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Technik

30.8.2000 Diese Seite drucken  Diese Seite per E-Mail empfehlen

Was ist ein Druckraster?

Während der Monitor Helligkeitsunterschiede darstellen kann, ist es zum Beispiel einem Laserdrucke nur möglich einen schwarzen Punkt zu drucken, oder keinen. Wie entstehen aber dann Grauwerte? Durch geschicktes Verteilen schwarzer Punkte auf weißem Papier entsteht aus der Entfernung betrachtet ein Grauton. Dies ist eine optische Täuschung, aber sie funktioniert.

Während der Bildschirm mit Helligkeitswerten arbeiten kann, muss für den Druck das Bild in schwarz-weiße Werte umgerechnet werden. Diese einzelnen Unterschiede sollen hier vorgestellt werden.
Drei Druckverfahren haben sich bislang durchgesetzt, die ein Bild derart aufrastern, das durch schwarze und weiße Punkte der Eindruck eines weichen Farbverlaufes entsteht.
Nehmen wir einen radialen Farbverlauf in dem nebenstehenden Kreis und betrachten das Segment rechts oben unter der Lupe.

Darstellung auf dem Bildschirm

Hier wird die Fläche in Quadrate (Pixel) aufgerastert, von denen jedes einen eigenen Helligkeitswert haben kann. Diese Möglichkeit besteht bei Druckern nicht.

Diffusionsdruckraster (Tintenstrahldrucker)

Nach einem Chaosprinzip werden mehr oder weniger durcheinander winzige schwarze Punkte gesetzt, die einen sehr weichen Farbverlauf möglich machen.

Geordnetes Druckraster (HPGL/PCL-Drucker)

Nach einem bestimmten Schema werden Grauwerte durch bestimmte Muster erzeugt. Da diese Muster sehr schnell zu berechnen sind, ist der Ausdruck auf einem solchen Drucker auch sehr schnell. Aus diesem Grund hat er sich im Office-Bereich bei den klassischen Laserdruckern durchgesetzt. Leider ist die Streifenbildung sehr hoch, wirklich weiche Farbverläufe sind nicht möglich.

Postscript©-Druckraster für den Offsetdruck

Hier bestimmt die Größe einzelner Kreise den Helligkeitswert des Bildes. Dieses Verfahren hat sich in der gesamten Druckindustrie durchgesetzt, weil es äußerst flexibel ist. Daher soll es hier viel genauer beschrieben werden.

Das Postscript©-Druckraster wird durch den Abstand der Kreismittelpunkte definiert. International und in fast allen DTP-Programmen gibt man diesen Wert mit "Linien pro Inch" (LPI) an. Dieser Wert darf nicht mit der Druckerauflösung DPI (Dots/Punkte pro Inch) verwechselt werden. In Deutschland arbeiten viele Druckereien nach dem metrischen Maß, also Linien pro Zentimeter. Wenn Sie einer Druckerei einen Auftrag geben wollen, fragen Sie vor der Ausbelichtung unbedingt nach der Rasterweite und der Einheit.

So rechnen Sie die Rasterweite um: Ein Inch sind 2,54 Zentimeter.
55 Linien pro Zentimeter sind somit 55x2,54=139,7. Sie geben also eine Rasterweite von 140 LPI in Ihrem Druckmenü ein.

Abhängikeit von Auflösung, Rasterweite und Grauwerten

Der kleinste Druckpunkt, den ein Drucker ausgeben kann, entspricht dem hellsten Wert auf dem Papier. Sie sehen ihn in der Abbildung oben in der Mitte der hellsten Stelle. Darauf aufbauend können nächstgrößere Kreise gezeichnet werden. Je weiter der nächste Kreis entfernt ist (=Rasterweite) desto mehr unterschiedlichgroße Kreise (=Grauwerte) kann der Drucker auf das Papier bringen, bevor der vorherige Kreis vollständig verdeckt wird. Die einzelnen Durchmesser der Kreise sind aber auch abhängig von der Auflösung des Druckers. Ein zu feines Raster für einen "groben" Drucker lässt also sehr schnell die Kreise überlappen, Grauwerte verschwinden!
Ein zu grobes Raster macht zwar viele Grauwerte möglich, jedoch wird es auch schneller für das Auge erkennbar, was auch nicht erwünscht ist.
Es handelt sich a lso um eine Gradwanderung zwischen feinem Raster und vielen Grauwerten.

Im Grunde ist diese Problematik jedoch nur bei Laserdruckern relevant, denn moderne Belichtungsmaschinen der Lithoanstalten arbeiten heute mit so hoher DPI-Zahl, dass mehr Raster und Grauwerte darzustellen sind, als der nachfolgende Offset-Druck möglich macht. Er muss ja den kleinsten Druckpunkt über seine Farbrollen noch auf das Papier bringen und die kleinsten verbleibenden weißen Stellen (im obigen Bild unten rechts zu sehen) dürfen nicht zulaufen.
Aus diesem Grund ist für Belichter nicht mehr das technisch machbare Raster maßgeblich, sondern das von der jeweiligen Druckerei vorgegebene. Und sie muss sich nach der Saugkraft und Oberflächenbeschaffenheit des Papieres und der verwendeten Druckmaschine richten. Schließlich müssen meistens die Lithografien noch auf die Druckplatten umkopiert werden, auch dadurch kann ein Qualitätsverlust auftreten. Direktes Ausbelichten auf Druckplatten kann zumindest diesem Punkt entgegenwirken.

Aber zurück zum Laserdrucker. Für einen ordentlichen Ausdruck via Postscript muss man sich über die Grenzen seines Druckers im Klaren sein und diese ermitteln.
Wie gesagt, ist dies ein Wechselspiel aus Anzahl der Grauwerte, Auflösung des Druckers und Rasterweite.

Die Berechnung der einzelnen Werte geschieht mit folgender Formel, die für die jeweiligen Werte entsprechend umgestellt wurde:

Beachten Sie, dass Sie mit Inch berechnen müssen, also Auflösung in DPI und Rasterweite in LPI.

Anzahl der Grauwerte unterschiedlicher Auflösungen und Rasterweiten

Rasterweiten Druckerauflösung
Linien
pro cm
LPI 300 DPI 600 DPI 1200 DPI 2540 DPI 3386 DPI
8 20 225 900 3600 16129 28662
10 25 144 576 2304 10323 18344
12 30 100 400 1600 7168 12739
14 35 73 294 1176 5267 9359
16 40 56 225 900 4032 7166
18 45 44 178 711 3186 5662
20 50 36 144 576 2581 4586
22 55 30 119 476 2133 3790
24 60 25 100 400 1792 3185
26 65 21 85 341 1527 2714
28 70 18 73 294 1317 2340
30 75 16 64 256 1147 2038
31 80 14 56 225 1008 1791
33 85 12 50 199 893 1587
35 90 11 44 178 796 1415
37 95 10 40 160 715 1270
39 100 9 36 144 645 1146
41 105 8 33 131 585 1040
43 110 7 30 119 533 948
45 115 7 27 109 488 867
47 120 6 25 100 448 796
49 125 6 23 92 413 734
51 130 5 21 85 382 678
53 135 5 20 79 354 629
55 140 5 18 73 329 585
57 145 4 17 68 307 545
59 150 4 16 64 287 510
61 155 4 15 60 269 477
63 160 4 14 56 252 448
65 165 3 13 53 237 421
67 170 3 12 50 223 397
69 175 3 12 47 211 374
71 180 3 11 44 199 354
73 185 3 11 42 189 335
75 190 2 10 40 179 318
77 195 2 9 38 170 302
79 200 2 9 36 161 287
81 205 2 9 34 154 273
83 210 2 8 33 146 260
85 215 2 8 31 140 248
87 220 2 7 30 133 237
89 225 2 7 28 127 226
91 230 2 7 27 122 217

Bedenken Sie bitte bei diesen Werten, das es sich für Laser- oder gar Tintenstrahldrucker hier nur um theoretische Werte handelt. Viele Drucker sind zwar im stande, 600 oder 1200 DPI anzusteuern, jedoch ist der einzelne Druckpunkt so unsauber, dass er viel größer wird, als ein 600stel bzw. ein 1200stel Inch. Laserbelichter dagegen (die beiden letzten Spalten) arbeiten dagegen mit echten Werten, aber, wie schon oben erwähnt, reduziert der Offsetdruck diese Werte.

Die "magische" Zahl für die Anzahl der Grauwerte ist zweifellos die 256. Denn genau dies ist die maximale Anzahl der Helligkeitsstufen, die der Computer bearbeiten kann und die, wenn überhaupt, noch mit dem bloßen Auge zu unterscheiden sind. Mehr ist also gar nicht notwendig, weniger dagegen führt schon zu einer Reduzierung der Bildqualität. Für die Hersteller von Belichtungsmaschinen war es also erstrebenswert, diese Zahl zu erreichen. Da eine gängige Rastergröße von 60 Linien pro Zentimetern im Offsetdruck vorherrschte, galten noch vor wenigen Jahren 2540-DPI-Belichter als ausreichend. Hochwertige Drucke auf modernsten Offset-Maschinen ermöglichen heute aber auch sehr feine 80ger-Raster und mehr. Und so kommen auch diese Belichter an ihre Leistungsgrenzen.

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