Einführung
Wie sehen wir überhaupt Farben?
Geschichte
Anwendung
RGB-Farbräume
sRGB-Farbraum
Adobe RGB-Farbraum
ProPhoto RGB-Farbraum
Wide Gamut RGB-Farbraum

Einführung

Der Begriff RGB ist eine Abkürzung, welche für die Primärfarben Rot, Grün und Blau steht. RGB wird bei jedem Bildschirm, also z.B. bei Monitoren, Fernseher, Handys und allen anderen Bildschirmen verwendet. RGB ist en additives Farbschema. Dies bedeutet, dass bei maximaler Leuchtkraft der drei Farben Rot Grün und Blau die Farbe weiss ist. Sind hingegen alle Farben aus, so ist die Farbe Schwarz.

Wie sehen wir überhaupt Farben?

Wir wissen schon, dass es bei Abwesenheit von Licht keine Farbe gibt.

Die Sonne ist unsere stärkste Quelle für sichtbares Licht, das weiss oder farblos erscheint. Aber das stimmt gar nicht. Jeder Strahl enthält nämlich ein Farbspektrum, welches in seiner Kombination den Anschein von weiss erzeugt. Deshalb kann man immer dann, wenn das Licht gebrochen oder aufgespalten wird, so wie die Feuchtigkeit einen Regenbogen erzeugt, das traditionelle Farbspektrum sehen.

Überraschenderweise malen die im sichtbaren Licht enthaltenen Farben die Welt nicht; wenn man weiss, dass jeder Lichtstrahl jede Farbe enthält, die wir sehen, wäre es einfach, sich vorzustellen, dass das Gras, jeden Tropfen Grün aufsaugt. In Wirklichkeit ist es aber genau umgekehrt: Gras saugt jede Farbe des Spektrums auf, ausser Grün. Das Grün, das der Mensch wahrnimmt, ist ein Ergebnis der Farbe, die vom Gras reflektiert und nicht absorbiert wird. Absorbiert heisst, dass die Farbe aufgenommen wird und nicht reflektiert, also nicht zurückgeworfen werden.

Dies wird als “subtraktive Farbe” bezeichnet, was bedeutet, dass ein Objekt mehrere Farben aus dem Lichtspektrum aufnimmt und die verbleibenden Farben reflektiert werden, damit wir sie sehen können. Wenn wir diese Informationen kennen, können wir verstehen, dass unsere Wahrnehmung von Schwarz das Ergebnis der totalen Farbabsorption ist und unsere Wahrnehmung von Weiss das Ergebnis der totalen Farbreflexion ist.

Geschichte

Nachdem im 18. Jahrhundert Untersuchungen und Überlegungen zum Farbsehen gemacht wurden, gab es im 19. Jahrhundert die ersten quantitative Theorien, nach vielen wissenschaftlichen Untersuchungen. Eine davon war die Dreifarbentheorie. Sie besagt, dass man durch das Mischen von drei Primärfarben fast alle Farbreize nachgebildet werden. Das aus den drei Primärfarbreizen zusammengesetzte Lichtspektrum kann sich vom Spektrum des ursprünglichen Reizes stark unterscheiden, ohne dass das menschliche Auge einen Unterschied wahrnehmen kann. Wenn beide Farbreize nicht unterschieden werden können, so ist es nicht nötig die genaue spektrale Verteilung für eine Rekonstruktion der Farbtöne zu speichern. Um diesen Farbreiz nachzubilden, genügt es, ein Zahlentripel zu speichern, welches die Menge an rotem, grünem und blauem Licht angibt. Genau so wird eine Farbe in dem RGB-Raum beschrieben. Wenn ein Rot, ein Grün und ein Blau in maximaler Intensität definiert ist, so können der Rotanteil R, der Grünanteil G und der Blauanteil B die Farbe beschreiben: (R, G, B).

Die Wertebereiche für die Farbreize (R, G, B) können unterschiedlich festgelegt sein. Die bekanntesten beiden sind die Computerorientierte und die klassische Darstellung. Bei der klassischen Darstellung werden die Werte zwischen 0 und 1 zugelassen. Dass heisst 0 Prozent und 100 Prozent. Computerorientierte Anwendungen hingegen, verwenden häufig die Notation, die auf der klassischen Form der Speicherung basiert, wobei ganze Zahlen zwischen 0 und einer maximalen Zahl wie 255 gespeichert werden.

Anwendung

Der RGB-Farbraum wird für selbstleuchtende (farbdarstellende) Systeme verwendet, die dem Prinzip der additiven Farbmischung unterliegen, daher auch Lichtmischung genannt. Nach Grassmanns Gesetzen können Farben durch drei Angaben definiert werden. Im RGB-Farbraum sind dies der Rot-, der Grün- und der Blauanteil.

RGB-Farbräume

Es gibt vier verschiedene RGB-Farbräume. Davon werden hauptsächlich 2 häufig verwendet. Diese zwei wären sRGB und Adobe RGB. sRGB wird eigentlich bei allen Monitoren verwendet. Viele Monitore geben auch an, wie viel Prozent sie vom Adobe RGB abdecken.

sRGB-Farbraum

sRGB (Standard-RGB) wurde für Monitore entwickelt, deren farbgebende Basis drei Phosphore (Leuchtstoffe) sind. Eine solche Substanz emittiert ein Lichtspektrum, wenn sie von Elektronen getroffen wird; geeignet sind Leuchtstoffe mit schmalbandigen Emissionen bei Wellenlängen im Bereich der Wahrnehmungsqualitäten Blau, Grün, Rot. Der Betrachter erhält den im RGB-Farbraum definierten Farbeindruck (bei ausreichendem Abstand zum Bildschirm verschmelzen die Bildpunkte additiv). Die Intensität des Anregungsstrahls entspricht dem Tripel im RGB-Farbraum und kann z. B. als Dezimalbruch (0 bis 1 oder 0 bis 100 %) oder diskret mit 8 Bit pro Kanal (0…255) angegeben werden (8-Bit-TIFF). Je nach Art der Anwendung werden bestimmte Wertedarstellungen bevorzugt.

Adobe RGB-Farbraum

Der Adobe-RGB-Farbraum ist ein RGB-Farbraum, welcher von dem Softwarehersteller Adobe Inc. im Jahr 1998 definiert wurde.

Adobe führte diesen Farbraum ein, um den CMYK-Farbraum eines Farbdruckers an den RGB-Arbeitsraum von Bildschirmen und anderen Ausgabemedien anzupassen. Was auf dem Bildschirm

wiedergegeben wurde, sollte auch im Druck umgesetzt werden. Dazu wurden die Primärvalenzen, also lediglich die Informationen eines Lichtstrahls, die eine Farbwahrnehmung im Auge auslösen, ausgewählt.

Der Adobe-RGB-Farbraum enthält etwa die Hälfte der im (umfassenden) Lab-Farbraum definierten Farben. Gegenüber dem sRGB-Farbraum konnte somit die behandelbare und anwendbare Anzahl der Farben verbessert werden. Der Gamut wurde vorrangig in den Grüntönen verbessert, einschließlich des Blau-Grün-Bereiches, also der Cyantöne.

ProPhoto RGB-Farbraum

Der ProPhoto RGB-Farbraum ist ein ausgabeorientierter RGB-Farbraum. Es bietet eine besonders breite Abdeckung, die für die Verwendung mit fotografischen Materialien vorgesehen ist. Der ProPhoto-RGB-Farbraum deckt über 90 % der möglichen Oberflächenfarben im L*a*b-Farbraum der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) und nahezu 100 % der verfügbaren Oberflächenfarben der realen Welt ab, wodurch ProPhoto eine noch größere Abdeckung als der weit verbreitete RGB-Farbraum erreicht. Die ProPhoto-RGB-Primärfarben wurden so gewählt, dass die mit nichtlinearen Operationen verbundenen Farbtonverschiebungen für Farbtonumwandlungen minimiert werden. Einer der Nachteile dieses Farbraums ist, dass etwa 13 % der dargestellten Farben imaginäre Farben sind, die nicht existieren, also unsichtbare Farben. Dies bedeutet, dass potenzielle Farbgenauigkeit verloren geht, um diese unnötigen Farben darzustellen.

Wide Gamut RGB-Farbraum

Der Wide Gamut RGB-Farbraum (oder Adobe Wide Gamut RGB-Farbraum) ist ein von Adobe entwickelter breiter Farbraum, der eine Mischung aus reinen Primärfarben unter Verwendung des Lichtspektrums bietet. Dieser Farbraum enthält 77,6 % der sichtbaren Farben, die im CIE LAB-Farbraum spezifiziert sind, eine deutliche Steigerung gegenüber den 52,1 % des Standard-Adobe-RGB-Farbraums.