Licht- und Körperfarben

Lichtfarben

Farben, die wir wahrnehmen, weil eine Lichtquelle unterschiedliche Wellenlängenbereiche abstrahlt, nennt man Lichtfarben, die entsprechenden Lichtquellen "Selbstleuchter". Die Grundfarben sind die bereits erwähnten Farben Rot, Grün und Blau. Da sich die Mischfarben hierbei durch Addition verschiedener Wellenlängenbereiche ergeben, nennt man dieses System auch das additive Farbsystem. Als Gedächtnisstütze kann man sich folgende Aussage merken: Durch Aufspalten des weißen Lichtes mittels eines Prismas entstehen die einzelnen Farben. Durch addieren dieser einzelnen Farben entsteht wieder weiß.

Wie dieser Graphik zu entnehmen ist, bildet Rot und Grün zu gleichen Teilen gemischt ein Gelb, Grün und Blau ein Cyan und Blau und Rot ein Magenta. Weitere Farben lassen sich durch unterschiedliche Mischungs-Verhältnisse dieser Grundfarben darstellen.

Das ist die Theorie, die Praxis weicht etwas davon ab. Die Farben Rot, Grün und Blau sind durch ihre Wellenlänge genau festgelegt, man spricht von idealen Farben. In der Praxis ist es jedoch nicht möglich, diese nachzubilden. Die realen Farben, welche eben nicht durch Aufspaltung mit einem Prisma erhalten werden, weichen von diesem Idealbild ab. Sie können das selbst feststellen, wenn Sie in einen Elektro-Markt gehen und dort dasselbe Bild auf verschiedenen Fernsehgeräten betrachten: Es wird bei jedem Gerät (oft auch derselben Marke) etwas anders aussehen. Der Grund liegt in der Fertigung der Phosphore, die beim Monitor zum Leuchten gebracht werden, um die Farben darzustellen. Die Fertigungstoleranzen sorgen dafür, daß die Grundfarben für jedes Gerät leicht unterschiedlich sind. Aus diesem Grund sind auch die Mischfarben unterschiedlich. Man spricht daher auch von geräteabhängigen Farben.

Dieses System wird auch als RGB-System bezeichnet, nach den Anfangsbuchstaben der Grundfarben.

Körperfarben

Ideale Farben

Im Gegensatz zu den Lichtfarben gibt es noch die Körperfarben. Dabei handelt es sich um Farben, die dadurch entstehen, daß ein Körper nur bestimmte Wellenlängenbereiche des aufstrahlenden Lichtes remitiert und andere verschluckt. Und auch hier gibt es ohne Licht keine Farbe, denn wo nichts aufgestrahlt wird, wird auch nichts remitiert. Da bei diesem System die Farben dadurch entstehen, daß vom aufgestrahlten Licht etwas verschluckt, absorbiert, also weggenommen wird, nennt man dieses System das subtraktive System. Die Grundfarben in diesem System sind Cyan, Magenta und Gelb. Es handelt sich dabei um die Mischfarben der Lichtfarben, die hier als Grundfarbe dienen und umgekehrt. Die folgende Graphik veranschaulicht dies:

Werden alle Farben übereinander gedruckt, werden alle Lichtbestandteile verschluckt und es ergibt ein Schwarz.

In den folgenden Beispielen sehen wir, daß uns ein Gegenstand dann als Gelb erscheint, wenn er mit weißem Licht angestrahlt wird und er aufgrund seiner Beschaffenheit den blauen Anteil absorbiert. Das remittierte Rot und Grün ergibt dann Gelb. Andere Farben entstehen durch andere Absorptionen, wie in den Graphiken dargestellt. Allerdings würde uns dieser Gegenstand in unserem Beispiel auch dann als Gelb erscheinen, wenn er an sich weiß ist, aber mit gelbem Licht (oder grünem und rotem) angestrahlt wird.

Um dieses Phänomen genau zu beschreiben, müßte also immer auch die Farbe des bestrahlenden Lichtes mit berücksichtigt werden. Dies werde ich der Einfachheit halber unterlassen und immer weißes Licht voraussetzen.

Zu diesen Zeichnungen muß allerdings noch erklärt werden, daß der Lichtstrahl tatsächlich nicht an der Oberfläche reflektiert wird, wie hier dargestellt. Er dringt vielmehr in die Farbschicht und das Papier ein und wird dort gefiltert. Erst dann tritt er wieder an die Oberfläche und setzt dort seinen Weg fort.

Cyan: Hier werden nur der grüne und der blaue Anteil des Lichtes remittiert.	Magenta: Hier werden nur der rote und der blaue Anteil des Lichtes remittiert.	Gelb: Hier werden nur der grüne und der rote Anteil des Lichtes remittiert.
Rot: Hier wird nur der Rot-Anteil des weissen Lichtes remittiert	Grün: Hier wird nur der Grün-Anteil des weissen Lichtes remittiert	Blau: Hier wird nur der Blau-Anteil des weissen Lichtes remittiert
Weiß: Hier werden alle Bestandteile des weißen Lichtes remittiert	Schwarz: Hier werden alle Bestandteile des weißen Lichtes absorbiert	Grau: Hier werden alle Bestandteile des weißen Lichtes remittiert, ähnlich wie bei Weiß. Allerdings nicht vollständig, sondern nur zum Teil.

Die Mischfarbe "Grün" ergibt sich dann aus den Druckfarben Cyan und Gelb wie in der folgenden Darstellung schematisch gezeigt:

Die erste Farbschicht, das Cyan hier in diesem Beispiel, absorbiert nur das Rot. Gelb und Grün werden noch nicht beinflußt und erreichen die nächste Farbschicht, hier das Gelb. Dieses Gelb wiederum filtert den blauen Bestandteil heraus. Nur das Grün findet also seinen Weg zurück und zum Auge des Betrachters. Dort ruft es dann den Farbeindruck "Grün" hervor. Man erhält also ein Grün, indem man die Farben druckt, welche die dazu nicht benötigten Bestandteile Rot und Blau absorbieren.

Dies läßt sich auch am abgebildeten Farbkreis schön darstellen.

Die jeweils sich gegenüberliegenden Farben nennt man "Komplementärfarben". Cyan absorbiert also den Rotanteil, des Lichtes, Magenta den Grünanteil und Gelb den Blauanteil. Um also "Grün" zu drucken, muß man, wie gesagt, den Rot- und den Blauanteil aus dem Licht herausfiltern. Die Komplementärfarbe zu Rot ist Cyan und zu Blau ist es das Gelb. Daher erhält man mit diesen beiden Farben ein Grün.

Reale Farben

Diese idealen Farben, die sich so verhalten, wie vorher beschrieben, haben nur einen Nachteil: Es gibt sie nicht! Es ist nicht möglich, diese herzustellen. Das heißt für obiges Beispiel, daß das Cyan auch etwas Rot remitieren wird. Schematisch dargestellt in folgender Graphik.

Im Glossar:

Buntaufbau Unbuntaufbau Europa-Skala SWOP

Deswegen ergeben alle Farben zusammen auch kein Schwarz, sondern ein schmutziges Braun. Aus diesem Grund wird, um ein reines Schwarz zu erhalten, dieses als vierte Farbe mitgedruckt. Das fügt der Systembezeichnung noch ein "K" hinzu, so daß man vom CMYK-System spricht.

Dieses Schwarz wird immer dann verwendet, wenn an sich die drei Grundfarben zu gleichen Teilen verwendet werden würden. Das ist auch das Problem bei Tintenstrahldruckern, bei denen für den Farbdruck die Schwarzpatrone durch die Farbpatrone ersetzt werden muß: Da zum Drucken nur die Farbstoffe für Cyan, Magenta und Yellow (Gelb) verwendet werden, kann bei diesem Prinzip kann kein sauberes Schwarz gedruckt werden.

Durch die Tatsache, daß die verwendeten Farbstoffe nicht der Idealfarbe entsprechen, ergibt sich noch ein anderes Problem: Auch zum Beispiel die Aussage "Yellow + Magenta = Rot" stimmt natürlich nicht ganz. Es wird ein Rot ergeben, aber nicht das Rot, welches als Grundfarbe im RGB-System dient. Das gilt auch für alle anderen Mischungen.

Deswegen können nicht alle Farben, die im RGB-System dargestellt werden können, auch im CMYK-System dargestellt werden und umgekehrt. Gegebenenfalls muß so eine Farbe angenähert werden.