Farben

Der Wunsch, Farben exakter als verbal zu beschreiben, besteht schon sehr lange. Insbesondere in den letzten Jahren mit steigender Industrialisierung und mit der damit verbundenen Spezialisierung mussten Wege und Systeme gefunden werden, Farben unabhängig von subjektiven Empfindungen zu definieren. Wilhelm Ostwald, Professor für Physikalische Chemie in Leipzig, entwickelte ein Farbsystem, welches auf den physiologischen Empfindungen aufbaut und von ihm erstmals im Jahre 1917 veröffentlicht wurde. Auch der amerikanische Maler Munsell baute ein Farbsystem auf Empfindungen auf.
Beide Systeme stehen im Gegensatz zur Farbenlehre von Altmeister Goethe, der diese auf der Grundlage von Farbmischungen erstellte. Seine Darstellung des Farbkreises ist insofern falsch, weil die Beziehungen zwischen den Farben nicht auf Empfindungen, sondern auf physikalischen Mischversuchen beruhen.
Ewald Hering veröffentlichte 1888 seine "Lehre vom Lichtsinn", in der er die Theorie der Gegenfarben vorstellte. Demnach kann kein Rot grünlich und kein Grün rötlich sein. Ebenso kann kein Blau gelblich und kein Gelb bläulich sein. Diese Theorien entsprechen unserem Farbempfinden, welches physiologisch, aber nicht physikalisch beschrieben wird.
Ostwald und Munsell haben ihre Farbsysteme auch numerisch eingeteilt, wodurch eine exakte Beschreibung einer Farbe möglich war. Ihre Farbsysteme waren auch Grundlage für die erste internationale Farbnormung, die im Jahre 1931 von der CIE (Commission Internationale de l´Éclairage) veröffentlicht wurde. Mit änderungen und Verbesserungen wird das CIELAB-System heute weltweit angewendet und hat sich als Quasi-Standard durchgesetzt.
Durch den steigenden Anteil von Aluminiumpigmenten zur Herstellung sogenannter Metallicfarben insbesondere im Automobilbereich, kam die Forderung auf, auch für diese Farben und Effekte eine exakte und ausreichende Methode zu Beschreibung und Definition zu erstellen. Aus den vorherigen Methoden, Buntfarben mit einer Geometrie bestehend aus Beleuchtungs- und Beobachtungswinkel zu messen, entwickelte sich die Mehrwinkelmessung.
Bei dieser Mehrwinkelmessung ging man von den optischen Eigenschaften der Aluminiumpigmente aus, die das auf sie fallende Licht wie ein Spiegel reflektieren. Die Intensität der Reflexion nimmt dabei mit steigendem Winkel vom Glanz ab. Insofern bot es sich an, mit einem fixierten Beleuchtungswinkel bei verschiedenen Differenzwinkeln zum Glanzwinkel zu messen. Als Differenzwinkel wurden 15°, 25°, 45°, 75° und 110° mehr oder weniger willkürlich festgelegt.
Aus diesem Portfolio von Differenzwinkel haben die Autolackhersteller die passende Kombination für ihren Refinish-Bereich ausgewählt. Als das Interesse auch im sogenannten OEM-Bereich stiegt, legten die Autohersteller ihre Winkelkombinationen fest, die sie als Lieferbedingung definierten.
Als in den achtziger Jahren Interferenzpigmente das Licht der automobilen Welt erblickten, setzte man zu ihrer Definition und Beschreibung die gleichen Messgeometrien ein, ohne dabei ihre optischen Eigenschaften zu berücksichtigen. Erst die neueren Typen wie XillaMaya oder ChromaFlair zwangen die Anwender zu einer intensiveren Auseinandersetzung mit den optischen Eigenschaften, die in der Physik als "Interferenz" bezeichnet wird. Hierunter versteht man die selektive Reflexion von Lichtstrahlen. Treffen diese auf die Oberfläche eines Pigmentes, so wird ein Teil direkt an der Oberfläche reflektiert. Der restliche Teil durchwandert die erste Schicht unter Brechung und wird an der nächsten Grenzschicht (z.B. Glimmer, Mica) erneut teilweise reflektiert. Dieser Teil verlässt das Pigment parallel zum ersten Teil, wodurch es zwischen beiden zu Aktionen (Interferenz) kommt. Aufgrund der unterschiedlichen Wege beider Teile sind ihre Wellen gegeneinander verschoben. Treffen dann Wellenberg auf Wellenberg, so verstärkt sich die resultierende Welle. Entsprechend schwächt sie sich ab, wenn ein Wellenberg auf ein Wellental trifft. Diese Selektion wird als Interferenz bezeichnet.
Die resultierende Farbe ist hauptsächlich abhängig vom Brechungsindex der Materialien, der Schichtdicke und des Winkels des Einfallslichtes. Die beiden ersten Komponenten lassen sich nur bei der Herstellung der Pigmente festlegen. Nur die letztere Komponente, die Abhängigkeit vom Einfallswinkel, kann vom Anwender beeinflusst und geändert werden.
Es lässt sich an transparenten Interferenzpigmenten zeigen, dass die Interferenz bis 20° vom Glanzwinkel erfasst werden kann. Der Bereich zwischen 20° und 30° beschreibt den übergang von Interferenz zur Streuung eines Effektpigmentes. Die Messergebnisse bei den Differenzgeometrien 45°, 75° und 110° werden also vornehmlich durch absorbierende und streuende Anteil einer Farbe beeinflusst.
Die amerikanische Normungsinstitution ASTM hat im Jahre 2008 ihre "Test Method ..." E2539 veröffentlicht. In dieser werden die Geometrien in zwei Gruppen eingeteilt: Eine Gruppe fasst die Geometrien zusammen, die zur Messung von Aluminiumpigmenten und entsprechenden Anwendungen genutzt werden sollen. Sie werden als "aspecular" bezeichnet und sind Differenzwinkel zum Glanzwinkel. Mit positiven Vorzeichen werden diejenigen bezeichnet, die zwischen dem einfallenden Licht und dem entsprechenden Glanzwinkel liegen. Differenzwinkel auf der Seite des Glanzwinkels, die dem einfallenden Licht gegenübersteht, werden mit negativem Vorzeichen versehen. Positive Winkel können auch als "cis"- und negative als "trans"-Winkel bezeichnet werden.
Während bei der ersten Gruppe die Messungen bei fixierter Beleuchtung und unterschiedlichen Differenzwinkeln erfolgt, sind in der zweiten Gruppe die Interferenzgeometrien mit variierten Beleuchtungswinkeln und einem fixierten Differenzwinkel definiert. Allerdings besitzen nur wenige Messgeräte zwei oder mehr Beleuchtungen, mit denen die Interferenz gemessen wird.
Bei neueren portablen Messgeräten wird der -15°-Differenzwinkel eingesetzt. Mit ihm lassen sich Metallics und silberweiße Interferenzpigmente von bunten Interferenzpigmenten und deren Anwendungen unterscheiden.


Messgeometrien

Für viele Anwender sind die Winkelangaben auf den Messinstrumenten meistens unverständlich. Ausgehend von einem Beleuchtungswinkel von 45° messen die tragbaren Geräte bei 15°, 25°, 45°, 75° und 110° vom Glanzwinkel. Dieser liegt bei -45° von der Normalen. Das negative Vorzeichen ist physikalisch nicht ganz korrekt, da das optische Gesetz

Einfallswinkel = Ausfallswinkel

gilt.
Von dem Glanzwinkel ausgehend werden die aspecular-Geometrien berechnet. Der angegebene Winkel von 15° bedeutet also, dass 15° vom Glanzwinkel, also bei -30° gemessen wird.

Neu hinzugekommen ist die -15°-Geometrie; bei ihr wird hinter dem Glanz, also in trans-Position gemessen. Zusammen mit der +15°-Geometrie, also der cis-Position kann anhand der Reflexionskurven analysiert werden, ob es sich um eine Lackformulierung mit bunten Interferenzpigmenten oder mit weißen Interferenz- oder Aluminiumpigmenten handelt.

Interferenzpigmente und mit diesen pigmentierte Lacke oder Kunststoffe lassen sich nur glanznah messen. Im Bereich zwischen 20° und 30° vom Glanzwinkel erfolgt der Umschwung von ihrer Reflexions- zu ihrer Transmissionfarbe. Oder ausgedrückt bedeutet dieses, dass die Interferenzfarbe den Gesamtfarbeindruck nahe am Glanz am stärksten beeinflusst, während die absorbierenden Anteile den Gesamtfarbeindruck weiter vom Glanz bestimmt.
Dieses Beispiel zeigt ein Perlgrün auf grauem Untergrund; zwischen 25° und 45° wechselt die Form der Reflexionskurve: Das ist der Wechsel von Reflexion zu Transmission.

Das Interferenzgesetz zeigt die Abhängigkeit vom Winkel der Beleuchtung: Je flacher beleuchtet wird, desto mehr verschiebt sich die Farbe zum Kurzwelligen. In diesem Chart verbindet die Interferenzlinie die Messpunkte bei verschiedenen Beleuchtungswinkeln. Die graue Linie zeigt die Werte, die mit den portablen Instrumenten gemessen werden.


Taktische Aspekte zur Kreation von OEM-Farben

Lackformulierungen heutiger OEM-Serienfarben beinhalten in der Regel drei verschiedene Pigmentarten: Buntpigmente, die das einfallende Licht teilweise absorbieren und den Rest in alle Richtungen streuen, Aluminiumpigmente, die das Licht direkt spiegeln, und Interferenzpigmente, die das Licht selektiv reflektieren.
Die Herausforderung besteht nun darin, diese drei Arten in geschickter Weise zu kombinieren. Sollen mehr die Buntpigmente und damit der streuende Anteil im Vordergrund stehen oder soll beispielsweise der Sparkle-Eindruck der Serienfarbe eine spezielle Note geben? Wichtig ist bei der Kreation einer modernen Serienfarbe die Kenntnis über die winkelabhängigen Effekte: Die derzeitigen tragbaren Messinstrumente genügen nur teilweise den physikalischen Anforderungen zur Messung von Interferenzeffekten. Und bei der visuellen Beobachtung werden meistens Geometrien am Fenster oder in der Lichtkabine eingenommen, die auch nicht Interferenzeffekte beschreiben.


Red Sparkle

XillaMaya-Pigmente und insbesondere das XillaMaya Crystal Silvers zeichnen sich durch den speziellen Effekt des Sparkle aus. Dieser Effekt ist nicht physikalisch, sondern als Wahrnehmung definiert. Verschiedene Firmen und Institutionen haben sich zu einem Netzwerk mit dem Namen "Red Sparkle" zusammengetan, um zu forschen und Forschungsergebnisse auszutauschen. ASTM (American Society for Testing and Materials) - die amerikanische Normungskommission ähnlich dem deutschen DIN - hat das Thema Sparkle als Taskgroup eingerichtet.


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Werner Rudolf Cramer
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Veröffentlichungen 2017

Eines für alle - Mischsysteme im Einsatz
DfwG-Report 2/2017

Kein blasser Schimmer
Kunststoffe 07/2017

Autolack: Wie Deutschland die Farbe verlor
www.farbeundlack.de 05/2017

以干涉顏料對彩色與灰色底漆進行測試對比的研究(下)
Coloured versus Grey Undercoats - Trials with Interference Colours (Part 2)
CCJ 5/2017

以干涉顏料對彩色與灰色底漆進行測試對比的研究(上)
Coloured versus Grey Undercoats - Trials with Interference Colours (Part 1)
CCJ 3/2017

Undercover influences
European Coatings Journal 05/2017
www.european-coatings.com

Buntes in Vergangenheit und Moderne
Fahrzeug + Karosserie 05/2017

Die Mischung macht's
Fahrzeug + Karosserie 05/2017

Lackierfehler - und wie sie sich vermeiden lassen
Fahrzeug + Karosserie 05/2017

Welcher Füller darf's denn sein?
Fahrzeug + Karosserie 05/2017

Livestream 2017/03/08
Farbe und Lack, Vincentz-Verlag

Im Untergrund steckt der Einfluss
Farbe und Lack 03/2017

Hidden Secrets of Effect Pigments
Paint & Coatings Industry 01/2017


Veröffentlichungen 2016

Farben und Mischlacke
Fahrzeug + Karosserie 12/2016

Farbe, nichts als Farbe?
DfwG-Report 3/2016

干涉着色剂和多色着色剂的有效使用
Paint & Coatings Industry 中文版 2016年11月

The Effective Use of Interference and Polychromatic Colorants
Paint & Coatings Industry 09/2016

Matt soll matt bleiben
autofachmann 08/2016

Great-looking thanks to interference pigments
European Coatings Journal 06/2016
www.european-coatings.com

干涉颜料与多彩色颜料的有效利用
www.chinacoatings.com.cn 06/2016

Matt soll matt bleiben
kfz-betrieb 16/2016

Veränderungen in kleinen Schritten
Fahrzeug + Karosserie 04/2016

Rainbows made to order
European Coatings Journal 04/2016

夢幻色彩創造的八個黃金法則
Eight Golden Rules for a Fantastic Colour Creation
CCJ 3/2016

Jenseits des Regenbogens
Farbe und Lack 03/2016

Formulating Excellent Automotive Effects
European Coatings Journal 01/2016

Das 1x1 der Farbkreation
Farbe und Lack 01/2016


Veröffentlichungen 2015

Farben und Mischlacke
Fahrzeug + Karosserie 12/2015

Effektheischend und bunt
Farbe und Lack 11/2015

Wenig Neues in Sicht
Fahrzeug + Karosserie 10/2015

Die Mattigkeit und ihre Folgen
Fahrzeug + Karosserie 4/2015

Mal so und mal so
Fahrzeug + Karosserie 2/2015

Aus meiner Sicht
Fahrzeug + Karosserie 1/2015

Weniger Bunt, mehr Weiß auf deutschen Straßen
Farbe und Lack 1/2015


Veröffentlichungen 2014

Wenn Farben fehlen
Fahrzeug + Karosserie 12/2014

Was hinterm Farbwunsch steckt
Fahrzeug + Karosserie 11/2014

Immer noch keine Bewegung
Fahrzeug + Karosserie 08/2014

Reparaturlackierung Teil4
Fahrzeug + Karosserie 08/2014

Wem gehört das Rot nun wirklich?
Fahrzeug + Karosserie 07/2014

Effektpower auf neuer Basis
Fahrzeug + Karosserie 06/2014

Farbenwelt und Mischsysteme
Fahrzeug + Karosserie 05/2014

So sieht´s farblich aus auf den Strassen
fml 05/2014

Alles wie bisher oder?
Fahrzeug + Karosserie 03/2014

Reparaturlackierung Teil3
Fahrzeug + Karosserie 02/2014


Veröffentlichungen 2013

Farben und Mischlacke
Fahrzeug + Karosserie 12/2013

Reparaturlackierung Teil1
Fahrzeug + Karosserie 10/2013

Nichts Neues von der Straße
Fahrzeug + Karosserie 9/2013

Mattlackierungen beurteilen
Fahrzeug + Karosserie 5/2013

Dabei zwei neue Farben kreiiert
Fahrzeug + Karosserie 4/2013

Nicht mehr Farbe im Jahr 2012
Fahrzeug + Karosserie 2/2013

Reparaturlackierung Teil4
Fahrzeug + Karosserie 2/2013

Mix and match
European Coatings Journal 1/2013

Strategisches Farbdesign
Farbe und Lack 1/2013

Und somit deutlich schneller
Fahrzeug + Karosserie 1/2013


Veröffentlichungen 2012

Visuelle und instrumentelle Geometrien der Farbabmusterung
DfwG-Report 3/2012

Warum Farben so schön sind!
Fahrzeug + Karosserie 11/2012

Reparaturlackierung Teil3
Fahrzeug + Karosserie 09/2012

Den eigenen Farbton schaffen
Fahrzeug + Karosserie 09/2012

Reparaturhersteller mittendrin
Fahrzeug + Karosserie 09/2012

Den Geheimnissen der Lackkunst auf der Spur
Phänomen Farbe 08/2012

顏色匹配中的 目測及儀器幾何條件— 為何使用者覺得顏色匹配困難?
China Coatings Journal July 2012

Alu-Pigmente sorgen für Reflexe
Fahrzeug + Karosserie 07/2012

Neue Version der Gonio-Vision-Box
Phänomen Farbe 07/2012

Farben und Mischlacke
Fahrzeug + Karosserie 07/2012

Wie sag ich´s meinem Kunden?
Fahrzeug + Karosserie 07/2012

Effekte richtig verstehen
Fahrzeug + Karosserie 05/2012

Weniger Silber, mehr Weiss in 2011
Phänomen Farbe 04/2012

Making Sense of Measurement Geometries for Multi-angle Spectrophotometers
Color Research and Application 04/2012

Color Diversity
Kunststoffe International 04/2012

Über die Vielfalt der Farben
Kunststoffe 04/2012

Es glitzert wie am Sternenhimmel
Fahrzeug + Karosserie 04/2012

Reflections on the right angle
European Coatings Journal 04/2012

干涉顏料的光學性能 ——其描述和表征的方法
China Coatings Journal March 2012

Farbiger oder grauer Füller
Fahrzeug + Karosserie 03/2012

Es graut so grau auf deutschen Straßen
Farbe + Lack 03/2012

Reparaturlackierung Teil1
Fahrzeug + Karosserie 03/2012

Es wird eintöniger auf deutschen Straßen
Fahrzeug + Karosserie 02/2012

Beurteilung und Abmusterung von Interferenzpigmenten
Farbe + Lack 01/2012

Optische Wirkung des Klarlackes
Fahrzeug + Karosserie 01/2012


Meine Bücher


In diesem Buch habe ich viele meiner Arbeiten zum Thema "Autolackdesign" zusammengefaßt. Es beinhaltet auch Hinweise und Informationen über Farben, Farbsysteme, Lacke, Lackapplikationen und Airbrush.



Mein 1. Windows-Buch - 3 Jahre nach dem Kauf meines ersten Compaq-PC.



Mein 2. Windows-Buch - nun über Windows 3.1



Airbrush-Buch Nr.1



Airbrush-Buch Nr.2



Airbrush-Buch Nr.3 - komplett überarbeitetes Buch vom Airbrush-Buch Nr.1



Dieses Historien-Buch entstand in Zusammenarbeit mit Ingo Röver, der für die Korrekturen und die Technik zuständig war.


Ko-Autor der 21. Ausgabe der Brockhaus-Enzyklopädie


Ko-Autor von "Auto und Karosserie", 2015

Alle Bücher sind gelistet in der Deutschen Nationalbibliothek.


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Autolackdesign

Mitte der 70er Jahre habe ich mein Fotolabor aufgebaut; ich hatte erfolgreich Rezepturen und Verfahren entwickelt, um Abzüge bis 40 x 50 cm direkt von Dias ohne Zwischennegativ zu herzustellen. Filmentwicklungen - Farbnegativfilme und Dias - waren ebenso meine Spezialität wie Pseudosolarisationen in Farbe.
Farbabzüge, die ich von pseudosolarisierten Filmen machte, habe ich in meiner ersten eigenen Ausstellung im Rathaus der Stadt Münster im Jahre 1976 gezeigt. Es folgten insgesamt zwölf weitere Ausstellungen (u.a. in Orleans, Frankreich und Enschede, Niederlande) mit unterschiedlichen Motivgruppen.
Die Beschäftigung mit der Farbfotografie (und auch mit den Farbgesetzen) war eine gute Basis für den Start ins Autolackdesign. Da man an einem Fahrzeug, welches nach einem Schaden repariert wird, nicht mehr den Reparaturlack erkennt (das ist ja die Voraussetzung für eine erfolgreiche Reparatur) hatte ich die Idee, gezielt Reparaturlacke für die Gestaltung von Fahrzeugen einzusetzen.
Ich habe dieser Gestaltung und Technik den Namen "Autolackdesign" gegeben und Ende der 80er Jahre ein gleichnamiges Buch hierüber geschrieben.

Komplettgestaltung meines ersten Golfs: Lackierung eines weißen Füllers, darauf weißer Perleffektlack und 2x Klarlack. Auf dem Klarlack habe ich die Streifen abgeklebt; die Flächen wurden mit abgetönten Füller lackiert und darauf dann die farbigen Perleffekt-Lacke. Danach wurde bis zu 8x Klarlack mit Zwischenschliff lackiert, so dass alle Farbstreifen wie in Glas eingebettet waren. Die Umsetzung dauerte fast 3 Monate.

Von diesem "Sonnenkönig" entstanden noch zwei weitere: Der 1. Sonnenkönig hatte die Farbstreifen beginnend an der hinteren rechten Ecke des Daches nach vorne links laufen (Foto rechts), der 2. Sonnenkönig hatte die "Sonne" auf der rechten Autoseite, so dass bei diesem "Sonnenkönig" die Fahrerseite weiß war (Foto Mitte).
Der 3. Sonnenkönig war der bunteste; bei ihm war die "Sonne" unten auf der Fahrerseite und die Farbstreifen verliefen über das ganze Fahrzeug (Foto links).


aurum magicum

Ende der 80er Jahre hatte ich die Idee, mit neuen Kombinationspigmenten (Interferenzpigmente mit Mica-Träger und Titandioxid/Eisenoxid-Beschichtung) eine goldene Farbe zu kreieren. Aus 12 Versuchsmischungen habe ich eine ausgewählt und auf den schönen lateinischen Namen "aurum magicum" getauft. Alle anderen Goldfarben stach sie durch ihre Farbe und Brillanz aus.
Bei einer Gegenüberstellung mit einem Fahrzeug, welches mit echtem Goldpulver lackiert war, waren alle Tester der Meinung, dass mein Golf das echte Gold besaß. Zumal ich nicht nur Gold "erfunden" hatte, sondern es außerdem geschafft hatte, Bleichgold und Rotgold in einem zu kreieren.
Schließlich habe ich die Lizenz zur Herstellung von "aurum magicum" an den Wuppertaler Lackhersteller Herberts verkauft, der die Farbe im Refinishprogramm von Standox anbot.

Wo der Regenbogen aufhört, fängt das "aurum magicum" an!


Serienfarben nach Maß

Über Farben sollte man sprechen können und man sollte Farbe bekennen! Nach diesem Motto habe ich Ende der 80er Jahre drei OEM-Serienfarben für Volkswagen kreiert: "Golfgrün" war und ist die auffälligste Serienfarbe, da ihre maximale Reflexion bei der gleichen Wellenlänge liegt wie das Maximum der Empfindlichkeit unserer Augen. "Golfrot" ist das roteste Rot der Serienfarben und "Golfblau" machte die Dreierreihe komplett.

Links im Bild "Marsrot", gelblicher als "Golfrot", und rechts "Verkehrspurpur", bläulicher als das roteste Rot "Golfrot"!
Und wo bleibt Gelb in diesem Trio? Ein kräftiges Gelb würde vom Stil zu den drei Golffarben nicht passen. Und ein Dunkelgelb gibt es nicht, können wir auch nicht sehen. Braun oder Ocker sind keine dunkelgelben Farben, oft aber als Alternative genannt. Insofern blieb es bei der Kreation dieser drei "Golffarben!


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