Farbenlehre -- Die Letzte!?
von Jörg Linder
Zwar gehört das Thema Farbenlehre nicht so ganz zum KC - schon gar nicht in seinem vollen Umfang --, aber aufgrund des Beitrages "Etwas KC-Farbenlehre - Die Zweite" von Steffen Gruhn in der letzten Ausgabe der KC-News (Nr. 3/2000, Seite 5) sehe ich mich genötigt, meinen Senf auch noch dazuzugeben. Im genannten Artikel sind nämlich einige Ungereimtheiten enthalten, die ich hiermit richtigstellen möchte.
Die Einleitung über den Regenbogen war nicht ganz verkehrt, aber wer sich an den letzten erinnern kann, dem sind nicht nur die Farben Rot, Grün und Blau im Gedächtnis. Vielmehr sind im Regenbogen alle Farben des sichtbaren Spektrums sichtbar, weil hier die elektromagnetische Strahlung eine Wellenlänge aufweist, die im menschlichen Auge Farbreize auslöst. Hingegen können Infrarot-, UV- oder Röntgen-Strahlen nicht mit dem Auge wahrgenommen werden.
Im Auge trifft die Strahlung auf die Netzhaut, die (unter anderem) aus zwei Arten von Rezeptoren besteht: den Stäbchen und den Zäpfchen. Während erstgenannte für die Unterscheidung von Hell und Dunkel zuständig sind, ermöglichen die Zäpfchen das Sehen der Farben Rot, Grün und Blau. Die empfangenen Reize werden von Rezeptoren an das Gehirn weitergegeben und von diesem interpretiert (wobei Farben "zusammengemischt" werden).
Aus diesem Grund ist die Wahrnehmung von Farbe ähnlich subjektiv wie die von Geschmack, Geruch oder Geräusch. Bestes Beispiel ist wohl der ewige Streit um die Farbe Türkis: für den einen mehr Blau, für den anderen eher Grün. Entscheidenden Einfluß auf das Farbempfinden haben aber auch weitere Faktoren, wie zum Beispiel die Umgebung bzw. der Hintergrund oder die Lichtquelle.
Nach soviel biologischem und physikalischem Hintergrund aber nun zur Erzeugung von Farben.
Fernseher und Monitore erzeugen Farben durch Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen mit den Basisfarben Rot, Grün und Blau. Allerdings können sie nicht den vollen Umfang der Farben darstellen, den wir sehen können. Der sogenannte Farbumfang ist kleiner, also eine Teilmenge der wahrnehmbaren Farben.
Zur Erzeugung von Mischfarben werden die einzelnen Farbkanäle (RGB für Rot, Grün und Blau) je nach gewünschter Farbe addiert. Man spricht hier von additiver Farbmischung. ("Additiv" bezieht sich also auf das Mischverfahren, nicht auf die Farben!) Werden zwei Farbkanäle zu gleichen Teilen gemischt, entstehen neue Basisfarben. Aus Blau und Grün wird ein leuchtendes Hellblau, Cyan genannt. Aus Rot und Blau wird ein leuchtendes Pink, Magenta genannt. Und aus Rot und Grün wird Gelb (englisch Yellow).
Werden Rot, Grün und Blau zu je 100% gemischt, entsteht Weiß. Beim Druck werden Farben nicht durch Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen erzeugt, sondern durch die Überlagerung von Farbpigmenten, die das einfallende (weiße) Licht absorbieren. Vom gesamten Spektrum des Lichts wird nur noch ein Teil zurückgegeben. Mischfarben entstehen durch das Überdrucken mit verschiedenfarbigen Pigmenten, die nun mehrere Teile des Lichtspektrums absorbieren. Man spricht hier von subtraktiver Farbmischung. (Dies ist übrigens das Mischverfahren, das wir seit unserem ersten Malkasten kennen.)
Würde man einfach Rot, Grün und Blau übereinanderdrucken, ließen sich nicht gerade viele unterschiedliche Farben erzeugen. Wie sollte beispielsweise Gelb entstehen?
Trifft normales Tageslicht jedoch auf eine mit Cyan und Magenta bedruckte Fläche, so absorbiert die Fläche aus dem Licht ihre Komplementärfarbe und reflektiert den Rest. Die Komplementärfarbe von Cyan ist Rot, die Komplementärfarbe von Magenta ist Grün. Bei Subtraktion dieser Komplementärfarben (weil sie ja absorbiert werden) bleibt also nur Blau - wir nehmen eine Blau bedruckte Fläche wahr. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß Blau die Komplementärfarbe von Gelb ist.
(Für den Begriff "Komplementärfarbe" werden gelegentlich auch noch die Begriffe "kompensative Farbe" oder "Gegenfarbe" verwendet.)
Theoretisch müßten bei gleichmäßiger Bedruckung einer Fläche mit je 100\% Cyan, Magenta und Gelb alle Farben absorbiert werden und Schwarz herauskommen. In der Praxis ist dieses Schwarz aber meist schmuddlig grünlich oder bräunlich. (Bei älteren Druckermodellen mit nur drei Farben ist dies deutlich zu erkennen.) Schwarz wird als vierte Druckfarbe dazugenommen, um ein wirklich echtes Schwarz zu erreichen. Der herkömmliche Vierfarbdruck basiert auf dem CMYK-Farbmodell (Cyan, Magenta, Yellow, Black oder auch Key).
Mit dem Vierfarbdruck sind daher nur Farben darstellbar, die aus der Mischung dieser Druckfarben hergestellt werden können (alles andere sind Sonderfarben). Dadurch ist das Druckspektrum insgesamt kleiner als das sichtbare Spektrum und auch kleiner als das Monitorspektrum.
Fassen wir also zusammen: Monitor und Drucker verwenden verschiedene Methoden, um Farben zu erzeugen. Aus diesem Grund sind die Primärfarben - die "ursprünglichen" Farben - unterschiedlich: RGB beim Monitor, CMY(K) beim Drucker. Durch Mischung von jeweils zwei Primärfarben zu gleichen Teilen entstehen die Sekundär- bzw. Komplementärfarben. Werden die drei Primärfarben zu je 100% gemischt, entsteht am Monitor Weiß (additive Farbmischung), auf dem Drucker jedoch Schwarz (subtraktive Farbmischung).
Im zweiten Absatz seines Artikels erwähnt Steffen, daß die meisten Menschen die Farben Gelb, Rot und Blau für die Grundfarben halten. Auch wenn es in Bezug auf die obigen Ausführungen ein wenig widersprüchlich klingen mag: Diese Betrachtungsweise ist nicht falsch. Sie geht auf den sogenannten Farbkreis zurück, der bereits von I. Newton aufgestellt wurde. Im Laufe der Geschichte befaßte sich unter anderem auch J. W. von Goethe damit und letztendlich wurde von M. E. Chevreul 1839 der umfassendste Farb(ton)kreis geschaffen.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, Farbe mithilfe von Modellen zu beschreiben und Gelb, Rot sowie Blau als die Grundfarben zu betrachten, ist halt nur eine der Möglichkeiten. Heutzutage sind RGB, CMYK, Lab, HLS, HSB bzw. HSV die bekanntesten und verbreitetsten Farbmodelle. In jedem halbwegs vernünftigen Bildbearbeitungsprogramm findet man sie wieder. Allerdings ist die Umrechnung von einem Modell zu einem anderen stets fehler- und somit verlustbehaftet. Doch dies würde jetzt zu weit führen...
Zugegebenermaßen war dies alles ziemlich theoretisch und hat wenig mit dem KC zu tun, aber für eine Einführung in das Thema Farbenlehre wiederum relativ kurz (und oberflächlich).