METAMERIE Technische informatie 19.01.07/09.2003/verpakkingsdruk/service Het fenomeen van de metamerie Het begrip metamerie is niet algemeen bekend, hoewel iedereen het beschreven fenomeen wel eens is tegengekomen. Wij hebben ons er allemaal wel eens over verbaasd, dat er kleuren bestaan, die bij instelling op een voorbeeld in het daglicht weliswaar een goede overeenstemming vertonen, maar onder andere belichtingen sterk van elkaar afwijken. Dergelijke omstandigheden treden in het bijzonder bij mengkleuren met meerdere kleurstoffen of pigmenten op, bijvoorbeeld bij grijs-, bruin- en olijfgroene tinten, en worden metamerie effecten genoemd. In de drukindustrie worden we regelmatig geconfronteerd met dergelijke effecten, vooral wanneer pigmenten vanwege hogere echtheidseisen verwisseld moeten worden. In deze gevallen is een instelling vrij van metamerie niet mogelijk. Worden bijvoorbeeld de bijgaande afdrukken van een gegeven kleurvoorbeeld, nadat de uitmenging heeft plaatsgevonden, bekeken bij daglicht of met behulp van een daglichtlamp D 5000*, dan kan een behoorlijk goede overeenstemming vastgesteld worden. Wanneer de drukker deze kleur echter bij afwijkend kunstlicht in de machine neemt of de afnemer het op zodanige wijze gedrukte werk onder een normale TL-lamp bekijkt, worden enorme afwijkingen zichtbaar. Maar ook onder verschillend daglicht kunnen aanzienlijke kleurtoonafwijkingen optreden, bijvoorbeeld bij het bekijken bij zonlicht in tegenstelling tot het bekijken bij een bewolkte hemel. Zich in de nabijheid bevindende grotere voorwerpen, huiswanden, groene bomen, ook gekleurde binnenwanden van een ruimte hebben eveneens invloed op de samenstelling van het daglicht en kunnen zodoende het uiterlijk van een afdruk sterk beïnvloeden. Waar liggen nu de oorzaken voor dergelijke verschijnselen en hoe kunnen deze met succes worden tegengegaan? Het gekleurde uiterlijk van elk voorwerp wordt bepaald door de verandering, die het opvallende licht door het desbetreffende voorwerp ervaart. Ons oog neemt altijd alleen het resultaat van deze samenwerking waar. Met andere woorden: onze kleurgewaarwording kan volledig veranderen zodra ofwel de natuur van het voorwerp of het daarop vallende licht wordt veranderd. Daarbij ons onderstaande voorbeeld: De beide olijfgroene afdrukken zijn met inkten met een verschillende pigmentopbouw vervaardigd. Dientengevolge absorberen deze uit het opvallende daglicht verschillende aandelen overeenkomend met het desbetreffende absorptievermogen daarvan (pigmentafhankelijk). Desondanks bewerkstelligt de gereflecteerde rest dezelfde kleurwaarneming, omdat de additieve menging van het niet geabsorbeerde licht in beide gevallen hetzelfde optische resultaat toont. De effectieve ongelijksoortigheid van de afdrukken wordt echter onmiddellijk zichtbaar, wanneer men deze onder een lichtsoort van een andere samenstelling, ook wel andere spectrale energieverdeling genoemd, bijvoorbeeld onder kunstlicht bekijkt. 1
De gereflecteerde delen van het opvallende licht zien er niet meer hetzelfde uit, omdat afdruk II in hoge mate bepaalde delen absorbeert, die in kunstlicht slechts in geringe mate aanwezig zijn. Derhalve voegt de waarneembare rest zich niet meer samen tot ons model olijfgroen I, waarnaar gestreefd wordt, maar tot een andere kleurtoon. * Zie ook onderdeel Juist afstemmen Vraag een afdruk aan Vraag een afdruk aan Olijfgroen-I Olijfgroen-II Twee drukkleuren, die het opvallende licht op deze wijze beïnvloeden worden als beperkt gelijk respectievelijk metameer aangeduid, omdat deze alleen onder de voorwaarde, dat ze onder een bepaalde lichtbron worden bekeken, hetzelfde uiterlijk hebben. Onbeperkt gelijke kleuren onderscheiden zich ook onder verschillende lichtbronnen voor ons oog niet van elkaar. 2
Nu nogmaals voor de exacte toelichting Voor elk voorwerp kan een zogenaamde reflectiecurve worden bepaald, d.w.z. voor het totale bereik van het zichtbare licht (400-700nm) wordt in kleine stappen bepaald, welk aandeel van het invallende licht (in vergelijking met het absolute wit, dat 100% reflecteert) wordt teruggekaatst. Dit geschiedt met behulp van een spectraalfotometer. De onderstaande curve toont bijvoorbeeld dat het licht met een golflengte van 400nm op het gemeten voorwerp voor ca. 10% wordt gereflecteerd en voor 90% wordt geabsorbeerd. R 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 400 500 600 700nm De remissiecurve drukt dus ook uit hoeveel van het invallende licht in het zichtbare bereik bij de dienovereenkomstige golflengtes wordt teruggekaatst en dus zichtbaar is voor het oog. Twee kleurstoffen, pigmenten of gekleurde voorwerpen of afdrukken met hetzelfde verloop van de curve lijken dus voor elke bekijker onder elke lichtbron hetzelfde. Dat is begrijpelijk. Maar hoe is hetzelfde uiterlijk van onze beide olijfgroene kleurtonen bij daglicht te verklaren, hoewel deze twee duidelijk verschillende curven hebben? Het antwoord op deze vraag resulteert uit het feit, dat ons oog er niet toe in staat is om elke golflengte individueel te ontvangen, maar dat het slechts drie bereiken van het spectrum ziet. De bereiken overlappen elkaar op een bepaalde wijze, namelijk zo dat het gehele zichtbare spectrum wordt afgetast. Er blijven echter lacunes met een geringere gevoeligheid over. De waargenomen kleurtoon resulteert uit de overflow van de in het oog vallende lichtenergie, de remissiecurve en de gevoeligheid van de drie bereiken van ons oog, die kleuren zien. 3
R 0,18 0,16 Olijfgroen I 0,14 0,12 0,10 0,08 Olijfgroen II 0,06 0,04 0,02 400 450 500 550 600 650 700nm Remissiecurven van de beide getoonde olijfgroene kleuren De praktijk toont aan, dat het resultaat van dergelijke overflow ook bij twee verschillend gevormde luminantiecurven hetzelfde kan zijn en dus dezelfde kleurwaarneming tot gevolg heeft. Ook getalsmatig is het bekend welke spectrale gevoeligheid de drie prikkelcentra van het oog hebben. Daaruit kan bij elk paar curven vooraf worden berekend of twee kleuren er bij een bepaalde belichting voor het oog hetzelfde uitzien of of deze in elk geval verschillend zijn. De praktische betekenis Theoretisch kunnen zeer veel drukkleurcombinaties worden vervaardigd, die bij daglicht overeenkomen met de kleurtoon van het voorbeeld olijfgroen I. Zo lang dergelijke kleuren echter maar beperkt gelijk zijn, d.w.z. verschillende reflectiecurven bezitten, kunnen metamere effecten ontstaan, die in de praktijk een zeer storende uitwerking hebben. Juist van de grafische industrie wordt gevraagd, dat reproducties er volgens gegeven modellen onder alle omstandigheden hetzelfde uitzien. Er moet echter voldaan zijn aan bepaalde voorwaarden om de juiste pigmenten, namelijk die, die exact dezelfde reflectiecurven tot resultaat hebben, te vinden: 1. Het gegeven voorbeeld moet kleurstoffen resp. pigmenten bevatten, die ook geschikt zijn voor de vervaardiging van drukinkten. Kunstenaarsverven, aquarelontwerpen, gekleurde papiersoorten of ook folies voldoen vaak niet aan dergelijke voorwaarden. 2. Het voorbeeld mag maar een beperkt aantal afzonderlijke kleurstoffen resp. pigmenten bevatten. Vaak is dit niet het geval, wanneer de originele kleur bijvoorbeeld uit meerdere afzonderlijke kleuren werd gemengd, die op hun beurt al twee tot drie pigmenten bevatten. Dit is bijzonder vaak bij grijs-, bruin- of olijftonen het geval. 3. De gegevens van het voorbeeld mogen de voorstellingen over een acceptabele prijs en de van de drukkleur vereiste echtheden niet in de weg staan. Zijn andere echtheden vergeleken met het voorbeeld vereist, dan komt men gedwongen bij metamere kleuren uit. 4
Is niet voldaan aan deze voorwaarden, dan moet altijd in meer of mindere mate rekening worden gehouden met metamerie. Juist afstemmen De visuele kleurbeoordeling wordt door velerlei bepalende factoren beïnvloed: Soort en intensiteit van de lichtbron Omgevingsomstandigheden resp. plaatselijke gegevens, ondergrond Omgeving van het kleurveld Grootte van het kleurveld Vermoeidheidsverschijnselen van de controleur Verschillen tussen personen Bij de kleurbepaling kan regelmatig worden waargenomen, dat door verschillende personen verschillende beoordelingen worden gegeven. Hier wordt merkbaar, dat mensen in de kleurgewaarwording (ook eventueel vanwege kleurenblindheid) tot andere resultaten komen. Hier is belangrijk, dat de afstemming onder de juiste omstandigheden plaatsvindt. Zo is het niet acceptabel dat men over de proef buigt, wanneer de proef van de bovenzijde wordt belicht, omdat de bekijker daarmee een schaduw vormt en de belichting verstoort. Asymmetrische belichting 5
Voor de juiste belichting een uittreksel uit de FOGRA-normalisering Handleiding 16A Keuze en installatie van een afsteminrichting Gecontroleerd moet worden of voor een aan te schaffen afstemlicht wordt gegarandeerd, dat deze voldoet aan de norm ISO 36664:2000 (1.6-1) voor de bepaling P1, of deze dus onder andere een kleurtemperatuur van 5000 K en een bestralingssterkte van 2000 lx bezit. Verder moet bij de fabrikant worden opgevraagd, welke bruikbare levensduur de lampen hebben. Met de installatie moet een bedrijfsurenteller worden geïnstalleerd. Er moet gegarandeerd worden, dat op de opstelplaats geen noemenswaardig secundair licht invalt, vooral geen gekleurd licht. Het secundaire licht moet minder dan 25% van de totale lichtinval bedragen, gemeten met een luxmeter. Er moet gecontroleerd worden of zich in het zichtveld van degene, die afstemt, verblindende lichtbronnen bevinden. Deze moeten eventueel worden uitgeschakeld. Met een luxmeter controleert men de gelijkmatigheid van de verlichting overeenkomend met de bepalingen in alinea 2 van de eisen. Met betrekking tot de bedrijfsurenteller moeten de intervallen voor de reiniging en de verwisseling van de lampen van de afstemmingsinrichting worden vastgesteld. Wanneer de bruikbare levensduur van TLlampen bijvoorbeeld met 2000 uur is aangegeven, bepaalt men het inspectie-interval op 500 uur. Bij het aflopen daarvan moet de inrichting gereinigd worden en moet een kwart van de lampen vervangen worden door nieuwe lampen. Alle lampen worden bij de inspectie overeenkomend met de bedrijfstijd daarvan gekenmerkt, voor elke 500 uur krijgen ze een streep als markering. Bij het verlopen van de volgende 500 uur wordt op overeenkomstige wijze gehandeld. Lampen met meer dan drie strepen worden alleen nog voor de algemene verlichting in het bedrijf gebruikt. De beschreven werkwijze waarborgt gedurende een lange termijn een gelijkmatige kleurtemperatuur. Er ontstaan dus geen abrupte veranderingen van de lichtomstandigheden, zoals het geval zou zijn, wanneer men alle lampen na 2000 uur zou verwisselen. Deze technische informatie geeft de huidige stand van onze kennis weer. Zij geeft kennis en adviseert. Enige verantwoordelijkheid m.b.t. te juistheid kan daaruit niet afgeleid worden. Veranderingen, die tot vooruitgang leiden, blijven voorbehouden. hubergroup Benelux bv. Bolderweg 33. Postbus 30140. 1303 AC Almere. E-mail: nl.info@hubergroup.com. www.hubergroup.nl Tel. +31(0) 36 529 01 17 / +32(0) 9 230 67 19. Fax +31(0) 36 532 64 54 / +32(0) 9 231 75 57 6