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Sehen, was man nicht sieht

Sehen, was man nicht sieht

 

FARBMANAGEMENT • UV-Licht ist unsichtbar. Trotzdem beeinflusst es die Farberscheinung von Druckprodukten. Daher sollte idealerweise zum Zeitpunkt einer Reproduktion bekannt sein, unter welchen Lichtbedingungen die Nachstellung betrachtet werden soll. Da dies in den meisten Fällen nicht bekannt ist, wurde eine gleichbleibende Abmusterungsbedingung standardisiert, unter der Original und Reproduktion abgemustert und freigegeben werden.

 

Es handelt sich dabei um die Nachstellung der Lichtart D50 mit einer so genannten ähnlichsten Farbtemperatur von 5003 Kelvin bei einer Beleuchtungsstärke von 2000 Lux. Die detaillierten Anforderungen sind in der Norm ISO 3664 festgelegt. Für die Prüfung der Reproduktionsqualität hat sich neben dieser standardisierten Abmusterung in der Druckindustrie die Farbmesstechnik inzwischen flächendeckend durchgesetzt. Es gilt der Grundsatz: „Man muss messen, wie man sieht“.

Daher wird in der Druckindustrie mit einer der Abmusterung entsprechenden Geometrie von 0°:45° beziehungsweise 45°:0° gemessen. Als Bezugslichtart wird ebenfalls der Abmusterung entsprechend die Lichtart D50 genutzt. Die beleuchtende Lichtquelle in den Farbmessgeräten ist dabei jedoch immer von D50 verschieden gewesen. Meist kommen Halogenglühlampen zum Einsatz. Die Farbwerte werden dann aus dem spektralen Reflektionsfaktor für die Bezugslichtart D50 berechnet.

Dies widerspricht streng genommen dem Grundsatz, dass man messen muss, wie man sieht. Durch die Kalibrierung auf einen bekannten Weiß-Standard vor der Messung wird die beleuchtende Lichtquelle jedoch „ausgenullt“ und es können für Körperfarben korrekte Farbwerte ausgeliefert werden. Diese Art der Messung wird im für die Druckindustrie relevanten Messstandard ISO 13655:2009 als Messmodus „M0“ bezeichnet und war bisher die verbreitetste Technik.

DAS „BLAUE LICHT“. In den letzten Jahren hat die Verwendung von optisch aufgehellten Papieren in der Druckindustrie stark zugenommen. Optische Aufheller sind fluoreszierende Stoffe.

Mit Fluoreszenz bezeichnet man eine Eigenschaft von Stoffen, Energie im unsichtbaren ultravioletten Wellenlängenbereich zu absorbieren und diese im sichtbaren Bereich wieder zu emittieren. Man sieht sozusagen Licht, was man eigentlich nicht sieht (Abb. 1).

Abb. 1: Papiere mit unterschiedlichen Anteilen optischer Aufheller werden durch UV-Licht zum Leuchten gebracht.

Dies lässt sich in der Donaldsonmatrix (vgl. Abb. 2) darstellen. Jeder Punkt in der Matrix gibt anhand seiner Farbe von Dunkelblau (= keine) bis Feuerrot (= viel) an, wie viel Energie im jeweiligen Wellenlängenbereich emittiert wurde (Wellenlängenangabe auf der X-Achse). Dabei ist am Schnittpunkt mit der Y-Achse abzulesen, welche Anregungswellenlänge für die Emission verantwortlich war. Ein nicht aufgehelltes Papier zeigt nur eine Emission entlang einer Diagonalen, da ausschließlich Licht reflektiert, also im Anregungswellenlängenbereich emittiert wird. Der hellblaue Bereich in Abb. 2 unterhalb der Diagonalen zeigt die durch optische Aufheller hervorgerufene Fluoreszenz, d.h., dass Energie in Wellenlängenbereichen emittiert wird, die in einem anderen Wellenlängenbereich eingestrahlt wurde.

Abb. 2: Grafische Darstellung der Donaldsonmatrix eines aufgehellten Papieres. Man beachte den blauen Bereich unterhalb der Diagonalen. Licht eines Wellenlängenbereichs zwischen 340nm & 380nm (Y-Achse) wird

Dieser Effekt variiert mit der Energiemenge, die im Absorptionsbereich des Aufhellers aufgebracht wird, sie ist also von der Stärke der Energie im UVBereich abhängig. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass ohne UV-Licht ein aufgehelltes Papier gelblich aussehen kann (siehe Abb. 3).

Abb. 3: Papiere in UV-freier Kunstlichtumgebung. Die Aufheller werden nicht angeregt. Man sieht die rein durch Reflektion erzeugte Papierfärbung.

VON DER ABMUSTERUNG ZUR MESSUNG. Bei der Farbmessung von Drucken auf optisch aufgehellten Papieren ist die Emission im sichtbaren Bereich von der Stärke der UV-Anregung durch die beleuchtende Lichtquelle im Messgerät abhängig. Der Grundsatz „Man muss messen, wie man sieht“ wird verletzt, sobald der UV- Anteil im Messgerät nicht mit der Abmusterung übereinstimmt. Die Farbmessung von optisch aufgehellten Proben ist in der Druckindustrie daher seit längerer Zeit ein Problem, da die Farbmesswerte einer Messung mit dem Modus „M0“ (undefinierter UV- Anteil; meist Glühlampenlicht) nicht mit dem optischen Eindruck korrelieren. Dies ist nicht nur durch die Nutzung einer unbekannten UV-Anregung in den Farbmessgeräten bedingt. (siehe Abb. 4).

Die Abmusterungsnorm ISO 3664 aus dem Jahre 2000 war hinsichtlich Übereinstimmung zu D50 im UV-Bereich so zahnlos, dass auch Kabinen ohne passenden UV-Anteil die Norm erfüllen konnten. Ein M0-Messgerät misst also nicht nur mit unbekannter UV-Anregung; man musterte früher auch mit Normlicht mit unbekannter UV-Anregung ab. Was dies für die Betrachtung von Proben bedeutet, deren Erscheinung mit veränderlichem UV-Anteil variiert, hat die Druckindustrie in den letzten Jahren erfahren. Messtechnisch vermeintlich perfekte Nachstellungen waren visuell oft katastrophal.

Abb. 4: Papiere in einer Tageslichtsimulation mit UV-Anteil. Die Aufheller werden angeregt und verändern die Papierfarbe. Das stark aufgehellte Papier (3.v. r.) leuchtet bläulich.

Ein Problem für Arbeitsabläufe ergibt sich zusätzlich durch die für Prüfdrucke relevante Norm ISO 12647-7. Sie enthält ein Kriterium zur Alterungsbeständigkeit von Prüfdruckpapieren. Damit sind hohe Anteile optischer Aufheller problematisch. Soll ein stark aufgehelltes Auflagenpapier auf einem aufhellerfreien Proofpapier simuliert werden, ist nicht „genug Luft“ im Helligkeitsbereich vorhanden. Dies liegt daran, dass zur Simulation der bläulichen Färbung des aufgehellten Papieres Tinte auf das Proofsubstrat aufgetragen werden muss, was zu einer Abdunklung führt.

 

LÖSUNGEN. 2009 wurde die Abmusterungsnorm überarbeitet. Die größte Änderung erfuhr das Kriterium, das die Übereinstimmung im UV-Bereich überprüft. Normlichtkabinen müssen zur Erfüllung der neuen Norm den UV-Anteil von D50 genau nachstellen, während dies in der Normfassung aus dem Jahre 2000 noch nicht nötig war.

Der wachsenden Verbreitung optisch aufgehellter Papiere und der neuen Abmusterungssituation folgend, wurde auch die Messnorm ISO 13655:2009 angepasst, sodass eine Messbedingung „M1“ spezifiziert wurde. Dieser Messmodus verlangt eine Übereinstimmung hinsichtlich UV-Anregung zu D50 und erlaubt somit die messtechnische Bewertung der Aufheller in heutigen grafischen Papieren. Er verspricht eine bessere Korrelation zwischen Messung und Abmusterung in einer ISO-3664-konformen Lichtbedingung.

Es kann gezeigt werden, dass die Berücksichtigung der konkreten Abmusterungsbedingung bei der Ermittlung von Farbwerten zu besseren visuellen Übereinstimmungen führt. Für eine gute D50-Simulation ist hierzu der Messmodus M1 standardisiert worden. Nun müssen noch praktische Arbeitshilfen folgen, die es erlauben, passende Paare von Produktions- und Proofpapieren zu ermitteln. Daran wird in verschiedenen Gremien und Instituten gearbeitet.

Für andere Abmusterungssituationen als D50 bietet die messtechnische Erfassung der konkreten Lichtbedingung mit einem Lichtmessgerät großes Potenzial. Diese Objektivierung der Qualitätssicherung für den Grundsatz „Messen, wie ich sehe“ ist vor allem hinsichtlich der künftigen Nutzung von LED-Beleuchtungen im Allgemeinen und für den Point of Sale im Speziellen interessant.

FAZIT. Es fehlen noch praktische Arbeitsanleitungen für den Umgang mit verschiedenen Aufhelleranteilen in grafischen Papieren, die zudem in die einschlägigen Normen einfließen müssen. Abmusterung
und Messtechnik rücken also immer näher zusammen und bilden so die wichtigsten Bausteine, um das Phänomen Farbe bald für die meisten Anwendungen in der grafischen Industrie einfach und objektiv zu bewerten.

 

Messgeräte für M1

Die ersten Messgeräte, die die Messbedingung M1 erfüllen, sind von Konica Minolta (FD-5 und FD-7) verfügbar. Das Konica Minolta FD-7 fungiert zusätzlich als Lichtmessgerät, das die Berücksichtigung der konkreten Lichtsituation erlaubt.
Abmusterungsleuchten, die die neueste Norm erfüllen, findet man unter anderem auf der Internetseite der Fogra.