Skriptum zur Farbmetrik 13 Auflage.doc
Unterrichtsunterlage von Prof. Niedl an der Graphischen Unterrichtsunterlage von Prof. Niedl an der Graphischen
58 von 124 Graphische - Skriptum FarbmetrikBei der Messung des Remissionsgrades ist es zwar grundsätzlich egal, welches Messlichteingesetzt wird, da sich die Eigenschaften des Messlichtes bei Probenmessung undWeißreferenzmessung herauskürzen. Allerdings ist wichtig, dass alle relevanten Wellenlängenüberhaupt ausreichend stark vorhanden sind, dass es überhaupt richtige Messergebnisse indiesen Bereichen gibt.Die hier als Messbedingungen M0, M1 bzw. M2 definierten Messlichter dürfen nicht mit denBezugslichtarten z.B. D50 oder D65 verwechselt werden. Die Bezugslichtarten sindmathematisch eingerechnet, die Messlichter sind die realen Beleuchtungen auf die Proben imMessgerät.Für Farben bzw. Substrate ohne optische Aufheller sind die Messergebnisse derunterschiedlichen Messmodi fast ident.Messmodus M0Die Messbeleuchtung entspricht etwa dem Glühlampenlicht, also Normlicht A. Der UV Anteilist gering und undefiniert. Diese Messbedingung war bei den meisten herkömmlichenMessgeräten Standard, ein stärkerer Unterschied zu den Ergebnissen bei Messbedingung M1tritt nur bei (starker) fluoreszierender Eigenschaft der Farbe bzw. des Papiers auf.Messmodus M1Die Messbeleuchtung entspricht etwa Normlicht D50. Der UV Anteil ist deutlich vorhanden (ca.ab 300 nm) und genau definiert. Mit dieser Messbedingung M1 können fluoreszierende Stoffe(z.B. Druck auf optisch aufgehelltem Papier) gemessen werden. Bei Messungen von Papierohne optische Aufheller sind die gemessenen Farbwerte bei M0 und M1 praktisch gleich. DieMessergebnisse bei M1 entsprechen auch dem optischen Eindruck bei der Betrachtung unterNormlicht D50.Heute ist der Modus M1 Standard im Druckbereich, dies ist insbesonders bei der Messung vonProofdrucken zu beachten. Beim Proofdruck ist besonders wichtig, dass die Bedingungen derMessung der späteren Betrachtung unter Tageslicht entspricht.Messmodus M2Die Messbeleuchtung unterdrückt UV Licht („UV-cut“) durch einen UV-Filter, der nurWellenlängen über 400 nm durchlässt. Dies wird verwendet, um alle Einflüsse von Fluoreszenzim Messergebnis auszuschließen. Der Modus M2 wird im Druckbereich selten verwendet.Messmodus M3So wie Messbedingung M2, aber es wird mit Polfilter (zwei um 90° gegeneinander gedrehtePolfilter in den Lichtwegen) gemessen. Dadurch kommt es zur Ausschaltung derOberflächenreflexion an der ersten Grenzfläche (Farbe). Die Kombination mit Messlicht M3(UV Filter) ergibt sich daraus, dass übliche Polfilter meistens UV Licht unter 400 nm zu einemgroßen Teil absorbieren.Für die Dichtemessung ist M3 der übliche Modus, die Glanzreflexion auf nassen Oberflächenwird damit unterdrückt, die Messung wird daher im Nass- und Trockenzustand ähnlicheMessergebnisse liefern.
Graphische - Skriptum Farbmetrik 59 von 124DatenstandardColor Exchange FormatZur Automatisierung von Prozessen unter Einbeziehung von Farbmesswerten ist einestandardisierte Schnittstelle zwischen Farbmessgerätedaten erforderlich. Dazu wird von derISO ein einheitlicher Datenaaustauschstandard, das CxF Format (Color Exchange Format),definiert, der unter ISO 17972 beschrieben wird. Diese CxF/X Daten werden in einer XMLStruktur ausgegeben, damit sie allgemein verarbeitbar sind. Neben den Messdaten werden indiesen Daten auch die zugrundeliegenden Messbedingungen mitgeliefert, die für die richtigeInterpretation der Messdaten erforderlich sind.Unter CxF3 wird Version 3.0 der CxF Daten verstanden. Das CxF3-Format (ISO 17972-4) wird inPDF 2.0 zum Einsatz kommen, um Zusatzinformationen zu Sonderfarben (z.B. spektrale Daten,Opazität, …) definieren zu können. Dies ist vor allem für Druckvorlagen für denVerpackungsdruck interessant, da dort oft unkonventionelle Sonderfarben (z.B. Silber, Gold,Metallic) zum Einsatz kommen, die ein anderes Druckverhalten haben als “normale”Sonderfarben.Einige Komponenten und FarbmessgeräteLichtquelleAls Lichtquelle können Glühlampen (oft als Wolframdrahtlampen), Xeneonlampen (habenrelativ gut tageslichtähnliches bzw. D65 ähnliches Spektrum) oder heute auch vorwiegendweiße LED-Lampen (bzw. kombiniert mit blauen LED) verwendet werden. FürSpezialanwendungen gibt es weitere Lampenarten wie die Wasserstofflampe für die Messungmit hohem UV Lichtanteil.Die spektralen Eigenschaften der Messlichtlampe gehen in die Messung im Allgemeinen nichtein, es müssen lediglich alle Wellenlängen des sichtbaren Bereichs ausreichen stark undkonstant vorhanden sein. Nur bei der Messung an fluoreszierenden Proben muss das Licht derMessung auch dem Licht entsprechen, für das die Auswertung (Brechung von XYZ) gilt, dazugibt es meist Filter (z.B. D65 Filter), die eine entsprechende Anpassung ermöglichen. DasMesslicht ist allerdings für den Messmodus (M0, M1, M2 oder M3) ausschlaggebend.Monochromator mit SpaltblendeDer Monochromator hat die Aufgabe das weiße Messlicht in die einzelnen Wellenlängenaufzuspalten, die folgende Spaltblende wählt daraus einen kleinen Wellenlängenbereich aus,der zur Messung verwendet wird. Heute erfolgt die Messung allerdings oft simultan für alleWellenlängen, dann entfällt die Spaltblende in der Form.Die Spaltblende steuert einerseits den Wellenlängenbereich, mit dem die Messung erfolgt,eigentlich sollte z.B. eine Messung die in Schritten von 10 nm durchgeführt wird auch einenDurchlassbereich der Spaltblende von 10 nm haben. Aber die Spaltblende steuert ebenfalls dieLichtintensität, die auch die Messzelle trifft, und diese muss sich oft der Messzelle anpassen.
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Datenstandard
Color Exchange Format
Zur Automatisierung von Prozessen unter Einbeziehung von Farbmesswerten ist eine
standardisierte Schnittstelle zwischen Farbmessgerätedaten erforderlich. Dazu wird von der
ISO ein einheitlicher Datenaaustauschstandard, das CxF Format (Color Exchange Format),
definiert, der unter ISO 17972 beschrieben wird. Diese CxF/X Daten werden in einer XML
Struktur ausgegeben, damit sie allgemein verarbeitbar sind. Neben den Messdaten werden in
diesen Daten auch die zugrundeliegenden Messbedingungen mitgeliefert, die für die richtige
Interpretation der Messdaten erforderlich sind.
Unter CxF3 wird Version 3.0 der CxF Daten verstanden. Das CxF3-Format (ISO 17972-4) wird in
PDF 2.0 zum Einsatz kommen, um Zusatzinformationen zu Sonderfarben (z.B. spektrale Daten,
Opazität, …) definieren zu können. Dies ist vor allem für Druckvorlagen für den
Verpackungsdruck interessant, da dort oft unkonventionelle Sonderfarben (z.B. Silber, Gold,
Metallic) zum Einsatz kommen, die ein anderes Druckverhalten haben als “normale”
Sonderfarben.
Einige Komponenten und Farbmessgeräte
Lichtquelle
Als Lichtquelle können Glühlampen (oft als Wolframdrahtlampen), Xeneonlampen (haben
relativ gut tageslichtähnliches bzw. D65 ähnliches Spektrum) oder heute auch vorwiegend
weiße LED-Lampen (bzw. kombiniert mit blauen LED) verwendet werden. Für
Spezialanwendungen gibt es weitere Lampenarten wie die Wasserstofflampe für die Messung
mit hohem UV Lichtanteil.
Die spektralen Eigenschaften der Messlichtlampe gehen in die Messung im Allgemeinen nicht
ein, es müssen lediglich alle Wellenlängen des sichtbaren Bereichs ausreichen stark und
konstant vorhanden sein. Nur bei der Messung an fluoreszierenden Proben muss das Licht der
Messung auch dem Licht entsprechen, für das die Auswertung (Brechung von XYZ) gilt, dazu
gibt es meist Filter (z.B. D65 Filter), die eine entsprechende Anpassung ermöglichen. Das
Messlicht ist allerdings für den Messmodus (M0, M1, M2 oder M3) ausschlaggebend.
Monochromator mit Spaltblende
Der Monochromator hat die Aufgabe das weiße Messlicht in die einzelnen Wellenlängen
aufzuspalten, die folgende Spaltblende wählt daraus einen kleinen Wellenlängenbereich aus,
der zur Messung verwendet wird. Heute erfolgt die Messung allerdings oft simultan für alle
Wellenlängen, dann entfällt die Spaltblende in der Form.
Die Spaltblende steuert einerseits den Wellenlängenbereich, mit dem die Messung erfolgt,
eigentlich sollte z.B. eine Messung die in Schritten von 10 nm durchgeführt wird auch einen
Durchlassbereich der Spaltblende von 10 nm haben. Aber die Spaltblende steuert ebenfalls die
Lichtintensität, die auch die Messzelle trifft, und diese muss sich oft der Messzelle anpassen.