Chromasens stellt ein spektrales Inline-Farbmesssystem vor, das unter Verwendung von 12 Filtern eine spektrale Schätzung des Spektrums von Druckfarben mit einer sehr hohen Genauigkeit beim Farbabstand (ΔE<1) ermöglicht.
„Der Trend bei industriellen Bildverarbeitungssystemen geht klar in Richtung Farbe. Im Fokus steht die möglichst exakte spektrale Messung von Farben. So eröffnet die Erfassung der spektralen Eigenschaften von Druckfarben durch Inline-Inspektionssysteme neue Möglichkeiten der automatisierten Maschinensteuerung und verbessert die Sicherstellung der gewünschten Farbwiedergabe,“ erläutert Markus Schnitzlein, Geschäftsführer von Chromasens.
Problem
Zur Sicherstellung der Druckqualität sind moderne Druckmaschinen heute bereits vielfach mit industriellen Bildverarbeitungssystemen ausgestattet. Die korrekte Farbwiedergabe spielte bei der automatisierten Qualitätskontrolle bislang eine untergeordnete Rolle. Die Farbkontrolle erfolgte nach Ausdruck von Testbögen manuell. Mit separaten Farbmessgeräten verglich der Bediener den Soll- mit dem Istwert und kalibrierte nach wenn notwendig. Ein Vorgang der zeitintensiv war und üblicherweise mehrere Iterationen benötigte. Der Grund, diesen Arbeitsschritt nicht auch zu automatisieren, lag darin, dass die spektrale Auflösung von industriellen Kameras bisher auf drei Sensoren (Rot, Grün, Blau) beschränkt war. Die Folge waren erhebliche Beschränkungen bei der Farbdarstellung und der Farbmessung.
Die Entwicklung von spektral definierten mehrkanaligen Sensoren ist, so Markus Schnitzlein, nur mit großem Aufwand möglich, da die etablierte Herstellung mit Farbcoating auf Siliziumsubstraten bei weitem zu ungenau ist und nur relativ breitbandige Filter ermöglicht. Mit der Einführung von Sensoren, deren spektrale Empfindlichkeit deutlich genauer definiert und reproduziert werden kann, lassen sich mehrkanalige, spektral selektive, bildgebende Sensoren herstellen, welche geringe Farbabweichungen wesentlich besser detektieren können.
Erfahrung + Mathematik = Innovation
In der wissenschaftlichen spektralen Farbmesstechnik wird von vornherein mit mehrkanaligen Systemen (> 40 Kanäle) gearbeitet. Diese spektralen Messungen werden bislang aber vorwiegend punktförmig durchgeführt. Ortsaufgelöste spektrale Messungen sind bis dato nur mit kombinierten Kamerasystemen mit speziellen spektralen Filtersystemen umsetzbar. Chromasens präsentiert jetzt ein hochauflösendes Zeilenkamerasystem für den industriellen Betrieb, welches mit einer ausreichend großen Zahl an spektralen Kanälen arbeitet und eine schnelle spektrale Bilderfassung ermöglicht, die grundsätzlich für jeden Bildpunkt oder (aus Gründen des Signalrauschens) für des 10×10 Pixel große Feld eine spektrale Information liefert. „Es konnte anhand von Versuchen und Simulationen gezeigt werden, dass auf der Basis eines 12-kanaligen CCD-Kamerasystems unabhängig von der präzisen Auswahl der Filtereigenschaften sehr gute spektrale Schätzungen möglich sind, die auf typischen Druckfarben zu Delta E-Werten größer 1 führen“, erklärt Markus Schnitzlein. Eine Genauigkeit, die laut Schnitzlein gleichermaßen auf exakten mathematischen Verfahren wie der Einbeziehung grundlegender Eigenschaften der verwendeten Farben basiert.
Viele Anwendungen
Spektrale Kamerasysteme können vielfältig eingesetzt werden, nach Schnitzleins Worten weit über die hier beschriebene Nutzung hinaus. Applikationsfelder sieht er in der Sicherheitstechnik, bei der Echtheitsprüfung von Dokumenten oder bei der Materialsortierung, wenn es um die Verbesserung der Messgenauigkeit der Farbwerte von Lebensmitteln oder der Bewertung von Inhaltsstoffen geht. Letztlich wird nach Schnitzleins Einschätzung auch die Telemedizin in Zukunft von spektralen Kamerasystemen profitieren, beispielsweise wenn es bei Ferndiagnosen um die Beurteilungen von Veränderungen an der Hautoberfläche geht.
Chromasens, Konstanz, www.chromasens.de
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