Skript zur Vorlesung Printmedientechnik in der Studienrichtung

Transcription

Fachhochschule Bochum
Dipl. Ing Martin Schröer
Skript zur Vorlesung Printmedientechnik in der Studienrichtung Informatik mit
Studienschwerpunkt Medieninformatik
SS 2006
1
Druckindustrie............................................................................................................. 1
2
Workflow Printmedien.................................................................................................. 6
Produktionsfluss und –ströme zur Erzeugung von Druckprodukten.............................6
Die Druckvorstufe.......................................................................................................9
Druckformherstellung...............................................................................................11
Der Druck.................................................................................................................11
Druckweiterverarbeitung..........................................................................................12
Verpacken................................................................................................................14
Konfektionierung und Individualisierung...................................................................15
Transport- und Lagerlogistik.....................................................................................16
Recycling und Umweltaspekte..................................................................................17
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3
Druckverfahren......................................................................................................... 19
3.1
Druckverfahren mit fester Druckform...................................................................... 20
3.1.1
Offsetdruck......................................................................................................... 20
3.1.1.1
Charakteristika des Offsetdrucks...................................................................... 23
3.1.1.2
Druckprodukte Offsetdruck............................................................................. 23
3.1.1.3
Druckformherstellung Offset............................................................................ 24
3.1.1.4
CtF (Computer to Film).................................................................................... 24
3.1.1.5
Ct Plate........................................................................................................... 25
3.1.1.6
Ct Press........................................................................................................... 27
3.1.2
Hochdruck........................................................................................................... 28
3.1.2.1
Charakteristika Flexodruck............................................................................... 31
3.1.2.2
Druckprodukte Flexodruck............................................................................... 31
3.1.2.3
Druckformherstellung Flexodruck.................................................................... 32
3.1.3
Tiefdruck............................................................................................................. 33
3.1.3.1
Charakteristika des Tiefdrucks.......................................................................... 34
3.1.3.2
Druckerprodukte Tiefdruck.............................................................................. 35
3.1.3.3
Druckformerstellung Tiefdruck......................................................................... 35
3.1.3.4
Indirekter Tiefdruck / Tampondruck................................................................. 36
3.1.4
Siebdruck............................................................................................................ 37
3.1.4.1
Charakteristika Siebdruck................................................................................. 39
3.1.4.2
Druckprodukte Siebdruck................................................................................ 39
3.1.4.3
Druckformherstellung Siebdruck...................................................................... 39
3.2
Druckfarbe.............................................................................................................. 40
3.3
Verpackungsdruck.................................................................................................. 41
I
3.4
Druckverfahren ohne feste Druckform.................................................................... 43
3.4.1
Ink-Jet Verfahren..................................................................................................43
3.4.1.1
Continuous-Ink-Jet-Verfahren...........................................................................43
3.4.1.2
Drop on demand Verfahren..............................................................................44
3.4.2
Elektrofotografie...................................................................................................45
3.4.3
Andere Digitaldruckverfahren...............................................................................51
3.4.4
Charakteristika des Drucks ohne feste Druckform.................................................51
3.4.5
Typische Druckerzeugnisse des Drucks ohne feste Druckform...............................52
3.5
Elektronisches Papier.............................................................................................. 52
3.6
Ausblick.................................................................................................................. 52
4
Halbtondarstellung................................................................................................ 55
4.1
Die Rasterung............................................................................................................. 55
4.1.1 Die Rasterweite............................................................................................................57
4.1.2 Die Rasterzelle..............................................................................................................58
4.1.3 Rasterpunktform...........................................................................................................59
4.1.4 Rasterwinkel.................................................................................................................60
4.1.5 Moiré Effekt.................................................................................................................61
4.2
Auflösung und Randschärfe........................................................................................ 63
4.3
Spektrale Remission.................................................................................................... 63
5
Farbe und Farbmetrik............................................................................................... 65
5.1
Einleitung................................................................................................................ 65
5.2
Farbmischung......................................................................................................... 65
5.3
Farbwahrnehmung................................................................................................. 69
5.4
Der Farbreiz............................................................................................................ 70
5.5
Die Farbvalenz........................................................................................................ 70
5.6
Farbempfindung..................................................................................................... 75
5.7
Aussicht.................................................................................................................. 78
6
Farbmanagement....................................................................................................... 79
6.1
Ziel und Aufgabe von Farbmanagement................................................................. 79
6.2
Das ICC Farbmanagement........................................................................................ 82
6.3
Arbeitschritte des Farbmanagements......................................................................... 82
6.3.1
Kalibrieren............................................................................................................83
6.3.2
Profilerstellung.....................................................................................................83
6.3.3
Farbraumumrechnung..........................................................................................86
6.3.3
Farbraumanpassung.............................................................................................87
6.4
Einbindung des ICC Farbmanagements...................................................................... 88
6.5
Farbmanagement in der Druckvorstufe...................................................................... 90
6.5.1
Einsatz in der Druckvorstufe.................................................................................90
6.5.2
Kontrollmittel und Verfahren................................................................................91
7
Seitenerstellung........................................................................................................ 93
7.1
Texterfassung und –verarbeitung............................................................................ 93
7.2
Auswahl von Schriften............................................................................................ 94
II
7.3
7.4
7.4.1
7.4.2
7.4.3
7.5
7.6
Bilderfassung und –verarbeitung............................................................................. 95
Datenquellen für Bilder........................................................................................... 96
Digtalkameras..................................................................................................... 96
Scanner............................................................................................................. 100
Weiter Datenquellen:......................................................................................... 106
Erzeugung von Illustrationen und grafischen Elementen....................................... 106
Seitenlayout.......................................................................................................... 106
8
Datenformate und Workflows............................................................................ 109
8.1
Normen und Standards......................................................................................... 110
8.2
Datenformate im Workflow.................................................................................. 111
8.2.1
Textformate RTF, TXT..........................................................................................112
8.2.2
Bildformate........................................................................................................112
8.3
PDF Workflow....................................................................................................... 117
8.4
Workflow-Management........................................................................................ 122
8.5
Remote Proofing................................................................................................... 124
8.6
Überblick über Datenformate im Workflow.......................................................... 124
9
10
Die vernetzte Druckerei / JDF................................................................................. 125
Exkurs 1: JDF Struktur........................................................................................ 128
Exkurs 2: JDF File................................................................................................... 130
III
1
Druckindustrie
Die Printmedienindustrie als Teil der Kommunikationsindustrie ist eine der größten
Industriezweige. Der Gesamtumsatz der deutschen Druckindustrie ohne Verpackungsdruck betrug
im Jahr 2005 etwa 17 Mrd. €. Über den Verpackungsdruck gibt es keine verlässlichen Zahlen, da
sich dieser Industriezweig in vielen, unterschiedlichen Verbänden organisiert.
Der Anzahl der Gesamtmitarbeiter des Industriezweigs Druck, ~ 900.000 zeigt, dass er einer der
größten in Deutschland ist. Pro Tag und Person werden in Deutschland etwa 0,75 kg Papier
verbraucht und fast alles wird bedruckt. (Angaben nach vdp-online, Verband Deutscher
Papierfabriken e.V.)
Fachbereich Elektrotechnik und Informatik
Branchenkennziffern der deutschen
Druckindustrie ohne Verpackungsdruck
Betriebe
Mitarbeiter (Druck)
Produktion
12 500
190 000
17,0 Milliarden Euro
Mitarbeiter gesamt
mit Werbeagenturen etc.
900.000
Printmedientechnik
Quelle: bvdm-online
Schröer
Folie 5
Das folgende Diagramm zeigt die Aufteilung der Druckprodukte in Produktgruppen:
Produktgruppen
Printmedientechnik
•
•
•
•
•
•
•
•
35,8 %
17,0 %
13,1 %
12,5 %
9,5 %
7,1 %
5,0 %
?%
Kataloge/Werbedrucksachen
Geschäftsdrucksachen
Zeitschriften
Zeitungen/Anzeigenblätter
Sonstiges
Bücher und Landkarten
Etiketten
Internet
Schröer
Folie 6
Quelle: bvdm
Printmedientechnik, M. Schröer, FH Bochum, 16.06.06
1
Die folgenden Folien zeigen das geschätzte Marktportfolio der Druckprodukte zweier
unterschiedlicher Quellen. Beide stimmen in ihren Tendenzen überein. Es bleibt jedoch
abzuwarten, ob diese zutreffen, da das Verhalten der Medienbenutzung nicht eindeutig vorher zu
bestimmen ist.
Marktportfolio von Printmedien (nach MAN Roland)
Printmedientechnik
Schröer
Folie 8
Vision 2020
• Bücher
• Technische Publikationen
• Kataloge
• Direktmarketing
• Telefonbücher
• Zeitschriften
• Zeitungen
• Werbung
Printmedientechnik
Schröer
Quelle: Prof. Frank Romano
• Verpackungen
Rochester Institute for
Technology
Folie 9
Die Zahlen des letzten Jahrzehnts haben gezeigt, dass die Gesamtanzahl der produzierten
Zeitschriften- und Bücherproduktion in etwa gleich geblieben ist. Jedoch hat sich die Größe der
jeweiligen Auflage verringert – es gibt mehr Zeitschriften und Bücher in geringerer Auflage.
Zeitschriften werden beispielsweise zu Produkten, TV-Serien, etc in kleinen Auflagen
herausgegeben; sie wechseln dementsprechend häufig.
2
Tendenzen Auflagenzahlen
Jahr
Ereignisse
Zeitungen
Zeitschriften
Buchtitel
1954
Start ARD
14,9 Mio.
29,8 Mio.
16 240
1980
Beginn Videowelle
26,0 Mio.
84,6 Mio.
67 176
1987
Ausweitung TV
26,6 Mio.
103,8 Mio.
65 680
1990
Deutsche Einheit
30,7 Mio.
121,7 Mio.
61 015
1997
Ausweitung Internet
31,4 Mio.
127,2 Mio.
77 515
2001
Handy-Boom
29,8 Mio.
125,1 Mio
82 936
2004
Hörbuch/Digitalkamera
27,8 Mio.
123,6 Mio.
86 543
Printmedientechnik
Schröer
Quelle: bvdm
Folie 7
Klar erkennbar ist, dass wider aller Vorhersagen die Konkurrenz der elektronischen Medien (Radio,
Fernsehen, Internet), die Printmedien bisher ihre Rolle als Hauptinformations- und werbeträger
behauptet. Allerdings wird es in den nächsten Jahren und Jahrzehnten Veränderungen geben,
möglicherweise auch solche, die heute noch nicht absehbar sind.
Werbeträger in Deutschland
Printmedientechnik
Folie 3
Quelle: Deutscher Drucker Nr. 23 (2005=
Die Printmedien sind, wie man sieht, stark durch die Werbung beeinflusst. Es wird immer stärker
versucht, in der Werbung sehr individuell auf Zielgruppen, oder sogar auf einzelne Personen
einzugehen (Customer Relationship Management). Dazu sind einerseits ein effektives
Datensammeln und –auswerten notwendig, andererseits die Möglichkeit, individuelle Produkte zu
versenden. Antwort auf die erste Frage sind entsprechende Datenbankanwendungen, auf die
zweite Frage Digitaldruckmaschinen mit möglicher und wirtschaftlicher Auflage 1, sowie
Möglichkeiten der Individualisierung.
3
Nicht nur der Einzug der digitalen Produktion in die Druckvorstufe und die Drucksäle, sondern
auch die Entwicklung des Konsumverhaltens hat den Wandel der Druckindustrie vom reinen
Druckdienstleister zum Mediendienstleister beschleunigt.
In der folgenden Folie ist zu beachten, dass die Angaben zu den Printmedien, die Lesezeiten im
Büro, also während der Arbeit, mit einbeziehen!
Konsumzeiten
Printmedientechnik
Schröer
Quelle: bvdm
Folie 11
Die Crossmediale Produktion ist fast für die gesamte Druckproduktion zum Standard geworden.
Crossmediale Produktion
Printmedientechnik
Schröer
Folie 13
4
Druckereien werden zu Multimediabetrieben - Die Medienindustrie wächst zusammen.
Medienindustrie wächst zusammen
• Unterhaltungselektronik
• Telekommunikation
integrierte
Medienindustrie
• Druckindustrie
• Computer
• Fernsehen/Hörfunk
Printmedientechnik
Schröer
Quelle: bvdm
Folie 12
Die Arbeitbereiche der Druckindustrie setzen sich wie folgt zusammen:
Druckindustrie in Zahlen
Printmedientechnik
Schröer
Folie 14
Quelle: bvdm-online 2006
Die deutschen Medienunternehmen spielen durchaus auch für Ingenieure und Ingenieurinnen eine
Rolle als Arbeitgeber. Teil der Medienindustrie ist die Druckindustrie. Die drei weltweit größten
Druckmaschinenhersteller sind Heidelberg Druckmaschinen, MAN Roland und KBA.
5
6
2
2.1
Workflow Printmedien
Produktionsfluss und –ströme zur Erzeugung von Druckprodukten
Wird der Workflow in Arbeits- Material- und Datenfluss aufgesplittet, ergibt sich folgendes Bild:
Im Folgenden wird zur Vereinfachung der Kernworkflow betrachtet:
Am Anfang des Produktionsworkflows stehen die Informationsquellen. Mit Hilfe dieser
Informationen, die heute fast ausschließlich in digitaler Form vorliegen, wird das Druckprodukt
erstellt. Der Workflow setzte also schon bei den Informationslieferanten ein. Die Qualität
gelieferten Daten ist für alle weiteren Arbeiten von Bedeutung.
Informationsquellen: Agentur, Verlag, Kunde:
In kreativen und technischen Arbeitsgängen werden die Daten als Texte, grafische Elemente und
Bilder gesammelt und angeordnet. Zur Verwaltung von Bildern, Texten und anderen
Printmedientechnik, M. Schröer, FH Bochum,16.06.06
6
Informationen werden Datenbanken und Datenbank-ähnliche Produkte eingesetzt. Dazu zählen
auch Redaktionssysteme und Content-Managementsysteme (CMS).
Informationsquellen
- Manuskript (Autor)
- Digital Datenträger/Email/Internet (Autor, Kunde, Agentur)
- Digital – automatisiert
Content Management Systeme (Inhalt) und
Asset Management Systeme (veredelte MM-Produkte)
Printmedientechnik
CMS - XML basierte Datenbanken
Schröer
Folie 3
Immer wichtiger zum Datentransport wird das Internet. Einige Beispiele sind: E-Mail Postfach für
Kundenanfragen, Datenübernahmen in die Vorkalkulation, Bestellabwicklung, Einbindung des
(Papier-)Einkaufs über das Internet, „E-Partner-Modul“ für Preisanfrage, Nachschlagen der
laufenden Bestellungen, Terminanfrage. (Beispiel eines ftp-servers mit Auftragstasche
www.filebox.de)
Texte, Bilder und Grafiken werden mit entsprechenden Systemen erfasst und bearbeitet. Mit
einem Seiten-Layoutprogramm werden die Seiten erstellt. Oft wird auch bereits ein (Hard-) Proof
angefertigt, also ein Ausdruck. Die Erstellung der Seiten als Datenbestand erfolgt bei den
Zeitungen heute meist durch die Redaktion, bei Zeitschriften durch Redaktion oder Fremdstudios,
bei Werbung auch durch Agenturen, die ihrerseits wieder Reprostudios beauftragen.
Content-Management – Asset-Management
Content-Management-Systeme (CMS) bzw. Asset-Management-Systeme sind Systeme zur
Sammlung und Verwaltung von Informationen (Content) und verkaufbaren Informationen (Assets)
mit Hilfe von Datenbanken. Sie dienen der Vermarktung der Informationen im Internet, den
Printmedien und anderen Medien und können neben Druckbaren auch andere Informationen
enthalten (Multimedia). Die Sprache dieser Systeme ist heute XML. Möglich sind mit solchen
Systemen z.B. der individuelle, benutzerspezifische Aufbau von Web-Seiten. Mit dem Begriff
„Asset“ meint man „veredelte“ Informationen, deren Verkaufswert entsprechend groß ist. Ein Bild
stellt zunächst eine Information (Content) dar. Fügt man Informationen über den Zusammenhang,
die Entstehungssituation, beteiligte Personen etc. hinzu, und stellt Verknüpfungen zu anderen
Elementen her, so wird daraus eine verkaufbare Information (Asset)
Kennzeichen von Content- und Asset-Management-Systemen sind u.a. offene SQL-Schnittstellen,
abgestufte Zugriffsrechte, vollautomatische Datenerfassung und Verschlagwortung. Moderne CMS
sind Web-basiert und lassen z.B. auch Bildbearbeitung über das Web zu (z.B. Pixelboxx).
7
Beipiele:
Tamino von Software AG, Darmstadt (http://www.softwareag.com/)
Pixelboxx von Pixelboxx GmbH, Dortmund (http://www.pixelboxx.de/)
Next-Generation von Multicom GmbH, Bergkirchen (www.multicomonline.de)
Daten/Contentmanagement XML basiert
Produktbeispiel:
Tamino
Software AG
Printmedientechnik
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Folie 3
Modul zur Printausgabe Tamino XML Datenbank
Printmedientechnik
Schröer
Folie 3
Bilddatenbanken stellen eine Untermenge, bzw. Vorstufe von CMS dar.
Für Adobe InDesign (im Praktikum verwendet) gibt es das Redaktionssystem K4 für Zeitungs-,
Magazin- oder Buchredaktion der Hamburger Firma SoftCare GmbH.
8
2.2
Die Druckvorstufe
Druckvorstufe
Printmedientechnik
Schröer
© Kipphan, Handbuch der
Printmedien
Folie 7
In der Druckvorstufe finden die Seitenerstellung und die Druckformherstellung statt.
Die Seitenerstellung gliedert sich in die Abschnitte:
- Texterstellung und –verarbeitung
-
Bilderstellung und –verarbeitung
Erstellung von Grafiken
Seitenlayout (Text-, Grafik und Bildintegartion)
Wegen der besonderen Bedeutung dieser Prozesse beschäftigt sich ein extra Kapitel damit.
Sind Seiten fertig layoutet werden sie so aufbereitet, dass daraus die Druckformen, also
Druckplatten oder Druckzylinder, die dann in den Druckmaschinen eingesetzt werden, hergestellt
werden. Die Druckformen werden mit allen notwendigen Kontroll- und Steuerzeichen versehen.
Ziel dieses Arbeitsschritte, der Montage, ist es, dass der Druck und die Druckweiterverarbeitung
fehlerfrei ablaufen.
Bis zur Erstellung der Druckform müssen die Daten an verschiedenen Stellen der Druckvorstufe,
des technischen Workflows, kontrolliert werden.
9
Qualitätssicherung in der Druckvorstufe:
• Text (Korrektor)
• Farbe (Proofdruck)
• Reihenfolge / Vollständigkeit
(Standproof)
Druckformherstellung
Printmedientechnik
Schröer
Printmedien
Folie 8
Digitalproof
Liegt die fertigt bearbeitete Seite vor, so werden ein oder mehrere Kontrollausdrucke
(Prüfausdrucke, umgangssprachlich meist Proof genannt) angefertigt. Diese dienen der Kontrolle
der Vollständigkeit und Richtigkeit, nicht zuletzt aber auch der Abstimmung zwischen dem
Hersteller der Seite (in der Regel ein Reprostudio), dem Auftraggeber (beispielsweise eine Agentur
oder ein Verlag) und der Druckerei. Im Folgenden sind nur solche Proofs betrachtet, die
farbverbindlich sind, d.h. die Seite so zeigen, wie sie im Druck aussehen soll.
Das Reprostudio legt dem Kunden die
Seiten vor und lässt sie von ihm „fertig
zum Druck“ abzeichnen (Imprimatur). Die
Druckerei erhält die Proofs zusammen mit
den Daten und muss nun den Druck so
gestalten, dass Druck und Proof gleich
aussehen. Damit dies der Fall ist, müssen
einige Bedingungen erfüllt sein:
Proof - Voraussetzungen
• Proof darf keinen größeren Farbumfang
haben als im Druck realisierbar
• Proofgerät muss im einwandfreien,
kalibrierten Zustand sein
• Vereinbarte Standards für
Proofherstellung müssen eingehalten sein
Voraussetzungen für den Proof sind:
Näheres zum Farb-Proof im Kapitel
Farbmanagement
Printmedientechnik
Folie 7
10
2.3
Druckformherstellung
Bei den konventionellen Druckverfahren (Offset-, Tief-, Flexo-, Siebdruck) erfolgt der Druck so,
dass Farbe von einer Druckform direkt oder indirekt (Offset) auf den Bedruckstoff (z.B. Papier)
übertragen wird. Es wird also aus den zu druckenden Daten zunächst eine Druckform (z.B.
Druckplatte, Druckzylinder) erstellt. Im folgenden Vervielfältigungsprozess werden dann die vielen
Seitenkopien von dieser Druckform in der Druckmaschine hergestellt. Lediglich die direkt
druckenden Digitalverfahren wie Tintenstrahldruck und elektrofotografischer Druck („Laserdruck“)
brauchen keine Druckform, bzw. erzeugen die Druckform unmittelbar vor Druckbeginn im
Drucker.
Pro Farbe muss eine Druckform hergestellt werden. Im Farbdruck arbeitet man üblicherweise mit
vier Farben (Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz), so dass also vier Druckformen hergestellt werden
müssen. Da im Publikationsdruck (Kataloge, Magazine, Werbebeilagen) üblicherweise das Papier
beidseitig bedruckt wird, sind also für einen Bogen 8 Druckformen notwendig. Beim SchwarzWeiß-Druck von Büchern sind entsprechend nur zwei Druckformen erforderlich. Einen Sonderfall
stellt der Verpackungsdruck dar. Hier wird meist nur einseitig gedruckt, dafür aber sehr oft mit
mehr als vier Farben, um Sonderfarben (z.B. Nivea-Blau) und Spezialeffekte (z.B. Metallfarben) zum
Einsatz bringen zu können.
Druckformen der HauptDruckverfahren
• Offsetdruck: farbabstoßend oder
-anziehend beschichtete Aluminiumplatten
• Tiefdruck: Kupfer-beschichtete
Stahlzylinder
• Flexodruck: Polymer-beschichtete
Aluminiumplatten
• Siebdruck: Stahl- oder Kunststoffgewebe
Printmedientechnik
Folie 8
Näheres zu Druckformherstellung im Kapitel Druckverfahren.
2.4
Der Druck
Dieser Prozess bringt jetzt die Informationen, die auf der Druckform enthalten sind, auf den
Bedruckstoff. Dies ist in den meisten Fällen Papier. Es kommen aber, insbesondere in der
Verpackung, auch andere Bedruckstoffe zur Anwendung, etwa Pappe, Kunststoff oder Aluminium.
11
Druckprozeß
• Offsetdruck
• Tiefdruck
• Hochdruck
• Siebdruck
• „Digital“ – Druck
Printmedientechnik
Schröer
Kapitel Druckverfahren
Folie 6
Offsetdruck: Farbübertragung aufgrund unterschiedlicher physikalisch / chemischer Eigenschaften
der Druckform-Oberfläche über einen Zwischenträger auf den Bedruckstoff
Tiefdruck: Farbübertragung durch in die Kupferoberfläche gravierte Näpfchen direkt auf den
Bedruckstoff
Flexodruck: Farbübertragung durch erhabene Elemente auf der Druckform (Stempelprinzip)
Siebdruck: Farbübertragung durch durchlässige Siebe
Elektrofotografischer Druck: Farbübertragung durch unterschiedlich elektrisch geladene Bereiche
der Druckform, direkt oder indirekt
Tintenstrahldruck: Farbübertragung durch direktes Spritzen von Farbe auf den Bedruckstoff
Den klassischen Buchdruck, die Erfindung Gutenbergs, gibt es heute nur noch in
Nischenbereichen. Er ist fast vollständig durch den Offsetdruck ersetzt worden.
Ein eigenes Kapitel befasst sich mit den Druckverfahren.
2.5
Druckweiterverarbeitung
Nur in seltenen Fällen verlässt die Druckmaschine ein fertiges verkaufbares Produkt. In der Regel
muss eine Weiterverarbeitung erfolgen. Hierzu zählen das Zusammenfügen einzelner Seiten oder
Teilhefte zu vollständigen Produkten, das Heften oder Kleben von Magazinen, das Einfügen von
Beiheftern, Einkleben von Postkarten oder Werbeartikeln, Einfügen individueller Anschriften,
Verpacken und Palettieren. Diese Arbeitsgänge werden in der Regel in Buchbindereien ausgeführt,
die Teil der Druckerei, oder auch unabhängig sein können.
Die wichtigsten Schritte sind im Folgenden aufgeführt:
12
Grundlegende Verfahren und Techniken der DWV
Printmedientechnik
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Trennverfahren
Schneiden
Schneidmaschinen Stanzen.
Bohren Perforieren Ritzen Nuten
Umformen
Rillen, Stauchen, Prägen
Falzen
Ausschiessen
Fügen
Sammeln, Zusammentragen
Einstecken Drahtheftung
Fadenheften, Kleben
Buchfertigung
Buchdecke
Fügen des Buchblocks
Einhängen
Verpacken, Versenden
Adressieren
Stapeln
Verpacken
Folie 7
Schneiden, und Falzen: Der aus dem Druckwerk kommende Bogen wird in der Regel in
Doppelseiten zerschnitten. Diese Seiten werden zusammengetragen und gefalzt. Es entsteht so ein
„Rohprodukt“. Für manche Anwendungen (z.B. Billig-Werbehefte) ist nach dem dreiseitigen
Beschnitt (der Falz wird natürlich nicht beschnitten, sonst würde das Heft ja auseinander fallen)
bereits das Endprodukt fertig. Die oben beschriebenen Prozesse laufen bei modernen
Rotationsdruckmaschinen in der Maschine ab. Das entsprechende Aggregat, der Falzapparat,
gehört zu den kompliziertesten Elementen der Rotationsmaschine.
Zusammentragen, Beschneiden, Heften und Kleben: Für größere Hefte oder Kataloge werden
mehrere „Rohprodukte“ zusammengetragen („ineinander gelegt“). Die Verbindung der
Doppelseiten erfolgt entweder durch Heften (Heftbindung) oder durch Abfräsen des Rückens und
Kleben (Klebebindung, wie meist bei Büchern). Das so entstandene dickere Heft wird dreiseitig
beschnitten. Damit werden für den Endkunden uninteressante Druckbereiche abgeschnitten (z.B.
Farbkeile, Passkreuze) und das Heft auf ein einheitliches Format gebracht.
Einstecken, Einkleben: Vor allem bei Zeitschriften ist es sehr beliebt, zusätzliche Druckprodukte
(z.B. Informationshefte, Postkarten), aber auch Warenproben (z.B. Duschgel, CDs) dem Produkt
hinzuzufügen. Dazu muss das Heft an einer bestimmten Stelle geöffnet werden und das
entsprechende Teil eingelegt oder eingeklebt werden. An dieser Stelle kommen aus noch weitere
Bearbeitunsschritte zum Einsatz, z.B. das Stanzen von Löchern oder das Besprühen mit
Duftstoffen.
Die im zweiten und dritten Punkt oben genannten Prozesse laufen meist in einer Buchbinderei ab.
Die Aktivitäten der Buchbinderei stellen einen nicht unwesentlichen Anteil an der Wertschöpfung
eines Druckprodukts. Ein Spezialfall stellt in diesem Zusammenhang der Zeitungsdruck dar, wegen
seines großen Druckvolumens und der erforderlichen Aktualität.
13
Endprodukte der Weiterverarbeitung
Printmedientechnik
Schröer
Folie 7
2.6
Verpacken
Der Vorgang des Verpackens gehört ebenfalls zur Druckweiterverarbeitung. Verpacken hat
verschiedene Funktionen:
Verpacken
Verpackungen von Druckprodukten erfüllen eine Vielzahl von Funktionen z.B.
• Schutzfunktion
vor Beschädigung, Verlust und Diebstahl
• Lade- und Transportfunktion
für den rationellen ggf. automatisierten Transport, Lagerung und Distribution
• Informationsfunktion
über die Beschaffenheit, Art, Menge, Termine,
Herkunfts- und Bestimmungsortes des Inhalts
• Ökologische Funktion
zur Sicherstellung der Wiederverwendbarkeit/-verwertbarkeit der Verpackung
• Marketing- und Werbefunktion (in seltenen Fällen)
zur Absatzförderung (z.B. Frauenzeitschrift
in transparenter Tragetasche)
Printmedientechnik
Schröer
Zusammenhang von Begriffen
des Verpackungswesens
Folie 11
14
2.7
Konfektionierung und Individualisierung
Zum Prozess der Druckweiterverarbeitung zählt in vielen Fällen auch das Individualisieren. So
werden beispielsweise Adressen auf Einzelexemplare gedruckt, bzw. aufgeklebt.
Die zu Groß- und Einzelhändlern geschickten Fertigprodukte müssen ebenfalls verpackt und
beschriftet werden. Üblicherweise werden Pakete von 20-50 Heften in Folie verschweißt und
beschriftet. Die gesamte Palette wird dann nochmals in Folie verschweißt. Adressen der Händler
müssen angebracht werden. In zunehmendem Maße werden auch Fertigprodukte individualisiert,
in dem beispielsweise Endkundenadressen mit Digitaldruckern aufgedruckt werden, persönliche
Anreden eingedruckt werden, oder individuelle Zusammenstellungen von Produkten erfolgen.
Dazu muss die Buchbinderei von ihrem Kunden, also beispielsweise dem Verlag, Endkundendaten
erhalten. Dienstleistungen dieser Art stellen eine große Chance für Buchbindereien und
Druckereien dar.
Konfektionierung / Individualisierung
Folieneinschlag
Adressierung mit Ink Jet
Printmedientechnik
Schröer
Folie 12
2.8
Transport- und Lagerlogistik
Transport und Lagerlogistik erfüllen verschiedene Aufgaben: (z. B.)
- Die Rohstoffe müssen zur Druckerei transportiert werden.
- Halbfertige Produkte müssen transportiert werden
- Die fertigen Endprodukte müssen zu ihren jeweiligen Empfängern transportiert werden.
Transport Druckerei-Buchbinderei
Befindet sich die Buchbinderei am gleichen Standort wie die Druckerei, erfolgt der Transport der
halbfertigen Produkte meist über Transportbänder, auf denen die Produkte liegen, bzw. an denen
sie hängen. Müssen die halbfertigen Produkte über eine weitere Strecke transportiert werden,
werden sie auf Paletten oder Rollen gestapelt. Bei den Paletten gibt es die Möglichkeit der
15
konventionellen Stapelung. Die so gepackten Halbprodukte sind aber schlecht automatisch
weiterzuverarbeiten. Diese Art des Transports kommt nur dann in Frage, wenn die nachfolgenden
Prozesslinien manuell bestückt werden. Besser geeignet für eine automatische Weiterverarbeitung
ist das Packen der halbfertigen Produkte in so genannte „Stangen“. Dabei werden die Hefte
zwischen zwei Holzbrettchen gestapelt und mit verschweißten Metallbändern festgezurrt. Die
Maßhaltigkeit dieser Stangen ist entscheidend für das problemlose Weiterverarbeiten in der
Buchbinderei. Die modernste Art der Stapelung ist die auf Rollen. Dabei werden die Hefte mittels
eines Bandes auf einen Kunststoffkern aufgewickelt. Diese Art des Transports erlaubt das
schnellste Entladen in der Buchbinderei. Auch im Fall der Rollenwickel ist die Qualität der
Wickelung entscheidend für die Qualität und Produktivität der Weiterverarbeitung.
Der Transport der Paletten bzw. der Rollenwickel erfolgt überwiegend mit LKW. An größeren
Aufträgen sind oft mehrere Buchbindereien beteiligt. Diese müssen nach einem bestimmten
Zeitplan oft „just in time“ beliefert werden, mit der jeweils angepassten Packart. Oft erfolgt auch
die Anlieferung verschiedener, zu einem Endprodukt gehörender Halbprodukte zur gleichen Zeit,
die wiederum auf verschiedenen, oder auf denselben Rotationsmaschinen gedruckt werden. All
das erfordert einen erheblichen logistischen Aufwand. Zusätzlich müssen gesetzliche
Beschränkungen, beispielsweise das Wochenendfahrverbot für LKW beachtet werden.
Transport /
Lagerlogistik
Printmedientechnik
Schröer
Folie 13
Rollentransport und Hochregallager
Auch bei der Logistik nimmt der Zeitungsdruck eine Sonderstellung ein.
16
2.9
Recycling und Umweltaspekte
Wie jeder Industrie steht auch die Druckindustrie in der Verpflichtung, Umweltaspekte zu
berücksichtigen und gesetzliche Regelungen zu befolgen. Die in diesem Zusammenhang zu
bedenkenden Aspekte sind vielfältig. Einige sind im Folgenden genannt:
Papierverbrauch: Grundsätzlich verbraucht die Printmedienindustrie im Gegensatz zu den
elektronischen Medien in erheblichem Maße die Ressource Papier. Andererseits wird Papier heute
ausschließlich aus geregeltem Holzschlag gewonnen (d.h., es wird nur soviel Holz geschlagen, wie
auch nachwächst), zum großen Teil aber auch aus Altpapier gewonnen. Die Methoden der
Papierherstellung sind wesentlich umweltfreundlicher geworden, stellen aber natürlich einen
Eingriff in die Umwelt dar. Auch das Papierrecycling ist mit seinen chemischen Prozessen nicht
ganz unbedenklich, hat aber in den letzten Jahren in dieser Hinsicht große Fortschritte gemacht.
Farbverbrauch: Farbe besteht aus den Komponenten Farbpigment, Klebstoff und Lösemittel. Das
Lösemittel verdampft beim Drucken und der Klebstoff klebt die Pigmente auf den Bedruckstoff.
Die Lösemittel (im Tiefdruck beispielsweise Toluol) werden beim Drucken größtenteils zurück
gewonnen. Ein gewisser Rest verbleibt im Druckprodukt und dampft im Rahmen einer gewissen
Zeitspanne ab (daher der charakteristische Geruch druckfrischer Exemplare). Daraus ergibt sich
eine gewisse Umweltbelastung. Ohne dies leugnen zu wollen, muss man doch feststellen, dass die
durch Drucken freigesetzten Lösemittel einen verschwindend kleinen Teil der durch den
Autoverkehr freigesetzten Lösemittel darstellen.
Energieverbrauch für den Transport: Natürlich belasten die Transportfahrten die Umwelt. Es sind
zu nennen: Holztransport zur Papierfabrik, Papiertransport zur Druckerei, Farbtransport zur
Druckerei, Transport der halbfertigen Produkte zur Buchbinderei, Transport der Fertigprodukte von
der Buchbinderei zum Verteiler und zum Endverbraucher. Ein individuelles Drucken beim
Endkunden würde dieses Problem nicht mildern. Letztlich muss bei jedem Produkt die Frage nach
den Transportbelastungen gestellt werden, also auch beim Transport von Obst und Gemüse
innerhalb Deutschlands und in der Welt. Im Gegenzug ist der Nutzen des Produkts zu sehen. Im
Vergleich zu den elektronischen Medien ist bei diesen der nicht unerheblich Energieverbrauch
beim Endkunden in Rechnung zu stellen.
Herstellung und Entsorgung des Equipments: Auch hierbei treten nicht unerhebliche
Umweltbelastungen auf. Druckformen bestehen zum Teil aus Kunststoff, im Tiefdruck werden
galvanische Prozesse eingesetzt, der Bau von Rotationsmaschinen verschlingt Ressourcen, u.s.w..
Die Druckindustrie hat in den vergangenen Jahrzehnten enorme Anstrengungen unternommen,
Umweltbelastungen so gering wie möglich zu halten. Der absolute Anteil der Druckindustrie an
den für den Menschen relevanten Umweltbelastungen ist sehr gering. Im Gegenzug steht der
enorme Nutzen von Information, Unterhaltung, Werbung und Produkterhaltung (Verpackung).
17
Recycling und Umweltaspekte
• Papierverbrauch
• Recourcenschonend
– Bei Produktion und Verpackung sind als
Mindestforderung alle allgemeingültigen
Regelungen zur minimalen Belastung von Boden,
Wasser und Luft einzuhalten.
Printmedientechnik
Schröer
• Abfall ist zu minimieren.
• Farbe ist umweltgerecht zu entsorgen
• Grenzwerte für Lösungsmittel sind einzuhalten
Folie 14
18
3
Druckverfahren
Im Zentrum des Druckprozesses stehen die Druckmaschinen.
Druckmaschinen arbeiten mit unterschiedlichen Druckverfahren. Die Druckverfahren werden nach
der Art der Druckform klassifiziert.
Als Druckform bezeichnet man einen Druckbildspeicher (oder –träger), von dem die Druckfarbe
direkt oder indirekt auf den Bedruckstoff übertragen wird. Die Druckformen werden in einem
separaten Prozess, der Druckformherstellung, hergestellt.
Somit ergibt sich folgende Einteilung der Druckverfahren:
Druckverfahren
• Druckverfahren mit fester Druckform – Offset-, Flachdruck
• CTP Technologien
– Hochdruck
– Tiefdruck
– Siebdruck
• Druckverfahren ohne feste Druckform
– InkJet-Technologien
– Elektrofotografie
Hauptdruckverfahren
---------------------e-paper
Folie 2
Häufig wird der Begriff „Digitaldruck“ zur Klassifizierung herangezogen. Er ist etwas ungenau, da
mittlerweile alle Druckverfahren mit Hilfe eines digitalen Datensatzes arbeiten. Der digitale
Datensatz ist die Grundlage zur Erstellen des Films, der festen Druckform oder der latenten
Druckform. (siehe 3.1.1.3, Ct Technologien)
Die unterschiedliche Durchdringung der Digitalisierung im Druckproduktionsprozess scheint also
nicht als Grundlage einer Klassifizierung zu genügen. So wird die Erstellung der Druckform (fest
oder latent) zum Kriterium. Findet diese in der Druckmaschine statt, wird dieses Verfahren als
Digitaldruck bezeichnet.
Weiter soll die Auseinandersetzung um die Klassifizierung der Druckverfahren an dieser Stelle nicht
ausgeführt werden.
19
Heute werden für etwa 90% des bedruckten Materials der Offset-, Flexo- und Tiefdruck
eingesetzt. Auf die Digitaldruckverfahren wird in einem späteren Kapitel eingegangen. Das
ursprünglich von Gutenberg erfundene Buchdruckverfahren, ein Hochdruckverfahren mit
beweglichen Lettern, wird heute fast überhaupt nicht mehr eingesetzt.
3.1 Druckverfahren mit fester Druckform
3.1.1
Offsetdruck
Der Offsetdruck hat etwa 60% Anteil an der gesamten Druckproduktion.
Prinzip des Offsetdrucks
Plattenzylinder
Bedruckstoff
Gummituchzylinder
Druckzylinder
Hauptdruckverfahren
Folie 3
Der Offsetdruck ist eine Weiterentwicklung des Steindrucks bzw. Lithografie von Alois Senefelder.
Er ist ein Flachdruckverfahren, was bedeutet, dass die druckenden Stellen der Druckform nicht
wesentlich erhaben (Hochdruck) oder vertieft (Tiefdruck) sind.
Wirkprinzip des Offsetdrucks
druckende und nicht druckende Druckformstellen liegen in einer Ebene
Wasser / ölhaltige Farbe
Hydrophob / Hydrophil
Wirkprinzip:
Grenzflächen- bzw. Oberflächenspannung
Adhäsion der Moleküle
Hauptdruckverfahren
Folie 4
20
Der Druckvorgang erfolgt im Druckwerk. Zunächst wird meist auf die Platten im Feuchtwerk ein
Wasserfilm aufgetragen. Dieser lagert sich an den hydrophilen (nichtdruckenden) Bereichen der
Druckplatte an und verhindert somit die Ansammlung von Farbe an diesen Stellen. Im
nachfolgenden Farbwerk wird die Farbe übertragen, oft durch ein kompliziertes System von
Walzen, das einen gleichmäßigen Farbauftrag gewährleisten soll. Weiterhin kann durch spezielle
Anordnungen (Farbzonenschrauben) in gewissen Grenzen die Farbmenge individuell pro „Zone“,
also axialem Abschnitt auf dem Druckzylinder, gesteuert werden.
Offsetdruckfarben sind lasierend, daher können durch Übereinanderdruck neue Farben erzeugt
werden (z. B. Grün aus Cyan und Gelb). Außerdem scheint das Papier durch, so dass sich je nach
Papierfarbe auch die Farbwiedergabe ändern kann.
Da die Übertragung des Druckbildes nicht direkt erfolgt, sondern über den Gummituchzylinder,
spricht man beim Offsetdruck auch von einem indirekten Druckverfahren. Der indirekte Druck hat
u. a. den Sinn, dass die wasserführende Druckform nicht mit dem Bedruckstoff in Berührung
kommt. Im Vergleich zur Druckform im Buchdruck oder Tiefdruck ist die Herstellung recht günstig,
die Druckform aber nur begrenzt haltbar.
Im Offsetdruck können neben Papier und Karton auch Blech (Getränkedosen) und sehr
eingeschränkt Folien bedruckt werden.
Aus maschinenbautechnischer Sicht sind Offsetdruckmaschinen aufwendig zu produzieren. Die auf
den Bedruckstoff aufzubringende Farbschichtdicke beträgt etwa 2 μm.
Die Kompliziertheit des Farbwerks und die Empfindlichkeit der Druckplatten stellen wesentliche
Schwächen des Offset-Prozesses dar.
Der Offsetdruck ist als Bogenoffsetdruck und Rollenoffsetdruck vorzufinden:
Je nach Art der Papierzuführung unterscheidet man Bogenoffset- und Rollenoffsetmaschinen.
Beim ersten Typ werden einzelne Bögen zugeführt, bedruckt und wieder abgelegt. Diese
Maschinen bieten eine außerordentlich hohe Flexibilität hinsichtlich Format, Auflage und
Farbigkeit. Beispielsweise kann einer Bogenoffsetmaschine mit nur einem Druckwerk derselbe
Bogen nacheinander achtmal zugeführt werden, wobei jeweils eine Prozessfarbe gedruckt wird,
und am Schluss ein doppelseitiger Vierfarbdruck vorliegt.
Bogenoffset:
Offsetdruckmaschine
Hauptdruckverfahren
Printmedien
Folie 5
21
Rollenoffset
Rollenoffsetmaschinen verdrucken Papier von der Rolle, das kontinuierlich durch die Druckwerke
läuft. Damit wird eine sehr viel höhere Produktionsgeschwindigkeit erreicht. Alle Farben und die
beiden Seiten des Papiers müssen in einem Durchgang bedruckt sein. Im Anschluss an den Druck
findet meist im Falzapparat ein Zerschneiden des Bogens in Stränge und Segmente statt, sowie ein
Zusammenfügen der Segmente zu Rohprodukten.
Akzidenz-Rollenoffsetmaschine
Hauptdruckverfahren
Folie 6
Zeitungs-Rollenoffsetdruckmaschine
Hauptdruckverfahren
Folie 7
Bogenoffset kommt für Auflagenhöhen von 500 bis 50.000 Exemplaren in Frage. Dies sind vor
allem geschäftliche und private Kleindrucke, Geschäftsausstattungen, Prospekte und Mailings,
Etiketten, kleinauflagige Zeitschriften, Broschüren und Bücher sowie Verpackungen.
Die Auflagen im Rollenoffset liegen zwischen 20.000 und 500.000 Exemplaren. Verwendet wird
der Rollenoffset vor allem bei Katalogen, Tageszeitungen, Telefonbüchern sowie anderen
Druckprodukten, die eine zu große Auflage haben, um sie ökonomisch im Bogenoffsetdruck
drucken zu lassen.
22
3.1.1.1 Charakteristika des Offsetdrucks
Charaktersitika des Offsetdruck
• -- Druckverfahren mit kostengünstiger Druckform
• -- Haltbarkeit der Druckform begrenzt
• -- technisch aufwendiges Farbwerk
• -- technisch aufwendiger Maschinenbau
• -- Auflage: 100 – 50.000 (Bogen) 20.000 – 500.000 (Rolle)
• -- Flexibilität bei Veredelung
• -- Erkennungsmerkmale: gestochen scharfe Schrift
Hauptdruckverfahren
Folie 8
3.1.1.2 Druckprodukte Offsetdruck
Druckprodukte Offsetdruck
Rollenoffset
Hauptdruckverfahren
Bogenoffset
Reisekataloge
Spezialkataloge
Telefonbücher
Werbebeilagen
Zeitschriften
Bücher
Bildbände
Geschäftsberichte
Prospekte
Kleinauflagen Bücher
Kleine Kataloge
Kleinaufl. Zeitschriften
Einzelformulare
Etiketten
Broschüren
Verpackungsdruck
Folie 9
23
3.1.1.3 Druckformherstellung Offset
Die Druckform besteht beim Offsetdruck aus einer oder mehreren Druckplatten, die auf den
Druckzylinder aufgespannt werden. Diese Platten bestehen meist aus Aluminium, auf die eine
farbführende (farbanziehende, oleophile) Schicht aus Polymer aufgetragen wird. Die
Aluminiumoberfläche, die bei der Bearbeitung der Platte entsteht, meist eine dünne Oxidschicht,
ist wasseranziehend (hydrophil). Zum Teil kommen für kleine Auflagen auch Folien als Träger zur
Anwendung.
Zur Druckformherstellung wird ein digitaler Datensatz benötigt. Mit ihm ergeben sich, je nach
Durchdringung der Digitalisierung im Druckproduktionsprozess ergeben sich verschiedene Wege,
die Druckform zu erstellen.
Ct - Technologien
Heidelberg
Hauptdruckverfahren
Folie 10
3.1.1.4 CtF (Computer to Film)
Im konventionellen Plattenbebilderungsprozess werden positive oder negative Seitenfilme in
einem Kopierrahmen mit der Platte in Kontakt gebracht und mit UV-Licht belichtet. Exemplarisch
ist auf den nächsten zwei Folien der Prozess beschrieben.
Offset-Plattenkopie (Positivfilm)
Hauptdruckverfahren
Printmedien
Folie 1
24
Offset-Plattenentwicklung (Positivfilm)
Hauptdruckverfahren
Printmedien
Folie 12
Die so belichteten Druckplatten müssen noch chemisch entwickelt werden, bzw. von Schichten
befreit werden, was meist in angeschlossenen oder integrierten Entwicklungsstationen erfolgt.
Dann können die Platten auf die Druckzylinder gespannt werden.
3.1.1.5 Ct Plate
Die modernere Form der Plattenherstellung ist die digitale Belichtung in einem „Computer-toPlate“ Belichter. Dabei erfolgt eine selektive Belichtung der Platte meist durch einen oder mehrere
Laserstrahlen, die über die Platte abgelenkt und entsprechend ein- und ausgeschaltet werden. Drei
Verfahren sind zu unterscheiden: das Außentrommelverfahren, das Innentrommelverfahren und
das Flachbettverfahren.
FIlmbelichtertypen und deren Vor- und Nachteile:
Flachbettbelichtung von OffsetDruckplatten
Außen- und Innentrommelbelichtung
von Offset-Druckplatten
Hauptdruckverfahren
Folie 15
Hauptdruckverfahren
Außentrommel
Innentrommel
Folie 14
25
CtPlate Computer to Plate
Hauptdruckverfahren
Quelle, Deutscher
Drucker, 05 2005
Folie 16
Auf direkten Weg belichteten Druckplatten müssen, je nach Verfahren chemisch entwickelt
werden, oder auf anderen Wegen von Schichten befreit werden.
Ein Verfahren, bei dem nicht chemisch entwickelt werden muss, ist die Laserablation.
Laserablation
Hauptdruckverfahren
Folie 18
Bei der Laserablation wird eine dünne Oberflächenschicht (z. B. eine Polymerschicht, die
hydrophob ist) der Druckplatte mit Hilfe eines Laserstrahls entfernt, sodass eine darunter liegende
Schicht freigelegt wird (die z. B. hydrophil ist). Mittlerweile sind prozessfreie Offset-Druckplatten
im Markt erhältlich, welche für bis zu etwa 100 000 Überrollungen geeignet sind und so für
Produktionsläufe mit entsprechend hohen Auflagen bereits einsetzbar sind. Zur Erhöhung der
Geschwindigkeit wird eine ganze Reihe von Laserdioden verwendet. Die Technik ermöglicht eine
Auflösung von maximal 3000 dpi.
Bei einigen Druckmaschinen, die heute auf dem Markt angeboten werden, werden diese
Druckplatten direkt in der Maschine belichtet.
26
3.1.1.6 Ct Press
CtPress Computer to Press
Plattenbeschreiben in
der Druckmaschine
• Einrichtzeit
• Auflagenhöhe
Hauptdruckverfahren
Folie 17
Die heute im Markt erhältlichen prozessfreien Offset-Druckformen sind nur einmal bebilderbar,
d. h. nicht löschbar und nicht wieder beschreibbar. Einige Entwicklungen arbeiten mit wasserlosen
Druckwerken. Aufgrund der Materialbeschaffenheit der Druckplatten (Silikonbeschichtung), und
spezieller Druckfarbe wird kein Wasser mehr als Trennstoff benötigt. So z. B. bei der Carat 74 von
KBA (siehe Folie oben)
MAN Roland hat eine Druckmaschine entwickelt, bei der jedoch eine Mehrfachbebilderung der
Druckform in der Maschine möglich ist.
MAN-Roland Dicoweb
Bebilderungsvorgang
Auflösung 3.200dpi
Haltbarkeit > 30.000 Exemplare
Hauptdruckverfahren
Folie 19
An dem Druckzylinder aus Edelstahl wird ein Transferband mit einer 2 μm dicke PET Folie
vorbeigeführt. Durch einen Laserstrahl wird das Material geschmolzen und auf den Zylinder
aufgebracht und fixiert. Nach dem Drucken kann das Polymer mit heißem Wasser abgewaschen
27
werden. Das thermische Material nimmt die Druckfarbe an, die Edelstahlfläche ist hydrophil. Der
Druck erfolgt mit normalen Farben im konventionellen Nass-Offsetdruck. Die Auflösung liegt bei
maximal 3200 dpi, Auflagen bis zu 40000 Bögen sind machbar. Verschieden große Hülsen für den
Druckzylinder ermöglichen eine große Variabilität im Umfang, also eine große Variabilität an
bedruckten Formaten.
Prinzip MAN-Roland Dicoweb
Hauptdruckverfahren
Folie 20
Letztere dargestellten Verfahren zählen zu den Computer zu Press Verfahren, die häufig als
Digitaldruck klassifiziert werden.
3.1.2
Hochdruck
Der „klassische“ Hochdruck mit beweglichen Lettern oder starren, gegossenen Zylindern, der noch
bis vor wenigen Jahrzehnten dominierte, ist heute bis auf Nischenanwendungen verschwunden
und zumeist durch den Offsetdruck ersetzt worden (z.B. im Zeitungsdruck).
28
Hochdruck (Prinzip)
Hauptdruckverfahren
Printmedien
Folie 21
Der Flexodruck ist eine Variante des Hochdrucks, bei der von erhaben liegenden Teilen der
Druckform gedruckt wird (Stempelprinzip). Die Einführung flexibler, heute aus Polymer
bestehender Druckformen, hat dem Hochdruck in Form des Flexodrucks eine Renaissance
ermöglicht. Das Prinzip ist auf der nächsten Folie dargestellt:
Flexodruck: Prinzip
Hauptdruckverfahren
Printmedien
Folie 22
Der Farbauftrag auf den Druckzylinder erfolgt bei modernen Flexodruckmaschinen durch
Rasterwalzen und Rakel. Eine Rasterwalze ist eine vollständig mit Näpfchen bedeckte Walze aus
zumeist Chrom oder Keramik, die die Farbe aus einer Farbwanne zur Druckform schöpft. Die Rakel
stellt sicher, dass stets ein definiertes Volumen auf den Druckzylinder übertragen wird.
Zum Einsatz kommt Farbe niedriger Viskosität (dünnflüssige Farbe), die Druckkraft ist gering. Der
Flexodruck ist geeignet zum Bedrucken nichtsaugender, rauer und flexibler Bedruckstoffe. Er wird
vorwiegend im Verpackungsbereich eingesetzt, aber auch zum Drucken von Zeitungen.
Für die Druckmaschinen gibt es den Typ mit Zentralzylindersystem und die Reihenbauweise. Im
letzten Fall durchläuft die Bedruckstoffbahn nacheinander die Druckwerke für die verschiedenen
Farben und ggf. die beiden Druckseiten (siehe nächste Abb.).
29
Zentralzylinder- und Reihenbauweise
Zentralzylinder
Zentralzylinderbauweise
Druckwerke
Reihenbauweise
Hauptdruckverfahren
Folie 23
Beim Zentralzylindersystem läuft der Bedruckstoff auf einem Zylinder mit großem Radius. Dadurch
ist eine bessere Passergenauigkeit gewährleistet, da während des Druckvorganges der
Bedruckstoff, meist Folie, nicht verrutschen kann. Weiterhin werden empfindliche Bedruckstoffe
nicht mit einem so kleinen Krümmungsradius beaufschlagt.
Flexodruckmaschine in Zentralbauweise
Hauptdruckverfahren
Folie 24
Etikettendruck oder auch der Zeitungsdruck werden mit der Reihenbauweise realisiert.
30
Flexodruckwerk in Reihenbauweise
Hauptdruckverfahren
Folie 25
3.1.2.1 Charakteristika Flexodruck
Charaktersitika des
Hochdruck, Flexodruck
-- Druckverfahren mit kostengünstiger Druckform
-- Haltbarkeit der Druckform begrenzt
-- technisch aufwendiger Maschinenbau
-- Auflage: 10.000 - 500.000 (Flexo)
-- Erkennungsmerkmal: Quetschrand
Hauptdruckverfahren
Folie 26
3.1.2.2 Druckprodukte Flexodruck
Typische Druckerzeugnisse des Hochdruck
• kleinformatige Akzidenzen
• Visitenkarten
• Formulardruck
• Verpackungsdruck (Flexodruck)
• Etiketten (Flexo- und Buchdruck)
• Tragetaschen und Beutel (Flexodruck)
• Tapeten (Flexo)
Hauptdruckverfahren
Folie 27
31
3.1.2.3 Druckformherstellung Flexodruck
Als Druckform kommen Platten in Frage, die auf einem runden Zylinder befestigt werden, oder
zylindrische Hülsen (Sleeves), die auf Stahlzylinder aufgeschoben werden. Zur Herstellung des
Reliefs werden die überschüssigen Anteile des Photopolymers entweder chemisch entfernt
(ausgewaschen), oder durch einen Laserstrahl abgetragen. Die Belichtung im ersten Fall kann
dabei konventionell über einen Film erfolgen, oder mit einem Laserstrahl. In beiden Fällen wird im
Photopolymer durch die Belichtung eine Vernetzung der Moleküle bewirkt, die damit nicht mehr
wasserlöslich sind und dem Auswaschen widerstehen. Das folgende Bild zeigt den Aufbau einer
Flexodruckplatte zur Verwendung in einer Computer-to-Plate-Anlage. Ein Laserstrahl entfernt
dabei die stark absorbierende schwarze Schicht an den Stellen, an denen das Relief entstehen soll.
Anschließend wird die ganze Platte UV-Licht ausgesetzt. Somit werden die nicht mehr geschützten
Stellen vernetzt und bleiben beim Auswaschen stehen.
Flexodruck-Platte (CtP)
Hauptdruckverfahren
Folie 28
Im Verpackungsbereich steht der Flexodruck meist im Wettbewerb zum Tiefdruck (z.B. bei
Bedruckstoffen, die im Offsetdruck nicht bedruckt werden können). Bei niedrigen
Qualitätsanforderungen hat er gegenüber dem Tiefdruck Kostenvorteile, die bei hohen
Qualitätsanforderungen aber verschwinden. Höchste Qualität ist im Verpackungsdruck nach wie
vor eine Domäne des Tiefdrucks (z.B. Zigarettenverpackungen).
32
3.1.3 Tiefdruck
Das Tiefdruckverfahren kommt dann zum Einsatz, wenn gute Bildqualität bei hohen Auflagen
(einige 100.000) gefragt ist, oder der Bedruckstoff dieses Verfahren erfordert (z.B. Kunststoffoder Aluminiumfolien). Im Publikationsdruck konkurriert der Tiefdruck mit dem Offsetdruck, im
Verpackungsdruck mit dem Flexodruck. Die folgende Folie zeigt das Prinzip des Tiefdrucks:
Prinzip des Tiefdrucks
Hauptdruckverfahren
Folie 13
In einen verkupferten Stahlzylinder werden Näpfchen mit unterschiedlicher Tiefe und Durchmesser
graviert. Der Druckzylinder durchläuft eine Farbwanne, wobei sich die Näpfchen mit Farbe füllen.
Gleichzeitig wird aber auch die Zylinderoberfläche mit Farbe bedeckt. Damit nur die in den
Näpfchen vorhandene Farbe auf den Bedruckstoff kommt, streift ein Stahlmesser, die Rakel, alle
Farbe von der Zylinderoberfläche. Der Bedruckstoff wird nun mittels eines Gegendruckzylinders,
des Presseurs, gegen den Druckzylinder gepresst. Aufgrund von Kapillarkräften, der
Zentrifugalkraft und elektrostatischen Kräften wird die Farbe auf den Bedruckstoff übertragen. Im
folgenden Bild ist ein Ausschnitt einer gravierten Kupferoberfläche und eines gedruckten
Strichelements zu sehen.
Weiterhin können im Tiefdruck Druckformen (Zylinder) mit bis zu 5 m Länge und 2 m Umfang
graviert werden, was zusammen mit einer hohen Bahngeschwindigkeit (bis 18 m/s) in der
Druckmaschine zu der mit Abstand größten Leistung an bedruckter Fläche pro Zeiteinheit aller
Druckverfahren führt.
Moderne Tiefdruck-Rotationsmaschinen sind sehr leistungsfähig. Mit dem Papier, das eine
Maschine in einer Stunde bedruckt, können 60 Fußballfelder bedeckt werden.
Tiefdruck-Rotation
Hauptdruckverfahren
Folie 30
33
Tiefdruckwerk
Hauptdruckverfahren
Folie 30
3.1.3.1
Charakteristika des Tiefdrucks
Charaktersitika des Tiefdruckverfahrens
• Tiefen- und flächenvariabler Druck
• Einfaches Druckverfahren, hohe Prozessstabilität
• Sehr harte Druckform (verchromtes Kupfer, sehr hohe Auflagen
möglich)
• Gute Bildqualität auf schlechtem Papier
• Sehr teure Druckformherstellung
• technisch aufwendiges Maschinenbau
• Auflagen: 50.000 - ... Millionen
• Erkennungsmerkmal: Sägezahn
(Strichelemente sind gerastert)
Hauptdruckverfahren
Folie 32
Technische Daten:
Tiefdruck-Näpfchen
Gravierte Näpfchen in einer
Kupferoberfläche
Hauptdruckverfahren
Folie 36
34
3.1.3.2
Druckprodukte Tiefdruck
Typische Druckerzeugnisse im Tiefdruck
•
•
•
•
•
•
•
Illustrierte, Zeitschriften, Versandkataloge
Kunststoff-Foliendruck
Formulardruck
Metallfoliendruck
Klarsichtfolien, Tragetaschen
Tapeten
Wertpapiere, Briefmarken, Banknoten
Hauptdruckverfahren
Folie 33
3.1.3.3
Druckformerstellung Tiefdruck
Das heute überwiegend eingesetzte Verfahren zur Druckformherstellung ist die elektronische
Gravur. Dabei bewegt sich ein Diamantstichel senkrecht zur Oberfläche des Zylinders. Aus der
Rotationsbewegung des Zylinders und der Bewegung des Stichels entstehen die Näpfchen. Die
Bewegung des Stichels wird mit einer Genauigkeit von besser als 1 μm gesteuert. Extrem hohe
Anforderungen werden auch an den Gleichlauf des Zylinders gestellt. Alternativ wird die Frequenz
des Stichels aus dem Umlauf des Zylinders mittels einer Rasterscheibe und einer PLL-Schaltung
abgeleitet. Typisches Maß eines Näpfchens ist 100 μm x 50 μm. Als Antrieb für den Stichel dienen
überwiegend elektromagnetische Schwingsysteme, auch magnetostriktive und piezoelektrische
Antriebe sind vereinzelt im Einsatz.
Zylinder Gravur mit Stichel
HellGraphics
Hauptdruckverfahren
Folie 34
35
Im Publikationsbereich verwendet man für einen Zylinder meist mehrere Graviersysteme (bis zu
14). Ein Graviersystem bearbeitet dann einen „Strang“, der aus einer Reihe von Seiten oder
Doppelseiten besteht. Neben dem erheblichen Zeitgewinn bringt diese Arbeitsweise allerdings
auch Nachteile mit sich, denn aufgrund mechanischer Toleranzen und der unterschiedlichen
Abnutzung der verwendeten Diamantstichel kann es zu Unterschieden in der Gravur kommen, die
zu „Strangabweichungen“, also strangweise unterschiedlichen Farben führen. Dies ist besonders
dann unangenehm, wenn eine Doppelseite mit z.B. einheitlich gefärbtem Hintergrund auf zwei
Strängen liegt und beide Hälften nicht zusammen passen.
Mehrkanal-Graviermaschine
HellGraphics
K406
Hauptdruckverfahren
Folie 35
Auch im Tiefdruck unterscheidet man zwischen Bogen- und Rollenmaschinen.
Bogentiefdruckmaschinen haben oft nur ein oder zwei Druckwerke. Für den Vierfarbdruck muss
der Druckbogen die Maschine mehrfach durchlaufen. Rollentiefdruckmaschinen haben
typischerweise 8 oder 10 Druckwerke (vier für jede Druckseite plus eine Sonderfarbe).Die
Bahnbreiten im Rollentiefdruck betragen bis zu 3,6 m. Die Bahnen müssen im Falzapparat der
Rotation entsprechend quer und längs geschnitten, übereinander geführt und gefalzt werden.
3.1.3.4
Indirekter Tiefdruck / Tampondruck
Der Tampondruck ist ein indirektes Tiefdruckverfahren, der für das Bedrucken von Gegenständen
verwendet wird. Vor allem Werbeartikel und so genannte Give-Aways werden mit diesem
Druckverfahren produziert.
Die Farbe der druckenden Stellen wird von einem flexiblen „Tampon“ aufgenommen und somit
indirekt auf den Gegenstand übertragen. Der Tampondruck ist eine Alternative zum Siebdruck,
sein Vorteil gegenüber dem Siebdruck besteht darin, dass auch unebene Gegenstände bedruckt
werden, das Druckbild exakt zu positionieren ist und feine Motive druckbar sind.
Hinzukommt eine kürzere Trockenzeit und ein Mehrfarben-Nass-in-Nass-Druck feinster Raster. Der
Nachteil ist, dass nur ein geringer Farbauftrag und kleine Druckformate möglich sind. Auch kann
die Druckformherstellung unter Umständen teurer sein als im Siebdruck.
36
Tampondruckverfahren
1 Tampon
2 Rakel
3 Druckfarbe
4 Druckform (tief)
Hauptdruckverfahren
Folie 38
Druckprodukte Tampondruck
Anwendungsbeispiele Tampondruck
Hauptdruckverfahren
Folie 39
3.1.4 Siebdruck
Der Siebdruck ist ein Durchdruckverfahren. Die druckenden Stellen auf einem Sieb sind
farbdurchlässig, so dass die Farbe mit einer Rakel auf den Bedruckstoff„durchgedrückt‘‘ werden
kann. Dabei entsteht ein relativ dicker Farbauftrag. Siebdruckfarben sind nahezu deckend.
37
Siebdruck (Prinzip)
Hauptdruckverfahren
Folie 40
Die Auflage kann von Einzelanfertigungen bis hin zu einer Zehntausender-Auflage reichen. Neben
dem Siebdruck gibt es noch zwei weitere Durchdruckverfahren: die Serigrafie und den Filmdruck.
Serigrafie ist die künstlerische Form des Durchdrucks, bei jedem Druck wird ein Unikat produziert.
Der Filmdruck ist ein Durchdruckverfahren, bei dem mit zylindrischen Druckformen auf
Stoffbahnen gedruckt wird.
Neben Textilien (T-Shirts) werden auch Spielwaren, Armaturentafeln bei Autos, TV-Geräte und
Verpackungen (Plastik-Tragetaschen) bis hin zu großformatigen Werbeplakaten bedruckt.
Filme für den Siebdruck haben eine Rasterweite von 30–40 Linien pro cm.
Mehrfarben Siebdruckautomat
Hauptdruckverfahren
Folie 41
38
3.1.4.1
Charakteristika Siebdruck
Charakterstika des Siebdruck
• sehr dicker Farbauftrag möglich
• Farbe lösungsmittelhaltig
• lichtechte Farbe
• Auflage: 1 - einige zehntausend
• relativ dicker Farbauftrag
• Erkennungsmerkmal: dicker Farbauftrag
Hauptdruckverfahren
Folie 42
3.1.4.2
Druckprodukte Siebdruck
Typische Druckerzeugnisse im
Siebdruck:
eigentlich Alles
• Textilien bzw. Stoff
• bedruckte T-Shirts
• bedruckte Spielwaren
• Frontplatten von Fernsehgeräten, Radios usw.
• Armaturentafeln von Automobilen
• Messgeräten, usw.
• Verpackungen (Plastik-Tragetaschen)
• gedruckte Schaltungen
Hauptdruckverfahren
• Werbeplakate (großformatig)
Folie 42
39
3.1.4.3
Druckformherstellung Siebdruck
Der Siebdruck arbeitet nach dem Prinzip des Durchdrucks. Die Druckform ist ein auf einen stabilen
Aluminiumrahmen gespanntes Kunststoffgewebe, das je nach Anforderung aus
unterschiedlicher Fadenstärke und Maschenweite hergestellt ist.
Um eine Schablone zu erhalten, wird das Gewebe an nicht druckenden Stellen geschlossen und ist
an farbdurchlässigen Stellen geöffnet. Die Druckformherstellung sorgt also dafür, das Sieb an den
bildgebenden Stellen zu öffnen. Es gibt mehrere Verfahren:
- Beim direkten Verfahren wird das Sieb mit einer lichtempfindlichen Emulsion beschichtet.
Diese wird über einen positiven Film belichtet. Die so belichteten Stellen härten aus, lassen
also keine Farbe durch. Die unbelichteten Stellen werden ausgewaschen und sind somit
die druckenden Bereiche der Druckform.
- Beim indirekten Verfahren wird eine spezielle Folie mit einem Positivfilm belichtet. Die Folie
wird nach der Belichtung auf das Sieb gelegt. Die belichteten Stellen gehen eine
Verbindung mit dem Sieb ein, die unbelichteten werden nach der Trocknung mit dem
Trägermaterial der Folie abgezogen.
- Die belichteten Filme müssen nicht immer die Größe des Siebes haben. Über einen
Projektor kann auch mit kleinen Filmen gearbeitet werden. Die werden über den UVProjektor auf dem Sieb abgebildet und belichtet.
- Mit einem Schneidplotter können Schablonen geschnitten werden, die auf das Sieb
aufgeklebt werden.
- Mit Tintenstrahltechnik wird ähnlich wie bei Tintenstrahlplottern UVundurchlässige Farbe
auf das Sieb aufgetragen. UV-Belichtung härtet die so behandelten Siebpartien aus.
3.2 Druckfarbe
Druckfarbe, kurz Farbe genannt, besteht aus dem Farbmittel (Pigment), das den Farbeindruck
erzeugt, dem Bindemittel (Klebstoff), das Farbe und Bedruckstoff verbindet, und einem Lösemittel,
dass die Farbe für den Druckprozess flüssig hält. Als Lösemittel werden meist organische
Löesmittel verwendet (z.B. Toluol), für den Verpackungsdruck und Sonderanwendungen aber auch
Wasser. Einen Sonderfall stellen die UV-Farben dar. Hierbei entfällt das Lösemittel, stattdessen
bewirkt ein Photoinitiator in Verbindung mit UV-Licht die Vernetzung des Bindemittels.
Farbzusammensetzung
Hauptdruckverfahren
Folie 43
40
Die Farbzusammensetzung richtig sich auch nach den Anforderungen an die Druckfarbe:
Anforderungen und Kriterien für die
Bestandteile von Farben
Alle Bestandteile werden speziell auf die verwendeten
Farben, den Bedruckstoff oder das Fertigprodukt
abgestimmt.
Eigenschaften, die durch sie erzeugt werden können, sind:
Hauptdruckverfahren
Folie 44
– Widerstandsfähigkeit
z.B. Reißfestigkeit Abrieb- und Kratzfestigkeit
– Glanz
– Fettechtheit
Widerstandsfähigkeit hinsichtlich der Veränderung des Farbtons
– Lichtechtheit - Widerstandsfähigkeit der Pigmente gegen die
zerstörenden Einflüsse der Lichtenergie
– Heißsiegelfähigkeit – Beständigkeit beim Verbinden
thermoplastischer Schmelzschichten von Verpackungsmaterialien (z. B.
Verbundfolien) durch Heißpressen
3.3 Verpackungsdruck
Im Verpackungsdruck sind die Anforderungen der Kunden an Design und Qualität heute höher
denn je. Die Produktion wird immer aufwendiger und gleichzeitig werden die Liefertermine enger.
Farben müssen wieder erkennbar sein, spezielle Effekte sollen Verpackungen veredeln, aber auch
das Material müssen beispielsweise bei Lebensmitteln berücksichtigt werden.
Typische Druckverfahren beim Verpackungsdruck sind:
Verpackungsdruck
Tiefdruck
- Foliendruck
Flexodruck - Tiefkühlebeutel
Offsetdruck – Blechdruck
Hauptdruckverfahren
Folie 45
41
Anforderungen an Folien im Verpackungsdruck:
Verpackungsdruck
Spezielle Anforderungen an Folien
• Bedruck- / Benetzbarkeit (Oberflächenspannung)
• Dampfdurchlässigkeit bzw. -dichtigkeit
• Wasserfestigkeit
• Aromadichte
• Gasdichtheit
• Chemikalienbeständigkeit
• Kaschierbarkeit
Hauptdruckverfahren
• Maschinengängigkeit (gleitet sie gut, oder ist sie anfällig
gegen Verkratzen)
Folie 46
Spezielle Effekte beim Verpackungsdruck, sind beispielsweise:
Verpackungsdruck, Spezielle Effekte:
Prägen:
Lackieren
Stanzen
Hauptdruckverfahren
Folie 47
42
3.4
Druckverfahren ohne feste Druckform
Alle Druckverfahren ohne feste Druckform werden direkt vom Computer mit den digitalen Daten
versorgt. Es wird jedoch keine feste Druckform hergestellt. Der Druck findet direkt, oder mit Hilfe
eines latenten Druckbildes statt. So können von Seite zu Seite unterschiedliche Informationen
gedruckt werden.
Druckverfahren ohne feste Druckform werden auch „Non-Impact-Verfahren“ genannt. Es wird
kein Druck, wie bei Druckverfahren mit fester Druckform benötigt.
3.4.1 Ink-Jet Verfahren
Aus Düsen wird bei diesem Verfahren die Farbe direkt auf den Bedruckstoff gespritzt. Es gibt keine
Druckform, auch keine temporäre. Das Verfahren kann auf beliebig dicke Materialien drucken,
prinzipiell in beliebiger Größe. Produkte sind: hochwertige Digitalproofs, Poster, großformatige
Drucke (z.B. Kaufhausfassaden), aber auch Standardausdrucke im Home- und Officebereich. Als
variables Hochgeschwindigkeitsdruckverfahren wird Ink-Jet für Mailings und andere industrielle
Anwendungen eingesetzt. Das Ink-Jet-Verfahren wird als das Druckverfahren mit dem größten
Entwicklungspotential eingeschätzt.
Zur Steuerung der auf den Bedruckstoff gespritzten Farbmenge gibt es unterschiedliche Verfahren.
3.4.1.1
Continuous-Ink-Jet-Verfahren
Continuous-Ink-Jet/Electrostatic Ink-Jet
Printmedientechnik
aus: Kipphan, Handbuch der Printmedien
Folie 11
Contiuous-Inkjet Druckverfahren finden Anwendung beim Proofdruck, beim Formulardruck z. B.
Rechnungsformulare oder in der Druckweiterverarbeitung bei der Adressierung /
Individualisierung.
43
Continuous-Ink-Jet
Printmedientechnik
aus: Kipphan, Handbuch der Printmedien
Folie 12
3.4.1.2
Drop on demand Verfahren
Drop on demand Verfahren finden sich in Home und Office Druckern, Großformatplottern und
Proofdruckern wieder. Beispielsweise arbeiten mit der Thermo Ink Jet Technologie HP und Canon,
mit der Piezo Technologie Epson Drucker.
Ein Vorteil der Piezo Technologie ist, dass die Tropfengröße durch unterschiedliche Ansteuerung
der Piezokeramiik größenvariabel gestaltet werden kann.
Drop on demand Ink Jet Verfahren
Printmedientechnik
Folie 13
44
Die folgende Folie zeigt den Vorgang des Trocknens eines Farbtropfens auf dem Papier.
Farbtrocknung bei Ink-Jet-Verfahren
Printmedientechnik
Folie 14
Drucker nach dem Ink-Jet-Prinzip gibt es in sehr vielen Bauformen und Leistungsklassen.
Abschließend sei noch ein Bild einer Großformat-Anlage nach dem Piezo-Prinzip gezeigt.
Großformatike Piezo-Ink-Jet-Maschine
Printmedientechnik
Folie 15
3.4.2 Elektrofotografie
Neben dem Ink-Jet-Verfahren ist dies das Verfahren mit der weitesten Verbreitung. In Form von
Laserdruckern findet es auch im Home- und Officebereich Verbreitung. Es basiert auf der Technik
der klassischen Fotokopiergeräte (Xerographie). Auf einem Zylinder mit fotoleitender Oberfläche
(Arsentriselenid As2Se3, organische Photoleiter (Organic Photo Conductor) OPC oder amorphes
Silizium a-Si) wird zunächst durch eine Sprühentladung ein homogenes Ladungsbild erzeugt. Diese
45
Oberfläche wird jetzt belichtet, sei es durch einen Laser, Photodioden oder eine optische
Abbildung wie beim konventionellen Fotokopierer. An den belichteten Stellen wird die Ladung an
der Oberfläche neutralisiert. Es entsteht also auf der Oberfläche ein Ladungsbild der zu
druckenden Seite.
Erzeugung eines Ladungsbilds
Photorezeptor organisch
Printmedientechnik
Printmedien
Folie 3
Anschließend wird ein puderförmiger oder fester Toner auf die Oberfläche gebracht. Dem Toner
wird dabei meist eine Ladung vermittelt, so dass er sich an den geladenen Stellen der
fotoleitenden Oberfläche ansammelt. Es entsteht also ein Toner-Druckbild. Dieses Toner-Druckbild
wird nun direkt oder indirekt auf den Bedruckstoff übertragen, oft unterstützt durch
elektrostatische Felder. Der Toner wird anschließend auf dem Bedruckstoff durch Druck und
Wärme fixiert (der feste Toner schmilzt an). Daher sind Fotokopien so schön warm, wenn sie aus
der Maschine kommen. Die fotoleitende Schicht muss anschließend noch von restlichem Toner
und restlicher Ladung gereinigt werden, um für den nächsten Zyklus bereit zu sein.
46
Tonerfixierung
unvollständig
fixierter
Toner
unfixierter Toner auf Papier
vollständig
fixierter
Toner
Printmedientechnik
Folie 3
aus: DD 22 / 2002
Das Prinzip der Elektrofotografie:
Prinzip der Elektrofotografie
Printmedientechnik
Folie 3
Für die Belichtung kommen in Frage:
-
Ein oder mehrere Laser mit schneller Ablenkung durch Drehspiegel
Eine Zeile mit LEDs, die einzeln angesteuert werden können
Eine Lichtquelle und eine Zeile mit Mikrospiegeln (Digital Mirror Device, DMD, im Einsatz in
einigen Beamern)
Eine Lichtquelle und eine Zeile mit Lichtventilen, z.B. auf Basis von Polarisation
47
Je nach Farbe des verwendeten Toners ist das Ergebnis des oben beschriebenen
elektrofotografischen Prozesses natürlich ein einfarbiges Bild. Zur Erzeugung eines farbigen Bildes
muss der Prozess viermal ablaufen mit Tonern in den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz
(oder auch mehr Farben). Dabei kann das Papier nacheinander vier Farbwerke durchlaufen, die vier
Farben in vier Durchläufen nacheinander aufgetragen oder auf einer großen Bildtrommel
hintereinander die verschiedenen Farben aufgebracht werden.
Im Schwarzweiß-Sektor gibt es für Anwendungen außerhalb des Home- bzw. Officebereichs zwei
dominierende Geräte: Xerox DocuTech und die Kodak Digimaster.
Heidelberg Digimaster 9110
Printmedientechnik
Folie 7
Im Farbbereich gibt es inzwischen eine große Anzahl von Geräten.
Einige verarbeiten nur Bogen wie die Xerox Docucolor 40 (40 Seiten die Minute) oder die
Neuentwicklung von Xerox igen 3 mit bis zu 6600 A4/h.
Xerox Docucolor 40
Printmedientechnik
Folie 1
48
Xerox igen3
6600 DIN A4/h
Printmedientechnik
Folie 7
Ein weiteres Gerät der industriellen Produktion, die Xeikon CSP 320 D, ermöglicht beidseitigen
Bogendruck bis zum Format A3. Der Druck erfolgt indirekte über ein Transferband. Es wird fester,
puderförmiger Toner verwendet. Standard-Papiere von 80-300 g/cm2 können verwendet werden.
Zur Bebilderung wird ein zweistrahliger Halbleiterlaser eingesetzt. Es können 16 Tonstufen pro
Punkt erzeugt werden (durch unterschiedlich große Ladung), was bei 600 dpi Punktauflösung eine
effektive Auflösung von 2400 dpi ergibt. Die fotoleitfähige Oberfläche wird negativ geladen und
vom Laser umgepolt. 5000 A4-Drucke pro Tag sind für einen wirtschaftlichen Betrieb erforderlich.
Die Seiten werden vorher als Bitmap gerechnet (aus Postscript- oder PDF-Dateien) und dann vom
Server bereitgestellt.
Xeikon CSP 320 D / Papier, Polyester
960 DIN A4/h
doppelseitig
Printmedientechnik
Folie 8
49
Xeikon DCP 500 SP / Kartonage
Printmedientechnik
7,65 m/min
doppelseitig
Folie 9
Die Partikel des festen Toners sind relativ groß (typischerweise 9 μm), daher dringt die Farbe nicht
in das Papier ein, sondern liegt auf dem Papier. Es entsteht nicht der charakteristische
Offseteindruck. Feinere Farben müssen mechanisch gemahlen werden, was arbeits- und
kostenintensiv ist. Einen Ausweg bieten chemische Farben, bei denen die Tonerpartikel in einem
Reaktor aus Keimen wachsen. Ein anderer Ausweg ist die Verwendung von Flüssigtoner. Dabei ist
ein weiterer Vorteil, dass nicht so viel Wärme angewendet werden muss wie beim Trockentoner.
Temperaturempfindliche Substrate können verwendet werden. Das Prinzip der Flüssigtoner wird
bei den Indigo (HP) Geräten angewendet.
HP Indigo: Es werden Bogen oder Rollen einseitig bedruckt. Die Kapazität liegt bei über 5000 A4Seiten pro Stunde. Flüssigtoner (ElectroInc) erzeugt nahezu Offsetdruckqualität. ElectroInc besteht
aus elektrisch geladenen Farbteilchen in einer Flüssigkeit. Größen der Partikel bis 2 μm sind
möglich, daher ergibt sich eine sehr gute Auflösung. Sonderfarben sind möglich. Es handelt sich
um einen indirekten Druck nach dem Prinzip des „Thermooffsets“. Das Drucktuch wird auf 100o C
erhitzt, so dass die Pigmente schmelzen. Bei Kontakt mit dem Bedruckstoff wird die Farbe sofort
fest, das Substrat ist sofort trocken. Der Druck erfolgt in einem Druckwerk. Eine „Photo Imaging
Plate“ wird von einem Koronadraht gleichmäßig mit Ladung versehen. Durch Laserstrahlen
werden bestimmte Gebiete auf dieser Platte elektrisch neutralisiert, ElectroInc wird mit einer Walze
aufgetragen. Die Tonerpartikel haften nur an den neutralisierten Stellen. Überschüssige
Trägerflüssigkeit wird entfernt.
HP Indigo w3200 (schematisch)
16 m pro Minute im
Vierfarbenmodus
4.000 A4 pro Stunde
Printmedientechnik
Folie 10
50
3.4.3 Andere Digitaldruckverfahren
Im Folgenden seinen kurz einige weitere Verfahren des Digitaldrucks genannt:
Ionografie: Das Ladungsbild wird auf dem Bildträger direkt durch gezieltes Aufbringen von
Ladungen mittels eines Ionenstrahls erzeugt.
Magnetografie: Auf einer magnetisierbaren Trommel wird mit Hilfe von magnetischen
Schreibköpfen (ähnlich denen, die in Festplattenlaufwerken verwendet werden) ein
„magnetisches“ Bild erzeugt. Als Farbe wird ein magnetischer Toner aus mit Farbmitteln
umhülltem Eisenoxid verwendet.
Thermotransfer: Aus einem Trägermaterial wird durch Einwirkung von Wärme eine Farbschicht
(Wachs oder spezielles Polymer) mechanisch gelöst und auf den Bedruckstoff übertragen. Der
Bedruckstoff muss in Kontakt mit der Farbschicht sein.
Thermosublimation: Aus einem Trägermaterial wird durch Diffusion oder Sublimation Farbe auf
den Bedruckstoff übertragen. Der Bedruckstoff muss nicht in Kontakt mit der Farbschicht sein.
3.4.4
Charakteristika des Drucks ohne feste Druckform
Charakteristika des Druck ohne feste
Druckform:
InkJet:
-- farbgenauer Druck möglich
-- Großformatdrucke bis 12 m Druckbreite
-- Bedruckstoff, Materialvielfalt
-- Auflösung bis 4800 dpi
Elektrofotografie:
-- Auflösung begrenzt ~ 2400 dpi
-- Druckgeschwindigkeit: farbig ~ 100 A4/min,
Printmedientechnik
s/w 185 A4/min
-- Auflage: kleinst, klein - Mittel
Folie 17
51
3.4.5 Typische Druckerzeugnisse des Drucks ohne feste Druckform
Typische Druckerzeugnisse im
Druck ohne fest Druckform
• - Individualisierte Drucksachen
• - Personalisierte Drucksachen
• - Werbung
• - Handouts
• - Bücher, Hefte, Zeitschriften (Kleinaufl.)
• - Messeausrüstung (Druck)
• - Plakate - großformatig
• - Innenausstattung
Printmedientechnik
• - Visitenkarten
Folie 16
3.5
Elektronisches Papier
Eine interessante Entwicklung auf dem Gebiet der Displaytechnik ist das „elektronische Papier“,
das das Potential hat, auf längere Sicht einen Teil des Printmediensektors wiederum völlig
umzugestalten. Es basiert auf dem Prinzip der elektronischen Tinte (E-Ink):
Kleine Kapseln (Durchmesser 1 mm), die mit schwarzer Flüssigkeit gefüllt sind und in der
mikroskopisch kleine, weiße Pigmentkugeln schwimmen. Die Kugeln sind elektrisch geladen und
lassen sich durch ein elektrisches Feld nach oben oder unten steuern, so dass sie die Farbe
verdrängen. Die Ansteuerung erfolgt über sehr dünne Transistoren, die auf einem Plastiksubstrat
sitzen. Die Kapseln lassen sich per Siebdruck aufbringen. Die erreichbare Auflösung beträgt z. Zt.
250 dpi, die Bildwechselrate liegt bei 1 bis 10 Hz.
Elektronische Tinte (E-Ink)
Printmedientechnik
Folie 21
52
Elektronisches Papier
Printmedientechnik
Folie 20
Die Vision, dass Zeitungen oder Bücher einmal wie auf den nächsten Folien aussehen werden, ist
sicherlich etwas näher gerückt. Hauthinderungsgründe zu einer Markeinführung sind derzeit die
nicht ausreichende Übertragungs- und Verschlüsselungstechnologien.
e-paper Modelle
Printmedientechnik
Folie 19
53
e-book Modelle
E-Books
Printmedientechnik
Folie 18
3.6
Aussicht
Eine Prognose für die Anwendung der Druckverfahren in der Zukunft erscheint aufgrund der
kurzen Innovationszyklen schwierig. Die unten abgebildete Prognose von 1999 hat das
Aufkommen der Druckverfahren ohne feste Druckform etwas hoch eingeschätzt. Alle anderen
Prognosen entsprechen in etwa der heutigen Realität.
Prognose Druckverfahren
Printmedientechnik
Folie 22
54
4
Halbtondarstellung
Die echte Halbtondarstellung einer Fläche wird durch die Dichte von Pigmenten erreicht. Wird
wenig Farbe aufgetragen erscheint sie hell, wird mehr Farbe aufgetragen erscheint sie dunkel.
Halbtondarstellung (Prinzip)
• Echte Halbtöne
• Unechte Halbtöne
– Rasterverfahren (Dithering)
Printmedientechnik
Folie 5
Echte Halbtöne können bei den meisten Druckverfahren aus drucktechnischen Gründen nicht
wiedergegeben werden. Nur im Tiefdruck können Halbtöne durch unterschiedliche Schichtdicken
der Druckfarbe erzeugt werden. Bei allen anderen ‚konventionellen’ Druckverfahren werden
Halbtöne durch kleine Rasterpunkte aufgebaut. Die Rasterpunkte sollten so klein sein, dass das
Auflösungsvermögen des Auges unterschritten wird und die Punkte so zu einer
Flächenwahrnehmung verschwimmen.
Halbtondarstellung (Druckverfahren)
• Echte Halbtöne
– Tiefdruck
• Unechte Halbtöne - Rasterverfahren (Dithering)
– Alle anderen Druckverfahren
z. B. Offset-, Flexo-, „Digital“druck
Printmedientechnik
Folie 4
4.1 Die Rasterung
Die Rasterung funktioniert deshalb, weil die örtliche Auflösung unseres Auges begrenzt ist.
Das Auflösungsvermögen des Auges lässt sich folgendermaßen ermitteln:
AAuge[ dpi ] =
2,54 ⋅ 360 ⋅ 60
17463,75
⋅2 =
[dpi] für acm...Abstand, a°...Beobachterwinkel
2 ⋅ acm ⋅ π ⋅ a°
acm ⋅ a°
Printmedientechnik, M. Schröer, FH Bochum 16.06.06
55
Man kann sagen, dass bei einem Abstand von 30 cm und einem Winkel von 2° das Auge etwa
290 dpi auflösen kann. Ein Standardraster im Offsetdruck, 300 dpi, ~ 60 cm-1, kann somit nicht
mehr vom Auge aufgelöst werden und erscheint als Fläche.
Die Herstellung eines Grautoneindrucks durch Bedrucken unterschiedlicher Flächenanteile mit
Farbschichten konstanter Dicke bezeichnet man als Autotypie. In der digitalen Bildbearbeitung
wird die Simulation von Graustufen als Dithering bezeichnet - hier Clustered Dithering.
Clustered Dithering
Die Rasterelemente der konventionellen amplitudenmodulierten (AM) Raster haben gleich bleibende
Abstände und variable Größen. Kleine Rasterpunkte
ergeben helle Töne, große die dunkleren Töne.
Printmedientechnik
80% bzw. 40% Flächendeckung
Folie 6
Eine weitere, typische Rastermethode ist das Diffusion Dithering
(Error-) Diffusion Dithering
Die Rasterelemente der frequenzmodulierten
(FM) Raster haben veränderliche Abstände und
meistens gleiche Größe. Wenige Punkte ergeben
helle Töne, viel Punkte dunklere Töne.
Printmedientechnik
80% bzw. 40% Flächendeckung
Folie 7
Qualitätsvergleich: FM und AM
Printmedientechnik
Folie 8
56
Es gibt mehrer Methoden der Rasterung, die je nach Muster und Anwendungsgebiet für das Auge
störend wirken.
Digitale Rasterung / drei Methoden
Clustered
Dithering
Dispersed
Dithering
Dispersed Dot
Diffusion
Dithering
(AM-Raster)
(FM-Raster)
Printmedientechnik
Folie 9
aus: digifoto 5/2001
Rasterung
Clustered
Dithering
Dispersed
Dithering
Printmedientechnik
Folie 10
4.1.1 Die Rasterweite
Rasterweite / AM /autotypisch
Die Rasterweite ist das Maß für
die Feinheit der Punktzerlegung.
Sie wird in Punktreihen (Linien) je
Zentimeter oder Inch (lpi)
angegeben.
Printmedientechnik
Bei 60 Punkte auf einem
Zentimeter, spricht man von
einem 60er Raster. Das entspricht
etwa einem Raster von 150 lpi.
(60 x 2,54 ~ 152)
Folie 11
57
4.1.2 Die Rasterzelle
Ein Bildelement (Pixel) enthält pro Farbe i.d.R. 256 Graustufen. Sollen diese dargestellt werden, so
ist eine Matrix von 16 x 16 Flächenelementen (dots) notwendig, für eine Auflösung von 64
Graustufen genügt eine Matrix von 8 x 8 dots. Die Anordnung der gefärbten Dots innerhalb der
Einheitszelle (Pixel) kann unterschiedlich sein. Man bezeichnet dies als Rastertechnologie.
Rasterzelle – AM Raster
Clustered Dithering bei digitalen
Druckverfahren & Belichtern
Grauwerte = Rasterzellenlänge 2 + 1
Rasterweite[lpi] =
Belichterauflösung [dpi]
Rasterzellenlänge
Pixelgröße[mm] =
25,4 [mm]
Belichterauflösung [dpi]
Printmedientechnik
Folie 12
Man sieht, dass für den autotypischen Druck eines Bildes ein Vielfaches der Bildauflösung
notwendig ist. Die Auflösung, mit der die Pixel eines Bildes gedruckt werden können, bezeichnet
man als relative Auflösung. Die absolute Auflösung kennzeichnet die Auflösung der einzelnen
Flächenelemente (dots), von denen z. B. 64 oder 256 ein Pixel bilden. Bei gegebener absoluter
Auflösung ist die relative Auflösung natürlich eine Funktion der darzustellenden Graustufen.
Betrachtet man einen Tintenstrahldrucker mit 1240 dpi, so beträgt die relative Auflösung bei 64
Graustufen 155 ppi. Ein Laserbelichter mit absoluter Auflösung von 4800 dpi hat bei 256
Graustufen eine relative Auflösung von 300 ppi.
58
4.1.3 Rasterpunktform
Rasterpunktform (clustered dithering)
Die Rasterpunktform ist entscheidend für
die Erscheinung des Tonwertverlaufs.
•
Der Punktschluss runder und quadratischer
Rastern erfolgt auf einmal an vier Stellen.
- sprunghafter Anstieg des Tonwertes.
•
Der Punktschluss eliptoider oder rautenförmiger Raster erfolgt an zwei Stellen.
- ruhiger Tonwertabstufung
Printmedientechnik
Folie 13
Die Rasterung und die Rasterpunktform sind entscheidend für die Darstellung der Halbtöne.
Rasterung
Clustered
Dithering
Dispersed
Dithering
Printmedientechnik
Folie 14
aus: OCE Druckerbuch
59
4.1.4 Rasterwinkel
Rasterwinkel
Printmedientechnik
Der Rasterwinkel gibt die Lagen der
Punktreihen, bezogen auf die Senkrechte
oder Waagerechte, an.
Die Winkel sind so gewählt, dass die
Punktzerlegung dem Auge am Wenigsten
auffällt:
- einfarbigen Drucken Rasterwinkel = 45°.
- vierfarbigen Druck Rasterwinkel
= 0°, 15°, 45° und 75°.
Abstand für runde Punktformen 30°
zueinander
Abstand für elliptischer Punktformen 60°
zueinander nach DIN 16547
Folie 15
Rasterwinkelung
Printmedientechnik
Folie 16
Clustered Dithering mit Rasterwinkel
Printmedientechnik
Folie 16
Simulation von Graustufen mit einer 8 x 8 Dithermatrix und einem Rasterwinkel von 45°
60
4.1.5 Moiré Effekt
Der Übereinanderdruck von Rastern führt zwangsweise zu Interferenzen. Diese Interferenzen
erzeugen mehr oder weniger, die Wahrnehmung des Auges, störende Muster.
Probleme der Rasterung: Moiré
Printmedientechnik
Folie 17
Beim Übereinanderdruck von Farben kann dies zu einer Farbverschiebung, einem Farbdrift führen.
Farbdrift bei gleich bleibendem Rasterwinkel:
Probleme des Rasterns: Farbdrift
Printmedientechnik
Folie 18
Eine das Auge nicht störende Interferenzform, eine Rosette, die bei Einhaltung der
Rasterwinkelung nach DIN entsteht. Sie ist bei den meisten Farbdruck zu erkennen.
61
Raster-Farbdruck
Printmedientechnik
Folie 20
Bei folgenden Arbeiten in der Reproduktionskette können Moiré Effekte entstehen, da sich immer
zwei oder mehr Raster überlagern:
Interferenzerscheinungen in der
Druckverfahrenstechnik:
• Bildrasterung – Überlagerung
• Scannraster – Vorlagenraster (Stoffmuster)
• Vorlagenstruktur – Druckraster
• Papierstruktur – Druckraster
• Beim Messen
• Einfärben von Druckklischees mit Rasterwalze
Rasterfrequenzen, Tonwertbereiche
und Mindestraterpunktdurchmesser für typische Druckanforderungen, -& verfahren
Printmedientechnik
Folie 22
62
4.2 Auflösung und Randschärfe
Je höher die Auflösung, also die Feinheit des Rasters, desto geringer wird die Randunschärfe.
Randschärfe
Die Randschärfe hängt ab
von
• der Auflösung
• dem Zeichengenerator
Printmedientechnik
Folie 22
4.3 Spektrale Remission
Die Reflexionseigenschaften eines Druckprodukts werden durch die Reflexionseigenschaften der
Bedruckstoffoberfläche (meist Papier) und der darauf oder darin befindlichen Farbe bestimmt. Die
Farbe filtert einen oder mehrere spektrale Bereiche aus dem Licht der Lichtquelle heraus.
Verantwortlich dafür sind die Farbpigmente. Je nach Dicke der Farbschicht wird jetzt mehr oder
weniger eines spezifischen Spektralbereichs ausgefiltert.
Spektraler Reflexionsgrad bzw.
Transmissionsgrad
S (λ )
ρ r (λ )
S (λ )
ϕ r (λ ) = S (λ ) ⋅ β (λ )
ϕ t (λ ) = S (λ ) ⋅ τ ( λ )
Aufsichtsbetrachtung
Printmedientechnik
Durchsichtsbetrachtung
S(λ):
spektrale Verteilung des Lichts der Lichtquelle
ϕr(λ), ϕt(λ):
spektrale Verteilung des reflektierten
bzw. transmittierten Lichts
β(λ):
τ(λ):
spektraler Reflexionsgrad,
bzw. Transmissionsgrad des Druckprodukts
Folie 23
63
In der Drucktechnik wird nicht von Reflexionsgrad gesprochen, da dieser sich auf ein glatte, dichte
Oberfläche bezieht. Der Remissionsgrad bezeichnet die zurückgeworfene Lichtmenge, die gestreut
und / oder eine Farbschicht durchdringt.
Reflexion / Remission
• Reflexion
– gespiegelt
• Remission
– gestreut zurückgeworfen
– durch Farbschicht gedrungen
Printmedientechnik
Reflexion
diffuse (nicht gerichtete) Reflexion - Remission
Folie 24
Da die meisten Druckverfahren nur mit einer Farbschichtdicke drucken, ist der Remissionsgrad,
bzw. die Dichte eine wichtige Kontrollkomponente für den Druckprozeß. Sie ist nach DIN 12647 in
bestimmten Toleranzen für die verwendeten Druckfarben (Euroskala) und die jeweiligen
Druckverfahren festgesetzt. Mit Hilfe eines Densitometer (ein Messgerät mit Photozelle) wird die
Dichte der gedruckten Farbe ermittelt.
Densitometrie
• R – Remissionsgrad
R=
Φ R - remittierter Lichtstrom
Φ - einfallender Lichtstrom (100%)
• D – Dichte
D = lg
1
R
Printmedientechnik
Folie 25
64
5
Farbe und Farbmetrik
5.1 Einleitung
Visuelle Farbwahrnehmung und Farbmetrik
Was ist Farbe?
– Wellenlänge
– Sinneseindruck
– Gefühl / subjektiv
Was ist Farbmetrik?
– Die Lehre von den messbaren Beziehungen
zwischen den Farben.
– Farbmetrik will die visuelle Farbwahrnehmung
des Menschen messbar machen!
Printmedientechnik
Folie 2
5.2 Farbmischung
Licht setzt sich aus einer Anzahl von elektromagnetischen Schwingungen zusammen.
Elektromagnetische Strahlung
Printmedientechnik
Folie 2
Grundsätzlich wird zwischen zwei Farbmischprinzipien unterschieden, der additiven Farbmischung,
in der Lichtfarben gemischt werden und der subtraktiven Farbmischung, in der Körperfarben
gemischt werden.
In der additiven Farbmischung werden Lichtfarben --- Licht in unterschiedlicher Wellenlänge --miteinander gemischt. Die Wellenlängen addieren sich, so dass die wahrgenommenen Farben
heller werden, je mehr Lichtfarben sich mischen. Die Summe aller Wellenlängen ergibt weißes
Licht. Die Grundfarben der additiven Farbmischung sind Rot, Grün und Blau (RGB).
65
Bei technischen Anwendungen kommt die additive Farbmischung zum Tragen, dazu gehören u. a.:
- Beleuchtungstechnik
- Farbmonitore
- Farbtrennung in Scannern
- Digitalkameras
- Arbeitsfarbraum in Bildbearbeitungsprogrammen
Auch das menschliche Auge mischt Farben nach den Gesetzmäßigkeiten der additiven
Farbmischung.
Farbmodell - Additive Farbmischung
Lichtfarben
R + G + B = Weiß
Rot
Grün
Blau
Printmedientechnik
Folie 27
Die subtraktive Farbmischung basiert auf Körperfarben. Diese Farben müssen von Licht beleuchtet
werden, damit das menschliche Auge sie erkennen kann. Die Farbwirkung beruht darauf, dass
durch die Körperfarben nur bestimmte Wellenlängen des Lichtes remittiert werden. Je mehr
Farben gemischt werden, desto dunkler wird die Farbe. Eine mit „Gelb‘‘ bedruckte Fläche
beispielsweise absorbiert die Wellenlängen von Blau und remittiert die grünen und roten
Lichtanteile, so dass das menschliche Auge die Fläche als Gelb erkennt. Die Primärfarben der
subtraktiven Farbmischung im Druckbereich sind Cyan, Magenta und Yellow (CMY), die
zusammengemischt --- theoretisch --- Schwarz ergeben.
Auf der Basis der subtraktiven Farbmischung beruhen u. a.
- die Drucktechnik
- Lacke und Farben
- Malerei
66
Farbmodell - Subtraktive Farbmischung
Körperfarben
C + M + Y = Schwarz
Cyan
Magenta
Gelb
Printmedientechnik
Folie 26
z. B. Pigmentmischung
Subtraktive Farbmischung beim Übereinanderdruck der der drei Grundfarben:
Remission
Printmedientechnik
Folie 29
Spektralfarbenzug der additiven und subtraktiven Farbmischung:
Printmedientechnik
Folie 28
67
Cyan, Magenta und Yellow sind die einzigen Farben, die jeweils zwei Teile des sichtbaren Lichtes
remittieren bzw. transmittieren und den dritten Spektralbereich absorbieren können.
In der Drucktechnik wird zusätzlich mit Schwarz gedruckt (K = Key steht für die Druckfarbe
Schwarz), da CMY im Zusammendruck nur ein annäherndes Schwarz --- eher Schwarz-Braun --ergibt. Das im Druck verwendetet Cyan, Magenta und Yellow sind keine idealen Farbe, sondern
reale Farben, die einen wenig idealen Spektralzug aufweisen (siehe Folie Ideal und reale Farben).
Damit Bilder genügend Tiefe bekommen und schwarze Schrift nicht aus drei Farben
zusammengesetzt ist, wird zusätzlich schwarze Druckfarbe hinzu gegeben.
Ideale u. reale Farben
1
1
0
0
1
1
0
0
Cyan
Printmedientechnik
Yellow
Magenta
Folie 30
Remissionskurven – Einzelfarben und Mischungen
R
R
1.0
1.0
MAGENTA
0.5
0
MAGENTA
MAGENTA + CYAN = Blau
0.5
CYAN
400
500
600
700
(nm)
0
CYAN
400
500
600
700
(nm)
Printmedientechnik
Folie 30
Zur menschlichen Farbwahrnehmung gehören jedoch noch die Beleuchtung und das menschliche
Auge
Drei Grundbedingungen für die
Wahrnehmung von Farbe
Beobachter
Licht
Objekt
Printmedientechnik
Folie 3
68
5.3 Farbwahrnehmung
Wirkungskette zwischen Licht und Farbe
bei der Farbwahrnehmung
Printmedientechnik
Folie 3
Das ins Auge einfallende Licht, bestehend aus elektromagnetischen Wellen, wird in der
menschlichen Farbwahrnehmung als Farbreiz bezeichnet.
Lichtquellen beeinflussen die Farbwiedergabe
Printmedientechnik
Folie 4
Spektralverteilung verschiedener
normierter Lichtquellen
300
250
200
150
100
50
0
380
Printmedientechnik
430
480
530
580
630
680
730
780
nm
A
C
D65
D50
Folie 5
69
5.4 Der Farbreiz
Der Farbreiz ist definiert als die spektrale Verteilung des empfangenen Lichts φ.
Farbreiz
Spektrale Remission bzw. Transmission
Printmedientechnik
Folie 6
5.5 Die Farbvalenz
Die Farbvalenz, das Resultat der visuellen Wahrnehmung, entsteht auf der Netzhaut des Auges.
Wie wird Farbe wahrgenommen?
Das Auge
Die Netzhaut
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Folie 7
Zwei Grundtypen von Rezeptoren, lichtempfindlichen Zellen, setzen das Licht in Nervenimpulse
um. Etwa 20 Mio. Stäbchen, für den hell/dunkel Unterschied und 5 Mio. Zäpfchen für die
Farbwahrnehmung.
70
Farbvalenz
Die 3 Typen der
farbsensitiver Zäpfchen:
blau-sensitiv
grün-sensitiv
rot sensitiv
(4% bei λ ~ 430 nm)
(32% bei λ ~ 530 nm)
(64% bei λ ~ 560 nm)
Stäbchen
Zäpfchen
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Folie 9
Die Zäpfchen sammeln sich in der Fovea, der Netzhautkuhle. Hier sind kaum Stäbchen vorhanden.
Verteilung der Photorzeptoren
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Folie 8
Zäpfchen in der Fovea
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Folie 10
71
Die Absorbtionsspektren der drei Zäpfchenarten bilden die Grundlage der Farbmetrik, da mit ihnen
die menschliche Farbwahrnehmung, die Farbvalenz mathematisch definiert werden kann.
Farbmetrik
• Drei Sensoren, die jeweils über einen
Wellenlängenbereich integrieren
• Lineares Verhalten des Systems
• Farbraum kann als dreidimensionaler Vektorraum
behandelt werden mit (fast) beliebigen Farben als
Basisvektoren
• Jede Farbe kann als Summe von Vielfachen dieser
Vektoren dargestellt werden
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Folie 11
Spektrale Empfindlichkeiten der
Zapfen
Signale, die die drei Zapfenarten
erzeugen:
L
T ∝ ∫ϕ(λ)t (λ)dλ
t (λ )
S
L
D ∝ ∫ϕ(λ)d (λ)dλ
S
a
L
P ∝ ∫ϕ(λ) p(λ)dλ
S
φ: Spektrale Verteilung
des empfangenen Lichts
t( λ ), d ( λ ), p ( λ ): spektrale
Empfindlichkeit des Auges
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Folie 12
S
L
Die ermittelten Spektralzüge zeigen dass sie keineswegs dem idealen RGB Spektralzug
entsprechen.
Die Ermittlung der Empfindlichkeit der drei Rezeptoren stellte nur das auf der Physiologie
beruhende Ergebnis dar.
Zur Ermittlung der Farbwahrnehmung des Menschen wurde Mitte der 20er des letzen
Jahrhunderts von der CIE (Commission d’Eclerage International) folgender Versuch durchgeführt:
Bestimmte, spektral erzeugte Farben wurden auf eine Wand projiziert und Versuchspersonen
versuchten diese Farben aus den Grundfarben RGB zu mischen.
72
Normalbeobachter 2° (CIE -1931)
Weiße Wand
Rot (700 nm)
Grün (546,1 nm)
Laborbeleuchtung D 65
Blau (435,8 nm)
Beobachter
2°
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Folie 13
Vergeichslampe
Blende
Aus diesem Versuch ergab sich folgender Spektralwertfunktion.
Spektralwertfunktion RGB
Problem:
Negative Farbwerte!
Alle existierenden
Farbvalenzen sollen
durch positive
Farbwerte darstellbar
sein!
Ist insbesondere für
die Farbmessung
wichitg!!!
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Folie 14
Diese wurde zur Behebung einiger Problem umgerechnet und ergab eine standardisierte Farbbasis:
Standardisierte Farbbasis
• 1931 schlug eine internationale Kommission
r rdrei
r
(virtuelle) Farben als Standardbasis vor: X , Y und Z
als Primärvalenzen
• Die entsprechenden Koordinaten sind X, Y und Z
• Zur besseren Visualisierung wird eine
zweidimensionale Darstellung verwendet:
x = X/(X + Y + Z) y = Y/(X + Y + Z)
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Folie 15
73
XYZ Spektralkurven nach DIN 5033
S
L
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Folie 19
Normalvalenz / CIE XYZ gilt bis heute als mathematische Grundlage der farbmetrischen
Berechnungen.
Das Normvalenz- oder XYZ-System (CIE 1931)
Printmedientechnik
Folie 17
Aus der Lichtart, der spektralen Remission und der Normalspektralwertfunktion lassen sich die
Normalfarbwerte berechnen.
Farbberechnung nach XYZ-System (CIE 1931)
Printmedientechnik
74
Eigenschaften der XYZ-Darstellung
• Internationaler Standard
• mit physikalischen Geräten messbar
• liefert absolute Farbinformationen
aber:
• kein intuitiver Zusammenhang zwischen XYZ und der
Farbempfindung
• keine gleichen Abstände bei gleich empfundenen
Farbabständen
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Folie 20
Visuell lassen sich die Probleme des XYZ Modells folgendermaßen darstellen. In den ins XYZ
System eingezeichneten Ellipsen können keine Farbunterschiede wahrgenommen werden.
MacAdam Ellipsen
Visuelle / empfindungsgemäße Gleichabständigkeit
bei CIE-XYZ nicht gegeben
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Folie 21
5.6 Farbempfindung
Farbempfinden
• Drei Signale, T, D und P werden an das Gehirn gegeben,
um den Farbeindruck hervorzurufen
• Die Zapfen müssen nicht gleichzeitig erregt werden
• Die Signale hängen von der Historie des Sehens ab
• Der Farbeindruck hängt von der Umgebung ab
dies findet jedoch in der Farbmetrik (noch) keine Berücksichtigung
Printmedientechnik
Folie 22
75
Die Farbempfindung, der Sinneseindruck, der im Gehirn entsteht wird von Nervenverbindungen
der drei Farbrezeptoren beeinflusst.
Vernetzung der Zäpfchen
Die 3 Typen der Zäpfchen
sind miteinander verbunden
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Folie 23
Von der Farbvalenz zur Farbempfindung
Printmedientechnik
Folie 24
Der Sinneseindruck Farbe setzt sich also aus vier Farbanteilen zusammen und lässt über drei
Koordinaten der Farbwahrnehmung definieren: Helligkeit, Farbton und Sättigung.
Visuelle Farbwahrnehmung des Menschen
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Folie 25
76
Mathematisch lässt sich das CIE XYZ umrechnen, um zu einer Darstellung zu kommen, die der
menschlichen Farbwahrnehmung nicht nur nahe kommt, sondern sie auch annähernd visuell
gleichabständig beschreibt.
CIE L*a*b*
(L – Luminanz, a,b – Farbachsen)
Ist der Wert der
Quotienten Q in runden
Klammern kleiner als
0,008856, so muss der
jeweilige Quotient Q
durch (7,787Q - 16/116)
ersetzt werden.
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Folie 26
Lab-Farbraum
• Internationaler Standard seit 1976
• Farbabstände entsprechen annähernd
menschlicher Empfindung
• Entspricht den Parametern
menschlicher Farbwahrnehmung:
Farbton (Rot, Blau, Purpur, Gelb ...)
Sättigung (blass, intensiv ...)
Helligkeit (dunkel, hell ...)
Dieser Farbraum wird beispielsweise im Farbmanagement zur Farbraumumrechungen, oder in der
Qualitätssicherung im Druckprozess verwendet.
Einige Eigenschaften des Auges, insbesondere der Einfluss des Sehumfeldes auf die
Farbwahrnehmung, wird im LAB Farbmodell nicht berücksichtig.
77
Weitere Eigenschaften des Auges
• Trägheit des Auges
• Umfeld
• Farbgedächtnis
• Farbenfehlsichtigkeit
• Alter
Unterschiedliche Wahrnehmung
5.7 Aussicht
Ein neuer Standard das CIE CAM 02, Color Appearance Model, ein Farbwahrnehmungsmodell
wurde 2002 von der CIE verabschiedet. Dieses Modell berücksichtigt die Umgebungsfelder des
menschlichen Sehens. Es wird, laut Microsoft, die Grundlage eines neu entwickelten
Farbmanagementsystems in dem Betriebssystem Vista sein.
Standard – CIE CAM 02
Neuer Standard
Color Appearance Model 2002
Berücksichtigt Umfeld
/ Umgebungsfelder (10° Beobachter)
In Windows Vista berücksichtig
Nächste Generation des Colormanagments
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Folie 41
78
6
Farbmanagement
6.1 Ziel und Aufgabe von Farbmanagement
Ziele und Aufgaben von Farbmanagement
Das Hauptziel von Farbmanagement ist es,
Farbverfälschungen durch Ein- und Ausgabegerät
auszugleichen und für eine reproduzierbare
Umrechnung der Farbdaten für diese Geräte zu
sorgen. Dies soll für eine qualitativ hochwertige
Reproduktion ausreichend sein.
Die Farbräume von einem Dia und dem Zeitungsdruck unterscheiden sich immens. Wie kann
trotzdem in optimales Druckerzeugnis produziert werden?
Warum Colormanagement
Printmedientechnik
Folie 42
Dia
High Quality
Offsetdruck
Zeitungsdruck
An die Ziel und Aufgaben der Technologie Farbmanagements sind bestimmte Bedingungen
geknüpft, da sie sonst ökonomisch nicht sinnvoll einsetzbar wäre
79
Ziele und Aufgaben des Colormanagement
Farbverfälschungen durch Ein- und Ausgabegerät
auszugleichen und für eine reproduzierbare
Umrechnung der Farbdaten für diese Geräte zu
sorgen.
Printmedientechnik
Bedingungen:
¾
für eine qualitativ hochwertige Reproduktion
¾
manueller Arbeitsfluss so gering wie möglich
¾
Ausgabeprozesse sollen am Monitor wie auch auf Papier simuliert
werden können.
¾
Ausgabe auf unterschiedlichen Medien soll mit denselben Eingabedaten
erfolgen (Medienneutralität).
¾
Diese Aufgaben sollten in einem standardisierten Arbeitsfluss umgesetzt
werden
Folie 42
Die Anwendung von Farbmanagement ist nicht nur auf die Druckbranche beschränkt.
Colormanagement medienneutral
Printmedientechnik
Folie 42
Als Basis des Farbmanagements dient der Farbraum CIE LAB, da er nahezu gleichabständig das
menschliche Farbsehen wiedergibt. In der Druckvorstufe hat somit als Datenbasis Einzug gehalten.
80
Medienneutraler Workflow mit
Farbmanagement
Printmedientechnik
Folie 43
6.2 Das ICC - Farbmanagement
Bereit Anfang der 90er hat sich das International Color Consortium (ICC) zusammengfunden um
einen Standard für das Farbmanagement zu definieren. Dieser hat sich heute im Medienbereich
weitgehend durchgesetzt. Er basiert auf Farbraumumrechnungen. Es funktioniert folgendermaßen:
Ein Bild, das eingescannt wurde, gedruckt werden.
Der Scanner hat einen anderen Farbraum als der Drucker.
Die durch den Scanner erhaltene Farbinformationen des Bildes wird über ein Profil in einen
medienneutralen Farbraum (Lab) umgerechnet.
Ein Profil ist eine Datei, die den gerätespezifischen Farbraum und die Eigenschaften des Gerätes
mit dem das Bild erstellt wurde (hier dem Scanner), charakterisiert. Der medienneutrale Farbraum
heißt in der ICC Definition Profile Connection Space. Er sollte möglichst groß sein.
Die Ausgabe des Bildes findet ebenso über ein Profil des Ausgabegerätes, in diesem Fall des
Druckers, statt. Hier findet eine weitere Farbraumtransformation statt. Mit dieser wird versucht,
den visuellen Eindruck des Bildes, auf den Farbraum des Druckers, so anzupassen, dass er dem
Originalbild sehr nahe kommt.
Die Arbeitsschritte des Farbmanagement werden weiter unten genauer erläutert.
81
ICC Farbmanagement
ICC-Standard als plattform-übergreifendes FarbmanagementSystem etabliert. (International Color Consortium)
Die Quell- und Ausgabe-Farbdaten werden mit Hilfe eines Quellbzw. Ausgabeprofils transformiert. Die Quelldaten werden in einen
geräteunabhängigen Farbraum, in den Profile Connection Space
(PCS), die Ausgabedaten vom PCS in den Ausgabefarbraum
transformiert.
Printmedientechnik
Folie 44
6.3 Arbeitschritte des Farbmanagements
Vier Schritte kennzeichnen das
Funktionsprinzip des Farbmanagements
1. Die Kalibrierung der Geräte.
2. Die Gerätecharakterisierung, das Erfassen der
Farbwiedergabeeigenschaften und die
Beschreibung in einem ICC-Profil.
3. Die Farbumrechnung, das Umrechnen der Farben
für die einzelnen Geräte.
4. Die Farbraumanpassung, das Gamut Mapping.
Printmedientechnik
Folie 45
82
6.3.1 Kalibrieren
1. Die Kalibrierung der Geräte.
Ziel ist es, die Ein- und Ausgabegeräte in den bestmöglichen
Betriebszustand zu bringen. Die physikalischen Eigenschaften des
Gerätes müssen konstant gehalten werden, es muss stabil
arbeiten und die Sollgrößen der Kalibrierung müssen bekannt
sein.
- Scanner / Digitalkamera
- Monitor
- Digitaldruckmaschinen (Non-Impact) / Druckmaschinen
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Folie 46
6.3.2 Profilerstellung
Die Profilerstellung
Profilerstellungssoftware
Testcharts - z. B. IT-8/7.2 Vorlage für die Scannerprofilierung
ein ECI 2002 Chart mit 1485 Farbfeldern für die Druckerprofilierung
Zur Profilerstellung werden genormte Testcharts, dazugehörige
Referenzdaten, Messinstrumente und die Profilierungssoftware
verwendet.
Printmedientechnik
Folie 47
Zur Farbmessung werden Spektralphotometer eingesetzt. Über ein Beugungsgitter wird das
einfallende Licht ins seine Wellenlängen zerlegt. Deren Intensität wird über eine Photodiodenzeile
ermittelt und zu einer Spektralkurve umgerechnet.
83
Farbmessung (Spektralphotometer)
Einsatzgebiete:
• Profilierung
• Farbvergleichsmessung
(Qualitätssicherung)
Printmedientechnik
Folie 48
Ein Colorimeter wird zur Profilierung von Monitoren eingesetzt. Es ist kostengünstiger als die
Spektralphotometer. Die Messwerte werden über drei Photodioden ermittelt, die jeweils über
Filter die X, Y und Z Wellenlängen separieren.
Farbmessung (Colorimeter)
• Dreibereichsmessgerät – XYZ Werte durch Filter
Einsatzgebiet:
Monitorprofilierung
Printmedientechnik
Folie 49
Die so erhaltenen Daten werden in einem Profil gespeichert.
Ein ICC Profil besteht aus einen Header, dem Tag Tabel und den Tagged Element Data.
Im Header stehen Informationen über das Profil z. B. ist handelt es sich um ein Ein- oder
Ausgabeprofil, welche Farbräume werden verwendet, etc.
In den Tags ist festgelegt welche Arten von Umrechnungen vorgesehen sind. Die dazu benötigten
Daten, sind im Tagged Element Data Bereich abgelegt.
84
Aufbau von ICC Profilen
Profil - Charakterisierung der Ein- und Ausgabegeräte
Printmedientechnik
Folie 50
ICC Profile
Bedruckstoff:
Ein Profil wird für ein Druckverfahren, manchmal auch nur für eine
Druckmaschine, und eine Papiersorte, bzw. für eine Papierklasse
erstellt!
Papierklassen sind nach ISO 12647-2 festgelegt.
• Papierklasse 1 115g/m², glänzend gestrichen Bilderdruck
• Papierklasse 2 115g/m², matt gestrichen Bilderdruck
• Papierklasse 3: 65g/m², LWC Rollenoffset)
• Papierklasse 4: 115g/m², ungestrichen weiß Offset)
• Papierklasse 5: 115g/m², ungestrichen gelblich Offset)
Printmedientechnik
Für jeden Papiertyp sind in der Norm noch die Weiße in CIELabWerten, der Tappi- und der ISO-Glanzwert in vorgegebenen
Toleranzen angegeben.
Folie 67
85
6.3.3 Farbraumumrechung
3. Farbraumumrechnung
Die gerätespezifischen Farbräume werden im Farbmanagement in geräteneutrale
Farbräume transformiert. Die Auswahl der mathematischen Transformation
ist abhängig von der Anzahl der Ein- bzw. Ausgangskanäle der Farbräume.
Printmedientechnik
-
Die Kennlinienkommunikation über TRC (Tone Reproduction Curve)
-
die 3x3-Matrix, in Bezug auf eine Transformation
zwischen einem additiven Farbmodell und CIEXYZ
-
eine LUT, eine Tabelle, in der für alle Koordinaten des
Quellfarbraums entsprechende Ergebniswerte im
Zielfarbraum vorhanden sind
Folie 51
Farbraumumrechnung
Mögliche Farbraumumrechnung von PCS in einen mehrkanaligen
Gerätefarbraum
86
Farbraumumrechnung
Die Aufgabe des Umrechnens von Farben übernimmt im ICCFarbmanagement - Workflow das Color Management Module
(CMM).
Printmedientechnik
Neben der Betriebssystemeben bieten verschiedene Softwareherstellern eigene CMM an
z.B. Agfa, Kodak, Pantone. Bei der Installation eines Adobe Programms wird z.B.
immer die Adobe CMM mit installiert.
Die jeweiligen CMMs sind nicht vom ICC standardisiert. Sie bringen im Ergebnis der
Umrechnung leichte, sichtbare Unterschiede mit.
Folie 53
6.3.4 Farbraumanpassung
Funktionsprinzip des
Farbmanagements
4. Die Farbraumanpassung, das Gamut Mapping
Die gezielte Reduktion eines gegebenen Farbumfang zum
Farbumfang eines Zielfarbprofils bezeichnet man als Gamut
Mapping.
Dies bezieht sich nicht nur auf die Farben, die im Zielfarbraum
nicht dargestellt werden können.
Das Gamut Mapping, die Farbraumtransformation.
Das ICC legt vier Umrechnungsverfahren, die Rendering Intents, vor
- Perceptual (wahrnehmungsoptimiert) Rendering Intend
- Relative Colorimetric Rendering Intend (Farbmetrisch)
- Absolute Colorimetric Rendering Intend (Farbmetrisch mit Papierweiß)
- Saturation Rendering Intend (Sättigung)
Printmedientechnik
Folie 54
87
Vier Rendering Intents
Printmedientechnik
Folie 59
Eine grafische Darstellung veranschaulicht die Umrechungs-, bzw. Komprimierungsmethoden der
Rendering Intents:
Arbeitsweise der Rendering Intents
Printmedientechnik
Folie 60
Die Arbeitsweise von Farbmanagement in der Übersicht:
Farbmangement
Printmedientechnik
Folie 57
88
6.4 Einbindung des ICC Farbmanagements
ICC – Colormanagement Standard
ICC Color Management Framework ist Verwaltungsplattform für
Farbprofile, CMMs und Rendering Intents
Als Standard in die verschiedenen Betriebssysteme in Form von
Application Programming Interface (API) integriert.
Dieser Standard lässt Farbe plattformübergreifend über
unterschiedliche Computersysteme austauschbar werden.
Printmedientechnik
Folie 58
ICC – Colormanagement Standard
Printmedientechnik
Folie 59
89
6.5 Farbmanagement in der Druckvorstufe
Farbmanagement – Workflow - Regeln
Ein gewissenhafter Umgang mit den
Farbmanagement Einstellungen im
Layoutprogramm, bei der Profilerstellung
und bei der Durchführung der
qualitätssichernden Maßnahmen ist die
Voraussetzung für ein funktionierendes
Farbmanagement.
D50 Licht
Neben der Messtechnik gehört die visuelle
Kontrolle im Normallichtbetrachter zu den (zur
Zeit noch?) unersetzlichen Maßnahmen
Printmedientechnik
Folie 65
6.5.1 Einsatz in der Druckvorstufe
Druckvorstufe - Proof
Eigenschaften
vom Prüfdruck?
Printmedientechnik
Folie 60
© Kipphan, Handbuch
der Printmedien
Wird ein Bild geprooft, so finden zwei Farbraumtransformationen statt. Der Proof soll den
Farbeindruck des gedruckten Bildes wiedergeben. Das bedeutet, dass als erstes eine
Farbraumtransformation in den Farbraum des Produktionsdruckers stattfinden muss. Danach muss
die Farbraumtransformation in den Farbraum des Proofdruckers stattfinden. Hier zeigt sich
deutlich, dass ein Proofdrucker unbedingt einen größeren Farbraum haben muss, als der des
Produktionsdrucks.
90
Farbmanagement / Prüfdruck
1.
Farbraum Proofdrucker muss größer sein als der
zu prüfende Farbraum
2.
2 Farbraumtransformationen finden statt
Proof-Farbprofil
2. Farbraumtransformation
1. Farbtraumransformation
Printmedientechnik
Folie 61
6.5.2 Kontrollmittel und Verfahren
Der Einsatz von Kontrollmitteln im Farbmanagement Workflow ist unumgänglich, da viele
Schwankungen den Produktionsprozess begleiten.
Farb-Kontrollmittel bestehen aus Streifen mit Farbfeldern. Für diese Farbfeldel gibt es digitale
Referenzwerte. Die Messergebnisse müssen in den vorgegebenen Toleranzen liegen.
Kontrollstreifen / Medienkeil
FOGRA-Medienkeil CMYK (nach ISO 12647-2)
- Vergleichskontrolle zwischen Auflagendruck und Proof.
- Digitale Referenzwerte für verschiedene Papiersorten liegen vor
- Abweichungen mit dem Spektralphotometer messen
Printmedientechnik
„Für Abweichungen von den Sollwerten gilt: Der Mittelwert aller CIELABFarbabstände der Farbfelder darf 4, der Maximalwert darf 10 nicht
überschreiten. Für die Primärfarben CMYK beträgt der maximale
Farbabstand zum jeweiligen Sollwert 5, für die Farbe des Trägermaterials
gilt eine Maximalabweichung von 3.“ (Farbabstand nach Delta E 76)
Folie 62
Farbabweichungen werden über Farbabstandsformeln des LAB Systems berechnet.
Die ISO 12647 schreibt die Verwendung der Farbabstandsformel ΔE76 von 1976 vor.
91
Farbabstandsberechung ΔE76
Farbabstand:
ΔEab
Bis 0,2 visuelle nicht wahrnehmbar
Bis 1,0 kaum wahrnehmbar
Bis 3,0 gering
Bis 6,0 mittel
Bis 12,0 stak
Größer 12 sehr stark
Printmedientechnik
Folie 63
Da diese Formel in der ISO festgeschrieben ist, ist es kaum möglich, genauere Formeln, wie etwa
die ΔE94 oder ΔE94 E00, die die visuelle Wahrnehmung des Menschen genauer berücksichtigen, zu
verwenden. Ein Verstoß gegen den Standard kann nur in einem geschlossenen Produktionssystem
funktionieren.
Farbabstandsberechung ΔE94 & ΔE00
Printmedientechnik
Folie 64
92
7
Seitenerstellung
Bei der Seitenerstellung werden Text Bild und Grafik bearbeitet bzw. erstellt und in einem
Layoutprogramm zusammengefügt.
Seitenerstellung
In der
digitalen Vorstufe
• Text
• Bild
• Grafik
Printmedientechnik
Folie 1
7.1 Texterfassung und –verarbeitung
Bei den zu druckenden Objekten handelt es sich überwiegend um Publikationen, etwa
Magazine, Kataloge sowie Werbebeilagen, oder um Verpackungen. Auf den
Verpackungssektor wird im letzten Abschnitt eingegangen. Hier geht es also zunächst um
die Herstellung von Seiten. Die bestehen aus Textelementen, Bildern und grafischen
Elementen (z.B. Rahmen und Logos). Alle Elemente werden in einem
Seitengestaltungsprogramm zur fertigen Seite zusammengesetzt.
Texterfassung und Bearbeitung erfolgen heute überwiegend mit Seitengestaltungsprogrammen wie QuarkXpress (Quark), Indesign oder Pagemaker (beide Adobe). Die
Gestaltung und Anordnung von Texten bezeichnet man als Typografie. Die Kunst des
richtigen Umgehens mit Schriften und Texten erfordert eine lange Ausbildung,
künstlerische Neigung und viel Übung. Heute wird die Texterstellung oft von Redakteuren
oder Textern übernommen, die nur bedingt mit den Regeln der Typografie vertraut sind.
Das Maßsystem der Typografie ist das Punkt-System, von dem früher drei verschiedene
Arten gebräuchlich waren. Heute findet ausschließlich das DTP-Punktsystem Verwendung:
1 pt = 1/72 Inch = 0,353 mm
93
7.2 Auswahl von Schriften
Die Auswahl von Schriften, deren Einsatz ist entscheidend für die Lesbarkeit eines
Dokument, Plakats, etc.
Auswahl von Schriften
• Lesbarkeit
• Welche Textgattung Buch oder Plakat
• Welches Medium Print vs Digital
• Welche Zielgruppe
• Welche Inhalte transportieren (Schriftwirkung)
• Welche Auswahlkriterien
– Ausbau der Schrift
– Schriftformate
– Sonderzeichen
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Folie 1
Schrift / Micro-Typografie
• Schriftart (Schriftfamilie) (z.B. Univers)
– Schriftschnitt (z.B. normal, fett, kursiv)
– Schriftgrad (z.B. 10 pt)
– Laufweite
– Kerning (Unterschneiden)
– Schriftfarbe
– Kapitälchen
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Folie 3
94
Seitengestaltung und Satz
Macro-Typografie
• Ein- oder mehrspaltig
• Zeilenabstand, Durchschuss
• Abstand der Absätze
• Flattersatz, Blocksatz oder mittelachsialer Satz
• Einzug bei Textabschnitten
• Gestaltung von Überschriften
• u.s.w.
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Folie 4
Satzspiegel
•
•
•
•
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Bundsteg 9 cm
Kopfsteg 15 mm
Außensteg 15 mm
Fußsteg 24 mm
Dreispaltig, recht- linksbündig, zentriert
Folie 5
Textkategorien gliedern
• Beispiel 1 Grundtext 10 pt
Headline 14 pt Kapitälchen
Subheadline 12 pt, gemischter Satz
alles in der gleichen Schrift
• Beispiel 2 Grundtext 10 pt
Headline 14 pt,
gemischter Satz
Subheadline 12 pt Kapitälchen
• Beispiel 3 Grundtext 10 pt Antiqua
Headline 12 pt Grotesk bold
Subheadline Grotesk 10 pt
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Folie 6
95
7.3 Bilderfassung und –verarbeitung
Ein Bild besteht aus einer Ansammlung von Bildpunkten (Picture elements, Pixel) in
zumeist rechteckiger äquidistanter Anordnung. Die Auflösung eines Bildes wird gemessen
in Pixel pro Inch (pixel per inch, ppi) oder Linien pro inch (lines per inch, lpi), oder auch in
Linien pro Zentimeter(cm-1. Pixel meint dabei einen Bildpunkt. Die Einheiten ppi und lpi
unterscheiden sich nicht). Ein Inch (Zoll) ist 2,54 cm. Daher entsprechen also 300 ppi etwa
118 Linien pro cm. Ein Bildpunkt (Pixel) ist dabei charakterisiert durch Farben und
Graustufen. Bei farbigen Bildern sind dies meist die drei Farben Rot, Grün und Blau (RGB)
mit jeweils 255 Stufen. Scanner liefern manchmal auch mehr als 8 Bit Auflösung; 10, 12
und 14 Bit Auflösung kommen vor, die dann vom jeweiligen Scanner-Ansteuerprogramm
wieder auf 8 Bit zurückgerechnet werden. Im Fall von 8 Bit Auflösung ergeben sich pro
Pixel drei Byte, bei Grauton-Bildern 1 Byte, und bei Schwarz-Weiß-Strichbildern noch
weniger. Ein Bild mit 1024 x 800 Bildpunkten hat also einen Speicherbedarf von 2,4
Mbyte.
7.4 Datenquellen für Bilder
Für die Bildeingabe kommen in Frage:
•
•
•
Aufnahme mit Digitalkameras
Scannen von Halbtonvorlagen und gerasterten Vorlagen
Verwenden von Bildern aus Archiven und Datenbanken
Datenquellen für Bilder
• Digitalkameras und Scanner
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Folie 7
7.4.1 Digtalkameras
Digitalkameras gibt es heute mit Auflösungen von bis zu 6 Megapixeln (im Consumerbreich),
entsprechend 3000*2000 Bildpunkten. Mit einem Q-Faktor von 2 für Rasterdruck ergibt sich damit
eine maximale Bildgröße von etwa 25 cm mal 17 cm, also fast A4. Die Speicherung der Bilder
96
erfolgt überwiegend komprimiert im JPEG-Format. Teilweise erlauben die Kameras die Einstellung
von Qualitätsparametern. Ein Problem ist bei vielen Geräten die relativ lange Zeitspanne (bis 1 s)
zwischen Betätigung des Auslösers und der tatsächlichen Aufnahme. Schnappschüsse sind damit
nicht möglich.
Auflösungsberechung
Digitalkamera:
Beispiel:
5 Megapixel Kamera
Offsetdruck 60er Raster
2592 [pixel]
= 21,6 cm
60 [Druckpunkte/cm] ⋅ 2
1944 [pixel]
60 [Druckpunkte/cm] ⋅ 2
= 16,2 cm
Ohne Skalierung kann
ein Bild in der Größe
21,6 cm x 16,2 cm
gedruckt werden
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Folie 24
Welche Sensoren werden verwendet?
• Photodiode
– Digitalkameras und Flachbettscanner
• CCD Chips
• CMOS Chips
– CCD Chips
– CMOS Chip
• Photomultiplier
– Trommelscanner
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Folie 8
CCD Chips
Digitalkamera
Printmedientechnik
Folie 9
97
CCD-Flächenmatrix für Digitalkameras
Printmedientechnik
Folie 10
Eigenschaften von CCD Chips
Printmedientechnik
Folie 11
Eigenschaften von CCD-Chips
– Auslesen der analogen Bilddaten über
Ausleseregister
– Verschieben der Ladungen über die einzelnen
Elemente in einer Reihe
– Limitierter Dynamikbereich (< D 3.0)
– Hohe Dichte von lichtempfindlichen
Elementen
(derzeit ca. 4 - 9 Megapixel im Consumer-Bereich)
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Folie 12
98
CMOS Chips
CMOS/Complemetary Metal Oxide
Semiconductor Technologie
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Folie 13
Eigenschaften von CMOS-Chips
– CMOS: Complemetary Metal Oxide
Semiconductor
– Bilddaten durchlaufen direkt auf dem
Sensorchip eine A/D-Wandlung
– Alle Funktionselemente auf einem Chip
– Preiswert in der Herstellung
– Geringerer Implementierungsaufwand beim
Einbau in Digitalkameras
– Qualitätsdefizite
Printmedientechnik
Folie 14
99
7.4.2 Scanner
Scanner dienen zur Digitalisierung von ungerasterten und gerasterten Bildern. Im Desktopbereich
und bei vielen professionellen Anwendungen werden heute Flachbettscanner eingesetzt.
Aufsichts- und Durchsichtsvorlagen werden von einer Lichtquelle beleuchtet. Das reflektierte bzw.
transmittierte Licht wird von einem Zeilensensor auf CCD-Basis erfasst. Dieser Zeilensensor wird
nun an dem zu scannenden Objekt entlang geführt. Sensorelemente mit verschiedenen Farbfiltern
liefern die Farbinformationen RGB (Rot, Grün, Blau). Die Auflösung von Flachbettscannern liegt
typischerweise bei 1200 lpi, bei Negativ- und Diascannern auch bis zu 3000 lpi. Die einzelnen
Sensorelemente liefern bis zu 16 Bit Auflösung. Die üblicherweise verwendete Twain-Schnittstelle
unterstützt allerdings nur 8 Bit. Im professionellen Bereich kommen auch Trommelscanner zum
Einsatz. Deren Vorteil sind die sehr viel höhere Produktivität (u.a. Geschwindigkeit), höhere
Genauigkeit (nur ein Sensor mit sehr hoher örtlicher Auflösung und großem Dynamikumfang) und
die geringeren Probleme mit Staub.
Flachbettscanner
Flachbettscanner
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Folie 15
CCD-Zeilenmatrix für Scanner
Printmedientechnik
Folie 16
100
Qualitätsmerkmale von Scannern
• Auflösungsvermögen des CCD
• Qualität des CCD (Schärfe)
• Qualität der Optik - optische Präzision
• Genauigkeit der Mechanik
• Dichteumfang
Printmedientechnik
Folie 17
Trommelscanner
Trommelscanner
Printmedientechnik
Folie 18
Photomultiplyer
Printmedientechnik
Folie 19
101
Vergleich
Desktop vs Highend Scanner
Printmedientechnik
Folie 20
Jedes zu scannende Bild hat einen gewissen Dichteumfang (Dynamic Range). Die Dichte ergibt sich
aus dem Transmissions- bzw. Reflektionsvermögen:
T = Transmissionsvermögen =
R = Re flexionsvermögen =
Menge _ des _ durchgelassenen _ Lichts
Gesamt _ Lichtmenge
Menge _ des _ reflektierten _ Lichts
Gesamt _ Lichtmenge
Aus diesen Größen berechnet sich zunächst die Opazität (Lichtundurchlässigkeit):
O = Opazität =
1
1
, bzw. O =
.
T
R
Die Dichte ergibt sich aus der Opazität durch Bildung des Zehner-Logarithmus:
1
1
D = Dichte = log(O) = log( ) = log( ) .
T
R
Der Dichteumfang ergibt sich nun als Differenz zwischen der Fläche mit der größten Dichte (Dmax)
und der Fläche mit der kleinsten Dichte (Dmin).
ΔD = Dichteumfang = Dmax − Dmin .
Auflösungsberechnung
102
Auflösungsberechung
Scannerauflösung [dpi] =
Druckauflösung [lpi] x Skalierungsfaktor x Qualitätsfaktor
Qualitätsfaktor = 2
Skalierungsfaktor:
(Nyquest Theorem)
fa = 2 ⋅ fist
fa...Auflösungsfrequenz
fist...Istfrequenz
Scanauflösung [dpi] = 2 x Rasterweite [lpi]
Endgröße (Soll)
Vorlagengröße (Ist)
Standard Auflösungen: 800 - 1200 dpi bei Strichzeichnungen Scans
Printmedientechnik
Folie 24
Tonwert- Farbkorrekturen
Tonwert- oder Farbkorrekturen können in den meisten Scannerprogrammen oder in den
Bildbearbeitungsprogrammen, wie Adobe Photoshop, vorgenommen werden.
Durchsichtsvorlagen (Negative, Dias) haben typischerweise einen Dichteumfang von 3,
Aufsichtsvorlagen (Fotos) von 2. Dieser Dichteumfang muss vom Scanner mit möglichst hoher
Auflösung erfasst werden. Bei Desktop-Scannern erfolgt dies in der Regel durch automatische
Kalibrierung. Dazu werden der Punkt mit der größten Dichte und der mit der kleinsten Dichte
erfasst. Gelegentlich muss der Bediener aber selbst eingreifen, um den Dynamikumfang zu
optimieren. Dazu betrachtet man das Histogramm des Bilds, d.h. die Auftragung der Anzahl
Bildpunkte über dem gemessenen Wert für Reflexion bzw. Transmission. Manchmal ermöglichen
die Scannertreiber diese Darstellung aus der Scanvorschau heraus, sonst ist sie aus den
Bildverarbeitungsprogrammen heraus aufzurufen. Zur Kalibrierung müssen nun die Punkte
kleinster und größter Dichte neu eingegeben werden. Das erfolgt durch Auswahl in der
Histogramm-Darstellung, direkte Vorgabe der Punkte in der Scanner-Vorschau, oder durch
entsprechendes Verschieben von Reglern.
103
Scannen-Histogramm
Printmedientechnik
Folie 11
Verbesserte Dynamik durch
Verschieben des Schwarzpunkts
Eine weitere wichtige Beeinflussungsmöglichkeit beim Scannen ist die Tonwertkurve. Dies ist der
Zusammenhang zwischen den gemessenen Reflexions- bzw. Transmissionswerten und den
digitalen Outputwerten. Durch Verändern dieser Zuordnung können beispielsweise dunkle
Bereiche „aufgehellt“ werden oder es kann die Zeichnung heller Bereiche verbessert werden.
Scannen-Tonwertkurve
Printmedientechnik
Folie 12
Dunkle Bereiche erhalten
bessere Zeichnung
Weiterhin lässt sich beim Scannen bereits eine Farbverschiebung bewirken, d.h. alle Farborte
werden um einen voreingestellten Vektor verschoben. Dies kann verwendet werden, um einen
104
Scannen-Moiré
Scannen-Farbbeeinflussung
Abtastung ohne Moiré
Abtastung mit Moiré
Printmedientechnik
Folie 14
Printmedientechnik
Folie 13
bekannten Farbstich der Vorlage auszugleichen, oder aber dem Bild eine spezifische Farbgebung
zu übertragen.
Manchmal kommt es vor, dass gerasterte Bilder gescannt werden müssen. Dann kommt es
möglicherweise zur Überlagerung der durch das Rastern im Bild vorhandenen Frequenz mit der
Frequenz des Scannens. Dabei treten im Bild Strukturen auf, das Moiré, die nur durch das Scannen
entstehen, sog. Artefakte.
Es gibt zwei Möglichkeiten, dieses Problem zu überwinden. Die eine Möglichkeit besteht darin, die
Frequenz im abzutastenden Bild zu begrenzen (Tiefpass). Dazu muss das Bild entsprechend
unscharf gemacht werden. Meist genügt es, mit entsprechend geringer Auflösung zu scannen. Die
andere Möglichkeit besteht darin, mit sehr hoher Auflösung zu scannen und die entstandenen
Artefakte im gescannten Bild durch Filterung (Tiefpass) zu eliminieren. Der zweite Weg führt i.d.R.
zu besserer Qualität, erfordert aber mehr Zeit und Speicherplatz. Es hängt vom verwendeten
Scannertreiber ab, welcher Weg zweckmäßigerweise beschritten wird.
Es kommt vor, dass im Vorlagebild Strukturen enthalten sind, die ebenfalls ein Moiré erzeugen,
meist allerdings erst beim Druck. Typischerweise sind Stoffmuster mit schmalen Streifen oder
kleinen Rechtecken betroffen. Bei Digitalkameras kann auch bereits bei der Aufnahme Moiré
entstehen.
Weitere Tips zum Scannen erhält man z.B. von: www.scantips.com.
105
7.4.3 Weiter Datenquellen:
Verwenden von Bildern aus Archiven und Datenbanken:
Weitere Datenquellen für Bilder
Printmedientechnik
Folie 22
7.5 Erzeugung von Illustrationen und grafischen Elementen
Illustrationen und grafische Elemente wie Rahmen, Balken oder Logos bestehen meist aus
Vektordaten, d. h. mathematischen Beschreibungen ihrer Konturen sowie Angabe der Farbe. Die
Farben können meist aus einer Palette gewählt werden. Man bezeichnet grafische Elemente dieser
Art auch als Strichelemente, im Gegensatz zu Halbtonelementen (Bilder). Programme für die
Bearbeitung von Strichelementen sind beispielsweise Freehand, Illustrator, CorelDraw oder
Designer. Auch mit CAD Programmen werden Verktorgrafiken erstellt. Die entsprechenden
Vektordaten können meist nicht direkt in Seitenlayoutprogramme importiert werden. Es werden
daher meist EPS-Dateien (Encapsulated Postscript) exportiert und vom Seitenlayoutprogramm
importiert.
7.6 Seitenlayout
Das Seitenlayoutprogramm fügt die Text-, Grafik- und Bildelemente zu einer Seite zusammen.
Zwei Programme teilen sich zurzeit im professionellen Bereich den Markt Adobe Indesign und
QuarkXPress. Im weiteren Sinn kann auch beispielsweise Microsoft Word als
Seitenlayoutprogramm bezeichnet werden, ebenso viele andere Produkte. Die Möglichkeiten der
Gestaltung sind mit diesen letztgenannten Programmen aber nicht ausreichend für professionelle
Anwendungen.
Der Import von Bildern erfolgt entweder in hochaufgelöster Form (HighRes), oder als
niederaufgelöstes Bild (LowRes). Dazu werden von einem Server meist automatisch LowRes Daten
von den HighRes Darten erzeugt. Diese Grobbilder können dann vom Seitenlayoutprogramm
importiert und bearbeitet werden. Möglich sind Skalierungen, Beschneidungen, Rotationen und
mehr. Die Seite erhält dann eine Reihe von Anweisungen für das Bild. Beim Ausgabeprozess, z.B.
bei der Erzeugung einer Druckform, wird dann vom Server das LowRes Bild durch das richtig
bearbeitete HighRes Bild ersetzt. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass das
Seitenlayoutprogramm mit kleineren Dateien auskommt und der Datentransfer geringer bleibt.
106
Das oben erläuterte Verfahren ist standardisiert und wird als „OPI-Workflow“ bezeichnet (Open
Prepress Interface).
Bei der Ausgabe von Seiten für den Druckprozess müssen beim Vierfarbdruck (Offset-, Flexo-,
Tiefdruck) die Farbseparation sowie ggf. Farbraumumrechnungen vorgenommen werden. Es geht
dabei um die Umrechnung der RGB-Daten (Rot, Grün, Blau) in die Druckprozessfarben Cyan,
Magenta, Gelb und Schwarz (Yellow, Magenta, Cyan, Key, YMCK). Diese für die Qualität des
Druckerzeugnisses außerordentlich wichtigen Prozesse werden entweder vom
Seitenlayoutprogramm, vom OPI-Server oder auch vom Postscript-Interpreter durchgeführt.
Die Farbumrechnung wird heute meist mittels Farbmanagement bewerkstelligt.
Zur Überprüfung der Seite kann ein Ausdruck mit einem Drucker erfolgen. Handelt es sich um
einen hochqualitativen Druck und ist das Druckergebnis farblich verbindlich, so spricht man von
einem Proof.
Das Seitenlayoutprogramm erzeugt in der Regel eine Postscript-Datei oder eine PDF-Datei
(Portable Document Format). Diese Dateien werden von den nachfolgenden Prozessen verarbeitet.
107
8
Datenformate und Workflows
Seitenerstellung
In der
digitalen Vorstufe
• Text
• Bild
• Grafik
Datenformate
u. Workflow
Folie 4
Es werden an dieser Stelle die digitalen Prozesse betrachtet, die zur Erzeugung der Druckform,
bzw. zum Druck führen. Auf die konventionellen, analogen Prozesse wird nicht eingegangen.
Schnittstelle zwischen Agentur / Verlag / Reproanstalt und der Druckerei sind die Seitendaten.
Üblicherweise werden Dateien mit Einzel- oder Doppelseiten geliefert, ergänzt um Kontroll- und
Steuerzeichen. Auf die verschiedenen möglichen Datenformate wird im nächsten Kapitel
eingegangen. Die Übertragung der Daten kann immateriell erfolgen, also per Datenübertragung,
erfolgt heute aber noch immer mittels Datenträger. Das sind CDs, DVDs, USB Speichermedien und
andere.
Import der Seitendaten in ein Serversystem, Normierung der Daten
Hierbei müssen die verschiedenen Datenträger und Dateisysteme berücksichtigt werden.
Anschließend erfolgt gegebenenfalls eine Konvertierung in das zur Weiterverarbeitung geeignete
Datenformat. Die Namensgebung der Dateien muss dem Standard der weiteren Verarbeitung
angepasst werden, um einen automatischen Arbeitsfluss zu ermöglichen. Die Seitendaten müssen
dann noch auf richtige Seitengröße, -orientierung, -ränder etc. hin untersucht werden.
Gegebenenfalls müssen Korrekturen vorgenommen werden. Mit den in der Regel vier Farben der
Seiten kann auf zwei Arten verfahren werden. In der separierten Arbeitsweise werden die
Seitendaten in vier Dateien mit jeweils einem Farbauszug getrennt und so weiter verarbeitet. Diese
Verfahresart ist sehr selten geworden. Neue Datenformate, etwa das PDF (Portable Document
Format) Dieses verwendet die „composite-„Arbeitsweise. Die Farbauszüge werden erst im RIP
erstellt..
109
8.1 Normen und Standards
Die Digitalisierung der Druckvorstufe erlaubt es Workflowsysteme modular, also mit Modulen
unterschiedlicher Anbietern, aufzubauen.
Modularer digitaler Workflow
Datenformate
u. Workflow
Folie 4
Der heutige Workflow ist durch bestimmte Standards, z. B. die ISO 15929 und 15930, in der PDF
Formate genormt sind, oder die ISO 12647 in der die „Prozesskontrolle für die Herstellung von
Raster-Farbauszügen, Andruck, Prüfdruck und Auflagendruck“ beschrieben ist, genormt.
Vorteile von Standardisierung
• Offene Systeme
- vereinheitlichte Datenformate
- vereinheitlichte Kommunikation
- kürzere „Wege“
- crossmediale Produktion möglich
• größere Produktionssicherheit
• Qualitätsverbesserung
• geringere Fehlerquote
• engere Toleranzen beim Druckprozess
Datenformate
u. Workflow
• reduzierte Kosten (Zeit und Material)
Folie 6
110
Normen und Standards
Für das grafische Gewerbe gibt es eine Vielzahl solcher Standards, die unmittelbar
oder mittelbar entscheidend für die Arbeit in der Druckvorstufe sind:
• ISO 12647-x Prozesskontrolle für die Herstellung von RasterFarbauszügen, Andruck, Prüfdruck und Auflagendruck Teil 1 - 5 (Parameter
und Messmethoden )
• ISO 15929 PDF/X 2002, ISO 15930-3 PDF/X-3, für die Druckvorstufe:
• MedienStandard Druck,
Technische Richtlinien für Daten und Prüfdrucke
• Prozessstandard Offset, System bvdm/FOGRA
Bundesverband Druck und Medien e.V.
Datenformate
u. Workflow
• ICC (International Color Consortium), für das Farbmanagement
Folie 7
8.2 Datenformate im Workflow
An dieser Stelle werden die Datenformate betrachtet, die für die Anlieferung und
Behandlung von Seiten von Bedeutung sind. Eine Gruppe dieser Formate stellen die
proprietären Formate der Seitenlayout-Programme dar, z. B. das Quark-Format von
QuarkXpress. Lässt man die Seiten in diesem Format, so hat man den Vorteil, dass die
Seite jederzeit im Layout-Programm geöffnet werden kann und Änderungen
vorgenommen werden können. Nachteilig ist, dass jede Druckerei über die
entsprechenden Layout-Programme verfügen muss, sowie über Personal, die sie bedienen
können. Die Probleme, die bei der Ausgabe aus dem Layout-Programm zur Druckvorstufe
oder zum Druck entstehen können, werden der Druckerei überlassen. In den USA ist diese
Arbeitsweise verbreitet, in Europa wird sie wegen der Unsicherheiten kaum angewendet.
Die Übergabe der Seitendaten erfolgt überwiegend in einem „neutralen“ Datenformat.
Dies ist heute überwiegend Postscript und PDF, für manche Druckverfahren auch TIFF
Dateien.
Datenformate
In der digitalen Vorstufe
• Text (txt, rtf)
• Bild (tif, (jpg), eps,
psd, pdf)
• Grafik (eps, ai)
Datenformate
u. Workflow
ps, pdf
Folie 9
111
8.2.1 Textformate RTF, TXT
Texte, die in Layoutprogrammen verarbeitet werden sollen, werden häufig vom Kunden
geliefert. Da diese zumeist nur über Textverarbeitungsprogramme, wie MS Word
verfügen, sollte darauf geachtet werden, dass die gelieferten Texte entweder unformatiert
im txt Format oder im rtf Format geliefert werden. Das Rich Text Format ist ein
standardisiertes Textformat, dessen Formatierungseinträge eindeutig sind. In
Layoutprogramme proprietäre Formate, z. B. doc von MS, zu importieren, führt häufig zu
Problemen und behindert die Satzarbeiten.
8.2.2 Bildformate
TIFF (Tagged Image File Format)
Die TIFF-Spezifikation wurden 1986 von der Firma Aldus Corporation herausgegeben. Es handelt
sich um eine Gruppe von Datenformaten zur Beschreibung von Pixeldaten. Dieses Format wurde
mehrfach überarbeitet, um verschiedene Kompressionsverfahren und Farbmodelle hinzuzufügen.
Fast jedes EDV-System kann bestimmte TIFF-Daten verarbeiten. In den „Tags“ zu Beginn der Datei
sind die Eigenschaften des Bilds festgelegt (Größe, Bezugspunkt, Halbton oder Strich, Farbtiefe,
Seiten-, Zeilen- oder Pixelorientierung...).
• unterstützte Farbmodelle: S/W, Graustufen, RGB, CMYK, Lab, Indizierte Farben
• ICC-Profile: ja
• Farbkanäle: 1, 3 oder 4 Farbkanäle + Sonderfarbkanäle
• Alphakanäle: bis zu 20
• Bittiefe: 1–16 Bit pro Kanal
• Komprimierungsverfahren: ohne, RLE, LZW, CCITT Group 3 und 4, JPEG
• Plattform: MAC OS, Windows, Unix
Auch wenn das Tiff-Format Sonderfarbkanäle im Graustufen-, RGB- oder CMYK-Modus speichern
kann, ist diese Vorgehensweise problematisch, da nicht alle Layoutprogramme Tiffs mit
Sonderfarben verarbeiten können.
TIFF/IT (Tag Image File Format for Image Technology)
Das TIFF/IT ist ein ISO-zertifiziertes Format, das auf TIFF basiert. TIFF/ITDateien unterteilen die
eigentlichen Dateiinformationen in Halbtonbilder und Stricharbeiten, wie Texte, Grafiken und
Strichscans. Farb- und s/w- Informationen werden in zwei Dateien gespeichert. Eine Datei „Final
Page“ gibt die Lage der Halbton- und Strichdatei innerhalb der Seite an.
Das Format wurde allerdings, außer als Standardformat bei der Druckformherstellung
im Tiefdruck, durch das PDF-Format verdrängt.
TIFF-Dateien zerfallen in drei Hauptbestandteile: ''Image File Header'' (IFH), ''File Directory'' (IFD)
und Bitmapdaten.
Die ''File Directory''-Felder sind in der TIFF-Datei als eine logische Kette aneinandergereiht. Die
Länge der einzelnen ''File Directory''-Felder kann variieren, da sie eine unterschiedliche Anzahl von
Tags tragen können. Die Tags beinhalten dann die zum Anzeigen der Bilder notwendigen
Informationen wie die Bildgröße, oder aber auch Zeiger auf Bitmapbereiche in der Datei, in denen
sich dann die eigentlichen Pixeldaten, oder andere Dinge wie z.B. Nutzerkommentare, finden
können.
112
TIFF-Header (1)
Datenformate
u. Workflow
Folie 22
TIFF-Header (2)
Datenformate
u. Workflow
Folie 23
JPEG (Joint Photographic Experts Group)
• Suffix: .jpeg und .jpg
• Farbmodelle: Graustufen, RGB und CMYK
• ICC-Profile: möglich
• Kanäle: 3 oder 4 Farbkanäle je nach Farbmodell (RGB oder CMYK)
• Bittiefe: 8 Bit pro Kanal
• Komprimierungsverfahren: DCT (Discrete Cosinus Transformation)
Das JPEG-Format ist kein reines Format fürs Internet, sondern findet auch Verwendung in der Welt
der Printmedien.
Dieser Standard wird ganz überwiegend zur Speicherung von Bildern verwendet, nur selten zur
Seitenspeicherung. Basis ist die diskrete Cosinus-Transformation. Neu ist der Standard JPEG 2000
(JP2): Die Kompression ist wählbar von verlustfrei bis verlustbehaftet. Es ergibt sich eine sehr gute
Bildqualität bei hoher Komprimierung. Ähnlich wie bei dem Compuserve-GIF-Format kann auf
Bilder geringerer Auflösung zugegriffen werden, ohne erst den gesamten Datenbestand
dekomprimieren zu müssen. Sowohl Halbton- als auch Strichkomprimierung kann erfolgen.
Innerhalb der Bilddaten können noch beliebige Beschreibungsdaten stehen (XML-kompatibel). Es
gibt frei in der Form definierbare „Regions of Interest“, die weniger oder gar nicht komprimiert
113
werden. Bildschutz erfolgt über sichtbare und unsichtbare Wasserzeichen, Verschlüsselung der
Bilddaten ist möglich.
Postscript
Hierbei handelt es sich um eine von der Firma Adobe entwickelte Seitenbeschreibungssprache.
Postscript ist dabei eine Programmiersprache. Erzeugt wird der Code von den
Seitenlayoutprogrammen, interpretiert von Postscript-Interpretern. Diese Interpreter werden als
RIP (Raster Image Processor) bezeichnet. Postscript besteht aus geräteneutralen und
gerätespezifischen Bestandteilen. Bei der Ausgabe in Postscript muss die für das Ausgabegerät
gültige Postscript-Printer-Description-Datei (PPD) gewählt werden, die alle geräteabhängigen
Parameter enthält. Schriften sind geräteneutral und werden in allen Größen und Auflösungen
passend dargestellt. Generell erlaubt Postscript die Seitenausgabe mit einer an das Ausgabegerät
angepassten optimalen Auflösung. Da es sich nicht um ein Pixelformat, sondern um eine
Programmiersprache handelt, können durchaus Fehler bei der Interpretation entstehen, etwa
durch fehlende Schriften, oder durch Nichteinhalten von Konventionen. Es ist also erforderlich, vor
der Erzeugung der Druckform oder vor dem Druck die Postscript-Dateien zu überprüfen.
Die Weiterentwicklung von Postscript wurde mittlerweile eingestellt, da das PDF Format Postscript
ersetzt hat.
Postscript - Schluss des Skripts
Datenformate
u. Workflow
%%Trailer
%%BoundingBox: 1 1 595 842
%%DocumentNeededResources:
%%DocumentSuppliedResources:
%%+ procset AdobePS_Win_Feature_Safe 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_ErrorHandler 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Driver_Incr_L2 4.2 0
%%+ procset AdobePS_FatalError 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Utils 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Utils_L2 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Clip_Emul 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Text 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Encoding 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Type42 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Graphics 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Graphics_L1 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_BW_Images 4.2 0
%%+ procset AdobePS_Win_Co_Images_L2 4.2 0
%%DocumentSuppliedFeatures:
%%+ * Resolution 600dpi
%%+ * PageSize Letter
%%+ * PageRegion Letter
%%+ JobTimeout 0
%%+ WaitTimeout 240
%%+ * PageSize A4
%%+ * InputSlot OnlyOne
AdobePS_Win_Driver_Incr_L2 dup /terminate get exec
savelevel0 restore
%%Pages: 8
(%%[ LastPage ]%%) = flush
%%TrailerLength: 949
%%EOF
Folie 11
PDF
PDF (Portable Document Format) wurde wie Postscript von der Firma Adobe entwickelt,
ursprünglich als Datenaustauschformat in Büroumgebungen. Es ist inzwischen zu einem der
wichtigsten Formate der Druckvorstufe geworden. PDF basiert auf Postscript, hat aber gegenüber
Postscript erhebliche Vorteile. Es kann Bilder und Schriften beinhalten, aber auch
Druckinstruktionen.
114
RIP Raster Image Processor
Datenformate
u. Workflow
Folie 10
proprietäre Formate (Adobe)
ps, pdf interpretation
Ein PDF File ist also ein interpretierte Postscript Datei. Diese ist von Fehlerquellen bereinigt und es
werden nur solche Objekte abgespeichert, die benötigt werden. Diese Objektorientierung liegt
nicht nur dem PDF Format zu Grunde, sondern der gesamten Software von Adobe – etwa
Indesign, Photoshop und Illustrator.
So behandelt PDF die Seiten im Gegensatz zu Postscript unabhängig voneinander, es können z. B.
einzelne Seiten in einem PDF-Dokument ausgetauscht werden. Nicht gebraucht werden in der
Druckvorstufe die Fähigkeit von PDF, Hyperlinks und Verweise zu enthalten, sowie Audio- und
Videoclips. PDF wird beispielsweise erzeugt, indem die Seite zunächst in Postscript ausgegeben
wird. Der PDF-Distiller interpretiert die Postscript-Datei und erzeugt eine seitenorientierte PDFDatei, die beispielsweise mit dem PDF-Reader betrachtet werden kann. Die Zuverlässigkeit von
PDF-Dateien hinsichtlich des Drucks ist sehr viel größer als die von Postscript, aber auch hier
können noch Fehler passieren. Auch PDF-Dateien müssen daher vor dem Druck überprüft werden.
Diese Überprüfung geschieht in vielen Fällen heute schon automatisch.
Das von der Firma Adobe angebotene Programm Acrobat (jetzt Version 7.0) stellt mit seinem
Distiller das am weitesten verbreitete Werkzeug zur Erzeugung von PDF-Dokumenten dar.
Allerdings ist die richtige Einstellung der zahlreichen Parameter notwendig. Häufigste Fehler bei
der Erzeugung von PDF-Dokumenten sind fehlende Schriften und zu geringe Auflösung der
Bilddaten. Zusätzliche Tools von Drittherstellern zur Kontrolle der Daten sind hilfreich.
115
PDF
%PDF-1.2
%âãÏÓ
15 0 obj
<<
/Linearized 1
/O 17
/H [ 1177 238 ]
/L 102270
/E 20341
/N 3
/T 101852
>>
endobj
xref
<<
/Size 48
/Info 13 0 R
/Root 16 0 R
/Prev 101842
/ID[<69003c238e67f3929b99f1ea431cd84e><69003c238e67f3929b99f1ea431cd84e>]
>>
startxref
0
%%EOF
Datenformate
u. Workflow
Folie 12
16 0 obj
<<
/Type /Catalog
/Pages 14 0 R
/OpenAction [ 17 0 R /XYZ null null null ]
/PageMode /UseNone
/PageLabels << /Nums [ -2 << /S /D /St -1 >> ] >>
>>
Erst das PDF hat die modulare und medienneutrale Vorstufe ermöglicht.
Ein Standard setzt sich durch: PDF
PDF in der Medienneutralen Vorstufe:
• Verlagsproduktion,
• Werbeagenturen
• Web-Publishing
• Formulare
• Interaktive CDROM-Produktion
• Druckvorstufe
Vorteile
Datenformate
u. Workflow
• objektorientiertes Dateiformat.
• Es ist eine interpretierte Postscript Datei.
• Es ist modular aufgebaut, daher leicht erweiterbar.
• Es ist auf Basis von XML strukturierbar; daher auch jdf fähig.
Folie 13
116
8.3
PDF Workflow
Die objektorientierte Struktur des PDF ermöglicht den Aufbau eines kompletten
VOrstufenworkflows.
Workflow Druckvorstufe
Datenformate
u. Workflow
Folie 14
Die Generierung:
Da PDF ein proprietäres Dateiformat ist, bleibt auch bei der Erstellung einer PDF-Datei die
Software des Herstellers, der Acrobat Distiller, die beste Wahl.
Einige Workflowanbieter verwenden den Adobe Normalizer, der fast identisch mit dem Distiller
ist. Unterschiede gibt es nur im Userinterface; er ist außerdem mit einigen Zusatzfunktionen
ausgestattet.
PDF Generierung
PDF proprietäres Dateiformat
beste Wahl: Acrobat Distiller,
Adobe Normalizer,
Distiller mit einigen Zusatzfunktionen
.
PDF Erstellungstools
PrintToPDF oder Win2PDF
schlecht zur Erstellung druckfähiger PDFs.
GhostScript oder Jaws PDF Creator
nicht immer aktuell & unkomfortabel,
einigen Betrieben eingesetzt.
Datenformate
u. Workflow
Folie 14
117
Nach einer jährlichen Umfrage in Medienbetrieben in Nordrhein-Westfalen, nach der Qualität der
von Kunden gelieferten Vorlagen bzw. Daten, ergibt sich folgendes Bild: Vor der Digitalisierung
der Vorstufe waren etwa 10% des gelieferten Materials reprounfähig. Seit der Digitalisierung sind
über 1/3 Vorlagen reprounfähig. Dieser Trend hält bis heute an, wie die Umfrage letztes Jahr
gezeigt hat.
PDF Generierung
Fehler oft nicht die Software, sondern der Anwender.
(Fehlende Schriften, Bilder…).
• Fehlervermeidung bei der PDF-Erstellung
• joboptions, vordefinierte Profile für den Acrobat
• Distiller joboptions in gegebenen
Produktionsumgebung ausreichend getestet
PDF Erstellung aus Satz oder Grafikprogrammen
(noch) Acrobat Distillers verwenden
Automatisierte Erstellung von PDF Dateien
Datenformate
u. Workflow
•
Erzeugung von “Hotfoldern” mittels Acrobat Distiller
Folie 15
Neue Standards, wie der PDF/X Standard, wurde definiert, um für diese Fehler Abhilfe zu schaffen.
PDF/X ISO 15929 und 15930
Ausschließen von Gefahren & Fehlern bei der Erstellung von PDF-Dateien
PDF/X (X „blind eXchange“ = blinder Austausch)
ein neuer Standard für die Druckvorstufe
PDF/X ist kein eigenständiges Format.
Auf dem PDF-Dateiformat basierender Standard zur Erstellung von
digitalen Druckvorlagen.
Ziel ist digitale Druckvorlagen gleicher Qualität und Zuverlässigkeit zu
erstellen.
Austausch von Daten zwischen Kunde, Werbeagentur und
Druckerei
Datenformate
u. Workflow
Auf Grundlage der Basis-Norm ISO 15929, wurden die Normen
PDF/X1 (für den amerikanischen Markt) und
PDF/X3 (für den europäischen Markt) in der ISO 15930-3 festgelegt.
Folie 16
118
PDF/X
Zielsetzung der PDF/X-3 Norm:
• qualitativ hochwertige Ausgabe
• Alle Schriften, Bilder sollen in Hochauflösung vorliegen.
• „Verbotene Elemente“, die bei der Belichtung
unerwünscht sind sollen nicht ausgegeben werden
(Formularfelder, Schaltflächen, etc.).
• Seitengeometrie definiert (Nettoformat, Beschnitt)
• Color-Management ermöglichen
Datenformate
u. Workflow
Folie 17
PDF Preflight – Vorkontrolle:
Wie bereits erwähnt müssen PDF Dateien kontrolliert werden. Dies geschieht meist autmatisiert
mit Preflight Tools. Ab der Version 6 ist im Adobe Acrobat ein Preflight Tool integriert. Für ältere
Versionen steht der PDF/X-3 Inspector als Freeware zur Verfügung. Beide Tools ermöglichen es,
neben den vorgeschlagenen, auch eigene Kontrollroutinen zu definieren.
Wichtige Kriterien beim PDF-Preflight:
• PDF-Version
• Datenformat
• Optimierung für Internet
• Sicherheit
• Font-Einbettung und -Typen
• Farbmodelle
• Sonderfarben
• Bildauflösung, -drehung, -skalierung
• PDF-X/3-Konformität
Korrekturen
Die objektorientierte Dateistruktur ermöglicht das Editieren des PDF. Innerhalb von Adobe Acrobat
lässt sich Grafik- und Text mit der TouchUp-Funktion editieren.
Es sind nur einfache Änderungen möglich, da Acrobat weder Satz- noch Grafikprogramm ist. Die
mitgelieferten Tools lassen in der Handhabung einige Wünsche offen.
Farbmanagement
In PDF Dateien kann jedem Bild ein eigenes Farbprofil zugewiesen werden. Dies war mit PostScript
nicht möglich.
Trapping
Im Deutschen wird dies als Überfüllen und Absparen bezeichnet. Beim Übereinanderdrucken
verschiedener Farben kann es bei scharfen Konturen (z.B. roter Text aus ausgeschnittenem blauem
Grund) durch Passerfehler zu einem „Hervorblitzen“ des unbedruckten Hintergrunds kommen. Bei
119
mehrfarbigen Schriften können so auch Farbsäume auftreten. Diesem Effekt begegnet man, indem
der Hintergrund entweder etwas größer (überfüllen) oder etwas kleiner (absparen) gemacht wird.
Besonders im Verpackungsdruck werden diese Funktionen eingesetzt.
Trapping kann in PDF Files für unterschiedliche Druckverfahren vorgenommen werden.
Trapping / Überfüllen
Datenformate
u. Workflow
Folie 18
Aussparen / Überdrucken
Datenformate
u. Workflow
Folie 19
Proofing
Oft ist eine Prüfung der gelieferten Daten auf Konsistenz und Übereinstimmung mit den
mitgelieferten Proofs notwendig. Diese erfolgt entweder am Monitor mit einem sog.
Softproof, oder mittels eines weiteren, in der Druckerei gefertigten Prüfdrucks (Proof).
Zum Einsatz kommen dafür unterschiedliche Geräte, je nach Anforderung. Zur
Überprüfung der Vollständigkeit von Seiten genügt ein Ausdruck mit einem Laserdrucker
(oft als Preflight-Check bezeichnet), zur Überprüfung der Farben muss ein hochwertiges,
speziell kalibriertes Gerät verwendet werden (z.B. von Iris oder Dupont).
120
Ausschießen
Da eine Druckform (Druckplatte, Druckzylinder) in der Regel mehr als eine Seite enthält,
müssen die Seiten auf der Druckform angeordnet werden. Diesen Vorgang nennt man
Ausschießen. Das Ausschießschema, also die Anordnung der Seiten auf der Druckform
muss berücksichtigen, wie der Druckbogen auseinander geschnitten, gefalzt und
zusammengelegt wird. Außerdem müssen natürlich die beiden Druckseiten zueinander
passen. Bei großen Druckformen, z.B. Zylinder mit 72 Seiten im Tiefdruck, und vielen
Möglichkeiten des Schneidens und Zusammenführens ist das Ausschießen eine schwierige
Angelegenheit, die früher von Spezialisten, heute von geeigneten Programmen
durchgeführt wird.
Das Ausschießen wird heute mit PDF Dateien durchgeführt.
Hier ein Ausschießschema für eine Druck von 16 Seiten
Ausschießschema 16 Seiten
Datenformate
u. Workflow
Folie 19
aus: Helmut Kipphan, Handbuch der Printmedien, Heidelberg
Weiterhin werden beim Ausschießen auch weitere für den Druck notwendige Kontrollund Steuerzeichen eingefügt, beispielsweise Passkreuze für die Passerkontrolle, Farbkeile
für die Farbsteuerung und –kontrolle sowie Markierungen für die
Druckweiterverarbeitung. (siehe nächste Folie)
121
Ausschießen
Datenformate
u. Workflow
Folie 21
Seiteninterpretation und Rasterung
Bei PDF-Daten muss vor der Ausgabe auf die Druckform eine Interpretation der Seitendaten in
einem Raster-Image-Processor (RIP) erfolgen. Früher waren das besondere Spezialrechner, heute
erledigen das Programme auf Standard-Rechnern. Die Interpretation kann beim Import der Seiten
erfolgen (dies wird im Tiefdruck überwiegend so gemacht), oder bei der Ausgabe der Druckform
(überwiegend im Offset- und Flexodruck).
Eine Besonderheit des Arbeitens mit Postscript-Daten ist das Open Prepress Interface (OPI).
Dabei wird bei der Seitenerstellung von jedem zu verwendendem Bild zunächst eine niedrig
aufgelöste Kopie (LowRes) erzeugt und das Originalbild auf einem Server gespeichert. Für die
Seitenerstellung verwendet man nun die niedrig aufgelöste Kopie, was die Geschwindigkeit der
Verarbeitung erhöht. Die erzeugte PDF Datei enthält die niedrigaufgelösten Bilder und einen
Verweis auf die Originalbilder. Im RIP werden nun die niedrig aufgelösten Bilder durch die
originalen hoch aufgelösten ersetzt.
Trapping und Farbmanagement können bei PDF-Daten auch vom RIP durchgeführt werden.
8.4 Workflow-Management
Man versteht unter Workflow-Management die Verwaltung automatisiert ablaufender
Prozessketten. Wie im Abschnitt „PDF Workflow“ gezeigt, laufen in der Druckvorstufe eine
Vielzahl von Arbeitsgängen ab, wovon die Mehrzahl sich auf die Manipulation der digitalen Daten
122
bezieht. Je nach Auftrag unterscheiden sich die Parameter der Arbeitsschritte, zum Teil hängt ein
Arbeitsschritt auch von den Ergebnissen der davor liegenden Schritte ab. Zur Erhöhung der
Produktivität und zur Verringerung der Fehlerhäufigkeit wünscht man sich automatisierte
Prozesse.
Es gibt eine Vielzahl von Workflow-Systemen am Markt (z.B. Heidelberg Printready, Agfa Apogee ,
CREO Brisque). Hauptmerkmal dieser Workflow-Systeme ist der Ansatz, alle Arbeitsschritte unter
einem homogenen Userinterface zusammenzufassen und die Daten von einem Bearbeitungsschritt
zum andern weiterzuleiten, ohne dass der Anwender eingreifen muss
Workflow Konzepte 1
R.O.O.M Konzept Render Once Output Many
Datenformate
u. Workflow
Folie 28
Workflow Konzepte 2
N.O.R.M. Konzept
Normalize Once Render Many
Datenformate
u. Workflow
Folie 29
123
8.5 Remote Proofing
Fernproofen und -bearbeiten: Um Zeit und Geld zu sparen, wird angestrebt, das Ausdrucken
fertiger Seiten, und ggf. Korrekturen, direkt beim Auftraggeber erfolgen zu lassen. Das Problem ist
dabei das unterschiedliche Farbverhalten der Ausgabegeräte. Eine Lösung des Remote-Proofing
wird vom Softwarehersteller BEST (Krefeld) angeboten. Beim Ausdruck eines Proofs auf einem
Tintenstrahldrucker wird ein Kontrollstreifen spektralphotometrisch ausgemessen. Die Daten
(Kontrollstreifen als PDF) und Messwerte (als JDF) werden zum Empfänger gesendet. Nach dem
Ausdruck beim Empfänger wird automatisch (im Drucker) der Kontrollstreifen erneut vermessen
und die Ergebnisse automatisch per Email zum Absender zurückgeschickt, der damit sicher sein
kann, dass sein Proof richtig angekommen ist.
8.6 Überblick über Datenformate im Workflow
Neben Postscript und PDF spielen im Workflow noch Datenformate eine Rolle, die für die
Produktionsplanung und Steuerung entwickelt wurden. Dazu gehört zum Beispiel das
Print Production Format, PPF, oder das Print Job Ticket Format, PJTF. Beide Formate
wurden nur vorübergehend eingesetzt und sind heute Bestandteil des neu entwickelten
Job Definition Format, JDF. Zum JDF mehr im nächsten Kapitel.
Formate im Workflow
PDF 1.6
PDF 1.5
Datenformate
u. Workflow
Folie 8
124
9
Die vernetzte Druckerei / JDF
Die Entstehung von Printmedien ist ein komplexer Prozess. Fast jeder Auftrag erfordert
unterschiedliche Informations- und Materialströme im Fertigungsprozess.
Die Produkte sind extrem vielfältig; das spiegelt sich u. a. in den Strukturen der Unternehmen in
der Druckindustrie wieder. Diese haben sich meist auf eine Produktpalette spezialisiert, z. B.
Zeitungen, Akzidenzen, Verpackungen, Verlagsdruckereien, Etiketten usw. Hinzu kommt die
Anforderung an einen Multimedialen Produktionsablauf.
Jeder Produktionsprozess benötigt nicht nur eine eigene Koordination der Arbeitsabläufe, sondern
eigene Anforderungen wie Geschwindigkeit, Rüstzeiten, Maschinenvoreinstellungen oder neue
Technologien (CTP, Digitaldruck).
Folgende Trends und Veränderungen der Auftragstrukturen in der Druckindustrie in den letzten
Jahren haben diesen Prozess beschleunigt:
• Rückgang der Auflagenhöhe
• Drucksachen werden immer komplexer
• Kunden sind anspruchsvoller geworden
• immer schnellerer Technologiewandel
• strengere Umweltauflagen, steigende Kosten für Entsorgung
Die Auswirkungen dieser Entwicklungen sind:
• Produktionszeiten sinken, Rüstzeiten aber nicht
• mehr Prozessschritte, Rüstzeiten steigen
• Kunden verlangen Einsicht in den Herstellungsprozess, genaue Reproduktion von Farben,
Auftragsabwicklung übers Internet
• System-Komplettlösungen veraltern schnell
Anforderungen an die heutige Druckerei ergeben:
Anforderungen heute
Geschäfts- & Produktionsprozesse müssen eng verzahnt arbeiten
sc
e
G
p
ts
f
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ro
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CDAD T il 1 17 07 05
125
Anforderungen an jdf und CIP4
¾ automatisierte Kalkulation
Workflow
Arbeitsfluss
Materialfluss
Datenfluss
}
¾ automatisierte Produktionsplanung
¾ automatisierter Produktionsablauf
¾ automatisierte Nachkalkulation
¾ automatisierte Aktualisierung aller
Arbeitsschritte
¾ automatisierte(s) Management,
Überwachung
Job Definition Format
JDF
The International Cooperation for the Integration of Processes in Prepress, Press and Postpress Organization
Zur Lösung des Problems wurde das Job-Definition-Format (JDF) eingeführt. Es ist ein Format zur
Kommunikation und zum Datenaustausch zwischen den verschiedenen Stationen eines
Printprodukts, vom Entwurf und Design über die Druckvorstufe bis zum Druck und zur
Weiterverarbeitung. Es basiert auf XML und wurde ausgearbeitet von dem CIP4 Gremium
(Cooperation for the Integration of Processes in Prepress, Press and Postpress). Mit Hilfe von JDF
können Konzepte der „Computer integrierten Fertigung“ (CIM), aber auch des Internetunterstützten verteilten Druckens in die Druckindustrie eingeführt werden. Kaufmännische, vor
allem aber technische Daten sind in JDF enthalten, z. B. Ausschießschema, Positionen von
Schneidwerken und Falzapparaten, Positionierung von Passer- und Farbkontrollmarken,
buchbinderische Informationen oder Maschinenvoreinstellungen. Das Job-Definition-Format wird
in zunehmendem Maß von der Zulieferindustrie unterstützt.
Ein Überblick über die Verzahnung möglicher Arbeitsprozesse:
Vorteile von Job Definition Format
126
Vorteile von Job Definition Format
9 der Möglichkeit den kompletten Druckauftrag zu beschreiben
9 der Flexibilisierung des gesamten Workflows
9 der Prozesstransparenz: die stets aktuelle Datenbank erlaubt
Prozesskontrolle und somit Job-Tracking (Auftragsverfolgung)
9 der Zusammenarbeitet mit dem Mangement Information System
9 der vollen Kompatiblität zu IFRAtrack, PJTF und PPF
9 dem offenen Standard, da er auf XML basiert
9 der Herstellerunabhängigkeit
9 der Überwachung der Einhaltung des Standards durch den CIP4Dachverband
Eine Druckerei die komplett über JDF gesteuert wird:
Lösungskonzept
PPI Vorstufen
Produktion
Verlag
Management
AnRedaktion
zeigen
Druckstatus
PLANPAG
SAP
Planung, Verwaltung
PECOM Web
Global Track
Kalkulation Rechnungs- Materialstellung
wirtschaft
Statistik
TrackLink
ManagementLink
PlanLink
PROMAN
PlateProductionLink
Production Manager JDF
ProductInfoLink
TeleLink
PrepressLink
RIP
Leitstand
Belichter
Mailroom
AURO Link
AUROSYS
Maschine
Link
Weiterverarbeitung
AUROLog
127
10 Exkurs 1: JDF Struktur
JDF Prozess Beispiel
Prozessgruppe
Planung
DTP
Planung
Press
Postpress
Scannen
Layout
Rippen
Belichten
Planug
DTP
Press
JDF Ressourcen
Input
Output
Farbe
Gutbogen
Papier
Makulatur
JDF
JDF
process
process
Node
Node
Lack
Voreinstellw.
Druckplatten
•• Ressourcen
Ressourcen sind
sind Parameter
Parameter die
die zur
zur
Ausführung
Ausführung des
des Jobs
Jobs benötigt
benötigt werden
werden
•• Ressourcen
Ressourcen können
können an
an viele
viele Nodes
Nodes
angehängt
angehängt werden:
werden: Î
Î Informationen
Informationen müssen
müssen
nur
nur einmal
einmal eingegeben
eingegeben werden
werden
JDF Prozess Beispiel
Broschü
üre
Brosch
Broschüre
Umschlag
Umschlag
Insert
Insert
S/W
S/W
Druck
Druck
Farb
Farb
Druck
Druck
Prepress
Prepress
CtP
CtP
SM
SM 74
74
Finish
Finish
Prepress
Prepress
CtF
CtF
PlattenPlatten
PlattenKopie
Kopie
QM
QM
Finish
Finish
128
JDF definiert den Workflow
Processor A Processor B
1
2
8
3
4
5
7
6
10
12
13
14
9
7
8
9
10 11
12 13
14
11
Process Plan
Input
Resource A
Input
Output
Resource B
Resource D
Output
Resource G
Resource C
Resource C
9
Resource
linking
Resource F
14
Resource E
JDF Audit Elemente
Audit Elements
Zeiten
Bemerkungen
JDF
JDF
Node
Node
Ressourcen
•• Audit
Audit Elemente
Elemente enthalten
enthalten das
das "post
"post Faktum"
Faktum"
Ergebnis
Ergebnis eines
eines Prozesses
Prozesses
•• Audit
Audit Elemente
Elemente können
können für
für Funktionen
Funktionen wie
wie
Reporting
Reporting oder
oder Nachkalkulation
Nachkalkulation verwendet
verwendet
werden
werden
JDF Routing
4
JDF
JDF Devcie
Devcie
JDF
JDF Device
Device
JDF
JDF Device
Device
Processed Sub
JDF with Input and
output resources
4
Spawned
Sub JDF
4
JDF
JDF Router
Router
JDF
JDF Router
Router
1
2
4
1
3
5
1 & 2 finished,
all resources for
4 available
Spawning
2
4
Processing
3
5
Merging
129
Exkurs 2: JDF File
130
131

Skript zur Vorlesung Printmedientechnik in der Studienrichtung

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