Farbabmusterung und Normlicht in der Industrie

Licht und Farben spielen eine wichtige Rolle in unserem Leben. Sie beeinflussen unser Wohlbefinden und damit auch unsere Gesundheit. Großen Einfluss nehmen sie darüber hinaus auf den erfolgreichen Absatz von Produkten, wobei deren Präsentation das A und O für ein attraktives, ansprechendes Erscheinungsbild ist. Verschiedene Lichtquellen geben demselben Objekt und Farbmuster eine völlig unterschiedliche Ausstrahlung.

Die Natur hält die schönsten Licht- und Farbeffekte für uns bereit.

Was ist Normlicht?

Ein wichtiger Bestandteil jeder Produktion ist die Nutzung von Normlicht, um verschiedene im Alltag verwendete Lichtarten zu simulieren, siehe diese Tabelle der unterschiedlichen Normlicht Lichtarten. Ob im Privatbereich, dem Einzelhandel, der Industrie oder Wirtschaft, zahlreiche Lichtquellen sind im Einsatz, darunter:

• Energiesparlampen
• Glühlampen
• LED-Lampen
• Leuchtstofflampen
• natürliches Tageslicht

Grundsätzlich empfindet das menschliche Auge alle als weiß. Einige von ihnen geben jedoch bei unterschiedlichen Wellenlängen weniger Energie ab, sodass sich die Lichtfarben unterscheiden. Dies sorgt für eine Beeinflussung unserer Farbwahrnehmung: einige Töne erscheinen uns intensiver als andere.

Beispiel: Sendet eine Lichtquelle mehr Rot aus, werden im gleichen Atemzug die roten Farben verstärkt.

In der Fachwelt ist der Begriff „Metamerie-Phänomen“ bekannt. Es entsteht, wenn Farbproben zwar unter einer Lichtart übereinstimmen, unter einer anderen hingegen nicht. Meist kommt es vor, wenn beide Proben aus verschiedenen chemischen Rohstoffen erzeugt wurden. Zur Vermeidung unliebsamer Überraschungen sollte deshalb ein Farbvergleich unter mindestens zwei unterschiedlichen Lichtarten erfolgen.

Wo kommt Normlicht zum Einsatz?

Normlichtkabinen zur Farbabmusterung sind heutzutage für die Betrachtung und Bewertung von

• Farbe,
• Farbstoff,
• Lack,
• Papieren,
• Plastik,
• Textilie sowie
• Tinte

in jeder Produktion unersetzlich. Zu den Hauptanwendern der Beleuchtungstechnik mit Tageslichtsimulation zur visuellen Farbprüfung gehören die Branchen;

• Automotive
• Beschichtungen
• Druck
• Kosmetikindustrie
• Kunststofffertigung
• Lebensmittelindustrie
• Verpackung

Zudem legen Architekten, Druck- sowie Textildesigner und Co. ihr Augenmerk auf Farbgenauigkeit bereits im Entwurfsstadium. Eine wichtige Basis in allen Bereichen ist die durchgängige Kette der Farbprüfung vom ersten Konzept über die Prototypen bis zur Serienfertigung.

Verschiedene Lichtarten

Sie werden in drei Normlichtarten eingeteilt:

• D65 für die Industrie
• D50 für den Drucksektor
• Glühlampenlicht A

Zur Prüfung der Produkte auf metamere Effekte im Bereich der Büro-, Laden- und Lagerbeleuchtung finden sich in Normlichtkabinen weitere Lichtarten. Einen weltweiten Standard gibt es nicht. Sie weisen in Europa, den USA und Fernost Unterschiede auf.

Hinweis: Die Glühlampe ist die am weitesten verbreitete elektrische Lichtquelle.

Farbabmusterung in der Druckindustrie

Zu den komplexesten Themen im Bereich der Druckindustrie zählt die kritische Farbprüfung von „Original und Reproduktion“ unter Normlicht. Prägende Einflüsse sind Standards, Normen sowie ein breit angelegtes Wissen im Bereich der schwierigen Korrelation zwischen Licht und Farbe. Die Digitalisierung, die uns heute unzählige neue Möglichkeiten eröffnet, hilft uns auch bei der Nutzung von Lichtkabinen zur Farbabmusterung: So überwacht zum Beispiel ein digitaler Betriebsstundenzähler die Nutzungsdauer. Nachstehend beschäftigen wir uns mit den wichtigsten Facts betreffend das „Proofing unter Normlichtbedingungen“.

Abmusterung nach ISO 3664:2009

In der ISO-Norm 3664:2009 sind die Betrachtungsbedingungen für eine Farbabmusterung in der grafischen Industrie geregelt. Dieser Standard definiert insbesondere die Anforderungen an die Betrachtungsbedingungen, Testverfahren und auch an die obligatorischen sowie empfohlenen Zielwerte, die in jedem Fall erreicht werden müssen. Eine davon ist die Lichtart D50 (Farbtemperatur von 5.000 Kelvin als Tageslichtreferenz). Eine zuverlässige Farbprüfung ist ausschließlich möglich, wenn während der gesamten Produktionsstrecke durchgängig Normlicht verwendet wird.

Darüber hinaus beschreibt die ISO-Norm die spektrale Energieverteilung der Lichtart zwischen 300 und 780 nm sowie zusätzliche Bedingungen, die ein Normlichtgerät erfüllen muss. Dazu gehören beispielsweise der Farbort (x,y 10°) mit einem Toleranzwert von maximal 0,005°, einem Farbwiedergabewert von CRI >90 und die Metamerie-Indizes Mlvis <1,0 und Mluv <1,5. Letztere definieren die Güte der spektralen Simulation der Lichtart D50 durch das entsprechende Leuchtmittel, sowohl im sichtbaren als auch im UV-Bereich. Bekannt ist, dass natürliches Tageslicht einen natürlichen Anteil an UV enthält, wodurch die optischen Aufheller in Druckpapieren angeregt werden – somit verfügen sie über einen Einfluss auf die Farbwiedergabe.

Die Bedeutung von Metamerie ist, dass zwei Farbproben unter einer Lichtart gleich, unter einer anderen verschieden erscheinen können. Aus diesem Grund hat die allgemeine Beleuchtungssituation in Druckereibetrieben einen verhältnismäßig großen Einfluss auf die Abmusterung von Druckobjekten. Grundvoraussetzung für die ISO-Norm-konforme Farbabmusterung ist deshalb die Abschirmung von Fremdlicht sowie die Vermeidung von Mischlicht an den jeweiligen Farbprüfstationen. Insbesondere sind neutralgraue und reflektionsarme Umgebungsbedingungen in jedem Fall gefordert.

Digitaler Vorteil und spezielle Regeln für Softproof

Besondere Anforderungen werden nicht nur an die spektrale Qualität des Lichts gestellt, sondern auch an die Beleuchtung der Abmusterungsfläche. Eine hohe und gleichmäßige Beleuchtungsstärke, definiert mit 2.000 Lux (+/- 500 Lux, empfohlen: +/- 250 Lux) in der Mitte der Betrachtungsfläche, ist Grundvoraussetzung für den zuverlässigen Vergleich von Farben. Die Beleuchtung darf dabei für eine bis zu einen Quadratmeter große Fläche im Randbereich nicht weniger als 75 % des gemessenen Maximalwertes betragen.

Die Anforderungen in der Druckindustrie bezüglich Lieferfähigkeit und Zeitdruck steigen immer mehr an. Aus diesem Grund etablieren sich verstärkt zeit- und kosteneffiziente Workflow-Lösungen. Ein digitaler Softproof am Monitor ermöglicht eine rentable Reproduktion des Originals für den späteren Auflagendruck. Er hat gegenüber dem klassischen Prüfdruck auf Auflagenpapier oder dem digitalen Hardcopyproof unzweifelhaft die Nase vorn.

Vorteilhaft ist unter anderem, dass die Existenz eines nachzustellenden Originals zwar möglich, jedoch nicht zwingend erforderlich ist. Der Optimalfall ist gegeben, wenn das Original die durch die Datei beschriebene Farberscheinung selbst ist. Von besonderer Bedeutung sind hierbei die farbgetreue Darstellung auf einem kalibrierten Monitor sowie die Nutzung von ICC-Profilen. Sie ermöglichen die farbmetrische Charakterisierung der Bilddaten und deren farbrichtige Wiedergabe im Druck.

In der aktuellen Fassung der ISO 14861:2015 werden die Anforderungen an ein farbverbindliches Softproofsystem beschrieben. Gleiches gilt für die Qualitätsanforderungen für Softproof-geeignete Farbmonitore in der ISO 12646:2015. Zwingend vorgeschrieben ist eine Normlicht-Farbabmusterungskabine für den farbverbindlichen visuellen Vergleich. Grundsätzlich entsprechen die Lichtbedingungen des Normlichtgeräts der ISO 3664, allerdings muss die Helligkeit an die begrenzte Monitor-Leuchtdichte angepasst werden. Hier wird eine Beleuchtungsstärke von 500 Lux (+/- 125 Lux, empfohlen: +/- 75 Lux) in den Abmusterungsbedingungen P2 der ISO 33664 vorgeschrieben.