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Thema: Farbsystem bei Farbsensoren

  1. #11
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    Hat jemand evtl. passende Literaturempfehlungen zum Thema Farbmetrik?

  2. #12
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  3. #13
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    @rheumakay
    Danke. Den Beitrag im WIKIPEDIA hatte ich schon gesichtet. Die Darstellungen sind eher knapp und zum Farbempfinden sagt der Beitrag nicht viel. Die angegebene Literatur (alles Bücher) ist für mich aucht nicht einfach beschaffbar.
    Ich suche eher ein paar interessante (und leicht verständliche) Ausführungen im Internet.

  4. #14
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    Google -> "perzeptive farbverarbeitung" oder "höhere farbmetrik". Du erhälst einschlägige Seiten zur Thematik.

  5. #15
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    Hallo Soffwechsel,

    was soll eigentlich erkannt werden?
    - Unterschiedliche Farben gegeneinander (Rot, Grün...)?
    - Farbveränderungen innerhalb einer Charge; Farbort?

    Ich habe die Erfahrung gemacht, dass mann innerhalb einer laufenden Charge (Produkt A) relativ gut Farbveränderungen mit RGB basierten Systemen erkennen kann. Wird dann aber z.B. zwei Wochen später Produkt A wieder produziert, kann es zu einer sehr hohen Ausschußquote kommen, obwohl doch alle zu prüfenden Teile gleich aussehen.

    Und das ist genau das Problem. Der Batch für Produkt A ist nicht genau gleich wie zwei Wochen zuvor (z.B. leichte Helligkeitsunterschiede oder Gelb weist eine leichte Verschiebung nach Grün auf, ...)
    Für den Betrachter aber sind diese Unterschiede mit dem bloßen Auge nicht erkennbar.

    Das führt dann dazu, dass bei jedem Chargenwechsel die Parameter des Erkennungssystems nachgestellt werden müssen. Es gibt somit keinen festen Standard.

    Ein Tip noch: lass Dir auf jeden Fall von Eurer QS Grenzmuster anfertigen, mit denen Du das Erkennungssystem einstellst.

    Mein Fazit ist, und dies wird so bei uns umgesetzt, Farbveränderungen innerhalb einer Charge wollen wir nur anhand von Grenzmustern erkennen, die auch dem menschlichen Auge auffallen.

    Damit wäre ich schon beim nächsten Thema:
    Wann erkennt der Mensch eine Farbabweichung.
    Um dies festzulegen reicht das RGB Modell nicht aus.
    Hier wird vor allem das sogenannte LAB-Modell (Farbort) herangezugen, siehe Anhang.
    Dieses kommt der menschlichen Empfindung sehr nah.
    Das Modell berechnet einen Farbabstand mit Hilfe der Bestimmung des Farbortes innehalb des Modells.
    Der Abstand wird als Delta E bezeichnet.
    Ab einem Delta E von 3 wird eine Abweichung vom Menschen sicher erkannt.
    Als Beispiel habe ich ein Bild angehangen, welches veranschaulicht, wie subjektiv die Empfindung einer Farbabweichung ist.

    Das LAB-Farbmodell wird meines Wissens nicht durch Farbsensoren unterstützt, sondern nur durch Kameras mit entsprechender Hintergrundsoftware.


    Anhang 16351 Anhang 16352 Anhang 16353

  6. #16
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    Zitat Zitat von cmm1808 Beitrag anzeigen
    Ich habe die Erfahrung gemacht, dass mann innerhalb einer laufenden Charge (Produkt A) relativ gut Farbveränderungen mit RGB basierten Systemen erkennen kann. Wird dann aber z.B. zwei Wochen später Produkt A wieder produziert, kann es zu einer sehr hohen Ausschußquote kommen, obwohl doch alle zu prüfenden Teile gleich aussehen.

    Und das ist genau das Problem. Der Batch für Produkt A ist nicht genau gleich wie zwei Wochen zuvor (z.B. leichte Helligkeitsunterschiede oder Gelb weist eine leichte Verschiebung nach Grün auf, ...)
    Für den Betrachter aber sind diese Unterschiede mit dem bloßen Auge nicht erkennbar.

    Das führt dann dazu, dass bei jedem Chargenwechsel die Parameter des Erkennungssystems nachgestellt werden müssen. Es gibt somit keinen festen Standard.
    Der Grund hierfür ist eher die Drift des Farbsensors und nicht die Änderung der Charge. Sonst wäre etwas zu sehen! Farbsensoren ohne Kompensation driften stark, sodass die Farben scheinbar "weglaufen".


    Zitat Zitat von cmm1808 Beitrag anzeigen
    Ein Tip noch: lass Dir auf jeden Fall von Eurer QS Grenzmuster anfertigen, mit denen Du das Erkennungssystem einstellst.
    Das ist eine gute Idee. Damit ist auch die Parametrierung der Toleranzen im Sensor gut möglich und man hat eine "absolute" Referenz, auf die man zurückgreifen kann.

    Zitat Zitat von cmm1808 Beitrag anzeigen
    Wann erkennt der Mensch eine Farbabweichung.
    Um dies festzulegen reicht das RGB Modell nicht aus.
    Hier wird vor allem das sogenannte LAB-Modell (Farbort) herangezugen, siehe Anhang.
    Dieses kommt der menschlichen Empfindung sehr nah.
    Das Modell berechnet einen Farbabstand mit Hilfe der Bestimmung des Farbortes innehalb des Modells.
    Der Abstand wird als Delta E bezeichnet.
    Ab einem Delta E von 3 wird eine Abweichung vom Menschen sicher erkannt.
    Das LAB-Modell ist das am häufigsten verwendete "perzeptive" Farbraumsystem. Es gibt auch noch das LUV System oder das LAB99 System. Weiterhin werden Farbabstände auch noch durch gewichtete geometrische Summen berechnet (z.B. CMC Formel).
    Statistisch sehen die meisten Menschen bereits Farbunterschiede ab DE=2!


    Zitat Zitat von cmm1808 Beitrag anzeigen
    Als Beispiel habe ich ein Bild angehangen, welches veranschaulicht, wie subjektiv die Empfindung einer Farbabweichung ist.
    Anhang fehlt.



    Zitat Zitat von cmm1808 Beitrag anzeigen
    Das LAB-Farbmodell wird meines Wissens nicht durch Farbsensoren unterstützt, sondern nur durch Kameras mit entsprechender Hintergrundsoftware.
    Das stimmt nicht! Siehe z.B. die Farbsensoren von ASTECH (http://www.astech.de/german/cromlaview_d.html)
    Normale Farbkameras haben i.d.R. keine Filter nach Normspektralwertfunktionen. Daher ist die LAB-Transformation bei Kameras nicht sehr genau!

  7. #17
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    Der Grund hierfür ist eher die Drift des Farbsensors und nicht die Änderung der Charge. Sonst wäre etwas zu sehen! Farbsensoren ohne Kompensation driften stark, sodass die Farben scheinbar "weglaufen".
    Das kann sein, ist aber nicht meine Erfahrung.
    Unsere Situation sieht so aus:
    Es gibt mehrere Produkte, die einer Farbkontrolle unterliegen.
    Es handelt sich um Kunststoffprodukte eines Zulieferers.
    Der Farbsensor erhällt seine Parameter automatisch bei Produktwechsel.
    Anhand der Chargenkennzeichnungen des Zulieferers können wir feststellen, dass bei einem Chargenwechsel oft die Farbüberwachung anspricht.
    Meistens die Änderungen sind nicht groß, aber bei genauerer Betrachtung, mit Gegenüberstellung eines Referenzmusters, sichtbar.
    Da aber die gesamte "schlechte Charge" gleich aussieht, wird es für die Bediener und Instandhalter schwer, dies zu erkennen.
    Wenn wir z.B. über mehrere Tage die gleiche Charge produzieren, gibt so gut wie keine Probleme.

    Daher arbeiten wir nur noch mit Grenzmuster (QS) zur Gegenüberstellung oder zum Einstellen der Kontrollsysteme.
    Aber man muß sich immer im Klaren sein, sind die Grenzen zu eng, gibt es Ausschuß.



    Das LAB-Modell ist das am häufigsten verwendete "perzeptive" Farbraumsystem. Es gibt auch noch das LUV System oder das LAB99 System. Weiterhin werden Farbabstände auch noch durch gewichtete geometrische Summen berechnet (z.B. CMC Formel).
    Statistisch sehen die meisten Menschen bereits Farbunterschiede ab DE=2!
    Richtig, dazu gibt es auch Studien, z.B. TU Illmenau
    Deren Fazit:
    Delta E>1,9 wird gerade noch erkannt
    Delta E>3,0 wird sicher erkannt
    Delta E>8,0 wird als störend empfunden

    Generell ist es aber schwer, einen subjektiven Einduck technisch zu interpretieren.
    Daher gibt es ja so viele Farbmodelle.
    Bei aller Technik, selbst in einer Druckerei verlässt man sich nicht nur auf automatische Kontrollsysteme, welche inline arbeiten. Es entscheidet letztendlich der Mensch.

    Anhang fehlt.
    Ich versuche es nocheinmal.


    Formel Delta E.pngLab Farbkugel.jpegdelta_e_wert-4.jpeg


    Das stimmt nicht! Siehe z.B. die Farbsensoren von ASTECH
    (http://www.astech.de/german/cromlaview_d.html)
    Normale Farbkameras haben i.d.R. keine Filter nach Normspektralwertfunktionen. Daher ist die LAB-Transformation bei Kameras nicht sehr genau!
    O.K. kannte ich noch nicht, da wir meist mit kamerabasierten Systemen Arbeiten.

  8. #18
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    @cmm1808
    Das mit den Sehschwellen für DE-Angaben darf man nicht so eng sehen. Auch weil diese Grenzwerte stark von der Farbraumposition abhängen. Das Auge ist z.B. um den Weißpunkt deutlich empfindlicher als im Grünbereich. Und das gleicht auch der LAB Raum nicht ganz aus.
    Wie gesagt: Die Beste Lösung ist das Ableiten von zulässigen Toleranzwerten aus festgelegten Grenzmustern. Dazu erfasst man die LAB-Farbwerte der Grenzmuster und berechnet daraus zunächst das Farbzentrum (Mittelwert aus den L*-Werten, den a*-Werten und den b*-Werten). Anschließend wählt man den Toleranzwert entsprechend des Radius vom Farbzentrum zum Grenzmusterfarbwert mit dem größten Abstand (DE-Wert) zum Farbzentrum.

  9. #19
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    Ich denke unserer gemeinsamer Tip an Stoffwechsel:

    Absolutes MUSS sind allgemein anerkannte Grenzmuster.

    Ansonsten gibt es einen "Blöden" der immer und immer wieder zum Enstellen des Farbsensors gerufen wird.

    Und ehrlich gesagt, die Diskussionen wie :"Beim letzten mal gings doch noch,sch...System!" kann man sich so sparen.

  10. #20
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    Zitat Zitat von cmm1808 Beitrag anzeigen
    Ansonsten gibt es einen "Blöden" der immer und immer wieder zum Enstellen des Farbsensors gerufen wird.
    Dennoch, trotz vorhandener Grenzmuster darf der Sensor nicht driften. Sonst muss doch ein "Blöder" ständig zum Nachstellen des Sensors kommen.
    Es gibt meines Wissens nur wenige Farbsensorhersteller, die driftkompensierte Sensoren anbieten. Ein Beispiel sind die oben schon erwähnten ASTECH Sensoren. Diese haben eine interne Referenz, gegen die ein ständiger Abgleich des Systems vorgenommen wird.

    Beste Grüße

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