CMYK ist eine Zicke

Das ist ein Teaser einer längeren Serie über Farben, Kontraste und Gradationskurven. Die Serie ist noch nicht ganz fertig, dennoch habe ich mich entschlossen, einen Ausschnitt – über CMYK – bereits vorab zu veröffentlichen. Aus einem guten Grund: mir fällt immer öfter auf, wie leichtfertig oft mit CMYK umgegangen wird.

Wie oft habe ich schon in diversen Foren gelesen “Wenn Du Deine Bilder drucken lassen willst, vorher in CMYK umwandeln”. Oder bin über diverse Photoshop-Tricks gestolpert, in denen arglos Bilder in CMYK umgewandelt wurden, nur um bspw. an einen Schwarzkanal zu kommen.
Das mag ja alles nett gemeint sein, aber das Arbeiten mit CMYK ist etwas tricky und beinhaltet etliche Gefahren. Vielen ist nicht wirklich bewusst, was sie ihren Bildern bei der Umwandlung antun: in der Regel nichts Gutes.

Da mir das in letzter Zeit wieder häufiger aufgefallen ist, will ich in diesem Beitrag ein wenig auf CMYK eingehen: erklären, wie CMYK funktioniert, was bei der Umwandlung mit dem Bild passiert und welche Probleme dies mit sich bringt.
Es wird *nicht* darum gehen, wie man mit CMYK sinnvoll arbeitet oder wie man Fotos für den Druck optimiert. Ganz im Gegenteil soll das eher eine Warnung werden. Denn mal ehrlich: Fotografen brauchen in 99% der Fälle kein CMYK. Alle Druckereien nehmen meist auch Fotos in RGB an.
Sicherlich hat das Arbeiten in CMYK auch einige Vorteile, allerdings sollte man da wissen, was man tut, denn Fehler schleichen sich dabei recht schnell ein. Und einige der Vorteile von CMYK erhält man auch ohne eine Umwandlung. Ich werde am Ende kurz ein paar Tipps dazu geben.

(Vorweg aber: das folgende gilt ausschließlich für Fotos – bei Grafiken sieht das wieder ganz anders aus. Um die geht es hier aber nicht :D)

Aber nun erstmal ein paar Worte darüber, was CMYK eigentlich ist.

 

 

CMYK – wie funktioniert das?

 

(Das folgende werde ich relativ knapp halten müssen. In einem späteren Post werde ich nochmal sehr ausführlicher auf Farbmodelle, RGB und die Beziehung zwischen RGB und CMYK eingehen. Ich hoffe, was nun kommt, bleibt trotzdem einigermaßen verständlich.)

Wenn man Fotos schießt, sie am Computer bearbeitet und anschaut, dann werden die Farben des Bildes in der Regel mit dem RGB-Farbmodell wiedergegeben. In RGB werden alle Farben eines Bild aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau gemischt. Eine RGB-Bilddatei besitzt deshalb drei Farbkanäle, die jeweils den Anteil an Rot, Grün und Blau angeben. Je höher diese Anteile sind, desto heller erscheint der jeweilige Bildpunkt.
Nach diesem Prinzip funktionieren Monitore, der Sensor der Kamera, aber bspw. auch unser Auge.

CMYK funktioniert etwas anders und wurde vor allem für den Druck entwickelt.
Hier bestehen Bilddateien nun nicht mehr nur aus drei, sondern aus vier Kanälen: Cyan, Magenta, Gelb (Yellow) und Schwarz (Key – ein Begriff aus der Drucktechnik). Aus diesen Grundfarben werden alle Farben des Bildes gemischt. Diesmal allerdings mit dem zusätzlichen Unterschied, dass das Bild dunkler wird, je höher der Farbanteil ist.

Um ein Foto (das ja ursprünglich in RGB vorliegt) drucken zu können, muss es irgendwann in CMYK umgewandelt werden. (In der Regel – es gibt da noch andere Wege, aber die sind jetzt absolut egal.)

OK, soweit ist das ja noch nicht sonderlich verwirrend. Und CMYK noch nicht wirklich kompliziert oder gar schwierig zu handhaben.  Zumindest auf den ersten Blick.

 

 

Wieso ist denn da ein zusätzlicher Schwarzkanal?

 

Auf den zweiten Blick drängt sich nämlich sofort Frage auf, wieso denn da überhaupt ein Schwarzkanal ist. Eigentlich ist der überflüssig. Denn eigentlich sollten alle Farben, die mit RGB erzeugbar sind auch durch CMY (ohne Schwarz) mischbar sein.

Wer sich die Grundfarben der beiden Modelle genauer anschaut, stellt fest: Cyan, Magenta und Gelb sind einfach nur die Komplementärfarben von Rot, Grün und Blau. Mit Komplementärfarben verhält es sich so: packt man sie zusammen, dann ergibt sich reines Weiß. Darum kann man eine beliebige Farbe immer auf mindestens zwei Wegen herstellen:

1. man mischt die Farbe direkt, indem man die entsprechenden Rot-, Grün- und Blauanteile mischt.
2. oder man zieht von reinem Weiß die Komplementärfarbe ab.

Ein mittleres Rot kann erzeugt werden, indem man eine schwarze Fläche nimmt und deren Rotanteil entsprechend erhöht. Dann wird die Fläche natürlich stärker rot.
Oder ich nehme eine weiße Fläche und reduziere bei dieser den Cyan-Anteil. Das Ergebnis ist die gleiche Farbe. Einfach mal in Photoshop (oder wo auch immer) ausprobieren.
Rot, Grün, Blau und Cyan, Magenta, Gelb sind einfach nur jeweils Gegenstücke. Und darum sollten sich alle Farben, die mit RGB erzeugbar sind, auch ohne Probleme mit CMY darstellen lassen. Wieso benötigt man dann noch einen gesonderten Schwarzkanal? Sämtliche Grautöne lassen sich ohne Schwierigkeiten mit RGB mischen – und das müsste dann auch mit reinem CMY (ohne Schwarz!) möglich sein.

Ist es auch. Aber nur in der Theorie. Denn nicht nur CMYK ist eine Zicke, Druckfarben sind es dummerweise auch.

 

 

Es gibt keine perfekten Druckfarben. Druckfarben halten sich nicht an die Theorie. Was am Computer ohne Probleme funktioniert, klappt beim realen Druck nicht. Und deshalb ist ein gesonderter Schwarzkanal erforderlich, um einige Defizite von realen Druckfarben auszugleichen.
Dies ist einer der Punkte an dem sich ganz deutlich zeigt, dass CMYK kein Farbmodell wie Du und ich ist, sondern ein Modell für die praktische Anwendung. Für reale Druckfarben, reale Druckmaschinen, reale Prints.
Und das macht den Umgang mit CMYK so kompliziert. Bei der Bearbeitung in CMYK geht es nicht alleine darum, dass das Bild am Ende gut aussieht, sondern vor allem darum, dass es am Ende gut druckbar ist. Und einigermaßen so aussieht, wie das Original, das man am Monitor gesehen hat.
Ein Grund mit CMYK nur zu arbeiten, wenn man weiß, was man tut. Denn man kann dem Bild sehr schnell schaden und das Druckergebnis ruinieren.

Aber wozu ist nun der Schwarzkanal da?
Das hat mehrere Gründe – zwei davon sind folgende:

 

1. Ausgleich von Mängeln der Druckfarben

Ein großes Problem bei Druckfarben ist: man kann einfach kein richtiges Schwarz mischen. Und auch keine anständigen Grautöne.
Das kennt man vielleicht noch aus dem Schulunterricht und dem Tuschkasten – es ist schlichtweg nicht möglich, mit normalen Tuschfarben, ein richtiges Schwarz zu mischen. Eigentlich müsste man nur ordentlich Cyan, Magenta und Gelb zusammenklatschen und hätte ein tolles Schwarz. In der Realität kommt dabei dann aber eher ein dunkles Matschbraungrauirgendwas raus. Schon dunkel, aber nichts, was man auch nur ansatzweise Schwarz nennen würde.

Nun sind aber Grautöne und Schwarz für unsere Wahrnehmung sehr wichtig, denn unser Auge kann diese besonders gut erkennen. Fehlen sie, sehen Bilder irgendwie merkwürdig flau und zu farbig aus. Zu wenig prägnant.
Das Dumme ist, dass ich das hier nicht zeigen kann. Man muss das einfach auf Papier sehen, am Bildschirm lässt sich das nur sehr schwer nachstellen. Aber wer mal sehen will, was ein fehlendes Schwarz aus Bildern macht, muss einfach in die örtliche Bücherei gehen (da sollte man eh viel öfter hin als man es gewöhnlich tut :D) und sich ein beliebiges Fachbuch zu Drucktechnik, Farbmodellen oder ähnliches schnappen. In eigentlich jedem Buch findet sich irgendwo ein Bild, das ohne Schwarz – ausschließlich mit CMY –  gedruckt wurde. Das sieht ok aus, aber irgendwie fehlt die Prägnanz.

Und um diese Prägnanz zu erreichen, wird richtiges Schwarz gedruckt – und Grautöne eben nicht aus Cyan, Magenta und Gelb gemischt. Dafür ist u.a. der Schwarzkanal da.

 

2. Reduktion des Farbauftrags

Der Schwarzkanal hat aber in vielen Druckverfahren noch weitere Funktionen – bspw. dient er dazu, weniger Farbe drucken zu müssen.

Man kann sich Farben nämlich auf zwei Weisen vorstellen: einerseits als Mischung aus Grundfarben. Andererseits als Mischung einer speziellen Basisfarbe, zu der ein bestimmter Helligkeitsanteil gemischt wird.
Ein dunkles Orange könnte man also erzeugen, indem man die Grundfarben CMY so lange mischt, bis man eben ein dunkles Orange hat.
Oder: man nimmt ein mittleres Orange und mischt Schwarz dazu, um daraus eben ein dunkles Orange zu machen.
Dieser zweite Weg hat einen großen Vorteil: man spart etliches an Druckfarbe. Denn die Grundfarben CMY benötigt man jetzt nur, um ein Basis-Orange zu mischen. Für die Helligkeit (bzw. Dunkelheit) der Farbe benötigt man sie nicht mehr. Dafür mischt man einfach entsprechend viel Schwarz hinzu. Das reduziert den Farbauftrag.

Und das ist gut, weil man damit einiges an Geld spart. Aber vor allem erhöht man dabei auch die Qualität des Drucks. Denn gedruckt wird auf Papier – und ja: auch das ist eine Zicke. Denn Papier kann nur eine bestimmte Menge Farbe aufnehmen. Wenn zu viel Farbe auf das Papier kommt, dann trocknet das nicht schnell genug, verbindet sich nicht richtig mit dem Papier, verläuft usw. Es gibt dann nur Ärger. Auch das kennt man vermutlich noch aus der Schule: wenn man auf eine Stelle zu viel Tusche packt, dann zerstört man das Bild. Und das will man ja nicht.

Die Auslagerung des Grauanteils einer Farbe in den Schwarzkanal kann dieses Problem lösen oder zumindest reduzieren.

 

 

Schon an diesen Ausführungen ist erkennbar, dass man bei der Arbeit in CMYK an unglaublich viele Dinge denken muss. Und da gibt es noch etliche mehr. Man muss sehr genaue Informationen über den Druckprozess (im allgemeinen und im konkreten Fall) haben, um hier einigermaßen zurande zu kommen.
Das sollte man im Zweifelsfall den Leuten in den Druckereien überlassen. Die können das.

In großen Online-Druckereien findet die CMYK-Konvertierung zwar automatisch statt. Aber in der Regel kommen dabei ganz okaye Bilder raus. Ich hatte da noch nie wirkliche Probleme.

Aber: es kommt noch dicker. Denn durch die Konvertierung in CMYK kann man nicht nur die Druckergebnisse verschlechtern, wenn man nicht weiß, was man da tut.
Man vernichtet auch einen Teil der Bilddaten. Und die bekommt man nicht mehr zurück.

 

Was passiert, wenn man ein Bild in CMYK umwandelt?

 

Eine Konvertierung eines RGB-Fotos in CMYK ist nicht verlustfrei umkehrbar.
Das liegt einerseits daran, dass die meisten CMYK-Farbräume kleiner sind als RGB-Farbräume. Es können in RGB meist mehr Farbregionen dargestellt werden. (Was Farbräume – im Unterschied zu Farbmodellen – sind, erklär ich ein anderes Mal.)

Und andererseits liegt dies daran, dass die Farbwerte in RGB und CMYK anders gespeichert werden.

Bilddateien, ich schrieb es ja bereits, bestehen aus 3 (RGB) bzw. 4 (CMYK) Kanälen, die jeweils angeben, wie hoch der Anteil der jeweiligen Grundfarbe ist. Für jeden Bildpunkt werden dafür einfach für jeden Kanal Zahlen gespeichert – die geben die Stärke von Rot, Grün und Blau (bzw. Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz) für diesen Bildpunkt an. Da steht dann in einer RGB-Datei bspw. 255.128.00 – was ein mittleres Orange wäre.

In RGB-Dateien stehen hier volle Zahlen. Je nach gewählter Farbtiefe (8 oder 16 Bit) kann jeder Kanal dabei einen Wert von 0 bis 255 (bzw. 65.535 bei 16 Bit) annehmen.
In CMYK-Dateien steht hier aber kein einfacher Zahlenwert, sondern eine Prozentzahl. Damit können bei CMYK die einzelnen Kanäle nur Werte von 0 bis 100 annehmen. Und damit sind in einem einzelnen CMYK-Kanal sehr viel weniger Abstufungen möglich als in einem RGB-Kanal. Es sind in CMYK also weniger Farben pro Kanal darstellbar.

Nun gut, dafür hat CMYK ja einen zusätzlichen Kanal (Schwarz).
Das stimmt natürlich.
Rein rechnerisch sind so in einer (8Bit) RGB-Datei 16 Mio. verschiedene Farben möglich – in einer CMYK-Datei aber 104 Mio.
Könnte man denken.

So ist es aber nicht. Ich hatte ja bereits oben erläutert, dass der Schwarzkanal eigentlich nur ein Hilfskanal ist, um die Schwächen der Druckfarben auszugleichen. In der Theorie ist der Schwarzkanal überflüssig. Alle Farben könnten allein mit Cyan, Magenta und Gelb gemischt werden. Der Schwarzkanal fügt – theoretisch – keine neuen Farben hinzu. D.h. eigentlich besteht eine CMYK-Datei doch nur aus drei Kanälen (und einem – theoretisch! 😀 – überflüssigen). Und auf einmal sind es nur noch 1 Mio. Farben, die insgesamt mischbar sind.

In der Realität fügt der Schwarzkanal natürlich doch etliche weitere Farben hinzu. Aber es gibt in CMYK viele Doppelungen von Farben: Farben, die über zwei Wege erzeugt werden könnten. Genau dies nutzt man ja zur Reduktion des Farbauftrags aus. Und in CMYK sind etliche Farben möglich, die in Wirklichkeit gar nicht druckbar sind – weil der Farbauftrag so hoch wäre, dass das kein Papier aushalten würde. Und die damit nicht zulässig sind.
Daraus folgt, dass in CMYK tatsächlich doch nicht wirklich vielmehr Farben darstellbar sind, als dies in RGB der Fall war. Und die Gegenüberstellung bezog sich ja auf 8Bit-RGB. Bei einem Vergleich mit 16Bit-RGB verliert CMYK noch deutlicher – denn dort wären 281 Trillionen verschiedene Farben möglich.

 

 

Was hat dies nun für Folgen?
Bei der Umwandlungen von RGB in CMYK gehen immer Farbwerte verloren. Das passiert bei Farben, die relativ nah beieinander liegen – weit genug entfernt, dass sie in RGB noch als unterschiedliche Farben darstellbar sind. Die aber so nahe liegen, dass sie mit den wenigen Abstufungen, die CMYK zulässt, eben nicht mehr unterscheidbar sind. Und dann wird aus den beiden RGB-Farben eine einzige in CMYK. Damit gehen Farben verloren. Und das lässt sich nicht mehr umkehren.

Nehmen wir an, in einem RGB-Bild gibt es die beiden Farben A und B, die sehr ähnlich sind. In RGB sind sie allerdings noch als unterschiedliche Farben darstellbar. Aber für CMYK sehen beide einfach gleich aus, weil CMYK eben weniger Abstufungen pro Kanal zulässt. Also bekommen bei einer Umwandlungen auch alle Bildpunkte, die ursprünglich die Farbe B hatten, nun auch die Farbe A.
Wie soll das wieder rückgängig gemacht werden? Das Grafikprogramm weiß ja nicht, ob ein Bildpunkt mit Farbe A ursprünglich tatsächlich die Farbe A hatte oder er eigentlich die (verschwundene) Farbe B trug. Das geht nicht. Und das ist die große Gefahr bei einer unüberlegten Umwandlung in CMYK: es verschwinden Farben und Kontraste. Das Bild leidet.

 

Was soll ich tun, Mama?

 

Aus all diesen Gründen sollte eine Umwandlung in CMYK nur erfolgen, wenn man wirklich weiß, was man tut. Ich mach das auch so gut wie nie, sondern lass meine Bilder schön in RGB.

Das hat natürlich Nachteile. Für den Druck müssen die Bilddateien in CMYK umgewandelt werden. Und macht man das nicht selbst, muss man sich darauf verlassen, dass die in der Druckerei das schon können. Das können sie aber in der Regel. Zur Not kann man ja einen Testdruck veranlassen und überprüfen, ob man mit der Leistung der Druckerei zufrieden ist. Alle Druckereien nehmen auch RGB-Daten entgegen.
Wenn man aber selbst die Kontrolle darüber haben möchte, wie der Druck tatsächlich aussehen wird, dann bleibt einem nichts anderes übrig, als die Umwandlung selbst vorzunehmen. Aber das ist – wie gesagt – deutlich umfangreicher als einfach nur den Bildmodus von ‘RGB’ auf ‘CMYK’ zu stellen. Und man benötigt genaue Informationen über die Druckprozesse, Farben und benutzten Papiere.

Wenn man einfach nur mal schnell am Monitor sehen möchte, wie das Bild gedruckt aussehen könnte, dann braucht man die Datei auch gar nicht umwandeln. Dafür gibt es den ‘Soft Proof’, den eigentlich alle größeren Grafikprogramme anbieten und der versucht, die Datei am Monitor so abzubilden, als wäre sie gedruckt. Dafür braucht man allerdings ein geeignetes ICC-Profil der Druckerei und die Anzeige kann auch nur eine grobe Orientierung bieten. Denn es wird ja nicht wirklich gedruckt, sondern nur am Monitor simuliert. Aber das ist ein deutlich ungefährlicherer Weg, weil man damit die Datei selbst nicht verändert, sondern sie nur anders anzeigen lässt.

Das gleiche gilt, wenn man einfach nur mal die Farbwerte einzelner Bildpunkte in CMYK sehen möchte. Ich persönlich kann bspw. anhand der CMYK-Werte Hauttöne besser bewerten als wenn ich die RGB-Werte nehme (dazu schreibe ich irgendwann mal einen kleinen Artikel).
Auch dafür muss man das Bild nicht in CMYK umwandeln, sondern kann sich die Werte auch einfach nur in CMYK umrechnen lassen. In Photoshop sieht man in der Infopalette bspw. den Farbwert des Bildpunktes, der aktuell unter dem Mauszeiger liegt. Und zwar sowohl in RGB- als auch in CMYK-Werten. Auch dafür muss man nicht umwandeln.

Manchmal wird ein (unnötiges) Umwandeln in CMYK auch betrieben, um an den Schwarzkanal zu gelangen. Ich hatte irgendwann mal eine fiese Photoshop-Aktion für automatisches Freistellen gesehen. Um ein Motiv vor schwarzem Hintergrund freizustellen, wurde da vorübergehend in CMYK umgewandelt, damit das Schwarz des Hintergrunds identifiziert werden konnte.
Auch blödsinnig. Andere Farbmodelle (wie bspw. LAB oder HSL) haben auch einen Schwarz- bzw. Luminanzkanal. Und in die kann man relativ gefahrlos konvertieren (bzw. wird der Luminanzkanal in vielen Filtern auch bereits in RGB angeboten).

Und was macht man, wenn man drucken will? Ich persönlich lasse die Bilder in RGB (wähle allerdings einen relativ großen Farbraum – idealerweise eciRGBv2, der ist dafür gut geeignet). Und vertraue auf die Druckereien. Die können das ganz okay 😀

Wie gesagt: bei Fotos ist das so. Grafiker sehen das (zu Recht) ganz anders.

 

So, ich hoffe, ich konnte etwas Klarheit in die Sache bringen 🙂