Skriptum zur Farbmetrik 13 Auflage.doc
Unterrichtsunterlage von Prof. Niedl an der Graphischen Unterrichtsunterlage von Prof. Niedl an der Graphischen
64 von 124 Graphische - Skriptum FarbmetrikBesondere MessverfahrenMessung fluoreszierender ProbenFluoreszierende Proben sind solche, bei denen ein Teil der Energie des eingestrahlten Lichtesim UV Bereich in abgestrahltes Licht im sichtbaren Bereich umgewandelt wird, sie werdenaufgrund der Lichtabstrahlung auch lumineszierende Proben genannt. In nachfolgendemDiagramm wird dies durch die Verschiebung des Bereichs A in den Bereich C dargestellt,wodurch die Gesamtremissionskurve C (Kurve B ist die Remission ohne Fluoreszenz) sogar aufRemissionsgrade über 100 % kommt. Dies ist nicht eine Verletzung des Energiesatzes, sonderndie Energie kommt eben aus dem UV Bereich.100%RCB50%AC0%350450 550 650nmFür die Messung fluoreszierender Proben muss natürlich UV-Licht auf die Probe gelangen,daher können hierzu nur polychromatische Spektralphotometer (bzw. auchDreibereichsmessgeräte) eingesetzt werden. Überdies müssen diese Messgeräte im UV-Bereich ein Lichtspektrum haben, das genau dem Spektrum der Bezugslichtart (also meistD50) entspricht. Normalerweise sind die Messgeräte nicht mit D50 Lampen ausgestattet,allerdings kann man auch durch spezielle Filtervorsätze bei den Messgeräten die D50Charakteristik (bzw. andere wie D65) herstellen.Um die Fluoreszenz nicht in der Messung zu berücksichtigen, kann mit vorgeschalteten UV-Filtern gemessen werden, dann kommt kein UV-Licht auf die Probe und somit kommt es nichtzu der Fluoreszenz im sichtbaren Bereich. Diese UV-Filter sind bei vielen Messgerätenverfügbar. Teilweise schneiden auch Polfilter den UV Anteil ab, weswegen diese manchmaldazu empfohlen werden.Um rasch zu prüfen, ob ein fluoreszierender Anteil in der Remission vorliegt, wird die Probe mitzwei verschiedenen Lichtquellen mit unterschiedlichem UV-Gehalt gemessen. Die BezugslichtartD50 muss aber gleich sein! Falls bei der Messung ein deutlicher Unterschied (durch ΔEabschätzbar) herauskommt, so ist ein fluoreszierender Anteil vorhanden.Fluoreszenz kommt jedenfalls sehr oft im Papier vor, da dieses durch fluoreszierendeWeißmacher, die UV-Lichtenergie im blauen Bereich reflektieren weißer gemacht wird.Fluoreszierende Proben sollten nur mit der Messgeometrie 45°/0° oder 0°/45° gemessen werden,da bei Messung mit der Ulbrichtkugel systematische Messfehler durch die Lichtabstrahlungauftreten.
Graphische - Skriptum Farbmetrik 65 von 124AufhellungsgradDa heute oft optische Aufheller im Papier verwendet werden, wird zur Prüfung derAufhellungsgrad oder OBA-check (OBA = optical brightening agents) definiert. Hierbei wird dieDifferenz des b-Wertes bei der Papiermessung (Farbmessung auf unbedruckter Stelle)zwischen Messmodus M1 und Messmodus M2 (also ohne UV-Licht) angegeben, man schreibtauch Δb (M2-M1).Dieser Aufhellungsgrad beträgt bei wenig optischen Aufhellern ca. 1 und bei stark aufgehelltenPapieren bis ca. 10. Bei der Messung von Bedruckstoffen ohne optische Aufheller sollte derWert 0 sein.Diese Messwerte dienen auch zur Einteilung der Papiersorten in 4 sogenannteAufhellungsstufen (schwach, gering, mäßig, stark).In der Papierindustrie ist ein ähnlich definierter Aufhellungsgrad ΔB (UV/UV ex) üblich. DieserAufhellungsgrad ist in der Norm ISO 15397 „Drucktechnik – Kommunikation der Eigenschaftendes Druckpapiers“ erläutert.WeißgradDa besonders im Bereich der Qualitätskontrolle des Papiers Weiß eine wichtige Rolle spielt,wurde das Maß „Weißgrad“ eingeführt. Allerdings gibt es verschiedene Definitionen vonWeißgrad.Die Angabe des Weißgrades hat den Vorteil gegenüber der Angabe der Farbmaßzahlen, dassdie Beurteilung anhand von einer einzigen Zahl erfolgen kann. Außerdem sind im Bereich desWeißpunktes die Farbangaben sehr schwer zu bestimmen, da die geringe Sättigung kaumeindeutige Farbtonangaben erlaubt.Eine einfache Angabe des Weißgrades wäre durch die Angabe der Helligkeit Y oder durch L.Dabei werden allerdings Farbstiche nicht berücksichtigt. Daher gibt es Weißgradformeln, dieauch die anderen Farbmaßzahlen einbeziehen.CIE-Weißgrad: Dieser Weißgrad ist aus den Normfarbwertanteilen zusammengesetzt undberücksichtigt die Abweichung vom Idealweiß:W = Y + 800(x − x)+ 1700(y − y)nnx n und y n sind die Weißpunktkoordinaten des Absolutweiß für die jeweilige verwendeteBezugslichtart. Wichtig ist, dass hier der Weißgrad meist auf D65 bezogen wird, außerdem wirdder Beobachterwinkel von 10° zugrunde gelegt. Bei einer Messung ist Beobachterwinkel undBezugslichtart unbedingt anzugeben.ISO-Weißgrad (ISO Brightness, Tappi-Brightness) ist ein Maß der Helligkeit bei einerbestimmten Filterkennlinie (Tappi-Filter, der den Transmissionsschwerpunkt im gelblichenBereich hat)Weißgrad nach Berger, (auf XYZ Farbwertenbasierend):
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Aufhellungsgrad
Da heute oft optische Aufheller im Papier verwendet werden, wird zur Prüfung der
Aufhellungsgrad oder OBA-check (OBA = optical brightening agents) definiert. Hierbei wird die
Differenz des b-Wertes bei der Papiermessung (Farbmessung auf unbedruckter Stelle)
zwischen Messmodus M1 und Messmodus M2 (also ohne UV-Licht) angegeben, man schreibt
auch Δb (M2-M1).
Dieser Aufhellungsgrad beträgt bei wenig optischen Aufhellern ca. 1 und bei stark aufgehellten
Papieren bis ca. 10. Bei der Messung von Bedruckstoffen ohne optische Aufheller sollte der
Wert 0 sein.
Diese Messwerte dienen auch zur Einteilung der Papiersorten in 4 sogenannte
Aufhellungsstufen (schwach, gering, mäßig, stark).
In der Papierindustrie ist ein ähnlich definierter Aufhellungsgrad ΔB (UV/UV ex) üblich. Dieser
Aufhellungsgrad ist in der Norm ISO 15397 „Drucktechnik – Kommunikation der Eigenschaften
des Druckpapiers“ erläutert.
Weißgrad
Da besonders im Bereich der Qualitätskontrolle des Papiers Weiß eine wichtige Rolle spielt,
wurde das Maß „Weißgrad“ eingeführt. Allerdings gibt es verschiedene Definitionen von
Weißgrad.
Die Angabe des Weißgrades hat den Vorteil gegenüber der Angabe der Farbmaßzahlen, dass
die Beurteilung anhand von einer einzigen Zahl erfolgen kann. Außerdem sind im Bereich des
Weißpunktes die Farbangaben sehr schwer zu bestimmen, da die geringe Sättigung kaum
eindeutige Farbtonangaben erlaubt.
Eine einfache Angabe des Weißgrades wäre durch die Angabe der Helligkeit Y oder durch L.
Dabei werden allerdings Farbstiche nicht berücksichtigt. Daher gibt es Weißgradformeln, die
auch die anderen Farbmaßzahlen einbeziehen.
CIE-Weißgrad: Dieser Weißgrad ist aus den Normfarbwertanteilen zusammengesetzt und
berücksichtigt die Abweichung vom Idealweiß:
W = Y + 800(
x − x)
+ 1700(
y − y)
n
n
x n und y n sind die Weißpunktkoordinaten des Absolutweiß für die jeweilige verwendete
Bezugslichtart. Wichtig ist, dass hier der Weißgrad meist auf D65 bezogen wird, außerdem wird
der Beobachterwinkel von 10° zugrunde gelegt. Bei einer Messung ist Beobachterwinkel und
Bezugslichtart unbedingt anzugeben.
ISO-Weißgrad (ISO Brightness, Tappi-Brightness) ist ein Maß der Helligkeit bei einer
bestimmten Filterkennlinie (Tappi-Filter, der den Transmissionsschwerpunkt im gelblichen
Bereich hat)
Weißgrad nach Berger, (auf XYZ Farbwerten
basierend):
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