Skriptum zur Farbmetrik 13 Auflage.doc
Unterrichtsunterlage von Prof. Niedl an der Graphischen Unterrichtsunterlage von Prof. Niedl an der Graphischen
76 von 124 Graphische - Skriptum FarbmetrikMehrfarbendruck – Schwarzaufbau - MulticolordruckMit den Druckfarben Cyan, Magenta, Yellow können grundsätzlich alle Farben durchÜbereinanderdruck gemischt werden. Wird nur eine Farbschicht mit den Grundfarben (CMY)gedruckt, spricht man von Primärfarben, werden zwei übereinander gedruckt, spricht man vonSekundärfarben, diese ergeben die Farbtöne Rot, Grün, Blau. Drei Farben übereinanderwerden Tertiärfarben genannt, die Farbe ergibt sich je nach Farbschichtdicken, bei gleichenFarbschichtdicken ergibt sich Grau.Schwarz kann durch hohe und gleiche Farbschichtdicken annähernd erreicht werden. Da durchdie 3 Schichten aber der Farbverbrauch recht hoch ist wird Schwarz als eigene Druckfarbeverwendet. Dies auch weil Schwarz in Druckprodukten (Text) besonders häufig ist, weil dieschwarze Druckfarbe billiger als die farbigen Druckfarben ist und weil ein geringererGesamtfarbauftrag (Farbmenge von C+M+Y+K) auch weniger Feuchtigkeit aufs Papier bringt.Außerdem ist bei der Mischung von CMY zu Schwarz die Graubalance nicht automatisch erfüllt,bei Druck mit der eigenen Druckfarbe K schon.Es werden daher die Farbanteile CMY um einen bestimmten Wert reduziert und dafür durchSchwarz K ersetzt, dies kann in geringem oder stärkerem Ausmaß erfolgen, daher gibt esunterschiedliche Varianten des Schwarzaufbaues. Diese werden UCR (Under Color Removal),GCR (Grey Componment Replacement) bzw. UCA (uncer Color Addition) bezeichnet, jenachdem wie viel und bei welchen Farbtiefen (überall oder nur in dunklen Stellen) dieErsetzung durch K erfolgt. Je nach Druckverfahren erweisen sich unterschiedlicheSchwarzaufbauarten als besser oder weniger geeignet.Um den Farbraum gegenüberdem 4C (4 Farben CMYK) Druck zu vergrößern, können neben den Grundfarben C, M, Y noch R,G, B als Druckfarben zusätzlich verwendet werden, dies wird auch Multicolordruck genannt.R,G,B werden also nicht durch Übereinanderdruck von C,M,Y (subtraktive Farbmischung),sondern durch eigene Druckfarben realisiert. Die Variante mit den zusätzlichen Farben Orangeund Grün wird Hexachrome (6-Farben) genannt.Eine besondere Herausforderung beim Mehrfarbendruck ist die Farbseparation, also dieAufteilung der Gesamtfarbe auf die Druckfarben. Jede Farbe ist durch 3 Farbwerte eindeutigfestgelegt, die Aufteilung auf 3 Grundfarben (C, M, Y) ist daher eindeutig. Werden mehr als 3Grundfarben für die Mischung verwendet, müssen zusätzliche Angaben zur Aufteilung aufdiese Farben (Farbseparation) gemacht werden. Dies ist bereits bei der Farbe Schwarz (K) derFall, es muss hierbei angegeben werden, wie stark Schwarz statt dem Zusammendruck von
Graphische - Skriptum Farbmetrik 77 von 124C+M+Y eingesetzt werden soll, dies wird Schwarzaufbau bzw. dessen Varianten genannt. Beiweiteren Buntfarben sind entsprechende Algorithmen in der Separationssoftware(Farbmanagement) vorhanden, um durch die zusätzlichen Farben einen möglichst großenFarbraum (also mit möglichst gesättigten Farben) zu erzielen.Berechnung der Farbwerte von RasterflächenWenn die Grundfarben bekannt sind, können die Farbwerte der Mischfarben auch berechnetwerden. Die subtraktive Farbmischung kann nur bei Kenntnis der Remissionskurven berechnetwerden, die additive Farbmischung aber auch bei Kenntnis der 3 Farbwerte. Sind also diesubtraktiven Mischungen, also Übereinanderdruckfarben bereits bekannt, so kann derGesamtfarbwert aus den gegebenen Grundfarben mit verschiedenen Flächendeckungenberechnet werden. Die Berechnungsformeln werden Neugebauer-Gleichungen genannt.Die Formel stellt eine Addition der Farbwerte dar, wobei diese mit der jeweiligenFlächendeckung gewichtet werden. Die Flächendeckungen der Farben ergeben sich wegen derstatistischen Durchmischung der Rasterpunktlagen aus der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Diebekannten Flächendeckungen liegen für CMY vor, diese sind in folgender Gleichung mit a c, a m,a y bezeichnet. PW meint hier den weißen Bedruckstoff, DFS den Übereinanderdruck, derungefähr Schwarz ergibt.Schwarz als eigene Druckfarbe ist hier nicht berücksichtigt. Wird Schwarz (K) nochberücksichtigt, werden alle 8 Kombinationen noch mit K kombiniert, es kommt alsio allgemeinzu 16 Teilfarben.Als Berechnungsformel ergibt sich für die Farbwerte X,Y,Z:8 bzw.168 bzw.168 bzw.16X = ∑ X i ⋅ f i Y = ∑ Y i ⋅ f i Z = ∑ Z i ⋅ f ii=1i=1Wobei i für alle Teilfarben (C,M,Y,R,G,B,PW,DFS) steht.i=1Es gibt Verbesserungen dieser Gleichungen, wobei dieRänder der Rasterpunkte als eigene Farben (mit geringererSchichtdicke) berücksichtigt werden, wie in demnebenstehenden Bild schematisch dargestellt ist.Eine weitere Verbesserung der Neugebauergleichungen ist möglich, wenn statt der Farbwertedie einzelnen Remissionskurven (wellenlängenabhängig) in die Rechnung eingehen. Aus den soermittelten gesamten Remissionskurven können dann die Farbwerte X,Y,Z errechnet werden.
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C+M+Y eingesetzt werden soll, dies wird Schwarzaufbau bzw. dessen Varianten genannt. Bei
weiteren Buntfarben sind entsprechende Algorithmen in der Separationssoftware
(Farbmanagement) vorhanden, um durch die zusätzlichen Farben einen möglichst großen
Farbraum (also mit möglichst gesättigten Farben) zu erzielen.
Berechnung der Farbwerte von Rasterflächen
Wenn die Grundfarben bekannt sind, können die Farbwerte der Mischfarben auch berechnet
werden. Die subtraktive Farbmischung kann nur bei Kenntnis der Remissionskurven berechnet
werden, die additive Farbmischung aber auch bei Kenntnis der 3 Farbwerte. Sind also die
subtraktiven Mischungen, also Übereinanderdruckfarben bereits bekannt, so kann der
Gesamtfarbwert aus den gegebenen Grundfarben mit verschiedenen Flächendeckungen
berechnet werden. Die Berechnungsformeln werden Neugebauer-Gleichungen genannt.
Die Formel stellt eine Addition der Farbwerte dar, wobei diese mit der jeweiligen
Flächendeckung gewichtet werden. Die Flächendeckungen der Farben ergeben sich wegen der
statistischen Durchmischung der Rasterpunktlagen aus der Wahrscheinlichkeitsrechnung. Die
bekannten Flächendeckungen liegen für CMY vor, diese sind in folgender Gleichung mit a c, a m,
a y bezeichnet. PW meint hier den weißen Bedruckstoff, DFS den Übereinanderdruck, der
ungefähr Schwarz ergibt.
Schwarz als eigene Druckfarbe ist hier nicht berücksichtigt. Wird Schwarz (K) noch
berücksichtigt, werden alle 8 Kombinationen noch mit K kombiniert, es kommt alsio allgemein
zu 16 Teilfarben.
Als Berechnungsformel ergibt sich für die Farbwerte X,Y,Z:
8 bzw.16
8 bzw.16
8 bzw.16
X = ∑ X i ⋅ f i Y = ∑ Y i ⋅ f i Z = ∑ Z i ⋅ f i
i=1
i=1
Wobei i für alle Teilfarben (C,M,Y,R,G,B,PW,DFS) steht.
i=1
Es gibt Verbesserungen dieser Gleichungen, wobei die
Ränder der Rasterpunkte als eigene Farben (mit geringerer
Schichtdicke) berücksichtigt werden, wie in dem
nebenstehenden Bild schematisch dargestellt ist.
Eine weitere Verbesserung der Neugebauergleichungen ist möglich, wenn statt der Farbwerte
die einzelnen Remissionskurven (wellenlängenabhängig) in die Rechnung eingehen. Aus den so
ermittelten gesamten Remissionskurven können dann die Farbwerte X,Y,Z errechnet werden.
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