Druckraster
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Der Einsatz eines Druckrasters ist ein Verfahren der Druckvorstufe innerhalb der Drucktechnik.
Druckmaschinen haben zumeist eine bestimmte, sehr begrenzte Auswahl von Farben, die sie ausschließlich rein drucken können. Die meisten Druckverfahren können somit keine Halbtöne darstellen (abgesehen beispielsweise vom tiefenvariablen oder flächentiefenvariablen Tiefdruck und NIP-Verfahren). Das Problem ist, dass an einer Stelle entweder ein Farbpunkt gedruckt werden kann oder nicht. Es kann nicht gesteuert werden, ob wenig oder viel Farbe an einem Bildpunkt verdruckt wird. Als Lösung werden Texte, Bilder und Grafiken – sofern diese nicht ausschließlich aus den reinen Druckfarben bestehen – zur Darstellung verschiedener Graustufen oder Farbtöne gerastert. Um Mischungen zwischen den Druckfarben oder verschiedene Helligkeiten dieser darstellen zu können, werden dabei sehr feine Druckpunkte der Farben nebeneinander/übereinander gedruckt, um den gewünschten resultierenden Farbeindruck zu erzielen.
Beim Rastern werden Bilddaten in spezifizierte Druckdaten umgesetzt. Dabei werden aus Halbtonvorlagen binäre Informationen (drucken/nicht drucken) errechnet. Der Eindruck von Farbtonwerten und Graustufen wird durch eine geeignete Anordnung von Volltonpunkten (Rasterpunkten) erreicht.
Wurden vor ca. 30 Jahren Rastereffekte mittels Glasgravurraster oder speziellen Rasterfilmfolien erreicht, werden heute spezielle Imagesetter (Laserbelichter) die mit einer extra dafür entwickelten Software, dem "RIP" (Rasterimageprozessor) arbeiten. Beim RIP-Prozess werden generierte Daten (PS oder PDF-Dateien etc.) in druckfähige Pixel-(Bilder) oder Vektordaten (Line-Work) umgewandelt.
Je nach technischen Gegebenheiten ist es möglich bzw. notwendig, verschiedene Arten der Rasterung anzuwenden.
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[Bearbeiten] Allgemeines zum Druckraster
[Bearbeiten] Rasterpunkt, Rasterzelle und Rasterweite
Die Rasterweite ist der Abstand der einzelnen Rasterzellen. Daraus errechnet sich die Rasterfrequenz als Kehrwert der Rasterweite. Die Anzahl der Rasterzellen pro Streckeneinheit wird in Linien pro Zentimeter oder Linien pro Zoll (lines per inch, lpi) angegeben.
Gängige Werte im Offsetdruck sind 54 bis 80 Linien/cm (etwa 135 bis 200 lpi) und im Zeitungsdruck 30 bis 54 Linien/cm.
Bei der Belichtung werden die einzelnen Rasterpunkte aus mehreren Laserspots zusammengesetzt.
Da der Größe der im Druck reproduzierbaren Rasterpunkte technische Grenzen gesetzt sind, sind vor allem die geringsten Tonwerte in den gängigen Rasterweiten nicht reproduzierbar. Ein weiteres Problem ist das ungewollte Verbinden von nebeneinander liegenden Rasterpunkten (Punktschluss), der zu einem sprunghaften Anstieg der Tonwertdichte führen kann, wo eigentlich ein gleichmäßiger Anstieg gewünscht ist.
[Bearbeiten] Rasterwinkel
| Vier Druckfarben für einen Grauverlauf und Zusammendruckergebnis | ||||
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Periodische Raster sind in einem bestimmten Winkel angeordnet. Bei der Kombination von mehreren Farbauszügen kann es dazu kommen, dass die verschiedenen Raster aufgrund ungünstiger Rasterwinkel Moiré-Effekte erzeugen. Siehe bei den hier dargestellten Farbverläufen vor allem in den drei- und vierfarbigen Abbildungen.
| Druckfarben im Zusammendruck | ||||
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Beim Vierfarb-Druck, bei dem zur Darstellung eines Farbbildes mehrere Rasterwinkelungen übereinander gedruckt werden müssen, versucht man diesen Effekt durch verschiedene Winkelungen der Farbauszüge zu kontrollieren. Gebräuchliche Rasterwinkel beim vierfarbigen Offsetdruck sind nach DIN 16 547 zum einen Gelb = 0°, Cyan = 75°, Schwarz = 135°, Magenta = 15° oder Gelb = 0°, Cyan = 15°, Schwarz = 45°, Magenta = 75°
[Bearbeiten] Modulation
Grundsätzlich lassen sich amplitudenmodulierte (autotypische Raster) und frequenzmodulierte (stochastische Raster) Verfahren unterscheiden.
Bei der amplitudenmodulierten Rasterung wird zur Erzeugung verschiedener Tonwerte die Größe, bei frequenzmodulierter Rasterung (nichtperiodisches Verfahren 1. Ordnung) die Anzahl der Rasterpunkte pro Rasterzelle variiert.
Die frequenzmodulierte Rasterung hat sich erst mit der Einführung der Computer-to-plate-Technik, also der Direktbebilderung des digitalen Datenbestandes auf der Offsetdruckplatte, in der Praxis umsetzen lassen. Vorher war aufgrund der Feinheit der Rasterpunkte (zwischen 10 und 30 Mikrometer) eine Übertragung vom Film auf die Druckplatte nicht zuverlässig möglich. Diese Rastertechnik ermöglicht eine größere Feinheit der Auflösung, verhindert Moire und ermöglicht einen um circa sieben Prozent erweiterten Farbraum im Offsetdruck. Außerdem kann die Farbmenge bei gleicher Farbwirkung reduziert werden, was Vorteile beim Trockungsvorgang und beim Farbverbrauch mit sich bringt.
Zusätzlich ist eine Kombination der beiden Verfahren (nichtperiodisches Verfahren 2. Ordnung) und eine Veränderung der Rasterpunktform (nichtperiodisches Verfahren 3. Ordnung) möglich.
[Bearbeiten] Fehlerdiffusion
Tintenstrahldruckern ist es ebenfalls nicht möglich, Druckpunkte mit verschiedenen Kreisdurchmessern zu erzeugen, sie sind wegen der Eigenschaften ihrer Technologie nur in der Lage, zwar winzigkleine, aber immer gleich große Druckpunkte zu setzen.
Daher ordnen sie auch nicht verschieden große Druckpunkte in einem geordneten Raster an, sondern verteilen gleich große Druckpunkte nach dem Zufallsprinzip auf dem zu bedruckenden Medium.
Anmerkung: Einige Tintenstrahler sind in der Lage unterschiedlich große Tintentropfen und somit Druckpunkte mit verschiedenen Kreisdurchmessern zu drucken. Beispielsweise können Epson-Drucker dank Piezo-Technologie 2-8 Picoliter große Tintentropfen über die Düse ausgeben. Der Piezo-Kristall steuert die Menge der Tintenflüssigkeit, die in die Druckkammer einfließt. Je größer die Tintenmenge, desto größer der Tintentropfen.
[Bearbeiten] Erzeugung des Rasters
Raster lassen sich mit fotografischen Verfahren (analog) oder elektronisch (digital) erzeugen.
Analoge Verfahren sind Distanzrasterung sowie die Rasterung mit Hilfe eines Kontaktrasters in der Reprokamera. Beide Verfahren sind allerdings heute nur noch selten anzutreffen.
Die elektronische Rastererzeugung erfolgt mit einem sogenannten Raster Image Processor (RIP). Die Datenübergabe an den RIP erfolgt zumeist als Postscript-Datei.
[Bearbeiten] Der Postscript-Druckraster
Das heute am weitesten verbreitete Druckraster ist der Postscript-Raster. Er wird von fast allen Druckmaschinen sowie auch von Laserdruckern eingesetzt. Bei diesem werden Farbabstufungen einzelner Farben erzeugt, indem die Farbe in ein Raster aus zueinander im rechten Winkel stehenden Zeilen und Linien von Einzelpunkten zerlegt wird. Die gewünschte Helligkeit der Farbe wird dadurch durch den Durchmesser der einzelnen, kreisrunden Druckpunkte bestimmt: Je heller die Einzelfarbe gedruckt werden soll, desto kleiner ist der Durchmesser des betreffenden Druckpunktes. Dies ist dem fotografischen Raster nachempfunden. Beim üblichen Vierfarbdruck werden die Raster der einzelnen Farben in einem Winkelversatz von 30° zueinander übereinandergedruckt.
Obwohl dieser Rastertyp Postscript-Raster genannt wird, erlaubt Postscript auch die Implementierung anderer Raster-Algorithmen.
