aussparungen oder Fenster des Guillochen-Untergrund- druckes einzusetzen. Die Bildmotive sind dabei in der Regel in hochwertigem Stahltiefdruck ausgeführt, der in sich trotz ^' Fehlen des Guillochenmusters im Bildmotiv einen hohen Fälschungsschutz bietet. Nach¬ teilig ist es allerdings, daß der Flächenanteil des Bildmotivs die für den Untergrunddruck verwendbare Fläche reduziert und daß dadurch -der durch Guillochen- untergrundmuster mögliche Fälschungs- und Verfälschungs¬ schutz bei größer werdenden Bildmotiven sehr wesent¬ lich reduziert wird. Die Einhaltung von vorhandenen Sicherheitsrichtlinien (Börsenrichtlinien) , in denen unter anderem ein prozentualer Mindestflächenanteil für den Guillochen-Untergrund gefordert ist, läßt die Verwendung ganzflächiger Bildmotive für an diese Richtlinien gebundene Wertdrucke nicht zu.

Unter Umgehung einiger Nachteile des erstgenannten

Verfahrens, bei dem das Bildmotiv mit dem Sicherheits¬ muster überdruckt ist, wurde für die Herstellung von Ausweiskarten ein weiteres Verfahren bekannt, mit dem Fotografien selbst in schwarzen Bereichen des Fotos durch klar erkennbare Guillochenlinien absicherbar sind (siehe DE-AS 29 07 809) .

Zur besseren Erkennbarkeit des Sicherheitsmusters wurde dabei vorgeschlagen, den Fotobereich bereits vor der Belichtung mit einem Sicherheitsmuster zu versehen, so daß nach der Belichtung die belichteten Bereiche des Bildmotivs durch' ein unbelichtetes Si¬ cherheitsmuster unterbrochen und damit die Linien des Guillochenmusters unverändert gut erkennbar sind.

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Trotz der eindeutigen Vorteile dieses Verfahrens er¬ weist es sich als nachteilig, daß diese Technik nur im Zusammenhang mit fotografisch aufgebrachten Bild o- ' tiven möglich ist. Die Ausnutzung der Vorteile bei an- deren AufZeichnungsträgern ohne fototechnische Ma߬ nahmen ist nicht möglich.

Gemäß einem neuartigen Verfahren wurde bereits vorge¬ schlagen, Sicherheitslinienmuster in Bildmotive auf Wertpapieren bzw. AufZeichnungsträgern zu integrieren. Dabei wird das aufgedruckte Bildmotiv von einem eben¬ falls aufgedruckten Linienmuster überlagert, wobei das Bildmotiv durch eine an das Linienmuster angepaßte Negativkontur unterbrochen und das Linienmuster kon- gruent eingedruckt wird. Je nach Ausführungsform kön¬ nen die Linien der Negativkontur genauso breit wie die Linien des Linienmusters sein oder aber auch breiter, so daß die Sicherheitslinien jeweils zu bei¬ den Seiten einen geringen Abstand zum Bildmotiv auf- weisen und damit das Bildmotiv ohne Berührung als freie Linien durchlaufen.

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß es bei der Herstellung der Aufzeichnungsträger ohne fotografische Techniken auskommt und insbesondere für die Herstellung von Wertdrucken neue Möglich¬ keiten eröffnet, da nun selbst einfachste Biϊdmotive völlig unabhängig von der Bildgröße, d. h. also auch groß- oder ganzflächig, sicherheitstechnisch hoch- wertig und den Börsenrichtli^ien .entsprechend ausge¬ führt werden können. Bei Anwendung der im Wertpapier¬ druck üblichen Drucktechniken lassen sich die Sicher¬ heitslinien und Negativkonturen sehr fein ausführen, so daß man bei Ausnutzung der farbtechnischen Möglich- keiten Wertpapiere erhält, deren Nachahmung oder

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Reproduktion, sehr erschwert bzw. mit einfachen Hilfs¬ mitteln unmöglich ist.

Während die obengenannten Verfahren zur Herstellung von AufZeichnungsträgern Bildmotiv und Sicherheits- linienmuster letzten Endes als separate Elemente ver¬ wenden, sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Bildinformation durch in der Linienbreite variierende Sicherheitslinien erzeugt wird. Diese Verfahren be- ruhen auf der in der Druck- und Reprotechnik bekannten Verwendung von Glasgravur- bzw. Distanz- und Kontakt- rastern zur Aufrasterung einer Bildinformation. Han¬ dels- und gebrauchsüblich sind verschiedene Raster¬ formen, wie z. B. Punkt-, Kreuz-, Linien oder Korn- raster_, wobei kennzeichnend für die Rasterformen ist, daß sie aus einfachen, regelmäßigen geometrischen Strukturen (Punkt-, Kreuz-, Linienraster) oder aus statistisch gleichverteilten unregelmäßigen Strukturen (Kornraster) bestehen. Die Variation derartiger Raster- formen ist durch die Herstellungs öglichkeiten be¬ schränkt.

Ausgangsbäsis bei der Herstellung der heute weitver¬ breiteten Kontaktraster sind die Distanz- oder Glas- gravurraster.

Die Herstellung von Glasgravurrastern ist aufwendig und kostenintensiv, was der Herstellungsweg deutlich macht. Ausgangspunkt sind zwei absolut planparallele Glasplatten, die mit einer flußsäurefesten Schicht, überzogen werden und in die anschließend mit dem Diamantschaber einer Linienmaschine die Linienweite in die ätzfeste Schicht eingeritzt wird. Nachdem die Linien mit Flußsäure tiefgeätzt worden sind, wird die flußsäurefeste Schicht entfernt und die vertieften

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^" Linien werden mit schwarzer Farbe eingefärbt. Der

Kreuzlinieneffekt des Rasters entsteht dann dadurch, daß die beiden Linienrasterplatten Gravur auf Gravur in einem Winkel von 90° miteinander verkittet werden. Da aufgrund des Ätzens der Linien leicht eine Abwei¬ chung vom beabsichtigten Linienverhältnis eintreten kann, sind die Arbeitsergebnisse mit verschiedenen Rastern gleicher Rasterweite mitunter oft recht unter¬ schiedlich, insbesondere läßt sich die Linienbreite bei der Herstellung von Linienrastern nur innerhalb bestimmter Toleranzen steuern. Weiter ist aufgrund der Herstellungsweise auch ersichtlich, daß keine komplizierten Rasterstrukturen, wie z. B. sich mehr¬ fach kreuzende und ineinander verschlungene Linien oder andere komplizierte unregelmäßige Rasterstruk¬ turen, herstellbar sind. Möglich sind nur im wesent¬ lichen parallele, in eine Richtung verlaufende, auf einer Glasplatte sich nicht kreuzende Linienscharen.

Ausgehend von einem Glasgravurraster werden Kontakt- raster hergestellt, indem man feinstkörnige Halbton¬ emulsionen in einer bestimmten Distanz hinter einem Glasgravurraster belichtet und anschließend ent¬ wickelt.

Von einem Glasgravurraster lassen sich unbeschränkt hohe Stückzahlen von Kontaktrastern herstellen, wo¬ durch die durch den teuren und aufwendigen Her¬ stellungsprozeß des Glasgravurrasters entstehenden Kosten für.den.Anwender erheblich reduziert werden können. Für die möglichen RasterStrukturen bei auf diese Weise hergestellten Kontaktrastern gelten wegen des als Ausgangsraster verwendeten Glasgravur¬ rasters dieselben Einschränkungen und Grenzen wie für die Glasgravurraster.

Die Aufrasterung eines Halbtonbildmotivs mit einem

Kontaktraster, der einen kontinuierlichen Gradations¬ verlauf aufweist, geschieht dadurch, daß man ein Strichmaterial mit einem nahezu digitalen Gradations- verlauf durch das Negativ bzw. Positiv des Halbton¬ motivs und den Kontaktraster belichtet, wobei Halb¬ tonnegativ bzw. -positiv und Kontaktraster in direk¬ tem Kontakt auf dem Strichmaterial aufliegen. Im ^* Strichmaterial bildet sich dann durch die Belichtung je nach der vom Halbtonnegativ bzw. -positiv durch¬ gelassenen Lichtmenge die verwendete Rasterstruktur ab, welche die Bildinformation durch sich verdickende bzw. verjüngende Rasterstrukturen wiedergibt.

Das gleiche Ergebnis, jedoch mit größerem arbeits¬ technischen Aufwand, erzielt man, wenn man das Bild¬ motiv direkt mit einem Glasgravurraster aufrastert. Dazu wird das Strichmaterial durch das Halbtonnegativ bzw. -positiv des Bildmotivs, eine geeignet zu wählende Blende und den Glasgravurraster-belichtet, wobei die Abstände zwischen Strichmaterial und Raster und zwischen Raster und Blende genau aufeinander abge¬ stimmt werden müssen.

Bei .beiden Rastertypen erreicht man eine stufenlose Wiedergabe von Halbtönen.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung eines bestimmten Kontaktrasters, das nicht auf Glasgravurrastern be- ruht und bei dem der Kontaktraster eine stufenförmige Gradation aufweist, ist in der DE-PS 166 722 be¬ schrieben worden. Dabei wird von einem Schwarzweiß- raster, der aus hellen und dunklen gradlinigen Streifen besteht, eine fotografische Reproduktion in der Form hergestellt, daß während der Belichtung das Objektiv

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der Kamera senkrecht zur Linienrichtung ein- oder ^" mehrmals in so geringem Maße verschoben wird, daß die neuen Rasterbilder nur um einen Teil der Linienbreite gegen das erste verrückt erscheinen. Es entstehen so Streifen von abgestufter Deckung. Die so fabrizierten Raster liefern als Kontaktraster eine gestufte Wieder¬ gabe von Halbtönen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist allerdings neben dem mechanisch sehr aufwendigen Herstellverfahren, daß sich nur gerade parallele Linien sinnvoll in Stufenraster umsetzen lassen.

Die Verwendung von Linienrastern bei der Herstellung von Wertpapieren ist schon aus der DE-PS 368 134 be¬ kannt. Dabei wird die Bildwirkung ganz oder teilweise durch parallele oder nahezu parallele, unter Benutzung eines Glasgravurrasters hergestellte, gerade oder krumme Linien hervorgebracht, ^* die sich mit zunehmender Tonung des Bildes kontinuierlich verbreitern und in den dunkelsten Partien zusammenschließen. Von der auf diese Weise umgesetzten Halb.tonvorlage werden mit den üblichen fotomechanischen Verfahren Druckplatten her¬ gestellt.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß es den mit der Herstellung von Glasgravurrastern verbundenen

Grenzen und Einschränkungen unterworfen ist. So lassen sich z. B. nur einfache Rasterstrukturen aus parallelen oder nahezu parallelen Linien herstellen, die sich in den dunkelsten Bereichen zusammenschließen und ver- klumpen .können.. Kompliziört.e .Rasterstrukturen, .wie sich mehrfach kreuzende, ineinander verschlungene Linienmuster oder etwa die sicherungstechnisch hoch¬ wertigen Guillochen oder unregelmäßige, beliebig komp¬ lizierte Strukturen, lassen sich auf diese Weise nicht herstellen. Auch die Verwendung von Kontaktrastern

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würde diesen Tatbestand ^" nicht ändern, da deren Her¬ stellung ebenfalls auf Glasgravurrasterη beruht. Der sicherungstechnische Wert bei Verwendung paralleler oder nahezu paralleler Linien wäre wegen der trotz allem noch bestehenden Fälschungs- und Verfälschungs¬ möglichkeiten als nicht besonders hoch zu veranschla¬ gen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines aufgerasterten Bildmotivs zu schaffen, welches nicht den mit der Herstellung klassischer Kontaktraster verbundenen Grenzen unter¬ worfen ist.

_ Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem Grundgedan¬ ken, nicht wie in der bekannten Rastertechnik den ge¬ samten Grauwertbereich des.aufzurasternden Halbtonbild¬ motivs in einem Schritt mit einem klassisch herge¬ stellten Kontaktrasters aufzurastern - wobei die Zuordnung von jeweiligem, lokal vorliegendem Grau¬ wert des Halbtonbildmotivs zu lokaler Strukturstärke des Rasters nicht beeinflußbar ist und die Form der Raster ^* den herstellungstechnischen Grenzen unterworfen ist -, sondern den Grauwertumfang des aufzurasternden Halbtonbildmotivs in Bereiche einzuteilen, deren

Grenzen beliebig definierbar sind, sämtlichen oder ausgewählten dieser Grauwertbereiche eine bestimmte, jedoch frei definierbare Strukturstärke eine der Form nach beliebigen RasterStruktur zuzuordnen und die -. Anteile des Halbtonbildmotivs, welche einen _. Grauwert aus einem dieser Bereiche aufweisen, lokal in die diesem Grauwertbereich zugeordnete Rasterstruktur- stärke umzusetzen.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Grau-

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Wertumfang des Halbtonbildmotivs nicht in Bereiche aufgeteilt, sondern es wird jedem Grauwert eine be¬ stimmte Rasterstrukturstärke zugeordnet.

Zur .Terminologie sei angemerkt, daß der Begriff "Grau¬ wert" als äquivalent zu den in der Foto- und Repro¬ technik gebräuchlichen Begriffen wie "Gradation", "Schwärzung", "Dichte" ("Grauwert" = log (Opazität)) anzusehen ist und in diesem Zusammenhang auch stell- vertretend für diese Begriffe benutzt wird, da das erfinderische-Verfahren,nicht auf Schwarzweiß-Motive begrenzt ist und analog auch auf farbige Bildmotive übertragen werden kann.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung wurde durch ver¬ schiedene fototechnische Verfahren erzielt, die jedoch .auch in eine "technisierte" Variante unter Verwendung eines Scanners, einer EDV-Anlage und eines EDV-ge¬ steuerten Lasers umgesetzt werden können. Die Grund- züge der Erfindung werden im folgenden zuerst anhand der fototechnischen Verfahren erläutert.

Beim ersten fototechnischen Verfahren, im folgenden "Einzelstufen-Tonwert-Verfahren" genannt, werden von dem aufzurasternden Halbtonbildmotiv Tonwertauszüge hergestellt, von denen jeder die Anteile des Halb¬ tonbildmotivs wiedergibt, welche Grauwerte aus einem durch die Belichtungszeit auf der Grauwertskala genau einstellbaren Grauwertbereich wiedergeben.

Von einer Rastergrundstruktur, welche eine beliebige Form haben kann - z. B. ein kompliziertes Linieh- uster aus sich kreuzenden und verschlingenden Linien, Buchstabenfolgen, Zahlen oder auch Strichrepros von reich strukturierten Landschaftsmotiven und nicht

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zuletzt klassische Rasterformen -, werden Strich- repros wachsender ^' Strukturstärke, d. h. schrittweise aufgeweitete Rasterstrukturen, hergestellt, entweder auf grafischem Weg oder durch Auflegen eines Negativ- films der GrundrasterStruktur auf ein Strichmaterial und gezieltes überstrahlen, wobei für jeden Über¬ strahlungsvorgang ein neues Strichmaterial verwendet wird und die Belichtungszeit entsprechend der ge¬ wünschten Auf eitung der Rasterstruktur erhöht wird. Die Anzahl der derartig hergestellten aufgeweiteten Rasterstrukturen entspricht der Anzahl der zuvor erstellten Tonwertauszüge des Halbtonbildmotivs und damit der Anzahl der umzusetzenden Grauwertbe¬ reiche. Der weitere Umsetzungsprozeß des Halbton- bildmotivs in ein aufgerastertes Bildmotiv ge¬ schieht derart, daß ein Negativfilm der RasterStruk¬ tur mit der größten Strukturstärke, d. h. der größten Aufweitung gegenüber der GrundrasterStruktur, zusammen mit einem Negativfilm des Tonwertauszugs des Halbton- bildmotivs der geringsten Strukturstärke - der Ton-, wertauszug mit der geringsten Struk urstärke gibt die Anteile des Halbtonbildmotivs wieder, welche •die dunkelsten Grauwerte aufweisen, wobei die Grenze dieses Grauwertbereichs durch die Belichtungszeit bei der Herstellung der Tonwertauszüge festgelegt wurde - in Kontaktanordnung auf ein unbelichtetes Strichmaterial gelegt werden, diese Anordnung solange belichtet wird, bis in den Bereichen des Strich¬ materials, wo die Anordnung aus Negativfilm der .Rasterstruktur größter Strukturstärke und Negativ-, film des Tonwertauszugs geringster Strukturstärke vollkommen lichtdurchlässig ist, eine vollständige Schwärzung erfolgt ist, so daß der durch den Tonwert¬ auszug bestimmte Grauwertbereich des Halbtonbild¬ motivs, d. h. hier die dunkelsten Grauwerte, in dem

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belichteten Strichmaterial durch das Raster mi't der größten Strukturstärke wiedergegeben wird.

,Mit den folgenden Rasterstrukturen abnehmender Struk- turstärke und den Tonwertauszügen wachsender Struktur¬ stärke und jeweils einem neuen Strichmaterial wird analog verfahren.

Als Ergebnis erhält man dann ein vollständig aufge- ^' rastertes Halbtonbildmotiv, wobei die unterschied¬ lichen Grauwerte des Halbtonbildmotivs in aufgeraster- ter Form auf den verschiedenen Strichmaterialien vor¬ liegen. Diese Strichmaterialien können entweder zur vollständigen Bildinformation zusammenkopiert und zur Herstellung einer Druckplatte verwendet werden, oder es wird jedes Strichmaterial zur Herstellung einer separaten Druckplatte verwendet, so daß jeder Grau¬ wertbereich des Halbtonbildmotivs in aufgerasterter Form separat gedruckt wexden kann. Natürlich ist es auch möglich, nur bestimmte Strichmaterialien zu- sammenzukopieren, damit eine Druckplatte herzustellen und die restlichen Strichmaterialien zur Herstellung separater Druckplatten zu verwenden. Verwendet man ein Sicherheitslinienmuster aus Guillochen als Grund- rasterstruktur, ist es besonders sinnvoll, diese

Grundrasterstruktur zusätzlich in eines dieser Strich¬ materialien oder in das vollständig aύfgerasterte Halbtonbildmotiv einzukopieren oder von diesem eine separate Druckplatte herzustellen, so daß im aufge¬ rasterten .oder g «edruckten.Bildmotiv der Linienverlauf des Guillochmusters in allen Bildpartien ohne Unter¬ brechung sichtbar und verfolgbar ist.

Besondere Effekte lassen sich dadurch erzielen, wenn man die auf verschiedenen Druckplatten vorliegenden

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1 aufgerasterten Grauwertbereiche des Halbtonbildmotivs in verschiedenen Farben druckt, so daß verschiedene Grauwertbereiche nicht nur durch unterschiedliche Rasterstärken, sondern auch durch unterschiedliche

5 Farben wiedergegeben werden. Der Querschnitt durch eine derartige gedruckte Rasterlinie weist dann einen stufenpyramidenartigen, aus verschiedenen Farbschich¬ ten bestehenden Verlauf auf, wobei die Anzahl der Stufen proportional zur Breite der Rasterlinie und 0 damit zum Grauwert des Halbtonbildmotivs in diesem

Bereich ist. Die Verwendung metallischer, metamerer, thermo- oder fotochromer Farben bietet mit diesem Ver¬ fahren völlig neue Möglichkeiten für die Erhöhung der Fälschungs- oder Verfälschungssicherheit von Wertpa- 5 _ pieren oder Banknoten.

^' Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist es, daß sich damit jede beliebige Struktur als Rastergrund¬ struktur verwenden läßt, so daß damit die früheren, 0 . mit der Herstellung klassischer Raster wie Punkt-, Linien-, Kreuz- oder Kornraster verbundenen Grenzen bedeutungslos werden. Als Rastergrundstruktur lassen sich z. B. verwenden: parallele, nahezu parallele, spiralförmige, sternförmige, sich kreuzende oder 5 verschlingende Liniensysteme mit zickzackartigem, • wellen-, bogen-, kreisförmigem oder geradem Verlauf; Guillochen, z. B. auch zentrische Guillochen; Worte, Zahlen, Schriftzeichen; geometrische Strukturen wie Kreise, Ellipsen, Dreiecke, andere Vielecke; Φ . . klassische.Rasterstrukturen wie Punkt-, Linien-, Kreuz¬ oder Kornraster; Strukturelemente eines zweiten Bild¬ motivs, z. B. das Strichrepro eines reichstrukturierten Landschaftsmotivs; ein aufgerastertes Bildmotiv.

5 Ebenfalls vorteilhaft ist es, daß die Umsetzung

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Grauwert der Halbtonvorlage in eine bestimmte Raster- strukturstärke gezielt steuerbar ist, sowohl was An- • zahl und Umfang der umzusetzenden Grauwertbereiche betrifft, wie auch die jedem Grauwertbereich zugeord- nete Rasterstrukturstärke. Je nach Anzahl der in Lage und Umfang auf der Grauwertskala beliebig definierbaren umzusetzenden Grauwertbereiche des Halbtonbildmotivs läßt sich eine stufenförmige bis kontinuierliche Grau¬ wertwiedergabe durch eine stufenförmige bis kontinuier- liehe Aufweitung der Rastergrundstruktur erzielen: In diesem Zusammenhang bietet es sich auch an, sich die Vorteile der Vergrößerungstechnik zunutze zu machen. Wenn es z. B. um die Wiedergabe extrem feiner Bild¬ motive geht oder sehr feine Rasterstrukturen als Raster- grundstruktur verwendet werden, ist es vorteilhaft, zur Erzielung einer sehr differenzierten Grauwert¬ wiedergabe sämtliche Verfahrensschritte mit ver¬ größerten Negativen bzw. Positiven durchzuführen und erst am Schluß' die gerasterte Druckvorlage auf das gewünschte-Maß zu verkleinern. Soll z. B. etwa der

Grauwertverlauf der Vorlage in 50 Stufen wiedergege¬ ben werden, so werden von der Grundrasterstruktur, die aus sehr feinen Guillochen oder anderen feinen Struk¬ turen bestehen kann, 50 schrittweise aufgeweitete Rasterstrukturen in vergrößertem Maßstab hergestellt. Vergrößert man das aufzurasternde Bildmotiv bzw. die Tonwertauszüge (in diesem Fall ebenfalls 50) entspre¬ chend und führt dann sämtliche Verfahrensschritte mit diesen vergrößerten Strukturen durch, so werden damit Ungenauigkeiten in der Wiedergabe, die bei so großer Stufenzahl beim Arbeiten in Normalgröße auftreten können, auf Paßschwierigkeiten zurückzuführen ^" sind oder mit der endlichen Korngröße des Fotomaterials und statistischen Schwankungen an den Randzonen der Strukturen zusammenhängen, umgangen oder auf ein

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Mindestmaß reduziert. Auch der Vorteil bei der Her¬ stellung der Rasterstrukturen ist dabei nicht außer acht zu lassen, da sich gröbere Strukturen mit ge¬ ringerem Aufwand herstellen und am Schluß besser verkleinern lassen als sehr feine Strukturen, die gleich in Originalgröße produziert werden.

Beim Arbeiten mit sehr wenig Stufen, z. B ^' . drei, ist es andererseits zur Verbesserung der optischen Qualität der Druckvorlage günstig, sämtliche Verfahrensschritte mit stark verkleinerten Rasterstrukturen durchzuführen. Dabei nutzt man die endliche Korngröße des Fotoma¬ terials und den nicht ganz stufenförmigen Gradations¬ verlauf des Strichmaterials aus, um den ansonsten scharfen Sprung zwischen zwei Graustufen in der ge¬ rasterten Druckvorlage etwas abzuschwächen und kon¬ tinuierlicher zu gestalten. Arbeitet man nämlich bei sämtlichen Verfahrensschritten in stark verklei¬ nertem Maßstab und vergrößert erst anschließend die gerasterte Druckvorlage auf. die gewünschte Größe, so erhält man aufgrund des gerade erwähnten Effektes fast kontinuierliche Übergänge zwischen den ver¬ schiedenen, die unterschiedlichen Grauwerte des aufzurasternden Halbtonbildmotivs wiedergebenden RasterStrukturstärken.

Ein etwas anderes Verfahren zur Verbesserung der op¬ tischen Qualität der Druckvorlage, das sich für jede Stufenzahl eignet und zusätzlich zu den gerade ge¬ schilderten Verfahren angewendet werden kann^ besteht darin, das schon zusammenkopierte aufgerasterte Bild¬ motiv, jedoch noch ohne die zusätzlich einkopierte Rastergrundstruktur, in einer Reprokamera mit einer gewissen Unscharfe auf Strichmaterial zu reproduzieren. Die Unscharfe wird dabei so eingestellt, daß die

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stufenförmigen Übergänge im aufgerasterten"Bildmotiv ^• abgeschwächt und kontinuierlicher gestaltet werden. In dieses unscharf reproduzierte aufgerasterte Bild¬ motiv wird dann die scharf gezeichnete Rastergrund- Struktur einkopiert.

Eine andere fototechnische Version des erfinderischen Verfahrens, das im folgenden sogenannte "Einzelstufen- Halbton-Verfahren", umgeht die Herstellung von Ton- Wertauszügen aus dem aufzurasternden Halbtonbildmotiv und verwendet statt dessen ein Negativ des Halbton¬ bildmotivs. Die Verfahrensschritte bei diesem Ver¬ fahren verlaufen zum "Einzelstufen-Halbton-Verfahren" völlig analog, nur daß in diesem Fall bei den ein- zelnen Belichtungsvorgängen Tonwertauszug - Raster- struktur - Strichmaterial die verschiedenen Tonwert¬ auszüge durch das Halbtonnegativ des aufzurasternden Bildmotivs ersetzt werden, wobei hier der in die je¬ weilige Rasterstrukturstärke umzusetzende Grauwert- bereich des Halbtonbildmotivs durch die Belichtungs¬ zeit eingestellt wird.

Eine weitere fototechnische Version ist das im fol¬ genden sogenannte "Kontaktraster-Halbton-Verfahren", bei dem zuerst ein Kontaktraster hergestellt und an¬ schließend wie in der klassischen Rastertechnik das Halbtonbildmotiv aufgerastert wird ^' . Der erfinderische Kern bei-diesem Verfahren liegt in der Herstellung des Kontaktrasters, da hier die Herstellung von Glas- gravurrastern un _. cl6 _. die _. damit verbundenen herstellungs- technischen Grenzen umgangen werden. Bei diesen Ver¬ fahren werden Negativfilme der schrittweise aufge¬ weiteten Rasterstrukturen der Reihe nach in Kontaktan¬ ordnung auf ein unbelichtetes Halbtonmaterial gelegt _U nd eine bestimmte Zeitspanne lang belichtet, so daß

1 nach Beendigung ^" sämtlicher Belichtungsvorgänge mit den schrittweise aufgeweiteten RasterStrukturen jedes Rasterelement der Grundrasterstruktur mit einem durch die einzelnen Belichtungszeiten definierten und genau 5 einstellbaren Grauwert-bzw. Schwärzungsverlauf abge¬ bildet wird. Verwendet man beispielsweise ein Sicher¬ heitslinienmuster aus Guillochen als Rastergrund¬ struktur, so weist der Querschnitt durch ein Raster¬ element, das heißt eine Linie, einen je nach Anzahl

10 der aufgeweiteten Rasterstrukturen stufenförmigen bis kontinuierlichen Grauwert- bzw. Schwärzungsver¬ lauf auf. Die Form dieser Schwärzungskurve kann durch Variation der Belichtungszeiten und Anzahl der aufge¬ weiteten Rasterstrukturen sowie durch den Grad der

15. . Aufweitung bei deren Herstellung gezielt und beliebig gesteuert werden, was bei der klassischen Kontakt- rasterherStellung nicht möglich ist. In diesem so her¬ gestellten Positivkontaktraster können Halbtonpositive wie in der klassischen Rastertechnik aufgerastert

2.0 werden (Herstellung von Negativkontaktrastern analog durch Ersetzen von Positiven durch Negative u. umgekehrt). Mit diesem Verfahren läßt sich jede beliebige Struk- ^" tur in einem Kontaktraster abbilden, der zur Aufraste¬ rung eines Bildmotivs dienen kann. Vorteilhaft bei

25 diesem Verfahren ist insbesondere die beliebige Steuer¬ barkeit des Grauwert- bzw. Schwärzungsverlaufs im Kontaktraster sowie die völlige Freiheit in der Wahl der Rastergrundstruktur. Die Grauwertwiedergabe bei der Aufrasterung eines Bildmotivs kann durch die ^* ■*. .30 . , Steuerung des Schwärzungsverlaufs im Kontaktraster beliebig eingestellt werden, bestimmte Grauwerte können unterdrückt, verschoben oder auch hervorge¬ hoben werden (diese Steuerung der Grauwertwiedergabe ist natürlich auch mit den Einzelstufenverfahren

35 möglich) . Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist

dessen Wirtschaftlichkeit - ganz im Gegensatz zur Herstellung von .Glasgravurrastern, welche nur bei anschließender Anfertigung einer großen Anzahl von Kontaktrastern lohnend sind. Außerdem eignen sich beide Verfahren, das Einzelstufen- wie das Kontakt¬ rasterverfahren, besonders für den Wertpapierdruck, da hierfür zwar die Benutzung von Originalguillochen vorgeschrieben ist, die Mehrfachverwendung derselben Guillochenstruktur jedoch untersagt ist.

Ein wesentlicher Vorteil, insbesondere des Einzel¬ stufenverfahrens, liegt darin, daß damit immer nur eine einzige Originaldruckvorlage geschaffen wird, da die eine identische Reproduktion ermöglichende Anfertigung eines Kontaktrasters umgangen wird und ein Nachvollziehen des Verfahrens sozusagen nur mit Kenntnis des genauen "Rezepts" (einzelne Belich¬ tungszeiten, Strukturstärken der Strichrepros etc.) erfolgen kann. An dieser Stelle sei angemerkt, daß bei allen fototechnischen Varianten die Belichtungs¬ reihenfolge beim Aufrasterungsprozeß beliebig ist und nur der besseren Verständlichkeit wegen bei der Darstellung eine bestimmte Reihenfolge gewählt wurde. Außerdem ist bei allen Varianten das Arbeiten mit Positiv- dem mit Negativfilmen äquivalent, so daß sämtliche Verfahren mit Positiv- oder Negativ¬ filmen durchgeführt werden können. Mögliche Wechsel zwischen der Positiv- bzw. Negativarbeitsweise wer¬ den nicht explizit erwähnt, da sie für den Fachmann selbstverständlich sind.

Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens "- oben wurden die fototechnischen Varianten erläutert - läßt sich jedoch auch in eine "technisierte" Variante

1 ₍ umsetzen, wenn man sich die EDV-,- Computergrafik-, Laser- und Scannertechnik zunutze macht.

Die wesentlichen Gr _^ undzüge einer solchen "technisier- 5 ten" Variante werden im folgenden kurz skizziert, wobei man zwischen zwei etwas verschiedenen tech¬ nisierten Verfahren unterscheiden muß: ein soge¬ nanntes "EDV-Einzelstufen-Verfahren" und ein "EDV- Kontaktraster-Verfahren".

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Zwischen fototechnischen und "technisierten" Varianten gibt es verschiedene Sprung- bzw. Überwechselmöglich¬ keiten, so daß man an verschiedenen Stellen die Ver¬ fahren kombinieren kann. Diese Schnittstellen werden

15 im folgenden nicht besonders erwähnt, da sie aus dem Verfahrensablauf für den Durchschnittsfachmann klar ersichtlich sind.

Die wichtigsten technischen Geräte für die "technisierten" -20 Verfahren bestehen aus einer EDV-Anlage und einem grafikfähigen Terminal, einer mit der EDV-Anlage verbundenen Scanningeinrichtung und einem durch die EDV-Anlage gesteuerten Laserstrahlschreiber.

•25 Der erste Schritt der technisierten Verfahren besteht in der Erzeugung einer Rastergrundstruktur. Diese kann entweder mit den Hilfsmitteln der Computergrafik oder über geeignete mathematische Programme erzeugt werden, wobei die Form und Lage der Rasterelemente

30 gespeichert werden, oder es wird eine geeignete, auf grafischem oder fototechnischem Wege erstellte Vor¬ lage gescannt und die Form und Lage der Rasterelernente ebenfalls gespeichert.

35 Die schrittweise aufgeweiteten Rasterstrukturen können

1 entweder mittels der .EDV-Anlage aus der Rastergrund¬ struktur erzeugt, separat abgespeichert und optisch dargestellt werden, oder es werden fotografisch er- , stellte aufgeweitete Rasterstrukturen gescannt und 5 gleichfalls separat abgespeichert.

Die EDV-technisch erzeugten aufgeweiteten Raster- strukturen önnen auch über einen EDV-gesteuerten Laserstrahlschreiber ^' auf ein Strichmaterial umgesetzt 10 werden, indem der Laser mit den Informationen über Lage und Form der Rasterelemente der betreffenden Rasterstruktur gesteuert ein Strichmaterial be¬ lichtet.

15 Beim "EDV-Einzelstufen-Verfahren" werden vom auf- zurasternden Halbtonbildmotiv "elektronische Ton¬ wertauszüge" erstellt, in denen der gesamte Grau¬ wertumfang der Halbtonvorlage nach Lage und Umfang in beliebig definierbare Grauwertbereiche aufgeteilt 20 wird und die Halbtonvorlage für jeden Grauwertbereich separat derart gescannt wird, so daß die Anteile des Halbtonbildmotivs, welche einen Grauwert aus dem betreffenden Grauwertbereich aufweisen, nach Lage und Form gespeichert werden. Mittels der EDV-Anlage

25 ordnet man jedem Gräuwertbereich eine aufgeweitete

Rasterstruktur zu, ^' "überlagert" die gespeicherten In¬ formationen über die Anteile des Halbtonbildmotivs aus dem betreffenden Grauwertbereich und die Infor¬ mationen über die zugeordnete RasterStruktur, in die

30 dieser Grauweastbereich umgesetzt werden soll, derart, daß für jeden Punkt, an dem Rasterstruktur- und Bild¬ motivanteil vorliegt, eine resultierende Information abgespeichert wird. Diese resultierende Information gibt die in die betreffende Rasterstruktur umge- 5 setzten Anteile des Bildmotivs aus dem ausgewählten

1 Grauwertbereich wieder und kann optisch auf dem Bild- schirm angezeigt oder über den EDV-gesteuerten Laser auf ein Strichmaterial übertragen werden. Dieses Verfahren wird für jeden Grauwertbereich und für 5 jede diesem zugeordnete Ras erStruktur analog durch¬ geführt. Die bei diesen "elektronischen" Aufraste- rungsprozessen entstehenden, für jeden Grauwertbereich separat gespeicherten, resultierenden Informationen können auch überlagert, gespeichert und optisch auf

10 dem Bildschirm dargestellt werden, so daß man einen Eindruck über das insgesamt aufgerasterte Bildmotiv erhält, über den mit diesen Informationen gesteuerten Laser kann das vollständig aufgerasterte Bildmotiv auch auf ein einziges Strichmaterial übertragen wer-

15. den. Natürlich ist es auch möglich, mit Hilfe des EDV-gesteuerten Lasers das aufgerasterte Bildmotiv direkt entweder .auf eine Druckplatte oder die ein¬ zeln aufgerasterten Grauwertbereiche auf verschiedene Druckplatten zu übertragen. . 20

Beim "EDV-Kontaktraster-Verfahren" wird zuerst ein sogenanntes "elektronisches Kontaktraster" erzeugt. Dies geschieht z. B. dadurch, daß jeder der, wie oben beschrieben hergestellten, aufgeweiteten Raster-

25 Strukturen ein Grauwert zugeordnet wird, diese Grau¬ wertinformation der Information über Lage und Form der Rasterelemente der betreffenden Rasterstruktur zugefügt wird, sämtliche Informationen über die auf¬ geweiteten RasterStrukturen mit den zugeordneten Grau- ^ύ _ . . 30. werten derart überlagert werden, daß eine resultieren¬ de Information gebildet wird, die jedem Punkt der RasterStruktur einen bestimmten Grauwert zuordnet. Damit erhält man ein "elektronisches Kontaktraster", welches einen durch die Form der Grundrasterstruktur,

35 durch die Anzahl der aufgeweiteten RasterStrukturen

und durch die diesen zugeordneten Grauwerte defi- nierten, genau einstellbaren Grauwertverlauf auf¬ weist-

Eine weitere Variante bei der Erzeugung eines "elek¬ tronischen Kontaktrasters" besteht darin, sich eine Grundrasterstruktur wie oben beschrieben zu erzeugen und für ein charakteristisches Rasterelement einen Grauwertverlauf mittels der Computergrafik zu defi- nieren, indem z. B. der Grauwert als Funktion der Lagekoordinaten (x, y) eines charakteristischen Rasterelements der Grundrasterstruktur definiert und optisch dargestellt wird, überträgt man diese Information auf die gesamte Grundstruktur, so ^' er- hält man ebenfalls ein "elektronisches Kontakt¬ raster".

Mit diesen Informationen kann wieder ein Laser ge¬ steuert werden, der auf ein unbelichtetes Halbton- material die RasterStruktur und den definierten

Grauwertverlauf belichtet. Dieses als Halbtonmaterial vorliegende Kontaktraster kann dann wie in der klassischen Ras.tertechnik verwendet werden.

Weiter ist auch eine direkte Aufrasterung eines Halb¬ tonbildmotivs möglich, wobei die Herstellung eines fotografischen Kontaktrasters umgangen wird. Wird z. B. die aufzurasternde Halbtonvorlage derart ge¬ scannt, daß für jeden Punkt des Halbtonbildmotivs der dort vorliegende Grauwert gespeichert wird, und überlagert man diese Information mit dem gespeicherten "elektronischen Kontaktraster" derart," daß für jeden Punkt der Halbtonvorlage und des elektronichen Kon¬ taktrasters die Grauwerte addiert werden, wobei eine resultierende Information abgespeichert wird, wenn

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eine bestimmte, empirisch zu ermittelnde Grauwert¬ schwelle bei dieser Addition überschritten wird, so erhält man über diese resultierende Information ein vollständig aufgerastertes Bildmotiv, welches optisch- angezeigt und mittels eines Laserstrahlschreibers auf ein Strichmaterial oder direkt auf eine Druckplatte übertragen werden kann.

Zu den "technisierten" Verfahren -ist abschließend zu sagen, daß sie aufgrund der Verwendung einer grafik¬ fähigen EDV-Anlage und eines Scanners äußerst variabel bei der Erzeugung von RasterStrukturen und Grauwert¬ verläufen sind, eine sofortige Umsetzung eines Halbton¬ bildmotivs in eine beliebige RasterStruktur und die optische Darstellung dieser Aufrasterung auf dem Bild¬ schirm ermöglichen, was bei der Erprobung neuer Raster¬ formen von nicht zu unterschätzendem Wert ist, da sich unter anderem auch der Zeitaufwand gegenüber den klassischen Verfahren erheblich reduziert. Im fol- genden wird anhand der nachstehend aufgeführten Fig. die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 schematische Darstellung des Verfahrensab¬ laufs beim "Einzelstufen-Tonwert-Verfahren"

Fig. 2 Rastergrundstruktur-Positiv (schematisch)

Fig. 3 Rastergrundstruktur-Negativ (schematisch)

Fig. 4a erste aufgeweitete. Rasterst___rukturrPpsitiv

Fig. 4b zweite aufgeweitete RasterStruktur-Positiv

Fig. 5a erste aufgeweitete RasterStruktur-Negativ

1 Fig. 5b zweite aufgeweitete Rasterstruktur-Negativ

Fig. 6 aufzurasterndes Halbtonbildmotiv

5 Fig. 7a erster Tonwertauszug-Negativ

Fig. 7b zweiter Tonwertauszug-Negativ

Fig. 8a erstes Rasterergebnis-Positiv

10

Fig. 8b zweites Rasterergebnis-Positiv

Fig. 9 aufgerastertes Bildmotiv

15 _{. .} Fi-J: 10. . Rasterstrukturstärke als Funktion des

Grauwerts der Halbtonvorlage

Fig. 11 .Belichtungsanordnung "Einzelstufen-Halbton- Verfahren" 0 ^'

Fig. 12 aufzurasterndes Bildmotiv

Fig. 13 aufgeweitete Rasterstrukturen-Positiv

5 Fig. 14 Tonwertauszüge

Fig. 15 Rasterergebnisse, Einzelstufen

Fig. 16 aufgerastertes Bildmotiv 0 ^• Ö

Fig. 17 Rastergrundstruktur-Guillochen

Fig. 18 aufgerastertes Bildmotiv

5 Fig. 19 charakteristische Linienkreuzungen-Guillochen

OMPI y/Lr- , Y.'IPO -

ι Fig . 20 " "Kontaktraster-Halbton-Verfahren"

Fig . 21 - Belichtungsanordnung bei Kontaktraster¬ herstellung

-5

Fig. 22 Grauwertverlauf im Stufenkontaktraster

Fig. 23 stufenförmige Approximation eines kontinuier¬ lichen Grauwertverlaufs im Kontaktraster 0

Fig. 24 Grauwertverlauf im Kontaktraster nach un¬ scharfer Belichtung

Fig. 1 zeigt einen schematisierten Ablaufplan des 5 "Einzelstufen-Tonwert-Verfahrens" bzw. "EDV-Einzel¬ stufen-Verfahrens", wobei die Einzelschritte anhand der nachfolgenden Fig. 2 bis 9 näher erläutert werden. Zum besseren Verständnis dieser Verfahren wird in den Fig. 2 bis 9 mit stark schematisierten Darstellungen 0 gearbeitet und es werden nur die zum Verständnis we¬ sentlichen Schritte dargestellt. Weiter unten wird anhand der Fig. 12 bis 18 das Verfahren mit realisti¬ scheren Rasterstrukturen noch einmal kurz dargestellt, um einen kleinen Eindruck der Anwendungsmöglichkeiten 5 zu geben.

Weiter sei noch angemerkt, daß zuerst immer die foto¬ technische Verfahrensversion erklärt und anschließend kurz die "technisierte" Variante skizziert wird, die 0 om Verfahrensablauf zur fototechnischen Version im wesentlichen analog verläuft. Mögliche Schnittstellen, d. h. Überwechselmöglichkeiten von der fototechnischen zur "technisierten" Variante, werden in der Regel nur kurz angedeutet bzw. nicht explizit erwähnt, da diese 5 Schnittstellen im Prinzip zwischen allen Verfahrens-

schritten liegen _^ können und somit offensichtlich sind,

Der linke Zweig des Verfahrensablaufplans in Fig. 1 zeigt die Erzeugung von aufgeweiteten Rasterstruk- turen aus einer Rastergrundstruktur bzw. Original¬ rasterstruktur. Von einem Positiv 1 der Rastergrund¬ struktur - Fig. 2 zeigt ein Positiv 1 einer solchen stark schematisierten Rastergrundstruktur, die durch sieben Streifen 2 einer definierten Strukturstärke symbolisiert wird, wobei die Streifen 2 völlig

'deckend ist - wird ein Negativfilm 3 (Fig. 3) her¬ gestellt.

Von diesem Negativ 3 werden aufgeweitete Raster- Strukturen 5, 7 als Strichrepros hergestellt (in diesem Fall zwei) , indem man das Negativ 3 auf ein unbelichtetes Strichmaterial legt und durch gezielte Steuerung der Belichtung, d. h. gezieltes über¬ strählen, eine Aufweitung der Streifen erzielt.

Fig. 4a zeigt das beim ersten Überstrahlungsvorgang entstehende Positiv ^" 5 mit breiter werdenden Streifen 6, d. h. mit einer gegenüber der Rastergrundstruktur angewachsenen. Strukturstärke.

Fig. 4b zeigt das beim zweiten überstrahlungsvorgang entstehende Positiv 7 mit noch stärker aufgeweiteten Streifen 8. Der Grad der Aufweitung ist durch die Be¬ lichtungszeit gezielt steuerbar.

Der nächste Verfahrensschritt in Fig. 1 besteht darin, von diesen als Positivfilm 5, 7 vorliegenden Strich¬ repros wachsender Strukturstärke Negative 9, 11 her¬ zustellen, welche in Fig. 5a und 5b dargestellt sind.

Der rechte Zweig in Fig. 1- zeigt die Aufbereitung des aufzurasternden- Halbtonbildmotivs 13.

In Fig. 6 is . ein Positiv 13 des aufzurasternden Bild- motivs dargestellt, ein Kreisring mit zwei unter¬ schiedlichen Graustufen 14 und 15, stellvertretend für. einen beliebigen, kontinuierlichen Grauwertver¬ lauf des aufzurasternden Halbtonbildmotivs.

Von diesem Positiv 13 des Halbtonbildmotivs (Fig. 1) wird ein Negativfilm 17 hergestellt, von dem dann als Positivfilm 18, 19 vorliegende Tonwertauszüge erstellt werden, indem das Halbtonnegativ 17 für jeden Tonwert¬ auszug auf ein neues unbelichtetes Strichmaterial ge- legt und eine bestimmte Zeitspanne belichtet wird.

Die Dauer der Belichtung richtet sich danach, welcher Grauwert aus dem Halbtonbildmotiv "ausgezogen" werden soll. In diesem Beispiel wird für den ersten Tonwert¬ auszug die Belichtungszeit so gewählt, daß der schwarze Kreisring 15 aus Fig. 6 "ausgezogen" wird, der Tonwertauszug mit der geringsten Strukturstärke also gerade den dunkelsten Bereich des Halbtonbild¬ motivs wiedergibt.

Alle Grauwerte des Bildmotivs, beginnend bei weiß bis zu einem bestimmten, geeignet zu wählenden Grauwert werden insgesamt zu weiß aufintegriert und die rest¬ lichen Grauwerte zu schwarz, wobei hier (beim ersten Tonwertauszug) der Übergang so gewählt wurde, daß er genau zwischen den Grauwerten der Kreisriηge 1 _. 5 _. und 14 (Fig. 6) liegt.

Für den zweiten Tonwertauszug wird die Belichtungszeit derart erhöht, daß zusätzlich zum Kreisring 15 (Fig. 1) auch noch der nächste Grauwertbereich, die Kreisringe 14,

1 " "ausgezogen" werden, insgesamt also ein größerer Grauwertumfang des Halbtonbildmotivs durch diesen zweiten Tonwertauszug wiedergegeben wird.

5 Von diesen als Pαsitivfilm 18, 19 (Fig..1) vorliegen¬ den TonwertauΞzügen werden Negativfilme 20, 22 (Fig.1) hergestellt, die in Fig. 7a und 7b dargestellt sind.

Fig. 7a zeigt das Negativ des ersten Tonwertauszugs mit 10 der schmälsten Strukturstärke, d. h. den im Halbton¬ motiv dunkelsten "ausgezogenen" Bereich, hier der Ring 21, der dem Ring 15 in Fig. 6 entspricht.

Fig. 7b zeigt das Negativ 22 des zweiten Tonwertaus- 15 zugs größerer bzw. zunehmender Strukturstärke 23, d. h. den durch die Belichtungszeit bestimmten größe¬ ren, "ausgezogenen" Grauwertbereich, der in diesem Fall aus den Ringen 14, 15 aus Fig. 6 besteht.

20 Mit den bisherigen Verfahrensschritten ist bereits festgelegt, welche Grauwerte bzw. Grauwertbereiche des Halbtonbildmotivs in welche aufgeweitete Struk¬ turstärke der Rastergrundstruktur umgesetzt werden sollen. Der eigentliche Umsetzungsprozeß ist unten

25 in Fig. 1 bei der Vereinigung des linken mit dem rechten Verfahrenszweig dargestellt. Das als Negativ¬ film vorliegende Strichrepro 9 mit der schmälsten Strukturstärke wird zusammen mit dem als Negativfilm vorliegenden Tonwertauszug 22 mit der größten Struk-

30. turstarke. in Kontaktanqränung auf ein unbelichtetes Strichmaterial 24 gelegt. Diese Anordnung wird so¬ lange belichtet, bis in den Bereichen des Strich- . materials, wo die Anordnung vollkommen lichtdurch¬ lässig ist,* eine vollständige Schwärzung erfolgt ist, 5 so daß der durch den Tonwertauszug 22 bestimmte

Grauwertbereich des Halbtonbildmotivs (der Ring 23 in Fig. 7b) durch das Raster mit der schmälsten Struk- ^' turstärke wiedergegeben wird.

Das Ergebnis .dieses Belichtungsvorgangs ist in Fig. 8a dargestellt. Das dort gezeigte Positiv 27 des oben belichteten Strichmaterials 24 gibt die aufgeweitete Rasterstruktur 28 in den Bereichen wieder, wo der Tonwertauszug 22 das Licht vollständig durchläßt, d. h. im Bereich des Ringes 23 auf Fig. 7b.

Mit dem zweiten Tonwertauszug 20 (Fig. 7a) mit der geringeren Strukturstärke und dem diesem zugeordneten Strichrepro 11 (Fig. 5b) geringerer Strukturstärke und einem neuen, unbelichteten Strichmaterial wird analog verfahren.

Das Ergebnis dieses zweiten Belichtungsvorgangs ist in Fig. 8b dargestellt. Anschließend können ^* die beiden belichteten und entwickelten Strichmaterialien zur vollen aufgerasterten Bildinformation zusammenkopiert werden.

Fig. 9 zeigt das vollständig aufgerasterte Bildmotiv als Positiv 33, wobei noch zusätzlich die Rastergrund¬ struktur bzw. Originalrasterstruktur 2 (aus Fig. 2) einkopiert wurde. Der dunkelste Grauwertbereich aus dem aufzurasternden Halbtonbildmotiv 13 aus Fig. 6 wird lokal durch die am stärksten aufgeweitete Rasterstruk¬ tur 34 wiedergegeben, die helleren Bereiche durch die Rasterstruktur mit der geringeren Strukturstärke 32. Das Einkopieren der Grundrasterstruktur 2 ist be¬ sonders vorteilhaft bei der Verwendung von Guillochen als GrundrasterStruktur, da dabei der Linienverlauf in allen Bildpartien ununterbrochen verfolgbar ist.

VIFO

was beim Wertpapierdruck als wichtiges Sicherheits¬ merkmal gilt.

Die aufgerasterten Anteile (Fig. 8a, und 8b) des Bild- motivs können zur Herstellung von Druckplatten 25

(Fig. 1) verwendet werden, wobei entweder für jeden Anteil (Fig. 8a bzw. 8b) eine separate Druckplatte erstellt wird (z. B. mittels der bekannten kontakt- kopiertechnischen Verfahren) , so daß die einzeln auf- gerasterten Grauwertbereiche des Ha ^' lbtonbildmotivs auf verschiedenen Druckplatten vorliegen und getrennt verdruckt werden (evtl. wird vorher noch in einen der Anteile die Grundrasterstruktur einkopiert oder für diese eine zweite, zusätzliche Druckplatte er- stellt) , oder es wird das insgesamt aufgerasterte Bildmotiv aus Fig. 9 auf eine einzelne Druckplatte übertragen und mit bekannten, in der Wertpapierdruck¬ technik üblichen Verfahren wie Simultandruck etc. ^' insgesamt verdruckt. Außerdem können aus der Wert- drucktechnik -bekannte, über Farbverlaufstechniken und dergleichen erzielbare optische Effekte verwendet werden sowie auch Farben, die reprotechnisch nicht oder nur sehr schwer zu trennen sind.

Arbeitet man mit mehreren Druckplatten, welche die verschiedenen Greuwertbereiche wiedergeben, so lassen sich damit besondere farbliche, aber auch sicherungs¬ technisch interessante Effekte erzielen, wenn die einzelnen Druckplatten verschiedene Farben tragen, die passergenau übereinander gedruckt werden,. so daß sich im fertig gedruckten Aufzeichnungsträger 26 (Fig. 1) je nach Strukturstärke der Rasterstruktur ein stufenpyra idenartiger Linienquerschnitt ergibt, der aus verschiedenen Farbschichten besteht. Die Ver¬ wendung metallischer, metamerer, thermo- oder foto-

OMPI

chromer Farben für eine oder mehrere dieser Farb¬ schichten bildet ein besonders wertvolles Sicher¬ heitsmerkmal, da dieses in die Bildstruktur ge¬ zielt eipgebracht wird und sozusagen einen Teil der Bildinformation darstellt.

.Die hier erwähnten drucktechnischen Möglichkeiten gelten auch für sämtliche im folgenden geschilderten Verfahren, und es wird daher nicht mehr besonders auf sie eingegangen.

Anhand von Fig. 10 wird die Umsetzung des kontinuier¬ lichen Grauwertverlaufs einer Halbtonvorlage in eine stufenweise aufgeweitete Rasterstruktur näher er- läutert. Und zwar ist das Diagramm so zu interpre- tieren, daß die auf der Achse G aufgetragene konti¬ nuierliche Grauwertskala in bestimmte Strukturstärken B der RasterStruktur umgesetzt wird, d. h. das Dia¬ gramm zeigt die Strukturstärke B als Funktion des Grauwerts G der Halbtonvorlage. Sämtliche Grauwerte von 0 bis zum Wert a werden durch die einkopierte Ori¬ ginalrasterstrukturbreite d wiedergegeben, die Werte von a bis b durch die Breite e und die ^" Werte von b bis c durch die Breite f. Geht man von einem Halbtonnegativ des Bildmotivs mit kontinuierlichem Grauwertverlauf aus, so können z. B. am Punkt a geringe statistische Schwankungen im Lichteinfall zu unregelmäßigen, nicht kontrollierbaren Schwankungen zwischen den beiden Rasterbreiten e und d führen, was die Qualität des optischen Eindrucks des aiifgerasterten Bildmotivs beeinträchtigen kann. Mit den Tonwertauszügen ist man nun in der Lage, die Grenzen, bis zu denen die Grau¬ werte der Vorlage zu schwarz aufintegriert werden, so einzustellen, daß man sich genau unterhalb des Sprungbereichs von Rasterbreite d zu e befindet und

1- diese Schwankungserscheinungen irrelevant werden.

.Natürlich ist es bei diesen Verfahren auch möglich, jede beliebige _. Einstellung der Grenzen zu wählen, und damit die Grauwertwiedergabe durch eine bestimmte 5 Strukturstärke bzw. Aufweitung der Rastergrundstruktur exakt zu steuern. Man kann auch mit beliebig vielen, im Rahmen der technischen Möglichkeiten herstellbaren Rasterstufen arbeiten und einen quasikontinuierlichen •bis kontinuierlichen Verlauf erreichen. Der bεson- 10 dere Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß man frei wählbare unabhängige Parameter hat, die sich bei jedem Verfahrensschritt exakt und jederzeit kontrollier¬ bar aufeinander abstimmen lassen.

15 Bevor auf das dem "Einzelstufen-Tonwert-Verfahren" entsprechende "EDV-Einzelstufen-Verfahren" näher ein¬ gegangen ^* wird, seien zuerst noch weitere fototechni¬ sche Varianten des Einzelstufenverfahrens kurz dar¬ gestellt. Anstatt, wie oben erläutert, die Belichtungs-

20 Vorgänge mit den Paaren: Strichrepro des Rasters - zu¬ geordneter Tonwertauszug auf jeweils ein neues Strichmaterial 24 vorzunehmen, ist es auch möglich, sämtliche Be'lichtungsvorgänge auf dasselbe Strich¬ material 24 durchzuführen, so daß das Zusammenkopieren 25 der einzelnen aufgerasterten Anteile umgangen wird.

Außerdem ist auch die Reihenfolge der Belichtungs¬ vorgänge beliebig, was für sämtliche fototechnischen Verfahren gilt.

30. 6.

Eine weitere fototechnische Variante ist das "Einzel¬ stufen-Halbton-Verfahren", das prinzipiell genauso wie das "Einzelstufen-Tonwert-Verfahren" verläuft. Abwei¬ chend von diesem werden jedoch vom aufzurasternden 5 Bildmotiv keine Tonwertauszüge erstellt, sondern es

wird anstelle der Tonwertauszüge 18, 19 bzw. 20, 22

(Fig. 1) mit dem Negativfilm.17 des Halbtonbildmotivs gearbeitet. Der aus diesem Halbtonbildmotiv in die diesem jeweils zugeordnete Strukturstärke umzu- setzende Grauwertbereich wird beim Belichtungsvor¬ gang mit den stufenweise aufgeweiteten Rasterstruk¬ turen 9, 11 durch die Belichtungszeit festgelegt. Dunkle Grauwerte des aufzurasternden Halbtonpositivs werden durch kurze, helle Grauwerte durch längere Belichtungszeiten in die jedem Bereich zugeordnete, aufgeweitete Rasterstruktur umgesetzt. Im obigem Beispiel wird also das Strichrepro 9 (Fig. 5a) der geringsten Strukturstärke zusammen mit dem Halbtonnega¬ tiv 17 des aufzurasternden Bildmotivs in Kontaktan- Ordnung auf ein unbelichtetes Strichmaterial 24 gelegt und so lange belichtet, bis die dunklen Grauwerte des Halbtonpositivs durch die Rasterstrukturstärke des Strichrepros 9 wiedergegeben werden, wobei durch die Belichtungsdauer die Grenze dieses Grauwertbereichs gezielt festgelegt werden kann. Mit dem folgenden Strichrepro 11 (Fig. 5b) wachsender Strukturstärke und demselben Halbtonnegativ 17 wird analog verfahren, nur daß die Belichtungszeit entsprechend dem umzu¬ setzenden Grauwertbereich vergrößert wird.

Fig. 11 zeigt die schematische Belichtungsanordnung beim "Einzelstufen-Halbton-Verfahren", wobei in dem hier dargestellten Beispiel sämtliche Belichtungsvor- gänge auf ein einziges Strichmaterial erfolgen und die Belichtungszeiten in diesem Fall etwas anders ge¬ wählt werden müssen als beim "Einzelstufen-Halbton- Verfahren" , bei dem für jede aufgeweitete RasterStruk¬ tur ein neues Strichmaterial verwendet wird. Das Halb¬ tonnegativ 17 des aufzurasternden Bildmotivs mit seinen unterschiedlichen, die Bildinformation wieder-

C PI y>m Y/IPO

gebenden _^ Grauwerten in der Fotoemulsionsschicht 43, wird in Kontakt mit einem als Negativfilm 11 vor¬ liegenden Strichrepro der aufgeweiteten Rastergrund¬ struktur, das im Bereich der Rasterstruktur 12 voll- kommen lichtdurchlässig ist, auf ein Strichmaterial 24 gelegt und mit parallelem Licht 44 eine genau de¬ finierte Zeitspanne lang belichtet. Dieser Belichtungs¬ vorgang des Strichmaterials wird mit jeder aufgewei¬ teten Rasterstruktur wiederholt. Im Bereich der Raster- fenster 12 wird je nach Lichtei fall das Strichma¬ terial geschwärzt. In diesem Fall ist z. B. der Be¬ lichtungsvorgang mit der zweiten aufgeweiteten Raster- struktur aus Fig. 5b dargestellt. Im Bereich 39 fällt so viel Licht durch das Rasterfenster 12,um eine voll- ständige Schwärzung zu bewirken, während im Bereich 40 die Lichtmenge gerade ausreicht, aufgrund der kumulativen Wirkung des Lichteinfalls in der foto¬ empfindlichen Schicht des Strichmaterials den schon im ersten Belichtungsvorgang mit der schmälsten Rasterstrukturstärke zwar belichteten, aber dort noch nicht vollständig geschwärzten Bereich, die fast digitale Gradationsschwelle des Strichmaterials über¬ schreiten zu lassen und eine Schwärzung zu bewirken. Dabei erstreckt sich die Schwärzung über den von beiden Rastern freigelassenen Bereich, d. h. also hier nur über die Rasterweite des schmälsten Rasters; der vom zweiten Raster darüberhinaus freigelassene Bereich wird hier noch nicht geschwärzt, da die Gesair.tlicht- menge dazu noch nicht ausgereicht hat. Würde man noch mi weiteren, aufgeweiteten Rasterstrukturen arbeiten*, so würde dieser Belichtungsvorgang mit jeder aufge¬ weiteten Rasterstruktur analog durchgeführt, wobei die jeweiligen Belichtungszeiten sich genau einstellen lassen, um die erwünschte Halbtonumsetzung des Bild- motivs in schmaler oder breiter werdende Rasterstruk-

turen zu erzielen. ^•

Die Herstellung von Druckplatten und der Druck des -Auf- zeiclyiungsträgers verläuft analog-zum "Einzelstufen- Tonwert-Verfahren". Für das "EDV-Einzelstufen-Ver¬ fahren" gilt prinzipiell der gleiche Verfahrensab¬ lauf wie in Fig. 1 dargestellt. Des besseren Verständ¬ nisses wegen und zur Hervorhebung der möglichen Schnittstellen zwischen fototechnischen und "techni- sierten" Verfahren wird der Ablauf dieses Verfahrens in die Abschnitte

1. Erzeugung der Rastergrundstruktur

2. Erzeugung der aufgeweiteten RasterStrukturen

3. Erzeugung der "Tonwertauszüge"

4. Aufrasterungsprozeß

aufgeteilt. Hinter jeden der Abschnitte 1. bis 4. kann praktisch zum fototechnischen Verfahren "über¬ gewechselt" bzw. vom fototechnischön Verfahren in das "technisierte" Verfahren gesprungen werden.

Die technischen Apparaturen für die "technisierten" Verfahren bestehen aus einer EDV-Anlage mit einem grafikfähigen Terminal, einer mit der EDV-Anlage verbundenen Scanning-Einrichtung und einem durch öie EDV-Anlage gesteuer.tenώLaserstrahlschreiber.

1. Abschnitt: Erzeugung der Rastergrundstruktur Die Rastergrundstruktur kann mittels computergrafischer Techniken ("Light-Pen", etc.) oder durch spezielle mathematische Programme erzeugt werden (z. B. wenn

eine Rasterstruktur aus m'athamatisch darstellbaren Linienstrukturen oder anderen geometrischen Struk- turen wie Kreisen, Dreiecken etc. aufgebaut wird) . Diese Rasterstruktur wird separat gespeichert, so daß Form und Lage jedes Rasterelements eindeutig bestimmt sind (z. B. indem jedem Punkt der Rastergrundstruktur eine Information zugeordnet wird, die Auskunft darüber gibt, ob an diesem Punkt RasterStruktur vorliegt oder nicht) .

An dieser Stelle ist bereits ein Übergang zum foto¬ technischen Verfahren möglich, indem mit den über die Form der Rasterstruktur gespeicherten Informationen der Laserstrahlschreiber gesteuert wird, der die Rastergrundstruktur auf ein Strichmaterial belichtet.

Die Rastergrundstruktur kann aber auch auf fototech- nischem oder grafischem Weg erzeugt, dann über die mit der EDV-Anlage verbundene Scanning-Einrichtung nach Lage und Form.der Rasterelemente gescannt und die dabei gewonnenen Informationen über die Rastergrund¬ struktur gespeichert werden.

2. Erzeugung der aufgeweiteten Rasterstrukturen: Die aufgeweiteten Rasterstrukturen können über die

EDV-Anlage aus der gespeicherten Rastergrundstruktur erzeugt werden, indem für jede aufgeweitete Raster¬ struktur ein "Aufweitungsfaktor" definiert wird, die Rasterelemente um diesem Faktor aufgeweitet werden ' Sand die Form jeder aufgeweiteten RasterStruktur separat gespeichert wird (Schnittstelle zum foto¬ technischen Verfahren durch übertragen der aufge¬ weiteten Rasterstrukturen auf Strichmaterial mittels des EDV-gesteuerten Lasers) . Natürlich können auch fotografisch oder grafisch erstellte aufgeweitete

O PI e WIPO

Rasterstrukturen gescannt und deren Forminformationen separat gespeichert werden.

.3. "Tonwertauszüge": Die "Tonwertauszüge" werden gleichfalls über die Scanning-Einrichtung gewonnen, indem über die EDV Grauwertbereiche definiert werden, das Halbtonmotiv für jeden dieser Grauwertbereiche gescannt wird und die Anteile des Halbtonbildmotivs, welche einen Grau- wert aus einem dieser Bereiche aufweisen, für jeden Grauwertbereich -separat gespeichert werden und ge¬ wissermaßen in Form "elektronischer Tonwertauszüge" vorliegen (Alternative: Scanning von fotografischen Tonwertauszügen und separate Speicherung dieser Informationen) . Der Vorteil der technisierten Variante bei den "elektronischen Tonwertauszügen" liegt darin, daß problemlos und schnell beliebige Grauwertbereiche definiert und ausgezogen werden können.

4. Aufrasterungsprozeß:

Der eigentliche Aufrasterungsprozeß geschieht derart, daß über die EDV jedem oder nur ausgewählten Grau¬ wertbereichen eine bestimmte, aufgeweitete Raster¬ struktur zugeordnet wird, der "elektronische Tonwert- auszug", welcher die betreffenden Grauwertanteile des Halbtonmotivs wiedergibt, der zugeordneten auf¬ geweiteten Rasterstruktur derart überlagert wird, daß die gespeicherte Information über "Tonwertauszug" und zugeordneter Rasterstruktur punktweise miteinander verglichen wird und dann, wenn an einem Punkt Tonwert¬ anteil und Rasteranteil vorliegen, eine resultierende Information gebildet und gespeichert wird, die auss'agt, daß an diesem Punkt ein aufgerasterter Bildanteil vor¬ liegt. Dieses Verfahren wird für jedes Paar: Grauwert- bereich - zugeordneter "Tonwertauszug" durchgeführt

und die Informationen werden für jedes Paar separat gespeichert, so daß ^' als Ergebnis die einzelnen, durch die zugeordnete Rasterstruktur wiedergegebenen Grau¬ wertbereiche des Halbtonbildjnotivs in aufgerasterter Form separat gespeichert vorliegen und z. B. auch optisch auf dem Bildschirm dargestellt werden können.

Weiter können die einzelnen aufgerasterten, einen der ausgewählten Grauwertbereiche des Halbtonbildmotivs wiedergebenden Anteile über den EDV-gesteuerten Laser auf verschiedene oder ein einziges Strichmaterial oder auch direkt auf verschiedene oder eine einzige Druck¬ platte übertragen werden. Es ist natürlich auch mög¬ lich, die einzelnen aufgerasterten Anteile in der EDV zum vollständig aufgerasterten Bildmotiv zu über¬ lagern, das fertig aufgerasterte Bildmotiv optisch anzuzeigen, zusätzlich die Rasterstruktur zu über¬ lagern und über den EDV-gesteuerten Laser beliebige Überlagerungen der einzelnen, aufgerasterten Anteile auf eine oder mehrere Druckplatten (oder auch Strich¬ materialien) zu übertragen.

Die Variationsmöglichkeiten sind bei diesem Verfahren praktisch unbegrenzt, da aufgrund der Schnelligkeit der EDV Rasterstrukturen, Grauwertbereiche, AufWei¬ tungen, Überlagerungen von aufgerasterten Anteilen an fast jeder Stelle des Verfahrens geändert und die Er- gebisse direkt angezeigt werden können, so daß man die Auswirkung geringer Veränderungen von beliebigen . Parametern auf das Endergebnis des Aufrasterungs- 2> _. Prozesses sofort beobachten kann.

Ein Beispiel, welches die Gestaltungsmöglichkeiten besser herausstellt als die nur schematischen Skizzen in Fig. 2 bis Fig. 9, ist in den Fig. 13 bis 16 dar-

O PI

gestellt. Der besseren Anschaulichkeit halber wird hier mit Positiven gearbeitet, was natürlich dem Arbeiten mit Negativen äquivalent ist. * - Fig. 12 zeigt eine Muschel 45 als. aufzurasterndes Haln- tonbildmotiv, wobei die folgenden Verfahrensschritte anhand des eingezeichneten Ausschnittfensters 46 näher erläutert werden.

Als Raster wird der in Fig. 13 dargestellte Schrift¬ untergrund (hier etwas vergrößert dargestellt) be¬ nutzt, wobei der Streifen 47 die Grundrasterstruktur bzw. Originalrasterstruktur zeigt und die folgenden Streifen 48, 49, 50, 51 jeweils stufenweise um eine bestimmte Stärke aufgeweitet sind.

Fig. 14 zeigt vier Tonwertauszüge (52, 53, 54, 55) des Halbtonbildmotivs (Ausschnittfenster 46 aus Fig. 12) mit wachsender Strukturstärke.

Der Tonwertauszug mit der größten Strukturstärke 52 aus Fig. 14 wird in Kontakt mit der aufgeweiteten Rasterstruktur 48 der schmälsten Strukturst rke (Fig. 13) auf ein Strichmaterial gelegt und solange belichtet, bis das Strichmaterial im nicht von den Buchstaben oder dem Bildmotiv abgedeckten Bereich vollständig geschwärzt ist.

Das Ergebnis dieses Belichtungsvorgangs ist als Po- sitiv 56 in Fig.. 1.5.dargestellt, Mit den weiteren Tonwertauszügen 53, 54, 55 aus Fig. 14, und zwar mit abnehmender Strukturstärke, und den Rasterpositiven 49, 50, 51 aus Fig. 13 mit jeweils wachsender Struk¬ turstärke und einem neuen Strichmaterial wird dann ebenso verfahren.

Die so gewonnenen aufgerasterten Tonwertauszüge 56, 57, 58, 59 sind in Fig. 15 dargestellt., wobei jeder aufgerasterte Tonwertauszug die Anteile des Halbton¬ bildmotivs, welche Grauwerte aus dem durch den Ton- wertauszug bestimmten Grauwertbereich aufweisen, lokal durch die dem betreffenden Tonwertauszug zu¬ geordnete Rasterstrukturstärke wiedergibt. Diese Positive werden zusammenkopiert und anschließend wird zusätzlich die GrundrasterStruktur 47 auf Fig. 13 einkopiert.

Fig. 16 zeigt das so gewonnene Bildmotiv, das als Druckvorlage oder für andere Zwecke verwendbar ist.

Ein. weiteres Anwendungsbeispiel des Einzelstufen- verfahrens zeigen die Fig. 17 und 18. Als Raster¬ grundstruktur dient das in Fig. 17 dargestellte verschlungene Linienmuster 61. Führt man mit diesem •Raster die oben beschriebenen Verfahrensschritte durch, .erhält man das in Fig. 18 dargestellte aufgerasterte Bildmotiv. Die Bildinformation der Muschel 62 wird hier durch sich verdickende oder verjüngende Linien der RasterStruktur erzeugt, die jeweils die entspre¬ chenden Grauwertbereiche der Vorlage wiedergeben.

Das bei diesem Beispiel verwendete Linienmuster aus sich verschlingenden und mehrfach kreuzender Linien (ein Beispiel für ein einfaches Guillochenmuster) -bringt die besonderen Vorteile dieses Verfahrens $ für den Banknoten- und Wertpapierdruck erst _. richtig, zur Geltung, da sich in diesem Fall die Wiedergabe einer Bildinformation durch Verdickungen oder Ver¬ dünnungen der Linienstruktur so steuern läßt, daß es sich in den dunkelsten Bereichen und in den engsten Maschen zu keinerlei Verklecksungen oder Zusammen-

wipo

Schlüssen de_£ Linien kommt, so daß die Linien des Guillochenmusters in allen Teilen des Bildmotivs ununterbrochen verfolgbar sind.

In Fig. 19a bis c sind einige mögliche Maschenformen dargestellt, die bei Sicherheitslinienmustern mit Ver¬ schlingungen und Mehrfachkreuzungen der Linien auf¬ treten können.

Fig. 19a zeigt eine Masche 63, die von einer einzelnen Linie gebildet wird, während Fig. 19b eine aus zwei Linien gebildete Masche 64 und Fig. 19c eine aus vier Linie gebildete Masche 65 zeigt. Die Linien¬ breite b und Maschenweite a sind so aufeinander ab- gestimmt, daß die Linienbreite b immer weniger als die Hälfte der Maschenweite a beträgt und damit Ver- kleckΞungen oder zusammenschließende Linien in jedem Fall vermieden werden.

In Fig. 20 ist ein Schematischer Verfahrensablauf- plan für das fototechnische "Kontaktraster-Halbton- Verfahren" abgebildet, wobei auf dieselben sche- matischen Figuren (Fig. 1 bis 6, Fig. 9) verwiesen wird wie beim "Einzelstufen-Halbton-Verfahren". Der linke Zweig des Ablaufplans (Fig. 20) zeigt den Herstellungsweg des Kontaktrasters.Von dem Positiv 1 der Grundrasterstruktur (Fig. 1) wird ein Negativ 3 (Fig. 3) hergestellt. Von diesem werden, wie schon beim Einzelstufenverfahren, durch gezieltes über- strahlen Strichrepros 5, 7 stufenweise (in diesem

Fall zwei Stufen) aufgeweitete RasterStrukturen als Positivfilm hergestellt. Die Anfertigung des Kontakt¬ rasters geschieht derart, daß das Strichrepro 5 mit der schmälsten Strukturstärke 6 auf ein geeignetes, unbelichtetes Halbtonmaterial gelegt und eine bestimmte

Zeitspanne lang belichtet wird. Diese Belichtungsan- ordnung ist in Fig. 21 noch einmal ^' dargestellt ^* . Das Strichrepro 5 (Fig. 4a) mit der in der Fotoemulsions¬ schicht 67 fixierten geringsten Rasterstru}turstärke 6 wird in direktem Kontakt auf ein Halbtonmaterial 68 mit seiner unbelichteten Fotoemulsionsschicht 70 gelegt und mit parallelem Licht 72 eine genau definierte Zeit¬ spanne lang belichtet. Während des Belichtungsvorgangs bleibt die von der RasterStruktur 6 bedeckte Fläche 69- von der Belichtung ausgespart und es wird hur die restliche Fläche belichtet, die damit einen bestimmten, durch die Belichtungszeit genau einstellbaren Grauwert bzw. Schwärzung erhält.

Als nächstes wird der analoge Belichtungsvorgang mit dem zweiten Strichrepro 7 (Fig. 20) , welches die nächst¬ höhere Strukturstärke 8 (Fig. 4b) aufweist und dem¬ selben, bereits belichteten Halbtonmaterial 68 (Fig. 21) durchgeführt, wobei auf c ^' e paßgenaue Positionierung von Rasterpositiv 5 und Halbtonmaterial 68 zu achten ist. Dabei erhöht sich die Schwärzung bzw. der Grauwert in der Fotoemulsionsschicht 70 des Halbtonmaterials 68 in dem durch die- zweite, stärker aufgeweitete Raster- struktur 6 (auch Fig. 4b) nicht abgedeckten Bereich, so daß insgesamt mit der ersten Belichtung eine zweite Grau- bzw. Schwärzungsstufe entsteht.

In Fig. 22 ist der stufenförmige Grauwert bzw. Schwär- - zungsverlauf eines Kontaktrasters dargestellt, wie man ihm mit drei.Stufen, d. h. drei aufgeweiteten.

Rasterstrukturen erhalten würde (in dieser Darstellung wurde als erste Stufe das Positiv der Grundraster- struktur aus Fig. 2 verwendet). Die Stu enbreite, d. h. Breite der Schwärzungs- bzw. Grauwertstufen i _s jeweils durch die Strukturstärke, d. h. hier Breite,

O PI

der verwendeten aufgeweiteten -Rasterstruktur bestimmt und die ^' Stufenhöhe,- d. h. der Sprung im Grauwert- bzw. Schwärzungsverlauf, durch die jeweilige, beliebig wählbare und gen^u einstellbare Belichtungszeit.

Mit einem derartig hergestellten Kontaktraster 73 (Fig. 20) wird dann das aufzurasternde Halbtonbild¬ motiv 13 (Fig. 20), von dem erst noch ein Negativ¬ film 17 erstellt wurde, in klassicher Weise aufge- rastert, indem Negativfilm 17 des Bildmotivs und

Kontaktraster 73 in Kontaktanordnung auf ein unbelich¬ tetes Strichmaterial 24 gelegt und solange belichtet werden, bis die verschiedenen Grauwerte des Halbton¬ bildmotivs lokal durch die unterschiedlichen, diesem Grauwert zugeordneten Strukturstärken der aufgewei¬ teten Rasterstrukturen wiedergegeben werden.

Welcher Grauwertbereich der Halbtonvorlage durch welche Strukturstärke wiedergegeben wird, hängt von der Stufenzahl und Stufenhöhe im Kontaktraster und der Belichtungszeit beim Aufrasterungsprozeß ab und läßt sich gezielt steuern. Das derartig gewonnene aufge¬ rasterte Bildmotiv kann dann zur Herstellung Von Druck¬ platten 25 und zum Druck von AufZeichnungsträgern 26 verwendet werden.

Vorteilhaft bei diesem Herstellungsverfahren ist, daß sich jede beliebig komplizierte Struktur mit einfachen, fototechnischen Methoden in ein Kontaktraster umsetzen läßt. Die. Halbtonwiedergabe eines mitseinem so.lchen Kontaktraster aufgerasterten Bildmotivs durch die den jeweiligen Halbton wiedergebenden, sich verdickenden oder verjüngenden Strukturelemente der Rastergrund¬ struktur läßt sich genau einstellen, d. h.- die Anzahl der Stufen läßt sich beliebig - im Rahmen der tech-

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nischen Möglichkeiten - erhöhen, so "daß man, falls . erwünscht,einen quasikontinuierlichen bis kontinuier- . liehen Grauwert bzw. Schwärzungsverlauf erhalten kann. Außerdem läßt sich- die Halbtonwiedergabe durch die genaue Einstellung der Stufenhöhen beliebig -verschie¬ ben, so daß sich bestimmte Graustufen der Vorlage bei der Aufrasterung in das gewünschte Verhältnis bringen lassen.

Ein technisches Hilfsmittel sowohl für die Einzel¬ stufen-Verfahren sowie für das Kontaktrasterverfahren- bietet beim Arbeiten mit sehr fein strukturierten Bildmotiven und Rastern die Vergrößerungstechnik. Bei der Aufrasterung eines Bildmotivs tritt die Bild- Information _% umsq deutlicher und genauer hervor, je enger und feiner die Struktur des Rasters ist. Je mehr Stufen man verwendet, desto besser und genauer werden die Halbtöne des Bildmotivs wiedergegeben.

Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, bei feinstruktu¬ rierten Rastern und beim Arbeiten mit einer großen Stufenzahl, d. h. mehreren aufgeweiteten Rasterstruk¬ turen,vergrößerte Rästerpositive bzw. Negative zu ver¬ wenden, da _sich von einem Raster wie in Fig. 17 ohne größere Probleme z. B. 50 Rasternegative bzw. -positive wachsender Strukturstärke herstellen lassen, wenn man mit zehn-, fünfzehnfacher oder noch stärkerer Vergrößerung arbeitet. Vergrößert man das aufzurastern- de Halbtonbildmotiv, z. B. die Muschel auf Fig. 12 .ebenfalls .entsprechend und stellt, davon 50 Tonwertaus¬ züge wachsender Strukturstarke her (d. h. Tonwertaus¬ züge, die 50 unterschiedliche Grauwertbereiche der Halbtonvorlage wiedergeben) , so erhält man mit den¬ selben Verfahrensschritten wie in den obigen Ver¬ fahren geschildert eine vergrößerte gerasterte Druck-

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vorläge, die anschließend wieder auf das gewünschte Maß verkleinert wird.

Benutzt man andererseits sehr wenig Stufen und sollen die Übergänge in den Rasterstrukturen zwischen zwei Stufen abgeschwächt bzw. etwas weicher gestaltet werden, arbeitet man vorzugsweise mit stark ver¬ kleinerten Bildmotiven und RasterStrukturen. Die so - entstehende Druckvorlage wird am Ende des Verfahrens wieder auf das gewünschte Maß vergrößert und zeigt dann in den Übergangsbereichen zwischen den ver¬ schiedenen Strukturstärken des Rasters bzw. Raster- breiten einen kontinuierlichen Verlauf. Dieser Effekt läßt sich, wie schon oben erwähnt, durch den Gradations- verlauf des verwendeten Strichmaterials erklären.

Ein anderes Verfahren zur Erzielung einer besseren optischen Aufbereitung der gerasterten Druckvorlage für den Druck besteht darin, das schon aufgerasterte Bildmotiv vor dem Einkopieren der RastergrundStruktur bzw. Originalrasterstruktur in einer Reprokamera etwas unscharf auf Strichmaterial zu reproduzieren und erst im Anschluß daran die GrundrasterStruktur einzukopieren. Die etwas unscharfe Reproduktion hat ebenfalls den Effekt,. die Rasterstufungen im aufgerasterten Bildmotiv weicher zu zeichnen. Dieses Verfahren ist auch anwend¬ bar bei Verwendung eines Kontaktrasters, wenn die schmälste Stufe im TContaktraster ausgelassen ist.

Abschließend zum fototechnischen "Kontaktraster-Halb-* ^ ton-Verfahren" sei noch erwähnt, daß sich mit diesem Verfahren neue Wege für die Herstellung klassischer Kontaktraster wie Punkt-, Linien- oder Kreuzraster eröffnen ohne auf die Glasgravurrasterherstellung an- gewiesen zu sein. So lassen sich etwa gebräuchliche

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Linienraster oder andere Rasterstrukturen in großer Zahl und hoher Qualität herstellen, wenn man ein Mehrstufenkontaktraster, d. ,h. ein mit.mehreren auf¬ geweiteten Rasterstrukturen herstelltes Kontakt- raster, in vergrößertem Maßstab mit einer sehr großen Stufenzahl herstellt, dieses Kontaktraster etwas unscharf reproduziert, anschließend auf das gefor¬ derte Ausmaß verkleinert und von diesem Original die gewünschte Anzahl Duplikate herstellt. Damit hat man also die Möglichkeit, über das Kontaktraster¬ verfahren eine beliebig hohe Stückzahl von identischen Rastern, welche einen quasikontinuierlichen bis konti¬ nuierlichen Grauwert- bzw. Schwärzungsverlauf aufweisen und in diesem genau einstellbar sind, auf wirtschaft- liehe Art ohne Umweg über die Herstellung von Glas- gravurraster anzufertigen. Mit diesem Verfahren kann man nicht nur den Gradationsverlauf eines klassischen Kontaktrasters (siehe Fig. 23) stufenförmig beliebig genau approximieren und mit den oben erwähnten tech- nischen Hilfsmitteln fast kontinuierlich gestalten, es läßt sich sogar jeder beliebige Grauwert bzw. Schwär¬ zungsverlauf im Kontaktraster erzielen, so z. B. der in Fig. 24 dargestellte, mit dem sich ein Halbtonbild¬ motiv in ein Rasterbild mit stark betonten Hell-Dunkel- Kontrast umsetzen läßt.

Im folgenden werden noch kurz zwei "technisierte" Varianten des Kontaktrasterverfahrens skizziert.

Nachdem man wie bei den obeii dargestellten "techni-. sierten" Einzelstufenverfahren eine Grundrasterstruktur und aufgeweitete Rasterstrukturen mittels Computer¬ grafik oder mit Hilfe der Scanningeinrichtung erstellt hat - wobei die Informationen über Lage und Form der Rasterelemente für jede aufgeweitete RasterStruktur

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separat .gespeichert sind - ^* wird jeder aufgeweiteten ^' Rasterstruktur ein Grauwert zugeordnet, der der ge¬ speicherten Lage- und Forminformation der entspre¬ chenden,- aufgeweiteten RasterStruktur zugefügt wird.

Überlagert man diese Informationen, d. h. addiert die zugeordneten Grauwerte punktweise für jede auf- - ^' geweitete RasterStruktur und speichert diese resul¬ tierende Information ab, so erhält man damit ein "elektronisches Kontaktraster" , d. h. eine Raster¬ struktur, deren Form punktweise gespeichert, ist, wobei jedem Punkt ein Grau- bzw. Schwärzungswert zugeordnet ist. Mit dieser Information kann z. B. der Laserstrahlschreiber gesteuert werden, der dieses "elektronische Kontaktraster" auf ein unbelichtetes Halbtonmaterial belichtet bzw. übertragt, so daß man ein klassisches fotografisches Kontaktraster erhält.

Es ist aber auch eine direkte "elektronische" Auf- rasterung möglich, indem die Halbtonvorlage gescannt, deren Grauwerte punktweise gespeichert und mit dem gespeicherten "elektronischen" Kontaktraster derart überlagert werden, daß die Grauwerte des elektro¬ nischen Kontaktrasters und der Halbto vorläge addiert werden und bei Überschreiten einer definierten, empi¬ risch zu ermittelnden Schwelle für jeden Punkt eine resultierende Information abgespeichert wird. Diese resultierenden Informationen (sie sind die "Form¬ information" des aufgerasterten Bildmotivs) geben ^* d^nn das aufgerasterte Bildmotiv durch unterschied- liehe Strukturstärken der Rastergrundstruktur wieder, welches auf dem Bildschirm angezeigt und/oder mittels des LaserstrahlSchreibers direkt auf Druckplatten oder erst auf ein unbelichtetes Strichmaterial übertragen werden kann.

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"Eine etwas abgewandelte Varaiante zur Erzeugung eines "elektronischen Kontaktrasters" besteht darin, wie ' oben eine Rastergrundstruktur zu erzeugen, deren Form gespeichert wird. Aus dieser Rastergrundstruktur greift man ein charakteristisches Rasterelement heraus und definiert für dieses Rasterelement einen Grauwert bzw. Schwärzungsverlauf (z. B. per Computergrafik, indem für verschiedene Querschnitte des charakteristischen Rasterelements ein Schwärzungs- bzw. Grauwertverlauf definiert wird, den man auch perspektivisch auf dem Bildschirm darstellen kann, so daß sich ein räum¬ liches Bild des Schwärzungs- bzw. Grauwertverlaufs in einem Rasterelement ergibt) . Diese für ein Raster¬ element erzeugte Information wird auf die gesamte Rastergrundstruktur übertragen, so daß man ebenfalls ein "elektronisches Kontaktraster" erhält, mit dem man. wie schon oben dargestellt weiterarbeitet, indem entweder elektronisch aufgerastert oder ein fotogr- fisches Kontaktraster erstellt wird.

Abschließend seien noch einmal die wesentlichen Vor¬ teile des erfinderischen Verfahrens aufgeführt. Allen Varianten gemeinsam ist, daß sich beliebige Strukturen als Raster verwenden lassen und daß die Umsetzung von Grauwert- der Vorlage in eine bestimmte Strukturstärke einer Rastergrundstruktur in allen Einzelheiten ge¬ zielt steuerbar ist. Ein Vorteil der Einzelstufenver¬ fahren ist, falls erwünscht, eine gewisse "Exklusivi¬ tät" und Einmaligkeit der RasterStrukturen und der Aufrasterung., da sich .ein derartig aufgerastertes Bildmotiv ohne genaue Kenntnis des Herstellungs¬ rezepts (d. h. Aufweitungsgrad der Rastergrundstruktur, genauer Verlauf der Rastergrundstruktur, Zuordnung von aufgeweiteter Rasterstruktur zu Grauwertbereich der aufzurasternden Halbtonvorlage etc.) nicht reprodu-

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zieren läßt. Neue Möglichkeiten ergeben sich auch für den Banknoten- und Wertpapierdruck, da sich hier erst¬ mals ein Bildmotiv durch ein beliebig kompliziertes Sicherheitslinienmuster wiedergeben läßt. So ist es beispielsweise bei Verwendung zentrischer Guillochen möglich, die Bildinformation auch mehrfarbig durch den zentralen Bereich des Sicherheitslinienmusters wieder¬ zugeben und in einfache Guillochenlinien ohne Bildin¬ formation auslaufen zu lassen. Der Linienverlauf der Guillochen wäre dabei ununterbrochen auch durch das

Bildmotiv zu verfolgen. Durch diese Integration einer Bildinformation in das Sicherheitslinienmuster werden Fälschungs- und Nachahmungsversuche erheblich er¬ schwert.

Eine spezielle drucktechnische und sicherheitstechnisch hochinteressante Möglichkeit, die sich aus den obigen Verfahren für den Druck von AufZeichnungsträgern, ins¬ besondere Wertpapieren ergibt, besteht darin, die un- terschiedlichen, aufgerasterten Grauwertbereiche des Halbtonbildmotivs auf zwei verschiedene Druckplatten zu übertragen (z. B. auch durch direktes Gravieren der Druckplatten mittels des EDV-gesteuerten Laserstrahl¬ schreibers oder durch die oben geschilderten Techniken) , wobei eine Druckplatte für den Druck der Vorderseite und die andere Druckplatte für den Druck der Rückseite des AufZeichnungsträgers verwendet wird. Ein Teil der Bildinformation (eine Überlagerung von ausgewählten aufgerasterten Grauwertbereichen) befindet sich dann auf der Vorderseite, der andere Teil der Bildinfor¬ mation (die restlichen überlagerten und aufgeraster¬ ten Grauwertbereiche) auf der Rückseite des Aufzeich¬ nungsträgers, so daß im Durchlicht die volle aufge¬ rasterte Bildinformation sichtbar wird. Dazu muß na- türlich der für die Rückseite bestimmte aufgerasterte

Bildanteil in seitenverkehrter Form auf die Druckplatte übertragen und beim Druck des AufZeichnungsträgers auf passergenauen Druck geachtet werden.

Ein besonderer Vorteil der fototechnischen Verfahren ist es, daß sie sich mit relativ einfachen technischen Möglichkeiten realisieren lassen und trotzdem Ergeb¬ nisse liefern, die mit der klassischen Rastertechnik undenkbar sind.

Abgesehen von dem großen apparativen Aufwand bei dem "technisierten" Verfahren sind diese besonders dazu geeignet, neuartige Rasterformen mit beliebigem Grauwert- bzw. Schwärzungsverlauf zu erproben, wobei sämtliche Parameter sofort änderbar und die Auswir¬ kungen dieser Veränderung praktisch gleichzeitig optisch darstellbar sind, so daß sich damit auch exklusive "Rasterwünsche" erfüllen lassen, sowohl was die Herstellung von Kontaktrastern wie auch was die direkte elektronische Aufrasterung, das Herstellen von Druckplatten oder Druckvorlagen betrifft.

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