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subtraktive Farbmischung

Die (Druck-) Farben Magenta, Cyan, Yellow (...und Schwarz für den Vierfarbdruck)Wenn ein lichtundurchlässiger Gegenstand in einer bestimmten Farbe erscheint, so bedeutet das, dass er bei Bestrahlung mit weißem Licht bestimmte Wellenlängen absorbiert (subtrahiert) und den Rest reflektiert.

Mit drei geeigneten Farbfiltern (z.B. gelb, purpur, blaugrün) kann man die gesamte Strahlung im sichtbaren Bereich sperren: Als Ergebnis der subtraktiven Mischung kann Schwarz entstehen. Die subtraktive Mischung wird u. a. beim Farbfilm (drei dünne Farbfilterschichten hintereinander) und bei der Mischung von Farbstoffen ausgenutzt.

Zwei Farbfilter mit metameren Farben (also gleich aussehende Filterscheiben mit unterschiedlichem Transmissionsverlauf) können in der subtraktiven Mischung zu unterschiedlichem Ergebnis führen. Deshalb ist die subtraktive Mischung farbmetrisch nicht einfach zu erfassen.

 

additive Farbmischung

Obwohl gewöhnliches Licht, wie es etwa von der Sonne oder einer Glühlampe erzeugt wird, in der Regel weiß in Erscheinung tritt, sind darin dennoch viele verschiedene (Licht-) Farben enthalten. Wird weißes Sonnenlicht mit einem Prisma in seine Wellenlängen auffächert, so sind alle Farben des Spektrums zu sehen. Verfolgt man diesen Prozess in umgekehrter Richtung, so ist es möglich, mit den unterschiedlichen Farben wiederum weißes Licht zu erzeugen. Bei weißem Licht handelt es sich also um ein Mischlicht.
Bei der additiven Farbmischung nimmt das Auge mehrere Strahlungen gleichzeitig (z.B. durch Projektion), oder schnell nacheinander (z.B. Farbkreisel) wahr. Bei dem Farbfernseh-Bildschirm oder LED Farbdisplays liegen drei kleine Farbflächen in rot, grün und blau (RGB) nebeneinander, so dass sie bei ausreichendem Abstand nicht mehr aufgelöst werden und dem Auge als eine einheitliche Farbfläche erscheinen. Der Farbreiz entsteht durch Addition der einzelnen Farben, durch additive Mischung kann z.B. weiss entstehen.
Bei einer RGB-Beleuchtung mischen sich die Farben auf der beleuchteten Fläche. Durch programmgesteuertes Dimmen der einzelnen Lichtfarben können subtile oder auch sehr effektvolle Farbwechsel erzielt werden. Dazu werden spezielle elektronische Steuergeräte benötigt.


Grafik Den verschiedenen Spektralfarben können Wellenlängenbereiche zugeordnet werden. Licht mit einer bestimmten Wellenlänge nennt man monochromatisch.

370nm - 450nm Violett
455nm - 485nm Blau
500nm - 550nm Grün
570nm - 590nm Gelb
600nm - 620nm Orange
 über 625nm Rot

 

metamere Farben

Für den Beobachter völlig gleiche Farben können durch sehr unterschiedliche Farbreize hervorgerufen werden. Man nennt solche gleich aussehende, aber auf verschiedenen spektralen Strahlungsverteilungen beruhende Farben bedingt gleiche (metamere) Farben.

Die additive Mischung hat für die Farbmetrik große Bedeutung, weil sich metamere Farben gleich verhalten.

spektrale Verteilung blau und gelb
Spektrum breitbandiges Weiß

Licht mit diesen Intensitätsverteilungen erscheint unserem Auge als gleich weißes Licht; dabei sind in einem nur zwei Wellenlängen vertreten, während das andere alle sichtbaren Wellenlängen aufweist. Farbige Objekte können im Licht solcher Quellen verschiedenfarbig aussehen, weil die Intensitätsverteilung der Quellen trotz ihres gleichen Aussehens verschieden ist.

 

 

CIE-Normfarbtafel

Zur Addition von Lichtfarben lassen sich einfache Regeln aufstellen, die aus der CIE-Normfarbtafel ablesbar sind. Die Spektralfarben sind auf der hufeisenförmigen Kurve, dem Spektralfarbenzug, abgebildet.

Das untere Ende des Spektralfarbzuges ist mit der Purpurgeraden abgeschlossen; auf ihr liegen die Mischfarben von Violett und Rot. Diese Farben sind keine Spektralfarben. In der Mitte des Diagramms befindet sich der Weißpunkt (Unbuntpunkt), der Farbort des energiegleichen Spektrums. In ihm sind alle Farben zu gleichen Anteilen enthalten (x=0,33 y=0,33). Das Komplement einer Farbe erhält man, indem man eine Gerade von der Farbe durch den Weißpunkt zur anderen Seite des Hufeisens zieht.

CIE Normfarbtafel
Um jede Farbe mittels Koordinaten genau zu definieren, wird von den imaginären Grundfarben [X], [Y] und [Z] ausgegangen. Sie bilden die Eckpunkte eines den gesamten Farbraum umschließenden Dreiecks. In der Normfarbtafel wird dargestellt, wie groß die relativen Anteile x der Grundfarbe [X] und y von [Y] einer jeden Farbe ist. Die Einheiten sind so gewählt, dass der Weißpunkt bei x, y, z =1/3 liegt. Die beiden Zahlen x und y geben den Farbwert der Farbe an (Der Normfarbwertanteil von z lässt sich errechnen, denn es ist x+y+z=1). Die Helligkeit wird durch die Lichtstärke angegeben.
 
 
 
 
 
 
 
 
Farbraum der additiven Grundfarben rot, grün und blau in der CIE Normfarbtafel
Der Farbraum dreier Farben (die zu mischenden Farben) wird durch das Dreieck, das die Farben als Eckpunkte hat, dargestellt. Mit den drei Ausgangsfarben lassen sich alle Farben mischen, die innnerhalb des Dreiecks liegen.
Mit den additiven Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB) lässt sich das größte innerhalb des Spektral- farbenzugs liegende Dreieck bilden.
 
 
 
 
Mischgerade blau-gelb in der CIE Normfarbtafel
Alle Mischfarben, die aus zwei Komponenten durch Mischung in unterschiedlichen Anteilen herstellbar sind, liegen auf einer Mischgeraden.