Bitte, erlauben Sie mir ein Paar Kommentare zu den Themen Optische
Aufheller und spektrale Messungen bei optischen Aufhellern:
-der Nachweis von optischen Aufhellern im Papier kann einfach mittels einer
UV-Lampe (z.B. Handlampe zur Überprüfung von Geldscheinen) durchgeführt
werden. Das Papier wird dann bläulich-violett fluoreszierend, wenn optische
Aufheller enthalten sind. Der Test ist einfach, unkompliziert und sehr
empfindlich; es funktioniert selbst bei farbigen Papieren. Eine quantitative
Bestimmung ist natürlich damit nicht zuverlässig durchzuführen
-die spektrale Bestimmung von optischen Aufhellern bereitet Probleme wegen
der Unzugänglichkeiten der auf dem Markt angebotenen Geräte. Bei
fluoreszierenden Mustern ergeben die traditionellen Messgeräte keine
Remissionswerte, sondern Strahlungsdichtefaktoren, die per Definition die
spektrale Verteilung der Gerätstrahlungsquelle beinhaltet, d.h. die Messung
ist von der (momentanen) Strahlcharakteristik des jew. Gerätes abhängig.
Sollen die Werte für z.B. D65 gelten, dann muss die spektrale Verteilung der
Lampe genau den Werten der D65 Lichtart entsprechen; für D55 muss die
Verteilung der Lampe D55 entsprechen, etc. Es ist daher klar, dass Geräte
mit z.B. einer Halogen Lampe oder LED keine D65 Werte produzieren können
(selbst wenn der UV Anteil richtig wäre, siehe nächste Paragraph). Dies
ist ein der Hauptgründe warum Messungen von fluoreszierenden Mustern
schlechte Reproduzierbarkeiten zeigen und nicht auf andere Geräte übertragen
bzw. mit Ergebnisse aus anderen Geräten verglichen werden können (sogar bei
Instrumenten der gleichen Modellreihe).
-Ein weiteres Problem ist der sog. UV-Anteil der Lichtquelle. Fluoreszenz
wird durch Anregung des optischen Aufhellers im sog. UV Bereich (man hat
sich geeignet, die Strahlung der Lichtquelle nur über 300 nm einzubeziehen.
Die spektrale Verteilung im UV Bereich wird nicht der von z.B. D65
angepasst, sondern man nimmt eine integrale Intensität mittels eines
Modellsaufhellers. Das Gerät verfügt traditionell über einen beweglichen
UV-Kantenfilter (Kantenwellenlänge 395 nm); man misst einen fluoreszierenden
Standard, der einen zertifizierten Weißgradwert aufweist. Der Filter wird
dann bewegt, bis der gemessene Wert dem zertifizierten Wert entspricht. Nach
der Kalibrierung entspricht der UV-Anteil des Geräts dem von der D65
Lichtart; dies bedeutet jedoch nicht, dass die Lichtquelle jetzt D65 ist.
Nur Xenon Lampen geben genügend UV Intensität, dass die Geräte zu D65
Bedingungen justiert werden können. Weißgradstandards werden nur für die
Lichtarten D65 und C angeboten, die ISO TC3/WG6 diskutiert gerade die
Einführung von Standards für D55 und D50, dies setzt jedoch die Existenz von
Geräten für D55 und/oder D50 (siehe vorige Paragraph); diese Geräte müssen
noch entwickelt und angeboten werden.
-Nachdem die Strahlungsdichtefaktoren (richtig) gemessen worden sind, kann
die Fluoreszenz (besonders bei modernen Weißpapieren) schnell an den Werten
erkannt werden, sie erscheint als (starkes) Maximum bei ca. 450 nm
(normalerweise weit über der 100% Marke). Bei schwach fluoreszierenden
Papieren (Magazine, LCW, etc, besonders aus rezykliertem Zellstoff) wird es
schwieriger (visuell mit UV Lampe geht einfacher), da das Maximum weniger
ausgeprägt ist, bei farbigen Papieren ist nahezu aussichtslos.
-Die optischen Aufheller werden hauptsächlich vom UV Licht angeregt, wobei
man feststellt, dass Licht von 400 oder 410 nm (formell nicht als UV Licht
eingestuft) auch zur Anregung führt (bei aufgehellten Kunststoffen sogar 430
nm). Die Begriffe ohne UV und ohne Fluoreszenz sind dadurch nicht gleich
zu setzen. Der 400 nm Kantenfilter eliminiert in der Regel nicht die
Fluoreszenz, der 420 nm (bei Kunststoffen der 460 nm) Filter löscht erst die
Fluoreszenz ab. Die Einführung von Kantenfiltern erleichtert die visuelle
Feststellung der Fluoreszenz, hilft aber kaum zur quantitativer Auswertung;
der Grund liegt daran, dass keine Werte bei den abgeschnittenen Wellenlängen
gemessen werden können und eine Rekonstruktion der Werte unter der
Fluoreszenz nur durch Vorstellungskraft geahnt werden kann.
-Die Fluoreszenz stört die wahrgenommene Farbe von gedrückten Flächen
durch eine Verschiebung des Weißpunktes (als Hintergrundfarbe) und durch
aktive Mischung mir der Farbe aus den mehr oder weniger transparenten
Druckflächen. Die einzige Methode, sie korrekt zu berücksichtigen, besteht
in der Trennung der Fluoreszenz- und Remissionswerte, diese Information kann
dann in die Profile integriert werden, sodass mit Hilfe von normierten
UV-Anteilen für verschiedenen Lichtarten, die korrigierten
Strahlungsdichtefaktoren und Farbwerte berechnet werden können.
-Die Trennung von Fluoreszenz und Remissionswerte erfolgt traditionell mit 2
Monochromatoren-Geräten, sie sind jedoch nur an Nationalinstituten vorhanden
und die Messung ist teuer und langwierig. Seit einigen Jahren erlaubt die
Technik Polaris White Star die Messung von optisch aufgehellten Proben
schnell und unkompliziert; die Software stellt die Messwerte als Fluoreszenz
und Remissionsfaktoren dar und rechnet die Farbwerte für verschiedene
Lichtarten. Die Trennung bietet eine Reihe von Vorteilen: die
Remissionswerte unter der Fluoreszenz führen zu korrekten Farbwerte auch für
andere Lichtarten als D65 oder C, die Remissionswerte unter der
Fluoreszenz werden sichtbar (auch für farbige Muster), die Fluoreszenzwerte
geben Auskunft über Natur und Verhalten des Aufhellers. Der wichtigste Punkt
ist jedoch, dass die Trennung erlaubt die Untersuchung des Verhaltens der
Farbwerte bei verschiedenen Lichtarten/UV-Anteilen; dies ist ein zentraler
Punk beim Europa Projekt Printing the expected.
Dr. Claudio Puebla
Axiphos GmbH
Lörrach