Farbe: Ein durchaus interessantes Thema

Wir alle kennen es und nehmen es sekündlich war, ohne uns dabei wirklich etwas zu denken. Tagtäglich werden wir mit Millionen von ihnen konfrontiert. Die Rede ist von der "Farbe" in allen Dimensionen. Mit diesem Artikel möchte ich einige Grundlagen zu diesem Thema, die ich aus verschiedenen Quellen zusammengetragen habe, vermitteln. In der nächsten Ausgabe der NC wird es eine Fortsetzung geben, die als Schwerpunkt das Thema "Farbe am Computer" haben wird.

Farbmischsysteme

Zuerst einmal muss man wissen, daß es in der menschlichen Netzhaut drei verschiedene Zäpfchentypen gibt, deren Empfindlichkeit den drei Grundfarben, Rot, Grün und Blau zugeordnet werden können. Genau aus dieser Grundlage heraus, ist es möglich, sog. "Farbmischgesetze" abzuleiten und auf diese Art und Weise alle Farben zu erklären. Es gibt unterschiedliche Ansätze dafür; mitlerweile sind es ca. 15-20 Stück, die sich teilweise nur in Kleinigkeiten unterscheiden. In diesem Artikel möchte ich nur auf die zwei für den Computer relevanten Verfahren eingehen.

Das additive Farbmischverfahren

Das additive Farbmischsysten basiert auf der Grundlage, daß durch die Addition (deswegen auch "additive") der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau Weiß erzeugt wird. Das additive Farbmischverfahren muss immer dann angewendet werden, wenn Licht direkt -ohne Reflexion eines Gegenstandes- in das menschliche Auge gelangt.

Durch Mischen von Rot und Grün entsteht Gelb, aus Gründ und Blau entsteht Cyan und aus Rot und Blau wird Magenta. Alle drei Grundfarebn zusammentreffend ergebn Weiß

Das subtraktive Farbmischsystem

Klar, wenn es ein additives Verfahren gibt, wird es auch ein subtraktives geben. Beim subtraktiven Farbmischverfahren geht man von den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb aus. Hierbei werden die Farben durch Subtraktion oder Filtern gemischt, also der genaue Gegesatz zu dem oben beschriebenen additiven Verfahren. Dieses Verfahren wird dann angewendet, wenn die Reflexion von Licht ins Auge gelangt (z.B. bei auf Papier aufgetragenen Farben).

Durch Mischen von Cyan mit Magenta entsteht Blau, aus Magenta und Gelb entsteht Rot und aus Gelb und Cyan entsteht Grün. Werden alle drei Grundfarben subtrahiert, entsteht Schwarz.

Farbbeschreibungsmodelle:

Nach dieser trockenen Einführung wenden wir uns nun den sog. "Farbbeschreibungsmodellen" zu, die sich direkt aus den oben gennanten Verfahren ableiten lassen.

Da das menschliche Auge mehrere hunderttausend Farbnuancen (ca. 350000) unterscheiden kann, ist die Einführung von mathematischen Farbmodellen erforderlich. Diese ermöglichen es, Farbnuancen durch Zahlenwerte exact zu beschreiben.

Dafür existieren in der Praxis bisher mehrere Modelle, von denen zwei auch vom Amiga her bekannt sind: Das RGB Farbmodell (additives Farbmischsystem) und das CMY Farbmodell (subtraktives Farbmischsystem) kennt man bestens aus diversen Malprogrammen (z.B. Art Effect, ImageFx etc.) oder auch vom Farb Voreinsteller der WB.

Das RGB Modell

Beim RGB Modell werden alle Farben aus den drei Grundfarben Rot, Blau und Grün erzeugt. Das RGB beruht auf dem oben besprochenen additiven Farbmischsystem und setzt diese Addition direkt in ein Zahlenmodell um. Anschaulich im Einheitswürfel sieht das dann so aus:

Bei den 8 Ecken handelt es sich um die Grundfarben Rot, Blau, Grün, Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Weiß. Durch die Koordinaten in diesem Würfel wird jede einzelne Farbe beschrieben, wobei sich die Koordinaten aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau zusammensetzen. Wieviele Farbnuancen allerdings dargestellt werden können, hängt von den unterschiedlichen Abstufungen der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau ab.

Das RGB Farbmodell ist eines der favorisrtesten bei Computeranwendungen überhaupt: Zum einen kann mit dem RGB Modell äußerst einfach gerechnet werden (was bei den Preisen für heutige PPC Karten aber auch nicht mehr so wichtig ist wie z.B. zu Zeiten des C 64) und zum anderen muss keine Umrechnung zur Darstellung auf dem Monitor vorgenommen werden.

Wie bei jedem Modell hat aber auch das RGB Modell zwei (zu vernachlässigende) Schwachpunkte: Der Nachteil im direkten Einsatz durch den Menschen ist, daß nur sehr schlecht von einem Wertetripel auf einen Farbsinneseindruck geschlossen werden kann. Die zweite Schwäche besteht darin, daß der geometrische Abstand zweier Farbpunkte im Einheitswürfel nicht zwingend mit der Differenz des Farbeindruckes übereinstimmt.

Das CMY Modell

Im Gegensatz zum RGB Modell geht das CMY Farbmodell von den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb aus, aus denen dann alle anderen Farben abgeleitet werden können. Das CMY Modell setzt dabei das subtraktive Farbmischsystem direkt in ein Zahlenmodell um. Die Darstellung des CMY Modells erfolgt, ebenso wie die des RGB Modells, im Einheitswürfel, woraus sich auch die Ähnlichkeit der beiden Würfel ergibt:

Im CMY Modell stellen die 8 Ecken die Grundfarben Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz und Weiß dar. Natürlich lassen sich auch in diesem Würfel wieder alle Farben durch ihre jeweiligen Koordinaten im Würfel ableiten, die sich aus den Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb zusammensetzt. Auch hier kann wieder eine Tabelle, die Aufschluss über die Anzahl der jeweiligen Farbnuancen, Abstufungen und Mengenverhältnis der Grundfarben gibt, aufgestellt werden:

Eingesetzt wird das CMY Modell immer dann, wenn eine farbige Vorlage auf einem Drucker oder einer klassischen Vierfarbmaschine ausgegeben werden soll. Die Umwandlung des RGB Modells in das CMY Modell kann wie folgt beschrieben werden:

C     W     R 

M  =  W  -  G 

Y     W     B 

Kilian "The Bruce" Servais

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