Konventionelle Offset-Druckplatten werden mittels eines Films hergestellt. Der Film kann mit einem handelsüblichen Durchlichtdensitometer genau vermessen werden. Bei der Plattenkopie und bei der Entwicklung tritt eine Tonwertänderung auf der Druckform ein, die aber konstant gehalten werden kann. Somit ist die Messung auf dem Film in Verbindung mit der Konstanz von Material, Belichtung und Entwicklung für die Prozesskontrolle ausreichend.

Bei laserbelichtbaren oder prozesslosen Druckplatten (Computer to Plate) oder digitaler Formerstellung in der Druckmaschine (Computer to Press) existiert hingegen kein Film. Der Tonwert auf der Druckform kann densitometrisch meist nicht mit einem für Papier geeigneten Densitometer in ausreichender Präzision erfasst werden. Das Hauptproblem sind dabei die Kontrastverhältnisse, und zwar insbesondere bei Druckformen mit glatten, d. h. spiegelnden Oberflächen. Eine planimetrische Untersuchung mittels eines Mikroskops ist zwar grundsätzlich möglich, aber apparativ und zeitlich aufwendig. Problematisch ist auch die Vergleichbarkeit von Messergebnissen, die mit verschiedenen Messgeräten gewonnen wurden. Ferner sind keine weiterreichenderen Qualitätsparameter erfassbar.

Angesichts dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren aufzuzeigen, das zur Prozesskontrolle beim Drucken die Messung von Rastertonwerten auf verschiedenen drucktechnischen Substraten, wie bedrucktem Papier, allen Arten von Druckplatten, Filmen sowie insbesondere auch auf glatten Druckformen, wie sie bei der digitalen Formerstellung in der Druckmaschine zum Einsatz kommen, mit einer hohen Genauigkeit ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Bilderfassungsvorrichtung, mit der zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Bilder verschiedener drucktechnischer Substrate, insbesondere auch glatter Druckformen mit spiegelnden Oberflächen, aufgenommen werden können.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen 2 bis 9 bzw. 11 bis 18 angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Rastertonwert eines Ausschnitts eines drucktechnischen Substrates mit hoher Genauigkeit anhand eines aufgenommenen digitalen Bildes automatisch zu ermitteln. Das Verfahren ist bei allen Arten von Substraten anwendbar, insbesondere auch bei solchen mit schwierigen Kontrastverhältnissen, die in einem digitalen Bild zu einer Grauwertverteilung mit unscharfem Übergang von gedeckter zu freier Fläche führen. Es ermöglicht dadurch aussagekräftige Vergleiche zwischen verschiedenartigen Substraten.

In vorteilhaften Weiterbildungen liefert das Verfahren ferner in Form der Rastertonwertvarianz eine integrale quantitative Aussage über die Homogenität des Rastertonwertes in einem betrachteten Ausschnitt eines Substrates sowie in Form eines Grauwertbildes eine ortsaufgelöste graphische Darstellung der Schwankungen des Rastertonwertes, die Rückschlüsse auf die Schwankungsursachen ermöglicht.

Um bei Substraten mit schwierigen Kontrastverhältnissen. digitale Bilder von- ausreichender. Qualität für. die automatische Auswertung aufnehmen zu. können, sieht die Erfindung ferner eine Bilderfassungsvorrichtung vor, deren Beleuchtungseinrichtung eine jeweils separat aktivierbare und einstellbare Hell- und Dunkelfeldbeleuchtung umfasst.

Während auflichtbeleuchtete Densitometer üblicherweise mit Dunkelfeldbelechtung arbeiten, ist für Messungen an spiegelnden Substraten wie glatten Druckformen zur Erzielung eines ausreichenden Kontrastes eine Hellfeldbeleuchtung zu bevorzugen. Mit einer solchen allein kann aber nicht an nichtspiegelnden Substraten gemessen werden. Durch die Kombination beider Beleuchtungsarten wird erreicht, dass mit derselben Messvorrichtung sowohl spiegelnde Substrate, als auch zu Vergleichs-und Kalibrierzwecken nichtspiegelnde Substrate wie insbesondere Referenzsubstrate vermessen werden können. Ferner ist auch eine gemischte Beleuchtung zur Optimierung des Kontrasts möglich.

Vorteilhafterweise werden als Lichtquellen Leuchtdioden eingesetzt, deren Licht über als Lichtleiter fungierende Kunststoffstäbe und über Ablenk-und Streuelemente zur Substratoberfläche geleitet wird. Durch die Bereitstellung mehrerer verschiedenfarbig emittierender und separat einstellbarer Leuchtdioden kann die spektrale Zusammensetzung des eingestrahlten Lichtes zur Optimierung des Kontrasts variiert werden, was insbesondere im Hinblick auf Messungen an farbigen Substraten von Vorteil ist. Die Zusammenfassung aller Komponenten der Vorrichtung in einem kompakten Gehäuse erlaubt sowohl die stationäre Anordnung in einer Druckmaschine, als auch den mobilen Einsatz bei Inbetriebnahme-und Wartungsarbeiten.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 eine an einem Ausschnitt eines drucktechnischen Substrates gemessene Häufigkeitsverteilung des Grauwertes, Fig. 2-einen vergrößerten Ausschnitt-des mittleren Bereiches der Häufigkeitsverteilung von Fig. 2, Fig. 3 ein digitales Bild eines drucktechnischen Substratausschnitts, Fig. 4 ein Schema der Darstellung einer Rastertonwertvarianz als Grauwertbild Fig. 5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bilderfassungsvorrichtung, Fig. 6 Ausführungsformen von Lichtquellen zur Verwendung in der Vorrichtung von Fig. 5, und Fig. 7 digitale Bilder von Ausschnitten verschiedener drucktechnische r Substrate.

Ausgangspunkt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein digitales Bild eines Ausschnitts eines drucktechnischen Substrates, dessen Qualität Aufschluss über die Qualität des zu überwachenden Druckprozesses gibt. Dabei kann es sich sowohl um Substrate wie Film oder Papier handeln, die bereits mit herkömmlichen Densitometern zufriedenstellend vermessen werden können, aber auch um solche Substrate, an denen mit herkömmlichen Messgeräten nicht ausreichend genau gemessen werden kann, wie Druckplatten und insbesondere glatte Druckformen.

Ein Beispiel für den zweiten Aspekt der Erfindung, nämlich eine Vorrichtung zur Erfassung eines solchen digitalen Bildes an beliebigen drucktechnischen Substraten, wird später erläutert werden.

Ein digitales Bild der hier interessierenden Art besteht aus einer rechteckigen Matrix von Bildpunkten, auch Pixel genannt, von denen jedem bei der

Bildaufnahme in einem Kameramodul ein Grauwert in Form einer Digitalzahl zugeordnet wurde. Beispielsweise besteht dieser. Grauwert bei einer,. Auflösung von 8 Bit in einer zwischen 0 und 255 liegenden ganzen Zahl, wobei . beispielsweise der Grauwert 0 für einen vollkommen schwarzen und der Grauwert 255 für einen vollkommen weißen Bildpunkt stehen kann, oder umgekehrt.

Eine an sich bekannte Kenngröße zur Charakterisierung eines Druckbildes ist der sogenannte Rastertonwert R, auch Flächendeckung genannt. Er gibt an, welcher Anteil der Fläche eines Druckbildes beim Drucken von Druckfarbe bedeckt wird.

Der Rastertonwert R eines auf einem drucktechnischen Substrat vorhandenen Druckbildes kann aus einem von dem Substrat mit einem Kameramodul erfassten digitalen Bild nicht ohne weiteres ermittelt werden, da es stets zahlreiche Pixel gibt, die Ränder von Rasterpunkten überdecken und daher einen Grauwert aufweisen, der von dem jeweiligen Ausmaß der Überdeckung abhängt. Ferner erscheinen bereits aufgrund von Unvollkommenheiten der Beleuchtung und der Substratoberfläche selbst vollkommen in Rasterpunkten liegende Pixel nicht als vollkommen gedeckt und vollkommen außerhalb von Rasterpunkten liegende Pixel nicht als vollkommen frei, d. h. der Kontrast zwischen gedeckter und freier Fläche ist stets begrenzt.

Erfindungsgemäß erfolgt die Bestimmung des Rastertonwertes R über die Auswertung der Häufigkeitsverteilung der Grauwerte des erfassten, digitalen Bildes. Ein Beispiel für eine solche Häufigkeitsverteilung ist in Fig. 1 dargestellt.

Dabei handelt es sich eigentlich um eine diskrete Häufigkeitsverteilung, also um ein Histogramm des Grauwertes, der in diesem Fall entsprechend einer Auflösung von 8 Bit zwischen 0 und 255 liegt, wobei der Wert 0 einem rein schwarzen und der Wert 255 einem rein weißen Pixel entspricht. Die Höhe der Kurve gibt über jedem Grauwert die Anzahl der Pixel mit diesem Grauwert an. Die dargestellte Kurve ergibt sich durch Verbindung der einzelnen Punkte mit geraden Linien.

Wie in Fig. 1 erkennbar ist, weist die Verteilung zwei ausgeprägte Maxima auf, von denen eines in der unteren Hälfte des Grauwertbereiches, das andere in

dessen oberer Hälfte liegt. Diese beiden Maxima entsprechen der gedeckten, bzw. der freien Fläche des Bildes. Sie sind im Grauwerthistogramm eines digital erfassten Druckbildes stets zu erwarten und um so ausgeprägter, je höher der Kontrast zwischen gedeckter und freier Fläche ist.

Um nun innerhalb des Grauwerthistogramms mit seinem quasi kontinuierlichen Übergang zwischen den eigentlich binären Eigenschaften"gedeckt"und"frei"eine Grenze zwischen diesen Eigenschaften zu definieren, wird der Mittenbereich zwischen den beiden zuvor erwähnten Maxima mittels einer Ausgleichskurve ausgewertet, was in Fig. 2 dargestellt ist, die den Mittenbereich von Fig. 1 vergrößert wiedergibt. Wie Fig. 2 deutlich zeigt, ist die Häufigkeitsverteilung des Grauwertes eigentlich diskret und in dem fraglichen Bereich nicht monoton mit einer beträchtlichen Streuung der einzelnen Punkte um die eingetragene Ausgleichskurve herum. Die Verwendung des Grauwertes mit der absolut geringsten Häufigkeit als Grenzwert zur Unterscheidung zwischen als gedeckt und als frei zu betrachtenden Bildpunkten wäre deshalb keine sinnvolle, weil zu ungenaue Vorgehensweise.

Eine mögliche Art der Ermittlung einer Ausgleichskurve ist die Bestimmung eines Polynoms geringer Ordnung, insbesondere einer Parabel, nach der Methode des kleinsten Fehlerquadrates, wobei in jedem Fall darauf zu achten ist, dass die Kurve im interessierenden Bereich zu beiden Seiten ihres Minimums monoton ansteigen soll. Methoden zur Bestimmung von Ausgleichskurven mit Nebenbedingungen sind in der Mathematik als solche hinreichend bekannt.

Bevorzugt wird als Ausgleichskurve der Einfachheit halber eine Parabel verwendet. Die in Fig. 2 eingetragene Kurve ist eine Parabel.

Bei der Berechnung der Ausgleichskurve stellt sich die Frage, über welchen Bereich des Grauwertes sich die Kurve erstrecken soll, d. h. welcher Bereich in die Berechnung der Kurve eingehen soll. Hierzu sieht die Erfindung vorzugsweise vor, zunächst die beiden zuvor erwähnen absoluten Häufigkeitsmaxima zu suchen und dann den zwischen diesen liegenden Grauwert mit dem absoluten Minimum der

Häufigkeit als Mitte des Bereiches festzulegen, in dem die Verteilung durch die Ausgleichskurve angenähert werden soll.

Ein erstes sinnvoll erscheinendes Kriterium zur Festlegung der Breite des Gültigkeitsbereiches der Ausgleichskurve ist der halbe Abstand der beiden Maxima. Dieses Kriterium wurde bei dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel angewendet. Es liefert eine Ausgleichskurve mit-zufriedenstellendem Verlauf jedoch nur bei einer ungefähr mittigen Lage des Minimums zwischen den beiden Maxima.

Um eine eventuell deutlich unsymmetrische Lage des Minimums zwischen den beiden Maxima ausreichend zu berücksichtigen, ist es besser, den Abstand des Minimums vom näherliegenden der beiden Maxima zu bestimmen und als Breite des Gültigkeitsbereiches der Ausgleichskurve zu wählen. Bei diesem verfeinerten Kriterium ist die Breite des Gültigkeitsbereiches bei exakt mittiger Lage des Minimums zwischen den beiden Maxima am größten und beträgt dann den halben Abstand der beiden Maxima. Sie wird aber um so kleiner, je näher das Minimum zu einem der beiden Maxima rückt, d. h. je unsymmetrischer die Verteilung verläuft.

Im gezeigten Beispiel (Fig. 2) liegt das Minimum Go der Ausgleichsparabel bei einem Grauwert von 91. Alle Pixel unterhalb dieses Wertes Go werden nun als gedeckt gezählt, während alle Pixel oberhalb davon als frei gezählt werden. Es werden also die Häufigkeiten aller Grauwerte unterhalb des Minimums GG zu einer Anzahl N1 aufaddiert. Der Rastertonwert R ergibt sich als prozentuales Verhältnis der Anzahl der als gedeckt gezählten Pixel zur Gesamtzahl der Pixel, d. h. nach der Formel R = (N1/Nges) 100 = [N1/(N1+N2)] 100. Dabei braucht die Anzahl N2 der Summe der Häufigkeiten der Grauwerte oberhalb des Minimums nicht eigens durch Addition ermittelt zu werden, da die Gesamtzahl Nges = N1+N2 der Pixel als bekannt vorausgesetzt werden kann.

Mit der so gewonnenen integralen, d. h. auf den gesamten Substratausschnitt bezogenen Flächendeckung R kann eine weitere Auswertung beginnen, nämlich die Bestimmung der Rastertonvarianz GR als Maßzahl für die Homogenität der Flächendeckung. Hierzu wird eine quadratische Einheitszelle verwendet, deren Seitenlänge vorzugsweise so groß ist wie der kleinste Linienrasterabstand der Rasterpunkte auf dem Substrat in den Koordinatenrichtungen des digitalen Bildes, oder auch ein ganzzahliges Vielfaches betragen kann. Bei einer Übereinstimmung der Richtungen der Rasterpunktlinien auf dem Substrat mit den Koordinatenrichtungen der Pixel des digitalen Bildes entspricht die Seitenlänge einer solchen Einheitszelle somit genau dem Linienrasterabstand der Rasterpunkte auf dem Substrat.

Bei einer Drehung des Linienrasters des Substrates gegenüber den Koordinatenrichtungen des digitalen Bildes um 45°, wie sie bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel vorliegt, erhöht sich die Seitenlänge der Einheitszelle gegenüber dem Linienrasterabstand der Rasterpunkte auf dem Substrat um den Faktor. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Einheitszelle der Einfachheit halber aus der Periodizität des Grauwertverlaufes der Pixel im Koordinatensystem des digitalen Bildes bestimmt wird.

Jeder vom Rand des Bildes mindestens eine halbe Seitenlänge einer Einheitszelle entfernte Bildpunkt wird nun mit einer Einheitszelle besagter Art umschrieben, wie es in Fig. 3 links oben für einen Bildpunkt veranschaulicht ist. Dabei ist die Einheitszelle durch das eingezeichnete, von dem Pfeilkreuz aufgespannte Quadrat und der umschriebene Bildpunkt durch das kleine Kreuz in der Mitte des Quadrates gekennzeichnet. In Fig. 3 ist der zuvor erläuterte Zusammenhang zwischen der Seitenlänge der Einheitszelle und dem Linienabstand der Rasterpunke bei einer Lage des Linienrasters unter 45° zum Koordinatensystem des digitalen Bildes auf Anhieb erkennbar.

Für jeden ausreichend von Rand beabstandeten Bildpunkt wird unter Verwendung des zur Berechnung des Rastertonwertes R ermittelten Grenzwertes Go und der

Grauwerte der innerhalb der jeweiligen Einheitszelle liegenden Bildpunkte ein lokaler Rastertonwert ri nach der Formel r = (nj1/NE) 100 berechnet. Darin. ist. n ; die Anzahl der Bildpunkte innerhalb der jeweiligen Einheitszelle mit einem Grauwert unterhalb von Go und NE die Gesamtzahl der Bildpunkte einer Einheitszelle. Es versteht sich von selbst, dass eine solche Berechnung nur für Bildpunkte durchgeführt werden kann, die den zuvor genannten Mindestabstand vom Bildrand haben, da sonst die Umschreibung mit einer Einheitszelle besagter Art nicht möglich ist.

Für jeden solchen Bildpunkt wird ein lokaler Rastertonwert ri und dessen Abweichung rj-R vom integralen Rastertonwert R ermittelt, wobei die Berechnung beim Abarbeiten des gesamten Bildes zweckmäßigerweise inkrementell erfolgt, d. h. bei jeder Verschiebung der betrachteten Einheitszelle von einem Bildpunkt zum nächsten werden die unterhalb von Go liegenden Grauwerte der herausfallenden Bildpunkte subtrahiert und diejenigen der hinzukommenden Bildpunkte addiert. Dem gesamten Substratausschnitt wird nun als integraler Homogenitätsparameter eine Rastertonwertvarianz CiR 2 zugewiesen, die sich nach den Regeln der mathematischen Statistik folgendermaßen errechnet : Darin ist n die Anzahl der Bildpunkte, für die ein lokaler Rastertonwert ri berechnet wurde, und i ein Laufindex. Je größer der Wert von GR2 ist, um so größer sind die Schwankungen des Rastertonwertes innerhalb des betrachteten Substratausschnittes.

Darüber hinaus kann die lokale Abweichung des Rastertonwertes von seinem über den betrachteten Substratausschnitt gemittelten Wert R für jeden mit einer Einheitszelle umschreibbaren Bildpunkt in ein Grauwertbild umgesetzt werden, das ortsaufgelöst Aufschluss über Inhomogenitäten, wie z. B. Trends in der Schreibspurbreite des Belichters oder lokale Belichtungsschwankungen gibt.

Hierzu wird für jeden umschreibbaren Bildpunkt ein Grauwert Gi folgendermaßen berechnet : Gj=GM-- (ri-R) Dabei ist GM ein mittlerer Grauwert und ein Skalierungsfaktor. Beispielsweise wäre bei einer Grauwertauflösung von 8 Bit der mittlere Grauwert GM = 128 und ein typischer Wert für den Skalierungsfaktor wäre = 50/R. Der mittlere Grauwert GM = 128 würde in diesem Fall einem Bildpunkt zugeordnet, dessen lokaler Rastertonwert ri genau mit dem integralen Rastertonwert R übereinstimmt. Ein Bildpunkt, dessen lokaler Rastertonwert ri um 1% größer ist als R, erhielt dann einen Grauwert von 128-50 = 78.

Ein Beispiel für eine solche Umsetzung der lokalen Schwankungen des Rastertonwertes in ein Grauwertbild gibt Fig. 4. Darin ist links das digitale Bild eines Substratausschnitts und rechts das zugehörige Grauwertbild der Abweichung des lokalen Rastertonwertes ri von seinem Mittelwert R zu sehen. In dem linken Bild sind drei verschiedene Einheitszellen eingetragen und es ist jeweils durch Pfeile die Zuordnung dieser Einheitszellen zu den zugehörigen Punkten des rechten Bildes deutlich gemacht. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, sind die Abmessungen des rechten Bildes in beiden Koordinatenrichtungen jeweils um die Seitenlänge einer Einheitszelle geringer als diejenigen des linken, d. h. für einen Randbereich des linken Bildes von der Breite einer halben Einheitszelle findet aus dem zuvor erläuterten Grund keine Umsetzung statt.

Je gleichförmiger die Rasterpunkte sind, desto homogener ist die resultierende Graufläche. Örtliche Schwankungen des Rastertonwertes sind, obwohl sie typischerweise nur im Bereich von 1% bis 2% liegen, für das menschliche Auge aus hinreichender Entfernung, d. h. im normalen Betrachtungsabstand eines Druckproduktes sehr deutlich erkennbar und werden als störend empfunden.

Eine Problemlokalisation mittels eines Mikroskops ist hierbei nicht möglich, da sich die örtliche Frequenz der Schwankung bei Vergrößerung aus dem empfindlichen Bereich des Auges heraus verschiebt. Mittels der

erfindungsgemäßen-Darstellung in Form eines Grauwertbildes werden die Schwankungen dem Auge erstmals ortsaufgelöst zugänglich gemacht bzw. über. den integralen Homogenitätsparameter GR 2 quantifiziert. Dass Homogenitätsuntersuchungen der hier in Rede stehenden Art einen homogenen Sollverlauf des auf dem Substrat betrachteten Testmusters voraussetzen, versteht sich von selbst.

Die Einheitszelle könnte grundsätzlich auch größer gewählt werden als vorausgehend vorgeschlagen wurde, was aber eine Mittelung über eine größere Fläche bei der Berechnung der lokalen Rastertonwerte ri und somit eine Verringerung der örtlichen Auflösung bedeuten würde. Andererseits könnte die Einheitszelle bei einer Drehung des Linienrasters des Substrates gegenüber dem Koordinatensystem des digitalen Bildes durch eine geeignete Transformation, d. h. durch Verwendung einer entsprechend gedrehten Einheitszelle, noch in ihren Abmessungen verringert und dadurch die örtliche Auflösung etwas gesteigert werden.

Um zur Durchführung des vorausgehend beschriebenen Verfahrens geeignete digitale Bilder von Ausschnitten verschiedenartiger drucktechnischer Substrate aufzunehmen, ist nach einem zweiten Aspekt der Erfindung eine universell einsetzbare Bilderfassungsvorrichtung vorgesehen. Zu dieser gehört zunächst ein Kameramodul 1 mit einem CCD-Bildsensor und einem Framegrabber oder einer USB-oder Firewire-Schnittstelle. Das Kameramodul 1 ist zum Anschluss an einen Computer bestimmt, der zur Auswertung des aufgenommenen Bildes programmiert ist und an dessen Bildschirm das Bild betrachtet werden kann.

Vorzugsweise wird eine rauscharme Messkamera mit mindestens 300 000 Pixeln (z. B. als 640X480-Matrix) und 8 Bit Grauwertauflösung verwendet. Zur weiteren Reduzierung des Kamerarauschens und einer entsprechenden Erhöhung der Messgenauigkeit wird über eine Vielzahl, d. h. vorzugsweise über 20 bis 100 digitalisierte Bilder pixelweise gemittelt und erst das auf diese Weise erzeugte, entrauschte Bild zur Auswertung herangezogen.

Für die Abbildung wird ein Mikroskopobjektiv 2 mit großem Arbeitsabstand gewählt. Die Vergrößerung wird je nach Größe des CCD-Bildsensors so gewählt, dass ein Bereich von einigen Quadratmillimetern, beispielsweise 2,5mm x 2mm, abgebildet wird. Dies minimiert den Messfehler bei der späteren Auswertung, da eine ausreichende Bildauflösung mit einem hinreichend großen Bildausschnitt (je nach Raster im Mittel 100 Rasterpunkte) kombiniert wird. Eine zu kleine Auflösung würde bedeuten, dass Rasterpunkte nur teilweise erfasst würden und die Messgenauigkeit reduziert würde.

Das wichtigste Merkmal dieses Aspektes der Erfindung ist die optimale Anpassung der Beleuchtung an die Messsituation. Man unterscheidet in der Mikroskopie zwischen Hellfeldbeleuchtung, bei der vom Substrat direkt reflektiertes Licht in das Objektiv gelangt, und Dunkelbeleuchtung, bei der nur am Substrat gestreutes Licht in das Objektiv gelangt. Im Hinblick auf eine flexible Ausleuchtung der verschiedenartigen Substrate und auf die verwendete Kameraanordnung kombiniert die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 3 einen Planglasilluminator 4, 5 mit einer direkt beleuchtenden Dunkelfeldlichtquelle 6.

Der Planglasilluminator besteht aus einer Lichtquelle 4, die quer zu dem vom Substrat 7 zum Objektiv 2 verlaufenden Strahlengang emittiert, und einem in diesem Strahlengang unter einem Winkel von 45'angeordneten, teildurchlässigen Spiegel 5, der das Licht der Lichtquelle 4 auf das Substrat 7 umlenkt, wo es teilweise reflektiert wird und durch den Spiegel 5 in das Objektiv 2 einfällt. Die Dunkelfeld-Lichtquelle 6 beleuchtet das Substrat 7 unter einem Winkel von 45° zu besagtem Strahlengang, so dass von dieser Lichtquelle 6 stammendes Licht nur durch Streuung am Substrat 7 in das Objektiv 2 einfallen kann. Je nach gewünschter Beleuchtungssituation können die Lichtquellen einzeln oder gemeinsam eingeschaltet und in ihrer Intensität eingestellt werden, um den Kontrast des aufgenommenen Bildes zu optimieren.

In Fig. 6 ist oben eine. geradeaus emittierende Hellfeld-Lichtquelle 4 und unten eine schräg unter ca. 45° emittierende Dunkelfeld-Lichtquelle 6 schematisch dargestellt. Die Lichtquellen 4 und 6 sind modular aufgebaut, indem Leuchtdioden 8 bzw. 9 jeweils in einen Stab oder Barren 10 bzw. 11 aus transparentem Kunststoff, wie er z. B. unter dem Namen"Plexiglas"erhältlich ist, eingepasst und/oder eingeklebt sind. Der Kunststoffbarren 10 bzw. 11 fungiert zugleich als Halter für die Leuchtdioden 8 bzw. 9 und als Lichtwellenleiter, indem ein Großteil des eingekoppelten Lichts durch Totalreflexion im Barren 10 bzw. 11 gehalten wird und ihn erst an der gewünschten Stelle verlässt, wie es in Fig. 6 angedeutet ist.

Bei entsprechenden Querschnittsabmessungen des Barrens 10 bzw. 11 können jeweils mehrere Leuchtdioden 8 bzw. 9 nebeneinander in einer oder auch in beiden Querschnittsrichtungen des Barrens 10 bzw. 11 angeordnet sein, um eine sowohl ausreichend hohe, als auch gleichmäßig verteilte Lichtintensität zu erzielen. Ein anderer Grund für die Anordnung mehrerer Leuchtdioden 8 bzw. 9 ist die Kombination verschiedener Emissionsfarben zur Variation der spektralen Zusammensetzung des eingestrahlten Lichtes, was insbesondere bei zumindest teilweise farbigen Substraten zur Optimierung des Kontrastes von Interesse ist.

Um die spektrale Zusammensetzung variieren zu können, müssen die verschiedenfarbigen Leuchtdioden separat einschaltbar und in ihrer Intensität separat einstellbar sein. Zur Messung schwarzer Rasterpunkte auf einer spiegelnden Metalloberfläche, wie sie eine glatte Druckform aufweist, hat sich der Einsatz blau emittierender Leuchtdioden als vorteilhaft erwiesen.

An den Austrittsflächen der Kunststoffbarren 10 und 11 ist jeweils ein Diffusor 12 bzw. 13 in Form einer Folie angebracht, um eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung des von dem Kameramodul 1 erfassten Ausschnitts des Substrates 7 zu erreichen. Alternativ hierzu kann eine Streuung des Lichtes an der Austrittsfläche auch durch eine Aufrauhung der Oberfläche in diesem Bereich bewirkt werden. Um einen bestimmten Austrittswinkel zu erzielen, weist der Barren 11 der Dunkelfeld-Lichtquelle 6 einen unter Berücksichtigung des

Brechungsindex, d. h. der zusätzlichen Ablenkung beim Austritt infolge der Brechung, angeschrägten Oberfächenabschnitt 14 auf. Der Breite der Barren 10 und 11 sind nur durch den verfügbaren Bauraum Grenzen gesetzt.

Um die Emission von störendem Streulicht aus den Lichtquellen 4 und 6 in Richtung des Objektivs 2 so weit als möglich zu unterbinden, ist es zweckmäßig, die Oberflächen der Kunststoffbarren 10 und 11 mit Ausnahme der Lichtaustrittsflächen mit Metallfolie zu bedecken.

Mittels eines transparenten Kunststoffrohres ist auch eine ringförmige Lichtquelle realisierbar, die platzsparend koaxial zum Objektiv 2 angeordnet werden kann.

Hierzu ist die eine Endfläche des Rohres mit mehreren Bohrungen versehen, in die jeweils Leuchtdioden eingepasst sind. Die andere Endfläche ist axialsymmetrisch so angeschrägt, dass das sich innerhalb des Rohres in Längsrichtung ausbreitende Licht beim Austritt zur Mittelachse hin abgelenkt und auf den auszuleuchtenden Bereich des Substrates 7 gebündelt wird. Eine solche rohrförmige Lichtquelle ist vor allem als Dunkelfeld-Lichtquelle geeignet.

Die Beleuchtungseinrichtung 3 ist mit dem Kameramodul 1 und dem Objektiv 2 sowie einer nicht dargestellten Intensitätsregeleinrichtung für die Lichtquellen 4,6 zusammen in einem Gehäuse 15 montiert, das im Durchtrittsbereich 16 des Strahlengangs vom Substrat 7 zum Objektiv sowie von der Dunkelfeld-Lichtquelle 6 zum Substrat offen oder transparent ist.

Beispiele digitaler Bilder verschiedener Substrate, die mit einer erfindungsgemäßen Bilderfassungsvorrichtung aufgenommen wurden, sind in Fig.

7 zu sehen. Bei den Substraten handelt es sich links oben um eine digital in der Druckmaschine erstellte Druckform, wie sie unter dem Namen"DicoForm" bekannt ist, rechts oben um eine Aluminium-Druckplatte, links unten um einen Film, und rechts unten um Papier. Für die beiden linken Aufnahmen wurde die Hellfeldbeleuchtung verwendet, bei den beiden rechten wurde auf Dunkelfeldbeleuchtung umgeschaltet. Wie Fig. 7 zeigt, lassen sich mit der

erfindungsgemäßen Vorrichtung von unterschiedlichsten Substraten Bilder von für die automatische Auswertung ausreichender Qualität gewinnen.