Simulation von Papier- und Farbeigenschaften in der ...

Diplomarbeit
Simulation von
Papier- und Farbeigenschaften in der
Dokumentenvoransicht einer
Webapplikation
von
Ron Reckersbrink
Matr.-Nr.: 6176797
Paderborn, den 31 März 2009
vorgelegt bei
Prof. Dr. Gerd Szwillus
und
Dr. Michael J. Tauber
Universität Paderborn
Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik
Institut für Informatik
AG Mensch-Computer-Interaktion und Softwaretechnologie

Eidesstattliche Erklärung
Hiermit versichere ich, die vorliegende Arbeit ohne Hilfe Dritter und nur mit den
angegebenen Quellen und Hilfsmitteln angefertigt zu haben.Alle Stellen, die aus den
Quellen entnommen wurden, sind als solche kenntlich gemacht worden.
Diese Arbeit hat in gleicher oder ähnlicher Form noch keiner Prüfungsbehörde
vorgelegen.
Paderborn, den 31.03.09 ________________________
Ron Reckersbrink

Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis.............................................................................................................iii
Abbildungsverzeichnis....................................................................................................v
Formelverzeichnis...........................................................................................................vi
1. Einleitung......................................................................................................................1
2. Grundlagen....................................................................................................................3
2.1 Farbmodelle und Farbräume........................................................................................3
2.2 Farbmanagement..........................................................................................................8
2.2.1 Farbmanagementsystem nach ICC-Standard............................................................9
2.2.2 Windows Color System (WCS).............................................................................19
2.2.3 Kalibrierung und Profilierung.................................................................................20
2.2.4 Softproof.................................................................................................................23
2.3 Webtechnologien zur Darstellung von Bildern...........................................................24
2.4 Opazitäts- und Transparenzmessung..........................................................................26
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation..........................................................................29
3.1 Simulation der Farbgebung........................................................................................29
3.1.1 Voraussetzungen für die Simulation........................................................................30
3.1.2 Simulation bei Bilddateien......................................................................................32
3.1.3 Simulation bei PDF-Dokumenten...........................................................................37
3.1.4 Simulation bei Layoutdokumenten.........................................................................40
3.2 Simulation der Opazität.............................................................................................41
3.2.1 Auswirkungen und Simulierbarkeit der Opazität....................................................41
3.2.2 Bestimmung der Opazität........................................................................................43
3.2.3 Konzept zu Opazitätsprofilen..................................................................................51
3.3 Workflow zur Eigenschaftensimulation.....................................................................61
3.3.1 Schritt 1 – Rasterung, Separation und Formatierung...............................................61
3.3.2 Schritt 2 - Simulation..............................................................................................63
3.3.3 Workflowdurchführung...........................................................................................66
3.3.4 Workflowsteuerung.................................................................................................67
3.4 Darstellung der Simulation........................................................................................69
iii

Inhaltsverzeichnis
4. Prototypische Implementierung...................................................................................71
4.1 Serverseitige Implementierung..................................................................................71
4.1.1 Datei- und Verzeichnisstruktur................................................................................72
4.1.2 Programmausführung..............................................................................................74
4.2 Clientseitige Implementierung...................................................................................76
4.3 Die zu simulierenden Druckbedingungen..................................................................78
5. Simulationsqualität......................................................................................................80
5.1 Qualität der Farbsimulation.......................................................................................80
5.2 Qualität der Opazitätssimulation................................................................................81
6. Zusammenfassung und Ausblick..................................................................................82
Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs..........................................................84
Anhang B - Beispiele.......................................................................................................91
Anhang C - Opazitätsprofil..............................................................................................94
Anhang D - CD-Rom.....................................................................................................101
Quellenverzeichnis.......................................................................................................102
iv

Abbildungsverzeichnis
Abb. 2.1.1 - Normfarbtafel.................................................................................................3
Abb. 2.1.2 - L*a*b*-Farbraum...........................................................................................5
Abb. 2.1.3 - Vergleich von RGB Farbräumen....................................................................6
Abb. 2.1.4 - HSB(HSV)-Farbraum....................................................................................8
Abb. 2.2.1 - ICC-Workflow..............................................................................................10
Abb. 2.2.2 - Druckeroptionen HP Deskjet 959C..............................................................11
Abb. 2.2.3 - Dialog zur Profilkonvertierung in Photoshop 7.0.........................................12
Abb. 2.2.4 - Fogra Lab-Separationstestbild......................................................................14
Abb. 2.2.5 - Relativ farbmetrische Transformation mit Tiefenkomp. mit WinACE.........15
Abb. 2.2.6 - Relativ farbmetrische Transformation mit Tiefenkomp. mit LCMS.............15
Abb. 2.2.7 - Histogramme des Quellbild im WideGamut-Farbraum................................16
Abb. 2.2.8 - Tonwertkorrigiertes Differenzbild................................................................17
Abb. 2.2.9 - WCS Pipeline...............................................................................................20
Abb. 2.2.10 - Softproof unter Photoshop 7.0....................................................................24
Abb. 3.1.1 - ICCView- Gamutvergleich Monitor vs. „ISO coated v2 (ECI)“...................31
Abb. 3.1.2 - Proofing-Workflow für Bilddateien..............................................................32
Abb. 3.1.3 - Verfärbungsbeispiel......................................................................................34
Abb. 3.1.4 - Farbumfang-Warnung in Photoshop.............................................................36
Abb. 3.1.5 - Proofing-Workflow für PDF-Dokumente mit Ghostscript............................39
Abb. 3.2.1 - Durchschlagsimulation.................................................................................42
Abb. 3.2.2 - CMYK-Messchart mit Schrittweite von 10 %..............................................53
Abb. 3.2.3 - RGB-Farbwürfel..........................................................................................55
Abb. 3.2.4 - RGB Messchart............................................................................................56
Abb. 3.2.5 - Farbraumvergleich.......................................................................................60
Abb. 3.3.1 - Workflowdarstellung....................................................................................66
Abb. 3.4.1 - Blätteranimation mit Flex.............................................................................70
Abb. 4.1.1 - Verzeichnisstruktur des serverseitigen Prototypen.......................................72
Abb. 4.1.2 - Beispiel für eine erzeugte Verzeichnisstruktur.............................................73
Abb. 4.2.1 - Anzeige der „image.html“............................................................................76
Abb. 4.2.2 - Anzeige der „document.html“......................................................................78
v

Formelverzeichnis
Formel 2.1.1 - Berechnung des rel. Farbanteils z im Yxy-Farbmodel...............................4
Formel 2.2.1 - Gammafunktion nach [W3C96]...............................................................22
Formel 2.4.1 - Berechnung des Transmissionsgrad.........................................................26
Formel 2.4.2 - Berechnung des Remissionsgrad.............................................................26
Formel 2.4.3 - Berechnung der Opazität m. Transmissions- bzw. Remissionsgrad.........26
Formel 2.2.4 - Berechnung der Opazität m. Reflexionsfaktoren nach DIN 53146..........27
Formel 2.4.5 - Berechnung des Durchscheineffekt.........................................................28
Formel 2.4.6 - Berechnung des Durchschlageffekt .........................................................28
Formel 2.4.7 - Berechnung der Transparenz mit Reflexionsfaktoren..............................28
Formel 3.2.2.1 - CIELAB-Farbabstandsformel...............................................................44
Formel 3.2.2.2 - Berechnung der Opazität mit L*a*b*-Farbwert....................................44
Formel 3.2.2.3 - Umrechnung des prozentualen L*-Wert in Tonwertstufen....................45
Formel 3.2.2.4 - Berechnung der Opazität mit L*-Wert..................................................45
Formel 3.2.2.5 - Umrechnung der Opazität f. auf gespiegelte Rückseite........................50
Formel 3.2.3.1 - Interpolation der Opazität.....................................................................52
Formel 3.2.3.2 - Berechnung der Gesamtopazität der Farbkanäle...................................53
Formel 3.2.3.3 - Umrechnung RGB-Farbwert in CMY-Farbwert....................................58
Formel 3.2.3.4 - Berechnung des Schwarzaufbaus..........................................................58
vi

1. Einleitung
Die Darstellung von Bildern und Dokumenten als Vorschau findet im Internet häufig
Anwendung. Die relativ kleinen, als sogen. „Thumbnails“ bekannten Vorschauen dienen dabei
eher der Navigation und optischen Aufbereitung einer Webanwendung. Es gibt jedoch auch
größere und detailreichere Vorschauen, die dem Anwender einen konkreten Eindruck von dem
Bild oder Dokument vermitteln sollen.
Ein Anwendungsbeispiel für solche größeren Vorschauen sind kommerzielle Angebote der
Druckindustrie für den Vertrieb von Druckerzeugnissen. Neben allgemein öffentlichen
Angeboten für Kunstdruck, Poster und der Gleichen, gibt es auch Angebote für Unternehmen
über die im allg. Werbemittel entweder bestellt oder für den Druck freigegeben werden können.
Diese Bilder und Dokumente liegen zumeist in gängigen Dateiformaten wie dem TIFF- oder
PDF-Format, oder auch als Layoutdokument in Adobes InDesign-Format oder QuarksXPress-
Format vor, von denen eine Vorschau im JPEG-Format erstellt wird. Der potenzielle Kunde
kann sich dann mittels dieser Vorschau einen Eindruck von dem als Druckerzeugnis
angebotenen Bild oder Dokument machen.
Es kommt jedoch nicht selten vor, dass der Kunde nach Erhalt des Druckerzeugnisses enttäuscht
ist, da das Druckerzeugnis mehr oder weniger stark von der Vorschau und dem damit erzeugten
Eindruck abweicht. Dies mag für Privatanwender vielleicht ärgerlich sein, bedeutet aber für
Unternehmen evtl. unvorhergesehene, unnötige Kosten, da z.B. eine größere Auflage an
bestellten Werbemitteln nicht verwendet werden kann und neu bestellt werden muss.
Grund für die oben erwähnten Abweichungen zwischen Vorschau und tatsächlichem
Druckergebnis ist, dass die erstellten Vorschaubilder nur auf den Informationen aus dem
zugrunde liegenden digitalen Bild oder Dokument basieren und alle weiteren Einflüsse, die sich
auf das Erscheinungsbild des Druckergebnisses auswirken, nicht berücksichtigt werden. Und
eben diese weiteren Einflussfaktoren sind zahlreich und vielfältig und begründen sich auf den
Eigenschaften des Papiers und der verwendeten Druckfarbe.
Zu den Eigenschaften des Papiers zählen z.B. die Papierfarbe, die die Druckfarbe anders
erscheinen lässt, die Saugfähigkeit, die den Kontrast durch Farbvermischung beeinflusst, die
Opazität (Lichtundurchlässigkeit), die bei mehrseitigen Dokumenten die nachfolgenden Seiten
durch die Betrachtete hindurch scheinen lässt, sowie die Struktur und Glanzeigenschaften des
Papier.
Bei den Farbeigenschaften sind z.B. der Farbton, der von der im Dokument verwendeten Farbe
abweichen kann, die Trocknungszeit, die, wenn sie länger ist, den Kontrast durch
Farbvermischung verschlechtert und ggf. weitere besondere Eigenschaften wie das
Reflextionsverhalten von Sonderfarben mit Metallpigmenten, anzuführen.
Ziel der Diplomarbeit ist es, das farbliche Erscheinungsbild sowie die Opazität eines
Druckerzeugnisse in einer Webapplikation zu simulieren, indem die hierfür relevanten
Eigenschaften untersucht, sowie Verfahren zur Quantifizierung der Auswirkungen und
Methoden zur Berücksichtigung der Eigenschaften bei der Vorschaudarstellung untersucht,
entwickelt und qualitativ beurteilt werden.
1

1. Einleitung
Des Weiteren wurden die Verfahren angewendet, die Methoden in prototypischer Form
implementiert und die daraus resultierenden Simulationen durch subjektive Wahrnehmung
bewertet.
In Kapitel 2 werden zunächst, die für diese Diplomarbeit relevanten Farbmodelle und
Farbräume, sowie das, für die Druckindustrie absolut notwendige, Farbmanagement untersucht
und erläutert. Weitere Bestandteile dieses Kapitels sind außerdem die bereits existierenden
Verfahren zur Messung und Simulation der Auswirkungen von Papier- und Farbeigenschaften,
sowie die webbasierenden Technologien zur Darstellung von Dokumentenvorschauen.
Auf den Grundlagen aufbauend wird in Kapitel 3 ein Konzept zur Simulation des farblichen
Erscheinungsbildes sowie ein Konzept zur Simulation der durch die Opazität verursachten
Auswirkungen vorgestellt und erläutert, und fließen in einem Konzept eines gemeinsamen
Workflows zusammen.
In Kapitel 4 wird die prototypische Implementierung erläutert mit der die Konzepte des
vorangegangenen Kapitels umgesetzt wurden. Die Simulationsqualität ist dann Gegenstand des
Kapitel 5, in dem das Konzept aus Kapitel 3 hinsichtlich der Einflussfaktoren auf die Qualität
untersucht und beurteilt sowie die Simulationsqualität des Prototypen aus Kapitel 4 bewertet
wird.
Abschließend wird diese Arbeit in Kapitel 6 zusammengefasst, und es wird ein Ausblick auf
mögliche Simulationserweiterungen gegeben.
2

2. Grundlagen
2.1 Farbmodelle und Farbräume
In Farbmodellen werden Farbvalenzen nach bestimmten Kriterien wie z.b. einer kleinen Menge
von Farbvalenzen, aus denen weitere Farbvalenzen gemischt werden können, beschrieben. Ein
Farbraum basiert auf einem Farbmodell und stellt die Menge der in dem Farbraum verfügbaren/
verwendbaren Farbvalenzen dar, die je nach verwendetem Farbmodell und technischen
Gegebenheiten ein Teilmenge der gesamten, für das menschliche Auge sichtbaren Farbvalenzen
ist.
Es existieren sehr viele Farbmodelle und für jedes dieser Farbmodelle gibt es mindestens einen,
aber auch bis zu unendlich vielen Farbräumen, was aus den weiteren Erläuterungen noch
ersichtlich wird. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Farbmodelle und ihre Farbräume,
die in der Computertechnologie und der Druckbranche verwendet werden, erläutert. Hierzu
zählen:
– Das CIE XYZ-System (Normvalenzsystem)
– Das L*a*b*-Farbmodell
– Bitmap
– Die Grauskala (Grayscale)
– das RGB-Farbmodell und dessen Farbräume
– das CMY(K)-Farbmodell und dessen Farbräume
– HSB-Farbmodell (HSV-Farbmodell)
– Volltonfarbpaletten
Das CIE XYZ-System
Das CIE XYZ-System, auch Normvalenzsystem oder CIE-System genannt, ist ein von der CIE
(Commission internationale de l'éclairage) entwickeltes Farbmodell. Mit diesem System können
mit den drei so genannten Primärvalenzen X(Rot), Y(Grün), und Z(Blau) alle für das
menschliche Auge erfassbaren Farbvalenzen beschrieben werden, den XYZ-Farbraum. Das aus
dem XYZ-System abgeleitete Yxy-Modell wird häufig zur visuellen Veranschaulichung des
XYZ-Farbraums verwendet. (s. Abb. 2.1.1)
Abb. 2.1.1 Normfarbtafel [An1]
3

2. Grundlagen
Diese zweidimensionale Darstellung heißt Normfarbtafel und ist wegen der Form auch
allgemein als „Schuhsohle“ bekannt. Sie zeigt den relativen Farbanteil x der Farbvalenz X (Rot)
und den relativen Farbanteil y der Farbvalenz Y (Grün). Der relative Farbanteil z von Z (Blau)
ist in dieser Darstellung nicht notwendig, da sich dieser aus x und y errechnen lässt.[Lo98]
z = 1-x-y (Formel .2.1.1)
Die Kurve von Violett über Grün nach Rot nennt man den Spektralfarbenzug und repräsentiert
alle im Licht enthaltenen Spektralfarben. Die Gerade zwischen Violett und Rot ist die Purpur-
Gerade. Die auf ihr befindlichen Farbvalenzen sowie alle vom Spektralfarbenzug und Purpur-
Geraden eingegrenzten Farben sind nicht im Farbspektrum enthalten und können nur durch
Mischung von Spektralfarben erreicht werden.
Bei Punkt x=0,333 y=0,333 ist die Mittelpunktfarbart, bei der die Anteile der drei Farbvalenzen
X, Y und Z gleich sind, weshalb dieser Punkt eine unbunte Farbvalenz darstellt. Alle
Farbvalenzen auf einer Geraden von der Mittelpunktfarbart zum Spektralfarbenzug oder zur
Purpur-Geraden haben den selben Buntton, dessen Sättigung von der Mittelpunktfarbart nach
außen hin zunimmt.
Was in dieser Darstellung jedoch nicht berücksichtigt wird ist die Helligkeit, die bei dem Yxy-
Modell durch das Y repräsentiert wird. Die Abb. 2.1.1 zeigt lediglich eine Ebene der Y-Achse
auf der alle mischbaren Farbvalenzen bei gleicher Helligkeit der einzelnen Primärvalenzen
dargestellt wird.[Kr01]
Der XYZ-Farbraum wird vom Anwender eines Computers meist nie direkt verwendet, spielt
aber für das Farbmanagement eine sehr wichtige Rolle, da er als eindeutiger Farbraum zum
Umrechnen von Farbinformationen von einem Farbraum in einen anderen verwendet wird.
Darüber hinaus wird er zum Vergleichen verschiedener Farbräume verwendet. Hierzu mehr im
Kap. 2.2.1.1.
Das L*a*b*-Farbmodell
Das L*a*b*-Farbmodell ist eine CIE Weiterentwicklung des Yxy-Farbmodells und
berücksichtigt die der menschlichen Wahrnehmung entsprechenden Farbabstände. Es ist somit
auch eine Verbesserung des XYZ-Farbsystem.[KR01]
Dieses System beschreibt die Farben anhand der Koordinaten in einer Kugel, wobei die L*-
Achse in der Vertikalen steht und die Helligkeit mit Schwarz am unteren Ende bis Weiß am
Oberen beschreibt. Auf der Horizontalen stehen rechtwinklig zueinander die Achsen a* und b*,
die die Farben beschreiben. Die a*-Achse reicht dabei von Grün bis zu Magenta und die b*-
Achse von Blau bis Gelb.
Der L*a*b*-Farbraum umfasst ebenso wie der XYZ-Farbraum alle für den Menschen
sichtbaren Farben und ist ebenso systemübergreifend eindeutig, weshalb er auch im
Farbmanagement für die Umrechnung von Farbräumen verwendet wird. Darüber hinaus wird
dieser Farbraum auch als Arbeitsfarbraum benutzt und Bilddateien im L*a*b*-Farbraum
abgespeichert.
4

Abb.2.1.2 L*a*b*-Farbraum [Al1]
2. Grundlagen
Bitmap (Monochrom)
Dieses Farbsystem stammt aus den Anfängen der Bilddarstellung am Computer und besteht nur
aus den Farben Schwarz und Weiß. Hierbei wird für jedes Pixel eines Rasterbildes nur jeweils
ein Bit an Informationen verwendet, nämlich ob ein Pixel schwarz oder weiß ist.
Die Grauskala (Grayscale)
Die Grauskala beinhaltet nur die unbunten Farben von schwarz bis weiß und den dazwischen
liegenden Abstufungen. Wie viele Abstufungen eine Grausskala hat hängt von der Anzahl der
für die Information verwendeten Bits ab. Üblicherweise werden 8 Bits verwendet, mit denen
256 Abstufungen dargestellt werden können.
Das RGB-Farbmodell
Das RGB-Farbmodell basiert auf dem Prinzip der additiven Farbmischung, bei der mittels
Mischung von roten, grünen und blauen Licht eine andere Farbvalenz entsteht. So entsteht aus
der Mischung von rotem und grünen Licht ein gelbes Licht, aus der Mischung von Grün und
Blau die Farbe Cyan und aus Rot und Blau entsteht Magenta. Werden alle drei Grundfarben
gemischt so entsteht Weiß.
Fast alle selbstleuchtenden Ausgabegeräte wie Fernsehgeräte, Monitore, Beamer, etc. basieren
auf diesem Prinzip, aber auch Licht empfangende Geräte wie Scanner, digitale Kameras, etc.
zerlegen das empfangende Licht in die Bestandteile Rot, Grün und Blau.
Jedes auf dem RGB-Modell aufbauende Gerät besitzt einen ganz eigenen von den anderen
Geräten verschiedenen Farbraum, den Gamut. Grund für die Unterschiede sind die technischen
Eigenschaften der Geräte wie. z.b. die Leuchtkraft, denn stark gesättigte Farben erfordern eine
dem entsprechende Leuchtkraft des Monitors. Aber auch fabrikneue, baugleiche Geräte
unterscheiden sich, wenn auch für das menschliche Auge kaum wahrnehmbar.
Durch die Notwendigkeit gemeinsamer, systemübergreifender Arbeitsfarbräume wurden
zahlreiche Farbräume durch Organisationen und Unternehmen entwickelt. Diese lehnen sich
zum einen an die technischen Gegebenheiten an aber auch an die Anforderungen der jeweiligen
Anwendungsbereiche wie z.b. Farbumfang, Gamma (s. Kap. 2.2.3.2) und Weißpunkt (s. Kap.
2.2.3.1).
In der Tabelle 2.1.1 werden die für die Computertechnologie und Bildbearbeitung wichtigsten
und am weitest verbreiteten Farbräume erläutert. Die Abb. 2.1.3 zeigt den Vergleich des
Farbumfangs einiger dieser Farbräume anhand der aus Abb. 2.1.1 bekannten Normfarbtafel.
5

Abb. 2.1.3 Vergleich von RGB Farbräumen [Ufg1]
Name Gamma / Weißpunkt Beschreibung
2. Grundlagen
sRGB 2.2 / 6500 K Geeignet für Bilder im Internet und PC
Anwendungen, die kein Farbmanagement
unterstützen, da die meisten Monitore diesen
Farbraum komplett darstellen können. Wegen
seines geringen Farbumfang nicht für die
professionelle Bildbearbeitung geeignet.
Adobe RGB (1998) 2.2 / 6500 K Großer, fast alle Druckfarben umfassender
Farbraum, der häufig zur Bearbeitung von für
den Druck bestimmten Bilder verwendet wird.
Wegen des Gamma von 2.2 eher für den PC
geeignet.
eciRGB 1.8 / 5000 K Wird von der ECI (European Color Initiative)
für die Verwendung in der Druckvorstufe
empfohlen, da dieser Farbraum alle Farben
des Vierfarbdrucks abdeckt. Wegen des
Gamma von 1.8 eher für Mac OS geeignet.
Wide Gamut RGB 2.2 / 5000 K Sehr großer Farbraum.
Apple RGB 1.8 / 6500 K Geeignet für Bilder in Anwendungen, die kein
Farbmanagement unterstützen, unter MacOS.
ColorMatch RGB 1.8 / 5000 K Bis auf einen anderen Weißpunkt dem Apple
RGB sehr ähnlich.
LStar-RGB L* / 5000 K Großer Arbeitsfarbraum und der Erste mit
einer Koordinatenverteilung gemäß der L*-
Achse des L*a*b*-Farbraums.
eciRGB v2 L* / 5000 K Gleicher Farbumfang wie eciRGB, aber mit
der L* Koordinatenverteilung.
Tab. 2.1.1 RGB-Farbräume [Fr05][Kr01]
6

2. Grundlagen
Bilder im RGB-Farbraum werden überwiegend in einer Farbtiefe von 8 Bit pro Farbkanal, d.h.
mit 24 Bit, bearbeitet und gespeichert. Jeder Farbekanal kann dabei 256 Abstufungen annehmen
was insgesamt zu über 16,7 Millionen Farben führt. Zur Bearbeitung bzw. Angabe in
Bildbearbeitungsprogrammen wird für jeden Kanal entweder die Dezimaldarstellung von 0 bis
255 oder die Hexadezimaldarstellung von 00 bis FF der Abstufungen angegeben, wobei 0 bzw.
00 keine, und 255 bzw. FF volle Farbintensität des Kanals angibt. Die Abstufungen der
einzelnen Kanäle werden dann als Tripel, wie z.b. (0,255,255) bzw. #00FFFF zusammengefasst.
Häufig ist auch von dem rgba-Farbraum die Rede, was etwas irreführend ist, denn hierbei
handelt es sich nicht um eine Farbraumdefinition wie aus Tab.2.1.1. Mit rgba ist lediglich ein
RGB-Farbraum wie z.b. einer aus der Tab. 2.1.1 gemeint, der um einen weiteren Kanal
erweitert wurde, der Information zu der Transparenz des Bildes beinhaltet, dem Alpha-Kanal.
Bei einigen Dateiformaten kann mit Hilfe des Alpha-Kanals für jeden Bildpunkt die
Transparenz beschrieben werden. So kann z.B. bei dem GIF-Format unterschieden werden ob
ein Bildpunkt vollständig oder nicht transparent ist. Beim PNG-Format ist sogar eine Abstufung
der Transparenz in 256 Stufen bei 8Bit Farbtiefe möglich.
Das CMY(K) Farbmodell
Das CMY-Farbmodell basiert auf dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung, bei der durch die
Mischung der Farben Cyan, Magenta und Gelb (Yellow) weitere Farben entstehen. Entgegen
der additiven Farbmischung werden hier aber keine Lichtfarben gemischt, sondern durch
Auftragen einer Druckfarbe auf einem Körper Farbanteile aus dem reflektierenden
Lichtspektrum absorbiert.
Wird ein weißes Blatt Papier von der Sonne angestrahlt, reflektiert es das Licht, wodurch es uns
weiß erscheint. Wird die Druckfarbe Cyan aufgetragen so absorbiert es den Rotanteil des
Lichtes, wodurch nur der Grün- und Blauanteil des Lichtes das Blatt in der Farbe Cyan
erscheinen lässt. Würde statt der Druckfarbe Cyan die Druckfarbe Magenta verwendet, würde
der Grünanteil absorbiert, und im Falle von Gelb würde der Blauanteil absorbiert. Eine
Kombination der Druckfarben Cyan und Magenta würde den Rotanteil und Grünanteil des
Lichtes absorbieren, wodurch das Blatt Blau erscheinen würde, etc. Eine Mischung aller drei
Grundfarben hätte zur Folge, das sämtliches Licht absorbiert und das Blatt Papier in Schwarz
erscheinen würde.
Da Druckfarben aber nie eine 100%ige Reinheit besitzen, würde uns das Blatt Papier bei einer
Mischung der 3 Grundfarben als dunkles Braun und nicht als Schwarz erscheinen. Aus diesem
Grund wurde das CMY-Farbmodell um die Druckfarbe Schwarz zum CMYK-Farbmodell
erweitert. Das „K“ steht für den englischen Begriff „Keyplate“, wobei es sich um die schwarze
Druckplatte beim Vierfarbendruck handelt. Darüber hinaus führt die zusätzliche Verwendung
der schwarzen Druckfarbe zu einer Reduzierung des Verbrauchs der anderen Druckfarben und
ist daher ökologisch sowie ökonomisch sinnvoll.[Kr01]
Auf dem CMYK-Farbmodell basieren die meisten Druckverfahren der Druckindustrie, wird
aber ebenso bei handelsüblichen Farbdruckern verwendet. Wie auch bei den Geräten mit RGB-
Farbraum hat jedes Druckverfahren oder vielmehr jede Druckmaschine ihren ganz eigenen
CMYK-Farbraum, da auch hier technische und physikalische Eigenschaften die verfügbaren
Farben bestimmen. Einfluss nehmen z.b. die Druckfarbe selbst, die Menge der von der
Druckmaschine aufgetragenen Druckfarbe und die Papierfarbe, um nur Einige zu nennen.
Wie bei dem RGB-Farbmodell gibt es auch für das CMYK-Farbmodell von Organisationen und
Unternehmen standardisierte Farbräume, oder vielmehr standardisierte Druckbedingungen,
sodass die daraus entwickelten Farbräume ziemlich präzise den Gamut wiedergeben.
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2. Grundlagen
Zu nennen wären hier z.B. die Euroscale coated v2, Euroscale uncoated v2, ISO coated v2 ECI,
ISO uncoated, u.v.a.m. Sowohl die Fogra Forschungsgesellschaft Druck e.V. als auch die ECI
(European Color Initiative) empfehlen bei unbekannter Druckausgabe den ISO coated v2 ECI
als CYMK Arbeitsfarbraum.[Fo08][EC08]
HSB-Farbmodell (HSV-Farbmodell)
Mit diesem Farbmodell wird dem menschlichen Verständnis von Farbe Rechnung getragen,
indem es die Farbvalenzen nach den Eigenschaften Farbton (Hue), Sättigung (Saturation) und
Helligkeit (Brightness bzw. Value) beschreibt. Da bei diesem Farbmodell die Farbtöne auf
einem Kreis angeordnet werden, werden diese mit einer Gradzahl deklariert, wobei Rot bei 0°
über die Farben Gelb (60°), Grün(120°), Cyan(180°), Blau (240°) und Magenta (300°) bis hin
zu 360°, bei der wieder Rot erreicht wird.
Die Sättigung und Helligkeit werden prozentual angegeben, wobei 0% Sättigung ein unbunte
Farbvalenz darstellt, also je nach Helligkeit Schwarz, Weiß oder ein Grauton, und eine 100%
Sättigung den Farbton in seiner intensivsten Farbvalenz beschreibt. Die Helligkeit ist bei 0%
unabhängig von Farbton oder Sättigung in jedem Fall Schwarz. [Kr01]
Die Abb.2.1.4 zeigt den HSB-Farbraum in zwei unterschiedlichen Darstellungen:
Abb. 2.1.4 HSB(HSV)-Farbraum [Pro1][Wi1]
Volltonfarbpaletten
Volltonfarbpaletten werden in der Druckindustrie beim Vierfarbdruck zusätzlich oder anstelle
der 4 Druckfarben (Prozessfarben) Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet. Zum einen
hat dies den Hintergrund, dass bestimmte Farbtöne nicht mit dem CMYK Farbraum dargestellt
werden können, wie z.b. sehr intensive Grüntöne oder aber Sonderfarben wie z.B Silber und
Gold. Zum Anderen ist es beim großflächigen Drucken ein und des selben Farbtons
ökonomischer diesen, anstatt ihn aus den CMYK-Farben zu mischen, als Volltonfarbe zu
drucken.
Die bekanntesten Farbpaletten sind die des gleichnamigen Druckfarbenherstellers Pantone und
die HKS-Farbpaletten der Druckfarbenhersteller Hostmann-Steinberg, K+E und Schmincke.
Bei der Verwendung von Volltonfarben bei der Bildbearbeitung werden diese in einem
zusätzlichen Kanal gespeichert.
2.2 Farbmanagement
Unter Farbmanagement ist das Erhalten der Farbkonsistenz innerhalb eines Reproduktionsworkflows
von der Eingabe mit z.b. Kameras, Scanner etc. über die Bearbeitung bis hin zur
Ausgabe mit z.b. Monitor, Drucker, Offsetdruck etc. zu verstehen.
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2. Grundlagen
Dies war zu einer Zeit, in der es im professionellen Bereich zumeist geschlossene Systeme gab,
die Abstimmung der Geräte aufeinander. Die rasante Entwicklung der Computerindustrie mit
einer Vielzahl unterschiedlichster Ein- und Ausgabegeräte und die damit verbundene Öffnung
dieser geschlossenen Systeme machte es notwendig, ein Farbmanagementsystem zu
entwickeln, um die Farbkonsistenz auf verteilten und unterschiedlichsten Ein- und Ausgabegeräten
zu gewährleisten.
Der Ansatz hierzu ist die Verwendung von geräteunabhängigen Farbräumen, die Umrechnung
der geräteabhängigen Farbräume in diese geräteunabhängigen Farbräume und umgekehrt die
Umrechnung der geräteunabhänigen Farbräume in den jeweiligen Gerätefarbraum.
2.2.1 Farbmanagementsystem nach ICC-Standard
Die „Foschungsgesellschaft Druck e.V.“ (kurz: Fogra) forcierte 1992 die Gründung der „ICC“,
dem „International Color Consortium“, bestehend aus zahlreichen namhaften Software- und
Hardwareherstellern wie u.a. „Adobe“, „Sun Mircosytems“, „Silicon Graphics“, „Apple“,
„Microsoft“ und „LinoType-Hell“ (heute: Heidelberger Druckmaschinen AG).
Die ICC verabschiedete 1993 den bis dato sehr erfolgreichen ICC-Standard. Dieser Standard
sieht vor, dass Farbinformationen mit Hilfe von Profildateien, den ICC-Profilen, durch Color
Management Modules (kurz: CMM) von einen Farbraum in einen anderen Farbraum
umgerechnet werden. Als geräteunabhängiger Farbraum, dem Profile Connection Space (kurz:
PCS) wurde der CIE XYZ-Farbraum und der CIE L*a*b*-Farbraum (s. Kap. 2.1) festgelegt.
Ein typischer Workflow in der Reproduktion ist das Scannen oder Fotografieren von Objekten,
deren Farben mit Hilfe des jeweiliges Geräteprofils in einen PCS umgerechnet werden und
anschließend entweder in ein anderen Gerätefarbraum dem sogen. Gamut oder in einen anderen
standardisierten Farbraum wie z.b den Arbeitsfarbraum AdobeRGB transformiert werden.
Für die standardisierten Arbeitsfarbräume existieren ICC-Profile, die, sofern sie nicht bereits mit
dem Betriebssystem, der Gerätetreibersoftware oder der Bildbearbeitungs-software ausgeliefert
wurden, im Internet auf den entsprechenden Seiten zum Download angeboten werden. Eine
Umrechnung in einen standardisierten Arbeitsfarbraum ist grundsätzlich zu empfehlen, da es
einerseits die Bildbearbeitung und andererseits die Weitergabe der Bilddateien erleichtert. Eine
im Hintergrund durchgeführte Umrechnung in den Monitor Gamut ist grundsätzlich dann
notwendig, wenn der Arbeitsfarbraum nicht auch der Monitorfarbraum ist, da ansonsten die
Darstellung auf dem Monitor zu völlig anderen Farben führen kann, und so eine vernünftige
Bildbearbeitung unmöglich ist.
Nach einer evtl. Bildbearbeitung ist dann eine Konvertierung in den Farbraum des jeweiligen
Druckgerätes bzw. der Druckmaschine notwendig, um auch an dieser Schnittstelle eine
Farbkonsistenz zu gewährleisten.
Häufig entspricht der Arbeitsfarbraum dem des Ausgabegerätes bzw. bildet den Gamut des
Ausgabegerätes so präzise ab, dass Abweichungen nur minimal oder aber, je nach
Anwendungsbereich, nicht relevant sind. Beispiele hierfür sind der sRGB-Farbraum, der dem
Gamut eines gewöhnlichen PC-Monitors relativ gut entspricht und deshalb bei den meisten
Windowsinstallationen auch als Standardprofil für den Monitor ausgewählt ist.
Bei MacOS-Systemen wird hierfür der AppleRGB verwendet.Bei der Druckausgabe ist dies
ähnlich, da standardisierte Druckverfahren zu nahezu identischen Farbräumen führen, die
wiederum als Profil vorliegen. Abb. 2.2.1 zeigt einen exemplarischen ICC-Workflow.
9

2.2.1.1 ICC-Profile
Abb. 2.2.1 ICC-Workflow
2. Grundlagen
Ein ICC-Profil beschreibt einen Farbraum und die entsprechende Umrechnung von und in den
Profile Connection Space (kurz: PCS), den geräteunabhängigen XYZ-Farbraum und/oder Lab-
Farbraum. Ein Profil liegt entweder als Datei mit der Endung .icc und .icm vor oder wird in ein
Bild oder Dokument eingebettet. Des Weiteren werden ICC-Profile in Matrix-basierte und LUTbasierte
Profile unterteilt, die die beiden möglichen Transformationsmethoden widerspiegeln.
Bei Matrix-basierten Transformationen können nur RGB-Farbwerte in XYZ-Werte und vice
versa umgerechnet werden. Hierbei werden die RGB-Werte zunächst durch die pro Kanal
vorhandenen Tone Reproduction Curves (kurz: TRC) linearisiert und dann mittels einer 3x3-
Matrix in die XYZ-Werte umgerechnet.
Bei einer TRC handelt es sich entweder um eine Kurve aus Stützstellen, deren
dazwischenliegende Werte interpoliert werden, oder aber um eine Funktion wie die
Gammafunktion im Falle eines Monitorprofils (siehe 2.2.3.2 Gamma). Bei der 3x3Matrix
handelt es sich um die Primärvalenzen des XYZ-Farbsystems (s. Kap.2.1).
Die Umrechnung der so errechneten XYZ-Farbwerte in den Zielfarbraum werden durch das
Zielprofil bestimmt. Im Falle eines Matrix-basierten Zielprofils werden die erhaltenen XYZ-
Farbwerte zunächst durch die 3x3-Matrix in RGB-Werte umgerechnet und anschließend durch
die TRCs delinearisiert bzw. korrigiert.
Bei der LUT-basierten Transformation werden, ähnlich wie bei der Matrix-basierten
Transformation, die Farbwerte vor oder nach der eigentlichen Transformation pro Farbkanal
durch eine als 1D-Input-Table bzw. als 1D-Output-Table bezeichnete Anpassungskurve vor-
bzw. nachkorrigiert. Dies dient z.b. bei CMYK-Farbräumen zum Ausgleich des
Tonwertzuwachses. Die eigentliche Transformation findet über eine als CLUT bezeichnete
mehrdimensionale Tabelle statt, bei der die zu transformierenden Farbwerte nachgeschlagen
bzw. nicht vorhandene durch das Color Management Module (kurz: CMM) interpoliert werden.
Während bei der Matrix-basierten Transformation lediglich RGB-Werte in XYZ-Werte und vice
versa umgerechnet werden können, kann bei der LUT-basierten Transformation von RGB oder
CMYK in XYZ oder L*a*b* und umgekehrt umgerechnet werden. Bei Profilen, die für die
Konvertierung in einen CMYK-Farbraum eingesetzt werden, spricht man wegen der Separation
in die vier Zielkanäle auch von sogenannten Separationsprofilen.[Hu02]
10

2. Grundlagen
Das ICC-Profil ist aktuell in der Version 4 spezifiziert, die auch von den meisten CMMs
unterstützt werden. Dennoch liegen diverse wichtige ältere Arbeitsfarbräume in der
überwiegend genutzten Version 2 vor. Selbst neuere Arbeitsfarbräume wie der Lstar RGB sind
sowohl in der Version 2 als auch Version 4 verfügbar.
Mit der Version 4 wurden in erster Linie Mehrdeutigkeiten aus der Spezifikation der Version 2
konkretisiert und der PCS präziser definiert. Dies führt zu weniger Interpretationsunterschieden
bei den CMM-Herstellern und soll so bei verschiedenen CMMs zu den gleichen
Transformationsergebnissen führen. [ICC1]
Der interessierte Leser findet sowohl die Spezifikation der Version2 als auch die der Version4
unter http://www.color.org/icc_specs2.xalter.(Stand 25.03.09)
2.2.1.2 Rendering Intent
Der Rendering Intent (kurz: RI), in Adobe Anwendungen als „Priorität“ oder bei den HP
Druckertreibern unter Windows auch als „ICM-Absicht“ bezeichnet (siehe Abb. 2.2.2 und Abb.
2.2.3), ist die Verfahrensweise, mit der bestimmt wird, wie die Farben eines Bildes im
Quellfarbraum in die Farben des Zielfarbraums umgerechnet werden sollen.
Grundsätzlich gilt, dass die Auswahl des Rendering Intents keine Auswirkungen auf das
Ergebnis hat, also die Ergebnisse identisch sind, sofern alle Farbvalenzen, die in einem Bild
verwendet werden, in die gleichen Farbvalenzen des Zielfarbraums umgerechnet werden
können.
In den meisten Fällen ist es jedoch eher so, dass das Bild Farbvalenzen des Quellfarbraums
enthält, welche nicht in die gleiche Farbvalenz des Zielfarbraums umgerechnet werden können,
da sie dort gar nicht existieren. In diesem Fall sind die Ergebnisse zum Teil sehr stark
abweichend voneinander und sollten je nach Verwendungszweck bzw. nach Motiv des Bildes
gewählt werden.
Es stehen ingesamt 4 Rendering Intents zur Verfügung, auch wenn sie in unterschiedlichen
Anwendungen unterschiedlich bezeichnet werden, wie die Abb.2.2.2. und Abb.2.2.3 zeigt.
Abb. 2.2.2 Druckeroptionen HP Deskjet 959C
11

Abb. 2.2.3 Dialog zur Profilkonvertierung in Photoshop 7.0
Nachfolgend sind die 4 Rendering Intents erläutert:
2. Grundlagen
– Absolut farbmetrisch (Absolute colorimetric)
Alle Farbvalenzen des Quellfarbraums, die auch im Zielfarbraum enthalten sind, werden in
diese umgerechnet. Farbvalenzen die außerhalb des Zielfarbraums liegen, werden in die der
Farbvalenz am nächsten liegenden Farbvalenz umgerechnet. Die Farbe wird also auf die
Hülle des Zielfarbraums gelegt. Dies hat zur Folge, dass Farbinformationen verloren gehen,
wodurch Konturen mit Farben außerhalb des Zielfarbraums verfälscht oder gar nicht mehr
dargestellt werden können. Ein Beispiel hierfür wäre ein Farbverlauf, der, da nicht alle
Farben dargestellt werden können, in einer gleich bleibenden Farbe endet, der Farbverlauf
also „abgeschnitten“ wird.
Die Besonderheit dieses Rendering Intents ist, dass Bereiche, die dem Weißpunkt des
Quellfarbraums entsprechen, im Zielfarbraum nicht zwangsläufig ebenfalls dem Weißpunkt
enstprechen, wodurch es möglich ist, das Medienweiß (auch: Papierweiß) im Zielfarbraum
zu simulieren.
– Relativ farbmetrisch (Relative colorimetric)
Der relativ farbmetrische Rendering Intent verhält sich bei der Umrechnung der
Farbvalenzen identisch zum absolut farbmetrischen Rendering Intent. Im Zielfarbraum
vorhandene Farbvalenzen werden auch in diese umgerechnet, und die außerhalb des
Zielfarbraums liegenden Farbvalenzen werden in die der Farbvalenz nächstliegende
Farbvalenz umgerechnet. Der Unterschied zum absolut farbmetrischen Rendering Intent
besteht darin, dass die Farben so umgerechnet werden, dass die relativen Abstände der
Farben zum Weißpunkt des Quellfarbraums auch im Zielfarbraum erhalten bleiben.
– Perzeptiv (Perceptual)
Beim perzeptiven oder auch photographischem Rendering Intent werden immer die
relativen Abstände der Farbvalenzen erhalten. Sind im Bild des Quellfarbraums
ausschließlich Farbvalenzen, die im Zielfarbraum abgebildet werden können, werden diese
in die Farbwerte des Zielfarbraums umgerechnet. Sind Farbwerte außerhalb des
Zielfarbraums im Bild enthalten, werden diese in die jeweils nächstliegende Farbvalenz
umgerechnet. Der gesamte Rest der Farbvalenzen wird unter Einhaltung der relativen
Abstände zueinander in den Zielfarbraum herunter gerechnet. Das Bild wird also in den
„kleineren“ Zielfarbraum gestaucht, um so alle im Bild enthaltenden Konturen zu erhalten,
und damit auch den Gesamteindruck des Bildes zu bewahren, weshalb dieser Rendering
Intent vorzugsweise bei Photographien verwendet wird.
12

2. Grundlagen
– Sättigung (Saturation)
Dieser nur für Grafiken geeignete Rendering Intent wird vermutlich am seltensten
angewendet, da mit diesem eine möglichst gute Sättigung der Farben angestrebt wird.
Zusätzlich zum Rendering Intent steht bei der Konvertierung häufig auch die Option der
Tiefenkompensierung und die der Verwendung eines Dithers zur Verfügung.
Bei Verwendung der Tiefenkompensierung wird vor der eigentlichen Konvertierung der
Schwarzpunkt des Quellfarbraums dem des Zielfarbraums angepasst, d.h. das tiefste Schwarz
des Zielfarbraums wird zum tiefsten Schwarz des Quellfarbraums.
Im Falle eines tieferen Schwarzpunktes des Quellfarbraums im Vergleich zum Zielfarbraum
würde dadurch vermieden, dass Farben, die dunkler als der Schwarzpunkt des Zielfarbraums
sind, zu diesem Schwarz umgerechnet werden, wodurch die Zeichnung in den tiefen Farbtönen
verloren ginge.
Im umgekehrten Fall, bei dem der Schwarzpunkt des Quellfarbraums heller ist als der des
Zielfarbraums, wird bei der Tiefenkompensierung der Schwarzpunkt im Quellfarbraum herab
gesetzt, wodurch der Dynamikbereich des Zielfarbraums bei der Konvertierung ausgenutzt
wird.
Die Tiefenkompensierung wird zumeist in Verbindung mit dem relativ farbmetrischen
Rendering Intent eingesetzt, um Zeichnungen in dunklen Bereichen zu erhalten. Bei dem
perzeptiven Rendering Intent ist eine Verwendung der Tiefenkompensation nicht notwendig, da
die Anpassung des Schwarzpunktes bereits mit der Anpassung der Farbvalenzen zum Erhalt der
relativen Farbabstände durchgeführt wird.[SD1]
Bei Farbraumkonvertierungen kann es passieren, dass bei ansonst sanften Verläufen einzelne
Farben nicht im Zielfarbraum enthalten sind, was wiederum dazu führen kann, dass der
Rendering Intent sichtbare Abstufungen innerhalb des Verlaufes produziert, dem so genannten
„Banding“.[Br05]
Um dies zu verhindern, kann bei der Konvertierung ein Dither verwendet werden, der diesen
sanften Verlauf durch sanftes Vermischen von Pixeln in den angrenzenden Farben simuliert.
2.2.1.3 Color Management Module (CMM)
Ein CMM ist ein Farbrechner, der Farbinformationen eines Bildes von einem in einen anderen
Farbraum gemäß der vier Rendering Intents und der zusätzlichen Konvertierungsoptionen
Tiefenkompensation und Dithering umrechnet. Es gibt nur wenige CMMs, wobei die
Bekanntesten aus dem Hause Microsoft, mit dem mit Windows ausgelieferten ICM2 (Image
Color Matching), von Apple, mit dem ebenfalls im Betriebssystem integrierten ColorSync 2.0,
und von Adobe, mit der in ihren Anwendungen enthaltenden Adobe Color Engine (kurz: ACE)
kommen. Sowohl die ICM2 als auch das ColorSync 2.0 basieren auf dem Farbrechner der
Heidelberger Druckmaschinen AG (ehemals: LinoType-Hell). Die Vorgängerversionen von
ICM2 und ColorSync 2.0 basieren nicht auf dem LinoType-Hell Farbrechner und spielen
heutzutage keine Rolle mehr. [Hu02]
Es gibt aber auch noch weitere CMMs, von denen zumindest zwei eine relativ wichtige Rolle
spielen. Beim Ersten handelt es sich um das LittleCMS (kurz: LCMS), welches eine
OpenSource Entwicklung und in vielen OpenSource Anwendungen enthalten ist. So wird es
z.B. in vielen Linux Distributionen [ICC2] und auch in dem weit verbreiteten
Bildbearbeitungsprogramm „ImageMagick“ verwendet.
Beim zweiten OpenSource Farbrechner handelt es sich um das ArgyllCMS, welches ebenfalls
weit verbreitet ist und bspw. in der Internetanwendung ICCView auf http://www.iccview.de
verwendet wird.
13

2. Grundlagen
Da die ICC zwar die Rendering Intents und auch die Profile spezifiziert, jedoch keine genauen
Vorgaben zur Umrechnung der Farbwerte gemacht hat, ist die Umsetzung der CMMs den
jeweiligen Entwicklern überlassen. Dies führt dazu, dass sich bei der Verwendung des selben
Profils auf unterschiedlichen CMMs die Transformationsergebnisse unterscheiden. Um dem
entgegen zu wirken, hat die ICC mit der Version 4 ihrer Spezifikation, Mehrdeutigkeiten aus der
Version 2 ausgeräumt. [ICC1]
Die Qualität der CMMs ist nur schwer zu beurteilen, da letztlich keine der Umsetzungen als
falsch oder als von der Spezifikation abweichend bezeichnet werden kann. Das führt dazu, dass
die Anwender selbst darüber zu entscheiden haben, welches CMM für welchen
Anwendungszweck die jeweils besten Ergebnisse liefert.
Es hat sich aber gezeigt, dass die Unterschiede in den Ergebnissen von Transformationen mit
verschiedenen CMMs eher geringfügig sind und häufig nur bei sehr genauer Betrachtung der
Ergebnisse überhaupt visuell wahrzunehmen sind, sodass die Qualität einer Transformation in
erster Linie von den verwendeten Profilen abhängt.[Hu02]
Bestätigt wird die Aussage über die geringfügigen Unterschiede bei den Transformationen durch
die im Folgenden erläuterte Analyse der Bildunterschiede von Bildern, die mit verschiedenen
CMMs unter gleichen Voraussetzungen transformiert wurden.
Um einen möglichst großen Unterschied bei der Transformation zu erhalten, bietet sich die
Transformation eines Bildes mit möglichst vielen Farben eines möglichst großen Farbraums in
ein Bild mit einem wesentlich kleineren Farbraum an. Bei den ersten Versuchen handelte es sich
deshalb um ein von der Fogra bereitgestelltes Separationstestbild im L*a*b*-Farbraum im
TIFF-Format [Fog1], welches in den kleineren, häufig in Druckereien verwendeten, CMYK
Farbraum „ISO coated v2 (ECI)“ transformiert wurde.
Abb. 2.2.4 zeigt das verwendete Separationstestbild, wenn auch nicht farbtreu, zur
Verdeutlichung dieses Versuch. Es enthält mehrere Schnitte des L*a*b*-Farbraum durch die
Helligkeitsachse L* und einen L*/a* Schnitt.
Abb.2.2.4 Fogra Lab-Separationstestbild [Fog1]
14

2. Grundlagen
Bei der Konvertierung in den CMYK Farbraum hat sich jedoch gezeigt, dass die Verwendung
des L*a*b*-Bildes zu nicht vergleichbaren Resultaten führt, da das CMM „LittleCMS“ eine,
von den anderen CMMs abweichende, Definition des L*a*b*-Farbraums verwendet. Bei dem
LCMS wird gemäß der TIFF6.0 Spezifikation ein Weißpunkt von D65 verwendet, während alle
anderen CMMs einen D50-Weißpunkt verwenden.
Für das LCMS wird zwar unter http://www.littlecms.com/tiff8adobe.zip ein ICC-Profil
angeboten, das eine Umrechnung des D65 in den D50 Farbraum und umgekehrt erlaubt, jedoch
kommt es auch bei dessen Verwendung noch zu Farbabweichungen. Die Abb 2.2.5 zeigt eine,
mit der ACE unter Windows (im Folgenden: WinACE) durchgeführte relativ farbmetrische
Transformation mit Tiefenkompensierung, welche repräsentativ für die Transformationen mit
der ACE unter Mac (im Folgenden: MacACE), der ICM und ColorSync steht.
Abb. 2.2.6 zeigt das mit dem LCMS, unter Verwendung der selben Optionen, transformierte
Bild.
Abb. 2.2.5 Relativ farbmetrische Transformation mit Tiefenkompensation mit WinACE
Abb. 2.2.6 Relativ farbmetrische Transformation mit Tiefenkompensation mit LCMS
15

2. Grundlagen
Der deutlichste Unterschied ist bei dem Schnitt L*=0 zu sehen, wobei anzunehmen ist, dass bei
LCMS der Schwarzpunkt des L*a*b*-Farbraums anders definiert ist. Diese Schwarzpunkt
bedingte Farbabweichung zieht sich bei zunehmender Helligkeit mit abnehmender Stärke durch
den gesamten Farbraum. Weniger deutlich fallen die Farbabweichungen bei den extrem
negativen a* und b* Werten auf, die sich bei allen L*-Schnitten an der äußeren linken und
unteren Seite befinden.
Eine Anfrage an den Hersteller des L*a*b*-Profils und Mitentwickler von LittleCMS
hinsichtlich der Vermutung, dass die starken Abweichungen des L*=0-Schnitt wegen einer
möglichen, zu Adobe abweichenden, Spezifikation des L*a*b*-Farbraums entsteht, und eines
möglichen Fehlers im L*a*b*-Profil hinsichtlich der Falschfarben bei den niedrigen a* und b*
Werten, blieb bis zum Abgabezeitpunkt dieser Arbeit leider unbeantwortet.
Da die Falschfarben aber nur bei den extrem negativen a* und b* Werten auftreten spielen sie in
der Praxis keine Rolle. Die Farbabweichung, die vermutlich auf die Definition des
Schwarzpunktes zurückzuführen sind, sind da deutlich gravierender.
Da für einen Vergleich der CMMs ein Quellbild im L*a*b*-Farbraum aus den oben genannten
Gründen entfällt, bietet sich als Nächstes ein Bild mit großem RGB-Farbraum an, dem
WideGamutRGB. Hierzu wurde das Fogra Separationstestbild perzeptiv vom L*a*b*-Farbraum
in den WideGamutRGB-Farbraum konvertiert. Das Ergebnis ist ein Bild, dessen RGB-Werte,
wie das Photoshop Histogramm in Abb. 2.2.7 zeigt, relativ gleichmäßig verteilt sind, und sich
das Bild somit für den nachfolgenden Versuch eignet.
Abb. 2.2.7 Histogramme des Quellbild im WideGamut-Farbraum
Das im WideGamutRGB-Farbraum vorliegende Quellbild wurde anschließend mit
verschiedensten Optionen mit der WinACE und ICM unter Photoshop 7.0 auf Windows, mit den
CMMs MacACE und ColorSync unter Photoshop CS2 auf MacOS, mit LCMS unter
ImageMagick auf Linux und mit ArgyllCMS unter Windows in den CMYK-Farbraum „ISO
coated v2 (ECI)“ konvertiert.
16

2. Grundlagen
Bei den verwendeten Konvertierungsarten handelte es sich um alle vier verschiedenen
Rendering Intents, wobei der relativ farbmetrische und perzeptive Rendering Intent sowohl mit
als auch ohne Tiefenkompensierung durchgeführt wurde. Die Tiefenkompensation ist bei der
absolut farbmetrischen Transfomation nicht möglich und wurde beim Rendering Intent
„Sättigung“, welcher eher selten verwendet wird, vernachlässigt. Eine Tiefenkompensierung ist
mit der ArgyllCMS offenbar leider nicht möglich, zumindest gab die Dokumentation hierzu
keinerlei Hinweise.
Ergebnis der Transformationen sind insg. 34 Bilder mit sechs Bildern je CMM bzw. vier Bildern
beim ArgyllCMS. Beim visuellen Vergleich der Bilder, die unter den gleichen Optionen
transformiert wurden, lassen sich lediglich in einzelnen Bereichen bei genauerer Betrachtung
Unterschiede erkennen. Um diese farblichen Abweichungen quantifizieren und analysieren zu
können, wurde unter Verwendung von ImageMagick für jede Transformation mit jeweils allen
anderen, mit den selben Optionen, transformierten Bildern ein Differenzbild berechnet. In den
Differenzbildern enthält jedes Pixel einen Farbwert, der die Differenz der Farbwerte der selben
Pixel der zu vergleichenden Bilder darstellt.[IM1]
Am Differenzbild lässt sich so erkennen, ob und wie stark die Farbwerte jedes Pixel der beiden
zu vergleichenden Bildern abweichen.
Die so berechneten 80 Differenzbilder erscheinen bei der visuellen Begutachtung allesamt
Schwarz, d.h. sofern überhaupt Differenzen existieren, diese sehr klein sind. Zur
Veranschaulichung zeigt Abb. 2.1.1.x ein sehr stark tonwertkorrigiertes Differenzenbild, damit
Differenzen überhaupt sichtbar werden.
Abb. 2.2.8 Tonwertkorrigiertes Differenzbild
17

2. Grundlagen
Mit dem Photoshop Histogramm konnte von jedem der 80 Differenzbilder der Mittelwert der
Tonwerte und deren Standardabweichung bezogen auf Helligkeit (Luminanz) des Bildes und für
jeden Farbkanal einzeln ausgewertet werden.(s. Anhang A)
Wie in den Tabellen A.1 bis A.5 des Anhangs A zu sehen ist, sind die Farbwerte in den
Differenzbildern von WinACE- und MacACE-Transformationen sehr niedrig, und auch die
Differenzbilder der beiden ACEs mit einer anderen CMM unterscheiden sich nur sehr wenig.
Das diese Bilder überhaupt Differenzen aufweisen, lässt die Vermutung zu, dass es sich hierbei
evtl. um versions- oder platformabhängige Rundungsdifferenzen handelt.
Um die weitere Analyse zu vereinfachen, wurden die Werte der MacACE und der WinACE
gemittelt und als ACE zusammengefasst, sowie die Luminanzwerte wegen den extrem niedrigen
Werten vernachlässigt.(s. Anhang A – Tab.A.6 und Tab.A.7)
Um die Höhe der Differenzen besser einordnen zu können, wurden die Tonwertmittel und deren
Standardabweichung für jede Transformationsart gemittelt und auch die Spanne, die Differenz
aus maximalen und minimalen Mittelwert bzw. Standardabweichung, errechnet.
Außerdem wurden zur besseren optischen Darstellung die Tonwertmittel und auch die
Standardabweichungen farblich unterlegt. „Grün“ bedeutet einen Wert unterhalb des
Mittelwertes, „Gelb“ markiert Werte oberhalb des Mittelwertes, und „Rot“ kennzeichnet die
höchsten Werte bei der jeweiligen Transformationsart.
Es ist sofort erkennbar, dass bei der relativ farbmetrischen Transformation mit
Tiefenkompensation, bei der perzeptiven Transformation mit Tiefenkampensation sowie bei der
sättigungorientierten Transformation nur Differenzbilder, bei denen ein Bild des ICM zum
Vergleich steht, Werte über den Mittelwerten auftreten. Alle anderen Differenzbilder liegen
dagegen unterhalb des Mittelswertes.
Wenn auch nicht auf den ersten Blick erkennbar, aber auch bei der absolut und relativ
farbmetrischen sowie der perzeptiven Transformation haben die Vergleiche mit ICM nicht nur
höhere Werte als im Mittel, sondern immer auch die Höchsten.
Bezüglich der Höhe der Farbabweichungen sind diese sehr niedrig. Bei allen Transformationen
ohne Tiefenkompensation liegen die mittleren Tonwertmittel unter 0,5 von 256 Tonwertstufen.
Auch die Standardabweichungen liegen bei allen Transformationen ohne Tiefenkompensierung
im Mittel unter 1. Differenzbilder, bei denen die zu vergleichenden Bilder mit Tiefenkompensierung
transformiert wurden, weisen nur geringfügig höhere Werte auf.
Grundsätzlich liegen die Transformationsergebnisse der verschiedenen CMMs sehr nah
beieinander, und obwohl das ICM die höchsten Abweichungen zu den anderen CMMs
aufweisen, sind diese nur gering. Alle farblichen Abweichungen sind so gering, dass diese nur
bei einer genaueren Betrachtung und im direkten Vergleich auffallen.
Anwender sollten trotz der geringen Unterschieden dennoch prüfen, wie sie welches CMM
einsetzten, da diese Eigenschaften aufweisen können, die zu ungewollten Überraschungen
führen können, wie z.B. die unterschiedliche Definition des Weißpunktes des L*a*b*-
Farbraums im Falle des LCMS oder die vermutlich fehlende Tiefenkompensierung bei dem
Argyll CMS.
Für das ArgyllCMS sei hier noch anzumerken, dass es als das Einzige, der in dieser Arbeit
betrachteten CMMs, noch nicht die Version 4 der ICC-Spezifikation unterstützt [Arg1]
18

2.2.2 Windows Color System (WCS)
2. Grundlagen
Dieses Color Management System wurde von Microsoft als Bestandteil von Windows Vista
eingeführt und besteht im wesentlichen aus zwei Bestandteilen, dem ICM, welches weiterhin
die Farbraumkonvertierung nach ICC-Spezifikation durchführt, und der „Color Infrastructure
and Translation Engine“ (kurz: CITE), mit der ein neues Konzept zur Farbraumkonvertierung
umgesetzt wurde.
Bei Letzterem werden geräteabhängige Messdaten in sog. Device Model Profiles vorgehalten,
bei denen es sich um Profildateien im XML-Format handelt, und die an der Endung .cdmp zu
erkennen sind. Diese Daten werden durch das Device Model, einer geräteabhängen
Umrechnungsvorschrift, in den CIE XYZ-Farbraum transformiert. Das WCS beinhaltet bereits
zahlreiche Device Models für eine große Anzahl unterschiedlicher Gerätetypen, kann aber durch
weitere Modelle von Hardwareherstellern und Entwicklern ergänzt werden.
Die nun im XYZ-Farbraum vorliegenden Daten werden dann durch das Color Appearance
Model in den CIECAM02-Farbraum (CIEJCh) umgerechnet, einem relativ neuen, von der CIE
entwickelten Farbraum, auf den im Folgenden nicht weiter eingegangen wird. Zur Umrechnung
werden hierbei Parameter aus den Color Appearance Model Profiles (Dateiendung .camp)
herangezogen, welche die Betrachterbedingungen, wie z.B. die Umgebungsbeleuchtung etc.,
definieren.
Das Ergebnis der Umrechnung ist die Gamut Boundery Definition (kurz: GBD), welche mit
Gamut Mapping Models (GMM) in eine andere GBD umgerechnet wird. Es existieren 3
grundlegende, den Rendering Intents der ICC ähnelnde, GMMs, dem BasicPhoto, Minimum
Color Difference (MinCD) und HueMap. Weitere GMMs können entwickelt und dem System
hinzugefügt werden.
Die Verwendung der GMMs wird durch die Gamut Mapping Model Profiles (kurz: GMMP)
gesteuert werden. Diese besitzen die Endung .gmmp. In Windows Vista sind bereits folgende
GMMPs enthalten:
– Photo.gmmp
Dieser GMMP verwendet das GMM BasicPhoto und entspricht dem perzeptiven
Rendering Intent.
– Proofing.gmmp
Verwendet den GMM MinCD und entspricht dem relativ farbmetrischen
Rendering Intent.
– MediaSim.gmmp
Verwendet ebenfalls den GMM MinCD und entspricht dem absolut
farbmetrischen Rendering Intent.
– Graphics.gmmp
Entspricht dem Rendering Intent „Sättigung“ und verwendet den GMM HueMap.
Nach Umrechnung der GBD wird dieser durch das Color Appearance Model wieder in den
XYZ-Farbraum transformiert und anschließend durch das Device Model in den Gerätefarbraum.
[Ne07]
Abb. 2.2.2.1 zeigt den gesamten WCS Workflow.
Da das WCS bisher nur bei Windows Vista eingesetzt wird, ist dieses bisher nicht weit
verbreitet. Aufgrund dessen, und der Tatsache, dass sich die Industrie und die Anwender bei der
Unterstützung bzw. Nutzung des WCS zurückhalten, wird im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter
auf das WCS eingegangen, sollte hier aber aufgrund des neuen Konzeptes zumindest kurz
angesprochen worden sein.
19

2.2.3 Kalibrierung und Profilierung
Abb. 2.2.9 WCS Pipeline [MS2]
2. Grundlagen
Um Farben auf einem Monitor überhaupt korrekt darzustellen zu können, ist es notwendig,
diesen präzise einzustellen und auch korrekt anzusteuern. Auch wenn häufig nur von
Monitorkalibrierung und/oder -profilierung die Rede ist, so unterteilt die Fogra den gesamten
Prozess in die drei Schritte Kalibrierung, Charakterisierung und Profilierung.
Bei der Kalibrierung handelt es sich um die Monitoreinstellungen Helligkeit, Kontrast, Gamma
(s.Kap.2.2.3.2) und Weißpunkt (s.Kap.2.2.3.1), um so unter Berücksichtigung der
wahrnehmungsgemäßen Helligkeitsdifferenzierung und der Umgebungsbeleuchtung die
technischen Möglichkeiten des Monitors soweit wie möglich auszunutzen.
Die Einstellungen sind hierbei entgegen der Reihenfolge der Schnittstellen über die
Steuerungssignale, die von der Software zum Monitor gesendet werden, vorzunehmen. D.h., es
werden zunächst die den Möglichkeiten entsprechend Einstellungen am Monitor selbst
vorgenommen, da hier die präzisesten Einstellungen vorgenommen werden können.
Anschließend werden Einstellungen an der Grafikkarte selbst vorgenommen, d.h. sofern die
Möglichkeit besteht, eine LookUpTable (kurz: LUT) auf die Grafikkarte zu laden (s.
Kap.2.2.3.2). Die letzten Korrekturen werden dann im ICC-Profil hinterlegt.
Ist der Vorgang der Kalibrierung abgeschlossen, wird der Monitor charakterisiert, indem die an
die Grafikkarte gesendeten Steuerungswerte, also die RGB-Farbwerte, den daraus
resultierenden und gemessenen XYZ-Farbwerten in Tabellen gegenübergestellt werden. Diese
Charakterisierungstabellen werden im Schritt der Profilierung dazu verwendet, um ein ICC-
Profil zu errechnen, welches es ermöglicht, die RGB-Werte in XYZ- oder L*a*b*-Werte und
umgekehrt die XYZ- bzw. L*a*b*-Werte in die entsprechenden RGB-Werte um zurechnen.
[Fo08]
20

2. Grundlagen
Der oben beschriebene Prozess kann sowohl visuell, mit Programmen wie z.B. Adobe Gamma,
oder aber auch messtechnisch durch die Verwendung von Kolorimeter oder Spektrometer und
deren Software vorgenommen werden. Letztere werden direkt am Monitor angebracht und
messen die ausgegebenen Farben, die dann zumeist über ein direkt mit dem PC verbundenen
USB-Kabel an die Software gesendet und weiterverarbeitet werden. Bei beiden Varianten wird
der Benutzer von der Software zumeist in angemessener Weise durch den Kalibrierung-,
Charakterisierung- und Profilierungsprozess geführt.
Wegen der höheren Genauigkeit und den moderaten Preisen für qualitativ hochwertige
Messgeräte von Herstellern, wie u.a. „X-rite“ (ehemals: „Gretag Macbeth“), „DataColor“,
„Intergrated Color Solutions“ etc., ist die messtechnische Variante der visuellen vorzuziehen.
Die Fogra empfiehlt, vor der Kalibrierung und Profilierung den Monitor wegen möglicher
Schwankungen bei der Ausgabe aufwärmen zu lassen, und im Anschluss an die Profilierung das
Ergebnis visuell zu begutachten, und wenn möglich auch messtechnisch zu validieren, um das
Profil ggf. zu korrigieren. Des Weiteren sollten der Kalibrierungs- und Profilierungsprozess in
regelmäßigen Abständen wiederholt werden, um so den sich ändernden Leistungseigenschaften
des Monitors Rechnung zu tragen.[Fo08]
Zur Einhaltung der Farbtreue innerhalb eines ICC-Workflows müssen zusätzlich zum Monitor
auch alle anderen Ein- und Ausgabegeräte kalibriert und profiliert werden. Dies gilt für Scanner
und Digitalkameras genau so wie für Druckmaschinen oder Tintenstrahldrucker. Wie dies im
Einzelnen funktioniert, sei an dieser Stelle nicht interessant, zumal die Kalibrierung und
Profilierung für Druckmaschinen dem gelernten Drucker überlassen werden sollte.
2.2.3.1 Normlichtart & Weißpunkt
Die Lichtverhältnisse haben einen entscheidenen Einfluß auf die Farbvalenz. So wirkt bspw. das
Papierweiß dieses Dokumentes bei Tageslicht am Fenster bläulich, während es bei einer
Beleuchtung mit normalen Glühlampen eher als rötlich empfunden wird. Grund hierfür ist die
spektrale Zusammensetzung des Lichtes einer Lichtquelle, der relativen spektralen
Strahlungsverteilung. Man bezeichnet Licht mit einer bestimmten relativen spektralen
Strahlungsverteilung auch als Lichtart
Physikalisch betrachtet, besteht Licht aus Strahlen mit unterschiedlichen Wellenlängen, wobei
die Strahlen einer Wellenlänge jeweils beim Auftreffen auf die Netzhaut des Auges die
Farbvalenz einer Spektralfarbe erzeugt. Eine Mischung von Strahlen unterschiedlicher
Wellenlängen hat die Entstehung einer anderen Farbvalenz zur Folge. Dies ist das Prinzip der
additiven Farbmischung, wie es bei dem XYZ-Farbmodell und dem RGB-Farbmodell in
Kap.2.1 bereits erläutert wurde und welche auf diesem natürlichen Zusammenhang basieren.
Licht besteht, mit Ausnahme eines Lasers, welcher nur Licht einer bestimmten Wellenlänge
ausstrahlt, immer aus einer Mischung von Strahlen verschiedener Wellenlängen, deren
Farbvalenz die Lichtfarbe ist. Trifft Licht auf ein Objekt, werden je nach Beschaffenheit der
Oberfläche Strahlen absobiert, transmittiert oder reflektiert. Die durch ein Objekt reflektierten
Strahlen in ihrer spektralen Zusammensetzung erzeugen im menschlichen Auge die Farbvalenz
des Objekts. Dies ist das Prinzip der subtraktiven Farbmischung, die Grundlage des CMYK-
Farbmodels (s. Kap 2.1).
Wird ein und das selbe Objekte mit Licht in unterschiedlicher Lichtfarbe angestrahlt, so werden
von dem Licht unterschiedliche Anteile der Wellenlängenbereiche absorbiert, transmittiert und
reflektiert, was dazu führt, dass das Objekt für uns in unterschiedlichen Farbvalenzen erscheint.
21

2. Grundlagen
Neben der Beschreibung der Lichtart durch die relative spektrale Strahlungsverteilung kann
diese, wenn auch nicht so präzise, durch die Farbtemperatur beschrieben werden.
Stark vereinfacht basiert diese Art der Beschreibung auf der Temperatur, bei der ein ideal
schwarzer Hohlkörper, der „Planksche Strahler“, ein Licht in einer bestimmten Lichtfarbe
emittiert. Die durch den „Plankschen Strahler“ erzielbaren Lichtarten werden in Kelvin
angegeben und können im Yxy-Farbmodel als „Plankscher Farbenzug“ (auch: Black-Body
Kurve) eingezeichnet werden. (s. Abb. 2.1.1)[Lo89]
Die Lichtfarbe reicht dabei mit steigender Farbtemperatur von einem dunklen rötlichen Licht
über weiß bis hin zu einem hellen bläulichen Licht.
Bestimmte Lichtarten wurden standardisiert bzw. genormt, um je nach Anwendungsfall eine
gleich bleibende Beleuchtung zu garantieren. Die für das Arbeiten am Monitor und für die
Druckindustrie wichtigsten Normlichtarten sind die D65-Normlichtart mit 6500K und die D50-
Normlichtart mit 5000K, mit denen der Weißpunkt des Monitors bestimmt wird. Monitore
werden in aller Regel mit einem Farbtemperatur von 6500K betrieben, da dies ein gutes Bild für
die Arbeit am Monitor ergibt. Da in der Druckvorstufe und Druckindustrie aber
Farbbeurteilungen unter der Normlichtart D50 vorgenommen werden, ist 5000K ebenfalls eine
bei Monitoren gern eingestellte Farbtemperatur, um Farben für den Druck bereits auf dem
Monitor beurteilen zu können.
2.2.3.2 Gamma
Aus technischen Gründen entspricht das Eingangssignal eines CRT-Monitors (CRT = Cathode
Ray Tube) nicht dem Ausgangssignal, d.h. die lineare Erhöhung der Eingangsspannung
resultiert nicht in einem linearen Anstieg des vom Monitor ausgesandten Lichtes. Dieses
nichtlineare Verhalten lässt sich durch eine Funktion beschreiben, bei der sowohl das
Eingangssignal (input) als auch das Ausgangssignal (output) zwischen 0 für kein Signal und 1
für maximale Signalstärke skaliert ist. Die Formel 2.2.1 beschreibt den Zusammenhang
zwischen Ein- und Ausgangssignal als Funktion mit γ als Exponent für das Eingangssignal.
[W3C96]
output = input γ
(Formel 2.2.1)
Ein linearer Zusammenhang zwischen Ein- und Ausgangssignal wäre bei γ = 1 gegeben. Da
CRT-Monitore im Mittel ein Gamma von 2,5 haben, werden bei der Darstellung einer Grauskala
zwar das Schwarz und Weiß korrekt dargestellt, jedoch sind die Graustufungen im dunklen
Bereich viel zu schwach und im hellen Bereich viel zu stark ausgeprägt, was die Skala
insgesamt viel zu dunkel erscheinen lässt. Die gilt analog für die Tonwertstufen der einzelnen
Farbkanäle Rot, Grün und Blau.
Diesem Verhalten kann durch eine Gammakorrektur entgegengewirkt werden, indem die
darzustellenen Tonwertstufen entweder bereits so vorliegen, dass deren Darstellung auf dem
Monitor zu gleichmäßigen Tonwertstufen führt, die Tonwertstufen von der Grafikkarte anhand
einer Tabelle, der LookUpTable (kurz: LUT) umgerechnet werden, oder aber von einer
entsprechenden Software so umgerechnet, dass die Darstellung auf dem Monitor korrekt ist.
Bei der Gammakorrektur wird aber nicht die gesamte Nichtlinearität des Monitors korrigiert,
sondern „nur“ ein Gamma von 2,2. Grund hierfür ist das nichtlineare Verhalten der
menschlichen Wahrnehmung auf Helligkeitsunterschiede bei unterschiedlicher Umgebungsbeleuchtung.
Für die Arbeit an Monitoren wird ein leicht gedimmter Raum angenommen, bei
dem das Gamma der menschlichen Wahrnehmung ungefähr dem Quotienten von 2,5/2,2
entspricht. Generell gilt also, dass ein Gammawert von 2,2 zu korrigieren ist.[W3C96]
22

2. Grundlagen
Auf PC-Systemen müssen bei Softwareprogrammen, die kein Farbmanagement unterstützen,
einschließlich der GUI des Betriebssystems, für den Gammawert von 2,2 vorkorrigierte Daten
vorliegen. Farbmanagement unterstützende Softwareprogramme (wie z.B Adobe Photoshop)
können Daten, die nicht in der erforderlichen vorkorrigierten Form vorliegen, dahingehend
umrechnen.
Bei Mac-Systemen verhält sich dies etwas anders. Bei diesen Systemen muss zwar ebenfalls ein
Gamma von 2,2 korrigiert werden, da sich die Monitore technisch nicht unterscheiden, sie
verfügen im Gegensatz zu PCs jedoch immer über eine LUT in der Grafikkarte, die eine
Teilkorrektur des Monitorgamma vornimmt.
In der Standardeinstellung werden beim MacOS die Daten über die LUT der Grafikkarte soweit
korrigiert, dass die Daten zur Monitorausgabe bei Softwareprogrammen ohne
Farbmanagementunterstützung (auch hier einschließlich die GUI des MacOS) in einer für den
Gammawert von 1,8 vorkorrigierten Form vorliegen müssen. Für Farbmanagement
unterstützende Software gilt auch bei Mac-Systemen, dass Daten in die jeweils erforderliche
Gammakorrektur umgerechnet werden können.
Diese unterschiedliche Vorgehensweise bei der Gammakorrektur ist der Grund dafür, dass
Bilder, die zur Darstellung auf dem PC vorkorrigiert wurden und auf einem Mac dargestellt
werden, zu hell und zu blass erscheinen, da sie für MacOS überkorrigiert sind und vice versa
Bilder, die zur Betrachtung auf MacOS vorkorrigiert wurden, auf einem PC zu dunkel
dargestellt werden, also nicht stark genug korrigiert sind.
Bei Farbmanagement unterstützender Software, ob auf Mac oder auf PC, spielt dies keine Rolle,
da eine Umrechnung der Gammakorrektur durch die Software möglich ist, sofern dass Bild über
die Information der verwendeten Gammakorrektur verfügt, wie z.B. mit Hilfe eines ICC-Profils,
oder aber vom Anwender ausgewählt wurde.
Relativ neu ist die Gammakorrektur mithilfe der L*-Achse des L*a*b*-Farbraums, da diese
dem Helligkeitsempfinden des menschlichen Auges präziser entspricht.
Zum Thema „Gamma“ sei noch anzumerken, dass sich die obigen, auf das Monitorgamma
bezogene Aussagen in ähnlicher Weise auch für andere Geräte wie Scanner, Film- und
Fotoapparate, sowie auf Drucker und Druckmaschinen übertragen lassen.
2.2.4 Softproof
Die ISO 12646 definiert einen Softproof folgendermaßen:
„An einem Monitor vorgenommene Darstellung der Druckdaten mit dem Zweck, den
farblichen Eindruck des Farbauszugsvorganges (Aufbereitung) in einer Weise
nachzustellen, welche den farblichen Eindruck auf einer Druckmaschine nahezu
nachbilded“ (2008, Forga Softproof Handbuch, S.6):
Ein Softproof, also die Simulation eines Druckergebnisses auf dem Monitor, erlaubt die
farbliche Beurteilung eines Bildes oder Dokuments als Druckerzeugnis, ohne dass dieses in
gedruckter Form vorliegt, um so gegenüber eines Andrucks oder eines Proofdrucks (Simulation
der Druckbedingungen auf einem speziellen Drucker) Zeit und Kosten einzusparen.
Erste Voraussetzung, um überhaupt die Farbausgabe einer Druckmaschine simulieren zu können
ist, dass ein passendes ICC-Profil vorliegt, welches den Gamut der Kombination aus
Druckmaschineneigenschaften, Druckfarbe und Bedruckstoff beschreibt, sei es ein
Standardprofil eines standardisierten Druckverfahrens (s. Kap.2.1) oder ein speziell erstelltes
Profil. Das Bild oder Dokument muss dann unter Verwendung eines dem Zwecke dienlichen
Rendering Intent (zumeist perzeptiv oder relativ farbmetrisch mit Tiefenkompensierung) in
diesen Farbraum konvertiert werden.
23

2. Grundlagen
Die daraus entstehenden L*a*b*-Farbwerte werden absolut farbmetrisch auf dem Monitor
dargestellt, da so sowohl der Weißpunkt als auch der Schwarzpunkt des Separationsprofils,
welche das Papierweiß und die schwarze Druckfarbe repräsentieren, nicht als Weiß- und
Schwarzpunkt übernommen werden, d.h. die Farbe des Papiers und die schwarze Farbe korrekt
simuliert werden.[Fo08]
Abb 2.2.10 zeigt die Optionen zum Einrichten eines Softproofs mit Adobe Photoshop 7.0.
In diesem Beispiel wird ein Bild relativ farbmetrisch und mit Tiefenkompensierung in das
Euroscale Coated v2 Profil konvertiert. Die Option „Papierweiß“ unter „Simulieren“ ist
aktiviert, um so die L*a*b*-Werte absolut farbmetrisch auf dem Monitor wiederzugeben. Da bei
der absolut farbmetrischen Transformation keine Tiefenkomensierung möglich ist, ist bei
aktivierter Simulation des Papierweiß auch automatisch die Option „Schwarze Druckfarbe“
aktiviert und kann nicht deaktiviert werden.
Abb. 2.2.10 Softproof unter Photoshop 7.0
Eine weitere Voraussetzung zur Durchführung eines Softproofs ist ein Monitor, dessen Gamut
möglichst den gesamten Gamut der Druckmaschine abdeckt, sodass auch möglichst alle Farben
des Drucks korrekt dargestellt werden können. Dieser muss dabei präzise kalibriert und
profiliert sein (s. Kap. 2.2.3). Welche Einstellungen beim Monitor gewählt werden, hängt
hierbei zum einem vom Zweck des Softproofs ab, aber auch von den Präferenzen des Benutzers.
2.3 Webtechnologien zur Darstellung von Bildern
Die Darstellung von Bilddateien in Webapplikationen kann durch verschiedene Technologien
erfolgen. Die wohl häufigste Form ist die Referenzierung von Bildern im HTML-Quellcode
durch den -Tag. Diese Bilder werden dann durch den Browser bzw. dessen Rendering-
Engine interpretiert und dargestellt.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt das es auch den HTML-Tag gibt, mit dem es
möglich ist Bilder darzustellen und mit der clientseitigen Skriptsprache JavaScript sogar
manipuliert und erstellt werden können. Dies wird jedoch nicht weiter betrachtet, da der
-Tag Teil der noch nicht als Standard verabschiedeten HTML5 Spezifikation ist, die
von diversen Browsern noch nicht unterstützt wird.[Moz1]
24

2. Grundlagen
Andere Webtechnologien werden hingegen als eigenständige Software in den HTML-Code
eingebettet. Auch wenn diese zwar im Browser dargestellt werden, so verwenden sie dennoch
ihre eigenen Rendering-Engines. So ist z.B. sowohl für die Funktionalitäten als auch für die
Darstellung von JavaApplets die Installation der Java-Laufzeitumgebung notwendig. Weitere
Beispiele sind die, als „Rich Internet Application“ (kurz: RIA) bekannten Webtechnologien wie
Adobe Flex, Microsoft Silverlight und JavaFX.
Auch wenn mit diesen Webtechnologien eine Darstellung von Bildern in einer Webapplikation
ohne weiteres möglich ist, so heißt dies aber noch nicht, dass die Bilder auch farbtreu dargestellt
werden. Ist, wie im Falle dieser Arbeit, eine farbtreue Darstellung der Bilder notwendig, so ist
zunächst zu untersuchen, welche Webtechnologie das Farbmanagement nach dem ICC-Standard
unterstützt und wenn nicht, wie die Farben der Bilder interpretiert und dargestellt werden und,
ob dies dazu genutzt werden kann Bilder dennoch farbtreu darzustellen.
Browser
Leider hat sich die Farbmanagementunterstützung bei Browsern noch nicht vollständig
durchgesetzt, sodass dieses „Feature“ nur in einigen Browsern zur Verfügung steht.
Hierzu gehören insbesondere der populäre Browser „Firefox“ ab der Version 3 und der Browser
„Safari“.[App1] Beim Firefox ist die Farbmanagementunterstützung standardmäßig deaktiviert,
kann aber ohne weiteres über die Konfiguration aktiviert werden.[MZ1]
Der „InternetExplorer“ bietet keine Farbmanagementunterstützung, interpretiert jedoch alle
Farbinformationen als sRGB-Farbwerte, wodurch zumindest eine farbtreue Darstellung von
Bildern im sRGB-Farbraum möglich ist.
Da die 3 Browser lt. Net Applications im Februar 2009 zusammen einen Marktanteil von über
97% ausmachten, wurde in dieser Arbeit auf die Untersuchung weiter Browser verzichtet.[NA1]
Java Applets
Durch die Java-Laufzeitumgebung verfügen Applets über volle Farbmanagementunterstützung
mit der grundsätzlich die farbtreue Darstellung von Bilddaten möglich ist. Gezeigt werden kann
dies an dem Beispiel des „Dalim Dialogue“, einem Applet mit dem das „Softproof“-Konzept
umgesetzt wurde, und das von der Specifications Web Offset Publications (kurz: SWOP), einer
Organisation in der amerikanischen Druckindustrie, für Farbtreue zertifiziert wurde. [DS05]
RIA-Technologien
Bei den „Rich Internet Application“-Technologien lassen sich lediglich für Adobe Flex konkrete
Aussagen zu dessen Farbmanagementunterstützung finden, weshalb sowohl JavaFX als auch
Silverlight im weiteren Verlauf nicht mehr betrachtet werden.
Eine Farbmanagementunterstützung bei Adobe Flex ist erst seit der vor kurzem erschienenen
Version 10 des, für Flex-Applikationen notwendigen, Adobe Flash Players gegeben. Leider
handelt es sich nicht um eine umfassende Farbmanagementunterstützung, sodass keine in den
darzustellenden Bilder eingebetteten ICC-Profile berücksichtigt werden und das für die Bilder
der sRGB-Farbaum angenommen wird. Auf der Ausgabeseite findet jedoch eine Transformation
der sRGB-Farbwerte in den Farbraum des, für den Monitor verwendeten ICC-Profils statt.
[Ado1]
25

2.4 Opazitäts- und Transparenzmessung
2. Grundlagen
Bei der Betrachtung von gedruckten Dokumenten kann man häufig beobachten, dass die
nachfolgende(n) Seite(n) oder aber auch die bedruckte Rückseite durch die gerade betrachtete
Seite hindurch scheint. Dazu fällt auf, dass die Stärke, mit der die Seiten hindurch scheinen,
abhängig von der Papiersorte ist und das dieser Effekt des „Durchscheinens“ auf einer
unbedruckten Stelle des Papiers stärker ist als auf einer Bedruckten.
Dies liegt zum Einen an der Eigenschaft des Papiers, nicht völlig blickdicht zu sein, was in der
Ausprägung bei verschiedenen Papiersorten variiert, und zum Anderen, im Falle der bedruckten
Stellen des Papiers, dass die Druckfarbe selbst in Abhängigkeit ihres Deckungsvermögens mehr
oder weniger stark die bedruckte Seite und damit auch die nachfolgende Seiten hindurch
scheinen lässt.
Die Eigenschaft des „Durchscheinens“ bei Papieren und Druckfarben wird in Industrie und
Wissenschaft als Opazität (Lichtundurchlässigkeit) oder als Transparenz (Lichtdurchlässigkeit)
bezeichnet. Die Opazität und Transparenz wird dabei häufig in Prozent angegeben, wobei ein
Stoff mit einer Opazität von 0 % völlig lichtdurchlässig und bei 100% völlig lichtundurchlässig
ist. Bei der Transparenz ist es genau umgekehrt. Transparenz von 0% bedeutet absolute
Lichtundurchlässigkeit während 100% absolute Lichtdurchlässigkeit bedeutet.
Physikalisch betrachtet ist die Transparenz nichts anderes als das in Verhältnis setzen der auf
den Stoff auftreffenden Lichtintensität zu der durch den Stoff hindurch gelassenen
(transmittierten) Lichtintensität. Anstatt dies prozentual anzugeben, wird hierbei für die
Transparenz bei Durchsichtsproben der Transmissionsgrad (T) als Verhältnis zwischen
transmittierter Lichtintensität I1 zur auftreffenden Lichtintensität I0 und bei Aufsichtproben, als
Remission bezeichnet, mit dem Remissionsgrad (R) als Verhältnis des remittierten, der von der
Probe zurückgeworfenen Lichtintensität I1 zur auf die Probe auftreffenden Lichtintensität I0
angegeben.[KK07]
T = I1
I0
R = I1
I0
(Formel 2.4.1)
(Formel 2.4.2)
Sowohl der Transmissions- als auch der Remissionsgrad kann Werte zwischen 0 und 1
annehmen, welche aussagen, dass bei einem Wert von 0 kein Licht von der Probe transmittiert
bzw. remittiert wird und bei einem Wert von 1 das gesamte Licht transmittiert bzw. remittiert
wird. Bei dem Letzteren handelt es sich jedoch um einen theoretischen Wert.[Lo89]
Die Opazität als Gegenteil der Transparenz und Remission wird als Verhältnis der auf die Probe
auffallenden zum transmittierten bzw. remittierten Lichtintensität, also als Kehrwert des
Transmissions- bzw. Remissionsgrad, angegeben.[KK07]
O = I0
I1
oder O = 1
T bzw. O = 1
R
(Formel 2.4.3)
26

2. Grundlagen
In dieser Abhängigkeit nimmt die Opazität bei einem Transmissions- bzw. Remissionsgrad von
1 den Wert 1 an, der die völlige Lichtdurchlässigkeit beschreibt.
Bei einem gegen 0 laufenden Transmissions- bzw. Remissionsgrad geht der Opazitätswert gegen
Unendlich.
Zur Messung der Opazität und Transparenz ist vom Deutschen Institut für Normung jeweils ein
Verfahren in der Norm „DIN 53146 04.2000 – Prüfung von Papier und Pappe – Bestimmung
der Opazität“ und der „DIN 53147 01.1993 – Prüfung von Papier – Bestimmung der
Transparenz“ festgelegt worden. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass Ersteres auch
durch die ISO, der „International Organization for Standardization“, mit der, mir leider nicht
vorliegenden Norm ISO 2471 international genormt wurde.[Lo98]
Nach DIN 53146 ist die Opazität eines Papiers das prozentuale Verhältnis des Reflexionsfaktors
R0 zum Reflexionsfaktors R∞, wobei ein Reflexionsfaktor R nach DIN 53145-1 03.2000 stark
vereinfacht das Verhältnis der von einer Probe reflektierten Strahlungsleistung im Verhältnis zur
reflektierten Strahlungsleistung eines vollkommen mattweißen Körpers (zumeist ein Preßling
aus Bariumsulfatpulver nach DIN 5033 und DIN 5033-9) darstellt.
Der Reflexionsfaktor R0 ist der gemessene Reflexionsfaktor einer Probe auf einer Unterlage,
dessen eigener Reflexionsfaktor ≤0,5% ist und als Hohlkörper bezeichnet wird.
Der Reflexionsfaktor R∞ ist der gemessene Reflexionsfaktor einer Probe, die auf einem Stapel
Papier der gleichen Sorte gemessen wird. Die Stapeldicke muss dabei mindestens so groß
gewählt sein, dass bei einer Verdoppelung der Anzahl der Blätter keine Änderung des
Reflexionsfaktors der Probe gemessen werden kann. Nach Messung der beiden Faktoren ergibt
sich die Opazität der Probe wie folgt:
O = R0
∗ 100 [%] (Formel 2.2.4)
R∞
Da eine einzelne Probe und deren Messung nur die Opazität einer bestimmten Stelle einer
einzelnen Papierseite angibt, müssen bei jedem Probeblatt jeweils 5 Probestellen auf der
Oberseite und jeweils 5 Probestellen auf der Unterseite gemessen werden. Von allen
Opazitätswerten wird dann das arithmetische Mittel errechnet.
Im Falle von Unterschieden >0,2% bei den Seitenmittelwerten muss das arithmetische Mittel für
jede Seite gesondert bestimmt und eine Standardabweichung nach DIN 53804-1 errechnet
werden.
Des Weiteren schreibt die DIN 53146 die Auswahl und Verwendung von Proben nach den
Bestimmungen der Norm DIN EN ISO 168 von August 2002 vor. Diese Norm bestimmt u.a. die
Anzahl der zu verwendenden Probeseiten in Abhängigkeit vom gesamten Lieferposten und
Regeln zur Entnahme und Vorbereitung der Probeseiten.
Die zur Berechnung der Opazität verwendeten Reflexionsfaktoren können in abgewandelter
Form auch für die Berechnung weiterer Eigenschaften unter zur Hilfenahme von Probedrucken
verwenden verwendet werden.
So kann der als „Durchscheinen“ bezeichnete, vom Druckpapier abhängige Reflexionsverlust
Ds, durch die zusätzliche Messung des Reflexionsfaktors RD eines unbedruckten Papiers auf
einem Stapel Papier der gleichen Sorte, dessen oberstes Blatt auf der Oberseite bedruckt ist, wie
folgt errechnet werden:
27

Ds =
R∞ − RD
R ∞
∗ 100 [%] = 100 – O [%] (Formel 2.4.5)
2. Grundlagen
Hierbei ist zu berücksichtigen, dass bei der Berechnung der Opazität anstatt von R0 im Zähler
der Wert von RD zu verwenden ist.
Mittels des Reflexionsfaktors RuS eines auf der Rückseite bedruckten Papiers auf einem Stapel
der gleichen Papiersorte kann des Weiteren der als „Durchschlagen bezeichnete, von der
Druckfarbe abhängige Reflexionsverlust Di berechnet werden.
Di =
R0 − RuS
R0
∗ 100 [%] (Formel 2.4.6)
Zusammengefasst werden die beiden Reflexionverluste als Dp „Durchdrucken“.
Die Messung der Transparenz bei transparenten Papieren nach DIN 53147 wird mit der
folgenden Formel berechnet:
T = � �Rw − R0� ∗ � 10000
R �w�
− R0� (Formel 2.4.7)
R0 ist hierbei der bereits aus der Opazitätsberechnung bekannte Reflexionsfaktor des Papiers
auf einem „Hohlkörper“. R(w) ist der Reflexionsfaktor einer weißen Unterlage und Rw der
Reflexionsfaktors eines Blattes auf der weißen Unterlage.
Ohne weiterführend auf dieses Verfahren einzugehen, sei noch anzumerken, dass ebenso wie bei
der Norm zur Opazitätbestimmung auch die Norm zur Transparenzbestimmung diverse
Verweise auf weitere Normen beinhaltet, die Bestimmungen für die Messbedingungen
enthalten.[Lo89]
28

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Wird ein digital vorliegendes Bild oder Dokument auf einem Drucker oder einer
Druckmaschine ausgedruckt, so weicht das Erscheinungsbild des Ausdrucks mehr oder weniger
stark von seiner digitalen Vorlage ab. Um Anwendern von Webapplikationen einen konkreteren
Eindruck eines solchen Druckerzeugnisses bieten zu können, ohne dass ihnen dieses vorliegt,
müssen die für das Erscheinungsbild maßgeblichen Eigenschaften des Papiers und der
Druckfarbe simuliert werden.
Im Folgenden wird ein Konzept erläutert, mit dem die, für das farbliche Erscheinungsbild sowie
die für die Opazität eines Druckerzeugnisses, maßgeblichen Eigenschaften simuliert werden
können. Diese werden in Kap.3.1 für die Simulation der Farbgebung und in Kap.3.2 für die
Simulation der Opazität zunächst differenziert betrachtet. In Kap. 3.3 werden beide Konzepte in
einem gemeinsamen Workflow zusammengeführt. Abschließend wird in Kap. 3.4. die
Darstellung der Simulation in einer Webapplikation erörtert.
Begleitend zum theoretischem Konzept, werden in diesen Kapiteln zum Teil auch konkretere
Möglichkeiten zu Umsetzung aufgezeigt und erläutert.
3.1 Simulation der Farbgebung
Alle Eigenschaften des Papiers und der Druckfarbe, die einen Einfluss auf das farbliche
Erscheinungsbild eines Druckerzeugnisses haben, können mit dem in Kap. 2.2.4 vorgestellten
Konzept des „Softproofing“ am Monitor simuliert werden, da dessen farbliche Auswirkungen
durch Messungen erfasst werden können und dann als Charakterisierung einer definierten
Druckbedingung in einem ICC-Profil vorliegen. Ohne den Anspruch auf Vollständigkeit seien
im Folgenden einige dieser Eigenschaften sowie deren Berücksichtigung im ICC-Profil,
erläutert:
– Die Farbe des Papiers, die nicht nur unbedruckt von der Farbe der digitalen
Vorlage abweicht, sondern ebenfalls die Farbgebung der verwendeten
Druckfarbe beeinflusst. Die Farbe des unbedruckten Papiers wird hierbei als
Weißpunkt im ICC-Profil hinterlegt. Weiter beeinflusst die Farbe des Papiers
auch die Farbgebung der Druckfarben bei denen dies über die Messungen mit
erfasst wird.
– Die Farbe der Druckfarbe selbst, deren Farbgebung auf dem Papier durch
Messungen erfasst wird.
– Der Tonwertzuwachs, der mehrere Eigenschaften des Papiers und der Druckfarbe
zusammenfasst und das Verlaufen der Druckfarbe auf dem Papier beschreibt.
Eine den Tonwertzuwachs beeinflussende Eigenschaft des Papiers ist z.B. die
Saugfähigkeit, aber auch die Eigenschaften der Druckfarbe wie z.B. die
Trockungszeit oder die Viskosität. Die Farbgebung wird durch den
Tonwertzuwachs insofern beeinflusst, als dass ein stärkerer Verlauf der
aufgetragenen Druckfarbe das Bild dunkler wirken lässt. Der Tonwertzuwachs
wird im ICC-Profil durch Korrekturkurven berücksichtigt.(s. Kap 2.2.1.1)
29

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Neben den Auswirkungen der Eigenschaften des Papiers und der Druckfarbe beeinflusst die
auch Umgebung, in der das Druckerzeugnis betrachtet wird, dessen Farbgebung erheblich. Dies
wird ebenfalls berücksichtigt, indem die Messungen unter definierten Bedingungen, in der
Regel dem Normlicht D50, durchgeführt und im ICC-Profil hinterlegt werden.
Die für eine Umsetzung des „Softproof“-Konzeptes notwendigen Voraussetzungen werden in
Kap 3.1.1 aufgeführt in dessen Anschluss das Konzept für die Simulation der Farbgebung für
Bilddateien in Kap.3.1.2, für PDF-Dokumente in Kap. 3.1.3 und für Layoutdokumente in Kap.
3.1.4 differenziert betrachtet werden.
3.1.1 Voraussetzungen für die Simulation
Damit die Farbgebung eines Ausdrucks überhaupt simuliert werden kann, ist das Vorhandensein
eines hochwertigen ICC-Profils, welches die Druckbedingung beschreibt, sowie für die
farbtreue Darstellung der Simulation, ein kalibrierter und profilierter Monitor notwendig.
Für jede Druckbedingung die simuliert werden soll ist jeweils ein eigenes ICC-Profil zu
verwenden, welche die jeweiligen Gegebenheiten des Drucks berücksichtigt. Hierzu muss für
jede Kombination aus Drucker oder Druckmaschine, der zu verwendenden Papiersorte und der
zu verwendenden Druckfarbe ein eigenes Profil erstellt werden.
Wie im Einzelnen eine Druckmaschine kalibriert und profiliert wird, wird an dieser Stelle nicht
weiter erörtert, da dies durch die Druckereien zu erfolgen hat. Ob dabei die Druckmaschinen so
eingerichtet werden, dass Standardprofile wie z.B. die der ECI verwendet werden können, oder
ob die Druckmaschinen für jede Papiersorte und Druckfarben Kombination profiliert werden,
sei dabei ebenfalls der Druckerei überlassen.
Die Profilierung eines Desktop Druckers wird hier ebenfalls nicht ausführlich erörtert, da dies
zum einen abhängig vom jeweiligen Drucker ist und sich von Messgerät zu Messgerät
unterscheiden kann. Generell werden bei der Profilierung aber ein oder mehrere Messcharts den
sogen. „Targets“ ausgedruckt, dass heißt ein Probeausdruck, der eine bestimmte Menge an
Farben enthält. Dessen geräteunabhängigen Farbwerte (XYZ-Farbwerte oder L*a*b*-
Farbwerte) werden dann mit einem Messgerät wie z.B. einem Spektralphotometer bestimmt und
können den Farbwerten, die an den Drucker gesendet wurden, gegenüber gestellt werden. Aus
den gegenüber gestellten Farbwerten wird dann ein Profil erstellt, mit dem es möglich ist, nicht
gemessene Farbwerte zu interpolieren.
Für die Farbtreue bei der Darstellung der Simulation, also in diesem Fall des Monitors auf dem
das Druckerzeugnis simuliert werden soll, ist der Endanwender verantwortlich. Dieser sollte
über einen präzise kalibrierten und profilierten Monitor verfügen, dessen Gamut größer ist als
der Gamut der Druckmaschine. Nähere Informationen zur Monitorkalibrierung und
-profilierung können in Kap. 2.2.3 „Kalibrierung und Profilierung“ nachgelesen werden.
Ob der Monitor Gamut größer oder kleiner ist als der Gamut der Druckmaschine, kann mit
einem GamutViewer wie z.B. ICCView auf www.iccview.de überprüft werden. Abb. 3.1.1 zeigt
den Vergleich des Druckmaschinenprofiles „ISO coated v2 (ECI)“ mit dem aktuellen
Monitorprofil eines „Fujitsu Siemens ScaleoView“ Monitors in einem L*a*b*-
Koordinatensystem.
30

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Das Monitorprofil wird in dieser Ansicht als farblicher Raum dargestellt und das
Druckmaschinenprofil als Gitternetz, welches überwiegend innerhalb des Farbraums des
Monitors liegt. Die Teile des Gitternetzes, die außerhalb des Monitorfarbraums liegen zeigen die
Farbbereiche der Druckmaschine an, die an diesem Monitor nicht dargestellt werden können,
was in diesem Fall ein kleiner Rot-Magenta Bereich und ein größerer Grün-Cyan Bereich ist.
Abb. 3.1.1 ICCView- Gamutvergleich Monitor vs. „ISO coated v2 (ECI)“
Dass der Gamut der Druckmaschine Farben enthält, die nicht im Gamut des Monitors enthalten
sind, heißt aber nicht, dass Druckerergebnisse im Farbraum der Druckmaschine generell nicht
auf diesem Monitor simuliert werden können. Enthält das Druckergebnis selbst nur Farbtöne die
auch mit dem Monitor dargestellt werden können, so kann es von diesem auch farbtreu
dargestellt werden.
Enthält es dagegen Farbtöne außerhalb des Monitorgamut, so werden diese entweder gemäß des
relativ farbmetrischen Rendering Intents „abgeschnitten“, oder das gesamte Bild wird, unter
Verlust der gesamten Farbtreue, aber mit Erhalt des Erscheinungsbildes gemäß des perzeptiven
Rendering Intents in den Monitorgamut gestaucht. (s. Kap. 2.2.1.2)
Aber auch ein präzise kalibrierter und profilierter Monitor kann nur dann eine das
Druckergebnis simulierende Bilddatei farbrichtig wiedergeben, wenn die Technologie, mit der
es dargestellt wird, das Farbmanagement unterstützt und den Farbraum des Bildes kennt, das
ICC-Profil also in der Bilddatei eingebettet ist.
Im Falle fehlender Farbmanagementunterstützung ist eine farbtreue Wiedergabe nur dann
möglich, wenn das Bild in dem Farbraum vorliegt, mit dem auch die darstellende Software
Bilddateien standardmäßig interpretiert.
31

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Ein Beispiel hierfür ist der sich für die Verwendung im Internet durchgesetzte sRGB-Farbraum,
der vom „Internet Explorer“ standardmäßig zur Interpretation von Farbinformationen verwendet
wird.(s. Kap. 2.3)
Für nicht kalibrierte und profilierte Monitore, auch wenn sie wie im Falle der Windows
Systemen, standardmäßig mit dem sRGB-Profilen betrieben werden, ist keine farbtreue
Simulation des Druckergebnisses möglich, obwohl diese in den meisten Fällen wohl immer
noch einen besseren Eindruck vermitteln können als eine Darstellung ohne Simulation.
3.1.2 Simulation bei Bilddateien
Um die Farben einer ausgedruckten Bilddatei zu simulieren, wird das Konzept des Softproofs
angewendet. In der Abb. 3.1.2 ist der dafür notwendige Workflow dargestellt und kann
vollständig automatisiert durchgeführt werden.
Der Workflow
Abb. 3.1.2 Proofing-Workflow für Bilddateien
Das fertiggestellte und im Arbeitsfarbraum vorliegende Bild ist die Ausgangsdatei (1) des
Workflows. In welchem Farbraum diese Datei vorliegt ist dabei unerheblich und vom jeweiligen
Bearbeiter bestimmt worden. Die Bilddatei (1) wird dann mit einem CMM (7) (s. Kap. 2.2.1.3)
unter Verwendung des für die jeweiligen Druckbedingungen erstellten ICC-Profils (2)
transformiert/separiert. Dies kann automatisiert vorgenommen werden oder aber der jeweilige
Bearbeiter konvertiert das Bild beispielsweise mit Photoshop in den Druckausgabefarbraum.
Eine automatische Transformation stellt einen Eingriff in den betrieblichen Workflow dar, der
evtl. nicht gewünscht ist, hat aber den Vorteil, dass bei einem Bild, welches unter verschieden
Druckbedingungen ausgegeben werden soll, die jeweilige Separation nicht mehrfach von dem
Bearbeiter vorgenommen werden muss. Im Falle einer Separation durch den Bearbeiter ist die
automatische Transformation A überflüssig und die Ausgangsdatei des Workflows ist die für die
Druckausgabe separierte Datei (3).
32

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Welche CMM für die automatische Separation verwendet wird, ist wegen der geringen
Unterschiede bei den Transformationsergebnissen (s. Kap.2.2.1.3) eigentlich unerheblich.
Wichtig ist jedoch die Bestimmung des Rendering Intents, wobei üblicherweise die relativ
farbmetrische Transformation mit Tiefenkompensierung oder aber die perzeptive
Transformation verwendet wird. Es ist jedoch in jedem Fall zu empfehlen, das Ergebnis der
Separation vor dem eigentlich Druck visuell zu überprüfen.
Die separierte Bilddatei (3) wird dann zur Simulation des farblichen Erscheinungsbildes absolut
farbmetrisch in einen größeren, geräteunabhängigen Farbraum transformiert (Transformation
B). Hier bietet sich der L*a*b*-Farbraum an, es kann aber prinzipiell jeder andere größere
geräteunabhängige Farbraum wie z.b. der CIE XYZ-Farbraum verwendet werden. Außerdem
muss für die Datei (4) das TIFF-Format gewählt werden, da dieses ein breite
Farbraumunterstützung hat und unter anderem auch den L*a*b*-Farbraum unterstützt.
Im Anschluß wird dann die Bilddatei (4) relativ farbmetrisch in den gewünschten RGB-
Augabefarbraum konvertiert (Transformation C), wobei in die daraus resultierende(n)
Bilddatei(en) (6) das jeweilige ICC-Profil (5) eingebettet werden muss. Die Einbettung des
Profils ist notwendig, damit die zur Darstellung des Bildes verwendete Farbmanagement
unterstützende Software oder Technologie die Farbwerte auch korrekt interpretieren kann.
Das Dateiformat, die Auflösung und Bildmaße der Bilddatei (6) können je nach
Verwendungszweck ausgewählt werden. Bei der Auflösung zur Ausgabe auf dem Monitor bietet
sich selbstverständlich 72dpi an und als Dateiformat u.a. JPEG oder PNG.
Der bei der Transformation C verwendete Zielfarbraum wäre optimalerweise das Monitorprofil
des jeweiligen Endanwenders, um so eine weitere clientseitige Farbraumtransformation zu
vermeiden. Dem Endanwender sollte daher die Möglichkeit gegeben sein, sein Monitorprofil
auf das System hochzuladen.
Alternativ stehen dem Anwender aber alle gängigen RGB-Profile, wie AdobeRGB,
WideGamutRGB, AppleRGB, etc. zur Verfügung. Hier sollte der Anwender einen größeren
Farbraum als den seines Monitor wählen, denn die Wahl eines Kleineren hätte einen unnötigen
Verlust an Farbinformationen zur Folge. In den meisten Fällen ist daher ein Farbraum wie z.B.
der WideGamutRGB die richtige Wahl.
Detail zum Softproof
Der im Workflow durch die Transformation A und B durchgeführte Softproof kann prinzipiell
auch durch eine absolut farbmetrische Transformation, unter Verwendung der Ausgabeprofile
(5), direkt in die Ausgabedatei (6), zusammengefasst werden. Allerdings kommt es häufig bei
älteren Profilen mit 6500K-Weißpunkt (siehe Tab 2.1.1) zu einer rötlichen Verfärbung.
In Abb 3.1.3 sind zwei absolut farbmetrische Transformationen eines im „ISO coated v2 (ECI)“
Farbraum vorliegenden Bildes dargestellt. Zum Einen wurde es in den „WideGamutRGB“
(links) mit einem Weißpunkt von 5000K, zum Anderen in den „AdobeRGB (1998)“ (rechts) mit
einem Weißpunkt von 6500K konvertiert.
33

Abb. 3.1.3 Verfärbungsbeispiel
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Grund für die rötliche Verfärbung ist eine fehlerhafte Umrechnung, bei der die Farben des
Separationsprofils, die üblicherweise bei einer D50 Umgebungsbeleuchtung gemessen wurden,
zunächst in den PCS umgerechnet werden und diese Farbwerte dann ohne Berücksichtigung,
dass das Zielprofil mit einem Weißpunkt von 6500K als Umgebungsbeleuchtung das Normlicht
D65 verwendet, einfach in diesen umgerechnet werden.An dieser Stelle müsste eigentlich eine
Anpassung der Farbwerte an die sich geänderte Umgebungsbeleuchtung vorgenommen werden.
Um dies an einem greifbaren Beispiel zu formulieren, könnte man sich vorstellen, man
betrachtet die selbe Papiersorte einmal unter dem Licht einer Tischlampe und einmal bei
Tageslicht am Fenster würde, auch wenn im ersten Moment beide Papiere jeweils als Weiß
empfunden würden, das Papier unter der Tischlampe leicht rötlich, und das Papier am Fenster
eher bläulich erscheinen. Würde man nun das Papier, welches von der Tischlampe beleuchtet
würde, mit zum Fenster nehmen, und würde sich das Erscheinungsbild des Papiers nicht an die
geänderten Beleuchtungsbedingungen anpassen, so würden sich die beiden Papiere im direkten
Vergleich vom Erscheinungsbild her deutlich unterscheiden, obwohl es sich um dieselbe
Papiersorte handelt. Die Abb. 3.1.3 stellt genau diesen unnatürlichen Vergleich dar.
Wegen dieser falschen Behandlung der Umgebungsbeleuchtung wird, wenn auch nur optional,
bei neueren RGB-Profilen als einheitliche Umgebungsbeleuchtung das Normlicht D50
verwendet. Des Weiteren werden die Farbwerte bei der Ausgabe durch die zusätzlichen
Informationen des optionalen „Chromatic Adaption Tag“ an die jeweils benötigte
Umgebungsbeleuchtung angepasst. Nähere Information hierzu sind unter
http://www.color.org/ICC_Minor_Revision_for_Web.pdf (Stand 18.01.09) erhältlich.[ICC3]
Da, wie gesagt, die Verwendung der D50 Umgebungsbeleuchtung und des
„ChromaticAdaptionTag“ nur optional sind und das Verhalten auch weiterhin bei älteren
Profilen wie dem „AdobeRGB (1998)“ auftritt, ist eine Unterteilung in die Transformation A
und B notwendig, da hierbei durch die relativ farbmetrische Transformation in Transformation
B eine Anpassung an den Weißpunktes und somit auch an die verwendete
Umgebungsbeleuchtung vorgenommen wird.
34

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Dass diese Unterteilung der Transformation auch bei Zielfarbräumen mit 5000K Weißpunkt
angewendet wird, dient lediglich der einheitlichen Behandlung der Dateien und hat nur
marginale Auswirkungen auf die Qualität der Transformationsergebnisse.
So zeigt eine testweise mit verschiedenen CMMs durchgeführte Transformation des im „ISO
coated v2 (ECI)“ Farbraum vorliegenden Bildes einmal absolut farbmetrisch in den
WideGamutRGB und einmal zunächst absolut farbmetrisch in den L*a*b*- und anschließend
relativ farbmetrisch in den WideGamutRGB-Farbraum, nur unwesentliche Unterschiede im
Resultat.
CMM Luminanz Rot Kanal Grün Kanal Blau Kanal
Standard-
Standard-
Standard-
Standard-
Mittelwert abweichung Mittelwert abweichung Mittelwert abweichung Mittelwert abweichung
WinACE 0,27 0,44 0,29 0,46 0,27 0,44 0,43 0,50
MacACE 0,24 0,43 0,32 0,47 0,24 0,43 0,43 0,50
ColorSy nc 0,27 0,44 0,29 0,45 0,27 0,44 0,39 0,49
ICM 0,49 0,51 0,50 0,54 0,48 0,53 0,74 0,70
Argy llCMS 0,25 0,43 0,28 0,45 0,25 0,43 0,43 0,50
LittleCMS 0,24 0,43 0,31 0,46 0,24 0,43 0,42 0,50
Tab. 3.1.1 Vergleich direkte oder zweistufige Transformation je CMM
Die Tab. 3.1.1 zeigt die Ergebnisse dieses Vergleichs und gibt dazu die Tonwertmittel und deren
Standardabweichungen der, wie schon bei den in Kap. 2.2.1.3 verwendeten, errechneten
Differenzbilder aus dem Ergebnis der direkten und der zweistufigen Transformation je CMM.
Die Ergebnisse zeigen, dass die verwendeten CMMs bei den zweistufigen Transformationen mit
Abweichungen im Mittel durchweg von höchstens 0,5 von 256 Tonwertstufen und mit
Standardabweichungen, mit Ausnahme der ICM, von maximal 0,5 Tonwertstufen nahezu
identische Ergebnisse zu den direkten Transformationen liefern.
Trotz der erläuterten Problematik ist dennoch eine Zusammenfassung der Transformationen A
und B möglich, sofern das verwendete CMM diesen Schritt zusammenfassend ausführen kann
bzw. in der API als Funktion zur Verfügung stellt.
Optionale Erweiterung des Workflows
Eine weitere zum „Proofing“ gehörende optionale Funktionalität ist die Gamut-Warnung. Diese
Funktion erlaubt es, verwendete Farben des aktuellen Farbraums, die nicht im Zielfarbraum
enthalten sind, durch auffällige Farbtöne zu ersetzten, um so den Betrachter auf diese
Diskrepanz aufmerksam zu machen. Üblicherweise wird diese, in Photoshop als Farbumfang-
Warnung bezeichnete, Funktion dazu verwendet, um zu überprüfen, ob ein im Arbeitsfarbraum
vorliegendes Bild farbtreu auf einem Drucker oder einer Druckmaschine ausgegeben werden
kann.
Da im oben vorgestellten Workflow bereits eine Separation in den Ausgabefarbraum
durchgeführt wurde, und die Intention dieses Workflows die farbliche Simulation der
Druckausgabe ist und nicht Teil des Bildbearbeitungsprozesses sein soll, ist die Funktion der
Gamut-Warnung insofern von Interesse, als dass sie den Betrachter bei der Darstellung der
Simulation darauf hinweisen kann, dass Farben der simulierten Druckausgabe nicht farbtreu auf
dem Monitor dargestellt werden können.
35

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Abb. 3.1.4 zeigt auf der linken Seite ein Proofbild (3), dessen Ausgabe auf einem Monitorprofil
mit Hilfe der Proof-Funktionen von Photoshop zum Einen mit (rechts oben) und zum Anderen
ohne Farbumfang-Warnung (rechts unten) simuliert wurde. Wie zu erkennen ist, werden im
blauen Bereich bei Verwendung der Farbumfang-Warnung einige graue Streifen und Punkte
angezeigt. Diese weisen darauf hin, dass die Farben dieser Pixel auf dem Monitor nicht farbtreu
angezeigt werden können. Dass es sich hierbei offensichtlich um Cyan-ähnliche Farben handelt,
deckt sich auch mit dem Gamutvergleich aus Abb. 3.1.1
Verwendung von CMMs
Abb.3.1.4 Farbumfang-Warnung in Photoshop
Plattform CMM Kommentar
Linux/Unix/Solar
is
ArgyllCMS Direkte Ausführung oder Drittprogramm wie z.B.
Ghostscript
LittleCMS Zugriff über CMM-API oder Drittprogramm wie z.B.
ImageMagick
Windows ICM Zugriff über Windows API
AdobeCMM
(Standalone ACE)
Die AdobeCMM entspricht der ACE und kann bei
www.adobe.com zur freien Verwendung
heruntergeladen werden. Zugriff über CMM-API
Argyll Direkte Ausführung oder Drittprogramm wie z.B.
Ghostscript
LittleCMS Direkte Ausführung oder Drittprogramm wie z.B.
ImageMagick
MacOS ColorSync Zugriff über MacOS API
AdobeCMM
(Standalone ACE)
Die AdobeCMM entspricht der ACE und kann bei
www.adobe.com zur freien Verwendung
heruntergeladen werden. Zugriff über CMM-API
ArgyllCMS Zugriff über CMM-API oder Drittprogramm wie z.B.
Ghostscript
LittleCMS Direkte Ausführung oder Drittprogramm wie z.B.
ImageMagick
Tab. 3.1.2 CMM´s für verschiedene Plattformen
36

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Je nachdem auf welcher Plattform der erläuterte Workflow realsiert wird, stehen
unterschiedliche CMMs zur Verfügung. Tabelle 3.1.2 zeigt eine Auswahl an frei verwendbaren
CMMs die auf unterschiedlichen Plattformen direkt, über APIs oder über Drittprogramme
angesprochen werden können. Ggf. können weitere CMMs, wie z.b. die LinoType-Hell CMM,
verwendet werden.
Sofern die Transformationen A und B des Workflows zusammengefasst werden sollen, ist zu
prüfen, ob die jeweiligen CMMs eine solche Funktion hierzu bereitstellen. Gleiches gilt für die
Verwendung der Gamut-Warnung. So werden bspw. beide Funktionen von der CMM
„LittleCMS“ unterstützt und stehen in dessen API durch die Funktion
„cmsCreateProofingTransform“ zur Verfügung.[Lapi] Da mit Photoshop ebenfalls das direkte
„Proofing“ und eine Gamut-Warnung möglich sind, ist eine solche Funktion evtl. ebenfalls in
der API der ACE, der ICM und/oder ColorSync enthalten.
3.1.3 Simulation bei PDF-Dokumenten
Die meisten Bilddateiformate beschreiben ihren Inhalt dadurch, dass jedem der zeilen- und
spaltenweise angeordneten Bildpunkten, den Pixeln, ein Farbwert zugewiesen ist. Man spricht
hier deshalb auch von „Raster Image“. PDF-Dokumente hingegen beschreiben die Darstellung
ihrer Seite bzw. Seiten anhand einer Seitenbeschreibungssprache, einer Programmiersprache,
mit der sowohl der Inhalt in Form von Text, Grafiken und Bildern als auch dessen Position bei
der Darstellung beschrieben wird.
Da es sich beim Druckprozess um einen pixelweise Ausgabe handelt, ist bei PDF-Dokumenten
ein Zwischenschritt notwendig, bei der die Seitenbeschreibung interpretiert und in eine
pixelbasierte Darstellung umgewandelt wird. Bei diesem Zwischenschritt spricht man vom
Rastern, das durch sogen. RIPs (RIP = Raster Image Processor) durchgeführt wird. Bei RIPs für
PDF-Dokumente handelt es sich zumeist um Software, wenngleich diese, wie bei dem PDF
verwandten PostScript, auch von Hardware durchgeführt werden kann.
Die bekannteste RIP-Software als Desktopanwendung ist der kostenlose „Adobe Reader“ und
„Adobe Acrobat“. Der bekannteste auch serverseitig verwendbare RIP ist das frei verwendbare
„Ghostscript“, weshalb sich das nachfolgende Konzept ausschließlich auf „Ghostscript“ bezieht.
Eine Umsetzung mit einem anderem RIP als „Ghostscript“ sei hiermit aber nicht
ausgeschlossen, müsste aber funktionell von Fall zu Fall geprüft werden.
Farbmanagement mit PDF Dokumenten
PDF-Dokumente unterstützen Farbmanagement nach dem ICC-Standard insofern, als dass sie
Arbeitsfarbräume für RGB, CMYK und Graustufen beinhalten, deren ICC-Profile mit in das
PDF-Dokument eingebettet werden können. Somit sind alle im PDF enthaltenen Farben, sei es
die Farbe eines Textes oder eines importieren Bildes, einem eindeutigen Farbraum zugewiesen.
Werden Bilder importiert, die einen anderen Farbraum als einen der drei definierten
Arbeitsfarbräume haben, so kann der dazugehörige Farbraum ebenfalls in Form eines ICC-
Profils in das PDF eingebettet werden, sodass dieses Bild auch weiterhin in seinem Farbraum
vorliegt. Würde das ICC-Profil nicht mit eingebettet, so würde das Bild automatisch, je nach Art
der Farbwerte, einem der drei Arbeitsfarbräume zugewiesen.
37

Farbmanagement mit „Ghostscript“
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
„Ghostscript“ unterstützt Farbmanagement nach dem ICC-Standard lediglich auf der
Eingabeseite, d.h. bei der Interpretation des PDF-Dokuments. Somit ist „Ghostscript“ in der
Lage, die in PDF-Dokumenten enthaltenen Farbwerte in den geräteunabhängigen CIE XYZ-
Farbraum umzurechnen. Da es in der Dokumentation von „Ghostscript“ keinerlei Hinweise
dazu gibt, ob und wie es möglich ist, „Ghostscript“ konkret anzuweisen, für die Interpretation
der Farbwerte ein bestimmtes ICC-Profil zu verwenden, müssen in dem PDF-Dokument die zu
verwendenden ICC-Profile eingebettet sein.
Auf der Ausgabeseite, d.h der Ausgabe der Rasterung, verwendet „Ghostscript“ das
Farbmanagementkonzept von „PostScript“. Bei diesem Konzept wird ein CSA
(ColorSpaceArray) verwendet, um geräteabhängige Farbwerte in den XYZ-Farbraum
umzurechnen und umgekehrt ein CRD (ColorRenderingDictionary), um XYZ-Farbwerte in
einen geräteabhängigen Farbraum umzurechnen.
Da aus einem ICC-Profil sowohl ein CSA als auch ein CRD berechnet werden kann, ist es trotz
der auf der Ausgabeseite fehlenden Farbmanagementunterstützung nach ICC-Standard möglich,
mit „Ghostscript“ eine Farbraumtransformation bzw. Separation in einen, durch ein ICC-Profil
beschriebenen, Zielfarbraum durchzuführen. Hierbei können auch die verschiedenen Rendering
Intents sowohl mit als auch ohne Tiefenkompensation berücksichtigt werden, indem aus dem
ICC-Profil für jede Transformationsart ein eigenes CRD berechnet wird.[OCW1][MD02][Ado2]
Zu Ghostscript ist noch zu bemerken, dass als Farbrechner das ArgyllCMS verwendet wird,
weshalb derzeit leider nur ICC-Profile in der Version 2 unterstützt werden, also alle im PDF
eingebetteten Profile dieser Version entsprechen müssen. Da die wichtigsten Arbeitsfarbräume
auch in Version 2 vorliegen, spielt dieses Problem eher eine untergeordnete Rolle.
Workflow bei PDF-Dokumenten
Die Abb. 3.1.5 auf der nächsten Seite zeigt den Workflow zur Simulation der farblichen
Erscheinung eines Druckerzeugnisses bei einem PDF-Dokument unter der Verwendung von
„Ghostscript“.
Ausgangsbasis bei der Simulation ist entweder ein bereits für die Druckausgabe separiertes
PDF-Dokument (1) oder aber ein sogen. medienneutrales PDF-Dokument (2). Beim Ersten
wurden alle Farbwerte bereits in den Zielfarbraum transformiert und der Zielfarbraum in Form
eines ICC-Profils im PDF eingebettet. Beim Zweiten handelt es sich um ein PDF-Dokument,
welches noch durch „Ghostscript“ separiert werden muss und in dem alle verwendeten
Farbräume als ICC-Profil eingebettet sind.
Die Rasterung und Separation (Transformation A und B) werden von Ghostsript in einem
Schritt durchgeführt und unterscheiden sich bei bereits separierten und medienneutralen PDF-
Dokumenten lediglich dadurch, dass bei dem bereits separierten PDF (1) das CRD (3a)
verwendet werden muss, das einer relativ farbmetrischen Farbraumtransformation in den
Zielfarbraum entspricht, wohingegen beim medienneutralen PDF (2) das CRD (3b) der
gewünschten Transformationsart gewählt werden kann.
38

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die Verwendung des, der relativ farbmetrischen Transformation entsprechenden, CRDs bei
bereits separierten Dokumenten ist obligatorisch, da die von Ghostscript aus dem PDF-
Dokument in den XYZ-Farbraum umgerechneten Farbwerte bereits die korrekten Farbwerte
sind, und diese lediglich zur Ausgabe wieder in den Farbwert des Ausgabefarbraums
umgerechnet werden müssen.
Resultat der Rasterung und Separation (Transformation A und B) ist in beiden Fällen, je Seite
des Dokumentes, ein separiertes Bild (4) im TIFF-Format, für die jeweils die nachfolgenden
Transformationen C und D durchgeführt werden müssen. Die Transformationen C und D
entsprechen dabei den aus Kap 3.1.1 bekannten Transformation B und C aus Abb. 3.1.2..
Abb. 3.1.5 Proofing-Workflow für PDF-Dokumente mit Ghostscript
39

Rasterung und Separierung mit Ghostscript
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die für die Separierung des PDF-Dokumentes von „Ghostcript“ benötigten CRDs können bspw.
mit dem frei verwendbaren Tool icc2ps aus dem ICC-Profil generiert werden.[Lau1]
Das Programm wird unter Linux über Kommandozeile mit folgendem Befehl ausgeführt:
icc2ps -o iccprofil.icm -t 1 -b -c 2 > crd.ps
Beschreibung der Parameter
-o gibt an, das ein CRD erstellt werden soll
-t 1 Wahl des Rendering Intent
0=Perzeptiv, 1=relativ farbmetrisch, 2=Sättigung, 3=absolut farbmetrsich
-b Verwendung der Tiefenkompensation
-c 2 gibt die Qualität des CRDs an
0=Niedrig, 1=Normal(Standard), 2=Hoch
Zusätzlich muss jeder CRD-Datei folgende Zeile angefügt werden um Ghostscript bei dessen
Verwendung anzuweisen, anstatt des Standardfarbraums das in der Datei vorhandene CRD zu
verwenden[Ado4]:
„/Current /ColorRendering findresource setcolorrendering“
Die Rasterung und Separation mit Ghostscript wird unter Linux durch folgende Kommandozeile
ausgeführt:
gs -dUseCIEColor -sDEVICE=tiff32nc -o Output_%d.tif -f crd.ps Input.pdf
Beschreibung der Parameter
-dUseCIEColor Verwendung des CIE XYZ Farbraums als PCS
-sDEVICE= Wahl des Ausgabeformats.
„tiff32nc“ für TIFF im CMYK-Farbraum
„tiff24nc“ für TIFF im RGB-Farbraum
-o Output_%d.tif Angabe des Namens der Ausgabedatei(n).
„%d“ ist Platzhalter für Nummerierung bei mehrseitigen
PDFs, wobei für jede Seite eine Bilddatei generiert wird.
-f crd.ps Angabe der CRD enthaltenden PS-Datei
3.1.4 Simulation bei Layoutdokumenten
„Adobe InDesign“ und „QuarkXpress“ sind die wohl die bekanntesten und im professionellen
Bereich auch die am häufigsten anzutreffenden Formate für Layoutdokumente. Für die
Berechnung eines Vorschaubildes, sei es nun durch die direkte Berechnung einer Bilddatei oder
die Berechnung eines PDF-Dokumentes, aus dem dann durch Rasterung eine Bilddatei erstellt
wird, lagen zum Zeitpunkt dieser Arbeit keine Informationen über eine frei verwendbare
Software vor, die dazu in der Lage wäre diese Berechnungen durchzuführen.
40

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Sollte eine kommerzielle Lösung zur Verfügung stehen, sei es für die jeweiligen Formate der
„InDesign Server“ oder „QuarkXPress Server“, oder eine Lösung eines Drittanbieters wie z.B.
der „Helios ImageServer“, mit der es möglich ist, solche Konvertierungen durchzuführen, so ist
jeweils zu prüfen, wie und für welche Formatversionen diese verwendet werden können.
Sollte keine solche Lösung zur Verfügung stehen, so ist von dem Layoutdokument durch das
entsprechende Layoutprogramm ein PDF zu generieren, welches dabei entweder für die
Druckbedingungen separiert werden und das entsprechende Ausgabeprofil enthalten muss, oder
aber, wenn das PDF medienneutral bleiben soll, alle im Layoutdokument verwendeten
Farbräume als ICC-Profil beinhalten muss.
Für andere Layoutdokumentformate, wie z.B. das des freien Layoutprogramms „Scribus“, sind
jeweils separat die Möglichkeiten der Vorschaugenerierung zu untersuchen.
3.2 Simulation der Opazität
Die Berücksichtigung der Opazität von Papier und Druckfarbe ist ein weiterer, wichtiger Schritt
um das Erscheinungsbild eines Druckerzeugnisses am Bildschirm zu simulieren. In Kap. 3.2.1
werden zunächst die Auswirkungen der Opazität betrachtet und hergeleitet, wie diese simuliert
werden können. In Kap. 3.2.2 werden Methoden vorgestellt, mit denen es möglich ist, die
Auswirkungen der Opazität zu quantifizieren und für die Simulation nutzbar zu machen.
Die Möglichkeit zur Simulation sowie die Möglichkeit zur Bestimmung einer für die Simulation
anwendbaren Maßzahl werden in dem, in Kap. 3.2.3 erläuterten Konzept zur Verwendung von
Opazitätsprofilen verwendet, mit denen es möglich ist, die einmal an einem Druckerzeugnis
ermittelten Auswirkungen zu abstrahieren und bei verschiedenen digitalen Bildern zu
simulieren.
3.2.1 Auswirkungen und Simulierbarkeit der Opazität
Die Auswirkungen der Opazität lassen sich in zwei unterschiedliche Effekte differenzieren, den
Effekt des „Durchschlagens“ und den des „Durchscheinens“.
Beim Ersten handelt es sich um die Sichtbarkeit der bedruckten Rückseite eines Blattes, welche
abhängig ist von der Opazität des Papiers, der Opazität der Druckfarbe auf der Vorderseite des
Blattes und der Tiefe, mit der die Druckfarbe der Rückseite in das Papier eingedrungen ist, was
im Sinne der Opazität eine Reduzierung der Opazität des Papiers darstellt.
Beim Zweiten handelt es sich um die Sichtbarkeit der Folgeblätter durch das gerade betrachtete
Blatt, und ist abhängig von der Opazität des Papiers und der Opazität der Druckfarbe auf
Vorder- und Rückseite des gerade betrachteten Blattes.
Um die Auswirkungen der Opazität zu simulieren muss zunächst der Effekt des
„Durchschlagen“ der Rückseite simuliert werden, auf dessen Resultat im Anschluss der Effekt
des „Durchscheinens“ simuliert wird.
Simulation des Durchschlagffektes
Der Effekt des „Durchschlagens“ lässt sich simulieren, indem die Farben der Rückseite in der
Intensität in die Darstellung der Vorderseite des digitalen Bildes eingemischt werden, wie es
auch bei der Betrachtung des Blattes passieren würde.
41

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Dies kann dadurch realisiert werden, indem die digitale Rückseite spiegelverkehrt als Ebene
über das Bild der digitalen Vorderseite gelegt wird. Damit die Ebene der spiegelverkehrten
Rückseite die Vorderseite nicht überdeckt, muss sie so starke Transparenzen enthalten, dass die
Farben der Rückseite nur leicht eingemischt werden. Wie stark die Transparenzen für die
Simulation sein müssen, hängt dabei davon ab, wie stark die Opazität der auf der Vorderseite
verwendeten Druckfarbe ist, sowie von der Papieropazität bzw. der durch die auf der Rückseite
aufgetragenen Druckfarben „reduzierte“ Papieropazität.
Die selben Schritte können dann, ebenfalls zur Simulation des Durchschlageffektes, auf der
Rückseite angewendet werden, wobei im Sinne des Blättern, die aktuelle Rückseite zur
Vorderseite wird und die aktuelle Vorderseite zu dessen Rückseite.
Abb 3.2.1 veranschaulicht die zur Simulation des Durchschlageffektes notwendigen Schritte.
Simulation des Durchscheineffektes
Abb. 3.2.1 Durchschlagsimulation
Um nun den Durchscheineffekt zu simulieren, muss jedem Pixel der Durchschlagsimulation
eine, sich aus der Opazität des Papiers und der Opazität der Farbe auf Vorder- und Rückseite
ergebenden Opazität zugewiesen werden. Dieses Bild enthält nun Transparenzen, die, wenn das
Bild über ein anderes Bild gelegt wird, das Erscheinungsbild der nachfolgenden Seite
durchscheinen lassen.
Sind sowohl die Durchschlagsimulationen als auch die Zuweisung der Opazität zur Simulation
des Durchscheineffektes für die Vorder- und für die Rückseite bei jedem Blatt eines
mehrseitigem Dokumentes durchgeführt worden, so ist zur vollständigen Simulation des
Durchscheineffektes jeweils das zu betrachtende Blatt auf das der nachfolgenden zu legen,
welches wiederum auf dessen nachfolgende Seite gelegt wurde u.s.w.
42

3.2.2 Bestimmung der Opazität
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
In diesem Kapitel werden verschiedene Methoden vorgestellt, mit denen die Auswirkungen der
Opazität erfasst und zu einer für die Simulation verwendbaren Maßzahl aufbereitet werden. Die
Erste, in Kap.3.2.2.1 vorgestellte, Methode ist die Bestimmung der Opazität mit dem
Reflexionsfaktor, die, da sie im weiteren Verlauf für diese Arbeit nicht relevant ist, nur der
Vollständigkeit halber vorgestellt wird
Weiter werden die Methoden zur Bestimmung der Opazität mit dem L*a*b*-Farbwert in Kap.
3.2.2.2 sowie mit den L*-Wert in Kap. 3.2.2.3 erörtert, die dann in Kap. 3.2.2.4 verglichen,
dessen Anwendbarkeit in Kap. 3.2.2.5 und dessen Genauigkeit in Kap. 3.2.2.6 erläutert wird.
Abschließend wird in Kap. 3.2.2.7 die Methode des Schätzens zur Bestimmung der Opazität
ohne Messgerät angesprochen.
3.2.2.1 Bestimmung der Opazität mit dem Reflexionsfaktor
Alle zur Simulation notwendigen Opazitätswerte können gem. der in Kapitel 2.4 beschriebenen
Opazitätsmessung ermittelt werden. Die dort beschriebene Vorgehensweise setzt zum Einen die
Verfügbarkeit eines Spektralphotometers voraus, welches den gemessenen Reflexionsfaktor
ausgibt, und zum Anderen einen Hohlkörper als Messunterlage. Da Beide im Rahmen dieser
Arbeit nicht zur Verfügung stehen wird dieses Verfahren im weiteren Verlauf nicht betrachtet.
3.2.2.2 Bestimmung der Opazität mit dem L*a*b*-Farbwert
Betrachtet man eine Probe auf zwei farblich unterschiedlichen Unterlagen, so kann sich auch
das farbliche Erscheinungsbild der Probe, bedingt durch dessen Opazität, unterscheiden. Die
Tatsache, dass sich die Opazität auf das farbliche Erscheinungsbild auswirkt, ermöglicht es,
anhand des Farbwertes einer Probe auch Rückschlüsse auf die Opazität zu ziehen.
Das folgende Verfahren verwendet den L*a*b*-Farbwert zur Bestimmung der Opazität einer
Probe, wenngleich wegen der fehlenden Möglichkeit zur Opazitätsbestimmung anhand der
Reflexionsfaktoren keine konkrete Aussage über dessen Genauigkeit gemacht werden kann.
Benötigte L*a*b*-Farbwerte
Um die Opazität einer Probe bestimmen zu können, werden drei L*a*b*-Farbwerte benötigt.
Erster L*a*b*-Farbwert ist der Farbwert der Probe, wenn diese eine Opazität von 0 %
aufweisen würde, d.h vollständig durchsichtig wäre. Dies kann dadurch erreicht werden, indem
der Farbwert der Unterlage gemessen wird, die auch für die weiteren Messungen verwendet
wird.
Als ideale Unterlage wäre ein Hohlkörper zu verwenden, da dessen Farbwert dem
Schwarzpunkt des L*a*b*-Farbraums entspricht, also L*=0, a*=0 und b*=0. Steht kein
Hohlkörper zur Verfügung, so ist eine Unterlage zu verwenden, die dunkler als die zu messende
Probe ist.
43

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Der zweite benötigte Farbwert ist der der Probe, wenn diese eine Opazität von 100% aufweisen
würde, also vollständig undurchsichtig wäre. Dies kann dadurch erreicht werden, indem die
Probe auf einem Stapel des gleichen Material gemessen wird. Die Dicke des Stapels muss dabei
so gewählt werden, dass eine Verdoppelung der Dicke keine Veränderung des gemessenen
Farbwertes mehr verursacht. In der Norm DIN 53146, welche die Bestimmung der Opazität mit
Reflexionsfaktoren beschreibt, wird im allg. von 8 - 16 Blatt Papier als Stapeldicke
ausgegangen, bei denen der Reflexionsfaktor keine meßbare Veränderung mehr aufweist (s.
DIN 53146 S.2). Dies kann im allg. auch auf die Stapeldicke zur Messung der L*a*b*-
Farbwerte übertragen werden.
Zuletzt wird noch der Farbwert der Probe benötigt, bei der die Probe direkt auf der Unterlage
liegt.
Berechnung der Opazität
Da der Farbwert der direkt auf der Unterlage liegenden Probe, zumindest theoretisch, im
L*a*b*-Farbraum auf einer Geraden zwischen den beiden andern Farbwerten liegt, kann die
Opazität mit der mit 100 multiplizierten relativen Länge (ΔE*ab) der Geraden vom Farbwert
(a) der Unterlage zum Farbwert (b) der Probe auf der Unterlage zu der Länge (ΔE*ac) der
Geraden vom Farbwert (a) der Unterlage zum Farbwert (c) der vollständig opaken Probe
angegeben werden.
Die jeweiligen Längen der Geraden ΔE* können durch die CIELAB-Farbabstandsformel
berechnet werden, die wie folgt definiert ist[Lo89]:
ΔE ∗ = � ΔL ∗ a 2 � Δa ∗ a 2 �Δb ∗ a 2
mit
ΔL*= L*Probe1 – L*Probe2
Δa*= a*Probe1 – a*Probe2
Δb*= b*Probe1 – b*Probe2
(Formel 3.2.2.1)
Mit Hilfe der CIELAB-Abstandsformel kann die Opazität (O) einer Probe wie folgt berechnet
werden:
O = ΔE∗ ab
ΔE ∗ ac ∗ 100 (Formel 3.2.2.2)
mit
ΔE ∗ ab = � ΔL ∗ ab 2 �Δa ∗ ab 2 � Δb ∗ ab 2
ΔE ∗ ac = � ΔL ∗ ac 2 � Δa ∗ ac 2 � Δb ∗ ac 2
ΔL*ab = L*b - L*a
ΔL*ac = L*c - L*a
Δa*ab = a*b - a*a
Δa*ac = a*c - a*a
Δb*ab = b*b - b*a
Δb*ac = b*c - b*a
44

Hinweis zur Umsetzung
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Obwohl in den meisten Anwendungen, so auch in Photoshop, die Helligkeit L* prozentual mit
Werten zwischen 0 und 100 angegeben wird, unterteilt sich die L*-Achse dennoch in
Tonwertabstufungen gemäß der verwendeten Farbtiefe. In dem meisten Fällen ist dies 8 Bit,
also 256 Tonwertstufen.
Sollte das Messgerät die Helligkeit L* prozentual angeben, ist vor der Berechnung der
Farbabstände die Helligkeit in die der verwendeten Farbtiefe entsprechende Tonwertstufe
umzurechnen, sodass auf der L*-Achse die gleiche Maßeinheit verwendet wird wie auf der a*-
und b*-Achse. Im Falle einer Farbtiefe von 8 Bit kann die Umrechnung wie folgt durchgeführt
werden:
L ∗ = L ∗ �%� ∗ 255
(Formel 3.2.2.3)
100
mit
L*(%) = Angabe der Helligkeit mit Werten zwischen 0 und 100
3.2.2.3 Bestimmung der Opazität mit L*
Da sich die drei verwendeten Farbwerte innerhalb des L*a*b*-Farbraums auf einer Geraden
befinden und durch die absichtlich dunklere Unterlage alle unterschiedliche Helligkeitswerte
aufweisen, kann die Berechnung der Opazität drastisch vereinfacht werden, indem lediglich der
L*-Wert zur Berechnung herangezogen wird. Aufgrund der Tatsache, dass das Längenverhältnis
der Farbabstände im dreidimensionalen Raum dem Längenverhältnis der Helligkeitsunterschiede
auf der L*-Achse gleicht, gleichen sich ebenfalls die errechneten Opazitäten,
weshalb die folgende Formel zur Bestimmung der Opazität, zumindest theoretisch, ausreicht:
O = L∗b−L ∗ a
L ∗ c−L ∗ ∗ 100 (Formel 3.2.2.4)
a
mit
L*a = Helligkeitswert bei 0%iger Opazität der Probe
L*b = Helligkeitswert der Probe für die die Opazität bestimmt werden soll
L*c = Helligkeitswert bei 100%iger Opazität der Probe
3.2.2.4 L*a*b* vs. L*
Bei der Anwendung des Verfahrens zur Bestimmung der Opazität mit dem Helligkeitswert L*
ist zu berücksichtigen, dass es bei der Berechnung der Opazität anhand von Farbwerten, die
einen geringen Helligkeitsunterschied aufweisen, zu Ungenauigkeiten kommen kann.
Grund hierfür ist, dass nur geringe Abweichungen in der Helligkeit erhebliche Auswirkungen
auf die errechnete Opazität haben, wohingegen bei der Opazitätsberechnung anhand des
gesamten L*a*b*-Farbwerts durch die Einbeziehung der a*- und b*-Werte diese, kompensiert
werden.
45

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die folgenden beiden Beispielberechnungen zeigen, dass es bei der Berechnung der Opazität
mit Farbwerten von großem Helligkeitsunterschied zu beinahe keinem Unterschied im Ergebnis
kommt, während bei der Berechnung der Opazität mit Farbwerten mit sehr geringen
Helligkeitsunterschieden die Unterschiede der Ergebnisse signifikant höher sind.
Beispiel 1
In diesem Beispiel wird die Opazität einer Papiersorte bestimmt. Zunächst wurde
hierfür der Farbwert eines schwarzen Kartonpapiers als Unterlage gemessen,
anschließend der Farbwert des Papiers direkt auf der Unterlage und zuletzt der
Farbwert des Papiers auf einem Stapel der gleichen Papiersorte.
Die Dicke des Stapels wurde dabei nicht anhand von Farbunterschieden bestimmt,
sondern lediglich mit mehr als 20 Blatt Papier als opak angenommen. Die Farbwerte
wurden mehrfach bestimmt und zur weiteren Verwertung gemittelt. Die Ergebnisse der
Messung sind in Anhang B - Tab.B.1 enthalten.
Die Messungen wurden mit dem Spektralphotometer „ColorMunki Photo“ des Her-
stellers „X-Rite“ durchgeführt, welches bei der Ausgabe des L*a*b*-Farbwertes eine
Farbtiefe von 8Bit verwendet, sowie den L*-Wert prozentual ausgibt und damit eine
Umrechnung gemäß der Formel 3.2.2.3 vorgenommen werden muss.
Gemessene L*a*b*-Farbwerte:
Unterlage = L*a*b*(26,01; 0,69; -0,76)
Papier auf Unterlage = L*a*b*(90,84; 0,24; -2,22)
Papier auf Stapel = L*a*b*(92,68; 1,18; -3,24)
Umrechnung der L*-Werte gem. der Formel 3.2.2.3
L* der Unterlage 26,01*255/100 = ~66,33
L* des Papiers auf Unterlage 90,84*255/100 = ~231,64
L* des Papiers auf Stapel 92,68*255/100 = ~236,33
Berechnung der Opazität anhand der L*a*b*-Farbwerte gem. Formel 3.2.2.1
ΔE ∗ ab = ��231,64−66,33� 2 � �0,24−0,69� 2 � �−0,76−�−2,22�� 2
=�165,31 2 � �−0,45� 2 � �1,46� 2
.
= 165,3170596 .
ΔE ∗ ac = ��236,33−66,33� 2 � �1,18−0,69� 2 � �−3,24−�−0,76�� 2
=�170 2 � 0,49 2 � �−2,48� 2
.
= 170,0187945 .
O = ΔE∗ab ΔE ∗ ∗ 100
ac
=
.
165,3170596
∗ 100
170,0187945
= ~97,23 .
46

Berechnung der Opazität anhand der Helligkeit L* gem. Formel 3.2.2.4
O = 90,84−26,01
∗ 100
92,68−26,01
= ~97,24 .
Wie zu sehen, unterscheiden sich die Ergebnisse nur geringfügig.
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Beispiel 2
In diesem Beispiel soll der Durchschlageffekt berechnet werden, d.h. in welcher
Intensität die auf der Rückseite gedruckte Farbe durch das Papier hindurch scheint.
Als Messwerte wurde ein auf der Vorderseite bedrucktes Blatt auf einem Stapel des
gleichen Papiers gemessen, da dieses den selben Farbwert hat, als wäre ein vollständig
durchsichtiges Papier auf der Rückseite bedruckt worden.
Würde von der bedruckten Rückseite auf der Vorderseite nichts zu erkennen sein, wäre
das Papier vollständig opak, weshalb hierfür der Farbwert eines Blatt Papiers auf
einem Stapel des gleichen Papiers herangezogen wurde. Als dritter Farbwert wurde der
Farbwert eines auf der Rückseite bedruckten Papiers auf einem Stapel des gleichen
Papier gemessen. Um in diesem Beispiel die Unterschiede der Rechenmethoden bei
nur geringen Helligkeitsunterschieden zu verdeutlichen, wurde eine mit einem hellen
Gelb bedruckte Probe verwendet.
Die Ergebnisse der Farbmessung sind in Anhang B - Tab. B.2 aufgeführt und gemittelt.
Gemessene L*a*b*-Farbwerte:
Vorderseite des bedruckten Papiers = L*a*b*(91,01; -3,19; 28,75)
Papier mit bedruckter Rückseite auf Unterlage = L*a*b*(92,35; 0,98; 0,16)
Papier auf Stapel = L*a*b*(92,68; 1,18; -3,24)
Umrechnung der L*-Werte gem. Formel 3.2.2.3
L* der Unterlage 91,01*255/100 = ~232,08
L* des Papiers auf Unterlage 92,35*255/100 = ~235,49
L* des Papiers auf Stapel 92,68*255/100 = ~236,33
Berechnung der Opazität anhand der L*a*b*-Farbwerte gem. Formel 3.2.2.1
ΔE ∗ ab = ��235,49−232,08� 2 � �0,98−�−3,19�� 2 � �0,16−28,75� 2
=�3,41 2 � 4,17 2 � �−28,59� 2
.
= 29,09304212 .
ΔE ∗ ac = ��236,33−232,08� 2 � �1,18−�−3,19�� 2 � �−3,24−28,75� 2
=� 4,25 2 � 4,37 2 � �−31,99� 2
.
= 32,56561837 .
47

O = ΔE∗ab ΔE ∗ ∗ 100
ac
= 870,2986
∗ 100
1088,697
= ~89,34 .
Berechnung der Opazität anhand der Helligkeit L* gem. Formel 3.2.2.4
O = 92,35−91,01
∗ 100
92,68−91,01
= ~80,24 .
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Wie zu sehen ist, können bei niedrigen Helligkeitsunterschieden die Ergebnisse beider
Rechenmethoden stark voneinander abweichen. Gleichzeitig sei aber zu anzumerken, dass der
Unterschied bei der Anwendung der Opazität gerade wegen der geringen Helligkeitsunterschiede
nicht so ausgeprägt wahrgenommen wird.
3.2.2.5 Anwendbarkeit der Opazitätsbestimmung anhand L*a*b* bzw. L*
Um die in Kap.3.2.2.2 und Kap. 3.2.2.3 vorgestellten Methoden zur Opazitätsbestimmung für
die Simulation des Durchscheineffektes sowie des Durchschlageffektes anzuwenden, wird nun
erörtert, welche Farbwerte hierzu gemessen werden müssen, und wie sich die daraus
errechneten Opazitäten für die Simulation nutzen lassen. Im Folgenden werden dazu der
Durchscheineffekt und der Durchschlageffekt getrennt betrachet.
Anwendbarkeit beim Durchscheineffekt
Für die Simulation des Durchscheineffektes werden, wie in Kap. 3.2.2.2 bereits beschrieben, die
Opazität des Papiers sowie die Opazität der Farbe sowohl auf Vorder- wie auch auf der
Rückseite benötigt. Wie in Beispiel 1 schon vorweggenommen, werden für Berechnung der
Opazität des Papiers der L*a*b*-Wert der Unterlage, der L*a*b*-Wert des Papiers auf einem
ausreichend dicken Stapel des gleichen Papiers und der L*a*b*-Wert eines Blatt Papiers direkt
auf der Unterlage benötigt.
Um die Opazität der Farbe zu bestimmen können, kann anstatt eines unbedruckten Blatt Papiers
ein auf der Vorderseite bedrucktes Blatt Papier genommen werden, dessen Farbwert zum Einen
direkt auf der Unterlage und zum Anderen auf dem Stapel des selben Papiers gemessenen
werden muss. Aus diesen L*a*b*-Werten kann dann die Opazität des mit der jeweiligen Farbe
einseitig bedruckten Blatt Papiers errechnet werden. Von dieser Opazität lässt sich weiter die
Opazität des Papiers abziehen, wodurch man die Opazität der Farbe erhält.
Beträgt die Opazität des bedruckten Papiers 100%, das Papier ist also völlig opak, kann die
Farbopazität nicht errechnet werden, was aber für den Durchscheineffekt keinen Unterschied
macht, denn dann kann das Folgeblatt sowieso nicht hindurch scheinen. Die Opazität ist in
diesem Fall also insgesamt bereits 100%.
48

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die Aufsummierung der Opazität des Papiers sowie der Opazitäten der Druckfarbe auf der
Vorder- und auf der Rückseite muss fallweise unterschiedlich vorgenommen werden und lässt
sich folgendermaßen beschreiben:
– Ist das Blatt weder auf der Vorder- noch auf der Rückseite bedruckt, der Farbwert
eines Pixel auf der Vorderseite sowie das gleiche Pixel der spiegelverkehrten
Rückseite eines Bildes also weiß, ist lediglich die Opazität des Papiers zu
verwenden.
– Ist das Pixel des Blattes entweder nur auf der Vorderseite oder nur auf der
Rückseite bedruckt, ist die Opazität des mit der jeweiligen Farbe auf der
Vorderseite bedruckten Papiers zu verwenden.
– Sind bei dem Bildpunkt sowohl die Vorder- als auch die Rückseite bedruckt, kann
die Opazität der auf der Vorderseite bedruckten Papierprobe einmal mit der Farbe
der Rückseite und einmal mit der Farbe der Vorderseite addiert werden. Von
diesem Wert wird anschließend die „reine“ Papieropazität einmal abgezogen. Ist
das daraus resultierende Ergebnis größer oder gleich 100 so ist eine Opazität von
100% zu verwenden.
Anwendbarkeit beim Durchschlageffekt
Da die für die Simulation des Durchschlageffektes benötigte Tiefe, mit der die Farbe der
Rückseite in das Papier eindringt, mit den zur Verfügung stehenden Mitteln nicht messbar ist,
muss die Intensität, mit der die Farben der Rückseite durch das Papier durchschlagen anders
simuliert werden.
Hierzu wird, wie bereits im Beispiel 2 erläutert, angenommen, dass, wenn das Papier selbst eine
Opazität von 0% hätte, der Farbwert eines Bildpunktes auf der unbedruckten Vorderseite aber
mit bedruckter Rückseite dem Farbwert einer mit der gleichen Farbe bedruckten Vorderseite
entspricht.
Des Weiteren kann davon ausgegangen werden, dass wenn der Bildpunkt der Rückseite trotz
Eindringens der Farbe in das Papier nicht auf der Vorderseite sichtbar ist, das Papier völlig opak
ist, und der Bildpunkt auf der Vorderseite den gleichen Farbwert hat wie ein auf einem Stapel
gemessenes Blatt Papier.
Dritter zu messender Farbwert zur Durchschlagsimulation ist der auf der Vorderseite zu
messende Farbwert eines Bildpunktes, dessen Rückseite bedruckt ist.
Die aus diesen Farbwerten errechnete Opazität muss kleiner oder gleich der Opazität des
Papiers sein, da das Eindringen der Farbe im Sinne des Durchlageffektes eine Verringerung der
Papieropazität darstellt.
Dies wäre aber nur die Simulation des Durchschlageffektes bei einer unbedruckten Vorderseite.
Berücksichtigt werden muss aber ebenfalls die Opazität der auf der Vorderseite aufgetragenen
Druckfarbe, die, wie bereits erläutert, aus der Opazität eines auf der Vorderseite bedruckten
Blattes abzüglich der „reinen“ Papieropazität berechnet werden kann, um sie dann zu der
„reduzierten“ Papieropazität zu addieren.
49

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Der Umstand, dass die Opazität des auf der Vorderseite bedruckten Blatt Papiers 100% haben
kann und daraus nicht die Opazität der Farbe selbst errechnet werden kann, macht zwar beim
Durchscheineffekt keinen Unterschied, ist jedoch für die Durchschlagsimulation sehr wohl
relevant.
Kann die Opazität einer Farbe nicht errechnet werden so kann auch nicht die Opazität bestimmt
werden, mit der die Vorderseite die Rückseite eines Blattes durchscheinen lässt. Hier ist
abzuwägen, ob für diese Farben eine gesonderte Messung mit einem, mit der selben Druckfarbe
bedruckten, weniger opaken Papier wiederholt wird, oder aber ob die Druckfarbe als völlig opak
angenommen wird, also bei diesen Bildpunkten die Rückseite nicht zu sehen ist.
Nachdem nun für jeden Bildpunkt eine Opazität bestimmt wurde, die die Intensität bestimmt,
mit der die Rückseite bei der Betrachtung der Vorderseite erscheint, kann nun die
spiegelverkehrte Rückseite als Ebene über das Bild der Vorderseite gelegt werden.
Da sich die Opazitäten auf die Vorderseite beziehen, müssen diese zur Anwendung jedoch zuvor
auf die spiegelverkehrte Rückseite wie folgt umgerechnet werden:
O = 100-Ov (Formel 3.2.2.5)
mit
O = Für die Rückseite zu verwendenden Opazitäten.
Ov = Berechnete Opazität, die sich auf die Vorderseite bezieht.
3.2.2.6 Genauigkeit der Opazitätsbestimmung und Simulation
Die mit diesen Methoden errechneten Opazitäten und die daraus resultierende Simulation sind
leider nur so genau wie die Messwerte selbst. Deswegen sollten die Farbwerte zur Steigerung
der Genauigkeit immer mehrmals gemessen und dann gemittelt werden.
Grund hierfür ist, dass die gemessenen Farbwerte, trotz, der auf den ersten Blick gleichen
Bedingungen, verschieden sein können. Zum Einen liegt das an der nicht homogenen
Faserdichte des Papiers und zum Anderen an der Faserrichtung, die von Herstellung des Papiers
abhängig ist.
Daher ist zu empfehlen, grundsätzlich mehrfache Messungen auf verschiedenen Papierproben
zu machen, und dies sowohl mit als auch quer zur Faserrichtung. Die DIN 53146 zur
Bestimmung der Opazität anhand der Reflexionsfaktoren fordert darüber hinaus sogar die
Messung sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite des Papiers und eine Vorgehensweise
bei der Probenahme nach der Europäischen Norm ISO 186, die u.a. auch die Berücksichtigung
der Maschinenrichtung fordert, mit der das Papier hergestellt wurde.
Einerseits hängt also die Genauigkeit der Simulation von dem, in die Messung investierten,
Aufwand ab, aber anderseits auch von der verwendeten Formel zur Berechnung der Opazität (s.
Kap. 3.2.2.4).
Zusammenfassend bleibt zu sagen, dass wenn auf präzise Messungen verzichtet und
entschieden wird, dass die Berechnung der Opazität nur anhand der Helligkeitswerte
durchzuführen ist, es zu ungenauen Ergebnissen kommen kann, die dann entweder durch
erneute, genauere Messung oder aber durch subjektiv geschätzte Werte korrigiert werden
können.
50

3.2.2.7 Bestimmung der Opazität durch Schätzen
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die bisherigen Methoden setzten die Verwendung eines Farbmessgerätes wie bspw. eines
Spektralphotometers voraus. Es ist aber auch möglich die benötigten Opazitäten durch Schätzen
zu bestimmen.
Eine Vorgehensweise hierzu wäre, die ausgedruckten Proben durch „ausprobieren“ in Photoshop
nachzuahmen. So kann die Opazität des Papier dadurch geschätzt werden indem ein Probedruck
auf einen Stapel des gleichen Papiers gelegt wird und dieses mit einem weiteren, unbedruckten
Blatt Papier abdeckt wird. Nun kann man in Photoshop über die digitale Vorlage eine weiße
Ebene legen und dessen Opazität mit der in Photoshop als Deckkraft benannten Funktion so zu
verändern, das der Durchscheineffekt am Bildschirm möglichst dem der realen Probe entspricht.
In gleicher Weise ist es auch möglich den Durchschlageffekt oder die Farbopazität durch
Verwendung von farbigen Ebenen abzuschätzen.
3.2.3 Konzept zu Opazitätsprofilen
Welches Verfahren zur Bestimmung der Opazität letztendlich auch verwendet wird, so ist es
doch unmöglich, dies für alle druckbaren Farbtöne durchzuführen. Benötigt wird also eine
gewisse Auswahl an Farben, für die die Opazitäten bestimmt werden, und von denen man dann
auf die Opazitäten anderer Farben schließen kann.
Es liegt nahe, die Opazitäten der Farben zu bestimmen, die auch beim Druck verwendet werden,
und aus denen auch die anderen Farbtöne „gemischt“ werden. Beim Vierfarbendruck sind dies
selbstverständlich die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, für die bei unterschiedlicher
Helligkeit bzw. bei unterschiedlich aufgetragener Farbmenge die Opazität bestimmt werden
muss, die dann als Referenzwerte dienen, aus denen für jeden anderen Farbton die jeweilige
Opazität berechnet werden kann
Für Drucker und Druckmaschinen die über ein ICC-Profil im CMYK-Farbraum verfügen ist
diese Vorgehensweise recht einfach und unproblematisch, wohingegen bei Druckern mit RGB
Profilen, die zum Glück nur häufig bei Desktop Druckern zu finden sind und nicht im
professionellen Bereich, das Verfahren ungleich komplizierter ist und darüber hinaus noch
Abzüge in der Genauigkeit in Kauf genommen werden müssen.
3.2.3.1 Opazitätsprofile beim Vierfarbendruck mit CMYK-Farbprofil
Das Verfahren beim Vierfarbendruck mit CMYK-Farbprofil ist deswegen so einfach, da ein in
diesen Farbraum konvertiertes Bild oder Dokument für jedes einzelne Pixel durch seinen
CMYK-Farbwert die mengenmäßige Verwendung der einzelnen Farbbestandteile beschreibt. So
wird bspw. bei einem dunkelblauen Pixel mit dem Farbwert CMYK(100;89;3;17) 100% der für
den Bildpunkt maximal möglichen Menge an Cyan verwendet, 89% der möglichen Menge an
Magenta, 3% des möglichen Gelb und 17% der möglichen Farbmenge von Schwarz.
Wird nun separat für jede der Farben in dieser mengenmäßigen Verwendung die Opazität
bestimmt, so können diese anschließend einfach aufaddiert und dem Bildpunkt zugewiesen
werden.
51

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Da es aber zu aufwendig wäre, für jede Tonwertstufe der einzelnen CMYK-Farben auch noch
die Opazitäten zu bestimmen, müssen diese auf einzelne Tonwertstufen eingrenzt werden, aus
deren Opazitäten dann die Opazitäten der noch fehlenden Tonwertstufen interpoliert werden
können.
Für die Interpolation wird ein lineares Verhalten der Opazität zwischen zwei berechneten
Opazitäten angenommen, anhand derer die Opazität (O) einer bestimmten auf das Papier
aufgetragenen Menge der Druckfarbe wie folgt errechnet werden kann:
O = Ob−Oa
∗ �F −Fa��Oa (Formel 3.2.3.1)
Fb−Fa
mit
F = Farbmenge, für die die Opazität bestimmt werden soll in %
Fa = zu F nächst niedrigere Farbmenge %, dessen Opazität bereits bestimmt wurde
Fb = zu F nächst höhere Farbmenge %, dessen Opazität bereits bestimmt wurde
Oa = Opazität bei Fa
Ob = Opazität bei Fb
Beispiel 3
In diesem Beispiel soll die Opazität eines mit reinem Magenta bedruckten Blatt
Papiers interpoliert werden. Die verwendete Farbmenge beträgt 74% des maximalen
Auftrags. Für dieses Beispiel wird angenommen, dass die Opazität bei einer
Farbmenge von 70% bzw. 80% anhand von Messwerten errechnet wurde und 89 %
bzw. 95% beträgt. Hieraus ergibt sich:
O = 95−89
∗�74−70� � 89 = 94,1
80−70
mit
F = 74
Fa = 70
Fb = 80
Oa = 89
Ob = 95
Die Opazität des Blattes Papier mit 74% der maximal möglichen Farbmenge von
Magenta beträgt 91,4 %.
Die Möglichkeit der Interpolation reduziert den Messaufwand erheblich und kann je nach
Anforderung an die Genauigkeit variiert werden. Eine Eingrenzung der zu messenden
Tonwertstufen je Druckfarbe auf 10 mit einer Schrittweite von 10% bei der aufgetragenen
Farbmenge stellt dabei subjektiv ein recht ausgewogenes Verhältnis zwischen Messaufwand und
Genauigkeit der interpolierten Opazitäten dar.
Aus dieser reduzierten Anzahl an zu messenden Farbtönen lässt sich im jeweiligen Farbraum
des Druckers ein Messchart erstellen, drucken und messen. Abb. 3.2.2 zeigt ein solches
Messchart für einen CMYK-Farbraum mit einer Schrittweite von 10%.
52

Abb. 3.2.2 CMYK-Messchart mit Schrittweite von 10 %
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Um nun die Opazität eines einseitig bedruckten Blatt Papiers zu berechnen, reicht es aus, die
interpolierten Opazitäten der jeweiligen Druckfarben bei der durch den CMYK-Farbwert
bestimmten aufgetragenen Farbmenge zu addieren und hiervon dann 3 mal die „reine“
Papieropazität abzuziehen.
O = O(CP) + O(MP) +O(YP) +O(KP) – 3O(P) (Formel 3.2.3.2)
mit
O(CP) = interpolierte Opazität des mit Cyan bedruckten Papiers
O(MP) = interpolierte Opazität des mit Magenta bedruckten Papiers
O(YP) = interpolierte Opazität des mit Gelb bedruckten Papiers
O(KP) = interpolierte Opazität des mit Schwarz bedruckten Papiers
O(P) = Papieropazität
Bei dieser Vorgehensweise wurde bisher aber noch nicht die für die Durchschlagsimulation
benötigte „reduzierte“ Papieropazität berücksichtigt. Da der für die Berechnung der
„reduzierten“ Papieropazität benötigte Farbwert des Papiers auf einem Stapel, sowie der
Farbwerte des, auf der Vorderseite bedruckten, Blattes auf einem Stapel bereits bekannt sind,
müssen die Farbwerte des Messchart mit der bedruckten Seite nach unten auf einem Stapel des
gleichen Papiers gemessenen werden, um so die für die Berechnung der „reduzierten“
Papieropazität benötigten 3 L*a*b-Farbwerte zu komplettieren.
Die „reduzierten“ Papieropazitäten der je Druckfarbe fehlenden Tonwertstufen können wie
gewohnt gem. Formel 3.2.3.1 interpoliert werden. Für die Berechnung der „reduzierten“
Papieropazität bei der Verwendung einer aus den Druckfarben gemischten Farbe ist es jedoch
53

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
nicht möglich, die „reduzierte“ Papieropazität jeder Druckfarbe zu berücksichtigen. Weder eine
Addition, noch Mittelwert oder gewichteter Mittelwert machen an dieser Stelle Sinn.
Stattdessen kann zur Annäherung aber die „reduzierte“ Papieropazität der Druckfarbe verwendet
werden, die bei ihrer jeweiligen aufgetragenen Farbmenge den niedrigsten L*-Wert aufweist, da
die Helligkeit maßgeblich für die Wahrnehmung des „Durchschlagens“ oder „Durchscheinens“
ist.
Um zu bestimmen, welche der Druckfarben in ihrer mengenmäßigen Verwendung in einem
Bildpunkt die Dunkelste ist, muss für die jeweiligen Farbanteile des CMYK-Farbwertes der L*-
Wert bestimmt werden. Da zu jeder im Messchart verwendeten Farbmenge bzw. Tonwertstufe
einer Druckfarbe auch der L*-Wert vorliegt, können die gesuchten L*-Werte anhand der L*-
Werte der nächst höheren und nächst niedrigeren Tonwertstufe je Druckfarbe auf die gleiche
Weise interpoliert werden wie die Opazität.
Beispiel 4
In diesem Beipiel wird die „reduzierte“ Papieropazität eines auf der Rückseite
Blau bedruckten Blatt Papiers berechnet. Aus der Bilddatei ist bekannt, dass das
Blau den CMKY-Farbwert(100;82;0;0) hat. Des Weiteren kennen wir durch die
Messung der L*a*b*-Farbwerte auf der Vorderseite des Messcharts die L*-Werte
des CMKY-Farbwertes(100;0;0;0), des CMYK-Farbwertes(0;90;0;0) sowie des
CMYK-Farbwertes(0;80;0;0).
Außerdem ist der L*-Wert des Papiers CMYK(0;0;0;0) durch die Messung des
L*a*b*-Farbwertes eines Stapel Papiers bekannt, dessen „reduzierte“ Opazität 100%
ist. Durch die Messung des Messcharts mit bedruckter Seite nach unten, der
Berechnung und der Interpolation ist weiter auch die „reduzierte“ Papieropazität
(Ored) jeder einzelnen Druckfarbe bei allen Tonwertstufen bekannt.
Da dieses Beispiel lediglich den „Rechenweg“ verdeutlichen soll, sind die hier
verwendeten L*-Werte und Opazitäten fiktiv.
CMYK(100;0;0;0): L*(100;0;0;0)= 58% Ored(Cyan, 100%) = 91%
CMYK(0;90;0;0): L*(0;90;0;0)= 60% Ored(Magenta, 90%) = 92%
CMYK(0;80;0;0): L*(0;80;0;0)= 57% Ored(Magenta, 80%) = 90%
CMYK(0;0;0;0): L*(0;0;0;0)=93% Ored(Papierweiß)= 100%
Berechnung des L*-Wertes der CMYK-Werte
L*(100;0;0;0) bereits bekannt.
L ∗ �0 ;82;0; 0�= L∗�0;90 ;0;0�− L ∗ �0;90 ;0 ;0�
∗�82−80��L
90−80
∗ � 0;80;0 ;0�
= 60−57
∗2�57
10
.
=57,6 .
54

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Da der L*-Wert bei dem CMYK-Wert(0;82;0;0) niedriger ist als der von
CMYK(100;0;0;0) ist für den CMYK-Farbwert(100;82;0;0) die reduzierte Opazität
bei dem CMYK(0;82;0;0) zu verwenden.
Berechnung der „reduzierten“ Papieropazität
Ored �Magent a ,82 %� = 92−90
10
∗ 2 � 90=90,4=~90 %
3.2.3.2 Opazitätsprofile beim Vierfarbendruck mit RGB-Farbprofil
Wie bereits angedeutet, ist das Verfahren bei Druckern mit RGB-Profilen komplizierter. Solche
Drucker verwenden selbstverständlich auch die CYMK-Farben, das verwendete Druckerprofil
ist jedoch im RGB-Farbraum.
D.h, dass Bilder oder Dokumente, die in den Farbraum des Druckers konvertiert wurden,
ebenfalls RGB-Werte enthalten und diese auch so an den Drucker geschickt werden. Da der
eigentlich Druck jedoch in den CMYK-Farben stattfindet, muss entweder in den
Druckertreibern oder im Gerät selbst eine „versteckte“ Umwandlung der RGB-Werte in
CMYK-Werte durchgeführt werden.
Für das für die Berechnung der Opazität notwendige Messchart bedeutet dies aber nicht, dass
die Farben Rot, Grün und Blau in verschieden Tonwertstufen verwendet werden können. Grund
hierfür ist, dass die Farben bereits durch mehrere Druckfarben dargestellt werden und somit eine
höhere Opazität aufweisen als die im RGB-Farbraum durch Farbaddition erreichbaren
Druckfarben Cyan, Magenta und Gelb. D.h. eine Addition der Opazitäten ist nicht möglich. Für
die Bestimmung der Opazität können jedoch zwei unterschiedliche Methoden angewendet
werden.
Methode 1
Erste Methode wäre die Verwendung eines Messcharts, welches über den gesamten RGB-
Farbraum verteilte Farben enthält, dessen Opazitäten dann bestimmt werden können, und aus
denen die Opazitäten von nicht im Messchart enthaltenden Farben interpoliert werden können.
Um die Vorgehensweise plastischer zu erläutern stelle man sich den RGB-Farbraum als Würfel
wie in Abb.3.2.3 vor.
Abb. 3.2.3 RGB-Farbwürfel
55

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die drei Achsen des Würfels stellen die einzelnen Kanäle des RGB-Farbraums dar, die im Falle
einer 8 Bit-Farbtiefe jeweils aus 256 Farbabstufungen bestehen. Um nun gleichmäßig über den
gesamten Farbraum verteilte Farben für das Messchart auszuwählen, können je Kanal Farben
mit gleichem Abstand ausgewählt werden.
D.h, werden je Achse 5 Tonwertstufen mit einer Schrittweite von 64 Tonwertstufen gewählt,
wären damit insgesamt 5*5*5 = 125 Farben ausgewählt, die dann gedruckt, gemessen und
dessen Opazität berechnet werden müsste. Ist eine höhere Genauigkeit gefordert, und es würden
9 Tonwertstufen pro Kanal mit einer Schrittweite von 32 Tonwertstufen ausgewählt, so wären
es bereits 9^3= 729 Farben.
Durch die gleichmäßig ausgewählten Farben entstehen innerhalb des RGB-Würfels kleinere
Würfel, deren Ecken aus den ausgewählten Farben bestehen, und mit dessen berechneten
Opazitäten die Opazitäten jeder, auf den Kanten des kleinen Würfels liegende Farbe interpoliert
werden kann. Aus diesen interpolierten Werten können dann wiederum die Opazitäten für jede
innerhalb des kleinen Würfels liegende Farbe interpoliert werden.
Bei dieser Methode wird schnell klar, dass der Messaufwand in keinem Verhältnis zu der
geringen Genauigkeit der interpolierten Opazitäten steht, zumal, wie bereits erwähnt, RGB-
Profile wahrscheinlich ausschließlich bei Druckern im nicht professionellen Bereich zu finden
sind.
Methode 2
Die zweite Methode zur Opazitätsbestimmung bei CMYK-Druckern mit RGB-Profil ist der
Methode bei Druckern mit CMYK-Profil sehr ähnlich. Hier wird ebenso ein Messchart
verwendet, welches die CMYK-Farben in unterschiedlichen Tonwertstufen enthält. Der
Unterschied liegt jedoch darin, dass die Farbwerte als RGB-Werte angegeben werden müssen.
Abb. 3.2.4 zeigt ein solches Messchart dessen Schrittweite der Farbtöne 32 Tonwertstufen
beträgt. In Tab. 3.2.1 sind die für das in Abb.3.2.4 dargestellte Messchart verwendeten RGB-
Farbwerte angegeben sowie die beim Druck theoretische verwendete Farbmenge.
Abb. 3.2.4 RGB Messchart
56

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Schwarz Cyan Magenta Gelb Theoretische
Farbmenge
RGB(255;255;255) RGB(0;255;255) RGB(255;0;255) RGB(255;255;0) 100,00%
RGB(123;123;123) RGB(0;123;123) RGB(123;0;123) RGB(123;123;0) 87,50%
RGB(191;191;191) RGB(0;191;191) RGB(191;0;191) RGB(191;191;0) 75,00%
RGB(159;159;159) RGB(0;159;159) RGB(159;0;159) RGB(159;159;0) 67,50%
RGB(127;127;127) RGB(0;127;127) RGB(127;0;127) RGB(127;127;0) 50,00%
RGB(95;95;95) RGB(0;95;95) RGB(95;0;95) RGB(95;95;0) 37,50%
RGB(63;63;63) RGB(0;63;63) RGB(63;0;63) RGB(63;63;0) 25,00%
RGB(31;31;31) RGB(0;31;31) RGB(31;0;31) RGB(31;31;0) 12,50%
Tab. 3.2.1 RGB-Farbwerte für CMYK-Messfelder
Die Messung der für die Berechnung der Opazitäten notwendigen L*a*b*-Farbwerte, die
Berechnung der Opazitäten sowie die Interpolation erfolgt in der gleichen Art und Weise wie bei
Druckern und Druckmaschinen mit CMYK-Farbprofil.
Wenn nun zur Simulation des Durchschlag- bzw. Durchscheineffektes die Opazität eines
Bildpunktes benötigt wird, so lässt sich an dessen RGB-Wert jedoch nicht direkt ableiten,
welche Messwerte zur Opazitätsberechnung und -interpolation verwendet werden müssen.
Hierzu müssen die RGB-Farbwerte in CMYK-Farbwerte umgerechnet werden, anhand derer
dann über die theoretisch verwendete Farbmenge die Messwerte zur Opazitätsberechnung und
-interpolation ermittelt werden können.
Einschub zur Umrechnung von RGB-Farbwerte in CMYK-Farbwerte
Wie bereits in Kap.2.1 beschrieben, können aus den drei Druckfarben Cyan, Magenta
und Gelb alle anderen Farben gemischt werden. Es lassen sich daher alle RGB-
Farbwerte in CMY-Farbwerte und vice versa umrechnen.
Die zusätzliche Verwendung einer schwarzen Druckfarbe aus qualitativen,
ökonomischen und ökologischen Gründen hat zur Folge, dass sich die Anteile der
CMY-Farben, also der Farbaufbau, ändert. An dieser Stelle kann Einfluss darauf
genommen werden, zu welchen Zwecken und in welchen Mengen die schwarze
Druckfarbe verwendet wird.
Zwei, auch in Photoshop verwendete Methoden, mit denen der Farbaufbau durch die
schwarze Druckfarbe erweitert und berechnet werden kann, sind die Methoden UCR
(Under Color Removal) und GCR (Grey Component Replacement).
Beim UCR werden alle Grautöne, d.h. alle Farben bei denen die Farbanteile von Cyan,
Magenta und Gelb gleich sind, mit der schwarzen Druckfarbe ersetzt. Der Farbaufbau
aller bunten Farben, bleibt dabei unverändert.
Bei der Methode GCR werden nicht nur alle Grautöne durch die schwarze Druckfarbe
ersetzt, sondern auch der graue Anteil der Buntfarben. D.h, der Farbanteil, bei dem
von Cyan, Magenta und Gelb die gleiche Farbmenge verwendet wird, wird durch die
schwarze Druckfarbe ersetzt. Die Farbmenge, die von maximal zwei der drei CMY-
Farben zusätzlich zum Aufbau der bunten Farbe benötigt wird, bleibt unverändert.
57

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Bei beiden Methoden gibt es weitere Möglichkeiten, mit denen sich der
Schwarzaufbau weiter definieren lässt, aber auf die hier nicht weiter eingegangen
werden. Ein Beispiel hierfür wäre, dass die Farben auf dem Druckerzeugnis satter
erscheinen können, wenn ein Teil des schwarzen Farbanteils, durch CMY-Farben
aufgebaut werden.[Kr01]
Die RGB-Farbwerte werden wie folgt in CMY-Farbwerte umgerechnet[IM2]:
C = QuantumRange – R (Formel 3.2.3.3)
M = QuantumRange – G
Y = QuantumRange – B
mit
C, M, und Y = Tonwertstufen der Farbkanäle Cyan, Magenta, und Gelb.
R, G, und B = vorhandene Tonwertstufen der Farbkanäle Rot, Grün und Blau.
QuantumRange = von der Farbtiefe abhängige Anzahl möglicher Tonwertstufen
im Falle einer 8 Bit Farbtiefe QuantumRange = 255.
Mit den CMY-Farbwerten wird aber noch nicht die schwarze Druckfarbe verwendet, weshalb
der Farbaufbau neu berechnet werden muss. Da aber, wie wahrscheinlich in den meisten Fällen,
nicht bekannt ist, nach welcher Methode der Drucker den Farbaufbau berechnet, kann diese nur
vermutet werden, auch wenn dies dazu führt, dass die Simulation ungenauer wird.
Sollte die UCR-Methode gewählt werden, reicht es aus, die jeweiligen gleichen Tonwertstufen
der CMY-Farbwerte durch die gleiche Tonwertstufe bei K zu ersetzten. So kann z.B. der CMY-
Farbwert (58;58;58) in den CMYK-Farbwert (0;0;0;58) umgesetzt werden.
Wird die GCR-Methode gewählt, wird die Umrechnung wie folgt durchgeführt [IM2]:
K = Min �C ,M , K � .
C =
M =
Y =
QuantumRange∗�C−K �
QuantumRange−K
QuantumRange∗� M −K �
QuantumRange− K
QuantumRange∗�Y −K �
QuantumRange−K
(Formel 3.2.3.4)
mit
C, M, Y, K = Tonwertsufe der Kanäle Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz
QuantumRange = von der Farbtiefe abhängige Anzahl an Tonwertstufen
58

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Anschließend kann sowohl bei der UCR- als auch bei der GCR-Methode der Schwarzaufbau
weiter definiert werden, worauf an dieser Stelle aber verzichtet wird. Des Weiteren handelt es
sich bei den Werten in dieser Darstellung zunächst um die Tonwertstufen und müssen gemäß der
Farbtiefe in die prozentuale Darstellung der verwendeten Farbmenge umgerechnet werden.
Im weiteren Verlauf dieser Arbeit wird die GCR-Methode ohne eine weitere Definition des
Schwarzaufbaus verwendet, da sehr wahrscheinlich in den meisten Fällen diese Methode vom
Drucker verwendet wird, es jedoch keinerlei Information bzgl. des Schwarzaufbaus gibt.
Beispiel 5
In diesem Beispiel wird die Umrechnung eines Orange-Farbtons mit dem RGB-
Farbwert (223;166;97) bei einer Farbtiefe von 8 Bit in den CMYK-Farbwert
anhand der GCR-Methode durchgeführt.
Schritt 1: Umrechnung des RGB-Farbwerts in den CMY-Farbwert
C = 255 – R = 255 – 223 = 32
M = 255 – G = 255 – 166 = 89
Y = 255 – B = 255 – 97 = 158
Schritt 2: Einbeziehung des schwarzen Kanals mit der GCR-Methode
K = Min�32, 89,158� = 32 .
C = 255∗�32−32�
255−32
M = 255∗�89−32�
255−32
Y = 255∗�159−32�
255−32
0
= = 0 .
223
14535
= = ~65 .
223
= 32385
223
= ~145
Schritt 3: Umrechnung der Tonwertstufen in prozentual verwendete Farbmenge
K = 32
∗ 100 = ~13
255
C = 0
∗ 100 = 0 .
255
M = 65
∗ 100 = ~25
255
Y = 145
∗ 100 = ~57
255
59

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Schwachstellen
Wie bereits erwähnt und aus den Ausführungen ersichtlich, ist die Bestimmung der Opazitäten
bei Druckern mit RGB-Profil zum Teil ungenau. Ungenauigkeiten können dabei zum Einen bei
der Umrechnung der RGB-Werte in die CMYK-Werte entstehen, und zum Anderen dadurch,
dass nicht gewährleistet ist, dass die mit RGB-Farbwerten erstellten Messfelder des Messcharts
mit der jeweiligen „reinen“ Druckfarbe gedruckt werden.
Die Ursache liegt in den Unterschieden der Farbmodelle. Wie in Abb. 3.2.5 zu sehen ist, wird in
der Normfarbtafel der RGB-Farbraum als Dreieck dargestellt, während der CMYK-Farbraum
ein Sechseck ist.
Abb. 3.2.5 Farbraumvergleich
Um den Gamut des Druckers abzudecken, muss der RGB-Farbraum des Profils also größer sein
als der Gamut. Dies bedeutet aber auch, dass der Farbraum Farben enthält, die nicht im
Farbumfang des Druckers liegen, das Profil somit nicht farbtreu ist und somit für eine
Simulation nicht in Betracht kommt. Ein Beispiel für eine solche Konstellation ist die
standardmäßige Verwendung des sRGB-Farbraums bei Tintenstrahldruckern wie sie z.B. häufig
bei Hewlett&Packard Desktop Druckern anzutreffen ist.
Ein profilierter Drucker verwendet jedoch einen Farbraum, welcher vollständig innerhalb des
Druckergamuts liegt und dadurch insgesamt kleiner ist, also nicht den Farbumfang des Druckers
ausnutzt.
Leider ist bei solchen Profilen nicht gewährleistet, das der Mittelpunkt einer Geraden zwischen
den Primärvalenzen des RGB-Farbraums auf der Primärvalenz des CMYK-Farbraums liegt. Es
ist sogar nicht einmal gewährleistet, dass der Mittelpunkt auf der Geraden zwischen Weißpunkt
und Primärvalenz des CMYK-Farbraum liegt. D.h., dass z.B. der RGB-Farbwert(0;255;255),
der im RGB-Farbraum ein „reines“ Cyan repräsentiert, nicht nur dazu führt, dass die Druckfarbe
Cyan nicht mit einer Farbmenge von 100% ausgedruckt wird, sondern sogar dazu, dass nicht
einmal ein „reines“ Cyan ausgedruckt wird.
60

3.3 Workflow zur Eigenschaftensimulation
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Um das Erscheinungsbild eines Druckerzeugnisses in einer Webapplikation zu simulieren,
müssen die Konzepte, mit denen einzelne Ausprägungen des Erscheinungsbildes simuliert
werden können, in einem Gesamtkonzept zusammenfließen. Im Folgenden wird hierzu ein
Konzept erläutert, mit dem die in Kap.3.1 erläuterte Simulation der Farbgebung als auch die in
Kap. 3.2 erläuterte Simulation der Opazität in einem gemeinsamen Workflow umgesetzt werden
können.
Zu Beginn dieses gemeinsamen Workflows zur Simulation der Farbgebung und Opazität steht
das Einstellen der Bilder und Dokumente in das System. Hierbei kann es sich um bereits für die
jeweilige Druckbedingung separierte Objekte handeln, oder aber die Objekte liegen
medienneutral vor. Während bereits separierte Objekte den gesamten Workflow nur einmal
durchlaufen, so müssen medienneutrale Objekte den Workflow für jede zu simulierende
Druckbedingung erneut durchlaufen.
Am Ende des Workflows steht die Vorschau des separierten Objektes, die Vorschau in der die
Farbgebung des gedruckten Objektes simuliert wird (s Kap. 2.2.4 Softproof), und die Vorschau,
in der sowohl die Farbgebung als auch die Opazität des gedruckten Objektes simuliert wird.
Letzteres unterteilt sich wiederum in die Simulation der Farbgebung und Opazität bei einem
einseitigen Druck sowie beim beidseitigen Druck.
Zusätzlich steht bei medienneutralen Objekten parallel zum Workflow die Option einer
Vorschaugenerierung des unseparierten Bildes oder Dokumentes zur Verfügung.
Der Workflow lässt sich zur Umsetzung und Beschreibung in zwei wesentliche Schritte
unterteilen. Im ersten Schritt werden die Separation, Rasterung und Formatierung der Bilder
und Dokumente in eine Bilddatei, bzw. bei mehrseitigen Dokumenten in je eine Bilddatei pro
Seite durchgeführt. Diese Bilddateien bilden die Schnittstelle zum zweiten Schritt des
Workflows, in dem für die separierten Bildern, dessen Farbgebung und Opazität als
Druckerzeugnis berechnet und simuliert wird.
In Kap. 3.3.1 wird der, die Rasterung, Separation und Formatierung durchführende erste Schritt
des Workflows erläutert. Im anschließenden Kap. 3.3.2 wird dann der, die Simulation
durchführende zweite Schritt erläutert. In Kap. 3.3.3 wird die Durchführung und in Kap. 3.3.4
die Steuerung des Gesamtworkflows betrachtet.
3.3.1 Schritt 1 – Rasterung, Separation und Formatierung
In diesem Teilworkflow werden die in das System eingestellten Objekte für den, die Simulation
durchführenden, zweiten Teil des Workflows aufbereitet und formatiert. Hierfür müssen die
Objekte einen jeweils auf ihren Typ und ihre Eigenschaften abgestimmten Prozess durchlaufen,
an dessen Ende ein oder mehrere, in den Farbraum des Druckbedingung separierte, Bilddateien
liegen.
Diese Bilder müssen wegen der breiten Farbraumunterstützung im TIFF-Format vorliegen.
Darüber hinaus ist es für den zweiten Schritt des Workflows erforderlich, dass diese Bilder in
der Auflösung und in dem Maß vorliegen, mit denen die späteren Vorschaubilder auf dem
Monitor dargestellt werden.
61

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die Auflösung und die Maße sind dabei freigestellt, es bietet sich jedoch bei Vorschaubildern
eine Auflösung von 72 dpi an, sowie ein Maß, das es erlaubt, das Bild auf dem Monitor als
Ganzes zu betrachten. Bei einer üblichen Monitorauflösung von 1280x1024 Pixel wäre dies z.B.
ein maximales Bildmaß von 1000x700 Pixel.
Objektabhängige Prozesse
Die Prozesse, die die in das System eingestellten Objekte aufbereiten, können sich erheblich
unterscheiden, was in erster Linie vom Typ des Objektes abhängt. An zweiter Stelle ist zu
differenzieren, ob es sich um ein bereits separiertes Objekt handelt oder nicht. Im Folgenden
werden vier wesentlichen Unterscheidungen für die Objekte getroffen, die jeweils einen anderen
Prozess durchlaufen müssen:
– separierte Bilddatei
Prozess muss Formatierung durchführen.
– medienneutrale Bilddatei
Prozess muss Separierung und Formatierung durchführen.
– separiertes PDF
Prozess muss Rasterung und Formatierung durchführen.
– medienneutrales PDF
Prozess muss Rasterung, Separierung und Formatierung durchführen.
Über diese Einteilung hinaus unterscheiden sich die Bilddateien in ihrem Format, dem
verwendeten Kompressionsverfahren sowie weiteren Bildeigenschaften, die ggf. jeweils eine
gesonderte Handhabung notwendig machen. So gibt es z.B. Bilddateien wie das Vektor EPS,
welche ein Bild nicht anhand von Bildpunkten beschreiben sondern dazu Vektoren verwenden
und in Folge dessen eine Rasterung durchgeführt werden muss.
Des Weiteren können Bilddateien z.B. anstatt der üblichen 8 Bit Farbtiefe auch eine Farbtiefe
von 16 oder sogar 32 Bit haben, oder aber sie verfügen über Ebenen oder Beschneidungspfade
(auch: Freistellpfad oder clipping path) die berücksichtigt werden müssen.
Bei PDF-Dokumenten ist ebenfalls nicht gewährleistet, dass ein und der selbe Prozess alle ihm
übergebenen Dokumente erfolgreich rastern und separieren kann, da es zum Einen zahlreiche
Formatversionen gibt und zum Anderen auch hier Eigenschaften wie z.B. die Funktion des
Überdrucken eine besondere Behandlung notwendig machen.
Alle diese Besonderheiten werden an dieser Stelle nicht weiter betrachtet und sind Teil einer
konkreten Planung eines Systems und sind ebenso abhängig von den Anforderungen an dieses
System. Grundsätzlich können aber Prozesse für alle Dateiformate und deren Eigenschaften
implementiert werden, für die, mit welchen „Mitteln“ auch immer, eine Rasterung und farbtreue
Separierung möglich ist.
62

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Prozessauswahl
Da es weder bei der Auswahl noch bei der Anzahl der zu verwendenden Bildbearbeitungssoftware,
RIPs oder CMMs konzeptionelle Einschränkungen gibt, besteht ebenfalls die
Möglichkeit, diese beliebig zu kombinieren. Hierdurch können zahlreiche unterschiedliche
Prozesse entstehen, die zur Separartion, Rasterung und Formatierung frei gewählt werden
können.
So ist es beispielsweise möglich, für ein in das System eingestelltes medienneutrales PDF, zur
Simulation der Druckbedingung A ein anderes RIP und ein anderes CMM zu verwenden als zur
Simulation der Druckbedingung B.
3.3.2 Schritt 2 - Simulation
Ausgangspunkt dieses Teilworkflows ist das separierte Bild, bzw. die für jede Seite eines
Dokumentes gerasterten und separierten Bilder im TIFF-Format, die diesen Teilworkflow
jeweils einzeln durchlaufen müssen. Der Teilworkflow umfasst die Simulation der Farbgebung
und die Simulation der Opazität.
Während die Farbgebungssimulation völlig unabhängig durchlaufen werden kann, ist die
Simulation der Opazität auf die Teil- und Endergebnisse der Farbgebungsimulation angewiesen
und kann erst nach dessen Fertigstellung vollständig abschließen.
Simulation der Farbgebung
Zu Beginn dieses Teilworkflows muss zunächst auf Grundlage der Maße, der Auflösung und des
Farbraums des separierten Bildes eine weißes Bild generiert werden, welches ein unbedrucktes
Blatt Papier repräsentiert und im weiteren Verlauf dazu genutzt wird, die Rückseite eines
einseitig bedruckten Blattes darzustellen.
Weiter muss sowohl von dem separierten Bild als auch von der weißen Rückseite jeweils ein
Proofbild berechnet werden, indem es, wie in Kap 3.1.2 erläutert, absolut farbmetrisch in den
L*a*b-Farbraum konvertiert wird. Auch hier muss wegen der Unterstützung des L*a*b*-
Farbraums das TIFF-Format verwendet werden.
Von dem separierten Bild und der weißen Rückseite sowie dessen Proofbildern muss
anschließend eine Konvertierung zu den jeweiligen Vorschaubildern erfolgen. Bei den
Proofbildern hat dies wegen der Farbteue relativ farbmetrisch, und bei den separierten Bildern
und dessen Rückseite zur Erhaltung des Motiveindrucks perzeptiv oder relativ farbmetrisch mit
Tiefenkompensation zu erfolgen.
Des Weiteren müssen die Vorschauen in einem Dateiformat gespeichert werden, welches sich
zur Darstellung in einer Webapplikation eignet.
Anbieten würde sich hierfür entweder das JPEG- oder das PNG-Format. Das GIF-Format sollte
nicht verwendet werden, da es nur indizierte Farben enthält, d.h., dass bei der Konvertierung in
dieses Format eine Farbtabelle mit nur 256 Farben erstellt wird, mit dem sich das Bild zwar
platzsparend, aber keinesfalls farbtreu darstellen lässt.[Ke03]
63

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Die Wahl der Ausgabefarbräume ist ebenfalls freigestellt, es ist aber dringend zu empfehlen, den
sRGB-Farbraum zu verwenden, da sich dieser als Standardfarbraum für Bilder im Internet
durchgesetzt hat (s. Kap.2.3). Es sollten aber auch weitere Standardfarbräume verwendet
werden, die größer als der sRGB-Farbraum sind, wie z.B. der AdobeRGB- oder der
WideGamutRGB-Farbraum. Hierdurch kann Anwendern, die über Monitore mit größerem
Gamut verfügen, Rechnung getragen werden.
Simulation der Opazität
Wie bei der Simulation der Farbgebung wird auch für die Simulation der Opazität zunächst das
am Anfang dieses Teilworkflows stehende, separierte Bild verwendet. Von diesem müssen
zunächst die Farbwerte jedes seiner Pixel ausgelesen werden, um dessen Opazität nach der in
Kap. 3.2 vorgestellten Vorgehensweise berechnen zu können.
Da sich so, im Falle eines mehrseitigen Dokumentes, lediglich die Opazitäten zur Simulation
eines einseitig bedruckten Blatt Papiers berechnen lassen, muss für die Simulation des
beidseitigen Drucks zusätzlich, je nach dem, ob es sich bei der aktuellen Seite um eine gerade
oder ungerade Seitenzahl handelt, das separierte Bild der davor liegenden bzw. der
nachfolgenden Seite einbezogen werden.
Dies setzt selbstverständlich voraus, dass die Rasterung, Separation und Formatierung der
vorherigen bzw. nachfolgenden Seite abgeschlossen ist. Handelt es sich bei der aktuellen Seite
um die letzte Seite, und hat diese eine ungerade Seitenzahl, so reicht zur Berechnung der
Opazität die zusätzliche Verwendung des weißen Bildes als Rückseite aus.
Zusammenfassend muss für die Simulation der Opazität bei einseitig bedrucktem Papier, zum
Einen die Opazität des bedruckten Blattes aus Sicht der Vorderseite, zum Zweiten
spiegelverkehrt aus Sicht der Rückseite und zum Dritten die durch die auf der Vorderseite
aufgetragene Druckfarbe „reduzierte“ Papieropazität der Rückseite berechnet werden.
Bei beidseitig bedrucktem Papier muss die Opazität des Blattes aus Sicht der Vorderseite und
unter Berücksichtigung der bedruckten Rückseite, sowie die durch die auf der Rückseite
aufgetragenen Druckfarben bedingte, „reduzierte“ Papieropazität unter Berücksichtigung der
auf der Vorderseite aufgetragenen Druckfarbe berechnet werden.
Zur Opazitätssimulation der Vorderseite eines einseitig bedruckten Blatt Papiers müssen die den
Durchscheineffekt betreffenden Opazitätswerte auf die im jeweiligen Ausgabefarbraum
vorliegenden Proofvorschauen angewendet werden.
Für die Rückseite hingegen müssen zunächst die den Durchschlageffekt betreffenden Opazitäten
auf die spiegelverkehrten Proofvorschauen der aktuellen Seite angewendet werden. Die hieraus
resultierenden Bilder müssen dann in einem weiteren Schritt über die Proofvorschauen der
weißen Rückseite gelegt werden.
Erst jetzt können auf diese den Durchschlageffekt simulierenden Bilder die spiegelverkehrten
Opazitätswerte des Durchscheineffektes angewendet werden.
64

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Zur Opazitätssimulation der Vorderseite eines beidseitig bedruckten Blatt Papiers müssen
zunächst die den Durchschlageffekt betreffenden Opazitätswerte in Abhängigkeit davon, ob die
aktuelle Seitenzahl gerade oder ungerade ist, auf die spiegelverkehrten Proofvorschauen der
vorherigen bzw. nachfolgenden Seite angewendet werden. Die hieraus resultierende Bilder
können nun auf die jeweiligen Proofvorschauen der aktuellen Seite gelegt werden. Auf diese
den Durchschlageffekt simulierenden Bilder können nun die den Durchscheineffekt betreffende
Opazitäten angewendet werden.
Sollte es sich bei der aktuellen Seite um die letzte Seite eines Dokumentes handeln, und hat
diese eine ungerade Seitenzahl, so sind für die Simulation des Durchschlageffektes anstatt der
Proofvorschauen der nachfolgenden Seite die Proofvorschauen der weißen Rückseite zu
verwenden.
Bis zu diesem Punkt des Workflows wurde der Durchschlageffekt sowohl beim einseitigen als
auch beim beidseitigen Druck simuliert. Der Durchscheineffekt ist jedoch trotz Anwendung der
Opazitäten noch nicht vollständig simuliert, da die nachfolgenden Blätter noch nicht durch das
Betrachtete hindurch scheint.
Um dies zu simulieren, muss für alle Seiten eines Objektes die Simulation des
Durchschlageffekts sowie die Anwendung der Opazität des Durchscheineffektes abgeschlossen
sein. Erst dann ist es möglich, die einzelnen Blätter in einer Reihenfolge übereinander zu legen,
sodass die jeweils nachfolgenden Seiten, durch das aktuell betrachtete Bild hindurch scheinen,
wie es auch bei der Betrachtung des Druckerzeugnisses passieren würde.
Umsetzung der Opazitätsimulation
Wurden, wie oben beschrieben, die zu simulierenden Opazitäten berechnet, so kann dessen
nachfolgende Simulation durch Anwendung der Opazitätswerte auf die Bilder sowie dessen
Überlagerung sowohl serverseitig als auch clientseitig durchgeführt werden, wobei Letzteres
von der clientseitig verwendeten und in Kap. 3.4 erläuterten Technologie abhängt.
Auch die Umsetzung der serverseitigen Simulation kann sich abhängig von der verwendeten
Bildbearbeitungssoftware unterscheiden, weshalb sich das nachfolgende Konzept zur
serverseitigen Umsetzung der Opazitätssimulation auf die Verwendung des Bildbearbeitungsprogramms
„ImageMagick“ beziehen und sich deshalb evtl. nur teilweise oder sogar gar nicht
auf die Verwendung einer anderen Bildbearbeitungssoftware übertragen lassen.
Wird „ImageMagick“ verwendet, so können aus den berechneten Opazitäten sogenannte
Masken erstellt werden. Hierbei handelt es sich um Bilddateien mit Grauskala-Farbraum, bei
dem die Schattierungen von Schwarz bis Weiß die Opazitätswerte von 0% bis 100 %
repräsentieren. Eine Maske kann dadurch als eine Bilddatei verstanden werden, die lediglich
den Alpha-Kanal darstellt.
Wird eine Maske auf ein Bild angewendet, werden das Bild und der Alpha-Kanal zu einer neuen
Bilddatei zusammengeführt. Da das Zielformat den Alpha-Kanal unterstützen muss, muss
entweder das TIFF oder das PNG-Format verwendet werden, wobei in diesem Anwendungsfall
aufgrund der Verwendbarkeit in Internetanwendungen, das PNG-Format zu wählen ist.
65

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Durch die Berechnung der Opazitätswerte entstehen so für jede Seite eines Objektes insgesamt
fünf Masken, wobei drei Masken der Simulation beim einseitigen Druck und zwei Masken der
Simulation beim beidseitigen Druck dienen. Diese Masken können, in der in Kap. 3.3.2.2
beschrieben Vorgehensweise, auf die Proofbildvorschauen bzw. auf die gespiegelten
Proofbildvorschauen angewendet werden. Die anschließende Überlagerung der so entstanden
Bilder kann durch eine einfache Bildkomposition erfolgen.
3.3.3 Workflowdurchführung
Betrachtet man den gesamten Workflow, so fällt auf, dass in dessen Verlauf zahlreiche
prozessorlastige Bildkonvertierungen durchgeführt werden. Die Abb. 3.3.1 zeigt dies anhand
von Zwischenergebnissen, die während der Durchführung des Workflows entstehen.
Abb. 3.3.1 Workflowdarstellung
66

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Wegen dieser Prozessorlastigkeit kann ein solcher Workflow aus Performancegründen
selbstverständlich nicht erst bei clientseitigen Anfragen, sondern muss beim Einstellen der
Bilder und Dokumente in das System angestoßen werden. Der einzige Teilworkflow, der auf
eine clientseitige Anfrage hin gestartet werden muss, ist der Fall, dass der Anwender die
Vorschauen zu einem Objekt in einem von ihm hochgeladenen ICC-Profil angezeigt bekommen
möchte. In einem solchen Fall müssen die folgenden Bestandteile des Gesamtworkflows unter
Verwendung des hoch geladenen ICC-Profils ausgeführt werden:
– Vorschauberechnung des Objektes, sofern dieses nicht bereits separiert ist
– Vorschauberechnung der separierten TIFF-Dateien
– Vorschauberechnung der Proofbilder
– Simulation der Opazität durch Anwendung der bereits vorhandenen Opazitäten auf
die Proofbilder sowie dessen anschließende Bildkomposition
3.3.4 Workflowsteuerung
Wird ein Objekt zur Eigenschaftensimulation in das System eingestellt, so benötigt das System
weitere Informationen anhand denen der zu durchlaufende Workflow gesteuert werden kann.
Die vom System benötigten Informationen lassen sich unterteilen in
– Objektbezogene Informationen,
– Informationen zur Druckbedingung und
– Informationen zur Darstellung der Simulation.
Objektbezogene Informationen
Die objektbezogenen Informationen werden vom System dazu verwendet, um die auf das
jeweilige Objekt abgestimmten Prozesse und Teilprozesse zu verwenden. Hierzu zählen
Informationen zum Typ und den Eigenschaften des Objekts sowie die für die Simulation zu
verwendende Druckbedingung. Weitere Informationen wären z.B. konkrete Angaben zur
Auswahl bestimmter namentlich festgelegter Prozesse und Teilprozesse.
Während das System durch eine Analyse des Objektes Informationen zu dessen Typ und
zumindest auch einen Teil seiner Eigenschaften selbstständig ermitteln kann, so sind die
Informationen zu den zu verwendenden Druckbedingungen sowie Angaben zur Prozessauswahl
von außen bereitzustellen. Da die Art der Informationsbereitstellung keinerlei konzeptionellen
Einschränkungen unterliegt, kann dies z.B. über eine Datenbank oder eine XML-Datei erfolgen.
Denkbar ist aber auch eine Einbettung der Informationen als Metainformation in die Datei selbst
was z.B. über Adobes Extensible Metadata Platform (kurz: XMP) realisierbar wäre. Mehr
Informationen zu XMP sind unter http://www.adobe.com/products/xmp/(Stand 25.03.09)
verfügbar.
67

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Zur Veranschaulichung der bereitzustellenden, objektbezogenen Informationen zeigt das
folgende Beispiel anhand einer XML-Datei, welche für zwei in das System eingestellte Objekte
Informationen darüber beinhaltet, welche Eigenschaften diese Objekte haben, welche
Druckbedingungen jeweils simuliert werden, und welche Prozesse und CMMs dazu verwendet
werden soll.
Beispiel 6
data/Images/Beispielbild.tif
profiles/AdobeRGB1998.icc
printerprofiles/Canon_iP4200_OfficePlus.icm
printerprofiles/Canon_iP4200_OfficePlus.xml
printerprofiles/ISOcoated_v2_eci.icc
printerprofiles/ISOcoated_v2_eci.xml
data/Dokumente/UPB_Winfo_2008_FINAL.pdf
printerprofiles/Canon_iP4200_OfficePlus.icm
printerprofiles/Canon_iP4200_OfficePlus.xml
Informationen zur Druckbedingung
Hierzu zählt zum Einen das ICC-Profil mit dem die Farbgebung simuliert wird und zum
Anderen das unter der Druckbedingung ermittelte Opazitätsprofil zur Berechnung der zu
simulierenden Opazitätswerte.
Während das ICC-Profil dem System selbstverständlich als Datei vorliegen muss, gibt es für das
Opazitätsprofil keine Vorgaben. Es bietet sich jedoch die Verwendung einer XML-Datei an, da
diese auf einfache Weise auch in anderen Systemen wiederverwendet werden kann. Im Anhang
B - Beispiel B.1 ist ein denkbarer Aufbau eines Opazitätsprofils als XML-Datei aufgeführt.
Informationen zur Darstellung der Simulation
Bei diesen Informationen handelt es sich um die vom System zu verwendenden
Ausgabefarbräume, die in Form eines ICC-Profils vorliegen müssen.
Zum Einen muss im System mindestens ein ICC-Profile als Ausgabefarbraum hinterlegt sein,
die der Workflow standardmäßig zur Vorschaugenerierung verwendet.
Zum Anderen können vom Anwender ICC-Profile hochgeladen werden, wodurch die
Ausführung einzelner Teile des Workflows angestoßen wird.
68

3.4 Darstellung der Simulation
3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Für eine farbtreue Darstellung der Simulation stehen die drei Webtechnologien HTML,
JavaApplets und Adobe Flex zur Verfügung, da für diese webbasierenden Technologien in Kap
2.3 eine Farbmanagementunterstützung verifiziert werden konnte.
Je nach verwendeter Technologie stehen unterschiedliche Möglichkeiten zur Darstellung der
Simulation zur Verfügung, die im Folgenden erläutert werden. Unabhängig davon, mit welcher
Technologie die Simulation auch dargestellt wird, so sollte der Hintergrund in einem neutralen
Farbton gehalten sein, sodass das Farbwahrnehmung des Betrachters nicht verfälscht wird.
Üblicherweise, wie auch bei Photoshop, wird hierzu ein Grauton mit mittlerer Helligkeit
verwendet.
HTML
Soll die Simulation durch das -Tag in HTML dargestellt werden, so stehen 2
Möglichkeiten zur Verfügung. Bei der Ersten wird das simulierende Bild einfach im HTML
referenziert. Das vom Server „gelieferte“ Bild muss dabei zur Simulation des
Durchscheineffektes durch Bildkomposition alle nachfolgenden Seiten berücksichtigen.
Bei der zweiten Variante wird die Bildkomposition zur Simulation des Durchscheineffektes der
nachfolgenden Seiten nicht serverseitig durchgeführt, sondern durch die Verwendung von
Ebenen in HTML. Dies kann durch die Verwendung des HTML Block-Elementes unter
Verwendung des CSS-Attribut „index-z“ realisiert werden. Hierzu muss sowohl das Bild der
aktuellen Seite als auch die der nachfolgenden Seiten je in einem -Element plaztiert und
dann unter Verwendung des index-z in der richtigen Reihenfolge übereinander gelegt werden.
[SH1]
Durch zur Hilfenahme von JavaScript-Funktionalitäten kann weiter eine Blätterfunktion
implementiert werden, die es erlaubt, ohne Neuladen der gesamten Seite in einem mehrseitigen
Dokument zu blättern.
Die Verwendung dieser Technologie hat den Vorteil, das keine zusätzlich Software installiert
werden muss und somit einer breiten Masse von Anwendern zugänglich ist.
Negativ zu bewerten ist, dass der Anwender evtl. nicht über einen farbmanagementfähigen
Browser verfügt bzw. das bei der Verwendung des Internet Explorers lediglich Bilder im sRGB-
Farbraum korrekt angezeigt werden.
JavaApplet
Mit JavaApplets kann nicht nur die volle Farbmanagementunterstützung vorgegeben, sondern
durch die Verwendung der umfangreichen Java-Laufzeitumgebung auch zahlreiche
Bildmanipulationen und Animationen durchgeführt werden.
Hierdurch ist es möglich, Teile des serverseitigen Workflows auf die Clientseite zu verlagern
und durch Animationen die Simulation noch realistischer aussehen zu lassen, wie z.B. ein
animiertes Blättern durch ein Dokument bei der beim Anheben eines Blattes der
Durchscheineffekt auf die nachfolgenden Blätter ausgeblendet wird. Eine weitere
Anwendungsmöglichkeit ist das sanfte Ein- und Ausblenden des durch die Opazität
verursachten Durchschlag- und Durchscheineffektes.
69

3. Konzept zur Eigenschaftensimulation
Nachteil dieser Technologie ist, dass zur Darstellung die Java-Laufzeitumgebung auf dem Client
benötigt wird und eine Installation evtl. durch firmeninterne IT-Sicherheitrichtlinien untersagt
ist.
Adobe Flex
Mit Adobe Flex stehen zur Dartstellung ebenfalls zahlreiche Animationsmöglichkeiten zur
Verfügung. Abb. 3.4.1 zeigt beispielhaft die Umsetzung einer Blätteranimation eines
mehrseitigen Dokumentes die im Internet auf der Seite
http://reach.inm.com/eLibrary/eLibrary.html (Stand 25.03.09) betrachtet werden kann.
Außerdem bietet Adobe Flex die Möglichkeit einer pixelgenauen Manipulation der Bilddaten
mit der die Opazität zur Laufzeit mit sanften Übergängen ein- und ausgeblendet werden kann.
[Ado1]
Ein Artikel zur Umsetzung von Bildanimationen und -manipulationen steht auf
http://www.insideria.com/2008/03/image-manipulation-in-flex.html (Stand 23.03.09) zur
Verfügung.
Abb. 3.4.1 Blätteranimation mit Flex
70

4. Prototypische Implementierung
4.1 Serverseitige Implementierung
Die serverseitige Implementierung des Prototypen ist in der Scriptsprache PHP 4 geschrieben
und setzt den Workflow aus Kap. 3.3 insofern um, als dass es durch manuelles Starten via Shell
unter Angabe des Pfades einer Bilddatei oder eines PDF Dokumentes die Ausgabe auf einem
Drucker oder einer Druckmaschine mit ICC-Profil im CMYK- oder RGB-Farbraum sowohl
hinsichtlich der farblichen Erscheinung als auch den durch die Opazität des Papiers und der
Farbe entstehende Durchschein- und Durchdruckeffekt simuliert.
Die Wahl der Scriptsprache PHP 4 zur prototypischen Implementierung wurde aus subjektiven
Gründen gefällt. Gründe dafür sind, dass ich mit der Sprache die meisten Programmiererfahrungen
habe und sich meiner Meinung nach eine Skriptsprache besonders gut für eine
prototypische Implementierungen eignet. Der Prototyp wurde auf einem Linuxsystem
implementiert und verwendet folgende frei verfügbare Software, mit deren Versionen der
Prototyp erfolgreich getestet wurde:
– PHP 4.3.9
– Ghostscript 8.5.7
– ImageMagick 6.4.2
– tifficc v5.0(LittleCMS Tool zur Anwendung von ICC-Profilen auf TIFF-Dateien)
– icc2ps v1.5 (LittleCMS Tool zum Erstellen von CRDs aus ICC-Profilen)
Der Prototyp kann sämtliche von „ImageMagick“ unterstützen Bilddateiformate verarbeiten,
sofern diese keine Eigenschaften haben, die einer besonderen Handhabung bedürfen.
(Stand 13.03.09, http://imagemagick.org/script/formats.php)
Die Unterstützung der PDF-Dokumente ist abhängig von „Ghostscript“, wobei mir zum
aktuellen Zeitpunkt keine Formatversionen bekannt sind, die „Ghostscript“ nicht verarbeiten
könnte. Erfolgreich getestet wurde der Prototyp mit den PDF-Versionen 1.4 und 1.6.. Besondere
Eigenschaften der Dokumente werden, wie auch bei den Bilddateien, nicht berücksichtigt.
Bezüglich der Farbräume der zu verarbeitenden Objekte ist bei Bilddateien keine Einbettung der
ICC-Profile notwendig, müssen aber in jedem Fall dem System als Profildatei zur Verfügung
stehen. Bei PDF-Dokumenten verhält es sich aufgrund der mangelnden Möglichkeit
„Ghostscript“ anzuweisen zur Separierung bestimmte ICC-Profile zu verwenden, genau
umgekehrt. Bei PDF-Dokumenten ist die Einbettung aller in ihnen enthaltenden Farbräume
notwendig und muss dem System nicht explizit bekannt gemacht werden.
71

4.1.1 Datei- und Verzeichnisstruktur
4. Prototypische Implementierung
In Abb. 4.1.1 ist die Verzeichnisstruktur des Prototypen abgebildet, in dessen Wurzelverzeichnis
die Datei „main.php“ abgelegt ist.
Abb. 4.1.1 Verzeichnisstruktur des serverseitigen Prototypen
Im Unterverzeichnis „data“ werden alle Objekte abgelegt, für die die Druckbedingung simuliert
werden sollen. Dessen Unterstruktur ist frei wählbar, die Unterverzeichnisse „Dokumente“ und
„Images“ also nicht obligatorisch.
Das Verzeichnis „previews“ enthält alle vom System generierten Vorschaubilder sowie die vom
System zur späteren Verwendung generierten Bilddateien und Masken. Die Unterverzeichnisse
werden vom System in der gleichen Struktur angelegt wie die des Verzeichnisses „data“.
Das Verzeichnis „includes“ enthält diverse von der „main.php“ benötigte PHP-Dateien sowie
das Verzeichnis „images“, in dem eine Vorlage zum Erzeugen der weißen Rückseite hinterlegt
ist.
Das Verzeichnis „logs“ enthält lediglich eine Ausgabedatei, in die die Shellausgaben der
verwendeten Fremdsoftware umgeleitet werden.
In „printerprofiles“ sind alle zu simulierenden Druckbedingungen als ICC-Profil hinterlegt. Des
Weiteren enthält es die kleine Skriptdatei „generateCRDSet.php“, welches, wie der Name schon
andeutet, aus einer oder mehren bei der Ausführung angegeben ICC-Profilen mit Hilfe des Tools
„icc2ps“ einen Satz ColorRenderingDictionarys (kurz: CRD) erzeugt und im selben Verzeichnis
ablegt.
Im Verzeichnis „profiles“ sind die ICC-Profile der gängigsten Arbeitsfarbräume sowie spezielle
Monitorprofile enthalten. Diese Profile werden für die Farbraumtransformation bei
unseparierten Objekten sowie als Ausgabefarbraum bei der Vorschaugenerierung verwendet.
Auch hier ist das kleine Skript „generateCRDSet.php“ hinterlegt. Weiter enthält das „profiles“-
Verzeichnis das Unterverzeichnis „proofing“, welches das ICC-Profil des von „LittleCMS“
verwendeten L*a*b*-Farbraums enthält.
Das „temp“-Verzeichnis wird vom System genutzt, um Zwischenergebnisse in Form von
Dateien zu hinterlegen. Nach dessen Verwendung werden Unterverzeichnisse und Dateien
innerhalb dieses Verzeichnisses automatisch wieder entfernt.
72

4. Prototypische Implementierung
Bei Ausführung des Prototypen wird im „previews“-Verzeichnis für das Objekt, für das die
Simulation durchgeführt wird, ein gleichnamiges Verzeichnis in der gleichen
Verzeichnisstruktur wie unter „data“ angelegt.
Unterhalb dieses Objektverzeichnisses wird für jede zu simulierende Druckbedingung ein
weiteres Unterverzeichnis angelegt. Die Namen der Verzeichnisse setzen sich dabei jeweils
zusammen aus dem Namen des ICC-Profils ohne Dateinamenserweiterung, dem verwendeten
Rendering Intent und, sofern die Tiefenkompensierung verwendet wird, das Kürzel „BPC“ als
Abkürzung für „BlackPointCompensation“.
Handelt es sich um ein unsepariertes Objekt, so wird zusätzlich das Verzeichnis „unseparated“
angelegt. Unterhalb dieses Verzeichnisses wird ein Verzeichnis „previews“ angelegt, in dem
wiederum für jeden Ausgabefarbraum ein Verzeichnis mit dem Namen des ICC-Profils angelegt
wird und in dem jeweils die Vorschauen des unseparierten Objektes abgelegt werden.
Unterhalb der Verzeichnisse der Druckbedingung wird das Verzeichnis „work“ angelegt, indem
alle für eine spätere Verwendung berechneten Bilddateien abgelegt wurden. Hierzu zählen die
separierten Bilder inklusive die generierte weiße Rückseite, deren Proofbilder, sowie deren
spiegelverkehrte Bilder. Außerdem wird das Verzeichnis „masks“ angelegt, welches die zur
Simulation der Opazität verwendeten Masken enthält.
Des Weiteren werden die Verzeichnisse „previews“, „proofs“ und „opacity“ angelegt, unterhalb
denen jeweils für alle Ausgabefarbräume ein Verzeichnis angelegt wird und die alle zur
Darstellung im Client benötigten Vorschauen enthalten. Das Verzeichnis „previews“ enthält die
Vorschauen des separierten Objektes, das Verzeichnis „proofs“ die Vorschauen, in denen die
Farbgebung simuliert wird und das Verzeichnis „opacity“ die Vorschauen, in denen sowohl
Farbgebung als auch die Opazität simuliert wird. Abb. 4.1.2 zeigt ein Beispiel für eine solche
Verzeichnisstruktur, bei dem für das unseparierte PDF-Dokument „BeispielPDF.pdf“ zwei
Druckbedingungen simuliert wurden.
Abb. 4.1.2 Beispiel für eine erzeugte Verzeichnisstruktur
73

4. Prototypische Implementierung
Da durch diese Art der Datei- und Verzeichnisstruktur im nachhinein alle Bilddateien
problemlos wiedergefunden werden können, ist für den Prototyp die Verwendung einer
Datenpersistenz nicht notwendig.
4.1.2 Programmausführung
Der Prototyp muss in seinem Wurzelverzeichnis unter Angabe der Objekte einschließlichen
deren relativen Pfaden ausgeführt werden. Eine beispielhafte Ausführung sieht wie folgt aus:
/usr/bin/php main.php data/Dokumente/BeispielPDF.pdf
Im ersten Schritt werden in der „main.php“ die genauen Eigenschaften der Objekte, für die die
Simulation durchgeführt werden soll, sowie die Details der zu simulierenden Druckbedingungen
geladen. Für das Laden dieser, zur Steuerung des Workflows benötigten, objektbezogenen
Informationen (Siehe Kap.3.3.4) ist die Funktion „loadJobProperties()“ in der Skriptdatei
„includes/Jobs.php“ zuständig.
Diese gibt ein mehrdimensionales Array zurück, das Informationen darüber enthält, von
welchem Typ das Objekt ist, und ob es bereits separiert wurde oder nicht. Außerdem enthält es
Informationen über jede für die jeweiligen Objekte zu simulierenden Druckbedingungen in
Form von Dateipfaden der zu verwendenden ICC-Profile sowie der zu verwendenden Rendering
Intents mit oder ohne Tiefenkomensation.
Da bei diesem Prototyp keine Datenpersistenz verwendet wird, und auch das Auslesen und
Parsen von XML-Dateien eingespart wurde, sind alle Daten in der „Jobs.php“ selbst enthalten,
in die auch weitere eingepflegt werden können.
Anhand diesen als „JobProperties“ bezeichneten Informationen wird nun in der „main.php“ der
gesamte Workflow von den Funktionen „processImage()“ für Bilddateien und „processPDF()“
für PDF-Dokumente übernommen. Handelt es sich bei den, den Funktionen übergebenen
Objekten um nicht separierte Objekte, so werden von diesen zunächst Vorschauen in
verschiedenen Ausgabefarbräumen generiert. Welche Farbräume bzw. welche ICC-Profile dazu
verwendet werden, wird zuvor mit der in der Datei „includes/MonitorProfiles.php“ definierten
Funktion „loadMonitorProfiles()“ abgefragt, die ein Array mit den Pfaden der zu verwendenden
ICC-Profile zurück liefert.
Die zu verwendenden ICC-Profile sind in der Datei „includes/MonitorProfiles.php“ definiert
und können ohne Weiteres ergänzt werden.
Zur Generierung der Vorschauen wird bei PDF-Dokumenten die Software „Ghostscript“ zur
Rasterung verwendet sowie „ImageMagick“ zur weiteren Formatierung. Bei Bilddateien wird
beides von „ImageMagick“ übernommen. Die Programme werden dabei durch Ausführung von
Kommandozeilenbefehlen durchgeführt, die mit PHP durch die Funktion „shell_exec()“
ausgeführt werden können.
Sowohl bei der „processImage()“ als auch bei der „processPDF()“ werden die im folgenden
erläuterten Schritte bei bereits separierten Objekten nur einmal durchgeführt und bei
unseparierten Objekten für jede aus den „JobProperties“ bekannte zu simulierende
Druckbedingung.
74

4. Prototypische Implementierung
Der erste Schritt ist hier die Separierung und Formatierung der Bilddateien bzw. die Rasterung,
Separierung und Formatierung der PDF-Dokumente. Bei Bilddateien wird dieses durch
„ImageMagick“ durchgeführt und resultiert in einer separierten Bilddatei im TIFF-Format in
den für die Darstellung im Client benötigten Auflösungen und Maßen.
Bei PDF-Dokumenten wird die Rasterung und Separierung sowie ein Teil der Formatierung
durch „Ghostscript“ unter Verwendung der zuvor in „printerprofiles“ erzeugten CRDs
durchgeführt. Für weitere Formatierungen wird dann wiederum „ImageMagick“ verwendet. Da
ein PDF-Dokument evtl. mehr als nur eine Seite hat, wird für jede Seite eine eigene TIFF-Datei
erzeugt, die im „work“-Verzeichnis des jeweiligen, vom Objektnamen und Druckbedingung
abhängigen, Pfades abgelegt werden.
Eigentlich wäre bei bereits separierten Objekten keine Separierung mehr notwendig, da aber
“Ghostscript“ sowie die Art in der hier „ImageMagick“ verwendet wird, dies notwendig macht,
ist die Verwendung des relativ farbmetrischen Rendering Intents ohne Tiefenkompensierung zur
Erhaltung der Farbtreue obligatorisch.
In den nächsten Schritten wird unter Verwendung von „ImageMagick“ jeweils die weiße
Rückseite generiert, die separierten Bilder horizontal gespiegelt, und von jedem TIFF-Bild wird
ein Proofbild im L*a*b*Farbraum erstellt. Da alle Bilder für eine spätere Verwendung wieder
verwendet werden können, werden diese in dem „work“-Verzeichnis abgelegt.
Im weiteren Schritt werden alle Bilder jeweils in die durch „loadMonitorProfiles()“ bekannten
Ausgabefarbräume konvertiert. Für die Proofbilder wird dabei zur Einhaltung der Farbtreue eine
relativ farbmetrische Transformation durchgeführt, wohingegen bei den lediglich separierten
Bildern zusätzlich die Tiefenkompensierung durchgeführt wird.
Hintergrund für die Verwendung der Tiefenkompensation ist, dass das Bild ansonsten zu blass
erscheinen würde, da das im Bild dargestellte Papierweiß zwar dem Weißpunkt des Farbraums
entspricht, das tiefste Schwarz jedoch nicht dem Schwarzpunkt des Ausgabefarbraums
entsprechen würde.
Weiter werden die für die Simulation der Opazität notwendigen Messwerte und Opazitätswerte
geladen. Diese sind für jede Druckbedingung in der Datei
„includes/OpacitySimulationData.php“ hinterlegt und werden mit der Funktion
„loadOpacitySimulationData()“ abgerufen.
Die Mess- und Opazitätsdaten werden zusammen mit den separierten Bildern und der
Pfadangabe des „masks“-Verzeichnis an die Funktion „createOpacityMasks()“ übergeben. Diese
ist in der Datei „includes/Masks.php“ definiert und erzeugt die Masken, mit der die Opazität
simuliert wird, und legt diese im Verzeichnis „masks“ ab.
Die Funktion „createOpacityMasks()“ liest hierzu zunächst, mit Hilfe der in
„includes/Image.php“ definierten Funktion „readIMimagetxt()“, die Farbwerte aus den
jeweiligen separierten Bilder als CMYK-Farbwerte aus. Liegt das separierte Bild im RGB-
Farbraum vor, so werden diese, aus den in Kap. 3.2.3.2 erläuterten Gründen und mit der
ebenfalls in Kap.3.2.3.2 erläuterten Vorgehensweise, in CMYK-Farbwerte umgerechnet.
Weiter wird, mit der in Kap. 3.2.3.1 und Kap. 3.2.3.2. erläuterten Vorgehensweise, für jeden
Bildpunkt ein Opazitätswert errechnet, die als Masken zusammengefügt werden und als PNG-
Datei im „masks“ abgelegt werden.
75

4. Prototypische Implementierung
Die nun vorliegenden Masken werden auf die jeweils im Ausgabefarbraum vorliegenden
Proofbilder angewendet, um die Opazität zu simulieren. Die geschieht bei „processImage()“
durch den Aufruf der ebenfalls in „includes/Masks.php“ definierten Funktion
„composeMasksAndProofsForImages()“ und bei „processPDF()“ durch den Aufruf der
Funktion „composeOnesidedMasksAndProofsForPDFs()“ zur Simulation der Opazität beim
einseitigem Druck und zur Simulation beim beidseitigen Druck die Funktion
„composeDoublesidedMasksAndProofsForPDFs()“.
Während der Ausführung des serverseitigen Prototyps wird in der Shell ausgegeben, in welchem
Teilprozess sich das Skript aktuell befindet und, ob diese erfolgreich durchgelaufen oder
fehlgeschlagen sind.
4.2 Clientseitige Implementierung
Bei dem prototypischen Client handelt es sich um zwei einfache um JavaScript-Funktionalitäten
ergänzte HTML-Seiten, die die serverseitig generierten Vorschaubilder anzeigen. Zur
Betrachtung dieser Seiten sollte, zur korrekten farblichen Darstellung, ein
farbmanagementfähiger Browser sowie ein kalibrierter und profilierter Monitor verwendet
werden. Sollte kein farbmanagementfähiger Browser zur Verfügung stehen, ist der „Internet
Explorer“ zu verwenden, sodass zumindest die Vorschauen im sRGB-Farbraum farblich korrekt
dargestellt werden können. (s. Kap 2.2.3 und Kap. 2.3)
Während die „image.html“ dazu verwendet werden kann, Bildervorschauen zu präsentieren, ist
die „document.html“ durch eine Blätterfunktion sowie einer Funktion zum Wechsel der Ansicht
zwischen einseitigem und beidseitigem Druck für die Anzeige von Dokumentenvorschauen
optimiert.
Abb. 4.2.1 Anzeige der „image.html“
76

4. Prototypische Implementierung
In Abb. 4.2.1 wird die Anzeige einer Bildvorschau mit der „image.html.“ dargestellt. Wie sofort
auffällt, ist der Hintergrund, wie bei Photoshop, in einem mittelhellen Grauton gehalten.
Funktionen betreffend verfügt die Seite über ein Auswahlfeld, mit dem zwischen den
Vorschauen der verschieden in das System eingestellten Bilddateien gewechselt werden kann.
Mit einem weiteren Auswahlfeld kann der Anwender die für das aktuell ausgewählte Objekt
verfügbaren, simulierten Druckbedingungen auswählen.
Hierbei ist standardmäßig „not selected“ ausgewählt, wodurch die Vorschau des unseparierten
Objektes angezeigt wird. Wählt der Anwender eine Druckbedingung aus, so wird die Vorschau
des separierten Bildes angezeigt.
Weiter hat der Anwender die Möglichkeit, sich die simulierte Farbgebung der aktuellen
Druckbedingung anzeigen zu lassen, indem er die Checkbox „Color“ aktiviert. Durch die
zusätzliche Aktivierung der Checkbox „Opacity“ wird darüber hinaus noch die simulierte
Opazität angezeigt. Das Aktivieren der Opazität schließt die Farbsimulation mit ein, weshalb
diese Checkbox „Color“, sofern nicht bereits aktiviert, ebenfalls mit aktiviert wird. Ist die
Opazität aktiviert, so hat der Anwender weiter durch Anklicken des Bildes oder des Buttons
unterhalb des Bildes die Möglichkeit sich die Rückseite des Objektes anzeigen zu lassen auf der
der Durchdruckeffekt dargestellt wird.
In welchem Farbraum die Vorschauen angezeigt werden, kann der Anwender durch ein weiteres
Auswahlfeld bestimmen. Zur Auswahl stehen derzeit der sRGB Farbraum, der auch
standardmäßig ausgewählt ist, sowie der WideGamutRGB und ein speziell erstelltes
Monitorprofil. Letzteres soll, genau wie die deaktivierte Uploadmöglichkeit, lediglich andeuten,
dass in einer solchen Anwendung die Verwendung von, vom Anwender hochgeladenen
Monitorprofilen möglich sein sollte.
Die Auswahlmöglichkeit „Onesided“ und „Doublesided“ ist in der „image.html“ deaktiviert, da
es sich nur um ein einzelnes Objekt handelt, bei dem die Ansicht eines beidseitigen Drucks
nicht möglich ist.
Die Anzeige der HTML-Seite „document.html“ ist, wie in Abb. 4.2.2 zu sehen, funktional und
visuell sehr ähnlich zur „image.html“. Bei der „document.html“ ist es jedoch noch zusätzlich
möglich, in einem mehrseitigen Dokument zu blättern, indem man auf die jeweilige Seite des
Dokumentes klickt, oder aber die darunter liegenden Buttons verwendet. Des Weiteren ist hier
die Option zur Betrachtung des einseitigen bzw. beidseitigem Druck aktiviert, mit der zu jedem
Zeitpunkt zwischen den Ansichten gewechselt werden kann.
Um zu guter Letzt noch technisch auf den prototypischen Client einzugehen, werden die
JavaScript-Funktionalitäten dazu genutzt, aus den ausgewählten Optionen wie ausgewähltes
Objekt, zu simulierende Druckbedingung u.s.w einen Dateipfad zusammen zu setzen, der den
Dateipfaden der serverseitig generierten Vorschaubildern entspricht, und dass diese
Bilddateireferenzen bei einer Veränderung der ausgewählten Optionen dynamisch ausgetauscht
werden.
Da bei diesem Prototypen zum Einen auf die eigentlich notwendige Client-Server-
Kommunikation verzichtet wurde und zum Zweiten beide Seiten lediglich die serverseitig
generierten Vorschauen anzeigen müssen, sind die im Prototypen zur Wahl stehenden
Beispielbilder und -dokumente in den HTML-Seiten statisch festgelegt. Diese können aber ohne
großen Aufwand ausgetauscht oder um weitere Bilder und Dokumente ergänzt werden.
77

Abb. 4.2.2 Anzeige der „document.html“
4.3 Die zu simulierenden Druckbedingungen
4. Prototypische Implementierung
Im Prototyp sind derzeit zwei simulierbare Druckbedingungen hinterlegt. Bei der Ersten handelt
es sich um die Ausgabe auf dem Desktop Tintenstrahldrucker „Canon Pixma ip4200“ unter
Verwendung des Papiers „Office Plus“. Bei der zweiten Druckbedingung handelt es sich um
einen standardisierten Offsetdruck nach „ISO 12647-2:2004/Amd 1“ (Stand 16.03.09,
http://www.eci.org/doku.php?id=de:downloads)
Während für die zweite Druckbedingung das frei verwendbare ICC-Profil
„ISOcoated_v2_eci.icc“ der ECI verwendet wird, wurde bei der ersten Druckbedingung die
Kombination aus Papier und Drucker mit Hilfe des Spektralphotometers „ColorMunki Photo“
des Herstellers „X-Rite“ profiliert und liegt unter dem Namen „Canon_iP4200_OfficePlus.icm“
vor.
Zur Profilierung wurde den Anweisungen der Profilierungssoftware folgend zunächst ein
Messchart mit 50 farbigen Messfeldern ausgedruckt, welches nach einer vorgegebenen
Trocknungszeit mit dem Spektralphotometer vermessen werden konnte. Im Anschluss folgte der
Ausdruck eines weiteren, aus 50 farbigen Messfeldern bestehenden Messcharts, das lt. Software
aus den Ergebnissen der ersten Messung errechnet wurde. Dieses konnte wiederum nach einer
vorgegebenen Trocknungszeit vermessen werden. Nach Abschluss der Messung wurde von der
Software das ICC-Profil generiert.
Für die Simulation der Opazität wurde auf dem „Canon Pixma ip4200“ ein mit je 8
Tonwertstufen je Druckfarbe versehendes Messchart (s. Abb. 3.2.4) insgesamt 4 mal
ausgedruckt. Mit dem Spektralphotometer „ColorMunki“ wurde der L*a*b*-Farbwert jedes der
insgesamt 128 Messfelder jeweils 2 mal längs und 2 mal quer zur Faserrichtung des Papiers auf
einem aus mehr als 20 Blatt bestehenden Papierstapel gemessen.
78

4. Prototypische Implementierung
Gleiches wurde mit der bedruckten Seite nach unten und ein weiteres Mal mit der bedruckten
Seite nach oben auf einem als Hohlkörper verwendeten schwarzen Kartonpapier wiederholt.
Zudem wurde der L*a*b*-Farbwert des Papiers auf einem Stapel Papier sowie auf dem
schwarzen Kartonpapier gemessen. Auch hier wurden bei 4 verschiedenen Blättern jeweils 4
Stellen 2 mal längs und 2 mal quer zur Faserrichtung gemessen. Abschließend wurde auch der
Farbwert des schwarzen Kartonpapiers nach dem gleichen Prinzip insgesamt 32 mal gemessen.
Aus den Messwerten wurde jeweils der L*-Wert in eine Excel-Tabelle übertragen in der die
Mittelwerte errechnet wurden, und aus denen gemäß der Formel 3.2.2.4 die Opazitäten
errechnet werden konnten. In Anhang C sind die Messwerte, Mittelwerte und Opazitäten
aufgeführt.
Die errechneten Opazitäten wurden einer manuellen Korrektur unterzogen, bei der die
Opazitäten, die größer als 100% sind, auf 100% abgerundet wurden. Diese „falschen“
Opazitäten sind mit leichten Abweichungen bei den Messungen zu erklären, bei denen der
gemessene Helligkeitswert L* eines Messfeldes auf dem schwarzen Kartonpapier heller waren
als die Messung des selben Messfeldes auf einem Stapel Papier. Dies tritt aber lediglich bei
Messfeldern auf, die fast oder vollständig opak sind.
Des Weiteren wurden Opazitäten korrigiert, die offensichtlich unlogisch sind. Diese sind bei den
sehr hellen und rückseitig gemessenen Messfeldern aufgetreten und sind, wie in Kap. 3.2.2.6
bereits erläutert, bedingt durch den geringen Helligkeitsunterschied zwischen dem Messfeld und
dem Papier. Die Opazitäten sind deswegen unlogisch, da bei einer abnehmend aufgedruckten
Farbmenge die durch den Durchdruckeffekt verursachte „reduzierte“ Papieropazität nicht
größer, wie eigentlich zu erwarten wäre, sondern kleiner wird. Diese Werte wurden durch
subjektive Schätzwerte korrigiert.
Die gemessenen L*-Werte sowie die korrigierten Opazitäten wurden zur Verwendung im
Prototypen in der Datei „includes/OpacitySimulationData.php“ hinterlegt. Darüber hinaus
wurden die Werte zu Demonstrationszwecken für die Druckbedingung „ISOcoated v2 (ECI)“
übernommen, da für diese keine Messcharts zur Verfügung standen.
79

5. Simulationsqualität
Die Qualität der Simulation lässt sich differenzieren in die Qualität der Simulation der
farblichen Erscheinung, die in Kap. 5.1 untersucht wird, sowie auf die Qualität der Simulation
der Opazität, die Gegenstand des Kap.5.2 ist.
5.1 Qualität der Farbsimulation
Das farbliche Erscheinungsbild eines Druckerzeugnisses kann mit Hilfe des Softproof-Konzept
farbverbindlich simuliert werden. [FO08]
Dies gilt nicht nur für Desktopanwendungen, sondern, wegen den verfügbaren
farbmanagementunterstützenden Webtechnologien , auch für Webapplikationen.
Ob eine Simulation farbverbindlich ist oder nicht, hängt hierbei leider nicht nur von der
Durchführung der Simulation selbst ab, sondern auch von Faktoren auf die das System leider
entweder nur begrenzt oder sogar keinen Einfluss nehmen kann.
Rasterung und Separierung
Für eine farbverbindliche systemseitige Durchführung der Simulation ist eine hochwertige
Separierung des Dokumentes oder des Bildes in den Ausgabefarbraum, sowie für Dokumente
eine hochwertige Rasterung notwendig.
Während zur Beurteilung der Qualität einer Rasterung die verwendete Seitenbeschreibungsprache
verwendet werden kann ist die Bewertung der Separationsqualität
schwieriger. Zum Einen kann hier zwar als Maß sicherlich die Präzision der
Farbwertumrechnung von einem in beiden Farbräumen enthaltenden Farbwerten sowie die
verwendete Schwarzaufbaumethode (s. Einschub zur Umrechnung von RGB- in CMYK-
Farbwerte in Kap. 3.2.3.1) verwendet werden. Zum Anderen gibt es aber kein Maß für die
Umrechnung von den, nicht im Zielfarbraum enthaltenden, Farbwerten. Bei Letzterem kann die
Qualität also nur subjektiv beurteilt werden.
Da das in dieser Arbeit vorgestellte Konzept sowohl die Verwendung des RIPs als auch die
Verwendung des CMMs freistellt ist die Qualität somit abhängig von der, bei der Umsetzung
des Konzeptes, verwendeten Software.
Die Qualtität der Rasterung und Separierung des, im Rahmen dieser Arbeit erstellten
Prototypen, wurde nicht umfassend untersucht. Jedoch lieferte das für die Rasterung im
Prototypen verwendete RIP „Ghostscript“ subjektiv gute Ergebnisse, was von der Tatsache, dass
die Verwendung von „Ghostscript“ sehr weit verbreitet ist, untermauert wird. Auch die
verwendeten CMMs liefern subjektiv gute Ergebnisse die sich im Vergleich zu den Ergebnissen
anderer CMMs nur geringfügig unterscheiden. (s. Kap 2.2.1.3)
Formatierung
Weiter ist für eine farbverbindliche Simulation bei der systemseitigen Durchführung auf
jegliche Art von Formatierungen zu verzichten, welche einen Verlust von Farbinformationen zur
Folge hätten. Hierzu zählen sicherlich Formatierungen die die Auflösung die Maße und die
Qualität eines Bildes verändern.
80

5. Simulationsqualität
Das vorgestellte Konzept gibt keinerlei Formatierungen vor und empfiehlt diese nur für die
Simulation in Vorschaubildern bei denen sicherlich kein Anspruch auf Farbverbindlichkeit
besteht. Trotz der im Prototyp verwendeten Formatierungen liefert dieser Vorschaubilder in
denen das farbliche Erscheinungsbild subjektiv gut simuliert wird.
ICC-Profil
Die Qualität der ICC-Profile der Druckers oder der Druckmaschinen sind ebenfalls
entscheidend für die Qualtität der Simulation, wobei hierauf aber nur bedingt Einfluss
genommen werden kann. Hierbei ist natürlich die Qualtität eines professionell erstellten ICC-
Profil für Druckmaschinen wesentlich besser als die eines profilierten Desktop-Druckers.
Darstellung auf dem Monitor
Während die zu verwendende Technologie zur Darstellung der Simulation hinsichtlich der
Farbmanagementunterstützung noch durch das System vorgegeben werden kann (siehe
Kap.3.4), so ist dennoch nicht zu gewährleisten, dass der Endanwender über einen präzise
kalibrierten und profilierten Monitor verfügt, der alle im Bild oder Dokument enthaltenden
Farben darstellen kann.
5.2 Qualität der Opazitätssimulation
Entscheidend für die Qualität der Opazitätssimulation ist im wesentlichen der Aufwand mit dem
das Opazitätsprofil erstellt wird, d.h. zum Einen mit welcher Präzision die zur Bestimmung der
Opazität notwendigen Messwerte ermittelt werden und zum Anderen das Verfahren, mit denen
aus den Messwerten dann, die als Referenz verwendeten Opazitäten bestimmt werden (siehe
Kap. 3.2.2)
Des Weiteren hängt die Qualität auch davon ab, ob es sich bei dem Drucker oder der
Druckmaschine um ein Gerät handelt, bei denen die verwendeten Druckfarben den im ICC-
Profil verwendeten Farbkanälen entspricht. Wie in Kap. 3.2.3 erläutert entstehen bei der
Simulation bei CMYK-Druckern die ein RGB-Farbprofil verwenden, Ungenauigkeiten durch
die Umrechnung der RGB-Farbwerte in CMYK-Farbwerte sowie durch die nicht klare
Trennung der Druckfarben im Messchart.
Trotz der Wahl des, in den sehr hellen Farbbereichen, ungenaueren Verfahrens der
Opazitätsbestimmung mit dem Helligkeitswert L* bei einem in den CMYK-Farben druckenden
Desktop-Druckers mit einem RGB-Farbprofil (siehe Kap 4.3) ist die Simulation der Opazität
durch den Prototypen im direkten Vergleich mit einem Ausdruck des simulierten Bildes oder
Dokumentes subjektiv gut.
Hieraus lässt sich ein verbesserte Simulationsqualität, bei der Wahl des genaueren Verfahrens
zur Bestimmung der Opazität mit dem L*a*b*-Farbwert sowie die Simulationen bei einem
CMYK-Drucker/Druckmaschine mit CMYK-Farbprofil, ableiten.
81

6. Zusammenfassung und Ausblick
Im Verlauf dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass sowohl das farbliche Erscheinungsbild als
auch der durch die Opazität entstehende Durchschlags- und Durchscheineffekt bei
Druckerzeugnissen mit relativ geringen Aufwänden in der Dokumentenvoransicht einer
Webapplikation mit subjektiv guten Ergebnissen simuliert werden kann.
Hierfür wurde ein Konzept vorgestellt mit dem sich solche Webapplikationen realisieren lassen
und das zum Einen, zur Simulation des farblichen Erscheinungsbildes, auf dem bereits
existierenden Konzept des „Softproofings“ und zum Andern, zur Simulation der Opazität, auf
dem im Verlauf dieser Arbeit entwickelten Konzept zur Opazitätssimulation basiert.
Das Konzept des „Softproofing“ wurde hierzu in einem Workflow umgesetzt, der eine
farbverbindliche Simulation des farblichen Erscheinungsbildes von Druckerzeugnissen aus den
gängigsten Bilddateien und PDF-Dokumenten in einer Webapplikation ermöglicht, und sich
hierfür bei den Methoden der weit verbreiteten Farbmanagementsysteme nach ICC-Standard
bedient.
Für das Konzept der Opazitätssimulation, wurden zunächst die Auswirkungen der Opazität auf
das Erscheinungsbild von Druckerzeugnissen, sowie deren Simulierbarkeit untersucht. In einem
weiteren Schritt wurde dann für die Quantifizierung der Auswirkungen ein Messverfahren
eruiert für dessen, als Farbwerte des L*a*b*-Farbraums vorliegende, Messergebnisse zwei
alternative, auf der Farbmetrik basierende und qualitativ unterschiedliche Verfahren zur
Berechnung der Opazität entwickelt und gegenübergestellt wurden.
Auf Grundlage dieser Möglichkeiten zur Opazitätsbestimmung wurde dann für professionelle
Drucker und Druckmaschinen einerseits und herkömmliche Bürodrucker anderseits jeweils ein
Messchart zur Erstellung von Opazitätsprofilen sowie eine Methode zur Bestimmung der
Opazität aller in einem digitalen Bild oder Dokument enthaltenden Pixels durch Interpolation
aus den, durch das Opazitätsprofil gegebenen, Opazitätswerten entwickelt.
Beide Teilkonzepte wurden daraufhin in einem Konzept eines gemeinsamen Workflows
zusammengeführt, und die Darstellung der Simulation des farblichen Erscheinungsbildes und
der Opazität anhand farbmanagementfähigen Webtechnologien konkretisiert.
Mit einer prototypischen Implementierung konnte anschließend die Umsetzbarkeit dieses
Konzeptes bewiesen und die Qualität der Simulation subjektiv als gut bewertet werden, sodass
die Umsetzbarkeit dieses Konzeptes als Bestandteil eines Bestell- und oder
Druckfreigabeprozesses für Druckerzeugnisse in einer webbasierenden Lösung gegeben ist.
In weiteren Schritten können nun, neben der Einbindung weiterer Bild und
Dokumentdateiformate und -eigenschaften in den Workflow dieses Konzeptes, aufbauend auf
diesem Konzept weitere Papier-und Farbeigenschaften auf dessen Simulierbarkeit untersucht
werden.
82

6. Zusammenfassung und Ausblick
So könnte bspw. untersucht werden inwiefern sich die, durch die Papierstruktur verursachte
Wolkigkeit eines Ausdrucks simulieren lässt. Weitere Beispiele sind die Glanzeigenschaften des
Papiers und der Farbe, und die besonderen Reflexionseigenschaften von Druckfarben mit
Metallpigmenten, die in Abhängigkeit der Intensität und Lokalisation einer Lichtquelle zu
simulieren wären.
Des Weiteren muss die zukünftige Entwicklung des Farbmanagements beobachtet werden, da
eine stärkere Verbreitung von neueren Konzepten wie bspw. dem des, in Kap. 2.2.2
untersuchten, „WindowsColorSystem“ ggf. Anpassungen des Simulationskonzeptes erforderlich
machen.
83

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.1 CMM Vergleich - Auswertung Differenzbilder Teil 1
84

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.2 CMM Vergleich – Auswertung Differenzbilder Teil 2
85

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.3 CMM Vergleich – Auswertung Differenzbilder Teil 3
86

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.4 CMM Vergleich – Auswertung Differenzbilder Teil 4
87

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.5 CMM Vergleich – Auswertung Differenzbilder Teil 5
88

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.6 Bereinigter CMM Vergleich – Auswertung Differenzbilder Teil 1
89

Anhang A - Messergebnisse des CMM-Vergleichs
Tab. A.7 Bereinigter CMM Vergleich – Auswertung Differenzbilder Teil 2
90

Anhang B - Beispiele
Tab. B.1 Messergebnisse zu Beispiel 1
91

Tab. B.2 Messergebnisse zu Beispiel 2
Anhang B - Beispiele
92

Anhang B - Beispiele
Canon iP4200_OfficePlus.icm
Canon Pixma ip4200 with OfficePlus paper
93.15
90.89
26.4
62.6
62.6
89.8
.
.
.
96.64
100
99.46
99.25
98.47
98.59
98.46
98.51
97.57
.
.
.
89.07
89.76
89.46
88.78
87.75
85.93
83.36
76.58
.
.
.
Beispiel B.1 Aufbau eines Opazitätsprofil im XML-Format
93

Anhang C - Opazitätsprofil
Anhang C.1 Messdaten zu Druckbedingung 1
94

Anhang C.2 Messdaten zu Druckbedingung 2
Anhang C - Opazitätsprofil
95

Anhang C.3 Messdaten zu Druckbedingung 3
Anhang C - Opazitätsprofil
96

Anhang C.4 Messdaten zu Druckbedingung 4
Anhang C - Opazitätsprofil
97

Anhang C.5 Messdaten zu Druckbedingung 5
Anhang C - Opazitätsprofil
98

Anhang C.6 Messdaten zu Druckbedingung 6
Anhang C - Opazitätsprofil
99

Anhang C.7 Messdaten zu Druckbedingung 7
Anhang C - Opazitätsprofil
100

Anhang D - CD-Rom
Die dieser Arbeit beigefügten CD enhält:
– Diese Arbeit als PDF-Dokument
– Die Prototypische Implementierung aus Kap. 4
101

Quellenverzeichnis
[Ado1] Adobe® Flex 3.3 Language Reference
http://livedocs.adobe.com/flex/3/langref/package-summary.html (Stand23.03.09)
[Ado2] 2008, Adobe Systems Incorporated, Document management – Portable document
format Part 1: PDF1.7 First Edition
http://www.adobe.com/devnet/acrobat/pdfs/PDF32000_2008.pdf (Stand25.01.09)
[Ado3] 2006, Adobe Systems Incorporated, PDF Reference Sixth Edition version 1.7
http://www.adobe.com/devnet/pdf/pdf_reference_archive.html (Stand 25.03.09)
[Ado4] 1999, Adobe Systems Incorporated, PostScript® LANGUAGE REFERENCE
third edition
http://www.adobe.com/products/postscript/pdfs/PLRM.pdf (Stand 25.01.09)
[Al08] 2008, A. Alderson, Onlineartikel mit dem Titel: Image Manipulation in Flex
http://www.insideria.com/2008/03/image-manipulation-in-flex.html (Stand 23.03.09)
[Al1] Abb. 2.1.2 Lab-Farbraum nach Ralph Altmann
http://www.heise.de/foto/Mehr-Bits-fuer-Farbe--/artikel/106500/6 (Stand 25.03.09)
[App1] Safari Features
http://www.apple.com/safari/features.html (Stand 23.03.09)
[An1] Abb. 2.1.1 Normfarbtafel nach Torge Anders
http://de.wikipedia.org/wiki/CIE-Normvalenzsystem (Stand 25.03.09)
[Arg1] ArgyllCMS Limitations
http://www.argyllcms.com/doc/Limitations.html (Stand11.01.08)
[Br05] 2005, Thomas Bredenfeld, Adobe Photoshop CS2 professionell
[DIN53145] 2000, DIN, DIN 53145 - Prüfung von Pappe und Papier – Meßgrundlagen zur
Bestimmung des Reflexionsfaktors, Teil 1 & Teil 2
[DIN53146] 2000, DIN, DIN 53146 - Prüfung von Pappe und Papier – Bestimmung der Opazität
[DIN53147] 1993, DIN, DIN 53147 - Prüfung von Papier – Bestimmung der Transparenz
[DS05] SWOP® Soft Proofing Application Data Sheet for DALiM DiALOGUE
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