1. Einleitung Praktische Farbmessung / Farbwissenschaften in der Papiertechnik 1 Einleitung Praktische Farbmessung Vorstellung des Instituts IDD: Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren Gründung 1953 durch sieben Druckmaschinenhersteller Make Printing more industrial! Forschungsziel ist die Entwicklung von Grundlagen, die den wirtschaftlichen Einsatz von weitgehend automatisierten Druckprozessen ermöglichen. Forschungsschwerpunkte: Technologie und Material Gestaltung und Materialgesetze für viskoelastische Kontaktzonen Produktentwicklung Funktionales Drucken Weiterentwicklung von Druckverfahren für neue Materialien und Anwendungen (Elektronik, Fotovoltaik und Biomedizin) Farbwissenschaft Näheres im Laufe der Vorlesung 1 Einleitung Praktische Farbmessung 2
Lehrveranstaltungen des IDD Einführung in die Druck- und Medientechnik 4 CP WS 2011/2012 Konstruktionsprinzipien im Druckmaschinenbau 4 CP WS 2011/2012 Digitale Drucktechnologie 4 CP WS 2011/2012 Praktische Farbmessung 4 CP SS 2011 Farbwiedergaben in den Medien 6 CP WS 2011/2012 Digital Color Imaging 4 CP SS 2011 Innovation durch Patente 6 CP SS 2011 Printed Electronics 4 CP SS 2011 Printing Technology for Electronics 4 CP SS 2011 (Uni Heidelberg) Forschungsseminar 4 CP jederzeit Tutorium 4 CP jederzeit Advanced Design Project 4-8 CP jederzeit Bachelor- und Masterthesis, Studien- und Diplomarbeit jederzeit Exkursionen zu Betrieben der näheren Umgebung werden während des Semesters angeboten. 1 Einleitung Praktische Farbmessung 3 Prüfungsablauf mündliche Prüfung einer Dauer von etwa 30 Minuten Terminvereinbarung mit dem Sekretariat über das Internet (office@idd.tudarmstadt.de oder per Telefon (06151-16 2032) Dienstag bis Donnerstag zwischen 9:00 Uhr und 12:00 Uhr Abgabe der Prüfungsanmeldung spätestens drei Tage vor dem Prüfungstermin Prüfungsablauf: Praktische Messaufgabe (Durchführung im Farbmesslabor)! Fragen zur Messaufgabe (etwa 5 Minuten) Fragen zu zwei Hauptthemen der Vorlesung (je etwa 10 Minuten) Prüfungsbewertung (wichtigste Aspekte): Messaufgabe: Lösung und Lösungsweg Richtigkeit und Vollständigkeit der Antworten und Skizzen Vorbesprechung am Ende der Vorlesung Vor der Prüfung kann man sich noch einmal mit den Messgeräten vertraut machen. Bitte Betreuer ansprechen. 1 Einleitung Praktische Farbmessung 4
Welche Tasse ist das? 1 Einleitung Praktische Farbmessung 5 Welche Tasse ist das? 1 Einleitung Praktische Farbmessung 6
Farbe beschreiben (1) Wie würden Sie diese Objekte beschreiben? 1 Einleitung Praktische Farbmessung 7 Farbe beschreiben (2) 1 Einleitung Praktische Farbmessung 8
Farbe beschreiben (3) A Die Erscheinungsform (Gestalt, Form) und die Farbe bilden zusammen die wichtigsten Aussagen für die Beschreibung eines Objektes. Im natürlichen Sprachgebrauch nutzt man vorwiegend folgende Worte für die Beschreibung von Farben: hell, dunkel leuchtend, blass, stumpf Farbnamen, wie zum Beispiel: Violett, Blau, Türkis, Grün, Gelb, Orange, Rot In der Fachsprache ordnet man diesen beschreibenden Kriterien die folgenden Attribute zu: Helligkeit Buntheit beziehungsweise Sättigung Buntton 1 Einleitung Praktische Farbmessung 9 Der Begriff Farbe Was verstehen wir alles unter dem Begriff Farbe? 1 Einleitung Praktische Farbmessung 10
Der Begriff Farbe Im englischen Sprachgebrauch wird unterschieden zwischen: color ink Farbwahrnehmung (Sinneswahrnehmung) Färbemittel, Druckfarben, Tinte, Anstrichfarben, Farben des Farbkastens Der Begriff Farbe wird im Rahmen dieser Vorlesung immer in Verbindung mit einer Sinneswahrnehmung (color) verstanden! Anmerkung: colour (B.E.) entspricht color (A.E.) 1 Einleitung Praktische Farbmessung 11 Was verändert Farben und wann kann man sie sehen? Beispiel 1: Betrachtung von zwei Objekten unter unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen. Wie verändert sich der Farbeindruck? Beispiel 2: Betrachtung eines Objektes mit unterschiedlichen Strukturen, zum Beispiel gebürsteter (matter) und polierter (glänzender) Stahl. Hausaufgabe: Welche Farbe nehmen Sie bei Nacht wahr, wenn sich keine Lichtquelle in der Nähe befindet? 1 Einleitung Praktische Farbmessung 12
Voraussetzungen der Farbwahrnehmung 1 Einleitung Praktische Farbmessung 13 Das Licht A Eine Grundvoraussetzung für die Wahrnehmung einer Farbe ist das Vorhandensein von Licht. Ohne Licht (Beleuchtung) kann der Mensch keine Farbe wahrnehmen. Ein altes Sprichwort sagt: Nachts sind alle Katzen grau Licht besteht in der Regel aus elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen. Violetttöne: 380 nm 450 nm Blautöne: 450 nm 490 nm Grüntöne: 490 nm 560 nm Orangetöne: 590 nm 630 nm Rottöne: 630 nm 780 nm Verschiedene Lichtquellen können unterschiedliche Farben haben. Beispiele: Tageslicht bläulich, Kerzenschein rötlichlich gelb. 1 Einleitung Praktische Farbmessung 14
Das Objekt der Transformator A Als Objekte werden Gegenstände, Filter, Spiegel und vieles mehr verstanden, welche die Richtung und die Eigenschaften des Lichtes verändern. Die Farbe von Objekten resultiert aus der Reflexion, Absorption und Streuung an oder in den Objekten. Folgende Erkenntnisse können ebenfalls mit dem Sprichwort Nachts sind alle Katzen grau erläutert werden: Objekte besitzen im Gegensatz zu Lichtquellen keine Farbe. Objekte zeigen Farbe in Abhängigkeit von ihrer Beleuchtung. Objekte zeigen Farben in Abhängigkeit von der Richtung ihrer Betrachtung. Unter einem Transformator soll im Folgenden das Objekt verstanden werden, welches das Licht verändert. 1 Einleitung Praktische Farbmessung 15 Der Beobachter Vorgänge der Farbwahrnehmung Die Farbwahrnehmung entsteht erst durch einen Interpretationsvorgang. 1 Einleitung Praktische Farbmessung 16
Farbreiz und Farbvalenz Als Farbreiz bezeichnet man diejenige Strahlung, die in das Auge tritt und dort in der Netzhaut eine Anregung hervorruft. Der Farbreiz ist eine rein physikalische Größe Der Farbreiz wird beeinflusst durch: Oberflächenbeschaffenheit Reflexionsvermögen Transmissionsvermögen Beleuchtung optische Eigenschaften des Auges. Im Auge wird der Farbreiz in ein Signal umgewandelt, welches im Gehirn verarbeitet werden kann. Die Farbvalenz ist die Information, die an das Gehirn weitergeleitet wird. 1 Einleitung Praktische Farbmessung 17 Farbempfindung Die Farbempfindung ist ein Sinneseindruck, wie Geschmack oder Geruch. Sie wird empfunden und ist für jeden individuell. Eine Farbempfindung ist nicht berechenbar. Farbe ist nicht eindeutig beschreibbar. Die Farbempfindung ist abhängig von den Erfahrungen, Gefühlen und Eigenschaften des Beobachters. Farbe weckt Assoziationen. Beispiel: Rot steht für Liebe, Blut, Feuer Farbwahrnehmung ist mit Gefühlen verbunden. Beispiel: Blau mag ich nicht. Farbwahrnehmung ist kulturell unterschiedlich. Beispiel: Inuit unterscheiden mehrere Worte für Weiß. Es gibt eine große Vielfalt unterschiedlicher Farbnamen, die sowohl aus persönlichen Erfahrungen als auch kulturellen Hintergründen entstanden. Beispiel: fränkisches Grün, Moosgrün, dunkles gesättigtes Grün 1 Einleitung Praktische Farbmessung 18
Zielsetzung der Vorlesung (1) Problembewusstsein für Farbmessung erzeugen Lösungsmöglichkeiten für Farbmessungen geben Grundlagen: Wie nimmt der Mensch Farbe wahr? Lernziele: Wie können Farben über die Farbmetrik beschrieben werden? Wie können Farben visuell und instrumentell gemessen werden? Wie werden Farben in technischen Anwendungen (Monitor, Druck) umgesetzt? 1 Einleitung Praktische Farbmessung 19 Zielsetzung der Vorlesung (2) Farbmessung und Farbmetrik 1 Einleitung Praktische Farbmessung 20
Gliederung der Vorlesungsinhalte Praktische Farbmessung Farbwahrnehmung: Das visuelle System Das CIELab-Farbsystem, Farbräume, Farbabstand praktisches Messen: Anwendung verschiedener Farbmessgeräte Diskussion der Messergebnisse Aspekte der Normungen, Messtechnik Farberzeugung am Bildschirm, Farbumfang, RGB-Farbraum praktisches Messen: Farbumfang von Bildschirmen Farberzeugung, Farbmessung und Qualitätskontrolle im Druck praktisches Messen: Farbmessung auf Druckproben innovative Farbmesseinrichtungen: Inlinemessung per Kameratechnologie Ausblick, Prüfungsvorbereitung Farbwissenschaften in der Papiertechnik Reflexionsmodelle für das Papier Druckermodelle praktisches Messen: Farbmessung im Druck und auf Papier 1 Einleitung Praktische Farbmessung 21 Praktische Farbmessung Vorlesung im SS 2011 Prof. Dr.-Ing. E. Dörsam Technische Universität Darmstadt Fachgebiet Druckmaschinen und Druckverfahren Magdalenenstr. 2 64289 Darmstadt http://www.idd.tu-darmstadt.de 1 Einleitung Praktische Farbmessung