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Modellierung der Farberscheinung im Vollfarb-3D-Druck

Kurzbezeichnung: FarbMod 3D

Fogra-Nr. 13.005
Projektleiter: Dr. A. Kraushaar
Partner: Dr. P. Urban (IGD Darmstadt), Dr. A. Kienle (ILM)
Förderung: BMWi (IGF) über AiF
 

Laufzeit: 1.10.2019 - 30.09.2021

Aufgabenstellung und Relevanz

Mit dem Ziel, den zeitlichen und monetären Charakterisierungs- und Profilierungsaufwand moderner 3D-Vollfarbdrucker zu senken und dabei eine praxisreife Farbgenauigkeit zu gewährleisten, sollen in diesem Projekt intrinsische optische Parameter der Vollfarbdrucke erfasst und für praxisrelevante Anwendungsfelder modelliert und validiert werden. Die optische Charakterisierung der im Polyjet- und Multijet-Fusion hergestellten Bauteile soll notwendige Parameter für die visuelle Charakterisierung (Farbe und Transluzenz) liefern und damit Profilierung sowie Ansteuerung ermöglichen. 

Die Implementierung und Performance-Optimierung des „Four-Flux-Modells“ sowie ein rückgekoppeltes neuronales Netzwerk versprechen ein für viele Praxisanwendungen genaues Verständnis des Zusammenhangs zwischen den Ansteuerungswerten CMYKCW und der resultierenden Farberscheinung. Dieser Zusammenhang soll auf Basis der in der Praxis vorhandenen Ansteuerungswerte für die konkrete Anordnung der hersteller- bzw. treiberabhängigen Voxelanordnung untersucht werden.

Die zu entwickelnden 3D-Druckprofile sollen in die ICC-Farbmanagement-Architektur iccMAX (ISO 15076-2) eingebettet werden.

Dr. Andreas Kraushaar

Abteilungsleiter Vorstufentechnik

+49 89 431 82 - 335

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Lösungsweg

Zunächst sollen die intrinsischen optischen Parameter der Vollfarbdrucke erfasst und für praxisrelevante Anwendungsfelder modelliert und validiert werden. Die Implementierung und Performance-Optimierung des „Four-Flux-Models“ sowie das Monte-Carlo basierte Training eines rückgekoppelten neuronalen Netzwerks versprechen ein für viele Praxisanwendungen ausreichend genaues Verständnis des Zusammenhangs zwischen den Ansteuerungswerten Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz, Klarmedium und Weiß (engl. CMYKCW) und der resultierenden Farberscheinung. Dieser Zusammenhang soll sowohl auf Basis der in der Praxis vorhandenen Ansteuerungswerte (CMYKCW-Tonwerte) als auch für die konkrete Anordnung der hersteller- bzw. treiberabhängigen Voxelanordnung (so verfügbar) untersucht werden.

Insgesamt wird dieses Vorhaben stark von der branchenübergreifenden Aufstellung der beteiligten Forschungsstellen profitieren. Dies gilt besonders für die grundlagenorientierte optische Charakterisierung bzw. Modellierung sowie die stark vom Anwendungsfall der 3D-Druckindustrie bestimmte visuelle Plausibilisierung und praxisorientierte Messbarkeit. Ein erster Anwendungsfall ist die Ermittlung der notwendigen Messparameter für die Entwicklung bzw. Anpassung von Farbmessgeräten, ein zweiter die Grenzen der Verwendung etablierter Farbmessgeräte für die Charakterisierung der 3D-Vollfarbdrucke bzw., falls nötig, deren Weiterentwicklung oder beispielsweise die konkrete Einbindung von 3D-Druckprofilen im Photoshop für eine farbverbindliche Vorschau (Softproof).

Angestrebte Ergebnisse

Ziel des Vorhabens ist es, Anbieter von ICC-Profilierungstools sowie von optischen Instrumenten in die Lage zu versetzen, Lösungen für die kostengünstige und ressourcenschonende Profilierung graphischer 3D-Drucker anzubieten und damit die beschriebenen Kosten bei KMU (insbesondere 3D-Druckdienstleister) deutlich zu senken.

Für die untersuchten Anwendungsfelder sollen Praxisleitfäden in deutscher und englischer Sprache verfasst werden. Sie sollen in kurzer, bildhafter Form die erarbeiteten Arbeitsmittel, Vorgehensweisen und Handlungsanweisungen zusammenfassen und somit die Umsetzung der in diesem Vorhaben entwickelten Farbmodellierung weiter unterstützen.

Sitzungsunterlagen