Weiße

In der Farbmetrik ist Weiße der Grad, zu dem eine Oberfläche weiß ist. Ein Beispiel für seine Verwendung könnte darin bestehen, zwei Papierstücke quantitativ zu vergleichen, die einzeln betrachtet weiß erscheinen, aber nicht, wenn sie nebeneinander stehen.

Die Internationale Beleuchtungskommission beschreibt sie wie folgt:

Um die Gleichförmigkeit der Praxis bei der Bewertung der Weißheit der Oberflächenfarben zu fördern, wird empfohlen, die Formeln für Weiße, W2 oder W10 und für Tönung, Tw, 2 oder Tw, 10, wie unten angegeben, für Weißvergleiche von Proben ausgewertet für CIE-Normlichtart D65. Die Anwendung der Formeln beschränkt sich auf Proben, die im Handel als „weiß“ bezeichnet werden, die sich nicht sehr in Farbe und Fluoreszenz unterscheiden und die auf demselben Instrument fast gleichzeitig gemessen werden. Innerhalb dieser Beschränkungen liefern die Formeln relative, jedoch nicht absolute Bewertungen des Weißgrades, die für eine kommerzielle Verwendung angemessen sind, wenn Messinstrumente verwendet werden, die geeignete moderne und im Handel erhältliche Einrichtungen aufweisen.

– CIE Veröffentlichung 15: 2004

Berechnung

woher

Y ist der Y-Farbwert (relative Leuchtdichte),
(x, y) ist die Farbartkoordinate im Farbraum CIE 1931
(xn, yn) ist die Chromatizitätskoordinate des perfekten Diffusors (Referenzweiß)
Die Zahlen im Index geben den Beobachter an: zwei für den Standardbeobachter CIE 1931 und zehn für den Standardbeobachter CIE 1964.

Anmerkungen
W erhöht sich mit Weiß und erreicht 100 für den perfekten Diffusor.
Der Farbton ist grün für positives T und rot für negatives T.
Gleiche Unterschiede in W mögen nicht gleich verschieden erscheinen.

Methoden
Da der Weißgrad von verschiedenen Faktoren abhängt, wie der Lichtmenge oder der Farbe der Beleuchtung, müssen die Messbedingungen und die Berechnungsmethoden genau beschrieben werden. Es gibt nicht die „Weiße an sich“, sondern nur die „Weiße nach …“. Eine gängige Methode in der Papierindustrie ist Bergers Weiße. Dieser Ansatz wird verständlich, wenn man erkennt, dass die Farbvielfalt im visuellen Raum auf ein Maß reduziert ist. Die Weiße verliert an Wert, sobald der Farbstich zu groß wird. Das Weiß eines Rotes kann keinen Sinn mehr ergeben.

Unter Verwendung verschiedener Formeln erhält man den Weißgrad aus den Ausrüstungsdaten oder der Farbmessung, die kontrovers als Gelbheit bezeichnet werden.

Weiße zu Berger
Weiße für Jäger
Weißgrad zu Ganz, Weißgrad zu Ganz / Griesser
Weißheit zu Stensby
Weißgrad zu Stephanson
Weiße zu CIE
Gelbwert nach DIN 6167
Weißgrad gemäß ASTM E313, gemäß ASTM D9125
Helligkeit nach ISO 2470, hier Helligkeit genannt
Weißgrad nach Tappi 525 und R 457
Weißgrad nach der Taube
Vergilbung zu CIE
Vergilbung nach ASTM (Gelbstich)
Der L * -Wert des Lab-Farbraums ist auch als Weißheitsmaß geeignet.
Bevorzugt sollte der ISO-Weißgrad verwendet werden, der besonders für Papier als Qualitätsindikator nützlich ist. Ein gutes, weißes Papier, das nicht aufgehellt hat (Kopierpapier), hat nach Berger eine Weiße von etwa 160.

Eine Umwandlung zwischen den Weißgraden ohne Kenntnis der spektrophotometrischen Werte ist nicht immer möglich. Die Ursache ist, dass eine Farbdarstellung in einigen Formeln unbemerkt bleibt. Der Metamerismus verhindert jedoch, dass der numerische Wert des Weißheitsgrades ihn eindeutig der spektralen Anordnung zuordnet. Es ist nicht möglich, die Gewichtung eines Farbtons bei der Umrechnung von Weißgraden auszugleichen.

Anwendung
Die Weiße dient als Qualitätsmerkmal für die Beurteilung ungefärbter (weißer) Produkte in der Papierindustrie. Von besonderer Bedeutung ist der Weißgrad von gestrichenen Papieren. Bei weißen Textilien ist es als Qualitätsmaß üblich. In geringerem Maße findet der Einsatz dieser Maßnahme in der Kunststoffindustrie statt, hier eher bei der Auswahl von Füllstoffen oder Bindemitteln.

Die Bestimmung des Weißgrades erfolgt durch kolorimetrische, photometrische oder spektrophotometrische Messverfahren abhängig vom Anwendungsgebiet und dem angestrebten Ziel.

Ziele der Anwendung
Weißgrad ist ein Standardtest in der Papierherstellung.
Ausreichend Weißgrad für Papiere, die als Substrat verwendet werden, um den ausreichenden Kontrast zu erzielen.
Recycelte Papiere mit Grauton, zum Beispiel wegen eines unwirksamen Deinkings, sind nach einer Chlorbleiche schlechter lesbar gedruckt als hochweiße Papiere.
Insbesondere für herkömmliche Fotopapiere ist ein hoher Weißgrad erforderlich, damit der Kontrast zwischen Foto- und Hintergrundbild verbessert werden kann.
Lacke für Kunstdruckpapiere müssen leuchtend weiß sein, da das Papierweiß neben sechs leuchtenden Farben und Schwarz die achte farbgebende Komponente ist.
Der Weißgrad wird verwendet, um den Erfolg von Bleichvorgängen zu messen.
Es ist ein Mittel, um die Wirksamkeit von Waschmitteln auf Textilien zu charakterisieren.
Der Weißgrad dient als Qualitätsindikator für weiße Innenfarben, Fassadenfarben, Putze und andere Farbmittel.
Der Weißgrad wird verwendet, um die Qualität von Füllstoffen für die Papierindustrie zu kontrollieren.
Nebenwirkungen
Der Weißgrad wird üblicherweise unter Normlicht bestimmt, das sich durch den geringeren Anteil an kurzwelliger UV-Strahlung vom natürlichen Tageslicht unterscheidet.

Optisch aufgehellte Textilien oder Papier absorbieren jedoch UV-Licht aufgrund von Fluoreszenz und emittieren sichtbares Licht. Visuell beeinflusst dies (möglicherweise) die Weißheit des Weißgrades, aber bei UV-freiem Licht wäre dieses zusätzliche Licht nicht messbar. Die Weiße gibt nur den ungefärbten Teil einer gemessenen Fläche in Bezug auf eine ideale weiße (Dichte 0) oder idealerweise schwarze Fläche (Dichte 2) an. Für optisch aufgehellte Substrate sind bisher zwei Aussagen notwendig, die einerseits mit und ohne UV-Anregung gemessen werden sollen. Dies entspricht dem „wahrgenommenen Weiß“ bei sonnigem Tageslicht und bei UV-freiem Kunstlicht.

Eine Weißgradsteigerung beim Waschen von Textilien kann auch durch Bläuen erzielt werden.

Eine Nuance in Rot oder Gelb ist in Weiß als „metrologisch“ gleicher Blaustich, in geringerem Maße als Grünstich gestört. Daher sind nicht nur die Maßzahl des Weißgrads und die Methode mit Qualitätsindikatoren abzustimmen, sondern auch eine Farbabweichung. Diese zulässige Abweichung kann als Farbtemperatur, verbal oder farbmetrisch, ermittelt werden.