Physik - Kaleidoskop

RGB-Farbraum 393
Eigentlich hat jedes Gerät seinen eigenen Geräte-RGB-Farbraum, der aber üblicherweise zulässig innerhalb des
genormten Farbraumes liegt. Individuelle Farbdifferenzen können durch Gerätetyp, Hersteller, Verarbeitungs- und
Produktionseinflüsse, sowie durch Alterung entstehen. Hierfür gibt es (in bestimmten Grenzen) Möglichkeiten der
Anpassung. Diese Methoden werden als Colormanagement zusammengefasst. Eine Mindestanpassung ist die
Gammakorrektur. Soweit sich die Geräteparameter nachstellen lassen ist eine Anpassung des Gerätes an die
genormten Größen möglich. Für höherwertige Anforderungen wird das Gerät individuell ausgemessen und über
3×3-Matrizen oder spezielle Listen (englisch: Look-up-Table, LUT) die Zuordnung von Geräte-RGB-Tripel mit dem
Forderungstripel verknüpft.
Für digitale Bilddaten eignet sich der RGB-Farbraum lediglich zur Darstellung am Bildschirm und den verwandten
Gerätetypen. Bilddaten für den Druck (Offsetdruck, Siebdruck, Digitaldruck) sind in einem subtraktiven Farbmodell
zu reproduzieren (CMY, CMYK). Die Umrechnung von RGB in CMY ist dabei ein Wissensgebiet, das durchaus
noch in der Entwicklung ist (verwiesen sei hierfür auf die ICC-Profile).
Probleme bei der Wahrnehmung
Grenzen in der Anwendung findet der RGB-Farbraum mit wahrnehmungsphysiologischen Problemen.
• Im RGB-Farbraum sind nicht alle Farbvalenzen enthalten. Insbesondere die gesättigten Spektralfarben erfordern
negative Wiedergabeanteile (äußere Farbmischung), das wäre fehlendes Licht. Bei optischen Untersuchungen
wird dieser Mangel durch zusätzliches Vergleichslicht behoben.
• Die Farbwahrnehmung ist nicht unabhängig von der absoluten Helligkeit. Die Erregung der Zapfen erfordert eine
Mindestlichtmenge (Mindestanzahl an Photonen). Wird diese unterschritten, nehmen wir über die Stäbchen nur
Hell-Dunkel-Reize wahr. Oberhalb eine Grenzleuchtdichte kommt es auch zu Blendungen, die ebenfalls das
System der Farbrezeptoren stört.
• Die Farbwahrnehmung ändert sich über das gesamte Sichtfeld hinweg. In der Fovea ist die Farbwahrnehmung am
besten; sie nimmt in der Peripherie aber deutlich ab. Die Rot-Grün Farbwahrnehmung nimmt in Richtung der
Peripherie stärker ab als die Empfindlichkeit der Blau-Gelb-Wahrnehmung. Bei Abweichungen von mehr als 30°
von der Sehachse ist nahezu keine Rot-Grün-Wahrnehmung mehr möglich. Andere Phänomene und
Eigenschaften der Augen spielen ebenfalls eine Rolle, wie etwa der gelbe Fleck.
• Die Farbwahrnehmung hängt von Umgebungslicht und Umgebungsfarbe ab. Die Farbkonstanz des menschlichen
Gesichtssinnes zeigt sich beim automatischen Weißabgleich und in Wahrnehmungstäuschungen.
• genetische Unterschiede beim Farbsehen sowie mögliche Farbfehlsichtigkeiten bis zu Farbunfähigkeit und auch
Hirnläsionen nach Schlaganfällen oder Unfällen beeinträchtigen die Vergleichbarkeit. So kann geringere
Empfindlichkeit einer Zapfenart durchaus zu besserer Unterscheidung in bestimmten Bereichen des
RGB-Farbraumes gegenüber Normalsichtigen führen. Die normierte Vorgabe zeigt dann ihre Schwäche.
Es existieren zwei technische Angaben, die für eine exakte Wiedergabe eines Farbtones erforderlich sind. Zum einen
die Lage der Grundfarben (Rot, Grün, Blau) bei voller Anregung aller Kanäle, also die „Mitte“ des
xy-Farbartdiagrammes, bei x = y = 1/3 oder den Werten R = G = B = 1. Diese Farbe wird als Referenzweiß
bezeichnet. Zum anderen ist es die Abhängigkeit zwischen Spannung der Anregungsstrahlung (etwa
Kathodenstrahlung) zum Farbergebnis und der abgegebenen Lichtleistung (angenähert durch Gamma, genaue
Angabe durch eine Funktion abhängig von der angelegten Spannung). Der logarithmische Zusammenhang zwischen
Farbvalenz und Farbreiz, wie er von Ewald Hering bestimmt wurde, geht in diese Formel ein.
Es ist also für eine gute Farbdarstellung wichtig zu wissen, welche RGB-Norm eingesetzt wurde.
Die beiden ersten technischen Angaben sind in Normen für alle Hersteller festgelegt. Allerdings sind die Normungen
der RGB-Farbräume in verschiedenen Gremien in Amerika (FCC, ATSC), Europa (EBU) und Japan unterschiedlich.