| ADDITIVE MISCHUNG | kummulativ 100% | SUBTRAKTIVE MISCHUNG | Dreifarbendruck |
| konstante Lichtstärke | kummulativ 50% | konstante Lichtstärke | Farbmittelmischung |
Diese Arbeit soll im Wesentlichen zur Erläuterung der auf dieser Homepage dargestellten Farbraumdiagramme dienen. Zum Zweck der besseren Verständlichkeit gebe ich auch kurze Einführungen in Bereiche wie physikalische Grundlagen der Farbe, Physiologie der Farbwahrnehmung oder Darstellungen von Farben in Farbräumen. Da ich diese Grundlagen hier nur sehr schlaglichtartig beleuchten kann und will, verweise ich wo möglich auf weitere, teilweise hervorragend ausgearbeitete Quellen im Internet.
Da ich beruflich noch am Rande mit Farben zu tun habe, kam ich im Dezember 2004 auf die Idee, Farbmischungen in einem Dreiecksdiagramm darzustellen. Die notwendigen Berechnungen lassen sich sehr einfach in einer Tabellenkalkulation, in meinem Fall Microsoft Excel ® durchführen. Mein Versuch, zur grafischen Darstellung einen automatischen Datentranfer von der Tabellenkalkulation nach HTML zu verwenden, scheiterte an meinen mangelnden Programmierkenntnissen und fehlender Zeit. Deshalb rechnete ich im Januar 2005 verschiedene Varianten in Excel ® durch und kopierte das Ergebnis jeweils manuell nach HTML. Da ich das Ergebnis recht ansprechend fand, experimentierte ich im Februar und März auch mit Darstellungen in "Sechseckdiagrammen". Die zugehörigen Grundlagen zu HSL- und HSV-Farbräumen recherchierte ich erst nach der Fertigstellung der Diagramme, weshalb diese teilweise nicht optimal ausgewählt oder dargestellt sind. Da ich aber in den nächsten 20 Jahren bestimmt nicht mehr zum Nachbessern komme, bitte ich diese Unzulänglichkeit zu entschuldigen. Ich hoffe dennoch, dass die Darstellungen für einige Leser interssant oder gar von Nutzen sind.
Wolfgang Schäfer; Seoul, Korea, im März 2005
Licht ist im klassischen Wellenmodell, welches für unsere Zwecke völlig aureichend ist, elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 390 bis 750 nm. Oder besser ausgedrückt: Elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 390 bis 750 nm wird vom menschlichen Auge als Licht wahrgenommen. (Link: Wikipedia - deutsch).
Weißes Licht kann mit einem Prisma in Farben zerlegt werden. Dieses als Lichtbrechung (Anm. 1) bezeichnete Phänomen beruht auf der Tatsache, dass elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge durch ein Prisma verschieden weit abgelenkt wird. Der gleiche Effekt kann auch an feinen Wassertröpfchen auftreten und ist dann als Regenbogen beobachtbar.
Ein weißer Lichtstrahl, der den gesamten sichtbaren Wellenlägenbereich beinhaltet, wird beim Durchgang durch das Prisma oder den Wassertropfen in seine Bestandteile getrennt nach Wellenläge aufgespalten. Die wahrnehmbare Farbe korrespondiert mit der Wellenlänge, weshalb verschiedene Farben als Lichteindruck von elektromagnetischen Wellen unterschiedlicher Wellenlänge (oder Wellenlängenverteilung) aufgefaßt werden können. Kurzwelliges Licht (ab 390 nm) ist blauviolett, langwelliges Licht (bis ca. 750 nm) ist rot. Elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen kürzer als 390 nm oder länger als 750 nm ist unsichtbar und wird im Bereich von 10 bis 390 nm als ultraviolette Strahlung und im Bereich zwischen 750 nm und 1'000'000 nm (1 mm) als infrarote Strahlung bezeichnet (Link: DESY - deutsch).
Die in der Prismazerlegung von weißem Licht oder im Regenbogen enthaltenen Farben sind nach abnehmender Wellenlänge geordnet Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Blauviolett mit allen Zwischentönen. Diese Farben werden auch als Spektralfarben bezeichnet, weil sie im Spektrum (Anm. 2) weißen Lichtes enthalten sind. Farben einer einheitlichen Wellenlänge können im Prisma nicht weiter aufgespalten werden und werden als “spektralrein” bezeichnet.
Nicht alle Farben können einer einheitlichen Wellenläge zugeordnet werden, manche Farben (z.B. Braun) können nur durch Mischen von Licht zweier oder mehr Wellenlängen erreicht werden.
Auch die Spektralfarben können durch Mischen von anderen Farben erhalten werden. So ergibt zum Beispiel das Mischen von rotem und grünem Licht ein gelbes Licht. Die Farbe Gelb kann deshalb entweder spektralrein oder eine Mischfarbe sein. Der Unterschied ist mit dem menschlichen Auge nicht zu erkennen, kann aber leicht z.B. mit Hilfe eines Prismas nachgewiesen werden.
Es ist seit langem bekannt, dass sich durch Mischen von ausgewählten drei Farben alle anderen möglichen Farben erhalten lassen. Dieses Prinzip wird sowohl beim Farbfernsehen als auch beim farbigen Drucken ausgenutzt. Der Grund für dieses Verhalten von Farbe wird im nächsten Kapitel erläutert.
Licht wird vom menschlichen Auge durch Rezeptoren auf der Netzhaut wahrgenommen. In den Rezeptoren werden durch die einfallende Lichtenergie bioelektrochemische Prozesse ausgelöst, welche schließlich Nervenreizungen erzeugen, die dann vom Gehirn ausgewertet werden und in Bild- und Farbeindrücke umgesetzt werden.
Es gibt zwei Arten von Lichtrezeptoren auf der Netzhaut, stäbchenförmige und zapfenförmige Rezeptoren. Die Stäbchen haben eine hohe Empfindlichkeit und reagieren auf Licht aller Wellenlägen im sichtbaren Bereich. Da sie Licht verschiedener Wellenlängen nicht unterscheiden können und lediglich auf die Helligkeit regieren, ist mit ihnen nur Schwarzweißsehen (einschließlich aller Grautöne) möglich. Dafür haben sie eine hohe Auflösung und ermöglichen ein scharfes Sehen auch unter schlechten Lichtverhältnissen.
Die Zapfen reagieren nur auf Licht bestimmter Wellenlängen (genauer gesagt: bestimmter Wellenlängenbereiche) und erlauben damit die Unterscheidung von Farben. Es gibt drei verschiedene Zapfenvarianten, die spezifisch auf Rot, Grün und Blau reagieren (Anm. 3). Da die Zapfenzellen eine geringere Empfindlichkeit als die Stäbchen haben, ist Farbsehen nur bei ausreichendem Licht möglich, wohingegen in der Dämmerung nur noch Schwarzweißsehen möglich ist. Die Fähigkeit zum Farbsehen tritt gewöhnlich nur bei Tieren auf, die bei Tageslicht eine Farbunterscheidund zur Nahrungssuche benötigen (z.B. bei tagaktiven Säugetieren zum Unterscheiden von unreifem und reifem Obst, aber auch bei blütenbestäubenden Insekten.
Da alle möglichen Farbeindrücke auf die Kombination von drei Nervensignalen (Zapfen für Rot, Grün und Blau) zurückgeführt werden können, sind auch alle möglichen Farben durch das Mischen von drei ausgewählten Farben erhältlich. Die Gesetze der Farbmischung sind also nicht physikalisch begründet, sondern eine Folge der menschlichen Wahrnehmung von Licht mit Hilfe von drei farbspezifischen Sensoren.
Da alle möglichen Farben durch die Kombinationen von drei ausgewählen Einzelfarben (z.B. Rot, Grün und Blau) erhältlich sind, sollten drei unabhängige Parameter für die vollständige Beschreibung einer Farbe ausreichen (z.B. Helligkeit, Rotanteil und Blauanteil; der Grünanteil ergibt sich dann automatisch). Jede Farbe kann also mit drei Koordinaten in einem geeignet ausgewählten dreidimensionalen System definiert werden. Dreidimensionale Systeme werden "Räume" genannt, daher spricht man bei einem solchen System von einem "Farbraum".
Der einfachste Farbraum besitzt die Koordinaten Menge an Rot, Menge an Grün und Menge an Blau. Dieser Farbraum besitzt die Form eines Würfels mit den Ecken Schwarz (0,0,0), Rot (1,0,0), Grün (0,1,0), Blau (0,0,1), Gelb (1,1,0), Magenta (1,0,1), Cyan (0,1,1) und Weiß (1,1,1); alle anderen Farben liegen auf einer Würfelkante oder -fläche oder im Würfelinneren. Der RGB-Raum ist nützlich zur Beschreibung von Farben eines Fernsehbildschirmes oder eines Computermonitors, da diese Geräte alle Farben durch Mischung der drei Farben Rot, Grün und Blau erzeugen. Zum Beispiel wird die Farbe "Türkis" in Programmiersprachen wie HTML als #22d3bd codiert, wobei 22, d3 und bd die Anteile (ausgedrückt im Haxadecimalcode) an Rot, Grün und Blau sind, mit denen sich die Farbe Türkis auf dem Bildchirm erzeugen läßt.
Das interaktive Diagramm "Cut the Color Cube" erlaubt die Anzeige von wählbaren Schnitten durch den RGB-Farbwürfel. Ich habe diese Darstellung im Jahr 2007 hinzugefügt, nachdem ich mir Grundkenntnise in JavaScript angeeignet hatte. Das kleine Programm erlaubt auch die Darstellung von Schnitten durch die HSL- und HSV-Farbräume, allerdings nicht in deren üblichen Darstellungen als Doppelpyramide, Doppelkegel oder Zylinder, sondern in eine Würfeldarstellung transformiert.
Dieser ebenfalls würfelförmige Farbraum benutzt Cyan (ein grünstichiges Blau), Magenta (ein rotstichiges Violett) und Gelb ("Y" vom Englischen "Yellow") als Basisfarben. Es handelt sich hierbei um die Komplementärfarben von Rot, Grün und Blau. Mischt man eine Farbe mit der zugehörigen Komplementärfarbe, so erhält man Weiß. Das CMY-System ist beim Dreifarbendruck von Vorteil, da dort diese Grundfarben eingesetzt werden.
Hier werden die Farben durch den Farbwinkel (hue angle), die Farbsättigung (saturation) und die Helligkeit (value) beschrieben.
Dem Farbwinkelkonzept liegt die Tatsache zugrunde, dass sich die beiden Extremfarben des Spektrums (Blauviolett bei 390 nm und tiefes Rot bei 750 nm) für das menschliche Empfinden soweit ähneln, dass sich das Spektrum unter Zuhilfenahme der Mischfarbe Rotviolett (Magenta) zu einem Kreis schließen läßt. Auf diesem sogenannten "Farbkreis" lassen sich dann alle "bunten" Farben (d.h. alle ausser "unbunten" wie Schwarz, Weiss, Grau oder einigen Mischfarben wie Braun) darstellen. Die Farbe auf dem Farbkreis kann dann mit einem Winkel h (dem Farbwinkel, engl.: hue angle) beschrieben werden, wobei Rot in der Regel den Winkel 0 erhält, Grün den Winkel 120° und Blau den Winkel 240°.
Die Sättigung (saturation) S gibt die "Buntheit" zwischen null (Grautöne) und 100% (brillante Farben, wie z.B. reines Rot) an.
Der letzte Parameter V' (value) ist ein Maß für die Helligkeit, genauer gesagt für die physikalische Helligkeit. Beim Computermonitor entspricht dies dem Mittelwert der Stärke der drei Einzelfarben.
V' = (R+G+B)/3
Dieser Wert wird im Englischen oft als "brightness" bezeichnet. In der Regel wird jedoch einfach der Maximalwert der drei Einzelfarben verwendet:
V = Max(R,G,B)
Der HSV-Farbraum ist in der Hexacone-Darstellung (Anm. 4) eine auf der Spitze stehende hexagonale Pyramide mit Schwarz als Spitze (V=0), Weiss im Mittelpunkt der Basisfläche (V=100%, S=0), allen Grautönen auf der zentralen Achse (S=0) und den gesättigten Farben auf den Aussenflächen (S=100%). Der äußere Rand der Basisfläche bildet den Farb"kreis" (V=100%, S=100%) mit den Basisfarben Rot, Grün und Blau sowie deren Komplementärfarben Cyan, Magenta und Gelb als Eckpunkte.
Das Diagramm S=0..1, V=1 zeigt die Basisfläche des HSV-Farbraumes in der Sechseck-Darstellung. Der äussere Ring zeigt den Farb"kreis" als Sechseck (volle Farbsättigung), im Mittelpunkt befindet sich Weiss. Die Darstellung S=0..1, V=0..1 ist eine Projektion der hexagonalen Pyramidenflächen auf die Basisfläche. Diesmal bildert Schwarz (die Projektion der Pyramidenspitze) den Mittelpunkt, der Rand ist wieder der Farb"kreis".
Die empfundene Helligkeit und die physikalische Helligkeit stimmen nicht überein. So wird zum Beispiel Gelb deutlich heller als blau empfunden, selbst wenn die physikalische Lichtstärke I (engl.: radiant intensity) für die abgestrahlte Energiemenge gleich ist. Ausgedrückt wird die empfundene Helligkeit durch die Leuchtkraft L' (Lumineszenz, engl.: luminance) der Farbe, sie ergibt sich im RGB-Raum nach der Formel
L' = 0.3*R + 0.59*G + 0.11*B
In der Praxis wird aber statt dessen oft ein Wert L (engl.: lightness) verwendet, der die empfundene Helligkeit mit folgender Formel annähert:
L = [Max(R,G,B) + Min(R,G,B)] / 2
Der HSL-Farbraum ist ein Doppelkegel. Der äußere Rand der Basisfläche bildet wieder den Farbkreis (S=100%, L=50%). Die zentrale Achse durchläuft alle Grautöne (S=0) von Schwarz in der unteren Spitze (S=0, L=0) bis Weiss in der oberen Spitze (S=0, L=100%).
Wie im HSV-Modell kann auch im HSL-Modell der Farbkreis durch ein Sechseck ersetzt werden. Aus dem Doppelkegel wird dann eine hexagonale Bipyramide. Diese Darstellung, die auch für alle Diagramme auf dieser Seite verwendet wird, nähert einen auf der schwarzen Spitze stehenden Kubus des RGB-Farbraumes an.
Die Diagramme zeigen unter anderem Schnitte parallel zur Basisfläche, d.h. bei konstanter Helligkeit (L=25%, L=50%, L=75%). Das Diagramm mit L=50% zeigt die Basisfläche selbst mit dem Farb"kreis" (als Sechseck dargestellt) als Rand und Grau im Mittelpunkt. Die Projektionen der beiden Pyramiden auf die Basisfläche sind in der jetzigen Version noch nicht dargestellt, dafür zahlreiche andere Projektionen.
Das Prinzip der additiven Mischung gilt für das Mischung von Licht. Man beginnt mit Schwarz (kein Licht) und addiert verschiedene spektralreine Farben. So wird zum Beispiel bei der Überlagerung von rotem und grünem Licht gelbes Licht erhalten. Addiert man rot, grün und blau (oder Licht aller Wellenlängen), so erhält man weißes Licht. Diese drei Farben (rot, grün und blau) werden auch als Grundfarben oder Basisfarben der additiven Farbmischung bezeichnet, da durch Mischen dieser Farben in unterschiedlichen Verhältnissen alle anderen Farben erzeugt werden können. Dies beruht darauf, dass die drei Basisfarben jeweils im Bereich der höchsten Empfindlichkeit der drei Zapfenrezeptorenarten im menschlichen Auge liegen und diese damit einzeln angesprochen werden können. Auf dem Prinzip der additiven Farbmischung basiert die Farbdarstellung auf lichtabstrahlenden Geräten wie Fernsehbildschirmen oder Computermonitoren.
Zur Darstellung von Dreikomponentensystemen werden in der Physik oder Chemie oft Dreiecksdiagramme verwendet. Die Ecken des Dreiecks entsprechen den reinen Komponenten, die Dreieckskanten repräsentieren die binären (zweikomponentigen) Mischungen und im Dreiecksinneren befinden sich schließlich die ternären (dreikomponentigen) Mischungen. Der Anteil einer Komponente für eine beliebige Mischung ergibt sich aus dem Abstand zwischen deren Position im Dreieck und der der reinen Komponente gegenüberliegenden Dreiecksseite.
Im Bildteil sind drei Dreiecksdiagramme zur additiven Farbmischung dargestellt. In den Ecken der Dreiecke befinden sich die drei Grundfarben der additiven Mischung, Rot, Grün und Blau. Die Dreieckskanten enthalten dann die Mischungen aus zwei Grundfarben und im Dreiecksinneren befinden sich die Mischungen aus allen drei Grundfarben.
Im Diagramm konstante Lichtstärke besitzen alle Mischungen die gleiche physikalische Lichtstärke, die Summe der drei Farbsignale R, G und B beträgt konstant 255. Die Grundfarben mit nur einem Farbsignal besitzen daher maximale Helligkeit (255), die Mischfarben eine reduzierte Helligkeit. Der Mittelpunkt ist Grau, wobei alle drei Farbsignale die Stärke 255/3 besitzen.
Das Diagramm kummulativ 100% zeigt die echte additive Mischung der drei Grundfarben mit maximaler Helligkeit (255). Im Mittelpunkt befindet sich diesmal Weiß mit allen drei Farbsignalen bei 255.
Das Diagramm kummulativ 50% zeigt schließlich die additive Mischung der Grundfarben mit 50% der maximalen Helligkeit. Aus rot wird kastanienfarbig (maroon), hellgrün (lime) wird zu dunkelgrün und blau wird zu marineblau (navy). Im Mittelpunkt befindet sich wieder Grau.
Das Konzept der subtraktiven Mischung gilt für das Mischen von Farbmitteln wie zum Beispiel Farbpigmenten. Man beginnt mit Weiß, welches alle Wellenlängen enthält, und entfernt selektiv einzelne Wellenlängen. Trifft zum Beispiel weißes Licht auf ein Material, welches blaues Licht absorbiert, erscheint das reflektierte Licht gelb (Anm. 5). Wird aus weißem Licht selektiv Grün absorbiert, so erhält man Magenta (eine purpurähnliche Farbe). Mischt man gelbe und magentafarbige Farbmittel, so absorbieren diese Blau und Grün aus dem weißen Licht, das verbleibende Licht besitzt dann rote Farbe. Die subtraktive Mischung von Gelb und Magenta liefert also Rot. Die Mischung aller drei Grundfarben der subtraktiven Mischung, Gelb, Magenta und Cyan, ergibt theoretisch Schwarz. In der Praxis erhält man ein schmutziges Braun-Schwarz, da nicht alle Wellenlängen vollständig absorbiert werden.
Auch die subtraktive Farbmischung läßt sich gut im Dreiecksdiadramm darstellen, wobei die Ecken diesmal die Grundfarben der subtraktiven Mischung - Gelb, Cyan und Magenta - darstellen. Im Diagramm konstante Lichtärke besitzen wiederum alle Mischungen die gleiche physikalische Lichtstärke, diesmal beträgt die Summe aus R, G und B aber 2*255 (da die Grundfarben der subtraktiven Mischung auf dem Monitor durch additive Mischung von jeweils zwei Grundfarben der additiven Mischung erzeugt werden müssen, z.B. gelb aus Rot und Grün). Alle nach diesem Prinzip erzeugte Mischfarben besitzen einen hohen Weißanteil und sind deshalb pastellfarbig. Der Mittelpunkt ist hellgrau mit R=G=B=2*255/3.
Das Diagramm Dreifarbendruck simuliert den Druckprozess für den Buntdruck. Bei der Erzeugung bunter Drucke zum Beispiel im Offset-Druckprozeß werden die drei sogenannten Prozeßfarben Gelb, Cyan und Magenta übereinander auf weißes Papier gedruckt. In der Regel wird zuerst Gelb gedruckt, danach die beiden anderen Farben. Die verwendeten Farbpigmente für Cyan und Magenta müssen dabei transparent sein, so dass das Licht von der darunterliegenden Druckschicht durchgelassen wird. Wird zum Beispiel Cyan, aber nicht Magenta, auf Gelb gedruckt, so absorbiert die Doppelschicht Blau und Rot, und das Druckbild erscheint in der übrigbleibenden Farbe Grün. Beim Übereinanderdruck aller drei Prozeßfarben erhält man ein (allerdings braunstichiges) Schwarz. Zur Erzielung eines höheren Kontrastes wird Schwarz oft noch separat dedruckt, man spricht dann von einem Vierfarbendruck.
Das Diagramm für die Farbmittelmischung zeigt schließlich das Verhalten beim Mischen von Farbmitteln wie Pigmenten oder Farbstoffen. Die Mischfarben enthalten stets einen Weißanteil und sind dunkler als die Grundfarben, da die Mischung mehrere Farben gleichzeitig und damit mehr Energie absorbieren kann. Die Mischfarben wirken dadurch trüber als die Grundfarben. Die Mischung der drei Grundfarben ergibt ein dunkles Grau (gleichmäßige Absorption aller Wellenlängen) oder Braun (ungleichmäßige Absorption). Das Diagramm simuliert die sequenzielle Streuung an drei Pigmentteilchen mit jeweils einer Absorption von 90% für die absorbierte Lichtfarbe und 10% für die gestreute Lichtfarbe.
| Farbe | Spektral- oder Mischfarbe |
additive Mischung |
subtraktive Mischung |
RGB-Raum | HSL-Raum | Komplemen- tärfarbe |
| Rot | 640-700/800 nm | Grundfarbe | magenta+gelb | 100, 0, 0 | 0, 100, 50 | cyan |
| Orange | 580-640 nm | gelb+rot | gelb+rot | 100, 50, 0 | 30, 100, 50 | schieferblau |
| Gelb | 540-580 nm | rot+grün | Grundfarbe | 100, 100, 0 | 60, 100, 50 | blau |
| Grün | 490-540 nm | Grundfarbe | cyan+gelb | 0, 100, 0 | 120, 100, 50 | magenta |
| Cyan/Helltürkis | 480-490 nm | grün+blau | Grundfarbe | 0, 100, 100 | 180, 100, 50 | rot |
| Blau | 430-480 nm | Grundfarbe | cyan+magenta | 0, 0, 100 | 240, 100, 50 | gelb |
| Violett | 390/400-430 nm | blau+magenta | blau+magenta | 50, 0, 100 | 270,100,50 | chartreuse |
| Magenta/Purpur | Mischfarbe * | rot+blau | Grundfarbe | 100, 0, 100 | 300, 100, 50 | grün |
| Pink / Rosa | Mischfarbe | ternäre Mischung | ternäre Mischung | 100, 75, 80 | 350, 100, 88 | dunkelschiefer |
| Oliv/Khaki | Mischfarbe | (rot+grün) | ternäre Mischung | 50, 50, 0 | 60, 100, 25 | kobaltblau |
| Braun | Mischfarbe | ternäre Mischung | ternäre Mischung | 55, 27, 7 | 25, 76, 31 | himmelblau |
| Schwarz | unbunt | - | gelb+cyan+mag. | 0, 0, 0 | - , 0, 0 | weiß |
| Grau | unbunt | (rot+grün+blau) | (gelb+cyan+mag.) | 50, 50, 50 | - , 0, 50 | grau |
| Weiß | unbunt | rot+grün+blau | - | 100,100,100 | - , 0, 100 | schwarz |
*) Magenta ist keine Spektralfarbe, aber dennoch voll gesättigte Farbe und Bestandteil des Farbkreises
Anm. 1: Unter “Lichtbrechung” versteht man strenggenommen nicht die Zerlegung in Farben, sondern die Tatsache, dass ein Lichtstrahl beim schrägen (nicht rechtwinkligen) Übergang zwischen zwei Medien unterschiedlicher “optischer Dichte” (z.B. von Luft nach Glas im Falle des Prismas oder von Luft nach Wasser im Falle des Regenbogens) aus seiner ursprünglichen Richtung um einen bestimmten Winkel abgelenkt wird. Dies ist eine Folge der Tatsache, dass die Geschwindigkeit des Lichtes im optisch dichteren Medium geringer ist als im optisch weniger dichten Medium bzw. im Vakuum. Da die Lichtgeschwindigkeit im dichteren Medium für verschiedene Wellenlängen unterschiedlich stark reduziert wird, hängt der Ablenkwinkel von der Wellenlänge ab, was die Aufspaltung im Prisma erklärt. Der Effekt der Aufspaltung wird als “Diffraktion” bezeichnet.
Anm. 2: Als “Spektrum” wurde historisch das mehrfarbige Zerlegungsbild eines Lichtstrahles im Prisma bezeichnet. Da jede Farbe einer Wellenlänge zugeordnet werden kann, wird auch im weiteren Sinne die Wellenlängenverteilung einer Strahlung als “Spektrum” bezeichnet.
Anm. 3: Die drei Zapfenrezeptoren haben ihre maximale Empfindlichkeit bei 562 nm (Rot), 535 nm (Grün) und 430 nm (Blau). Wie bereits im Haupttext erwähnt, besitzen sie eine Empfindlichkeit über einen gewissen Wellenlängenbereich. Licht einer bestimmten Farbe erzeugt normalerweise Nervensignale in allen drei Zapfenarten, aber von unterschiedlicher Stärke. Spektralreines grünes Licht erzeugt zum Beispiel ein sehr starkes Signal in den auf Grün reagierenden Sensoren, ein schwaches Signal für Rot und ein sehr schwaches Signal für Blau. Gelbes Licht erzeugt mäßig starke Signale für Rot und Grün und kein Signal für Blau. Die drei Signale werden im Gehirn erfaßt und in einen Farbeindruck umgesetzt.
Anm. 4: Es gibt unterschiedliche Varianten zur Darstellung des HSV-Farbraumes. Alle Modelle haben gemeinsam, dass der Farbton als Farbwinkel dargestellt wird und die Mittelachse die Grauskala (Sättigung=0) von Schwarz (V=0) bis Weiß (V=1) repräsentiert. Die Modelle unterscheiden sich jedoch bei der Skalierung der Sättigung. Am verbreitetsten ist die Darstellung als Kegel. In diesem Fall entspricht die Sättigung dem Winkel zwischen Grauachse und der Verbindungsgeraden zwischen betrachtetem Farbpunkt und der Kegelspitze (Link: Mandelbrot-Dazibao- englisch). Ersetzt man die kreisförmige Basisfläche des Kegels mit dem Farbkreis als Begrenzung duch ein Sechseck mit den Basisfarben Rot, Grün und Blau sowie deren Komplementärfarben Cyan, Magenta und Gelb, so erhält man das sogenannte Hexacone-Modell, in welchem der HSV-Farbraum eine hexagonale Pyramide beschreibt. Die Seitenflächen der Pyramide verbinden dann alle Punkte maximaler Sättigung. Schließlich gibt es noch die Darstellung als Zylinder, in der die Sättigung durch den Abstand von der Grauachse gegeben ist (Link: Uni Dortmund - deutsch).
Anm. 5: Ein Farbmittel erscheint in weißem Licht in der Komplementärfarbe der absorbierten Wellenlänge. Ein gelbes Pigment, zum Beispiel in einem gelben Blütenblatt, absorbiert also im blauen Spektralbereich. Ein Pigment, welches selektiv im roten Bereich absorbiert, erscheint in der Komplementärfarbe Cyan. Ein Farbmittel, welches grünes Licht absorbiert, hat schließlich die Farbe Magenta. Die Grundfarben der subtraktiven Farbmischung sind daher die Komplementärfarben der Grundfarben der additiven Mischung.
Metacolor.de - Grundlage der Farbenlehre, Farbdesign einschließlich Farbharmonielehre, Farben im Webdesign (sehr gutes Tutorial mit zahlreichen Demonstrationen) [deutsch]
December - Muster, Namen und Farbraumcodes aller auf einem RGB-Monitor darstellbaren Farben [deutsch]
ZUM.de / Gebhardt - Interaktive JavaSkript-Module zur Farbmischung und Komplementärfarben [deutsch]
schulphysik.de / Dukes - Interaktives Java-Applet zur Farbmischung [englisch]
EasyRGB.com - Formeln und Programmcodes für die Umrechnung von Farbraumkoordinaten [englisch]
Janott.com - Farbrechner zum Anzeigen von RGB-Mischfarben (z. Bsp. für Webdesign) [deutsch]
Grokking the GIMP - Umfangreiches Tutorial zu Farbräumen [englisch]
© Wolfgang Schäfer, Seoul / Korea und Hölstein/Schweiz 2005-2011; zuletzt geändert am 5. Dezember 2010