Farbmanagement/Farbraum
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Ein Farbraum (auch Gamut genannt) beschreibt sämtliche Farben bzw. Farbwerte die ein Mensch wahrnehmen oder ein reales Gerät aufnehmen, darstellen oder ausgeben kann.
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Farbraum
Gerätefarbraum
Die Gesamtheit aller von Menschen wahrnehmbaren Farben ist durch kein reales Gerät erfassbar oder reproduzierbar. Jedes Gerät bildet deshalb immer nur eine Untermenge des menschlichen Gamuts ab. Diese geräteabhängige Untermenge bezeichnet man deshalb als Gerätefarbraum.
Farbabstand
Der Farbabstand ist ein Maß zur Quantifizierung des Unterschieds zwischen zwei Farben. Farben können in verschiedenen Farbraäumen dargestellt werden. Die bekannteste Darstellung ist die Schuhsohlenförmige Normfarbtafel, die 1931 von der CIE entwickelt wurde. Der Bogen wird durch alle reinen Spektralfarben erzeugt. Dies sind die Farben höchstmöglicher Sättigung. Solche Farben sind zum Beispiel durch Laser realisierbar. Die Gerade beschreibt die Purpurfarben, die keine Spektralfarben, sondern Mischfarben aus Blau und Rot sind. Der Weißpunkt dieses Diagramms liegt bei x=y=1/3. Dies entspricht der Beleuchtungsart E, dem energiegleichen Spektrum, in dem alle Wellenlängen gleich stark vertreten sind. Das CIE1931-Diagramm hat den Nachteil, dass die Koordinaten der Farben und die Abstände zwischen zwei Farben nicht dem entsprechen, was ein Betrachter empfindet. Beispielsweise ist der grüne Bereich viel zu groß und die Blautöne sind stark komprimiert. Dieses Problem wurde später durch Einführung anderer Farbräume gemindert. Ein weiterer bekannter Farbraum ist der 1976 entwickelte CIELAB- oder auch Lab-Farbraum. Dieser Farbraum stellt Farben in einen realistischeren Zusammenhang als das CIE1931-Diagramm. Mit CIELAB gab es zum ersten Mal eine relativ zuverlässige Möglichkeit zu beurteilen, wie stark zum Beispiel Farben eines Bildes am Bildschirm von Farben des selben Bildes in gedruckter Form abweichen. Diese Frage spielt eine große Rolle beim Farbmanagement. Der Lab-Farbraum ist zwar ein Mittel zur Beurteilung dieser Frage, aber wurde schon längst durch andere, viel genauere Farbräume und Farbabstandsformeln ersetzt, wie zum Beispiel DIN99 (deutsche Entwicklung), DE94 und CIEDE2000 (CIE-Entwicklungen). Dennoch gilt auch heute noch CIELAB als Mittel der Wahl, wohl aus derselben Trägheit, aus der CIE1931 auch heute noch verwendet wird.
Der Abstand zweier Farben im Lab-Farbraum wird mit der Einheit ∆E gemessen. Der kleinste wahrnehmbare Farbabstand entspricht dabei 1 ∆E. Unterschiede zwischen verschiedenen Farbräumen können dazu führen, dass Farben, die ein bestimmtes Gerät darstellen kann, außerhalb des Farbraumes eines anderen Gerätes liegen. Beim Übergang zu einem anderen Gerät können dadurch große Farbabweichungen entstehen. Abweichungen bis etwa 3 ∆E fallen einem ungeübten Betrachter unter Umständen gar nicht auf. Die Beurteilung hängt stark von den Betrachtungsbedingungen und auch der Erfahrung und Übung des Betrachters ab. Farbabweichungen bis etwa 5 oder 6 ∆E werden schon deutlich wahrgenommen. Noch größere Farbabstände führen je nach Farbe schon zu starken Farbverfälschungen, die eindeutig als falsche Farbe erkannt werden. Einen Sonderfall bilden Weiß- und Grautöne. Bei Farben, die nahe bei Grautönen liegen, werden schon viel kleinere Abweichungen wahrgenommen, teilweise schon ab 0,2 ∆E. Geeignete Maßnahmen, mit diesen Farbabweichungen umzugehen, benötigen ein Farbmanagement.
Farbmanagement
Da nicht immer alle Farben verlustfrei von Farbraum zu Farbraum übertragen werden können, werden Farbmanagement-Systeme eingesetzt. Eine wesentliche Aufgabe des Farbmanagements besteht darin, die Farbräume verschiedener Geräte so aufeinander abzubilden, dass möglichst wenig fehlerhafte Farben, das heißt störende Farbverschiebungen und Artefakte, wie z.B. Farbabrisse (Quantisierungsfehler) entstehen. Farbverschiebungen werden im Allgemeinen den drei der menschlichen Wahrnehmung entsprechenden Kategorien zugeordnet: Farbton (auch: Buntton) (engl. hue), Sättigung (engl. saturation) und Helligkeit (engl. lightness). Diese Kategorien werden zum Beispiel im HSV-System und ähnlichen Farbsystemen verwendet. Jedoch geht es im vorliegenden Fall um tatsächlich menschlichem Empfinden entsprechende Werte. HSV und verwandte Systeme sind lineare Transformationen des RGB-Systems und somit weder geräteunabhängig, noch gleichabständig (wahrnehmungsgerechte Gewichtung der Farben).
Ein gutes Beispiel für Probleme in der Farbdarstellung ist die Darstellung von gesättigtem Türkis auf einem Bildschirm. Der am weitesten verbreitete Monitorfarbraum (sRGB) beinhaltet keine stark gesättigten Türkis-Farbtöne, die deshalb nicht originalgetreu wiedergegeben werden können, sondern auf dem Bildschirm viel ungesättigter (matter) erscheinen. Man vergleiche dazu z.B. eine Kölnisch-Wasser-Flasche, deren Etikett stark gesättigt türkis ist mit einem Digitalfoto dieser Flasche. Die Methode, Farben unterschiedlicher Farbräume aufeinander abzubilden nennt man Gamut-Mapping. Gamut-Mapping ist dabei auf Farbprofile angewiesen, die in digitaler Form Daten über die Gestalt von Gerätefarbräumen beinhalten. Im Falle eines Monitors sind zum Beispiel die Farborte der drei Gundfarben (Primärfarben) und des Weißpunktes und die dazugehörigen maximalen Helligkeiten dieser Farben gespeichert.
Die Methode, wie Farben unterschiedlicher Farbräume aufeinander abgebildet werden (Gamut-Mapping), legt der Benutzer durch die Wahl eines Rendering Intents (Rendering-/Wiedergabeziel) fest.
Arbeitsfarbraum
Um die Arbeit mit Farben zu vereinfachen haben Organisationen wie das ICC (International Color Consortium), Firmen wie Adobe oder Kodak und auch Fotografen "virtuelle" Farbräume entwickelt, welche die Farbräume mehrerer virtueller und realer Geräte, z.B. Drucker, Digitalkameras, Bildschirme, umfassen. Die Eignung eines dieser Farbräume für bestimmte Aufgaben ist stark zweckabhängig und kann nicht pauschal beurteilt werden.
Einen solchen Farbraum nennt man auch Arbeitsfarbraum.
Siehe auch
Weblinks
- ICCView Gamut / Farbraum von ICC-Farbprofilen als 3D-Modell
- The Chromaticity Diagram and Color Gamut Farbmischung in einem beliebigen Gamut anhand des CIE-Diagramms
