Table Of ContentFORSCHUNGSBERICHT DES LANDES NORDRHEIN-WESTFALEN
Nr. 2597/Fachgruppe Textilforschung
Herausgegeben im Auftrage des Ministerprasidenten Heinz Kuhn
vom Minister fur Wissenschaft und Forschung Johannes Rau
Dipl. - Chern. Prof. Heinz Hauptmann
Fachhochschule Niederrhein, Abt. Krefeld
Fachbereich I Chemie
Untersuchungen zur
F arbtiefenabmusterung gefarbter Textilien
Westdeutscher Verlag 1976
© 1976 by Westdeutscher Verlag GmbH, Opladen
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1976
Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag
ISBN 978-3-322-99023-5 ISBN 978-3-322-99022-8 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-99022-8
Inhalt
1. Problemstellung 1
2. Herstellung des Probenmaterials 4
2.1 Allgemeines 4
2.2 Herstellung von Proben mit
abgestufter Helligkeit 4
2.3 Herstellung von Proben mit
abgestufter Sattigung bei
konstanter Helligkeit und
konstantem Farbton 5
2.4 Herstellung von Probe~ durch
farberische Applikation nach
einem speziellen Arbeitsplan 5
3. Der EinfluB des Helligkeitsunter
schiedes auf die visuelle Farbtiefen
bewertung 6
3.1 Erlauterung der Systematik
6
3.2 Sallwertberechnung
7
3.3 Substrat, Farbstoffe 9
3.4 Konzentrationsreihen 9
3.5 Rezepturberechnungen 10
3.51 Berechnungsbeispiel 11
3.52 Umrechnung der Normfarbwerte
X,Y,Z in die Parameter T,S
und D 13
3.6 Die visuelle Bewertung 15
3.7 Statistische Auswertung 17
3.71 Zusammenfassung der Bewertungs
ergebnisse in Tabellen 17
3.72 Graphische Darstellung des Be
wertungsergebnisses 23
3.73 Vergleich Klassenbreite - Stan
dardabweichung 23
3.74 Angaben Uber die Beobachter 24
3.8 Zusammenfassung 26
- IV -
4. Bestimmung der Farbtiefe von Farbungen
auf Wolle 28
4.1 Allgemeines 28
4.2 Herstellung der Farbemuster 29
4.21 Auswahl der Farbstoffe 29
4.22 Farbstoffmengen fUr die einzel
nen Proben 29
4.3 Farbmetrische Werte der Muster nach 4.2 32
4.4 Herstellung des Umfeldes fUr die visu
elle Farbtiefenabmusterung 33
4.5 Aufmachen der Proben fUr die visuelle
Bewertung 34
4.6 Visuelle Abmusterung 34
4.61 AIIgemeines 34
4.62 Reproduzierbarkeit des Bewertungs
ergebnisses 34
4.63 Ergebnis der Bewertung 35
4.7 Farbmetrische Bestimmung der Richttyptiefe 36
4.71 Nach Rabe/Koch 36
4.72 Berechnung der Richttyptiefe nach
Gall 38
4.73 Bestimmung der Richttyptiefe nach
Monsanto 40
4.74 Bestimmung der Richttyptiefe aus
dem WeiBabstand 42
4.8 Vergleich zwischen der visuellen Be
wertung und der farbmetrischen Bestim
mung der Farbtiefe 47
4.9 Zusammenfassung des Ergebnisses 49
5. Bestimmung der Farbtiefe von Farbungen auf
Polyester 51
5.1 Probenvorbereitung 51
5.2 Eichfarbungen 52
5.3 Herstellung von Mustern fUr die visuelle
Ermittlung der Farbtiefe 53
5.4 Herstellung des Umfeldes fUr die visu
elle Farbtiefenabmusterung 61
5.5 Visuelle Bewertung der Farbtiefe 63
- v -
5.6 Zusammenfassung der Ergebnisse 65
5.7 EinfluB des Umfeldes 69
6. SchluBbetrachtung 70
7. Literaturverzeichnis 71
8. Abbildungen 72
- VI -
Verzeichnis der im Text benutzten AbkUrzungen
C I Color Index
CIE Comission Internationale de l'Eclairage
E Farbabstand
NBS National Bureau of Standards
R.T. Richttyptiefe (oder Standardtiefe)
T Farbton
S Sottigung
D Dunkelstufe
R Remissionsgrad
R Rangkorrelationskoeffizient
=
K/S K Absorptionskoeffizient
S Streukoeffizient
als GroBen in der Kubelka-Munk-Beziehung
-1-
Unter der Farbtiefe versteht man die Intensitat der
visuellen Farbempfindung. Es handelt sich dabei also
um eine Eigenschaft gefarbter Oberflachen, im Textil
bereich um die Eigenschaft einer Farbung und nicht
eines Farbstoffes. Man kann demzufolge einer Farbung
eine GroBe (Farbtiefe) zuordnen, genau wie man ihr
einen bestimmten Farbton oder eine bestimmte Hellig
keit zuordnet. In der Textilfarberei hat man sich
bisher so geholfen, daB man 18 Standardfarben in
den Hauptnuancen Gelb, Orange, Rot, Purpur, Violett,
Blau, GrUn sowie Broun und Grau ausgefarbt hot und
diese 015 Richttypen bezeichnete. Ihr gemeinsames
Merkmal ist die gleiche Farbtiefe. Eine diesen Far
bungen angeglichene Farbung nennt man richttyptief.
Die Herstellung richttyptiefer Farbungen ist notwendig
als Grundlage zur Beurteilung von Echtheiten, die in
Abhangigkeit zur jeweiligen Farbtiefe stehen, denn
nur Echtheitsangaben, die auf der Basis dieser Hilfs
typen durchgefUhrt werden, sind wirklich untereinander
vergleichbar (1). Zur Bewertung hellerer und dunklerer
Farbtiefen vereinbarte man die Herstellung von Far
bungen unter Verdoppelung, Drittelung usw. der fUr
die Richttyptiefe benotigten Farbstoffmenge und
erhielt so die Reihe
2/1 1/1 1/31/61/121/25 (2).
Von Schwen, Eisele und Hafenrichter wurde ein Verfahren
beschrieben (3) zur Herstellung der obigen Reihe, wo
bei man sich zunachst auf Wolle (015 Prototyp fUr
ein mattes Material) beschrankte. Eine befriedigen-
de Losung konnte jedoch in diesem Verfahren wegen
der recht unterschiedlichen farberischen Eigenschaften
des Materials nicht erzielt werden.
-2-
Die auf die vorgenannte Weise erhaltene Reihe ist fast
die einzige empirische Grundlage fUr den Farbtiefenan
gleich von weiter entfernten Nuancen.
Wenn man die Farborte der 18 Hilfstypen in das CIE
Farbdreieck einzeichnet (Abb.1), so stellt sich heraus,
daB diese offen bar ziemlich regellos verstreut liegen.
Insbesondere fehlt ein erkennbarer Zusammenhang zur
Sattigung. Do es sich bei der Farbtiefe um eine rein
visuelle Feststellung eines Gleichheitskriteriums han
delt, hat es in den vergangenen Jahren nicht an Versu
chen gefehlt, mit Hilfe der Farbmessung eine objektive
Methode fUr das Gleichheitskriterium zu finden. Do
zwischen den farbmetrischen Variablen und der Farbstoff
konzentration jedoch keine einfachen Beziehungen - etwa
im Sinne des Beerschen Gesetzes - bestehen, ist eine
Losung dieses Problems nur donn zu erwarten, wenn ein
moglichst umfangreiches experimentelles Material aus
gewertet wird. Teillosungen wurden bisher von einigen
Forschern angegeben, jedoch lassen diese noch keine
Anwendung uber einen groBeren Bereich zu.
Als wichtigste Teillosung zu diesem Problem wurden bis
her bekannt:
a) die Arbeiten von Robe und Koch (4). Robe und Koch
arbeiteten auf der Grundlage des DIN-Systems und
fuhrten zur Losung eine korrigierte Sattigung S' ein.
Es ist bekannt, daB die von Robe und Koch angegebene
Formel nur eine grobe Noherung ermoglicht. Sie eignet
sich fUr verhaltnismaBig grobe Einstellungen auf
gleiche Richttyptiefen donn, wenn die Nuancen sehr
weit auseinander liegen. Bei feineren und praziseren
Arbeiten ist die Anwendung der Rabe-Koch-Formel
weniger gut brauchbar. Ferner verlangt sie einen
relativ groBen Rechenaufwand, so daB sie bisher
kaum Bedeutung bei der routinemaBigen Praxisarbeit
erlangt hat.
-3-
b) die Arbeiten von I.H.Godlove (5). Godlove benutzt
fUr seine Losung das Munsell-System und fuhrt ein
farbtonabhongiges Korrekturglied ein. Der Vorschlag
von Godlove fuhrt jedoch genau wie der von Rabe-Koch
zu einer Restabweichung, welche in der Funktion des
Farbtones ohnlich verlouft. Man beobachtet bei bei
den Vorschlogen einen farbtonabhongigen systemati
schen Gang, der dahin interpretiert werden kann,
daB beide Ansotze entweder denselben systematischen
Fehler aufweisen oder daB die empirischen Unterlagen
(die Hilfstypenserie) einen systematischen Fehler
enthalten. Ein Entscheid in dieser Frage ist auBer
ordentlich schwierig und es bedarf eines massiv
erweiterten Tatsachenmaterials, um hierUber eine
treffendere Aussage mach en zu konnen.
c) die Arbeiten von E.Ganz (6). Ganz setzte sich in
erster Linie mit der 1/1 Richttyptiefe auseinander
und hoffte, den koloristisch als Storke bewerteten
Grauanteil abschotzen und analytisch fassen zu
konnen.
d) die Arbeiten von U.Gugerli (7). Gugerli geht ohnlich
wie Godlove von vereinfachten Annahmen aus (Verzicht
auf Flochen konstanter Farbstorke durch den ganzen
Farbkorper) und untersucht nur kleine Farbdifferen
zen in der GroBenordnung von einer bis einigen weni
gen NBS-Einheiten zwischen Forbungen gleicher
Farbstorke.
e) die Arbeiten von L.Gall und Riedel (8). Diese
schlagen eine Farbtiefenformel vor, die es ermoglicht,
mit einem relativ geringen Rechenaufwand Farbtiefen
zu berechnen. Zu diesem Zwecke fUhrt er als formale
RechengroBe den Dunkelanteil (Db) ein, der jedoch
keine farbmetrische Bedeutung hat. Der von Gall und
- 4 -
Riedel in der Formel erfaBte farbmetrisehe Zusammenhang
gilt jedoeh nur fUr 1/3 Riehttyptiefe. FUr jede andere
Farbtiefe mUssen andere Konstanten in die Formel einge
setzt werden.
AnknUpfend on die vorerwahnten Arbeiten ersehien es erforderlieh,
ein wesentlieh erweitertes Material anzufertigen, farbmetriseh
sorgfaltig auszumessen und visuell zu bewerten. Die Farbungen
wurden in den Hauptfarbtonen auf Wollfilz, Wollgewebe und
Polyester hergestellt. In Bezug auf die Farbstarke wurden die
Riehttyptiefen 1/1 und 1/3 untersueht. Die Auswahl der Farb
stoffe erfolgte naeh den farberisehen Eigensehaften des jewei
ligen Substrats, wobei insbesondere die erzielbare Egalitat
wiehtig war.
2. Herstellung des Probenmaterials
2.1 Allgemeines
FUr die Losung der Aufgabe ist die sorgfaltige Auswertung
einer groBen Zahl von Proben erforderlieh. Urn die EinflUsse
von Farbton, Sattigung und Helligkeit auf die Farbtiefe zu
studieren, ersehien es zunaehst wiehtig, die Muster naeh
einer bestimrnten Systematik herzustellen.
2.2 Herstellung von Proben mit abgestufter Helligkeit
Es wurde versueht, Farbungen mit reinen Farbstoffen in
versehiedenen Konzentrationen auf Wollfilz als Substrat
herzustellen und diese donn mit einem Sehwarzpigment in
ihrer Helligkeit zu variieren. Es zeigte sieh, daB bei
Farbungen gleiehen Farbtones relativ groBe Sattigungs
anderungen erhalten werden, wahrend die Helligkeit sieh
nur in geringen Grenzen andert.
