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Erfolgreiche Kooperation zwischen Industrie und Wissenschaft bei der Inline Spektralfarbmessung
Montag 14. März 2016 - BST eltromat International war Partner des 55. Wissenschaftlichen Kolloquiums an der BUW
Für den 11. Februar 2016 hatte die Fakultät für Elektrotechnik, Informationstechnik und Medientechnik der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) zum 55. Wissenschaftlichen Kolloquium für Druck- und Medientechnologie zum Thema „Besonderheiten der spektralen Farbmessung“ geladen. Mehr als 40 Gäste nahmen an der Veranstaltung teil, auf der unter dem Titel „Ergebnisse im Kontext der industriellen Inline Spektralfarbmessung“ Resultate der erfolgreichen Forschungskooperation zwischen BST eltromat International und der BUW präsentiert wurden. Referenten waren Daniel Bohn M.Sc., seit 2012 als Doktorand in dieser Fakultät der BUW beschäftigt und hier maßgeblich für das gemeinsame Forschungsprojekt verantwortlich, sowie Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Dattner, bei BST eltromat für das produktübergreifende Innovationsmanagement zuständig. Gemeinsam mit Moderator Prof. Dr.-Ing. Ulrich Jung, Sprecher dieses Fachbereichs der BUW, garantierten beide Referenten das hohe wissenschaftliche Niveau des Kolloquiums.
Im Rahmen des Wissenschaftlichen Kolloquiums treffen sich in der Universität seit 1999 Wirtschaft und Wissenschaft zu einem intensiven Dialog. Dabei findet ein reger Informationsaustausch zwischen Mitarbeitern der Universität, Unternehmen, Studenten und Interessierten der Druck- und Medienbranche rund um aktuelle Themen, Fachwissen, Neuigkeiten und Trends statt.
Der Fokus des 55. Wissenschaftlichen Kolloquiums lag vor allem auf zwei Forschungsschwerpunkten: der Auslegung einer Inline-Messhinterlegung und der Modellierung einer Kompensation von variierenden Messhintergrundfarben.
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 umfangreicher 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 ausnahmslos positiv und unterstrich das große Interesse der Anwesenden. Die Schwerpunkte wurden nachvollziehbar und anschaulich präsentiert – und das mit einer wissenschaftlichen Tiefe, die eine hervorragende Basis für weitergehende Diskussionen und persönliche Gespräche beim anschließenden Come-Together bildete. „Diese Forschungskooperation ist ein ideales Beispiel, wie fruchtbar die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft sein kann“, kommentierte Dr. Dattner die gelungene Veranstaltung. 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.
