Additive Farbmischung
Die additive Farbmischung, auch als additive Farbsynthese oder physiologische Farbmischung bezeichnet, ist ein Phänomen, welches die Änderung des vom menschlichen Auge empfundenen Farbeindrucks durch sukzessives Hinzufügen eines anderen Farbreizes beschreibt.
Werden die drei Primärfarben der Farblehre Rot, Grün und Blau in gleicher Helligkeit addiert, entsteht die Farbempfindung Weiß. Fehlt eine der drei Primärfarben, so entstehen aus der Addition der beiden verbleibenden Primärfarben die Farbempfindungen Gelb (aus Rot und Grün), Cyan (aus Grün und Blau) und Magenta (aus Rot und Blau). Fehlen zwei Primärfarben, so entsteht natürlich der Farbeindruck der verbleibenden dritten Primärfarbe. Die Empfindung ist Schwarz, wenn keine der Primärfarben vorhanden ist.
Als additive Farbmischungen werden alle Verfahren bezeichnet, bei denen die Farbreize von einer meist schwarzen Fläche ausgehend durch das Hinzufügen von Farbreizen erzeugt werden:
- Die enge Bündelung von unterschiedlich farbigen Lichtquellen, zum Beispiel bei Bildschirmen oder Monitoren.
- Geringer Abstand von Farbtupfern auf Bildern in der Maltechnik des Pointilismus, soweit die Farbe nicht lasierend, sondern deckend aufgetragen wurde.
- Der rasche zeitliche Wechsel farbiger Flächen beim Farbkreisel, wobei die solcherart vermischten Primärfarben in der Regel durch subtraktive Farbmischung generiert werden.
- Ein Sonderfall ist die Beleuchtung einer diffus streuenden weißen Bildwand mit drei farbigen Lichtquellen, wie sie bei Beamern genutzt wird, weil jeder Punkt der Bildwand das Licht aller drei Quellen reflektiert.
Entsteht der Farbeindruck hingegen dadurch, dass spektrale Teilbereiche einer in der Regel weißen Lichtquelle in ihrer Intensität vermindert werden, spricht man von Subtraktiver Farbmischung.
Sowohl bei der Additiven wie bei der Subtraktiven Farbmischung werden drei unterschiedlich farbempfindliche Zapfen im Auge gereizt. Der eigentliche Farbeindruck entsteht anschließend durch komplexe Verschaltungen in den nachfolgenden Neuronen und in den Sehzentren des Gehirns.
Funktionsweise [Bearbeiten]
Die additive Mischung wird durch die Dreifarbentheorie von Thomas Young und Hermann von Helmholtz beschrieben. Typisches Beispiel sind die Pixel bei Bildschirmen (Fernseher, Computer). Das Bild setzt sich aus vielen kleinen Flächenelementen zusammen. So werden die drei Basisfarben Rot (Orangerot), Grün, Blau (Violettblau) „addiert“. Im ausreichenden Abstand bilden diese Flächenelementstrahler auf der Netzhaut einen „gemischten“ Farbreiz, sie bilden eine einheitlich wahrgenommene Farbnuance.
Drei Strahler (Scheinwerfer) beleuchten mit Lichtfarben in jeweils einer der drei Grundfarben R(ot), G(rün) und B(lau) eine weiße Fläche. Die Farbkegel mögen sich dabei teilweise überschneiden. Jedes Projektionslicht erscheint in seiner reinen Farbe, solange es allein auf die Projektionsfläche trifft. Überschneiden sich zwei Lichtkegel, so entstehen Sekundärfarben, die bunten Grundfarben Gelb, Magenta (Magentarot) und Cyan (Cyanblau). In der Mitte überschneiden sich alle drei Lichtkegel – hier sieht man die Tertiärfarbe Weiß, den definitionsgemäß weißen Hintergrund. Die unbunte Grundfarbe Schwarz wird durch die Dunkelheit im Raum repräsentiert. Durch Intensitätsregelung der Lichtstrahler lässt sich im Überschneidungsbereich aller drei Grundfarben jede beliebige Farbnuance ermischen. An Überschneidungsflächen entstehen dabei farbige Schatten.
| Rot | + | Grün | = | Gelb | ||
| Grün | + | Blau | = | Cyan | ||
| Rot | + | Blau | = | Magenta | ||
| Rot | + | Grün | + | Blau | = | Weiß |
| Von subtraktiv zu additiv (Werte in %) | Von additiv zu subtraktiv (Werte in %) |
|---|---|
| Rot = 100 - Cyan | Cyan = 100 - Rot |
| Grün = 100 - Magenta | Magenta = 100 - Grün |
| Blau = 100 - Gelb | Gelb = 100 - Blau |
Einsatzgebiete [Bearbeiten]
Die additive Farbmischung ist die Grundlage für die Farbwiedergabeverfahren, die auf dem RGB-Farbraum beruhen. Anwendungen bestehen im Besonderen bei Bildschirmen, wie beim Farbfernsehen. Auch die Digitalfotografie beruht auf dieser Form. Je nach dem farbwiedergebenden Verfahren kommen unterschiedliche Raster zum Einsatz, wie das Kornraster-, das Linienraster- oder das Linsenraster-Verfahren. Die technischen Probleme der Farbwiedergabe beruhen vor allem auf der Verfügbarkeit von wirtschaftlich, technologisch und technisch geeigneten Leuchtstoffen mit entsprechender Lumineszenz im erforderlichen Anregungsbereich. Die Beschreibung von farbigen Flächen auf Webseiten kann durch eine entsprechende Angabe der Anteile der Primärfarben in Webfarben umgesetzt werden.
Bei technischen Systemen wird die additive Farbwiedergabe mit unterschiedlichen dreidimensionalen Farbmodellen beschrieben. Ziel ist es dabei, diese möglichst der „naturgewohnten des Nutzers“, dem natürlichen LMS-Raum, anzupassen. Durch Zusatzlichter (also Vierdimensionalität) kann der (technisch) darstellbare Farbraum verbessert werden. Diese Möglichkeit wählte erstmals Sharp 2010 bei seinen LCD-Fernsehern. Mit einem vierten Leuchtstoff zu den bisherigen RGB-Pixeln, roten, grünen, blauen Leuchtpunkten, werden gelbe Subpixel (RGBY) für die Farbmischung eingebaut. Durch rechnerische Umwertungen werden diese (erweiterten) Leuchtpunkte angesteuert. Technisches Ziel ist die verbesserte Wiedergabe der kritischen Gelb-, Gold- und Brauntöne und der Hauttöne. Diese Wiedergabeprobleme beruhen auf der begrenzten (hier) Verfügbarkeit von wirtschaftlich vertretbaren Leuchtstoffen, mit denen nicht die „idealen“ Primärfarben bereitstehen.
Im Gegensatz zur Mischung von „Farblichtern“ steht die Subtraktive Farbmischung für die Mischung von Körperfarben, wie die farbgebende Wirkung bei der analogen Fotografie und dem Vierfarbendruck erreicht wird.
Literatur [Bearbeiten]
- Harald Küppers: Farbenlehre. = Schnellkurs Farbenlehre (= DuMont-Taschenbücher 563 DuMont-Schnellkurs). DuMont Literatur und Kunst Verlag, Köln 2005, ISBN 3-8321-7640-3.
