Grundlagen der Rasterungstechnologien in der ... - lepen.de
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<strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong><br />
<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
E<strong>in</strong> Skript für <strong>de</strong>n Berufsschulunterricht<br />
<strong>de</strong>s Berufes »Mediengestalter Digital und Pr<strong>in</strong>t«<br />
von Oliver Lepen<br />
© Oliver Lepen 2003, korrigierte Fassung 2011
<strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong><br />
<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Dieses Skript soll Ihnen e<strong>in</strong>en Überblick zu <strong>de</strong>n grundlegen<strong>de</strong>n Techniken bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Aufrasterung<br />
von Druckvorlagen geben. Es geht im Schwierigkeitsgrad auf die Ansprüche<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> Berufsausbildung zum »Mediengestalter Digital und Pr<strong>in</strong>t« e<strong>in</strong>, erhebt aber ke<strong>in</strong>en<br />
absoluten Anspruch auf <strong>in</strong>haltliche Richtigkeit und Vollständigkeit.<br />
1. Was ist e<strong>in</strong> Raster?<br />
Der Begriff Raster beschreibt im Allgeme<strong>in</strong>en e<strong>in</strong> regelmäßiges System von sich kreuzen<strong>de</strong>n<br />
L<strong>in</strong>ien bzw. das dadurch gebil<strong>de</strong>te System aus L<strong>in</strong>ien und e<strong>in</strong>geschlossenen<br />
Flächen.<br />
2. Raster <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Drucktechnik<br />
In <strong><strong>de</strong>r</strong> Drucktechnik wer<strong>de</strong>n solche Rastersysteme verwen<strong>de</strong>t, um Halbtonbil<strong><strong>de</strong>r</strong> reproduzieren<br />
zu können. Mit <strong><strong>de</strong>r</strong> Verbreitung <strong><strong>de</strong>r</strong> Fotografie kam für die Drucktechnik die<br />
Herausfor<strong><strong>de</strong>r</strong>ung auf, auch fotografische Aufnahmen reproduzieren zu können. Fotografien<br />
s<strong>in</strong>d bekanntlich Halbtonbil<strong><strong>de</strong>r</strong>. Der Halbtoncharakter fotografischer Aufnahmen<br />
ergibt sich dadurch, dass das ultrafe<strong>in</strong>e Silberkorn <strong><strong>de</strong>r</strong> lichtempf<strong>in</strong>dlichen Schicht sehr<br />
fe<strong>in</strong> abgestufte und <strong>in</strong>e<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> übergehen<strong>de</strong> Tonwerte bil<strong>de</strong>t. Diese Abstufungen s<strong>in</strong>d<br />
vom menschlichen Auge ohne optische Hilfsmittel nicht zu trennen.<br />
Wenn man e<strong>in</strong> solches Halbtonbild ohne irgen<strong>de</strong><strong>in</strong>e Än<strong><strong>de</strong>r</strong>ung auf e<strong>in</strong>e Druckform<br />
übertragen wür<strong>de</strong>, könnte man die fe<strong>in</strong>en Tonwertunterschie<strong>de</strong> nicht drucken, da die<br />
Druckverfahren (bis auf die tiefenvariablen Tiefdruckverfahren) lediglich zwei Tonwerte<br />
darstellen können, nämlich bedruckte und unbedruckte Bildstellen. E<strong>in</strong>e Druckmasch<strong>in</strong>e<br />
kann an <strong>de</strong>n e<strong>in</strong>zelnen Bildstellen nicht »viel Farbe« o<strong><strong>de</strong>r</strong> »wenig Farbe« drukken,<br />
son<strong><strong>de</strong>r</strong>n lediglich »Farbe« o<strong><strong>de</strong>r</strong> »ke<strong>in</strong>e Farbe«, entsprechend e<strong>in</strong>er bedruckten<br />
o<strong><strong>de</strong>r</strong> nicht bedruckten Stelle – wie bei e<strong>in</strong>er Strichzeichnung (siehe Abb. 2). Wenn man<br />
Halbtonabstufungen, also Zwischenwerte zwischen Schwarz und Weiß reproduzieren<br />
will, bedarf es daher e<strong>in</strong>er Manipulation <strong><strong>de</strong>r</strong> Tonwerte <strong>de</strong>s Ausgangsbil<strong>de</strong>s. Diese<br />
Manipulation besteht im sogenannten »Rastern«.<br />
3. Welche Rasterungsverfahren gibt es?<br />
E<strong>in</strong> Halbtonbild »aufzurastern« be<strong>de</strong>utet, dass man – bildlich gesprochen – e<strong>in</strong><br />
Rastersystem über das zu reproduzieren<strong>de</strong> Bild legt, um die kont<strong>in</strong>uierlichen Tonwertübergänge<br />
<strong>in</strong> E<strong>in</strong>zelelemente zu zerlegen. Dies kann auf verschie<strong>de</strong>nen Verfahrenswegen<br />
geschehen, entwe<strong><strong>de</strong>r</strong> mittels fotografischer Verfahren o<strong><strong>de</strong>r</strong> mittels<br />
elektronisch-digitaler Verfahren.<br />
3.1 Fotografische Verfahren<br />
Die früher üblichen fotografischen Verfahren s<strong>in</strong>d heute <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>in</strong>dustriellen Reproduktionstechnik<br />
bzw. im digitalen Workflow bis auf wenige Ausnahmen nicht mehr relevant.<br />
Sie wer<strong>de</strong>n an dieser Stelle <strong>de</strong>shalb nicht näher ausgeführt. Der <strong>in</strong>teressierte Leser<br />
sei auf das folgen<strong>de</strong> Standardwerk verwiesen: »Reproduktionsverfahren«, von R.<br />
Golpon, Verlag Beruf und Schule, Itzehoe.<br />
3.2 Elektronisch-Digitale Verfahren<br />
Bei <strong>de</strong>n elektronisch-digitalen Rasterungsverfahren entstehen die Rasterpunkte als<br />
Ergebnis von Computerberechnungen <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em so genannten »RIP« (Raster Image<br />
Processor). E<strong>in</strong> solcher Rasterrechner erzeugt die Daten für die e<strong>in</strong>zelnen Rasterpunkte<br />
und gibt <strong>de</strong>m Ausgabegerät (z. B. e<strong>in</strong>em Film- o<strong><strong>de</strong>r</strong> Druckplattenbelichter) vor,<br />
wann es se<strong>in</strong>en Laserstrahl zum Belichten an- o<strong><strong>de</strong>r</strong> ausschalten muss. Das Ausgabe-<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Die <strong>in</strong>dustriellen Druckverfahren (bis auf das tiefenvariable<br />
Tiefdruckverfahren) können lediglich zwei Tonwerte darstellen,<br />
nämlich »Farbe« o<strong><strong>de</strong>r</strong> »ke<strong>in</strong>e Farbe« bzw. »bedruckte<br />
Bildstelle« o<strong><strong>de</strong>r</strong> »unbedruckte Bildstelle«.<br />
Abb. 2: Beispiel e<strong>in</strong>er Strichzeichnung (zwei Tonwerte)<br />
RIP = Raster Image Processor<br />
2
gerät baut dann die Rasterpunkte aus vielen kle<strong>in</strong>en Belichterpunkten, so genannten<br />
»spots«, zusammen.<br />
Auf die genauen Abläufe bei <strong><strong>de</strong>r</strong> elektronischen Rasterung im RIP wird <strong>in</strong> Kapitel 5<br />
dieses Skriptes noch ausführlich e<strong>in</strong>gegangen.<br />
4. Welche Merkmale hat e<strong>in</strong> Raster?<br />
Je nach Verwendungszweck e<strong>in</strong>es zu reproduzieren<strong>de</strong>n Bil<strong>de</strong>s muss e<strong>in</strong> Raster variabel<br />
zu gestalten se<strong>in</strong>. Reproduktionen für e<strong>in</strong>e Tageszeitung (gedruckt im Zeitungsoffset)<br />
verlangen z. B. an<strong><strong>de</strong>r</strong>e Rastereigenschaften als solche für Bil<strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>in</strong> Büchern o<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
für hochwertige Kunstdrucke. Um je<strong>de</strong>m möglichen E<strong>in</strong>satzzweck gerecht zu wer<strong>de</strong>n,<br />
kann e<strong>in</strong> Raster unterschiedliche Strukturen und Geometrien aufweisen. Diese Merkmale<br />
lassen sich auf die folgen<strong>de</strong>n vier Grun<strong>de</strong>igenschaften zurückführen.<br />
• Die Rasterpunktform<br />
• Die Rasterweite (Rasterfrequenz)<br />
• Die Rasterw<strong>in</strong>kelung<br />
• Die Rasterpunktverteilung (Modulation)<br />
Diese vier Grun<strong>de</strong>igenschaften wer<strong>de</strong>n <strong>in</strong> <strong>de</strong>n folgen<strong>de</strong>n Abschnitten näher erläutert.<br />
4.1 Die Rasterpunktform<br />
E<strong>in</strong> Druckraster ist immer aus vielen e<strong>in</strong>zelnen nebene<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> liegen<strong>de</strong>n Rasterelementen<br />
– <strong>de</strong>n Rasterpunkten – aufgebaut (siehe Abb. 3.1). Diese müssen aber<br />
nicht zwangsläufig e<strong>in</strong> run<strong>de</strong> Form haben (auch wenn sie Raster-»punkte« heissen).<br />
Vielmehr haben Sie je nach Anfor<strong><strong>de</strong>r</strong>ung und E<strong>in</strong>satzbereich <strong>de</strong>s Rasters ganz unterschiedliche<br />
Formen. Neben <strong><strong>de</strong>r</strong> run<strong>de</strong>n Punktform wer<strong>de</strong>n häufig auch elliptische o<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
quadratische Punktformen verwen<strong>de</strong>t.<br />
Desweiteren gibt es noch L<strong>in</strong>ienraster und sogar völlig unregelmäßige geometrische<br />
Formen. Diese exotischen Varianten wer<strong>de</strong>n bei <strong>de</strong>n <strong>in</strong>dustriellen Rasterungsverfahren<br />
aber <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel nicht verwen<strong>de</strong>t.<br />
4.1.1 Die Problematik <strong>de</strong>s Punktschlusses<br />
Betrachtet man e<strong>in</strong> gerastertes Bild, <strong>de</strong>ssen Rasterpunkte e<strong>in</strong>e run<strong>de</strong> Form<br />
haben, so gibt es im Tonwertbereich um 50% (entsprechend e<strong>in</strong>er Flächen<strong>de</strong>kkung<br />
von 50%) oft e<strong>in</strong>en recht ungleichmäßigen Tonwertverlauf (Tonwertsprung),<br />
da die Rasterpunkte dort ab e<strong>in</strong>em bestimmten Wert an allen vier Seiten zugleich<br />
ane<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> stoßen. Dies nennt man »Punktschluss«. Dabei verlaufen die Punkte<br />
optisch <strong>in</strong>e<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong>. Diesen Effekt kann man durch <strong>de</strong>n E<strong>in</strong>satz von elliptischen<br />
Rasterpunktformen vermei<strong>de</strong>n. Die elliptischen Punkte stoßen nämlich aufgrund<br />
ihrer länglicheren Form und ihrer etwas schiefen Lage zuerst nur mit ihren En<strong>de</strong>n<br />
ane<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong>. Erst bei weiter ansteigen<strong>de</strong>n Tonwerten stoßen dann – <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em<br />
zweiten Schritt – auch die Flanken <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte zusammen. Man nennt diese Eigenschaft<br />
<strong>de</strong>n »zweifachen Punktschluss«. In <strong><strong>de</strong>r</strong> Praxis ergibt sich aus <strong>de</strong>m E<strong>in</strong>satz <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
elliptischen Punkte e<strong>in</strong> noch gleichmäßigerer Tonwertverlauf ohne sichtbare Tonwertsprünge<br />
<strong>in</strong> <strong>de</strong>n Mitteltönen.<br />
Bei <strong><strong>de</strong>r</strong> elektronischen Rasterung ist es zur Vermeidung solcher Unregelmäßigkeiten<br />
auch möglich, verschie<strong>de</strong>ne Rasterpunktformen <strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Rasters (also<br />
<strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>es Farbauszuges!) zu verwen<strong>de</strong>n. So kann man z. B. speziell für die<br />
Mitteltonbereiche an<strong><strong>de</strong>r</strong>e Punktformen e<strong>in</strong>setzen als für die Lichter o<strong><strong>de</strong>r</strong> die Tiefen. Die<br />
verschie<strong>de</strong>nen Punktformen s<strong>in</strong>d dabei e<strong>in</strong>fach als Teil <strong><strong>de</strong>r</strong> Raster erzeugen<strong>de</strong>n Daten<br />
<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP-Software abgespeichert und wer<strong>de</strong>n bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterbildung mit abgerufen.<br />
4.2 Die Rasterweite (Rasterfrequenz)<br />
Als »Rasterweite« o<strong><strong>de</strong>r</strong> »Rasterfrequenz« wird die Anzahl <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte pro Längene<strong>in</strong>heit<br />
bezeichnet. Die Angaben für Rasterweiten wer<strong>de</strong>n <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> E<strong>in</strong>heit »L<strong>in</strong>ien/<br />
cm« (L/cm) bzw. »l<strong>in</strong>es per Inch« (lpi) gemacht. Mit diesen Angaben drückt man aus,<br />
wieviele Rasterpunkte nebene<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> auf e<strong>in</strong>en cm bzw. auf e<strong>in</strong>en Inch passen (<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Abb. 3.1: Beispiel e<strong>in</strong>es Druckrasters mit gleichgroßen<br />
punktförmigen Rasterelementen und konstanter Rasterweite<br />
Abb. 3.2: Beispiele verschie<strong>de</strong>ner Rasterpunktformen<br />
obere Abb.: rund – quadratisch – rund<br />
untere Abb.: elliptisch (»Kettenpunktraster«)<br />
(Quelle: AGFA)<br />
3
Ausdruck »L<strong>in</strong>ien« bzw. »l<strong>in</strong>es« geht von <strong><strong>de</strong>r</strong> Darstellung aus, dass die Punktreihen<br />
e<strong>in</strong>es Rasters von oben nach unten als L<strong>in</strong>ie aufgefasst wer<strong>de</strong>n).<br />
Oft spricht man bei Druckrastern auch von z. B. e<strong>in</strong>em »70er Raster«. Diese<br />
Maßangaben beziehen sich (im <strong>de</strong>utschsprachigen Raum) immer auf e<strong>in</strong>en cm.<br />
E<strong>in</strong> 70er Raster be<strong>de</strong>utet also, dass bei dieser Rasterweite auf e<strong>in</strong>em cm Länge 70<br />
Rasterpunkte nebene<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> gedruckt wer<strong>de</strong>n können. Muss e<strong>in</strong>e Rasterweite von<br />
cm <strong>in</strong> Inch umgerechnet wer<strong>de</strong>n, wird <strong><strong>de</strong>r</strong> Wert für »L<strong>in</strong>ien/cm« e<strong>in</strong>fach mit <strong>de</strong>m Faktor<br />
2,54 multipliziert, da e<strong>in</strong> Inch = 2,54 cm lang ist. E<strong>in</strong> 70er Raster entspricht <strong>de</strong>mnach<br />
gerun<strong>de</strong>t 178 lpi.<br />
Je höher die Zahl für die Rasterweite ist, umso fe<strong>in</strong>er ist das Raster. Das gedruckte<br />
Bild kann also umso <strong>de</strong>tailreicher se<strong>in</strong>, je fe<strong>in</strong>er die Rasterweite ist. Welche Rasterweite<br />
für e<strong>in</strong>e Reproduktion tatsächlich gewählt wird, hängt aber von vielen drucktechnischen<br />
Bed<strong>in</strong>gungen ab. Vor allem das Druckverfahren und die Eigenschaften<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> Bedruckstoffe (Geschlossenheit <strong><strong>de</strong>r</strong> Oberfläche!) bestimmen, wie fe<strong>in</strong> e<strong>in</strong> Raster<br />
se<strong>in</strong> darf. Aber auch die maximal mögliche Auflösung <strong>de</strong>s Ausgabegerätes (d. h. <strong>de</strong>s<br />
Platten- o<strong><strong>de</strong>r</strong> Filmbelichters) entschei<strong>de</strong>t über die maximal wählbare Rasterweite. Folgen<strong>de</strong><br />
Rasterweiten s<strong>in</strong>d für die folgen<strong>de</strong>n Druckverfahren üblich:<br />
• Offsetdruck (gestrichenes Papier) 60 bis 80 L/cm (Standard = 70 L/cm*)<br />
• Zeitungsdruck (Zeitungsoffset) 34 bis 48 L/cm<br />
• Tiefdruck 70 L/cm (178 lpi)<br />
• Flexodruck 40 bis 60 L/cm<br />
• Siebdruck 30 bis 40 L/cm<br />
Diese Angaben s<strong>in</strong>d allgeme<strong>in</strong>e Standards für die Produktion <strong>in</strong> Europa. Je nach Lan<strong>de</strong>sstandard,<br />
gewünschter Qualität und <strong>de</strong>n drucktechnischen Bed<strong>in</strong>gungen vor Ort<br />
wird hiervon auch abgewichen.<br />
4.3 Die Rasterw<strong>in</strong>kelung<br />
Beim Druck von gerasterten Bil<strong><strong>de</strong>r</strong>n treten<br />
Probleme auf, die mit <strong><strong>de</strong>r</strong> menschlichen Wahrnehmung<br />
zusammenhängen. Diese Probleme<br />
machen sich beim Druck von nur e<strong>in</strong>er Farbe<br />
(meistens Schwarz o<strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>e an<strong><strong>de</strong>r</strong>e dunkle<br />
Farbe) und beim Mehrfarbendruck (<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Regel <strong><strong>de</strong>r</strong> »4C-Druck«, <strong><strong>de</strong>r</strong> Vierfarbendruck<br />
mit <strong>de</strong>n Prozessfarben C, M, Y und K) ganz<br />
unterschiedlich bemerkbar.<br />
Die Problematik beim e<strong>in</strong>farbigen Rasterdruck<br />
ist folgen<strong>de</strong>: Wer<strong>de</strong>n beim E<strong>in</strong>farbendruck<br />
die Rasterelemente genau horizontal<br />
(also <strong>in</strong> e<strong>in</strong>em W<strong>in</strong>kel von 0°, siehe Abb. 4.1)<br />
angeordnet, wirkt das Raster für das menschliche<br />
Auge stark störend, da es von Natur aus<br />
auf das Erkennen solch regelmäßiger Strukturen ausgerichtet ist.<br />
Um diesen Effekt zu vermei<strong>de</strong>n, wird das Raster beim E<strong>in</strong>farbendruck (ausgehend<br />
von e<strong>in</strong>er gedachten Senkrechten) um e<strong>in</strong>en Betrag von genau 45° gedreht (siehe<br />
Abb. 4.2). Die Punkte s<strong>in</strong>d somit diagonal angeordnet und erschweren <strong>de</strong>m Auge die<br />
Wahrnehmung <strong><strong>de</strong>r</strong> regelmäßigen Rasterstrukturen; das Auge nimmt das Bild dann<br />
eher als e<strong>in</strong> Ganzes wahr.<br />
4.3.1 Problematik beim vierfarbigen Rasterdruck<br />
Beim Vierfarbendruck (»4C-Druck«) ist die Problematik e<strong>in</strong> wenig komplexer. Neben<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> Notwendigkeit, die menschliche Wahrnehmung auszutricksen, muss man hier*<br />
e<strong>in</strong>e unterschiedliche W<strong>in</strong>kelung <strong><strong>de</strong>r</strong> Raster <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>zelnen Farben e<strong>in</strong>stellen. Diese<br />
Notwendigkeit ergibt sich aus <strong><strong>de</strong>r</strong> Tatsache, dass es we<strong><strong>de</strong>r</strong> s<strong>in</strong>nvoll noch möglich ist,<br />
die Raster aller vier Farbauszüge exakt im gleichen W<strong>in</strong>kel übere<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> zu drucken.<br />
Warum? Nun, was wür<strong>de</strong> passieren, wenn alle vier Raster <strong>de</strong>ckungsgleich gedruckt<br />
wer<strong>de</strong>n wür<strong>de</strong>n? Der Effekt wäre folgen<strong><strong>de</strong>r</strong>: Durch die exakte Deckung <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
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Mit »Rasterweite« bezeichnet man die Anzahl <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte<br />
pro Längene<strong>in</strong>heit. Rasterweiten drückt man mit<br />
folgen<strong>de</strong>n E<strong>in</strong>heiten aus:<br />
a) L/cm = L<strong>in</strong>ien/cm (z. B. »70er Raster« (= 70L/cm)<br />
b) lpi = L<strong>in</strong>es per Inch (L<strong>in</strong>ien/Inch)<br />
Die zu wählen<strong>de</strong> Rasterweite hängt vom gewählten<br />
Druckverfahren, <strong>de</strong>m verwen<strong>de</strong>ten Bedruckstoff und von<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> maximal möglichen Auflösung <strong>de</strong>s Ausgabegerätes<br />
(Film- o<strong><strong>de</strong>r</strong> Plattenbelichter) ab.<br />
Abb. 4.1: W<strong>in</strong>kelposition 0° bei e<strong>in</strong>farbigem Rasterdruck:<br />
Das Muster <strong>de</strong>s Rasters fällt stark auf.<br />
Abb. 4.2: W<strong>in</strong>kelposition 45° bei e<strong>in</strong>farbigem Rasterdruck:<br />
Das Muster <strong>de</strong>s Rasters fällt wenig auf.<br />
* Dies gilt nur, wenn das Bild »amplitu<strong>de</strong>nmoduliert« aufgerastert<br />
wird (siehe Kapitel 4.4)<br />
4
wür<strong>de</strong>n sich gemäß <strong><strong>de</strong>r</strong> subtraktiven Farbmischung lauter fast schwarze Rasterpunkte<br />
ergeben. Der Vierfarbendruck wäre e<strong>in</strong> E<strong>in</strong>farbendruck, weil es ke<strong>in</strong>e Mischfarben<br />
durch notwendige Teilüberlappungen <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>zelnen Rasterpunkte geben wür<strong>de</strong>. Das<br />
will man natürlich nicht!<br />
Was macht man also? Man dreht die Raster <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>zelnen Farben um e<strong>in</strong>en<br />
bestimmten Betrag, so dass die Rasterpunkte leicht versetzt zue<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> liegen und<br />
sich teilweise überlappen. Dies gewährleistet die farbrichtige Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe <strong><strong>de</strong>r</strong> E<strong>in</strong>zelfarben<br />
auch bei ger<strong>in</strong>gen Passerabweichungen.<br />
Die Rasterw<strong>in</strong>kel s<strong>in</strong>d bei e<strong>in</strong>er nach DIN 16547 standardisiert ablaufen<strong>de</strong>n Reproduktion<br />
für <strong>de</strong>n Vierfarbendruck mit <strong>de</strong>n Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz<br />
(CMYK) wie folgt festgelegt (siehe auch Abb. 5):<br />
• Gelb wird als hellste Farbe auf die Position von 0° gelegt. Alle an<strong><strong>de</strong>r</strong>en Farben<br />
wür<strong>de</strong>n auf <strong><strong>de</strong>r</strong> 0°-Position zu sehr auffallen (siehe Problematik beim E<strong>in</strong>farbendruck).<br />
• Schwarz wird als dunkelste bzw. am stärksten zeichnen<strong>de</strong> Farbe auf 45° gelegt,<br />
• Cyan liegt dazwischen auf 15° und<br />
• Magenta schließlich auf 75°<br />
Diese auf <strong>de</strong>n ersten Blick erst e<strong>in</strong>mal willkürlich ersche<strong>in</strong>en<strong>de</strong>n Werte folgen e<strong>in</strong>er<br />
ganz bestimmten Systematik. Man versucht, die e<strong>in</strong>zelnen Farbauszüge mit Abstän<strong>de</strong>n<br />
von jeweils 30° zue<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> zu w<strong>in</strong>keln. Diese W<strong>in</strong>kelung gewährleistet am<br />
ehesten, dass es nicht zu optisch auffälligen Überlagerungen zwischen <strong>de</strong>n e<strong>in</strong>zelnen<br />
Rastern kommt. Da bei 30°-Schritten die vierte Farbe bei 90° aber wie<strong><strong>de</strong>r</strong> auf<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> gleichen W<strong>in</strong>kelposition wie die erste liegen wür<strong>de</strong>, setzt man e<strong>in</strong>e <strong><strong>de</strong>r</strong> Farben<br />
<strong>in</strong> e<strong>in</strong>em 15°-Abstand zu <strong>de</strong>n an<strong><strong>de</strong>r</strong>en. Man geht wie beim e<strong>in</strong>farbigen Druck wie<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
von Schwarz als dunkelster Farbe aus und legt sie wie<strong><strong>de</strong>r</strong> auf 45°. Im optimalen<br />
30°-Abstand zu Schwarz liegen dann auf 75° Magenta und auf 15° Cyan. Gelb wird<br />
dann im abweichen<strong>de</strong>n 15°-Abstand zu Cyan gelegt, nämlich auf 0° bzw. 90°. Da<br />
Gelb die hellste Farbe ist, fällt sie auf dieser ungünstigen Position am wenigsten auf.<br />
Die hier vorgestellte W<strong>in</strong>kelung mit <strong>de</strong>n genannten DIN-Werten ist für die meisten<br />
Motive optimal. Lediglich die Gefahr e<strong>in</strong>es leichten Gelb-Moirés besteht*. Je nach<br />
<strong>de</strong>n dom<strong>in</strong>ieren<strong>de</strong>n Farbtönen im zu drucken<strong>de</strong>n Motiv kann aber auch mit an<strong><strong>de</strong>r</strong>en<br />
(ebenfalls genormten) W<strong>in</strong>kelungen gearbeitet wer<strong>de</strong>n. So wer<strong>de</strong>n z. B. bei überwiegend<br />
glatten grün-/graulastigen Motiven die W<strong>in</strong>kel von Cyan und Magenta getauscht.<br />
Somit kann e<strong>in</strong>em motivbed<strong>in</strong>gten »Moiré« (zum Begriff: siehe Abschnitt 4.3.2) gezielt<br />
entgegengewirkt wer<strong>de</strong>n. Innerhalb <strong><strong>de</strong>r</strong> DIN-Systematik s<strong>in</strong>d also verschie<strong>de</strong>ne W<strong>in</strong>keltauschmöglichkeiten<br />
gegeben, <strong>de</strong>nnoch: Gelb sollte immer auf 0° verbleiben.<br />
4.3.2 Rasterw<strong>in</strong>kelung und Moiré<br />
Die hier beschriebene Systematik <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterw<strong>in</strong>kelung geschieht nicht ausschließlich<br />
zur Gewährleistung <strong>de</strong>s farbrichtigen Druckens <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>zelnen Farbauszüge. Ganz<br />
entschei<strong>de</strong>nd ist auch, dass durch die genormte W<strong>in</strong>kelung <strong><strong>de</strong>r</strong> vier Raster stören<strong>de</strong><br />
Überlagerungen auf e<strong>in</strong> M<strong>in</strong>imum verr<strong>in</strong>gert wer<strong>de</strong>n können. Ohne die exakt festgelegten<br />
W<strong>in</strong>kelungen wür<strong>de</strong>n sich die E<strong>in</strong>zelraster <strong><strong>de</strong>r</strong>art überlagern (»<strong>in</strong>terferieren«), dass<br />
es zu stören<strong>de</strong>n Mustern im Bild kommen wür<strong>de</strong>. Man nennt solche stören<strong>de</strong>n Muster<br />
»Moirés«**. Solche Moirés treten immer dann auf, wenn sich zwei o<strong><strong>de</strong>r</strong> mehr gleichmäßige<br />
Strukturen unkontrolliert überlagern.<br />
Wenn man e<strong>in</strong>en Vierfarbdruck mit e<strong>in</strong>em Fa<strong>de</strong>nzähler o<strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>er Lupe betrachtet,<br />
kann man aber auch bei exakt e<strong>in</strong>gehaltenen Rasterw<strong>in</strong>kelungen kreisförmige Muster,<br />
sogenannte »Rasterrosetten«, erkennen. Diese Rosetten s<strong>in</strong>d im eigentlichen S<strong>in</strong>ne<br />
ebenfalls Moirés. Sie stellen aber e<strong>in</strong>e weitestgehend berechenbare Störung dar,<br />
da man sie durch die E<strong>in</strong>haltung <strong><strong>de</strong>r</strong> exakten Rasterw<strong>in</strong>kel festlegen kann. Gänzlich<br />
beseitigen lassen sich Überlagerungen <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong>zelnen Raster also nicht – man kann<br />
sie nur m<strong>in</strong>imieren. Die am wenigsten auffällige Form von Moiréersche<strong>in</strong>ungen stellen<br />
dann die Rosetten dar.<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
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Abb. 5: Nach DIN standardisierte Rasterw<strong>in</strong>kelung<br />
im Vierfarbendruck:<br />
Gelb (Y) = 0°<br />
Cyan (C) = 15°<br />
Schwarz (K) = 45°<br />
Magenta (M) = 75°<br />
*hervorgerufen durch <strong>de</strong>n ger<strong>in</strong>gen W<strong>in</strong>kelabstand von<br />
Gelb (Y) und <strong>de</strong>n benachbarten Farben Magenta (M) und<br />
Cyan (C).<br />
In <strong><strong>de</strong>r</strong> Praxis wird motivabhängig von <strong><strong>de</strong>r</strong> genormten<br />
Rasterw<strong>in</strong>kelung nach DIN 16547 abgewichen, um die<br />
im Bild dom<strong>in</strong>anten Farbtöne auf Positionen zu legen, an<br />
<strong>de</strong>nen die ger<strong>in</strong>gsten motivbed<strong>in</strong>gten Moirés zu erwarten<br />
s<strong>in</strong>d.<br />
**Moiré ist e<strong>in</strong> französisches Wort für gemustertes Papier.<br />
Durch e<strong>in</strong>e genormte Rasterw<strong>in</strong>kelung können stören<strong>de</strong><br />
Überlagerungen (Moirés) zwischen mehreren Rastern auf<br />
e<strong>in</strong> M<strong>in</strong>imum verr<strong>in</strong>gert wer<strong>de</strong>n. Bei optimaler W<strong>in</strong>kelung<br />
zeigen die vier Raster im Zusammenspiel e<strong>in</strong>e Rosettenstruktur.<br />
5
4.4 Die Rasterpunktverteilung (Modulation)<br />
E<strong>in</strong> weiteres Merkmal e<strong>in</strong>es Rasters ist die Art und Weise, wie se<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>zelnen Rasterpunkte<br />
<strong>in</strong>nerhalb <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterfläche verteilt s<strong>in</strong>d. Man unterschei<strong>de</strong>t hierbei grundsätzlich<br />
zwei Verfahren, »amplitu<strong>de</strong>nmodulierte« und »frequenzmodulierte« Raster.<br />
4.4.1 Amplitu<strong>de</strong>nmodulierte Raster (AM-Raster)<br />
Bei <strong>de</strong>n früher üblichen fotografischen Rasterverfahren entstan<strong>de</strong>n so genannte<br />
»amplitu<strong>de</strong>nmodulierte« Raster. Durch die Verwendung real existieren<strong><strong>de</strong>r</strong>, materieller<br />
Raster (dies waren Glasscheiben o<strong><strong>de</strong>r</strong> Kunststofffolien mit sich kreuzen<strong>de</strong>n L<strong>in</strong>ien<br />
gleicher Abstän<strong>de</strong>) ergab sich zwangsläufig e<strong>in</strong>e regelmäßige Verteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte.<br />
Denn dadurch, dass die Raster bil<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n L<strong>in</strong>ien gleiche Abstän<strong>de</strong> hatten,<br />
waren auch die zwischen Ihnen entstehen<strong>de</strong>n Rasterpunkte immer gleich weit vone<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
entfernt. Bei amplitu<strong>de</strong>nmodulierten Rastern s<strong>in</strong>d also die Abstän<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte<br />
immer gleich (siehe Abb. 6.1). Die verschie<strong>de</strong>nen Tonwerte ergeben sich nur durch die<br />
unterschiedlichen Durchmesser <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte. Auch bei <strong><strong>de</strong>r</strong> elektronischen Rasterung<br />
wird <strong><strong>de</strong>r</strong> überwiegen<strong>de</strong> Teil <strong><strong>de</strong>r</strong> Reproduktionen amplitu<strong>de</strong>nmoduliert gerastert.<br />
Bed<strong>in</strong>gt durch die Gleichabständigkeit <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte ergeben sich beim Druck<br />
e<strong>in</strong>es amplitu<strong>de</strong>nmoduliert gerasterten Drucks aber bestimmte Probleme. Da die<br />
Abstän<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte sich nicht verän<strong><strong>de</strong>r</strong>n, stoßen die Rän<strong><strong>de</strong>r</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte ab e<strong>in</strong>em<br />
bestimmten Durchmesser (entsprechend e<strong>in</strong>em bestimmten Rastertonwert) zwangsläufig<br />
zusammen. Man nennt diesen Effekt »Punktschluss« (siehe Abschnitt 4.1.1).<br />
Die Rasterpunkte laufen ab diesem Tonwert optisch <strong>in</strong>e<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong>, die Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe fe<strong>in</strong>er<br />
Details wird somit von diesen Rastertonwerten an e<strong>in</strong>geschränkt.<br />
4.4.2 Frequenzmodulierte Raster (FM-Raster)<br />
Aufgrund <strong><strong>de</strong>r</strong> Beschränkungen <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Detailauflösung, <strong><strong>de</strong>r</strong> Problematik <strong><strong>de</strong>r</strong> notwendigen<br />
Rasterw<strong>in</strong>kelung und <strong><strong>de</strong>r</strong> Gefahr <strong><strong>de</strong>r</strong> Moirébildung hat man schon lange versucht<br />
Alternativen zur AM-Rasterung zu entwickeln und die Verteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte<br />
sowie <strong><strong>de</strong>r</strong>en Punktgrößen an<strong><strong>de</strong>r</strong>s zu gestalten. Aber erst durch die Möglichkeiten <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
elektronischen Rasterung konnte dieses Ziel realisiert wer<strong>de</strong>n.<br />
Durch die Verfahren <strong><strong>de</strong>r</strong> elektronischen Rasterung wur<strong>de</strong> es nämlich möglich, mit<br />
Hilfe von Computern e<strong>in</strong>e genau berechnete Zufallsverteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte zu<br />
erreichen. Die zufällig verteilten Punkte können dann immer gleich groß (bzw. gleich<br />
kle<strong>in</strong>) gehalten wer<strong>de</strong>n. Die Punkte haben Durchmesser von nur 10 bis 40 µm*, je<br />
nach Verfahren und Anbieter. Rasterpunktgröße und und Rasterpunktabstand verhalten<br />
sich hier also genau umgekehrt wie bei <strong><strong>de</strong>r</strong> amplitu<strong>de</strong>nmodulierten Rasterung. Die<br />
verschie<strong>de</strong>nen Tonwerte ergeben sich alle<strong>in</strong> dadurch, dass die Rasterpunkte an <strong>de</strong>n<br />
verschie<strong>de</strong>nen Bildstellen unterschiedlich weit vone<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong> entfernt s<strong>in</strong>d. Es ergeben<br />
sich folglich Stellen, an <strong>de</strong>nen die Rasterpunkte dicht an dicht gesetzt e<strong>in</strong>en dunklen<br />
Tonwert ergeben, an an<strong><strong>de</strong>r</strong>en Stellen h<strong>in</strong>gegen s<strong>in</strong>d sie nur vere<strong>in</strong>zelt über e<strong>in</strong>e größere<br />
Fläche verstreut und ergeben somit hellere Tonwerte. Die Rasterpunkte wer<strong>de</strong>n<br />
bei dieser Art <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterung praktisch nach berechneten Zufälligkeiten über die Fläche<br />
verteilt (siehe Abb. 6.2).<br />
4.4.3 Vorteile frequenzmodulierter Raster<br />
Da die Rasterpunkte sehr viel kle<strong>in</strong>er s<strong>in</strong>d und sich durch die enge Anordnung <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
kle<strong>in</strong>en Punkte e<strong>in</strong>e sehr fe<strong>in</strong>e Auflösung ermöglichen lässt, kann e<strong>in</strong> Bild sehr tonwertreich<br />
und <strong>de</strong>tailgetreu wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gegeben wer<strong>de</strong>n. Des Weiteren ermöglicht die dichte<br />
Anordnung <strong><strong>de</strong>r</strong> kle<strong>in</strong>en Punkte <strong>in</strong> flächigen Bildbereichen e<strong>in</strong>e sehr ruhige Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe<br />
von Flächen und Verläufen. E<strong>in</strong> weiterer Vorteil <strong><strong>de</strong>r</strong> FM-Rasterung ist, dass durch<br />
die unregelmäßige Verteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte pr<strong>in</strong>zipbed<strong>in</strong>gt ke<strong>in</strong>e Moirés mehr<br />
entstehen können. Somit entfällt also die Notwendigkeit e<strong>in</strong>er W<strong>in</strong>kelung <strong><strong>de</strong>r</strong> Raster.<br />
Dadurch, dass ke<strong>in</strong>e W<strong>in</strong>kelung mehr nötig ist, kann man relativ problemlos mit mehr<br />
als nur vier Prozessfarben drucken (z. B. im Sechs- bzw. Siebenfarbendruck, siehe<br />
»E<strong>in</strong>satzgebiete« <strong>in</strong> Abschnitt 4.4.6).<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Die Begriffe »amplitu<strong>de</strong>nmoduliert« und »frequenzmoduliert«<br />
s<strong>in</strong>d aus <strong><strong>de</strong>r</strong> Rundfunktechnik abgeleitet. Dort<br />
spricht man von Amplitu<strong>de</strong> und Frequenz <strong>in</strong> Verb<strong>in</strong>dung mit<br />
elektromagnetischen Wellen. Dabei ist die Amplitu<strong>de</strong> die<br />
Stärke e<strong>in</strong>er Welle, und die Frequenz die Häufigkeit, <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
sie pro Sekun<strong>de</strong> schw<strong>in</strong>gt. Vergleichend dazu spricht man<br />
von e<strong>in</strong>em amplitu<strong>de</strong>nmodulierten Raster, wenn <strong>de</strong>ssen<br />
Punktgröße variiert. Von e<strong>in</strong>em frequenzmodulierten Raster<br />
spricht man, wenn die Abstän<strong>de</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte vone<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
variieren.<br />
Abb.6.1: Schema <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunktverteilung bei e<strong>in</strong>em<br />
amplitu<strong>de</strong>nmodulierten Raster. Bei e<strong>in</strong>em amplitu<strong>de</strong>nmodulierten<br />
Raster haben die Rasterpunkte immer gleiche<br />
Abstän<strong>de</strong> vone<strong>in</strong>an<strong><strong>de</strong>r</strong>. Die Punkte selbst s<strong>in</strong>d aber<br />
unterschiedlich groß bzw. haben unterschiedlich große<br />
Durchmesser.<br />
* E<strong>in</strong> µm entspricht 1/1000 mm. Die Punkte s<strong>in</strong>d also nur<br />
ca. 10 bis 40 Tausendstel mm groß (kle<strong>in</strong>)!<br />
Abb. 6.2: Schema <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunktverteilung bei e<strong>in</strong>em<br />
frequenzmodulierten Raster<br />
FM-Raster können e<strong>in</strong>e sehr tonwertreiche und <strong>de</strong>tailgetreue<br />
Bildwie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe ermöglichen.<br />
In FM-Rastern gibt es pr<strong>in</strong>zipbed<strong>in</strong>gt ke<strong>in</strong>e Moirés.<br />
6
4.4.5 Nachteile frequenzmodulierter Raster<br />
Trotz <strong><strong>de</strong>r</strong> vielen Vorteile wird die Technologie <strong><strong>de</strong>r</strong> FM-Rasterung auch heute (2008)<br />
noch nicht standardmäßig, son<strong><strong>de</strong>r</strong>n eher für hochwertige Druckprodukte e<strong>in</strong>gesetzt.<br />
Dies liegt nicht zuletzt daran, dass – je nach Workflow – bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Umsetzung e<strong>in</strong>ige<br />
praktische Probleme zu bewältigen s<strong>in</strong>d. Diese Probleme entstehen <strong>in</strong> erster L<strong>in</strong>ie<br />
dadurch, dass die zu übertragen<strong>de</strong>n Rasterpunkte w<strong>in</strong>zig kle<strong>in</strong> s<strong>in</strong>d (die FM-Punkte<br />
entsprechen <strong>in</strong> etwa <strong>de</strong>n kle<strong>in</strong>sten Punkten bei <strong><strong>de</strong>r</strong> »konventionellen« AM-Rasterung).<br />
Für e<strong>in</strong>e exakte und vollständige Übertragung solch w<strong>in</strong>ziger Punkte müssen <strong>de</strong>shalb<br />
alle Verarbeitungsschritte sehr exakt und vor allem standardisiert ablaufen. Ansonsten<br />
kann es passieren, dass z. B. die Übertragung <strong><strong>de</strong>r</strong> Informationen unvollständig bzw.<br />
fehlerhaft ist und sich daraus fehlerhafte Bildstellen (»miss<strong>in</strong>g dots«) ergeben. Aus<br />
<strong>de</strong>n verän<strong><strong>de</strong>r</strong>ten Ansprüchen und Verfahrensabläufen ergeben sich unter Umstän<strong>de</strong>n<br />
höhere Kosten (z. B. für spezielle Druckplatten bzw. die Anschaffung von CtP-Anlagen*)<br />
und e<strong>in</strong> höherer Zeitaufwand.<br />
4.4.6 E<strong>in</strong>satzgebiete<br />
Bed<strong>in</strong>gt durch eventuelle Mehrkosten und höheren Zeitaufwand für e<strong>in</strong>en geän<strong><strong>de</strong>r</strong>ten<br />
Verfahrensablauf lohnt sich die Verwendung <strong><strong>de</strong>r</strong> FM-Technologie vor Allem für sehr<br />
hochwertige Druckprodukte.<br />
Den Vorteil <strong><strong>de</strong>r</strong> Moiréfreiheit kann man <strong>in</strong>sbeson<strong><strong>de</strong>r</strong>e bei Druckprodukten ausnutzen,<br />
bei <strong>de</strong>nen es motivbed<strong>in</strong>gt zu Moirés kommt, wie z. B. bei Werbedrucksachen<br />
und Katalogen, <strong>in</strong> <strong>de</strong>nen Motive mit Karo-, Pepitamustern o. ä. Stoffstrukturen<br />
gedruckt wer<strong>de</strong>n müssen.<br />
Des Weiteren ist die FM-Rasterung hervorragend geeignet für die Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe von<br />
Bil<strong><strong>de</strong>r</strong>n im Sechs- o<strong><strong>de</strong>r</strong> Siebenfarbendruck*. Bei konventioneller AM-Rasterung ergibt<br />
sich hier die Schwierigkeit, für alle sechs bzw. sieben Farben geeignete Rasterw<strong>in</strong>kel<br />
e<strong>in</strong>zustellen. Diese Problematik entfällt bei <strong><strong>de</strong>r</strong> FM-Rasterung schlicht.<br />
4.4.7 Beispiele<br />
Nebenstehend f<strong>in</strong><strong>de</strong>n Sie <strong>in</strong> Vergrößerung jeweils e<strong>in</strong> Beispiel e<strong>in</strong>es amplitu<strong>de</strong>nmoduliert<br />
und e<strong>in</strong>es frequenzmoduliert gerasterten Bil<strong>de</strong>s (Abb. 7.1 und 7.2). Deutlich<br />
erkennbar s<strong>in</strong>d hier die unterschiedlichen Punktgrößen sowie die unterschiedliche<br />
Verteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte.<br />
4.4.8 Praktische Umsetzung<br />
Für die Erzeugung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte ist <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Praxis (sowohl bei <strong><strong>de</strong>r</strong> AM- als auch<br />
bei <strong><strong>de</strong>r</strong> FM-Rasterung) <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP bzw. die darauf laufen<strong>de</strong> RIP-Software zuständig. Für<br />
die Umsetzung e<strong>in</strong>er FM-Rasterung braucht man spezielle Softwarefunktionen, die<br />
die Verteilung bzw. Anordnung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkte mit Hilfe von Zufallsberechnungen<br />
(Zufalls-Algorithmen) steuert.<br />
5. Wie wird e<strong>in</strong> Raster erzeugt?<br />
In <strong>de</strong>n heute gängigen Verfahrensabläufen <strong><strong>de</strong>r</strong> Medientechnik wer<strong>de</strong>n Daten für Bildreproduktionen<br />
nahezu ausschließlich elektronisch bzw. digital verarbeitet. Deshalb<br />
soll an dieser Stelle betrachtet wer<strong>de</strong>n, wie die Raster<strong>in</strong>formation <strong>in</strong>nerhalb solcher<br />
digitaler Workflows erzeugt wird und welche Verfahren benutzt wer<strong>de</strong>n, um sie auf die<br />
Druckform zu übertragen.<br />
5.1 E<strong>in</strong>flussfaktoren auf die Rastererzeugung<br />
Im Verfahrensablauf <strong><strong>de</strong>r</strong> Druckvorstufe kann an verschie<strong>de</strong>nen Stellen <strong>de</strong>s Workflows<br />
E<strong>in</strong>fluss auf die Erzeugung und die Gestaltung e<strong>in</strong>es Druckrasters genommen wer<strong>de</strong>n.<br />
Grundsätzlich s<strong>in</strong>d es drei Bereiche, <strong>in</strong> <strong>de</strong>nen solche E<strong>in</strong>stellungen vorgenommen<br />
wer<strong>de</strong>n können:<br />
1. Bildbearbeitungs- und Layoutprogramme<br />
2. RIP (»Raster Image Processor«) bzw. die RIP-Software<br />
3. Ausgabegerät (Film- o<strong><strong>de</strong>r</strong> Plattenbelichter)*<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
* CtP = Computer to Plate (Druckplattenbelichtung direkt<br />
aus <strong>de</strong>m Datenbestand)<br />
* z. B. im »Hexachrome-Verfahren« o<strong><strong>de</strong>r</strong> im »HIFI-Color-<br />
Verfahren«<br />
Abb. 7.1: Erkennungsmerkmale e<strong>in</strong>es amplitu<strong>de</strong>nmoduliert<br />
gerasterten Bil<strong>de</strong>s:<br />
• regelmäßige Verteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte<br />
• relativ große Punkte<br />
• unterschiedlich große Punkte<br />
Abb. 7.2:<br />
Erkennungsmerkmale e<strong>in</strong>es frequenzmodulierten gerasterten<br />
Bil<strong>de</strong>s:<br />
• zufällige Verteilung <strong><strong>de</strong>r</strong> Punkte<br />
• sehr kle<strong>in</strong>e Punkte<br />
• unterschiedliche Punktabstän<strong>de</strong><br />
* Dieser Aspekt wird hier nicht ausführlicher betrachtet.<br />
7
5.1.1 E<strong>in</strong>fluß von Bild- und Layoutprogrammen<br />
Schon bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Bildbearbeitung und vor <strong><strong>de</strong>r</strong> E<strong>in</strong>b<strong>in</strong>dung von Bilddateien <strong>in</strong> Layoutprogramme<br />
kann man e<strong>in</strong>zelne Rastereigenschaften bestimmen. So kann man z. B. <strong>in</strong><br />
Adobe Photoshop ® Verän<strong><strong>de</strong>r</strong>ungen <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterw<strong>in</strong>kelung und <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunktform<br />
vornehmen, bevor man das Bild <strong>in</strong> e<strong>in</strong> Layoutprogramm wie Quark XPress ® o<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Adobe InDesign ® importiert. Die Photoshop-Raster-<strong>in</strong>formationen überschreiben dann<br />
diejenigen <strong>de</strong>s Layout-Dokumentes.<br />
5.1.2 E<strong>in</strong>fluss von RIP bzw. RIP-Software<br />
Der »RIP« (Raster Image Processor) ist die zentrale Stelle für die Steuerung <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Rastererzeugung. Das heisst, <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP-Software s<strong>in</strong>d die Steuerungsdaten für die<br />
Erzeugung <strong><strong>de</strong>r</strong> möglichen Rastereigenschaften gespeichert und von hier wer<strong>de</strong>n sie<br />
für die Belichtung ausgegeben.<br />
Dazu vorweg <strong>in</strong> aller Kürze Grundsätzliches zum RIP: Der RIP ist e<strong>in</strong> sogenannter<br />
»Pixelrechner« o<strong><strong>de</strong>r</strong> »Rasterrechner«, <strong><strong>de</strong>r</strong> heute <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel als PC mit e<strong>in</strong>er speziellen<br />
RIP-Software ausgeführt ist. Dieser Rechner berechnet, <strong>in</strong> welcher Reihenfolge<br />
das Ausgabegerät (<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel ist dies e<strong>in</strong> Film- o<strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong> Plattenbelichter) die Daten<br />
zur Ausgabe e<strong>in</strong>er kompletten Seite erhält. Dies geschieht wie folgt: Die Daten e<strong>in</strong>er<br />
ganzen Seite wer<strong>de</strong>n als PostScript-Daten <strong>in</strong> <strong>de</strong>n Arbeitsspeicher <strong>de</strong>s RIP gela<strong>de</strong>n.<br />
Dort wer<strong>de</strong>n die sie <strong>in</strong> »Pixel« e<strong>in</strong>er Ausgabe-Bitmap umgerechnet, so dass sie von<br />
<strong>de</strong>m jeweiligen Ausgabegerät gelesen (»<strong>in</strong>terpretiert«) wer<strong>de</strong>n können. Im Anschluss<br />
an die Pixelberechnung wer<strong>de</strong>n die Daten zwischen gespeichert o<strong><strong>de</strong>r</strong> direkt an das<br />
Ausgabegerät übertragen.<br />
Die Rasterung <strong><strong>de</strong>r</strong> Bilddaten übernimmt spezielle RIP-Software. Sie wird von <strong>de</strong>n<br />
Herstellern <strong><strong>de</strong>r</strong> Ausgabegeräte (z. B. AGFA, L<strong>in</strong>otype, Creo etc.) speziell auf <strong><strong>de</strong>r</strong>en<br />
Workflows und Ausgabegeräte abgestimmt und enthält alle Funktionen, die zur Erzeugung<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> Bitmapdaten und <strong><strong>de</strong>r</strong> verschie<strong>de</strong>nen Bildraster bei verschie<strong>de</strong>nen Rasterweiten<br />
auf diesen Geräten notwendig s<strong>in</strong>d.<br />
Was macht nun die RIP-Software ganz genau? Dazu<br />
muss man sich vorstellen, wie das Ergebnis auf <strong>de</strong>m<br />
Belichter später aussehen soll. Die Druckform soll e<strong>in</strong>e vollständige,<br />
»gerasterte« Seite <strong>in</strong>klusive aller gerasterter Bilddaten<br />
enthalten. Das Ausgabegerät beschreibt hierzu mit<br />
e<strong>in</strong>em Laserstrahl <strong>de</strong>n Film o<strong><strong>de</strong>r</strong> die Druckplatte. Um <strong>de</strong>m<br />
Belichter sagen zu können, wann und wo dieser se<strong>in</strong>en<br />
Laserstrahl e<strong>in</strong>- o<strong><strong>de</strong>r</strong> ausschalten soll, wird die Fläche <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
zu belichten<strong>de</strong>n Seite von <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP-Software rechnerisch<br />
als Bitmap betrachtet, also als <strong>in</strong> w<strong>in</strong>zig kle<strong>in</strong>e quadratische<br />
Bereiche unterteilte Fläche (Belichtermatrix). E<strong>in</strong><br />
e<strong>in</strong>zelnes Feld dieser Matrix (e<strong>in</strong> »Recor<strong><strong>de</strong>r</strong>element«, kurz<br />
»REL« genannt) entpricht dabei <strong><strong>de</strong>r</strong> kle<strong>in</strong>stmöglichen vom Laserstrahl zu belichten<strong>de</strong>n<br />
Fläche, also e<strong>in</strong>em gesetzten Spot <strong>de</strong>s Laserstrahls (siehe Abb. 8.1).<br />
E<strong>in</strong> Rasterpunkt <strong>de</strong>s zu erzeugen<strong>de</strong>n Druckrasters<br />
besteht nun aber je nach Tonwert aus e<strong>in</strong>er unterschiedlichen<br />
Anzahl dieser RELs. Die maximal zum Schreiben<br />
e<strong>in</strong>es Rasterpunktes gegebene Fläche wird als »Rasterzelle«<br />
<strong>de</strong>f<strong>in</strong>iert. E<strong>in</strong>e solche Rasterzelle besteht immer<br />
aus e<strong>in</strong>er bestimmten Anzahl horizontaler und vertikaler<br />
RELs, z. B. 12 x 12 o<strong><strong>de</strong>r</strong> 16 x 16 RELs (siehe Abb. 8.2). Die RIP-Software berechnet<br />
dann, welche RELs <strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>er Rasterzelle für die verschie<strong>de</strong>nen Rastertonwerte<br />
zu belichten s<strong>in</strong>d. Dabei baut sich e<strong>in</strong> Rasterpunkt immer von <strong><strong>de</strong>r</strong> Mitte her auf. Für<br />
e<strong>in</strong>en 10%igen* Rasterpunkt wer<strong>de</strong>n z. B. nur wenige RELs <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Mitte <strong><strong>de</strong>r</strong> Zelle<br />
belichtet, für höhere Rastertonwerte (z. B. e<strong>in</strong>en 80%igen Punkt) wer<strong>de</strong>n dann außen<br />
immer mehr RELs »angebaut«.<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Nebenbei bemerkt:<br />
Das Wort »Raster« <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Bezeichnung »Raster Image Processor«<br />
bezeichnet nicht das Druckraster, von <strong>de</strong>m hier seit<br />
sechs Seiten die Re<strong>de</strong> ist, son<strong><strong>de</strong>r</strong>n die Ausgabe-Bitmap, <strong>in</strong><br />
die die PostScript-Daten umgerechnet wer<strong>de</strong>n! Diese stellt<br />
technisch gesehen ebenfalls e<strong>in</strong> Raster dar.<br />
Abb. 8.1: Belichtermatrix und Rasterpunkt e<strong>in</strong>es Druckrasters<br />
Abb. 8.2:<br />
Verschie<strong>de</strong>ne Tonwerte e<strong>in</strong>er 8 x 8-Rasterzelle<br />
* »10%ig« be<strong>de</strong>utet: mit e<strong>in</strong>er Flächen<strong>de</strong>ckung von 10% <strong>in</strong><br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> jeweiligen Rasterzelle<br />
8
5.1.3 Techniken zur Speicherung von Rasterberechnungen<br />
Die Art und Weise, wie sich die Rasterpunkte beim Belichten zusammensetzen, ist<br />
für je<strong>de</strong>n e<strong>in</strong>zelnen Tonwert, für je<strong>de</strong> Punktform sowie für je<strong>de</strong> Auflösung <strong>de</strong>s Ausgabegerätes<br />
als festgelegte Berechnung <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP-Software gespeichert. E<strong>in</strong>e solche<br />
Speicherung geschieht nach <strong>de</strong>m Pr<strong>in</strong>zip <strong>de</strong>s sogenannten »Rasterbergs«. Man kann<br />
sich dieses Pr<strong>in</strong>zip folgen<strong><strong>de</strong>r</strong>maßen vorstellen (siehe auch Abb. 9.1): Die Gesamtheit<br />
aller verwendbaren Tonwerte ist als Pyrami<strong>de</strong> (»Rasterberg«) mit vielen Ebenen<br />
zu verstehen. Je<strong>de</strong> Ebene <strong><strong>de</strong>r</strong> Pyrami<strong>de</strong> entspricht e<strong>in</strong>em darstellbaren Tonwert<br />
(%-Wert), welcher aus e<strong>in</strong>er bestimmten Anzahl RELs besteht. Die Anzahl <strong><strong>de</strong>r</strong> zu<br />
belichten<strong>de</strong>n RELs nehmen nach unten h<strong>in</strong> zu, die dazu gehörigen Tonwerte steigen<br />
<strong>de</strong>mentsprechend an. Der e<strong>in</strong>zelne Rasterpunkt wird für je<strong>de</strong>n Tonwert von <strong><strong>de</strong>r</strong> Mitte<br />
her aufgebaut. Das be<strong>de</strong>utet, dass bei ger<strong>in</strong>gen Tonwerten nur wenige RELs <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Mitte belichtet s<strong>in</strong>d. Bei zunehmen<strong>de</strong>n Tonwerten wer<strong>de</strong>n immer mehr <strong><strong>de</strong>r</strong> weiter<br />
außen liegen<strong>de</strong>n RELs zusätzlich belichtet.<br />
Wie schon erwähnt, s<strong>in</strong>d die Informationen über die Rasterberge Teil <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP-<br />
Software, aus <strong>de</strong>nen die Bitmapdaten für <strong>de</strong>n Belichter errechnet wer<strong>de</strong>n. Neben <strong>de</strong>n<br />
Rasterbergen enthält die RIP-Software auch die Rechenvorgänge (Algorithmen) zur<br />
Berechnung <strong><strong>de</strong>r</strong> gefor<strong><strong>de</strong>r</strong>ten Rasterw<strong>in</strong>kelung (Berechnung von Superzellen* etc.).<br />
Die RIP-Software ist also <strong><strong>de</strong>r</strong> entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong> Faktor, wenn es um die Gestaltung <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Bildraster geht, <strong>de</strong>nn sie führt letztendlich alle Rasterberechnungen durch und erzeugt<br />
somit die Daten zur Steuerung <strong>de</strong>s Laserstrahls <strong>de</strong>s Belichters.<br />
5.1.4 Rasterung mit rationalen und irrationalen Tangentenw<strong>in</strong>keln<br />
Wird amplitu<strong>de</strong>nmoduliert gerastert, ergibt sich e<strong>in</strong>e spezielle Problematik: Bei <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
AM-Rasterung ist bekanntlich für je<strong>de</strong> Prozessfarbe e<strong>in</strong>e W<strong>in</strong>kelung erfor<strong><strong>de</strong>r</strong>lich. Für<br />
die elektronische Rasterung be<strong>de</strong>utet dies, dass die Rasterzellen-Matrix <strong>in</strong> <strong>de</strong>n entprechen<strong>de</strong>n<br />
W<strong>in</strong>keln »über die Belichtermatrix gelegt« wer<strong>de</strong>n muss. Bei <strong><strong>de</strong>r</strong> E<strong>in</strong>stellung<br />
auf diese W<strong>in</strong>kel ergeben sich jedoch Probleme, da die Belichtermatrix immer rechtw<strong>in</strong>klig<br />
liegt (Sie ist ja die Flächene<strong>in</strong>teilung für <strong>de</strong>n l<strong>in</strong>ear abtasten<strong>de</strong>n Laserstrahl, <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
schrittweise von l<strong>in</strong>ks nach rechts über die Matrixfläche geführt wird).<br />
Sehen wir uns e<strong>in</strong>mal an, was geschieht, wenn man e<strong>in</strong>e Rasterzelle auf <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Belichtermatrix dreht, um die erfor<strong><strong>de</strong>r</strong>lichen W<strong>in</strong>kel zu erhalten. Wie die Rasterzellen<br />
die Belichtermatrix schnei<strong>de</strong>n, richtet sich nach <strong>de</strong>m gewählten W<strong>in</strong>kel. Bei e<strong>in</strong>igen<br />
W<strong>in</strong>keln – z. B. bei 0° und bei 45° – schnei<strong>de</strong>n die Ecken je<strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterzelle die Belichtermatrix<br />
an <strong>de</strong>n »Ecken« <strong><strong>de</strong>r</strong> RELs. Alle Rasterzellen weisen somit e<strong>in</strong>e i<strong>de</strong>ntische<br />
Form und die gleiche Anzahl von RELs auf (siehe Abb. 9.2). Solche W<strong>in</strong>kel bezeichnet<br />
man als »rationale Tangentenw<strong>in</strong>kel«, <strong>de</strong>nn ihre Tangente kann als Funktion zweier<br />
ganzer Zahlen ausgedrückt wer<strong>de</strong>n, nämlich als das Verhältnis zwischen <strong><strong>de</strong>r</strong> Anzahl<br />
von Recor<strong><strong>de</strong>r</strong>elementen <strong>in</strong> horizontaler Richtung und <strong>in</strong> vertikaler Richtung.<br />
Weil alle Rasterzellen i<strong>de</strong>ntisch s<strong>in</strong>d, lässt sich die Beschreibung aller Zellen mit<br />
e<strong>in</strong>er e<strong>in</strong>zelnen Rasterzelle berechnen, z. B. wo Pixel für e<strong>in</strong>en 10%igen Rasterpunkt,<br />
e<strong>in</strong>en 20%igen Rasterpunkt usw. zu schreiben s<strong>in</strong>d. Bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterung wird <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP<br />
angewiesen, diese e<strong>in</strong>e Rasterzellenbeschreibung aufzurufen und zusammen mit <strong>de</strong>m<br />
Rasterw<strong>in</strong>kel e<strong>in</strong>fach zu duplizieren. Diese Technik verr<strong>in</strong>gert die Anzahl <strong><strong>de</strong>r</strong> erfor<strong><strong>de</strong>r</strong>lichen<br />
Berechnungen für die Rasterung ganz erheblich, was e<strong>in</strong>e entsprechen<strong>de</strong><br />
Leistungssteigerung be<strong>de</strong>utet.<br />
Bei an<strong><strong>de</strong>r</strong>en W<strong>in</strong>keln, so etwa <strong>de</strong>n herkömmlichen Rasterw<strong>in</strong>keln von 15° und 75°,<br />
schnei<strong>de</strong>n die Ecken je<strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterzelle die Belichtermatrix nicht <strong>in</strong> e<strong>in</strong>heitlicher Weise.<br />
Infolge<strong>de</strong>ssen weisen die Rasterzellen unterschiedliche Formen auf und bestehen<br />
nicht aus <strong><strong>de</strong>r</strong> gleichen Anzahl von RELs. Solche W<strong>in</strong>kel nennt man irrationale Tangentenw<strong>in</strong>kel,<br />
<strong>de</strong>nn ihre Tangente kann nicht als Funktion zweier ganzer Zahlen ausgedrückt<br />
wer<strong>de</strong>n (siehe Abb. 9.3).<br />
Weil die an irrationalen Tangentenw<strong>in</strong>keln gesetzten Rasterzellen nicht i<strong>de</strong>ntisch<br />
s<strong>in</strong>d, steht <strong><strong>de</strong>r</strong> Anwen<strong><strong>de</strong>r</strong> vor e<strong>in</strong>em Dilemma. Setzt man das Raster auf e<strong>in</strong>en irrationalen<br />
Tangentenw<strong>in</strong>kel, muss je<strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterpunkt e<strong>in</strong>zeln berechnet wer<strong>de</strong>n, z. B.<br />
e<strong>in</strong>e 10%ige aus 23 RELs bestehen<strong>de</strong> Rasterzelle, e<strong>in</strong>e an<strong><strong>de</strong>r</strong>e 10%ige aus 25 RELs<br />
bestehen<strong>de</strong> Rasterzelle usw. Dieses Verfahren, das man als »irrationale Tangen-<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Abb. 9.1: Pr<strong>in</strong>zip <strong>de</strong>s »Rasterbergs« (<strong>in</strong> Pyrami<strong>de</strong>nform)<br />
zur Speicherung von Rasterpunktberechnungen<br />
*Zur Technik <strong><strong>de</strong>r</strong> Superzellen siehe <strong>de</strong>n nachfolgen<strong>de</strong>n<br />
Abschnitt 5.3.<br />
Abb. 9.2: Rechtw<strong>in</strong>klige Belichtermatrix und rationale<br />
Tangentenw<strong>in</strong>kelung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterzellen<br />
Abb. 9.3: Rechtw<strong>in</strong>klige Belichtermatrix und irrationale<br />
Tangentenw<strong>in</strong>kelung <strong><strong>de</strong>r</strong> Rasterzellen<br />
9
tenrasterung« bezeichnet, erfor<strong><strong>de</strong>r</strong>t unzählige Berechnungsschritte und folglich e<strong>in</strong>e<br />
erhöhte Rechnerleistung.<br />
Die Alternative besteht dar<strong>in</strong>, <strong>de</strong>n irrationalen Tangentenw<strong>in</strong>kel auf <strong>de</strong>n nächsten<br />
rationalen Tangentenw<strong>in</strong>kel auf- o<strong><strong>de</strong>r</strong> abzurun<strong>de</strong>n. Dadurch wer<strong>de</strong>n alle Rasterzellen<br />
i<strong>de</strong>ntisch und brauchen nur e<strong>in</strong>mal berechnet zu wer<strong>de</strong>n. Dieses Verfahren, bei <strong>de</strong>m<br />
nur mit rationalen Tangentenw<strong>in</strong>keln gearbeitet wird, nennt man »rationale Tangenten-<br />
Rasterung«.<br />
Die rationale Tangenten-Rasterung bzw. gewisse Varianten davon f<strong>in</strong><strong>de</strong>n Anwendung<br />
bei allen digitalen PostScript-Rastertechniken, so auch beim HQS-Screen<strong>in</strong>g ® ,<br />
<strong>de</strong>m RT-Screen<strong>in</strong>g ® von L<strong>in</strong>otype-Hell o<strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>de</strong>m Accurate Screen<strong>in</strong>g ® von Adobe. Die<br />
rationale Tangenten-Rasterung ist zwar relativ schnell und effizient, aber das Run<strong>de</strong>n<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong> irrationalen Tangentenw<strong>in</strong>kel von 15° und 75° auf <strong>de</strong>n nächsten rationalen W<strong>in</strong>kel<br />
wirkt sich nicht nur negativ auf die W<strong>in</strong>kelgenauigkeit, son<strong><strong>de</strong>r</strong>n auch verän<strong><strong>de</strong>r</strong>lich auf<br />
die Rasterweite aus.<br />
5.1.5 Die Technik <strong><strong>de</strong>r</strong> Superzellen<br />
Um e<strong>in</strong>e höhere W<strong>in</strong>kelgenauigkeit zu erzielen, hat man daher e<strong>in</strong> Verfahren entwikkelt,<br />
bei <strong>de</strong>m aus so genannten »Superzellen« bestehen<strong>de</strong> Raster <strong>in</strong> rationalen Tangentenw<strong>in</strong>keln<br />
angeordnet wer<strong>de</strong>n. E<strong>in</strong>e solche Superzelle ist e<strong>in</strong>e größer <strong>de</strong>f<strong>in</strong>ierte<br />
Matrix aus mehreren e<strong>in</strong>zelnen Rasterzellen. So besteht z. B. e<strong>in</strong>e 3 x 3-Superzelle<br />
(siehe Abb. 10.1) aus neun e<strong>in</strong>zelnen Rasterzellen. An<strong><strong>de</strong>r</strong>s ausgedrückt ist e<strong>in</strong>e<br />
Superzelle e<strong>in</strong>e überdimensionale Rasterzelle, die »von 0% auf 100% wächst« – und<br />
zwar nicht nur von e<strong>in</strong>em Mittelpunkt aus, wie bei normalen Rasterzellen, son<strong><strong>de</strong>r</strong>n von<br />
mehreren Mittelpunkten. Solange alle vier Ecken <strong><strong>de</strong>r</strong> Superzelle die Belichtermatrix an<br />
<strong>de</strong>n Ecken <strong><strong>de</strong>r</strong> RELs schnei<strong>de</strong>n, haben die e<strong>in</strong>zelnen dar<strong>in</strong> enthaltenen Rasterzellen<br />
e<strong>in</strong>e i<strong>de</strong>ntische Form und je<strong>de</strong> Superzelle enthält auch die gleiche Anzahl von Rasterzellen<br />
und RELs.<br />
Wieso ist die Superzelle genauer? Nun, da die Superzelle <strong>in</strong> Bezug auf die Belichtermatrix<br />
wesentlich größer als e<strong>in</strong>e normale Rasterzelle ist, gibt es <strong>de</strong>utlich mehr Stellen,<br />
wo die Ecke <strong><strong>de</strong>r</strong> Superzelle die Belichtermatrix schnei<strong>de</strong>n kann. Dadurch ist e<strong>in</strong>e<br />
genauere Annäherung an die herkömmlichen Rasterw<strong>in</strong>kel und Rasterweiten möglich.<br />
Der Nachteil an <strong><strong>de</strong>r</strong> Geschichte: Superzellen erlauben zwar <strong>de</strong>f<strong>in</strong>itiv e<strong>in</strong>e höhere<br />
W<strong>in</strong>kelgenauigkeit, dies geht aber auf Kosten <strong><strong>de</strong>r</strong> Leistung (»Performance«) <strong>de</strong>s RIPs.<br />
Zur Beschreibung e<strong>in</strong>er aus neun Rasterzellen bestehen<strong>de</strong>n Superzelle s<strong>in</strong>d natürlich<br />
immer noch mehr Berechnungen als für e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>zelne Rasterzelle erfor<strong><strong>de</strong>r</strong>lich. Aber<br />
bei <strong><strong>de</strong>r</strong> digitalen Rasterung geht es praktisch nie ohne diesen Kompromiss; je größer<br />
die Superzelle, umso höher die Genauigkeit, umso mehr Berechnungen, und <strong>de</strong>sto<br />
langsamer die Geschw<strong>in</strong>digkeit. Dennoch: bei <strong>de</strong>n heutigen Leistungsvermögen von<br />
Rechnersystemen relativiert sich dieses Dilemma gegenüber früheren Jahren ganz<br />
erheblich.<br />
5.1.6 E<strong>in</strong>fluss von Ausgabegeräten auf die Rastererzeugung<br />
Nach<strong>de</strong>m <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP bzw. die RIP-Software die Bitmap für die gesamte Belichtermatrix<br />
<strong>in</strong>klusive Bildraster-Daten berechnet (»gerippt«*) hat, können diese Bitmapdaten an<br />
dasjenige Ausgabegerät weitergegeben wer<strong>de</strong>n, für das die Daten berechnet wur<strong>de</strong>n.<br />
<strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel ist dies e<strong>in</strong> Film- o<strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong> Druckplattenbelichter; es können aber auch<br />
PostScript-fähige Drucker, Proofgeräte o<strong><strong>de</strong>r</strong> Digitaldruckmasch<strong>in</strong>en als Ausgabegeräte<br />
angesteuert wer<strong>de</strong>n. Wichtig für die Ausgabe gerippter PostScript-Daten ist lediglich,<br />
dass <strong><strong>de</strong>r</strong> RIP die Daten speziell für die Ausgabe auf <strong>de</strong>m jeweiligen Ausgabegerät<br />
aufbereitet (»<strong>in</strong>terpretiert«) hat. Sonst kann das Ausgabegerät mit <strong>de</strong>n Informationen<br />
nichts anfangen.<br />
5.1.7 Die Ausgabeauflösung (Belichterauflösung)<br />
Entschei<strong>de</strong>n<strong>de</strong>n E<strong>in</strong>fluss auf die Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe von Bildrastern hat vor allem die<br />
gewählte Auflösung <strong><strong>de</strong>r</strong> Ausgabegeräte. In <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel realisieren die Ausgabegeräte<br />
die Ausgabe <strong><strong>de</strong>r</strong> Bitmap-Daten mit e<strong>in</strong>em Laserstrahl. Unabhängig von <strong><strong>de</strong>r</strong> jeweiligen<br />
Bauweise <strong>de</strong>s Gerätes wan<strong><strong>de</strong>r</strong>t <strong><strong>de</strong>r</strong> Laserstrahl dabei zeilenweise mit festgelegten<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Die rationale Tangenten-Rasterung ist zwar relativ schnell<br />
und effizient, aber das Run<strong>de</strong>n <strong><strong>de</strong>r</strong> irrationalen Tangentenw<strong>in</strong>kel<br />
auf <strong>de</strong>n nächsten rationalen W<strong>in</strong>kel wirkt sich auf die<br />
W<strong>in</strong>kelgenauigkeit und die Rasterweite aus.<br />
Um e<strong>in</strong>e höhere W<strong>in</strong>kelgenauigkeit zu erzielen, hat man<br />
mehrere Rasterzellen zu Superzellen zusammen-gefasst,<br />
so dass sich für die größeren Zellen rationale Tangentenw<strong>in</strong>kel<br />
ergeben.<br />
Abb. 10.1: Belichtermatrix mit 3 x 3-Superzelle<br />
* gerippt be<strong>de</strong>utet: Die Daten haben <strong>de</strong>n »RIP« durchlaufen,<br />
s<strong>in</strong>d also berechnet wor<strong>de</strong>n<br />
10
E<strong>in</strong>zelschritten über die zu belichten<strong>de</strong> Fläche <strong>de</strong>s Films o<strong><strong>de</strong>r</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Druckplatte. Die<br />
Größe <strong><strong>de</strong>r</strong> E<strong>in</strong>zelschritte, die <strong><strong>de</strong>r</strong> Laser nach <strong>de</strong>m Setzen e<strong>in</strong>es Belichterpunktes<br />
(spots) macht, und die Abstän<strong>de</strong>, mit <strong>de</strong>nen <strong><strong>de</strong>r</strong> Laser von Zeile zu Zeile wan<strong><strong>de</strong>r</strong>t,<br />
legen die jeweils angewandte »Spurweite« fest. Die kle<strong>in</strong>stmögliche Spurweite e<strong>in</strong>es<br />
Gerätes hängt wie<strong><strong>de</strong>r</strong>um vom kle<strong>in</strong>sten e<strong>in</strong>stellbaren Durchmesser <strong>de</strong>s Laserstrahls<br />
ab. Diese »m<strong>in</strong>imale Spurweite« bestimmt somit die Fe<strong>in</strong>heit bzw. die maximale Auflösung,<br />
mit <strong><strong>de</strong>r</strong> e<strong>in</strong> Gerät die Daten ausgeben kann. Wenn nicht mit <strong><strong>de</strong>r</strong> Maximalauflösung<br />
geschrieben wer<strong>de</strong>n soll, kann <strong><strong>de</strong>r</strong> Spotdurchmesser erhöht wer<strong>de</strong>n.<br />
Durch die unterschiedlich großen Spotdurchmesser ergeben sich die unterschiedlichsten<br />
Auflösungen von Ausgabegeräten. Typische Auflösungen s<strong>in</strong>d unter an<strong><strong>de</strong>r</strong>em<br />
1200 dpi bzw. 2540 dpi. Diese Werte ergeben sich oft aus <strong>de</strong>n Anfor<strong><strong>de</strong>r</strong>ungen für e<strong>in</strong>e<br />
bestimmte gewünschte Fe<strong>in</strong>heit bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe von Rasterbil<strong><strong>de</strong>r</strong>n im Druck. Mit<br />
e<strong>in</strong>er Auflösung von rund 2400 dpi lassen sich z. B. bei e<strong>in</strong>em 60er Raster genau 256<br />
Tonwertstufen* wie<strong><strong>de</strong>r</strong>geben. Dies lässt sich auch wie folgt berechnen:<br />
Berechnung <strong><strong>de</strong>r</strong> Ausgabe- bzw. <strong><strong>de</strong>r</strong> Belichterauflösung<br />
1. Vorgaben:<br />
Es soll mit e<strong>in</strong>em 60er Raster gedruckt wer<strong>de</strong>n (= 60 L/cm).<br />
E<strong>in</strong> Rasterpunkt soll die Wie<strong><strong>de</strong>r</strong>gabe von 256 Tonwerten ermöglichen.<br />
2. Ziel:<br />
Es soll die Anzahl <strong><strong>de</strong>r</strong> Belichterpunkte je Inch (=2,54cm) berechnet<br />
wer<strong>de</strong>n.<br />
3. Rechnung:<br />
Belichterauflösung (<strong>in</strong> dpi): 60 x 16 x 2,54 = 2438,4 dpi<br />
Die maximal erreichbaren Auflösungen <strong><strong>de</strong>r</strong> heute hergestellten Ausgabegeräte<br />
beträgt ca. 5000 dpi bei Filmbelichtern und ca. 4000 dpi bei Plattenbelichtern. Mit<br />
<strong><strong>de</strong>r</strong>art hohen Auflösungen können beson<strong><strong>de</strong>r</strong>s fe<strong>in</strong>e Raster realisiert wer<strong>de</strong>n.<br />
6. Begriffs-Wirrwarr<br />
Zum Abschluss dieses kle<strong>in</strong>en <strong>Grundlagen</strong>skriptes möchte ich Ihren Blick noch e<strong>in</strong>mal<br />
auf e<strong>in</strong>e korrekte und e<strong>in</strong>heitliche Verwendung <strong><strong>de</strong>r</strong> im Zusammenhang mit Rastern<br />
gebräuchlichen Begriffe, Bezeichnungen und E<strong>in</strong>heiten lenken. Denn hierbei kommt<br />
es erfahrungsgemäß immer wie<strong><strong>de</strong>r</strong> zu Verwechslungen:<br />
Pixel<br />
Kürzel aus <strong>de</strong>n bei<strong>de</strong>n Worten »picture« und »element«. Der Begriff »Pixel« bezeichnet<br />
das kle<strong>in</strong>ste Element <strong><strong>de</strong>r</strong> Matrix e<strong>in</strong>es digitalen Bil<strong>de</strong>s (E<strong>in</strong>e »Matrix« ist, vere<strong>in</strong>facht<br />
gesagt, e<strong>in</strong> Gitternetz aus vielen E<strong>in</strong>zelelementen.).<br />
Spot bzw. Spotgröße<br />
E<strong>in</strong> »Spot« ist eigentlich <strong><strong>de</strong>r</strong> Strahl <strong>de</strong>s Lasers bei <strong><strong>de</strong>r</strong> Belichtung. E<strong>in</strong> Spot ist begrifflich<br />
aber auch die vom Laserstrahl geschwärzte Fläche <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Belichtermatrix. Die<br />
»Spotgröße« entspricht somit <strong>de</strong>m Durchmesser <strong>de</strong>s Laserstrahls.<br />
REL (Recor<strong><strong>de</strong>r</strong>element)<br />
E<strong>in</strong> »REL« (Recor<strong><strong>de</strong>r</strong>element) ist das kle<strong>in</strong>ste Element e<strong>in</strong>er Belichtermatrix. Je<strong>de</strong>s<br />
REL entspricht im Pr<strong>in</strong>zip e<strong>in</strong>em Spot, o<strong><strong>de</strong>r</strong>: Je REL wird immer e<strong>in</strong> Spot gesetzt. Da<br />
die Spots rund s<strong>in</strong>d (siehe Abb. 12), gehen sie bei hohen Raster-Prozentwerten immer<br />
e<strong>in</strong> wenig über die Begrenzungen <strong><strong>de</strong>r</strong> eckigen REL-Fläche h<strong>in</strong>aus. Das wirkt sich aber<br />
bei <strong>de</strong>n gegebenen Fe<strong>in</strong>heiten <strong><strong>de</strong>r</strong> Elemente optisch nicht negativ aus (siehe auch<br />
hierzu die Abb. 12).<br />
Rasterzelle<br />
E<strong>in</strong>e »Rasterzelle« ist die Teilfläche e<strong>in</strong>er Belichtermatrix, aus <strong>de</strong>m sich e<strong>in</strong> Rasterpunkt<br />
maximal zusammensetzen kann. E<strong>in</strong>e Rasterzelle besteht immer aus e<strong>in</strong>er<br />
bestimmten Anzahl noch kle<strong>in</strong>erer Recor<strong><strong>de</strong>r</strong>elemente (RELs).<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
| <strong>Grundlagen</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>Rasterungstechnologien</strong> <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tproduktion<br />
Die »m<strong>in</strong>imale Spurweite« e<strong>in</strong>es Ausgabegerätes bestimmt<br />
se<strong>in</strong>e maximal mögliche Rasterfe<strong>in</strong>heit bzw. maximale<br />
Auflösung.<br />
* Warum immer wie<strong><strong>de</strong>r</strong> die 256 Tonwertstufen?<br />
Nun, e<strong>in</strong>e Anzahl von 256 Tonwertstufen s<strong>in</strong>d für gedruckte<br />
Bil<strong><strong>de</strong>r</strong> bei normalem Betrachtungsabstand völlig ausreichend,<br />
um <strong><strong>de</strong>r</strong> Genauigkeit <strong><strong>de</strong>r</strong> menschlichen Wahrnehmung<br />
zu genügen. Mehr lösen unsere Augen also im<br />
Normalfall sowieso nicht auf!<br />
Abb. 12:<br />
Rasterpunkte setzen sich aus wesentlich kle<strong>in</strong>eren Spots<br />
zusammen.<br />
11
Rasterpunkt<br />
E<strong>in</strong> »Rasterpunkt« bezeichnet e<strong>in</strong> Element <strong>de</strong>s gedruckten Rasterbil<strong>de</strong>s. E<strong>in</strong> Rasterpunkt<br />
setzt sich (entsprechend se<strong>in</strong>es Tonwertes bzw. se<strong>in</strong>es Flächen<strong>de</strong>ckungsgra<strong>de</strong>s/Raster-Prozentwertes)<br />
aus unterschiedlich vielen geschwärzten RELs se<strong>in</strong>er<br />
Rasterzelle zusammen (siehe hierzu die Abb. 8.1, 8.2 und 12).<br />
Superzelle<br />
E<strong>in</strong>e »Superzelle« ist e<strong>in</strong> aus mehreren e<strong>in</strong>zelnen Rasterzellen bestehen<strong><strong>de</strong>r</strong> Bereich<br />
e<strong>in</strong>er Belichtermatrix, <strong><strong>de</strong>r</strong> zur Berechnung e<strong>in</strong>er günstigen rationalen Rasterw<strong>in</strong>kelung<br />
festgelegt wird.<br />
E<strong>in</strong>heiten/Angaben zur Geräteauflösung<br />
Geräteauflösungen wer<strong>de</strong>n bei Scannern <strong>in</strong> »dpi« (dots per Inch) angegeben. Dabei<br />
wird zwischen »optischer« (physikalischer) und »<strong>in</strong>terpolierter« (berechneter) Auflösung<br />
unterschie<strong>de</strong>n. Die optische Auflösung gibt die vom Gerät tatsächlich e<strong>in</strong>gelesene<br />
Anzahl von Farbwerten an, die <strong>in</strong>terpolierte Auflösung gibt die Anzahl <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Farbwerte an, die erst durch e<strong>in</strong>e anschließen<strong>de</strong> Neuberechnung physikalisch e<strong>in</strong>gelesener<br />
Pixel entstehen.<br />
Bei Belichtern wer<strong>de</strong>n Geräteauflösungen <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel ebenfalls <strong>in</strong> »dpi« (dots<br />
per Inch) angegeben. Die »dots« beziehen sich hier aber nicht auf Bildpixel, son<strong><strong>de</strong>r</strong>n<br />
auf die möglichen RELs je Inch (siehe auch die Rechnung zur Belichterauflösung auf<br />
Seite 11).<br />
Angaben zu Rasterweiten beziehen sich immer auf e<strong>in</strong> zu drucken<strong>de</strong>s o<strong><strong>de</strong>r</strong><br />
gedrucktes Bildraster. Rasterweiten wer<strong>de</strong>n <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> Regel <strong>in</strong> »L<strong>in</strong>ien/cm« (L/cm) o<strong><strong>de</strong>r</strong> <strong>in</strong><br />
»L<strong>in</strong>es per Inch« (lpi) angegeben. Sie bezeichnen somit die Anzahl gedruckter Rasterpunkte<br />
pro Längene<strong>in</strong>heit.<br />
7. Literaturh<strong>in</strong>weise/Quellen im Internet<br />
• »AGFA Balanced Screen<strong>in</strong>g«, Broschüre <strong><strong>de</strong>r</strong> Firma AGFA, Mortsel/Belgien,<br />
1991 (lei<strong><strong>de</strong>r</strong> vergriffen)<br />
• »E<strong>in</strong>führung <strong>in</strong> die Rastertechnologie«, Hei<strong>de</strong>lberg 2001, zu beziehen über<br />
die Firma Hei<strong>de</strong>lberger Druckmasch<strong>in</strong>en AG, Hei<strong>de</strong>lberg<br />
• »Handbuch <strong><strong>de</strong>r</strong> Pr<strong>in</strong>tmedien: Technologien und Produktionsverfahren«,<br />
Helmut Kipphan (Hrsg.), Spr<strong>in</strong>ger Verlag, Berl<strong>in</strong>/Hei<strong>de</strong>lberg, 2000<br />
8. Info/Kontakt<br />
Dieses Skript ist <strong>in</strong> <strong><strong>de</strong>r</strong> hier vorliegen<strong>de</strong>n vierten Version <strong>in</strong>haltlich und im Layout noch<br />
e<strong>in</strong>mal überarbeitet wor<strong>de</strong>n. Sollten Sie <strong>de</strong>nnoch Fehler gefun<strong>de</strong>n haben, Fragen<br />
haben, Anregungen geben wollen o<strong><strong>de</strong>r</strong> mir e<strong>in</strong>fach »Danke« sagen wollen, schreiben<br />
Sie mir e<strong>in</strong>e mail an oliver<strong>lepen</strong>@<strong>lepen</strong>.<strong>de</strong>.<br />
Wenn Sie dieses Skript nicht über me<strong>in</strong>e Website bekommen haben, hier <strong><strong>de</strong>r</strong><br />
Orig<strong>in</strong>al-Fundort: http://www.<strong>lepen</strong>.<strong>de</strong>.<br />
© 2003/2011 Oliver Lepen<br />
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