Mikrowelle

Messtechnische physikalische Darstellung von Farben

Nachfolgende Tabelle stellt den Bereich des sichtbaren Lichts nach messtechnisch, physikalischen Parametern dar:

Quelle: https://rechneronline.de/spektrum/  (09.01.2023)

Farbsysteme

Additive Farbmischung

Unter additiver Farbmischung versteht man die Aufsummierung des gesamten sichtbaren Lichtspektrums im Auge des Betrachters zur Farbe Weiß. Wenn weißes Licht auf einen Gegenstand trifft, dann wird ein Teil des Lichts absorbiert und ein Teil des Lichts reflektiert. Der Gegenstand erscheint daher in der Farbe des reflektierten Lichts im Auge oder auf dem Fotosensor. Das RGB - Farbmodell ist ein addditives Farbsystem und wird bei Bildschirmen verwendet, wo man Farben durch die Addition von roten, grünen und blauen Pixeln zur Anzeige bringt. Addiert man 2 Grundfarben des additiven RGB - Farbsystems, so erhält man eine Grundfarbe des subtraktiven Farbsystems.

• Rot + Grün = Gelb
• Grün + Blau = Cyan
• Blau + Rot = Magenta
• Rot + Grün + Blau = Weiß

Subtraktive Farbmischung

Bei der subtraktiven Farbmischen werden auf eine weiße opake Grundfläche Pigmente in den Farben Rot, Blau und Gelb aufgebracht. Jedes Pigment absorbiert einen Spektralbereich des einfallenden Lichts. Je mehr Pigmente aufgebracht werden, um so dunkler wird die Fläche, weil zunehmend alle Spektralbereiche absorbiert und nichts mehr reflektiert wird. Keine Pigemente, also 0%, 0%, 0% entspricht daher der unbedruckten weißen Grundfläche. Das CMYK - Farbmodell ist ein subtraktives Farbsystem und wird beim Farbdrucken angewendet. Zusätzlich zu den drei Grundfarben ist als vierte "Farbe" Schwarz - als "Key" abgekürzt - erforderlich.

• Gelb + Magenta = Rot
• Magenta + Cyan = Blau
• Cyan + Gelb = Grün
• Gelb + Magenta + Cyan = Schwarz

Farbmodelle

Das RGB und das CMYK Farbmodell basieren auf den Mischverhältnissen von Grundfarben und eignen sich optimal zur Ausgabe auf Bildschirmen und mit Druckern, auf Grund der bei diesen technischen Geräten eingesetzten physikalischen Prinzipien der Farbreproduktion. 

RGB - Farbmodell

• Rot, Grün, Blau
• additive Farbmischung
• Darstellung von Farben am Monitor

CMYK - Farbmodell

• Cyan, Magenta, Yellow, Back (als "Key", daher kommt das "K")
• subtraktive Farbmischung
• Darstellung von Farben beim Druck

HSL - Farbmodell

Das HSL - Farbmodell basiert nicht wie das RGB und das CMYK - Farbmodell auf Mischverhältnissen von 3 Grundfarben, sondern auf allen Grundfarben und jeweils einem Set von zwei weiteren Parametern, die dem menschlichen Sehen intuitiv zugänglich sind. Beim HSL-Farbmodell werden die einzelnen Farbtöne über deren Lage in Grad am 360° umfassenden Farbkreis als reine Grundfarbe (Hue), als Sättigungswert (Saturation) in Prozent, sowie als Helligkeitswert (Lightness) in Prozent beschrieben. Es ist daher ein dreidimensionales Koordinatensystem zur Beschreibung erforderlich. Vom HSL - Farbmodell gibt es zwei Varianten, die sich jeweils im 3. Parameter unterscheiden. Wir gehen im weiteren nur auf das HSL - Farbmodell ein.

• HSL Farbmodell mit Hue, Saturation, Lightness
  • HSB mit Hue, Saturation, Brightness
  • HSV mit Hue, Saturation, Value

• H: Grundfarbe Hue 
  • Grundfarbe in Nanometer oder Hz gemessen
  • Farbton, auch Buntton, in Grad Position auf dem Farbkreis
     
• S: Sättigung Saturation
  • Sättigung als Leuchtkraft einer Farbe in %; 
  • Je geringer die Sättigung, umso matter erscheint die Farbe
  • 0% = Grau, 100% voll gesättigte Farbe
     
• L: Helligkeit Lightness
  • Helligkeit als subjektives Reflexionsvermögen einer Oberfläche, die nicht selbst leuchtet
  • durch das Weber-Fechner-Gesetz beschrieben, demzufolge beim menschlichen Sehen kein linearer, sondern ein logarithmischer Zusammenhang zwischen der wahrgenommenen und der gemessenen Lichtintensität besteht

Umrechnung HSL – RGB – CMYK sowie Darstellung als Hex-Code

Die nachfolgende Tabelle ist nach der Lage der Grundfarben (Hue), in 60° Abstufungen, entlang vom 360° Farbkreis, sortiert. Die Sättigung ist gleichbleibend mit 100% gewählt. Bei der Helligkeit wird zwischen 50% und 25% unterschieden.

Illustration HSL-Farbsystem

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