Praktisches Farbmanagement bei foto.5lux.de, dem Online-Magazin für Fotografie und Bildbearbeitung. Fragen zur Monitortechnik, die Gretchenfrage nach dem optimalen Arbeitsfarbraum und zum Farbmanagement für Bilder im Internet.
Sep 2008
Über Monitore
- The Next Generation. Ein Farbraum, der AdobeRGB übertrifft, variable Weißpunkteinstellung zwischen 5.000 und 9.300 K ohne Helligkeitsverlust, … SpectraView® 2690
Der Aufbau des Röhrenmonitors ist inzwischen nur noch eine Remineszenz – heute werden kaum noch Röhrenmonitore gefertigt. TFT-Monitore haben keine geometrischen Verzerrungen, sie flimmern nicht, sie brauchen weniger Strom und sind sehr hell.
Aufbau von Röhrenmonitoren
- RIP Rest in Peace … die Zeit der Röhrenmonitore ist abgelaufen
Bei einem Monitor mit Bildröhre wird im hinteren Teil der Bildröhre ein Elektronenstrahl erzeugt. Die Elektronen fallen auf eine Schicht und regen sie zum Leuchten an. Ablenkspulen bewegen den Strahl exakt über diese Schicht.
Bei guten Monitoren wandert der Strahl mehr als 100 mal pro Sekunden über den gesamten Bildschirm.
Die Leuchtschicht wird auch als Lochmaske bezeichnet, denn im Prinzip ist der Röhrenmonitor nichts als ein großes Sieb.
Durch die Löcher wird Licht gelassen. Ist ein Loch verschlossen, bleibt der Bildschirm an dieser Stelle dunkel, wenn Licht hindurchgelassen wird, leuchtet der Punkt. Über den Lichtventilen liegen Farbfilter in den Farben Rot, Grün und Blau und jeder Bildpunkt (Pixel) besteht immer aus drei Lichtventilen. Die Farbe »Rosarot« entsteht aus einer additiven Mischung der drei Grundfarben.
Aufbau von TFT-LCD-Monitoren
Die Bezeichnung „TFT-Monitor“ ist nicht vollständig und müsste eigentlich „TFT-LCD“ heißen. LCD steht für Flüssigkristallanzeige (Liquid Crystal Display). TFT-LCD-Monitore nutzen die optischen Eigenschaft kleiner Kristalle, Licht in einem bestimmten Winkel abzulenken. TFT steht für Dünnschichttransitor (Thin Film Transistor) und bezeichnet die Transistoren zur Steuerung der Lichtventile.
Kristalle gelten i.A. als starre Gebilde, die sich nur schwer spalten lassen und eine sehr feste Struktur aufweisen, aber Flüssigkeitskristalle wurden bereits 1888 von dem Botaniker und Chemiker Friedrich Reinitzer entdeckt.
Cholesterinbezoat (Benzoesäureester von Cholesterin) schmilzt bei 145,5° C, bleibt aber milchig trüb. Erst bei einer Temperatur von 178,5° C wird das Substrat klar. Zwischen 145° C und 178,5° C besitzt das Substrat die viskosen fließenden Eigenschaften von Flüssigkeiten und zusätzlich die optischen lichtbrechenden Eigenschaften von Kristallen.
Flüssigkeitskristalle sind organische Substanzen, die aus langgestreckten Molekülen (C, H, O) bestehen. Bei Zimmertemperatur bilden sie feste Kristalle, beim Erhitzen werden sie zu einer milchig trüben Flüssigkeit. Temperatur und elektromagnetische Kräfte beeinflussen die Ausrichtung und das Verhalten der Moleküle.
An den vier Kanten im hinteren Teil des Displays befinden sich vier Leuchtstoffröhren, die normales Licht aussenden. Eine Polarisationsfolie polatisiert das Licht, so dass nur das Licht durchgelassen, das in einer bestimmten Richtung schwingt.
Nun folgt eine Schicht mit Flüssigkeitskristallen und eine weitere Polarisationsfolie, die um 90° gedreht ist – das Display bleibt also erst einmal dunkel.
Zwischen diesen beiden Polarisationsfolien befinden sich die Flüssigkeitskristalle, die in einer Schraubenform angeordnet liegen. Das oberste und das unterste Molekül liegen genau um 90° gedreht.
Das Licht wandert an diesen Molekülen vorbeibei und dreht sich mit den Molekülen um 90° und kann dadurch die zweite Polarisationsfolie verlassen. Der Monitor wird hell.
Legt man mit Hilfe eines Transistors ein elekrisches Feld an die Flüssigkeitskristalle, richten sich die Kristalle parallel zum Licht aus. Das Licht wird nicht mehr in seiner Richtung gedreht und der Monitor bleibt an diesem Punkt dunkel. Die Abstufung des elektrischen Felds an den Flüssigkeitskristallen reguliert die Stellung der Flüssigkeitskristalle sehr exakt und somit den Anteil des passierenden Lichts.
Die verschiedenen Farben der LCD's werden durch unterschiedliche Spannungen an den Zellen hergestellt. Mit der Spannung wird der Flüssigkristall in eine entsprechend dicke Schicht ausgerichtet, welche eine bestimmte Wellenlänge absorbiert und damit eine bestimmte Farbe anzeigt.
TFT - Displays (http://www.hpfsc.de/)
Der Weißpunkt des Röhrenmonitors
Der Weißpunkt des Monitors ergibt sich durch die volle Aussteuerung der Primärvalenzen Rot, Grün und Blau.
In Röhrenmonitore bestimmen die Phosphore den Weißpunkt. Die Lichtausbeute der roten, grünen und blauen Phosphore eines Rährenmonitors ist bei konstantem Beschuss durch Elekronen unterschiedlich. Ein unterschiedlich starker Beschuss der einzelnen Phosphore soll hier kompensieren, aber dem stärkeren Beschuss sind Grenzen gesetzt.
Der Beschuss der blauen Phosphore ist schwächer im Vergleich zu den roten und grünen Phosphoren, während die roten Phosphore bis zur Belastungsgrenze beschossen werden. Das Ziel der CRT-Entwicklung war aber die Erhöhung der Gesamtleuchtdichte der Bildröhre bei voller Ansteuerung, so dass die Hersteller die Aussteuerung der blauen Phosphore immer weiter verstärkten. Das führte zu einem Weißpunkt mit einer Farbtemperatur von 9300 Kelvin und mehr.
Eine Kalibrierung auf einen anderen Weißpunkt vermindert die maximale Leuchtdichte und verkleinert den den Monitorfarbraum, da der Dynamikumfang nicht mehr voll ausgenutzt werden kann.
Der Weißpunkt des TFT-Monitors
Bei LCDs ergibt sich der Weißpunkt durch die spektrale Transmission der Filter in den Subpixeln und den Weißpunkt der durch sie hindurch leuchtenden Hintergrundbeleuchtung und liegt bei etwa 6500 Kelvin. Eine Anpassung der Hintergrundbeleuchtung zur Kalibrierung auf einen anderen Weißpunkt ist beim LCD zwar theoretisch möglich, aber unwirtschaftlich.
TFT-Monitore für farbkritische Anwendungen
Für farbkritische Anwendungen sind IPS- oder S-IPS Panels besonders geeignet. IPS steht für »In-Plane Switching«, wobei die LC-Moleküle alle in einer Ebene (in plane) ausgerichtet werden. S-IPS-Panel zeigen horizontal wie vertikal bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln so gut wie keine Gamma-Abweichungen.
Super- oder S-PVA gelten als High End-Monitore, auch wenn Super- oder S-IPS in vielen Bereichen stark aufholen. S-PVA-Monitore haben einen besonders großen Blickwinkel.
Welche Farbtemperatur und welcher Wert für das Gamma?
Es gibt keine absoluten Regeln, keine Vorschriften und keinen Standard für die Kalibrierung von Monitoren, sondern die typischen Werte basieren einfach auf den Empfehlungen erfahrener Benutzer.
Weißpunkt | Ein Weißpunkt von 6500 Kelvin entspricht etwa D65, dem Tageslicht.
Gamma | Die Empfehlung eines Gammas von 1.8 für den Mac entstammt der Zeit vor dem Color Management des ICC. Ein Gamma von 1.8 war für einen Workflow ohne Farbmanagement gedacht, damit die Monitordarstellung besser an die Tonwertreproduktion von Schwarzweißdruckern angelehnt war.
Ein Gamma von 2.2 erzeugt weichere Verläufe und weniger Farbabrisse und sieht überhaupt besser aus. Das stärkste Argument: Der überwiegende Anteil Monitore ist auf ein Gamma von 2,2 eingerichtet.
