MessLab

Dichte & Druckkontrolle · Staatliche Berufsschule 1 Kempten
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Dichte & Druckkontrolle

Densitometrie, Rastertonwert und Druckkontrollelemente sicher beherrschen – von der Messbedingung über die Formel bis zur Fehlerdiagnose im Drucksaal.

Verstehen
🔬
Modul 01
Messbedingungen

Die verbindlichen Vorschriften für Abmusterung, Farbmessung und Dichtemessung – dazu die Messmodi M0 bis M3 im Detail.

Erklärung + Übungen
🔍
Modul 02
Densitometer-Explorer

Die Bauteile des Densitometers anklicken und verstehen, dazu ein Filterfarben-Quiz.

Interaktiv
Spielen und üben
🧮
Modul 03
Dichte

Erklärt: Was die Dichte aussagt, warum der Logarithmus drinsteckt und wie man richtig misst. Dazu endlos viele Rechenaufgaben.

Erklärung + Übungen
📊
Modul 04
Rastertonwert

Erklärt: die Murray-Davies-Formel Schritt für Schritt, Tonwertzunahme und Druckkennlinie. Dazu endlos viele Rechenaufgaben.

Erklärung + Übungen
🃏
Modul 05
Kontrollelemente-Memory

Elemente des Druckkontrollstreifens ihrem Zweck zuordnen.

Spiel · 3 Stufen
🛠️
Modul 06
Druckfehler-Diagnose

Symptom im Drucksaal beschreiben – du bestimmst den passenden Druckfehler.

Spiel · Zuordnen
🎯
Modul 07
Delta E

Erklärt: CIELAB, die ΔE*ab-Formel Schritt für Schritt und der Unterschied zu ΔE2000. Dazu endlos viele Rechenaufgaben.

Erklärung + Übungen
🎨
Modul 08
LAB-Werte lesen

Aus zwei LAB-Werten die Abweichung beschreiben und Farben allein aus den Zahlen benennen.

Erklärung + Übungen
📄
Modul 09
Proof & Medienkeil

Digitaler Farbprüfdruck, Ugra/FOGRA-Medienkeil und die Toleranzen des Prüfprotokolls.

Erklärung + Übungen
📟
Modul 10
Virtuelles Messgerät

Eine komplette Messung am Spektral-Densitometer durchführen: Gerät einstellen, kalibrieren, Messfeld treffen, Wert bewerten. Falsche Messbedingungen liefern falsche Werte – so wie in Wirklichkeit.

Simulation · Erklärung + Übungen
Modul 11
Fachbegriffe-Blitz

60 Sekunden, Definition erscheint – du triffst den passenden Fachbegriff. Über 35 Begriffe aus allen Modulen, mit Serienbonus.

Spiel · 60 Sekunden
🔬 Messbedingungen

Warum überhaupt messen?

Das Auge lässt sich täuschen: Umgebungsfarbe, Beleuchtung und das persönliche Farbempfinden verändern, wie eine Farbe wahrgenommen wird. Ein ausgeruhtes Auge erkennt je nach Farbe Abweichungen von etwa 5 bis 10 % – bei Ermüdung oder ungünstiger Beleuchtung erst weit größere.

Dazu kommt die Metamerie: Zwei Farben können unter Tageslicht identisch aussehen und unter Glühlampenlicht deutlich verschieden. Nur eine Messung unter festgelegten Bedingungen liefert einen Wert, über den man sich zwischen Kunde, Vorstufe und Drucksaal überhaupt verständigen kann.

Drei Regelwerke – nicht verwechseln

Es gibt drei getrennte Vorschriftensätze, die oft durcheinandergebracht werden:

1. Abmusterungsbedingungen – wie ein Druck mit dem Auge beurteilt wird.
2. Messbedingungen Farbmessung – wie spektralfotometrisch gemessen wird (CIELAB, ΔE).
3. Messbedingungen Dichtemessung – wie densitometrisch gemessen wird.

Sie unterscheiden sich in wichtigen Punkten – vor allem beim Polarisationsfilter.

1 · Abmusterung (visuelle Beurteilung)
Vorgabe
Wert
Beleuchtungsstärke
2000 lx ± 500 lx
Lichtart
D50 (5000 K)
Unterlage
mattweiß
Umfeld
mattgraue Fläche der Farbdichte 0,7 (bezogen auf Idealweiß)
Breite des Umfelds
mindestens ein Drittel des Probendurchmessers

Die hohe Beleuchtungsstärke ist Absicht: Nur bei 2000 lx fallen kleine Unterschiede überhaupt auf. Reicht der Platz für das graue Umfeld nicht, fertigt man Masken aus Karton an. Zum bequemeren Vergleich dürfen die Proben auch Kante an Kante gelegt werden.

2 · Farbmessung (spektralfotometrisch)

Damit Messwerte zwischen Betrieben austauschbar sind, legt die Norm ISO 13655 die Geräteeinstellungen eindeutig fest:

Vorgabe
Wert
Messgeometrie
glanzfrei 0°/45° oder 45°/0°
Beobachter
2°-Normalbeobachter
Normlichtart
D50 (5000 K)
Farbsystem
CIELAB – anzugeben sind L*, a*, b*
Unterlage
mattweiß unter der Probe
… im Auflagendruck
mattschwarz, Farbdichte ca. 1,5
Messmodus
M1 – ohne Polarisation
Auswertung
Farbabstandsberechnung (Delta E)

Merke: Bei der Farbmessung dürfen die Polfilter nicht im Strahlengang stehen. Sie würden die Farbwerte verfälschen. Das ist der wichtigste Unterschied zur Dichtemessung.

3 · Dichtemessung (densitometrisch)
Vorgabe
Wert
Polarisationsfilter
grundsätzlich MIT Polfilter messen
Ausnahme
Messung auf Offsetdruckformen (wenn kein Plattenmessgerät da ist) und ggf. Charakterisierung eines Prüfdruckgeräts
Sonderfarben
mit dem Farbkanal messen, der die höchste Farbdichte ergibt
Unterlage
mattweiß unter der Probe
… im Auflagendruck
mattschwarz unter der Probe
Spektraldensitometer
Messmodus M3 wählen

Messbedingungen für die Farbdichte nach Papierklasse

Lichtart D50 (5000 K) · Beobachter · Messgeometrie 0°/45° oder 45°/0° · Unterlage weiß matt (im Auflagendruck matt schwarz).

Der Messmodus richtet sich nach dem Bedruckstoff:
M1 für PS1 und PS5  ·  M0 für PS2, PS3, PS4, PS6, PS7 und PS8

Die Messmodi M0 bis M3 im Detail

Densitometer oder Spektralfotometer?

Ein Densitometer misst die Dichte über feste Farbfilter und liefert schnell reproduzierbare Werte für die laufende Kontrolle am Leitstand. Ein Spektralfotometer erfasst das komplette Spektrum – den „spektralen Fingerabdruck" der Farbe – und leitet daraus Dichte, CIELAB-Werte und ΔE gleichzeitig ab. Es ist genauer und vielseitiger, aber langsamer und teurer.

Geräte mit beiden Funktionen heißen Spektraldensitometer. Für deren densitometrische Messungen gilt der Messmodus M3.

Ziel der Standardisierung

bvdm, FOGRA und der PSO legen für Druckplattenbebilderung und Druck (Farbschichtdicke, Tonwertzunahme, Farbreihenfolge) feste Sollwerte fest. Das Ziel: Ein Auftrag soll auf jeder freigegebenen Maschine, an jedem Standort, zu jeder Zeit das gleiche Ergebnis liefern – planbar, wiederholbar, kontrollierbar. Die Messbedingungen sind dafür die Grundlage: Ohne einheitliche Messbedingungen sind Messwerte wertlos.

Messbedingungen-Check

Zwölf Fragen aus einem Vorrat von über 20. Zu jeder Frage gibt es genau eine richtige Antwort – nach dem Antworten siehst du die Begründung.

🔍 Densitometer-Explorer

Der Weg des Lichts

Klicke dich durch die Bauteile in der Reihenfolge, in der das Licht das Gerät durchläuft.

Klicke auf ein Bauteil.

Filterfarben-Quiz

Jede Druckfarbe wird mit dem Filter gemessen, der ihre Komplementärfarbe durchlässt. Klicke die Druckfarbe – errätst du den passenden Filter?

🧮 Dichte

Was ist die optische Dichte?

Triffst du mit Licht auf eine bedruckte Fläche, wird ein Teil des Lichts zurückgeworfen (remittiert) und der Rest von der Farbschicht geschluckt (absorbiert). Je dicker die Farbschicht, desto weniger Licht kommt zurück.

Die optische Dichte D ist das Maß dafür, wie stark eine Fläche das Licht schluckt. Sie ist eine reine Verhältniszahl und hat keine Einheit. Weißes Papier hat eine Dichte nahe 0, ein satter schwarzer Vollton kommt auf Werte um 1,8 und mehr.

Die beiden Messgrößen

Reflexionsfaktor R (auch Remissionsgrad β) – bei Auflicht, also allem, was auf Papier gedruckt ist. R sagt, welcher Anteil des Lichts zurückkommt.

Transmissionsfaktor T – bei Durchlicht, also bei Filmen und transparenten Vorlagen. T sagt, welcher Anteil des Lichts durchgelassen wird.

Beide werden entweder als Faktor (0 bis 1) oder als Prozentwert (0 bis 100 %) angegeben. Für die Formel brauchst du immer den Faktor: 54 % sind also 0,54.

Die Formel

D = lg (1 / R) = -lg (R)   Auflicht (Reflexion)
D = lg (1 / T) = -lg (T)   Durchlicht (Transmission)

Und rückwärts

R = 10-D  bzw.  T = 10-D

Warum der Logarithmus?

Unser Auge nimmt Helligkeitsunterschiede nicht linear, sondern etwa logarithmisch wahr. Der Logarithmus in der Formel sorgt deshalb dafür, dass gleiche Dichte-Schritte auch ungefähr gleich große visuelle Schritte sind.

Die Faustregel dazu: Jeder ganze Dichteschritt bedeutet ein Zehntel des Lichts. Bei D = 1 kommen noch 10 % zurück, bei D = 2 nur noch 1 %, bei D = 3 nur noch 0,1 %.

Dichte D
R bzw. T
Bedeutung
0,00
100 %
Ideales Weiß – alles Licht kommt zurück
0,30
50 %
Die Hälfte des Lichts wird geschluckt
1,00
10 %
Ein Zehntel kommt zurück
1,50
3,2 %
Typischer Bereich für Buntfarben-Volltöne
2,00
1 %
Sattes Schwarz
3,00
0,1 %
Nur noch im Durchlicht erreichbar

Selbst ausprobieren

Zieh am Regler und beobachte, wie sich Dichte und Helligkeit verhalten. Achte darauf: Am hellen Ende ändert sich die Dichte kaum, am dunklen Ende explodiert sie.

Reflexionsfaktor
50 %
Dichte D
0,30
Rechenbeispiele
Beispiel 1 · Dichte aus dem Reflexionsfaktor
Ein Volltonfeld hat einen Reflexionsfaktor von 2 %. Wie groß ist die Dichte?

Erst in den Faktor umrechnen:  2 % = 0,02
Dann einsetzen:  D = -lg (0,02) = 1,699
Ergebnis: D ≈ 1,70
Beispiel 2 · Dichte aus dem Transmissionsfaktor
Ein Film lässt 74 % des Lichts durch. Wie groß ist die Dichte?

T = 0,74  →  D = -lg (0,74) = 0,131
Ergebnis: D ≈ 0,13 – ein sehr heller Film, er schluckt kaum Licht.
Beispiel 3 · Rückwärts: Reflexionsfaktor aus der Dichte
Gemessen wurde eine Dichte von D = 1,40. Welcher Anteil des Lichts kommt zurück?

R = 10-1,40 = 0,0398
Ergebnis: R ≈ 4 % – 96 % des Lichts werden von der Farbschicht geschluckt.

Regeln fürs Messen in der Praxis

• Gerät vor jeder Messreihe kalibrieren und auf dem unbedruckten Papier nullen – so wird das Papierweiß herausgerechnet und du misst wirklich nur die Farbschicht.
• Immer auf der gleichen Messunterlage messen (schwarz oder weiß, aber nicht gemischt).
• Die Dichtemessung funktioniert nur bei lasierenden Farben – deckende Farben lassen sich so nicht sinnvoll beurteilen.
Nass gemessen ist nicht trocken gemessen: Frisch gedruckt liegt der Wert höher, die Differenz sollte ΔD ≤ 0,15 bleiben. Mit Polarisationsfilter (Messmodus M3) misst du nass und trocken vergleichbar.

Wofür braucht man das im Betrieb?

Die Dichte ist der schnellste Weg, die Farbschichtdicke an der Maschine zu kontrollieren: mehr Farbe im Farbwerk → dickere Schicht → höhere Dichte. Sie eignet sich deshalb hervorragend für die laufende Prozesskontrolle während des Fortdrucks.

Wichtig zu wissen: Verbindlich vorgegeben sind nach PSO und ISO 12647-2 heute die CIELAB-Werte, nicht die Dichten. Die Dichte bleibt aber das praktische Werkzeug am Leitstand, weil sie sich schnell messen und direkt in eine Zonenverstellung übersetzen lässt.

Rechen-Trainer

Die Aufgaben werden bei jedem Durchgang neu gewürfelt – der Vorrat ist also unbegrenzt. Rechne selbstständig; die Formeln findest du bei Bedarf im Bereich Erklärung. Nach dem Prüfen siehst du den vollständigen Rechenweg.

Aufgabenart
Serie
0
Bestserie
0
📊 Rastertonwert

Worum geht es?

Ein Rasterfeld besteht aus vielen kleinen Punkten. Der Rastertonwert F (auch Flächendeckung) sagt, wie viel Prozent der Fläche von Farbe bedeckt sind. 40 % Rastertonwert heißt: 40 % der Fläche sind Punkt, 60 % sind freies Papier.

Das Problem: Ein Densitometer kann keine Punkte zählen. Es misst nur, wie viel Licht zurückkommt. Die Murray-Davies-Formel ist der Trick, mit dem man aus dieser Lichtmessung die Flächendeckung berechnet.

Die Idee dahinter

Stell dir das Rasterfeld als Mischung aus zwei Flächen vor: dem freien Papier und den Volltonpunkten. Das gemessene Licht ist genau die Summe aus beiden Anteilen.

Ist das Feld zu 0 % bedeckt, misst du das Papier. Ist es zu 100 % bedeckt, misst du den Vollton. Alles dazwischen liegt anteilig dazwischen – und genau dieses Verhältnis rechnet die Formel zurück.

Weil das Densitometer vorher auf dem Papierweiß genullt wird, taucht das Papier in der Formel nicht mehr auf. Übrig bleiben nur zwei Messwerte: das Rasterfeld (t) und der Vollton (v).

Murray-Davies-Formel

über den Reflexionsfaktor:
  F = (1 - Rt) / (1 - Rv) × 100 %

über die Dichte:
  F = (1 - 10-Dt) / (1 - 10-Dv) × 100 %

t = Rasterfeld  ·  v = Vollton

Beide Formeln sind dieselbe Formel

Die zweite Variante entsteht aus der ersten, indem du R durch 10-D ersetzt – denn genau das ist ja die Umkehrung der Dichteformel. Welche du nimmst, hängt nur davon ab, ob dein Messgerät Reflexionsfaktoren oder Dichten anzeigt. Das Ergebnis ist identisch.

Rechenbeispiele
Beispiel 1 · aus Reflexionsfaktoren
Rasterfeld Rt = 13 %, Vollton Rv = 4 %.

In Faktoren umrechnen:  Rt = 0,13  ·  Rv = 0,04
Einsetzen:  F = (1 - 0,13) / (1 - 0,04) = 0,87 / 0,96 = 0,906
Ergebnis: F ≈ 90,6 %
Beispiel 2 · aus Dichten
Rasterfeld Dt = 0,36, Vollton Dv = 1,20.

Erst die Klammern ausrechnen:
 1 - 10-0,36 = 1 - 0,437 = 0,563
 1 - 10-1,20 = 1 - 0,063 = 0,937
Dann teilen:  F = 0,563 / 0,937 = 0,601
Ergebnis: F ≈ 60,1 %

Typische Fehlerquelle

Prozentwerte vor dem Einsetzen in Faktoren umrechnen! Wer (1 - 13) statt (1 - 0,13) rechnet, bekommt Unsinn heraus. Und: Der Vollton steht immer im Nenner, das Rasterfeld immer im Zähler.

Tonwertzunahme

Warum der Punkt im Druck größer wird

Ein 40-%-Punkt aus der Datei kommt im Druck fast nie als 40 % an – er wird größer. Diese Differenz heißt Tonwertzunahme (TWZ):

TWZ = FDruck - FDatei
Angabe in Prozentpunkten, nicht in Prozent!

Zwei Ursachen

1. Mechanische Zunahme (Quetschrand) – Beim Druck wird die Farbe unter Druck an den Punkträndern seitlich herausgequetscht. Der Punkt wird real größer. Ursachen: zu hohe Pressung, zu viel Farbe, weiches Gummituch, saugendes Papier.

2. Optische Zunahme (Lichtfang) – Licht dringt neben dem Punkt ins Papier ein, wird dort gestreut und tritt unter dem Punktrand wieder aus – wo es dann doch geschluckt wird. Der Punkt erscheint größer, obwohl er es physisch nicht ist. Je rauer und saugfähiger das Papier, desto stärker der Lichtfang.

Das Densitometer kann beide Anteile nicht trennen – es misst immer die Summe aus beiden.

Die Druckkennlinie

Trägt man den Tonwert im Druck über dem Tonwert der Datei auf, entsteht die Druckkennlinie. Die Diagonale wäre der Idealfall ohne jede Zunahme. Die reale Kurve wölbt sich darüber – am stärksten in den Mitteltönen um 40 bis 50 %, weil dort der Gesamtumfang aller Punktränder am größten ist. Bei 0 % und 100 % ist die Zunahme zwangsläufig null.

Zieh am Regler und sieh dir an, wie sich die Kennlinie verformt.

TWZ bei 50 % 16 %

Sollwerte und Toleranzen

Wie viel Tonwertzunahme zulässig ist, hängt vom Bedruckstoff ab: Gestrichene Papiere nehmen weniger zu als ungestrichene oder Naturpapiere. ISO 12647-2 beschreibt den Offsetdruck auf Grundlage von acht Papiersubstraten (PS1 bis PS8) und ordnet jedem eine Sollkurve mit Toleranz zu. Angegeben wird die Tonwertzunahme beim 50-%-Feld.

PS
Papier
TWZ 50 %
Tol.
PS1
sehr stark gestrichen, 115 g/m²
16 %
± 4 %
PS2
stark gestrichen, 70 g/m²
19 %
± 4 %
PS3
glänzend gestrichen, 51 g/m²
19 %
± 4 %
PS4
matt gestrichen, 54 g/m²
19 %
± 4 %
PS5
ungestrichen, holzfrei, 120 g/m²
22 %
± 4 %
PS6
ungestrichen, superkalandert, 56 g/m²
22 %
± 4 %
PS7
ungestrichen, aufgebessert, 49 g/m²
22 %
± 4 %
PS8
ungestrichen, 45 g/m²
22 %
± 4 %

Die Werte gelten für Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz und für alle Rasterweiten außer FM. Für den Bogendruck sind zwei Substrate beschrieben (PS1 und PS5), für den Rollendruck die übrigen sechs.

Ausblick: ISO 12647-2 wird derzeit überarbeitet; künftig sollen zwölf Druckbedingungen (PC1–PC12) an die Stelle der acht Papiersubstrate treten. Bis dahin gelten die Werte oben.

Und was macht man damit?

Weicht die gemessene Kennlinie vom Sollwert ab, korrigiert man nicht im Druck, sondern in der Druckplattenbelichtung: Über eine Korrekturkurve im RIP werden die Tonwerte auf der Platte so vorverzerrt, dass im Druck genau der Sollwert herauskommt. Das ist der Kern der Standardisierung nach PSO.

Rechen-Trainer

Murray-Davies aus Reflexion oder Dichte und Aufgaben zur Tonwertzunahme – bei jedem Durchgang neu gewürfelt. Rechne selbstständig; die Formeln findest du bei Bedarf im Bereich Erklärung. Nach dem Prüfen siehst du den vollständigen Rechenweg.

Aufgabenart
Serie
0
Bestserie
0
🃏 Kontrollelemente-Memory

Element und Zweck paaren

Decke zwei Karten auf. Passen Kontrollelement und Zweck zusammen, bleiben sie offen.

🛠️ Druckfehler-Diagnose

Symptom → Fehlerbild

Du liest, was im Drucksaal beobachtet wird. Bestimme den passenden Druckfehler.

🎯 Delta E

Wozu ein Farbabstand?

„Die Farbe stimmt nicht ganz" ist keine Aussage, mit der man arbeiten kann. Für Reklamationen, Abnahmen und die Prozesskontrolle braucht man eine Zahl, die sagt: Wie weit liegt die gedruckte Farbe von der Sollfarbe entfernt?

Genau das ist ΔE (Delta E, „E" für Empfindung). Es ist der Abstand zweier Farben im CIELAB-Farbraum – je größer die Zahl, desto größer der Unterschied.

Der CIELAB-Farbraum

CIELAB beschreibt jede Farbe durch drei Zahlen – geräteunabhängig, also unabhängig von Monitor, Drucker oder Papier:

L* – die Helligkeit, von 0 (Schwarz) bis 100 (Weiß).
a* – die Grün-Rot-Achse. Negative Werte gehen Richtung Grün, positive Richtung Rot.
b* – die Blau-Gelb-Achse. Negative Werte gehen Richtung Blau, positive Richtung Gelb.

In der Mitte, bei a* = 0 und b* = 0, liegt die Unbuntachse – dort sind alle Grautöne. Je weiter eine Farbe von dieser Achse entfernt liegt, desto bunter (gesättigter) ist sie.

Die Formel ΔE*ab (CIELAB 1976)

ΔE = √( ΔL*² + Δa*² + Δb*² )

mit  ΔL* = L*Ist − L*Soll
     Δa* = a*Ist − a*Soll
     Δb* = b*Ist − b*Soll

Das ist nichts anderes als der Satz des Pythagoras

Die Formel sieht komplizierter aus, als sie ist: Sie berechnet schlicht die Luftlinie zwischen zwei Punkten im Raum – dreidimensional statt in der Ebene.

Merke: Ob du Ist minus Soll oder Soll minus Ist rechnest, ist egal – die Differenzen werden ja quadriert, das Vorzeichen fällt weg. Nur konsequent muss es sein.

Rechenbeispiele
Beispiel 1 · warmes rötliches Braun
Soll: L* = 52 · a* = 38 · b* = 28
Ist:    L* = 55 · a* = 36 · b* = 26

Schritt 1 – Differenzen bilden:
 ΔL* = 55 − 52 = 3
 Δa* = 36 − 38 = −2
 Δb* = 26 − 28 = −2

Schritt 2 – quadrieren und addieren:
 3² + (−2)² + (−2)² = 9 + 4 + 4 = 17

Schritt 3 – Wurzel ziehen:
 ΔE = √17 = 4,12
Ergebnis: ΔE ≈ 4,12 – deutlich sichtbar.
Beispiel 2 · mit Toleranzprüfung
Ein Kunde gibt für seine Hausfarbe eine Toleranz von ΔE ≤ 3 vor.

Soll: L* = 88 · a* = −6 · b* = 72
Ist:    L* = 85 · a* = −3 · b* = 71

 ΔL* = −3   Δa* = 3   Δb* = −1
 ΔE = √(9 + 9 + 1) = √19 = 4,36

4,36 > 3 → Toleranz überschritten. Die Farbe muss nachgeregelt werden. Der größte Beitrag kommt hier aus ΔL* und Δa* – der Druck ist zu dunkel und zu rotstichig.

Selbst ausprobieren

Verschiebe die Ist-Farbe gegenüber der Sollfarbe und beobachte, ab wann du den Unterschied wirklich siehst.

Soll
Ist
ΔL* 3
Δa* -2
Δb* -2
Farbabstand ΔE*ab
0,00
Bewertung
ΔE
Wahrnehmung
< 1
nicht wahrnehmbar
1 – 2
sehr gering
2 – 3
sichtbar bei direktem Vergleich
3 – 5
deutlich sichtbar
> 5
klarer Farbfehler

Diese Einteilung ist eine branchenübliche Faustregel, keine Norm. Als Schwelle der gerade noch erkennbaren Differenz wird meist ΔE ≈ 1 genannt. Welche Toleranz tatsächlich gilt, steht im Auftrag oder in der jeweiligen Norm.

Wichtig für die Prüfung

ΔE*ab oder ΔE2000?

Hier wird durchgehend mit ΔE*ab gerechnet – der Formel von 1976. Sie wird auch ΔE76 genannt – gemeint ist immer dieselbe Rechnung. Sie behandelt alle Richtungen im Farbraum gleich.

Der aktuelle Standard ist allerdings ΔE2000 (ΔE00). Diese Formel gewichtet Helligkeit, Buntheit und Farbton unterschiedlich und bildet damit deutlich besser ab, was das Auge tatsächlich wahrnimmt – vor allem bei gesättigten Farben und im Graubereich. ISO 12647-2 nennt beide: ΔE*ab als verbindlichen Wert, ΔE2000 ergänzend.

Für die Prüfung heißt das: Die Berechnung von ΔE2000 wird von dir aller Voraussicht nach nie verlangt – die Formel ist zu umfangreich für eine Prüfungsaufgabe und wird in der Praxis ausschließlich vom Messgerät oder der Software erledigt. Rechnen musst du mit ΔE*ab.

Wissen solltest du aber: dass es ΔE2000 gibt, dass es genauer ist, und warum. Und dass die beiden Formeln bei derselben Farbe unterschiedliche Zahlen liefern – ein ΔE2000 von 2 ist nicht dasselbe wie ein ΔE*ab von 2. Deshalb gehört zu jeder Toleranzangabe immer dazu, welche Formel gemeint ist.

Rechen-Trainer

Berechne ΔE*ab aus den beiden LAB-Werten. Die Aufgaben werden neu gewürfelt. Rechne selbstständig; die Formel findest du bei Bedarf im Bereich Erklärung. Nach dem Prüfen siehst du den Rechenweg und die Bewertung.

Serie
0
Bestserie
0
🎨 LAB-Werte lesen

Drei Zahlen beschreiben jede Farbe

Der CIELAB-Farbraum ist geräteunabhängig: Er beschreibt Farbe so, wie der Mensch sie wahrnimmt, und nicht so, wie ein Gerät sie erzeugt. Genau deshalb wird nach ihm gemessen. Jede Farbe bekommt drei Maßzahlen:

Achse
Bereich
Bedeutung
L*
0 bis 100
Helligkeit: 0 = Schwarz, 100 = Weiß
a*
−128 bis +127
Grün-Rot-Achse: −a = Grün · +a = Rot
b*
−128 bis +127
Blau-Gelb-Achse: −b = Blau · +b = Gelb

Das Achsenkreuz

Diese vier Richtungen musst du im Kopf haben – sie werden in Prüfungen regelmäßig abgefragt. Zieh an den Reglern und beobachte, wie sich der Punkt bewegt.

L* 55
a* 45
b* -25

Zwei Farben vergleichen

Steht die Sollfarbe der Vorlage neben der Istfarbe aus dem Druck, liest man die Abweichung Achse für Achse ab – immer Ist minus Soll:

Vergleich
Wert steigt
Wert sinkt
ΔL*
heller
dunkler
Δa*
rötlicher
grünlicher
Δb*
gelblicher
bläulicher
ΔC*
bunter
weniger bunt

Die Buntheit C*

Die Buntheit (Chroma) sagt, wie farbkräftig eine Farbe ist – also wie weit sie von der neutralen Grauachse in der Mitte entfernt liegt. Sie steckt nicht als eigene Zahl im Messwert, sondern wird aus a* und b* berechnet:

C* = √( a*² + b*² )

C* nahe 0 = neutrales Grau · großes C* = intensive, satte Farbe
Beispiel · Abweichung beschreiben
Soll: L* 73 · a* −42 · b* 46
Ist:   L* 65 · a* −33 · b* 46

ΔL* = 65 − 73 = −8dunkler
Δa* = −33 − (−42) = +9rötlicher, also weniger grün
Δb* = 46 − 46 = 0 → unverändert

Buntheit: C*Soll = √(42² + 46²) = 62,3 · C*Ist = √(33² + 46²) = 56,6
→ dunkler, grünlicher im Ausgangston aber rötlicher geworden, und weniger bunt.

Vorsicht bei der Sprache

„Grünlicher" heißt immer: a* wird kleiner – auch wenn die Farbe schon grün war und dabei noch grüner wird. Umgekehrt heißt „rötlicher" nur, dass a* steigt. Eine grüne Farbe kann also rötlicher werden, ohne dabei rot zu sein. Achte auf das Vorzeichen, nicht auf den Farbeindruck.

Übungen

Die Messwerte werden bei jeder Aufgabe neu gewürfelt. Wähle die Aufgabenart:

Serie
0
Bestserie
0
📄 Proof & Medienkeil

Wozu ein Proof?

Ein digitaler Farbprüfdruck (Digitalproof, Kontraktproof, Contract Proof) wird erstellt, um die farbliche Wiedergabe vorhandener Daten für eine gewünschte Druckbedingung verbindlich zu simulieren – also bevor überhaupt gedruckt wird.

Er ist das farb- und rechtsverbindliche Prüfmittel der Branche und wird heute fast immer mit Tintenstrahldruckern auf speziellen Proofpapieren hergestellt, wobei ein RIP die Simulation berechnet.

Was auf einem Proof stehen muss

Nach Medienstandard Druck gehören auf jeden Proof: der Ugra/FOGRA-Medienkeil, ein Messprotokoll, die verwendeten Farbprofile, Zeit und Datum sowie die Unterschrift der Person, die die Prüfung durchgeführt hat.

Der Ugra/FOGRA-Medienkeil CMYK

Er ist das weltweit anerkannte Kontrollmittel für den farbverbindlichen Prüfdruck und enthält 73 Farbfelder mit definierten CMYK-Werten. Zu jedem Feld gibt es – abhängig von Druckverfahren und Bedruckstoff – einen farbmetrischen Sollwert.

Wichtig bei der Ausgabe: Der Medienkeil muss dieselben Transformationen durchlaufen wie das übrige Motiv, darf nicht skaliert werden (sonst ist die automatische Streifenmessung nicht mehr möglich) und braucht unmittelbar daneben etwa 1 cm unbedruckte Fläche.

Die vier Angaben im Prüfprotokoll

1 · Medienkeil – die gemessenen Farbfelder selbst.
2 · Referenzdaten / Referenzprofil – welche Druckbedingung simuliert wurde, z. B. FOGRA39 mit ISOcoated_v2_eci.icc.
3 · Verwendete Farbabstandsformel – muss angegeben werden, weil Werte nach unterschiedlichen ΔE-Formeln nicht vergleichbar sind.
4 · Auswertung – Messwerte gegen die hinterlegten Sollwerte; liegen alle innerhalb der Toleranzen, gilt der Proof als „OK".

Toleranzen nach Medienstandard Druck
Kriterium
Grenzwert
Papierweiß (Messfeld C 21)
ΔE₀₀ ≤ 3
Mittelwert aller Felder
ΔE₀₀ ≤ 2,5
Maximum aller Felder
ΔE₀₀ ≤ 5
Primärfarben-Volltöne, Maximum
ΔE₀₀ ≤ 5
Primärfarben-Volltöne, Buntton
ΔH ≤ 2,5
Buntgrau, Mittelwert
ΔC ≤ 2
Buntgrau, Maximum
ΔC ≤ 3,5
Bedruckstoff
ΔE*ab = 3

Die vier Proofarten

Farbproof (Kontraktproof, Digital Proof) – Digitaldruck, offizielles und rechtsverbindliches Prüfmittel.
Formproof (Standproof, Blaupause) – Digitaldruck, prüft Inhalt, Stand und Positionierung, nicht farbverbindlich.
Andruck (Probedruck) – auf der Druckmaschine, mit dem echten Bedruckstoff und den echten Farben.
Softproof (Monitorproof) – farbverbindliche Darstellung am kalibrierten Bildschirm.

Proof-Check

Zehn Fragen aus einem größeren Vorrat – zu Proofarten, Medienkeil und Toleranzen.

📟 Virtuelles Messgerät

Das Spektral-Densitometer

Unser Gerät ist ein Spektral-Densitometer – es misst das komplette Remissionsspektrum und leitet daraus beides ab: densitometrische Werte wie die Farbdichte und farbmetrische Werte wie L*a*b*. Deshalb muss vor jeder Messung feststehen, welche Art von Messung du gerade machst: Die Einstellungen unterscheiden sich.

Eigenschaft
Wert
Messgeometrie
0°/45° ringförmig nach ISO 5-4
Messblende
3 mm rund, wechselbar auf 1,5 mm
Beleuchtung
LED, erfüllt M0 bis M3 nach ISO 13655
Polarisationsfilter
zweifach linear gekreuzt, zuschaltbar
Dichtenormen
DIN 16536, DIN 16536 NB, ISO/ANSI T, ISO/ANSI I, ISO E
Lichtart / Beobachter
A, C, D50, D65, F-Reihe · 2° oder 10°

Was die Ausbaustufe Advanced kann

Densitometrisch: Farbdichte CMYK, Flächendeckung nach Murray-Davies und Yule-Nielsen, Tonwertzunahme, Druckkontrast, Farbannahme, Grau- und Farbbalance, Druckkennlinie, Schieben und Dublieren, spektrale Dichte für Sonderfarben.

Farbmetrisch: CIE L*a*b*, L*C*h°, XYZ, Remissionsspektrum sowie die Farbabstände ΔE*ab, ΔE*94, ΔE*cmc und ΔE*00.

Kontrollmittel: Damit lassen sich sowohl die Felder des Ugra/FOGRA-Druckkontrollstreifens am Auflagenbogen als auch die Felder des Ugra/FOGRA-Medienkeils auf dem Digitalproof ausmessen und gegen die Sollwerte des Medienstandards prüfen.

Für diese Übung gilt durchgehend die Farbabstandsformel ΔE₀₀ (CIEDE2000) – das ist die Formel, mit der der Medienstandard Druck seine Toleranzen angibt. Sie bildet die Wahrnehmung besser ab als die ältere ΔE*ab. Der Vergleich beider Formeln steckt in Modul 07.

Die Reihenfolge

Vier Schritte – und die Reihenfolge ist bindend

1 · Einstellungen prüfen. Messmodus, Dichtenorm, Polfilter, Weißbezug, Messbedingung, Lichtart, Blende und Unterlage. Alles vor der Kalibrierung, denn die Kalibrierung gilt für die eingestellte Betriebsart.

2 · Kalibrieren. Vor jeder Messreihe, bei Bedruckstoffwechsel zwingend.

3 · Messfeld treffen. Volltondichte nur im Volltonfeld, Rastertonwert nur im Rasterfeld.

4 · Messen. Gerät plan aufsetzen und bis zum Signalton nicht bewegen.

Der wichtigste Unterschied: der Weißbezug

Dichtemessung → relativ, auf Papierweiß. Das unbedruckte Papier wird als Dichte 0,00 gesetzt. Du misst dann wirklich nur die Farbschicht, nicht das Papier.

Farbmessung → absolut. Bezug ist der keramische Weißstandard in der Ladekonsole. Nur so sind L*a*b*-Werte zwischen Betrieben vergleichbar – und nur so kannst du das Papierweiß überhaupt bewerten.

Am Gerät gibt es dafür die Stellung „Auto": Sie wählt bei Dichtemessungen automatisch den relativen und bei farbmetrischen Messungen den absoluten Bezug.

Und der zweitwichtigste: der Polfilter

Dichtemessung → Polfilter ein. In Europa schreiben die Normen das vor. Die gekreuzten Filter unterdrücken den Oberflächenglanz, deshalb misst du nasse und trockene Farbe vergleichbar.

Farbmessung → Polfilter aus. Er würde die Farbwerte verfälschen. Für die Densitometrie am Spektralgerät entspricht das der Messbedingung M3, für die Farbmessung M1.

Dichtenormen
Norm
Bedeutung
DIN 16536 / ISO E
Schmalbandig, die Norm für Europa – diese Einstellung ist bei uns richtig.
DIN 16536 NB
Schmalbandige Variante, Werte liegen dicht bei DIN E.
ISO/ANSI T
Nordamerika, breitbandiger Blaufilter – misst vor allem bei Gelb deutlich niedriger.
ISO/ANSI I
Schmalbandige Variante, vor allem im Proof- und Reprobereich.
Typische Fehler und ihre Folgen
Fehler
Folge im Betrieb
Nicht kalibriert
Alle Werte um einen festen Betrag verschoben – die Tonwertzunahme wird falsch berechnet.
Nasse Farbe ohne Polfilter
Der Nassglanz drückt die Dichte nach unten. Du gibst Farbe zu, obwohl die Färbung längst stimmt.
ISO T statt DIN E
Gelb wird deutlich zu niedrig gemessen – du regelst die Maschine auf einen falschen Sollwert.
Falsche Unterlage
Bei dünnem Papier scheint der Untergrund durch – der Vergleich mit den Referenzdaten wird ungültig.
Polfilter bei L*a*b*
Die Farbwerte sind verfälscht, ΔE wird unbrauchbar.
Rasterfeld statt Vollton
Viel zu niedriger Wert – die Volltondichte gibt es nur im Volltonfeld.
Verkippt oder bewegt
Falschlicht und Verschmieren – der Wert streut und ist nicht reproduzierbar.

Messübung

Du bekommst einen Messauftrag und führst die Messung komplett selbst durch. Das Gerät blockiert nichts: Bei falschen Einstellungen zeigt es einen Wert an – nur eben den falschen. Am Ende siehst du, was jede Einstellung bewirkt hat.

Was möchtest du üben?

Freies Messen

Ohne Auftrag und ohne Bewertung: Gerät selbst einstellen, beliebiges Feld messen und alle Werte ablesen – Dichte, L*a*b*, Buntheit und beide Farbabstände.

⚡ Fachbegriffe-Blitz

60 Sekunden, so viele wie möglich

Es erscheint eine Definition – tippe den passenden Fachbegriff. Serie bringt Bonuspunkte, ein Fehler setzt sie zurück.