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Kommunikation von messtechnischen Kenngrößen zur Beschreibung des metallischen Aussehens von Drucken

Kurzbezeichnung: Charakterisierung von Metallic-Drucken

Fogra-Nr. 34.021
Projektleiter: J. Gemeinhardt
Förderung: BMWi (IGF) über AiF
 

Laufzeit: 01.11.2018 - 31.10.2020

Aufgabenstellung und Relevanz

Im Verpackungsdruck werden häufig Metallic-Effekte eingesetzt. Deren Kommunikation gestaltet sich im Arbeitsablauf von der Produktplanung bis zum eigentlichen Druckprozess als problematisch. So existieren bisher keine praxisgerechten Kenngrößen, die eine eindeutige Beschreibung des visuellen Eindrucks erlauben. Des Weiteren sind sowohl die in der Druckindustrie üblichen Farbmessgeräte als auch die Abmusterungskabinen für eine Charakterisierung von metallischen Druckmustern ungeeignet.

Deshalb sollen im Rahmen des Forschungsvorhabens objektive Kenngrößen etabliert werden, die mit dem visuellen Eindruck gedruckter Metalloberflächen korrelieren. Des Weiteren soll eine Abmusterungstechnik entwickelt werden, die eine eindeutige Beurteilung des metallischen Effekts ermöglicht.

Jürgen Gemeinhardt

Abteilungsleiter Drucktechnik

+49 89 431 82 - 256

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Lösungsweg

Auf einer umfangreichen Auswahl metallisierter Druckmuster sollen Farbmessungen mit unterschiedlichen Messgeräten bzw. Winkelgeometrien stattfinden. Hierbei sind Mehrwinkelfarbmessgeräte, ein Goniospektralfotometer und ein Kugelmessgerät einzusetzen. Zusätzlich werden Glanzmessungen durchgeführt.

Weiterhin soll eine spezielle Abmusterungsvorrichtung mit verstellbarem Beleuchtungs- und Betrachtungswinkel konstruiert werden. Die hiermit erzielten visuellen Bewertungen der Metallic-Muster sind den messtechnischen Ergebnissen gegenüberzustellen.

Erzielte Ergebnisse

Es zeigte sich, dass die winkelabhängigen Messwertverläufe des Normfarbwerts Y auf den Metallic-Proben durch die Überlagerung zweier potenzierter Kosinusfunktionen sehr gut angepasst werden können. Dabei beschreibt einer der beiden Summanden einen schmalen Peak mit hoher Reflexion und einem Maximum im Spiegelwinkel, der andere hingegen einen vergleichsweise breiten Peak mit vergleichsweise geringer Reflexion und einem Maximum bei positiven Effektwinkeln. Sie können als spekularer und diffuser Anteil des reflektierten Lichts verstanden werden.

Bei den Silberproben zeigt die maximale mit dem Goniospektralfotometer gemessene Helligkeit eine gute Korrelation mit dem wahrgenommenen metallischen Effekt. Dieser steigt mit zunehmender Helligkeit. Bei Gold müssen zusätzlich die winkelabhängige Farbverschiebung und die Halbwertsbreite der Helligkeit einbezogen werden. Erstere kann mit Hilfe des Verlaufs in der u'v'-Farbtafel beschrieben werden. Dabei führen große Farbartänderungen zu einer Abwertung des Metallic-Effekts. Hohe Halbwertsbreiten bewirken hingegen eine Verstärkung.