Physik - Kaleidoskop

CIE-Normvalenzsystem 46
die das Hufeisen umgrenzende Spektralfarblinie (spektral reine Farben) sowie die untere Purpurlinie eingefasst.
Zentraler Bezugspunkt der Tafel ist der in jeder Farbmesssituation wesentliche Weißpunkt W. Der im Diagramm mit
W gekennzeichnete Punkt ist derjenige theoretische Weißpunkt, der alle drei Farben zu je 1/3 (x, y und z = 0,333...)
repräsentiert. Abhängig von der Beleuchtungssituation kann sich der Weißpunkt praktisch überall innerhalb des
Hufeisens befinden. Technisch von Bedeutung ist nur die Black-Body Kurve. Auf deren Verlauf sind die Farben als
Temperatur eines idealen Strahlers (schwarzer Körper) in Kelvin angegeben. Ausgehend vom Weißpunkt können
alle als farbtongleich empfundenen Farben auf einer Linie durch den Punkt P abgelesen werden. Über den
verwendeten Farbraum hinaus (hier ist der Adobe-RGB Farbraum dargestellt) kann die für die spezielle Situation
entsprechende Spektralfarbe auf der Spektralfarblinie (P’) abgelesen werden. Auf der genau gegenüberliegenden
Seite von W können die Komplementärfarben auf der verlängerten Linie W-Q abgelesen werden. Der Punkt Q' stellt
dabei die äußerste (reinste) Komplementärfarbe dar, der in diesem Fall durch den Schnitt mit der Purpurlinie
definiert wird.
Exakt definiert wird das CIE-Farbsystem lediglich durch die
ursprünglich experimentell ermittelten relativen Empfindlichkeiten der
drei Farbrezeptoren des menschlichen Farbwahrnehmungsapparates
(der sog. Normalbeobachter) für jede sichtbare Spektralfarbe. Die
Empfindlichkeitskurven sind von Person zu Person gewissen
Schwankungen unterworfen, als Mittelwerte jedoch als sog.
Normalbeobachter (CIE Standard Observer) festgelegt.
Aus der Messung der spektralen Empfindlichkeit der drei
menschlichen Zapfen lässt sich nach gleicher Vorlage ein
physiologischer Farbraum bestimmen. Die drei Zapfen werden nach
ihrem Empfindlichkeitsmaximum als L-, M-, S-Zapfen, für
long-middle-short benannt. Der daraus gebildete Farbraum, der
ebenfalls alle wahrnehmbaren Farben repräsentiert heißt
LMS-Farbraum. Bei entsprechender Normierung lässt sich auch hierfür
eine Farbarttafel angeben. Normiert wird durch Division mit der
Summe L+M+S. So erhält man hierfür die Werte l= L/(L+M+S), m=
M/(L+M+S), s= S/(L+M+S), die die Beziehung l + m + s = 1 erfüllen.
Das Bauprinzip
CIE-genormte Empfindlichkeitskurven der drei
Farbrezeptoren X (rot), Y (grün) und Z (blau),
dies sind die Tristimuluskurven in X,Y,Z
CIE-genormte Empfindlichkeitskurven –
dargestellt als Anteil der jeweiligen Spektralfarbe
am entsprechenden Grundfarbton X (rot), Y
(grün) oder Z (blau)
Auf dem Rand dieser Fläche (Spektralfarbenzug) befinden sich die „reinen“ Farben, der höchsten Sättigung. Der
gerade Rand zwischen Blau (~ 380 nm) und Rot (~ 780 nm) wird als Purpurgerade bezeichnet. Auf einem
Kurvenzug der Weißpunkte, liegen die allerdings von der benutzten Beleuchtung abhängigen Neutralpunkte. Bei
Glühlampenlicht (Normlichtart A) sollte ein Weiß anders aussehen als an einem Nordfenster bei bedecktem Himmel
(Normlichtart D65, mittleres Tageslicht). Erfahrungen von Fotografen bestätigen dies, andererseits ist die allgemeine
Erfahrung auf Grund der Farbumstimmung eine andere. Die Linie aller Weißpunkte ergibt sich aus der Farbe eines
Planckschen Strahlers bei verschiedenen Farbtemperaturen von roten, gelben Farborten zu blauen bei 10000 K.
Sättigung
eines Punktes (mithin eines Farbtones) des CIE-Farbraumes wird ermittelt, indem vom Neutralpunkt W zum
Farbpunkt eine Gerade gelegt wird. Das Verhältnis aus Abstandes Weißpunkt-Farbort (W-F) und Abstand
Weißpunkt-äußerer Rand (W-P) ist das Maß für die Sättigung. Jeder Farbort auf dem Spektralfarbzug hat somit die
Sättigung 1 (entsprechend 100%).