Densitometrische Farb- und Bildanalyse

Die Densitometrie liefert die entscheidenden Daten, die zur Aufrechterhaltung der Bildqualität während eines Drucklaufs erforderlich sind, indem sie die Dicke des auf das Papier aufgetragenen Farbfilms misst. Ein zu dünner Farbfilm erzeugt ein verwaschenes Bild, während ein übermäßig dicker Film zu schlechter Trocknung, Zusetzen der Halbtöne sowie Schmitzen oder Tonen führen kann. Bediener verwenden ein Densitometer, um numerische Rückmeldung über optische Dichtemesswerte zu erhalten, die üblicherweise an Volltonfeldern im Beschnittbereich gemessen werden. Diese Messwerte korrelieren direkt mit der Farbfilmdicke: Ein dickerer Film ergibt eine höhere optische Dichte. Industriestandards wie die General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography (GRACoL) geben spezifische Zielwerte und Toleranzen für die Volltondichte vor.

Farbtonfehler- und Grauheitsmessungen. Ein Densitometer bewertet auch den Charakter der Prozessfarben (Cyan, Magenta, Gelb), die im Vierfarbdruck verwendet werden. Farben unterscheiden sich zwischen Herstellern; ein Cyan des einen Herstellers stimmt möglicherweise nicht mit dem Cyan eines anderen überein. Diese Inkonsistenz erschwert die genaue Vorbereitung und Bearbeitung von Farbbildern in der Druckvorstufe, weshalb eine objektive Messung unerlässlich ist.

Bestimmung des Farbtonfehlers. Prozessfarben sind nicht vollkommen rein. Ein theoretisch reines Magenta würde beispielsweise bei der Messung weder Cyan noch Gelb reflektieren. In der Realität bewirken Verunreinigungen, dass es geringe Mengen anderer Farben reflektiert. Der Farbtonfehler, in Prozent ausgedrückt, quantifiziert diese Abweichung vom reinen Zustand. Ein Magenta kann einen Farbtonfehler von 40% aufweisen, während ein Gelb nur 3% aufweist, was bedeutet, dass Gelb reiner ist. Zur Berechnung des Farbtonfehlers wird jede Prozessfarbe durch die Rot-, Grün- und Blaufilter des Densitometers gemessen. Die angewendete Formel lautet:

wobei DH der höchste Dichtewert, DM der mittlere Dichtewert und DL der niedrigste Dichtewert ist.

Bestimmung der Grauheit. Gleiche Mengen Gelb, Magenta und Cyan sollten Grau ergeben. Jede Prozessfarbe verhält sich jedoch, als wäre sie mit geringen Mengen der beiden anderen verunreinigt, was ihr eine gräuliche Eigenschaft verleiht. Die Grauheit, in Prozent ausgedrückt, wird bestimmt, indem jede Farbe durch die drei Filter gemessen und die folgende Formel angewendet wird:

wobei DH der höchste Dichtewert und DL der niedrigste Dichtewert ist.

Trapping-Messungen. Trapping-Werte geben an, wie effektiv ein nasser Farbfilm auf einem zuvor gedruckten Farbfilm im Vergleich zu reinem Papier haftet. Da Sekundärfarben wie Rot, Grün und Blau durch Übereinanderdrucken von Prozessfarben entstehen, bieten Trapping-Messungen Einblick in die Farbwirkung. Zur Berechnung des Trappings müssen jede Prozessfarbe und jede sekundäre Überlappungsfarbe durch jeden Densitometerfilter gemessen werden, und die Druckreihenfolge muss bekannt sein. Die Formel lautet:

wobei DOP die Dichte des Übereinanderdrucks, D1 die Dichte der zuerst gedruckten Farbe und D2 die Dichte der zweitgedruckten Farbe ist. Alle Dichten werden mit dem Farbfilter für die zweitgedruckte Farbe gemessen.

Interpretation der Trapping-Werte. Ein Trapping-Wert von 100% gilt als perfekt und zeigt an, dass die zweite Farbe mit derselben Dicke haftet wie auf Papier. Dies wird selten erreicht. Typische Werte liegen zwischen 80% und 90%, was auf einen gewissen Haftungsverlust hinweist. Ein sehr niedriger Wert, etwa 60%, bedeutet eine schwache Sekundärfarbe, was zu weniger satten entsprechenden Farben im endgültigen Bild führt.

Diese objektiven Messungen werden zunehmend in automatisierte Closed-Loop-Systeme integriert, die die Druckeinstellungen in Echtzeit anpassen. Zudem treibt die anhaltende Branchenbetonung der Nachhaltigkeit den präzisen Materialeinsatz voran, wodurch Abfall reduziert und die Farbtreue durch datengesteuerte Prozesse aufrechterhalten wird.

Faktoren, die die Trapping-Werte beeinflussen

. Die Trapping-Fähigkeit steht in direktem Zusammenhang mit der Klebrigkeit der Farbe (sowie weiteren Faktoren). Die Klebrigkeit ist ein Maß für den Widerstand des Farbfilms gegen Spaltung. Das Inkometer ist ein Gerät zur Messung der Klebrigkeit von Farbe. Auf Anfrage stellen Farbhersteller dem Drucker Klebrigkeitswerte zur Verfügung. Beim sequenziellen Drucken von vier Farben auf einer Bogenoffsetmaschine sollten die Klebrigkeitswerte der Farben abgestuft sein, um gute Trapping-Prozentsätze zu erzielen. Der zuerst gedruckte Farbfilm sollte den höchsten Klebrigkeitswert aufweisen, gefolgt von sukzessive niedrigeren Werten. Dies gewährleistet, dass die Farbfilme gut haften. Hätte der zweite Farbfilm einen höheren Klebrigkeitswert als der erste, würde die Farbe auf dem Gummituch effektiver am Gummituch "kleben" als am bereits gedruckten Farbfilm, was zu einer schlechten Übertragung führt.

Druckkontrastmessungen

. Der Druckkontrast ist eine densitometrische Messung, die angibt, wie gut die Drei-Viertel-Ton- bis Schattenbereiche eines Bildes auf der Presse wiedergegeben werden. Für die Messung müssen ein 75%-Feld (Drei-Viertel-Ton) und ein Vollton der betreffenden Farbe mit dem Densitometer gemessen und die folgende Formel angewendet werden:

wobei DS die Dichte des Volltons und D75 die Dichte des 75%-Rasterfelds ist.

Interpretation des Druckkontrasts

. Der Druckkontrastwert steigt, wenn die Differenz zwischen dem Vollton-Farbfilm und dem 75%-Halbtonspunkt am größten ist. Bei einem relativ hohen Wert werden bessere Schattendetails im Bild wiedergegeben. Bei einem niedrigen Wert wird das Bild mit flachen Schattendetails produziert. Ein zu leichter Farbfilm ergibt einen niedrigen Druckkontrastwert. Der helle Vollton kontrastiert nicht gut mit dem 75%-Punkt. Ebenso führt ein zu dicker Farbfilm zu einem Absinken des Druckkontrasts. Dies liegt an der übermäßigen Punktzunahme im 75%-Punktbereich, wodurch der Kontrast zwischen dem 75%-Punkt und dem Vollton schwach wird. Siehe Abbildung 3-19 in Einheit 12 für GRACoL-Zielwerte für den Druckkontrast.

Punktzunahme

. Die Punktprozentsätze auf der Druckplatte wachsen beim Übertragen auf den bedruckten Bogen. Dies geschieht, weil der Druck zwischen Platte und Gummituch bewirkt, dass sich der die Punkte auf der Platte bedeckende Farbfilm nach außen ausbreitet. Eine stärkere Ausbreitung erfolgt, wenn die Punkte auf das Papier übertragen werden. Die Punktzunahme oder Tonwertzunahme ist jedem Druckprozess eigen. Die Kontrolle der Konsistenz und Balance der Punktzunahme für jede Farbe ist wichtiger als ihr tatsächlicher Wert.