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Wie man das richtige Spektralfotometer findet

von Paul Lindström | 15.04.2019
Wie man das richtige Spektralfotometer findet

Paul Lindström erläutert die Eigenschaften, die man bei der Wahl eines geeigneten Spektralfotometers für eigene Anwendungen berücksichtigen sollte.

Denn es gibt keine Qualitätskontrolle ohne entsprechende Messungen vorzunehmen – und das Messinstrument im Grafikbereich ist das Spektralfotometer. Auf dem Markt bieten eine ganze Reihe Hersteller diverse Modelle an.
 
In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Eigenschaften, die bei der Auswahl des für die eigenen Anforderungen am besten geeigneten Spektralfotometers wichtig sind.
 
Ein Spektralfotometer bestimmt und misst die spektrale Zusammensetzung des Lichts und übersetzt die Ergebnisse in farbbezogene Daten. Es gibt verschiedene Arten von Farbkodierungen, doch über die Jahre hat sich das CIELab-Format durchgesetzt und wird heute am häufigsten verwendet. Der Vorteil von CIELab ist seine Geräteunabhängigkeit, während CMYK oder RGB zu hoher Geräteabhängigkeit führt.
 
Beim Farbmanagement werden ICC-Profile angewendet, die die Eigenschaften der grafischen Ausgabegeräte beschreiben. Dazu gehören etwa Monitore, Scanner oder Farbdrucker. Monitore lassen sich auch mit einem einfacheren (und kostengünstigeren) Instrument, dem Kolorimeter, kalibrieren. Doch für Farbdrucker bedarf es eines guten Spektralfotometers. Wer nun vorhat, eigene Proofs vor dem Versand in die Druckerei zu erstellen, dem sei der folgende Text empfohlen.

Wichtige Überlegungen

Bei der Anschaffung eines Spektralfotometer gilt es, eine Reihe von Aspekten zu beachten. Am wichtigsten ist wohl die Eignung des Spektralfotometers für die geplanten Substrattypen. Beim Einsatz digitaler Großformatgeräte gibt es eine riesige Bandbreite an Materialien, die bedruckt werden können: von klassischen Substraten wie Papier oder Vinyl, transparentem Material wie Glas oder Plexiglas (Polymethlymethacrylat bzw. Acrylglas) bis hin zu Holz, Textilien oder Metall.
Bildunterschrift: Das Techkon SpectroDens ist ein Hand-Spektralfotometer, das neben Spektralmessungen auch densitometrische Werte liefert. Es besitzt einen Scan-Modus, der zum Beispiel Punktreihen für die Qualitätskontrolle liest.

Ein einzelnes Spektralfotometer ist möglicherweise nicht in der Lage, alle diese Materialien zu messen. Beim Messen transparenter Materialien ist zum Beispiel eine Hintergrundbeleuchtung erforderlich, aber nur wenige Spektralfotometer bieten eine solche.
 
Ein anderes problematisches Substrat ist Metall, oder auch der Druck mit metallischen Farben. In diesem Fall braucht es ein Spektralfotometer mit sogenannter Kugel-Messgeometrie, bei der die Messpunkte von mehreren Blickwinkeln aus gemessen werden.
 
Die Messung von bedruckten Textilien oder Teppichen hat dagegen ganz eigene Anforderungen. Da es sich um sehr unebene Strukturen handelt, bedarf es entweder eines Spektralfotometers mit großer Blende, oder eines Geräts, das mit einem Scanmodus ausgestattet ist.
 
Mit großer Blende erhält man Messwerte über eine größere Fläche und damit gemittelte Werte, die den visuellen Eindruck gut abbilden. Der Scanmodus liefert viele Stichprobenwerte über einen definierten Bereich, die auch zu repräsentativen Messergebnissen führen.

Substrate sind der Schlüssel

Das zu messenden Substrate ist der erste Faktor, der den Typ des benötigten Spektralfotometers festlegt. Für konventionelle Substrate wie Papier oder Vinyl sind die meisten auf dem Markt verfügbaren Spektralfotometer geeignet. Im Druckbereich zählen Barbieri, Konica Minolta Sensors, Techkon und X-Rite zu den bekannteren Herstellern.
 
Die Geräte dieser Anbieter unterscheiden sich dann im Preis, abhängig von Geschwindigkeit, Genauigkeit und Spezialfunktionen. Für transparente Materialien ist eine Hintergrundbeleuchtung erforderlich und Geräte mit einer solchen sind vergleichsweise selten. Substrate mit schwierigen Eigenschaften sind Metalle oder Drucke mit metallischen Farben, die einen Spektralfotometer mit Kugel-Messgeometrie erfordern.

Qualität, Geschwindigkeit und Preis

Wenn nun die in Frage kommenden Spektralfotometer feststehen, die sich für die geplanten Substrate eignen, gilt es zu überlegen, wie viele Messungen am Tag, in der Woche oder im Monat vorgenommen werden sollen. Je mehr Messungen anstehen, desto wichtiger ist die Geschwindigkeit des Geräts. Und dabei gibt es deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Fabrikaten und Modellen.
Bildunterschrift: Das Barbieri Spectro LFP qb misst sowohl reflektierende, als auch transparente Materialien und besitzt einen Scan-Modus.

Beim Messen von Referenztabellen zur Erstellung von hochwertigen ICC-Profilen für ein spezielles Gerät etwa können bis zu 1.500 Messungen oder mehr erforderlich werden. Das ist mit einem Hand-Spektralfotometer ohne Scanmodus kaum zu schaffen.
 
Die Qualität eines Spektralfotometers zu definieren, ist dagegen etwas schwieriger. Doch Indikatoren dafür sind die Sampling-Rate und der messbare Bereich des Spektrums. Der sichtbare Teil des Spektrums, das sind die Farben, die das menschliche Auge sehen kann, reicht von etwa 380 bis 780 Nanometern.
Bildunterschrift: Für schwierigere Substrate bedarf es möglicherweise eines Spektralfotometers mit Kugeltechnik, wie beim X-Rite Ci64L. Allerdings liefert es nur einzelne Messwerte, keinen Scanmodus. 

Unterhalb der 380 Nanometer liegt der ultraviolette Teil des Spektrums, oberhalb der 740 Nanometer nähern wir uns dem Infrarotbereich (IR), der an den Wärmebereich grenzt. Alle Spektralfotometer messen in Intervallen, doch man benötigt wenigstens alle 10 Nanometer, einen Messwert, um für die Arbeit hinreichend gute Ergebnisse zu erhalten.
 
Weitere Qualitätsmerkmale sind die ausgewiesene Genauigkeit sowie die Wiederholungsgenauigkeit zwischen Messungen und die erwartete Reproduzierfähigkeit zwischen verschiedenen Spektralfotometern des gleichen Modells.
 
Letzteres bezeichnet man auch als Geräteübereinstimmung und spielt eine Rolle, wenn mehrere Spektralfotometer in der Qualitätskontrolle einer Druckerflotte eingesetzt werden, oder im Zusammenspiel von Dienstleister und Kunden. Um eine wirksame Qualitätskontrolle zu erreichen, muss sowohl die Genauigkeit der Messungen als auch ihre Wiederholbarkeit auf anderen Modellen oder Typen von Spektralfotometern sichergestellt sein.

Der Zweck bestimmt den Preis

Der Preis ist immer von den Anforderungen abhängig. Günstig einkaufen kann sich als teuer herausstellen, wenn das angeschaffte Spektralfotometer sich als zu langsam oder als zu ungenau erweist. Es gibt hier nicht einfach billig oder teuer. Was zählt ist, ob eine Investition wirklich ihren Preis wert ist bzw. wie hoch der ROI sein wird.

Software und Spezialfunktionen

Sind die Grundanforderungen für ein neues Spektralfotometer geklärt, lohnt es sich, vor einer endgültigen Entscheidung noch weitere Funktionen zu prüfen. Zunächst sollte man die Betriebssoftware testen. Denn Benutzerfreundlichkeit wird oft unterschiedlich eingeschätzt. Gibt es ein interaktives Handbuch? Ist ein Display vorhanden und ist es leicht zu lesen? Werden aussagekräftige bzw. lesbare Bilder und Texte genutzt? Lassen sich Daten online weitergeben?
 
In den vergangenen Jahren ist es auch immer wichtiger geworden, dass der Messbereich bis ins UV-Spektrum reicht. Denn optische Aufheller in vielen neuen Papiertypen, werden mit der UV-Komponente der Lichtquelle aktiviert. Viele ältere Spektralfotometer haben nur Halogenlicht und können die UV-Wellenlängen im Licht, das vom bedruckten Substrat reflektiert wird, nicht ausmachen.
 
Im Fachjargon spricht man bei UV-Fähigkeit oft von Spektralfotometern, die im M1-Modus arbeiten. Dies ist nach ISO 13655, dem Standard, der die Arbeitsweise von Spektralfotometern spezifiziert, so definiert. Das Erstellen akkurater ICC-Profile für Materialien mit hohem Anteil optischer Aufheller ist ohne ein Spektralfotometer mit M1-Messung nicht möglich.
 
Außerdem sollte man die Bediensoftware auf das Vorhandensein einer verlässlichen Farbbibliothek für wichtige Farbstandards prüfen, etwa die Pantone Sonderfarben. Was Sonderfarben angeht, ist es in den vergangenen Jahren üblich geworden, die Referenzwerte im Color eXchange-Format (CxF) anzugeben. Die Software des Spektralfotometers sollte also in der Lage sein CxF-Daten ein- und auszugeben.
 
Technisch betrachtet sollte jedes Spektralfotometer auch als Densitometer einsetzbar sein. Doch beim Messen feuchter Farbe ist ein Polarisationsfilter hilfreich. In diesem Fall ist zu überprüfen, ob das gewählte Modell ein Polarisationsfilter enthält, oder mit einem ausgestattet werden kann. Andernfalls liefert das Spektralfotometer möglicherweise keine verlässlichen desitometrischen Daten.
 
Die richtige Anwendung eines Spektralfotometers ist der Schlüssel, sowohl für angewandtes Farbmanagement, als auch für effiziente Qualitätskontrolle von Druckerzeugnissen. Wer sein Spektralfotometer gut wählt, dem wird es für viele Jahre gute Dienste leisten.

Die Wild Format Guides sollen Kenntnis und Verständnis all der nicht gerade alltäglichen Sachen fördern, die sich mit digitalen Großformatdruckern realisieren lassen. Das reicht von Fußböden bis zu Lampenschirmen,und umfasst alles dazwischen. Diese Guides werden von einer Gruppe von Herstellern ermöglicht, die mit Digital Dots zusammenarbeiten. Dieser Artikel wurde durch HP, Techkon und Digital Dots unterstützt.

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