Grundkenntnisse der Chromatik-1

一、 Was ist Farbe?

Aus physikalischer Sicht ist Farbe das Ergebnis der Wahrnehmung des sichtbaren Lichts durch das menschliche visuelle System. Die wahrgenommene Farbe wird durch die Frequenz der Lichtwelle bestimmt. Lichtwellen sind elektromagnetische Strahlung mit einem bestimmten Frequenzbereich. Die Wellenlänge, die das menschliche Auge wahrnehmen kann, liegt zwischen 380 und 780 nm.

Die Farbe wird in der Physik üblicherweise durch die Wellenlänge des Lichts definiert und die definierte Farbe wird als Spektralfarbe bezeichnet.

Es gibt drei Faktoren, die die Farbwahrnehmung beeinflussen können:

1. Lichtquelle；2 zu sehende Objekte；3 Beobachter (Person)

Farbwahrnehmung

• Die Strahlungsenergie der Lichtquelle und die Reflexion von Objekten gehören zur Kategorie der Physik, während Gehirn und Augen Gegenstand physiologischer Forschung sind, aber Farbe basiert immer auf Physik, und die Farbwahrnehmung beinhaltet immer die Reflexion des Psychologischen und Physiologischen Farbeffekte, die den Menschen eine Reihe von Vergleichen und Assoziationen ermöglichen.
• Das American Committee on Chromaticity definiert Farbe als: Farbe ist ein Merkmal von Licht, das sich von räumlicher und zeitlicher Heterogenität unterscheidet, d.

二、 Einführung in das CIE-Farbsystem

Zwei wichtige Treffen der CIE

• Cambridge-Konferenz im Jahr 1931
  • Gründe für die Konferenz:
    • Das RGB-Modell verwendet physikalische drei Primärfarben mit klarer physikalischer Bedeutung, es handelt sich jedoch um ein gerätebezogenes Farbmodell (jedes Gerät hat unterschiedliche Definitionen, wenn das RGB-Modell verwendet wird, was sehr nicht universell ist).
    • • Basierend auf dem RGB-Modell versuchen CIE-Wissenschaftler, mithilfe mathematischer Methoden die theoretischen drei Primärfarben aus den realen Primärfarben abzuleiten und ein neues Farbsystem zu erstellen, damit die Pigment-, Farbstoff- und Druckindustrie die Farbe von Produkten klar formulieren kann
    • Erfolg der Konferenz:
      • Der Standardbeobachter (die Reaktion des gewöhnlichen menschlichen Auges auf Farbe) wird definiert. Der Standard übernimmt die imaginären drei Primärfarben X, Y und Z
      • Definiert Standardlichtarten (eine Lichtquellenspezifikation, die zum Vergleichen von Farben verwendet wird)
      • Das CIE-XYZ-Primärfarbsystem (imaginäres Primärfarbsystem bezogen auf RGB) ist definiert
      • Der CIE xyY-Farbraum ist definiert (ein von XYZ abgeleiteter Farbraum, der x und y in Bezug auf Farbattribute von der Helligkeit Y in Bezug auf die Helligkeit trennt).
      • Das CIE-Chromatizitätsdiagramm ist definiert, wodurch die Beziehung zwischen Farben leicht erkennbar ist
• Konferenz im Jahr 1931
  • Gründe für die Konferenz:
    • • Die in CIE 1931 verwendete Helligkeit und Farbart können den Zusammenhang zwischen körperlicher Stimulation und Farbwahrnehmung nicht erklären.
    • Der Abstand zwischen dem XYZ-System und den beiden im Farbdiagramm dargestellten Farben stimmt nicht mit der vom Farbbeobachter wahrgenommenen Änderung überein. Dieses Problem wird als Wahrnehmungseinheitlichkeitsproblem bezeichnet, das heißt, der Unterschied zwischen dem Mittelwert und der Farbdifferenz stimmt nicht mit der visuellen Wahrnehmung überein.
    • Lösung des Problems der Wahrnehmungskonsistenz des Farbraums.
    • Erfolg der Konferenz:
      • • Es sind zwei Farbräume spezifiziert: CIELUV (für Selbstbeleuchtung) und CIELAB (für Nicht-Selbstbeleuchtung).