Farbmodelle    

Additive und subtraktive Farbmischung

Jeder hat schon einmal die Abk­­ürzung „RGB” gehört. Doch was bezeichnet dieser Begriff? Erinnern wir uns an das Spektrum des sichtbaren Lichts am Anfang dieses Buches. Dort tauchen die „Grundfarben” Rot, Grün und Blau auf, abgekürzt RGB. Dabei handelt es sich um die Grund­, oder auch Primärfarben, der aditiven Farbmischung. Was ist eine aditive Farbmischung und wie kann man Licht addieren? Nehmen wir das Spektrum ein weiteres mal zu Hilfe. Ein Mensch sieht „weißes Licht”, wenn alle Bereiche des sichtbaren Lichtes (= Spektrum) zu gleichmäßigen und vollen Anteilen vorhanden sind. Dieser Zusammenhang ist in einem Diagramm darstellbar.

Daraus läßt sich folgende Grafik­­ ableiten, die in einem praktischen Versuch leicht nachzuvollziehen ist. Bestimmt hat jeder im Physikunterricht schon einmal gesehen, wie die Farben Rot, Grün und Blau mit Projektoren auf eine weiße Fläche projiziert werden. In der Schnittfläche aller drei projizierten Farben, bleibt die Fläche weiß!

Wenn das gesamte Spektrum des Lichtes Weiß ergibt, so muss logischerweise die Mischung aus drei Teilbereichen, die sich gemeinsam zum gesam­ten Spektrum ergänzen, wieder Weiß ergeben. Damit ist auch die Frage nach der Addition von Farben beantwortet. Bei der additiven Farbmischung spricht man von Lichtfarben, die wiederum nur mit Hilfe von Selbstleuchtern wie zum Beispiel der Sonne erzeugt werden können. Der Ursprung ist Schwarz, die Summe alle Farben ergibt Weiß. Gibt es dann neben der additiven auch eine subtraktive Farbmischung? Beim Farbmodell der additiven Farben ergeben sich dort, wo sich jeweils nur zwei Farben überlagern, sogenannte Mischfarben. Man nennt sie auch „Mischfarben erster Ordnung”. Sie werden bezeichnet als Cyan (Blau + Grün), Magenta (Rot + Blau) und Gelb (Grün + Rot). Nimmt man diese Farben als Grundfarben und mischt sie erneut, ergibt sich folgendes Modell: 

Die Mischung aller Farben ergibt hierbei Schwarz. Der Ursprung muss dann also das Gegenteil, Weiß, sein. Gehen wir ein weiteres Mal zurück in die Schulzeit und mischen Farben im Farbmalkasten. Welche Farbe ergibt sich bei der Mischung von Grün und Rot? Gelb? Kann Gelb aus anderen Farben gemischt werden? Man kommt schnell zu der Antwort, dass dies im Farbmalkasten nicht möglich ist! Es muss also neben der aditiven Farbmischung noch eine weitere geben ­ die subtraktive Farbmischung. Man spricht dabei nicht von Licht­, sondern von Körperfarben. Soll ein Körper z. B. rot leuchten, müssen, vereinfacht dargestellt, gelbe und magen­tafarbende Farbpigmente in diesem Gegenstand vorhanden sein. Diese Farbpigmente besitzen die Eigenschaft, ihre Komplementärfarben (Grün und Blau) aus dem Spek­­trum des Lichts auszufiltern, zu absorbieren. Gelbe Pigmente filtern blaues Licht aus, magenta-farbene Pigmente filtern die grü­nen Anteile des Lichts aus. Übrig bleiben die roten Anteile ­ wir sehen den Gegenstand also rot. Es werden aus dem Spektrum des Lichts Farbanteile subtrahiert, daher die Bezeichnung subtraktive Farbmischung. Nach diesem Farbmodell arbei­ten alle digitalen Ausgabegeräte wie Laser­ und Inkjetdrucker, der Digitaldruck und natürlich auch konventionelle Druckverfahren. 

Alles nur Theorie?

Spielen diese Farbmodelle in der Praxis tatsächlich eine Rolle? Betrachtet man das RGB-Modell, finden wir es in Technologien wieder, die etwas mit Licht zu tun haben, beispielsweise bei Computermonitoren, oder auch Fernsehern. Ein Problem dabei ist jedoch, dass die verwendeten Substanzen zur Lichterzeugung in den seltensten Fällen spezifiziert sind und daher sich auch nur eingeschränkt mit ein­ander vergleichen lassen. Man spricht daher auch davon, dass diese Geräte sogenannte „geräteab­hängige Farben” produzieren. Bei der subtraktiven Farbmischung sieht es noch schwieriger aus. Zwar werden die Farben Cyan, Magenta und Gelb als Grundfarben für unsere gängigen Druckprozesse verwendet, die Theorie geht aber von idealen Farben und idealen Pigmenten aus, die in der Natur leider nicht vorkommen. Eine lineare Umrechnung von RGB­Farben (aditive Mischung) in CMY (subtraktive Mischung) ist daher auch nur in der Theorie möglich!

So geht´s leider nicht! 
Cyan = 1 – Rot Magenta = 1 – Grün Gelb = 1 – Blau

Bei Druckprozessen findet man meist die Bezeichnung „CMYK”. Was ist das „K” und wofür steht es? In der Natur sind, wie bereits erwähnt, die Pigmente nicht rein, sondern verschmutzt, was dazu führt, dass Farben nicht sauber, gemäß der dargestellten Theorie gedruckt werden. Ein Zusammendruck von CMY wird ein Grau­Braun ergeben, aber kein Schwarz. Um nun doch ein sauberes, tiefes Schwarz drucken zu können, wird im Druckprozess eine vierte Farbe (= Schwarz) hinzu­gefügt. Das Schwarz übernimmt aber noch weitere Aufgaben, die später näher beleuchtet werden. In der Praxis ergeben sich weitere Probleme bei der Verwendung der bislang dargestellten Farbmodelle. Versucht man, sie in der Reproduktion von Bildern, beim Fotografieren oder der Darstellung an Displays und Monitoren anzuwenden, stellt sich heraus, dass ihre Darstellung nicht konform mit dem mensch­lichen Wahrnehmungsvermögen ist. Das hat ver­schiedene Gründe.