Tonwertstufen und Kalibrierung



Man kann sich leicht überlegen, dass viele Belichterpixel pro Rasterpunkt von Vorteil sind. Ein Beispiel: Wird bei einer Belichterauflösung von 1000 l/cm (2540 dpi) ein 120er Raster (300 lpi) belichtet, so wird ein Rasterpunkt aus 8 x 8 Pixeln aufgebaut. Mit so einem Rasterpunkt lassen sich nur 8 x 8 + 1 = 65 verschiedene Ton wert - stufen darstellen. Das ist viel zu wenig, um einen Verlauf von 0 % bis 100 % Flächen deckung glatt darzustellen. Insbesondere im dunklen Bereich sind dann deutliche Abrisse18 sichtbar. Wegen der hohen Empfindlichkeit des menschlichen Auges im dunklen Bereich braucht man für die glatte Darstellung eines Verlaufes etwa 1000 der mittlere Tonwert benachbarter Rasterpunkte. Mit der HQS- und Soft-IS Rasterung wurde die Multidot-Technik noch weiter verfeinert. Durch gezielten Einsatz dieser Technik kann in allen Implementierungen sichergestellt werden, dass immer mehr als 1000 Tonwertstufen verfügbar sind. Bedingt durch die Verarbeitung der Daten in einem PDF- oder PostScript- Interpreter, sind davon meist nur 256 Tonwertstufen nutzbar (8 Bit). Es gibt nur eine Ausnahme (Smooth Shading), die in Kapitel 8.2 beschrieben ist. Trotz dieser Einschränkungen bringt ein Vorrat von deutlich mehr als 256 Tonwertstufen in der Rasterung erhebliche Qualitätsvorteile in Smooth-Shading-Verläufen bei der Linearisierung und Kalibrierung (siehe Kapitel 6.6 und 7.3). Bei der Standard-Implementierung in PostScript und PDF erfolgt die Ab bil - dung bei Linearisierung und Kali brie - rung von 8 Bit auf 8 Bit, d.h. es werden 256 Eingangstonwerte auf 256 Aus - gangs tonwerte abgebildet. Dabei werden des Öfteren mehrere Eingangsstufen auf eine Ausgangsstufe abgebildet. Es gehen folglich Stufen verloren, wodurch z. B. in Verläufen Abrisse entstehen (siehe Kapitel 8.2). Um das zu vermeiden, braucht man ausgangsseitig eine höhere Stufenzahl, z. B. 12 Bit.

Erfolgt die Abbildung in der Kalibrierung von 8 Bit auf 12 Bit, so werden praktisch immer alle Eingangsstufen auf unterschiedliche Ausgangsstufen abgebildet. Durch die höhere Auflösung im ‚Rasterberg‘ werden alle Ausgangsstufen dann noch differenziert wiedergegeben, so dass immer alle 256 Tonwertstufen von Post- Scipt/PDF zur Verfügung stehen. Die Tonwertskala wird somit deutlich glatter. Tonwert stufen, jedenfalls wenn er aus regelmäßigen Flächen aufgebaut ist. Auf dieses Thema wird unter Tipps und Tricks (siehe Kapitel 8) noch eingegangen. Um trotzdem eine möglichst hohe Zahl von Tonwertstufen zu erreichen, wird eine spezielle Multidot-Technik eingesetzt.

Bereits bei der alten Hardware-ISRasterung wurde der Schwellwert-Speicher nicht nur mit einem Berg geladen, sondern mit mehreren Bergen. Die einzelnen Berge dieser Gebirge sind geringfügig unterschiedlich. Dadurch wird erreicht, dass benachbarte Raster - punkte auch leicht unterschiedlich sind. Der Unterschied ist so gering und klein - räumig, dass er vom Auge nicht aufgelöst wird. Wahrgenommen wird nur der mittlere Tonwert benachbarter Rasterpunkte. Mit der HQS- und Soft-IS Rasterung wurde die Multidot-Technik noch weiter verfeinert. Durch gezielten Einsatz dieser Technik kann in allen Implementierungen sichergestellt werden, dass immer mehr als 1000 Tonwertstufen verfügbar sind. Bedingt durch die Verarbeitung der Daten in einem PDF- oder PostScript- Interpreter, sind davon meist nur 256 Tonwertstufen nutzbar (8 Bit). Es gibt nur eine Ausnahme (Smooth Shading), die in Kapitel 8.2 beschrieben ist. Trotz dieser Einschränkungen bringt ein Vorrat von deutlich mehr als 256 Tonwertstufen in der Rasterung erheb - liche Qualitätsvorteile in Smooth- Shading-Verläufen bei der Linearisierung und Kalibrierung (siehe Kapitel 6.6 und 7.3).

Bei der Standard-Implementierung in PostScript und PDF erfolgt die Ab bil - dung bei Linearisierung und Kali brie - rung von 8 Bit auf 8 Bit, d.h. es werden 256 Eingangstonwerte auf 256 Aus - gangs tonwerte abgebildet. Dabei werden des Öfteren mehrere Eingangsstufen auf eine Ausgangsstufe abgebildet. Es gehen folglich Stufen verloren, wodurch z. B. in Verläufen Abrisse entstehen (siehe Kapitel 8.2). Um das zu vermeiden, braucht man ausgangsseitig eine höhere Stufenzahl, z. B. 12 Bit. Erfolgt die Abbildung in der Kalibrierung von 8 Bit auf 12 Bit, so werden praktisch immer alle Eingangsstufen auf unterschiedliche Ausgangsstufen abgebildet. Durch die höhere Auflösung im ‚Rasterberg‘ werden alle Ausgangsstufen dann noch differenziert wiedergegeben, so dass immer alle 256 Tonwertstufen von Post- Scipt/PDF zur Verfügung stehen. Die Tonwertskala wird somit deutlich glatter.




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