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Obwohl wir uns darin unterscheiden, was wir als Farbe sehen und beschreiben, verwenden Menschen dennoch die gleiche Mechanik, um Farbe wahrzunehmen.
Farbpsychologie und -physiologie: Wie wir Farbe wahrnehmen
Die Farbpsychologie behandelt unsere gefühlsmäßigen Reaktion auf Farben. Dieser Aspekt ist in der Farbverwaltung nicht besonders wichtig, aber er unterstreicht die Tatsache, daß Farbverwaltung notwendig ist. Eine genaue und beständige Wiedergabe von Farben ist von entscheidender Wichtigkeit, wenn die Psychologie von Farbe in Zeichnungen und Bildern voll zur Geltung kommen soll.
Die Farbpsychologie zeigt uns die Wichtigkeit der genauen Wiedergabe von Farben, die mit Objekten verbunden sind, auf die wir uns an einer sehr elementaren Stufe verlassen: die Farben von Essen und Trinken, die Farbe des Himmels und der Erde und die Farbtöne der menschlichen Haut. Diese Beispiele hängen mit den Gedächtnisfarben, d. h. den Farben bekannter und psychologisch elementarer Objekte, zusammen. Wenn diese Farben richtig wiedergegeben werden, betrachten wir ein Bild gewöhnlich als farblich ausgewogen. Wenn eine solche Farbe falsch dargestellt wird, betrachten wir das Bild als schlechte Wiedergabe, auch wenn alle anderen Farben korrekt dargestellt sind.
Auf der physiologischen Seite wissen wir, daß die menschliche Sehkraft auf drei verschiedene Stimuli reagiert (dieses wurde bereits in den Lichtexperimenten von Isaac Newton demonstriert). Die Netzhaut besteht aus etwa 130 Millionen lichtempfindlichen Zellen, die entweder kegel- oder stabförmig sind. Die kegelförmigen Zellen reagieren auf Farbe und man nimmt an, daß die Kegel gleichmäßig verteilt sind, um auf entweder Rot, Grün oder Blau (die additiven Primärfarben) zu reagieren. Aus diesem Grund beruhen alle Farbmodelle, die wir verwenden, auf drei Farben. Die stabförmigen Zellen sind nur für achromatisches Licht aufnahmefähig, aber sie sind wesentlich empfindlicher für Unterschiede bei mattem Licht.
Die menschliche Sehkraft ist äußerst anpassungsfähig. Dies zeigt sich z. B. in den folgenden Punkten:
Die menschliche Sehkraft ist zu chromatischer Anpassung fähig, d. h. wir können Farbe beständig und ungeachtet der Lichtverhältnisse in der Umgebung wahrnehmen. So sieht ein roter Pullover beispielsweise verschieden aus, je nachdem, ob man ihn bei Tageslicht oder unter elektrischen Beleuchtung betrachtet. Ein anderes Beispiel: Man kann geringe Änderungen in der Farbdarstellung auf Bildschirmen nicht wahrnehmen, selbst wenn diese über einen Zeitraum von nur wenigen Stunden geschehen.
Die menschliche Sehkraft ist gegenüber einer breiten Auswahl von Lichtquellen empfindlich und ist sehr anpassungsfähig. Unabhängig von der Beleuchtung der Umgebung, wird ein Objekt von weniger als einem Prozent Intensität (verglichen mit dem hellsten Objekt in unserem Sichtfeld) als Schwarz wahrgenommen.
Angrenzende und Hintergrundfarben beeinflussen unsere Wahrnehmung von Objektfarben. Dies ist als \"gleichzeitiger Kontrast\" bekannt.
Wir werden von Farben beeinflußt, die wir nacheinander sehen. Wenn man z. B. eine Zeitlang auf einen Farbfleck starrt, dann auf einen leeren Hintergrund sieht, kann man für eine kurze Zeit noch das Bild des Flecks sehen. Dies ist als aufeinanderfolgender Kontrast bekannt.
Verteilung von Temperatur und Spektralstärke
Die Temperatur der Umgebungsbeleuchtung (der Illuminant) beeinflußt, wie wir eine Objektfarbe wahrnehmen. Die Beleuchtungstemperatur hilft zu erklären, warum der Pullover, der im Geschäft rot erschien, zu Hause vielleicht wärmer und leicht orange aussieht. Die Temperatur stellt die Reinheit einer Farbe dar.
Sie bezieht sich auf eine Eigenschaft in der Lichtquelle. Temperatur ist eine objektive Maßeinheit, die verwendet wird, um einen Standard zu definieren. Dies geschieht, da Lichtquellen (genau wie Farben) nur schwer zu definieren sind. So kann Tageslicht z. B. je nach der Tageszeit unterschiedlich sein, d. h. das Licht zur Mittagszeit ist verschieden vom Licht am späten Nachmittag. Die Temperatur gibt uns ein Mittel zur quantitativen Bestimmung dieses Unterschieds.
Die Messung der Temperatur beruht auf einer theoretischen Substanz, die Blackbody genannt wird. Wenn diese erhitzt wird, strahlt sie Farben aus, von Rot bei niedrigen Temperaturen bis zu Violett bei hohen Temperaturen. Die Maßskala für Temperatur verwendet Grad Kelvin (K). Eine 60-Watt Glühbirne wird an ungefähr 2800 K gemessen, eine weiße Neonlampe entspricht ca. 4400 K und Sonnenlicht zur Mittagszeit (Hochsommer in einer gemäßigten Klimazone) ist ungefähr 5500 K.
Lichtquellen können auch durch die Verteilung ihrer Spektralstärke gekennzeichnet werden, d. h. die Intensität an jeder einzelnen Wellenlänge. Für jede Lichtquelle können wir ein Diagramm von Intensität zu Wellenlänge ableiten, das uns eine einmalige Spektralsignatur der Lichtquelle gibt.
Die Spektralsignatur ist verwandt mit der Temperatur, aber es ist nicht das gleiche Konzept. Beide Maße bieten ein Mittel zur Definition der Eigenschaften von Lichtquellen. Die Verteilung der Spektralstärke ein wichtiger Standard, der von der Commission Internationale de l\'Eclairage (CIE) entwickelt wurde. Diese definiert eine Gruppe von Standard-Illuminanten, unter denen wir Farben messen, sowie Probedrucke, Beispiele und Originale betrachten können. Normalerweise kann die Spektralsignatur einer Lichtquelle mit einer Farbtemperatur korreliert werden.
Spektrale Reflexionsstärke und Transmissivität eines Objekts
Das Objekt selbst wird durch seine spektrale Reflexionsstärke oder Transmissivität gekennzeichnet: reflektiert oder übersendet das Objekt Licht und was sind dessen Eigenschaften?
Die spektrale Reflexionsstärke eines Objekts kann unter einem standardisierten Illuminanten gemessen werden, um ein spektrales Reflexionsstärkediagramm abzuleiten, die spektrale Signatur des Objekts. Spektrale Transmissivität kann mit Hilfe von Kolorimetern gemessen werden. Einige Kolorimeter können sogar für die Umgebungsbeleuchtung kompensieren, in der ein strahlendes Objekt gesehen oder gemessen wird.
Die Reflexionsstärke und Transmissivität hängen mit dem Konzept des Metamerismus zusammen, wobei spektrale Signaturen unter einer Lichtquelle identisch und unter einer anderen verschieden aussehen. Der Unterschied ist in den Färbungen und Materialien des Objekts inhärent, sowie in der Temperatur der Lichtquelle. Wenn wir Spektrophotometer mit standardmäßgen Illuminanten benutzen, können wir die wahrgenommene Farbe von Objekten messen, um zu ermitteln, ob deren spektrale Signaturen gleich sind.
Spektrale Responsivität des Beobachters
Nun noch zur spektralen Responsivität des Beobachters (des Rezeptors), also der Fähigkeit, Licht im Spektrumsbereich zu verzeichnen.
Die spektrale Responsivität definiert den Farbbereich, den der Rezeptor verzeichnen kann. Sie wird von der Qualität der Lichtquelle, von Unterschieden in der Hintergrundfarbe und von Richtungsunterschieden beeinflußt. Die Auswirkungen von Hintergrundfarben können leicht beobachtet werden, wo immer die umgebende Farbe mit unserer Wahrnehmung der Objektfarbe interagiert. Richtungsunterschiede (d. h. der Winkel, in dem ein Objekt besehen wird) wirken sich auf Farbe aus, da sie beeinflussen, wie hell Licht widergespiegelt wird (bei reflektierenden Oberflächen ist dies das Erscheinungsbild von Licht und Schatten) oder wie direkt Licht ausgestrahlt wird (direkte Ausstrahlung ist stärker als angewinkelte Ausstrahlung).
Farbgamut und dynamischer Bereich
Farbgamut ist der Farbbereich, der von einem Beobachter oder einem Gerät gesehen bzw. erzeugt werden kann und der dynamische Bereich ist der Unterschied zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Teil eines Bildes bzw. Sichtfelds).
Bei der Arbeit im Farb-DTP wird in Bezug auf Farbgamut und dynamischem Bereich immer zwischen der menschlicher Sehkraft und den Fähigkeiten der verwendeten Geräte unterschieden. Letztlich ist die menschliche Wahrnehmung immer der Maßstab für den Erfolg oder Mißerfolg eines Gerät bei der Wiedergabe eines Bilds, da das Endprodukt Ihrer Arbeit ein Bild oder Foto ist, das von Ihrem System erstellt aber von Menschen betrachtet wird.
Die menschliche Sehkraft hat das breiteste Farbgamut, d. h. den breitesten Bereich sichtbarer Farbe. Sie weist auch den breitesten dynamischen Bereich auf und ist fähig, Schattierungsabstufungen wahrzunehmen, die nur einen millionsten Teil der Lichtstärke der Lichterpartien im Sichtfeld darstellen. Das Farbgamut und der dynamische Bereich von Computern sind demgegenüber verhältnismäßig eingeschränkt. Darüber hinaus haben verschiedene Gerättypen unterschiedliche Fähigkeiten. Zum Beispiel haben Scanner und Bildschirme ein wesentlich größeres Gamut und einen größeren dynamischen Bereich als Drucker.
Zusammen genommen, definieren das Farbgamut und der dynamische Bereich den Bereich, in dem wir Farbe wahrnehmen können, bzw. in dem ein Gerät arbeitet. Unterschiedliche Gerättypen weisen verschiedene Farbbereiche auf, und wir können Farbmodelle dazu verwenden, diese Farbbereiche zu definieren.
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