Die reinen, satten Regenbogenfarben kann man mit einer DVD oder CD im hellen Tageslicht sehen (nicht jedoch auf dem Foto hier).
Technische Aufzeichnung und Wiedergabe von Farben
Das Farbsehen des Menschen beruht auf drei verschiedenen Farbrezeptoren (sog. Zapfen), die er im Auge besitzt. Je nachdem, in welchem Verhältnis diese gereizt werden, entsteht ein unterschiedlicher Farbeindruck. Daher genügen drei Grundfarben, um viele andere Farben darzustellen. Das ist eine enorme technische Vereinfachung.
Allerdings können so keineswegs wirklich alle unterscheidbaren Farben erhalten werden! Um das einzusehen, schauen wir uns an, welche Wellenlängen unsere drei Farbrezeptoren im Auge wie stark reizen:
Quelle: Wikipedia, Torge Anders
Die Höhe der Kurven ist nicht so wichtig, sondern das Verhältnis der Höhen untereinander. Genau aus dem errechnet das Gehirn die Farbe. So umgeformt entsteht dieses Bild:
Quelle: Wikipedia, Torge Anders
Hier sieht man schon, dass es mit drei Grundfarben nicht möglich ist, jedes Verhältnis der Rezeptorenreizung zu erreichen: Bei Rot als Grundfarbe ist immer auch Grün dabei, bei Blau auch Rot und bei Grün sowohl Blau als auch Rot.
Typischerweise werden (dennoch) die Farben Rot, Grün und Blau genommen (RGB-
- die Mischfarbe Blaugrün (Türkis bei knapp 500 nm) mit etwas Rot verwässert, denn sowohl die Grundfarbe Blau als auch Grün reizt ein wenig den Rot-
Rezeptor, aber die reine Farbe Blaugrün tut das kaum. Im Ergebnis kann man mit Rot, Grün und Blau dieses reine Blaugrün nicht erzielen, in welchem Verhältnis auch immer man diese drei Grundfarben mischt – es entsteht immer ein verweißlichtes Blaugrün. (Wenn man zu zwei Grundfarben die dritte mischt, sieht man nicht diese dritte Farbe, sondern eine Verblassung des Farbtons.) - Die reine Farbe Violett (380–
430 nm) ist nicht darstellbar. Wie die Kurven zeigen, reizt die Grundfarbe Blau auch ein wenig den Grün- Rezeptor, was Violett (fast) nicht tut. Durch Mischung mit Rot wird der Grün- Anteil nicht weniger, sondern mehr. Es ergibt sich eine andere Farbe, die Lila oder Purpur genannt wird. (Siehe Violettproblem)
In einer anderen Darstellung sieht man die Grenzen der Farbmischung noch viel besser:
Quelle: Wikipedia
Hier ist auf der horizontalen Achse der Anteil der Erregung der roten Farbrezeptoren an der Erregung aller Farbrezeptoren angegeben und auf der vertikalen Achse der Anteil der grünen. Der Anteil der blauen ergibt sich als Rest auf 100% und braucht daher keine eigene Achse. Er ist also links unten hoch, wo die Anteile von Rot und Grün niedrig sind. Innerhalb der Kurve sind die Farben, die diese Anteile hervorrufen, dargestellt – näherungsweise, denn Bildschirme, die mit drei Grundfarben arbeiten, können nur Farben darstellen, die sich in der Kurve in einem Dreieck befinden. Genau hier wird's durch die Vereinfachung mit den drei Grundfarben kompliziert, denn es können verschiedene Grundfarben genommen werden, je nachdem, welche Farben man genauer darstellen will bzw. für welche man Lichtquellen hat.
| Bildröhre | heutiger Flach- bildschirm | |
|---|---|---|
| Rot | 610 nm | 610 nm |
| Grün | 535 nm | 530 nm |
| Blau | 470 nm | 450 nm |
Leicht unterschiedliche Wellenlängen (real sind es oft Wellenlängenbereiche)
So kommt es, dass mittels Rot-, Grün- und Blauwerten keineswegs eine Farbe eindeutig definiert wird. Man müsste noch dazusagen, auf welches Dreieck sich diese Werte beziehen. Es sind mehrere in Verwendung, und es werden immer neue vorgeschlagen. Sogar Vierecke (also vier Grundfarben) werden diskutiert, z. B. 2010 von Sharp mit Gelb als vierter Grundfarbe.
Ein idealer Bildschirm würde die Farbrezeptoren genau in dem gleichen Ausmaß erregen, wie es zuvor von der Kamera gespeichert wurde. Während die Speicherung im Prinzip kein Problem ist, weil die drei Farbfilter an die Kurven der Farbrezeptoren (wie in oberstem Bild zu sehen) angeglichen werden können, scheitert die Umkehrung des Vorgangs daran, dass es keine drei Farben gibt, die die Anregung aller drei Farbrezeptoren einzeln gestatten. (Würde z. B. Violett nur den blauen und tiefes Rot nur den roten Rezeptor ansprechen, wäre mit drei Grundfarben eine exakte Wiedergabe aller Farben möglich.)
Mein Fazit
Die Farbmischung ist nicht so einfach wie gedacht und die korrekte Wiedergabe aller Farben ist nach wie vor eine technische Herausforderung. Wenn die Verbesserung der Bildschirme und Fernsehbilder hinsichtlich Auflösung ausgereizt ist, wird man sich vermutlich der Farbbrillanz widmen – irgendwas zu verbessern suchen Firmen immer. Vom einfachen Rot-
Weiter
Weblinks
- Wikipedia: Bildschirm-
Testgrafik