55. Wissenschaftliches Kolloquium

BST eltromat International Partner an der BUW

Der Anbieter für Qualitätssicherung und Produktionsoptimierung war am 11. Februar 2016 an der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) zum 55. Wissenschaftlichen Kolloquium für Druck- und Medientechnologie geladen. Unter dem Titel „Ergebnisse im Kontext der industriellen Inline Spektralfarbmessung“ wurden Resultate der Forschungskooperation zwischen BST eltromat International und der Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik und Medientechnik präsentiert.

Der Fokus der Veranstaltung lag auf zwei Forschungsschwerpunkten: der Auslegung einer Inline-Messhinterlegung und der Modellierung einer Kompensation von variierenden Messhintergrundfarben.

Referenten waren Daniel Bohn M.Sc., Doktorand an dieser Fakultät der BUW und für das gemeinsame Forschungsprojekt verantwortlich, sowie Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Dattner, bei BST eltromat für das produktübergreifende Innovationsmanagement zuständig. Moderiert wurde das Kolloquium von Prof. Dr.-Ing. Ulrich Jung, Sprecher dieses Fachbereichs der BUW.

Die Auslegung der Messhinterlegung für die spektrale Inline-Farbmessung erfolgte unter dem Aspekt der Eliminierung des Aufschwimmverhaltens einer laufenden Druckbahn bis 1.000 m/min und der Normkonformität der Oberfläche (Bild 1). Die Industrietauglichkeit der gefundenen Lösung wurde anhand von Studien präsentiert, wobei unter anderem dargestellt werden konnte, dass trotz kontaktloser Messung die Reproduzierbarkeit eines Inline-Systems der eines Handgeräts bei bestimmten Materialien überlegen ist.

Dabei wurde auch gezeigt, wie groß die Schwankungen bei Handmessungen bezüglich identischer Proben im Vergleich zum Inline-System sind (Bild 2), wenn keine elektrostatische Unterstützung bei der Handmessung verwendet wird. Mit elektrostatischer Unterstützung sind die Ergebnisse von Inline-System zu Handgerät mit identifizierten 0,4 DE00 im Mittel nahezu identisch.

Das physikalisch basierte Modell zur spektralen Kompensation unterschiedlicher Messhintergrundfarben bedient insbesondere die Kundenanforderung, die durch individuelle von der Norm abweichende Messhinterlegungen erforderlich wird (Bild 3). Das von Kubelka und Munk abgeleitete Modell verwendet die Fresnell-Gleichung bei der Saunderson-Korrektur, welches in Kombination die inneren und äußeren Reflexionsvorgänge speziell für Foliensubstrate berücksichtigt. Damit können die auf einem weißen Messhintergrund ermittelten Spektraldaten für beliebig gefärbte Messhinterlegungen transformiert werden.

Zur Validierung wurden die Ergebnisse vorgestellt, die bezüglich eines ECI 2002 Test-Charts mit 1.504 Farbfeldern, gedruckt auf unterschiedlich opaken Folien, erreicht wurden. Es wurde gezeigt, dass im Fall eines Wechsels des Messhintergrunds von weiß nach schwarz eine Farbabweichung von bis zu 11,27 DE00 (Mittelwert: 4,48 DE00) zu erwarten ist. Die Kompensation reduziert diese Farbabweichung auf maximal 2,15 DE00 (Quantil 95 %: 1,83 DE00) bei einem Mittelwert von 1,22 DE00 bezüglich aller 1.504 Farborte (Bild 4 visualisiert dieses Resultat eingängig). Bei bunten oder kontrastärmeren Backing-Variationen sind vergleichbare bzw. bessere Ergebnisse zu erwarten.

Die Resonanz aus dem Auditorium war laut den Veranstaltern positiv und unterstrich das Interesse der Anwesenden. Neben den Aspekten, die während des Kolloquiums behandelt wurden, hatte das Themenspektrum des Forschungsprojekts unter anderem die Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Messgeometrien, die RGB-Bild-basierte Homogenitätsprüfung der Messstelle und die Entwicklung eines Konzepts zur Parametrisierung von Kontrastsensoren umfasst.

Im Rahmen des Wissenschaftlichen Kolloquiums treffen sich in der Universität seit 1999 Wirtschaft und Wissenschaft zu einem intensiven Dialog. Dabei findet ein Informationsaustausch zwischen Mitarbeitern der Universität, Unternehmen, Studenten und Interessierten der Druck- und Medienbranche rund um aktuelle Themen, Fachwissen, Neuigkeiten und Trends statt.