Farbwähler

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Ein Farbwähler oder Farbmischer ist im Softwarebereich ein Teil der grafischen Benutzeroberfläche, mit dem eine Farbe interaktiv ausgewählt werden kann. Im englischen Sprachraum ist die Bezeichnung color picker oder color tool gebräuchlich und auch im deutschen Web verbreitet.

Farbwähler des Programms Blender 2.45 als typisches Beispiel für Farbwahldialoge

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1: Hell- / Dunkel- / Farbsättigungs-Auswahlfeld für den unter 9 ausgewählten Farbton; der Kreis markiert die derzeit gewählte Farbe
2: Farbmuster-Speicherplätze
3: Farbmuster der unter 1 markierten Farbe
4: Farbmuster der unter 1 markierten Farbe
5: Gewählte Farbe in ein zuvor unter 2 markiertes Feld kopieren
6: Hexadezimalwert der unter 1 markierten Farbe
7: Schieberegler zum Einstellen der einzelnen Farbkomponenten (rot, grün, blau; 1 = 100%)
8: Schieberegler zum Einstellen von Farbton (H=englisch Hue), Sättigung (S=Saturation), Dunkelstufe (V=Value); zu Details hierzu siehe HSV-Farbraum; 1 = 100%
9: Grundton der in Feld 1 zu definierenden Farbe auswählen

Formen von Farbwählern[Bearbeiten]

Farbwahldialog[Bearbeiten]

Alle Bildbearbeitungsprogramme enthalten Farbwähler in From von Dialogfeldern, etwa um die Farbe des Malwerkzeugs auszuwählen.

Dem Anwender werden dafür entweder Farbpaletten mit einer Auswahl an vorgegebenen Farben oder „stufenlose“ Farbwähler (ein Beispiel ist im Bild rechts zu sehen) angezeigt. Beim Auswählen einer Farbe lässt sich oft zwischen unterschiedlichen Farbräumen wählen. Farbwähler verwenden häufig den HSV-Farbraum, da sich mit ihm die gewünschte Farbe besonders leicht finden lässt. Manchmal werden zusätzlich die RGB-Werte in ihrer hexadezimalen Schreibweise angegeben, die z. B. im HTML-Quellcode von Webseiten Anwendung findet (siehe Webfarbe).

Pipette[Bearbeiten]

In Grafikprogrammen übliche Darstellung des Pipette-Werkzeugs

Die Pipette ist eine Spezialform eines Farbwählers, die das Herauslesen der Farbnummer an einer beliebigen Bildschirmposition erlaubt. Dies ermöglicht eine besonders schnelle Übertragung der Farbe in andere Anwendungen. So kann ein Webdesigner die Farben des Kundenlogos direkt von seiner Webseite auslesen und sie in dem Design der Webseite verwenden, ohne die Grafik herunterzuladen und in einem Grafikprogramm öffnen zu müssen.

Während ein Desktop-Programm heruntergeladen und ggf. installiert werden muss, ermöglichen ein Online-Farbwähler die Arbeit mit Farben direkt im Browser. Moderne Webtechnologie ermöglicht inzwischen die Umsetzung von Farbwählern, die ähnlich bequem und funktionsreich sind wie Desktop-Programme. Die Pipette kann in einem Online-Farbwähler jedoch grundsätzlich nicht umgesetzt werden, da die Sicherheitseinschränkungen des Browsers dies nicht zulassen.

Mathematik[Bearbeiten]

Der Pixel eines typischen Farbmonitors besteht aus einem roten, grünen und blauen Subpixel. Der native (d. h. rechnereigener) Farbraum für die Berechnung und Darstellung der Farben ist deshalb RGB. Auf einem modernen Rechner hat die Anzeige eine Farbpalette mit 24 Bit Farbtiefe. Diese 24 Bit erlauben 2^24 Bitkombinationen, sodass 16.777.216 Farben kodiert werden können. Die native Farbtabelle ist dabei nach dem RGB-Farbraum aufgebaut, sodass eine Farbnummer über die Formel der additiven Farbmischung[1] berechnet werden kann:


Farbnummer = f_{RGB}(R,G,B) = R \cdot 256^0 + G \cdot 256^1 + B \cdot 256^2 = R + G\cdot 256 + B \cdot 65536


R, G, B sind dabei die Kanäle des RGB-Farbraums über die die Intensität oder Leuchtkraft eines der drei Unterpixel eingestellt wird.

Für jeden Kanal steht 1 Byte zur Verfügung, sodass die Intensität in 256 Stufen, d. h. mit Zahlen von 0 bis 255 angegeben werden kann. Die Grundfarben haben die Nummern f_{RGB}(255,0,0) = 255 für Rot, f_{RGB}(0,255,0) = 65280 für Blau und f_{RGB}(0,0, 255) = 16711680 für Grün. Die Grenzfarben haben die Nummern f_{RGB}(0,0,0) = 0 für Schwarz und f_{RGB}(255,255,255) = 16777215 für Weiß, d. h. alle Unterpixel leuchten mit voller Kraft und vermischen sich im menschlichen Auge zu weiß. Grautöne ergeben sich, wenn alle Unterpixel mit gleicher Intensität leuchten. Mittelgrau hat damit die Nummer f_{RGB}(128,128,128) = 8421504.

Durch die drei Kanäle mit jeweils 256 Intensitätsstufen ergeben sich 256^3 mögliche Kombinationen und damit ebenfalls 16.777.216 Kombinationsmöglichkeiten:


3 Byte = (2^8)^3 = 256^3 = 16.777.216 = 2^{(8\cdot3)} = 2^{24} = 24 Bit


Moderne Betriebssysteme verwenden 32 Bit für die Darstellung. Hierbei wird ein zusätzlicher Byte für den Alphakanal verwendet über den die Transparenz des Pixels bestimmt wird. Der Alphakanal erweitert nicht den Farbraum, ermöglicht aber verschiedene grafische Effekte wie realistische Schatten unter Programmsymbolen und -Fenstern und Antialiasing.

Die Bestimmung der Farbe im RGB-Raum wird als nicht intuitiv betrachtet, sodass in Farbwählern meistens die Bestimmung der Farbe über alternative Farbräume als Unterstützung angeboten werden. So kann die Farbe beispielsweise im HSV-Farbraum durch Farbton (Hue), Sättigung (Saturation) und Helligkeitswert (Value) beschrieben werden. Dabei bestimmt die Sättigung die Nähe zu Grau und Helligkeit die Nähe zu weiß bzw. schwarz. Der Farbton wird meistens als Kreis modelliert, bei dem beginnend und endend mit Rot die Grundfarben im Abstand von 120° verteilt sind: Grün liegt bei 120°, Blau liegt bei 240°. Durch den Verlauf von Rot nach Grün zwischen 0° und 120° liegt Gelb in der Mitte bei 60°. Ein solcher Verlauf gibt eine für den Menschen übersichtlichere Anordnung der Farbtöne als die native RGB-Tabelle. Durch die Umrechnung entstehen allerdings Rundungsfehler, sodass ein intuitiver Farbraum nicht immer eindeutig auf RGB abgebildet werden kann.

Nicht jeder Monitor kann alle Farben darstellen. Auch gibt es Monitore, die den Farbraum strecken und dadurch mehr Farben darstellen können. In diesem Fall findet eine Umrechnung direkt im Monitor statt. Der Gamut bestimmt dabei den Bereich des Farbraums, den ein Anzeige- oder Aufnahmegerät abdecken kann.

Anhang[Bearbeiten]

Belege[Bearbeiten]

  1. Verwendung von Farbnummern und additive Farbmischung

Literatur[Bearbeiten]

  • James D. Foley u. A.: Computer Graphics: Principles and Practice, 2. Auflage, Addison-Wesley 1995, ISBN 0-201-84840-6

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Farbwähler – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien