Webdesign-Workshop
von Wolfgang Bergt

Wolfdesign

Farbenlehre

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Inhalt

Licht
Grundfarben
Farbmischungen
Farben für das Web
 
Licht und Farbe

Licht ist elektromagnetische Strahlung, die in unser Auge trifft. Weißes Licht lässt sich im Prisma oder im Beugungsgitter in seine Bestandteile zerlegen. Es entsteht ein Spektrum, wobei Purpur immer auf der einen und Violett auf der andern Seite den Abschluss bilden. Wir sehen Licht der Wellenlängen zwischen 380 und 780 Nanometer. Diese unterschiedlichen Wellenlängen empfinden wir als unterschiedliche Farben. Unser Auge ist auf eine ganz bestimte Wellenlänge eingestellt, wie ein Rundfunk- oder Fernsehempfänger auf einen bestimmten Sender. Der Licht-Sender unserer Erde ist die Sonne. Deshalb empfindet unser Auge die Farbe am hellsten, die die Oberfläche unseres Sterns am intensivsten aussendet: Gelb bzw. 550 Nanometer.

Dispersionsspektrum

Bei einem Regenbogen bzw. einem durch ein Prisma erzeugten Spektrum ist gelb nicht in der Mitte, sondern es überwiegt der grün-blau-violette Bereich. Bei einem am Gitter erzeugten Beugungsspektrum ist dieser Effekt nicht so deutlich. Wiederum ganz anders ist das subjektive Farbempfinden der einzelnen Menschen - bis hin zur weit verbreiteten Fabblindheit. Um einen Ansatz zum Verständnis der Farben zu bekommen, ist ein Modell von Nutzem. Dazu legen wir das gelbe Licht in die Mitte des Modellspektrums.

             


Die Wellenlängen daneben werden in beiden Richtungen immer weniger hell wahrgenommen. Die Ränder des Spektrums (Purpur-Rot bei 780 nm und Violett bei 380 nm) erscheinen uns dunkel - und von der Farbwirkung her sehr nah beieinander. Natürlich geht die Strahlung noch weiter: Vor dem Rot kommt Infrarot bzw. Wärmestrahlung, Mikrowellen und Funkwellen der verschiedensten Arten. Auf der anderen Seite folgen hinter Violett Ultravilett, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung und die kosmische Strahlung. Das wird aber nicht mehr mit dem Empfänger Auge wahrgenommen.

Subjektiv sind diese beiden Extreme des sichtbaren Lichts nicht weit von einander entfernt. Deshalb werden seit Isaac Newton bei vielen Farbtheorien die beiden Enden des Spektrums verbunden, so dass ein Farb-Kreis entsteht.

             
             
             
             
             
Grundfarben

Bei diesem Farbkreis ist die hellste Farbe oben und die dunkelste unten, links sind die warmen Farben und rechts die kalten. Man kann ihn als Ausgangspunkt für viele andere Anschauungstafeln oder sogar Anschauungskörper nehmen. Meist werden die Grundfarben in gleichmäßigem Winkelabstand auf dem Kreisumfang angeordnet. Das ist zwar mathematisch-wissenschaftlich leicht zu behandeln, stimmt aber mit unserem physiologischen Farb- und Helligkeitsempfinden nicht ganz überein. Erschwerend kommt hinzu, dass natürlich nicht alle Körper selbst Lichtquellen sind, sondern dass die Lichtempfindung manchmal durch die unterschiedliche Stärke der Reflexion der Wellenlängem an der Oberfläche oder die unterschiedliche Stärke der Filterung der Wellenlängem an durchscheinenden Körpern entsteht. Bei floureszierenden Oberflächen wird sogar mehr und anderes Licht abgegeben als bei der Bestrahlung auftrifft.

Solche Farbkreise sind also immer nur eine Abstraktion. Nach innen zum Kreismittelpunkt nimmt die Farbsättigung ab bis hin zu einem mehr oder weniger hellen Grau. Für die Helligkeitsdarstellung wird meistens die dritte Dimension herangezogen.

In der bildenden Kunst nennt man die Farben Rot, Gelb und Blau die Primärfarben. Aus ihnen lassen sich die Sekundärfarben Orange, Grün und Violett bilden, wenn man je zwei Primärfarben im Verhältnis 1:1 mischt. Bei der subtraktiven Mischung dreier Primärfarben im Verhältnis 2:1:1 entstehen die Tertiärfarben. Zu ihnen gehören u. a. gebranntes Orange, Olivgrün, Rotbraun, Hellgrün und Kornblumenblau.

Wenn man genauer bestimmen will, welches Rot, welches Grün, welches Blau usw. man in den Farbkreis aufnehmen soll, welches also die Grundfarben sind, so muss man sich genauer mit der Physiologie des Auges beschäftigen.

In der Netzhaut gibt es neben den Helligkeits-Rezeptoren drei verschiedene Rezeptoren für drei unterschiedliche Wellenlängen. Die Intensitäten dieser drei Strahlungen wird im Gehirn zur Farbwahrnehmung zusammengesetzt. Deshalb ist es naheliegend, genau diese drei Ausgangsfarben als Grundfarben zu behandeln: Rot, Grün und Blau, obwohl sie nicht gleich hell empfunden werden.

     


Gleiche Intensität der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau wirken weiß bzw. grau. Unterschiedliche Intensitäten mischen sich zu unendlich vielen verschiedenen Farben. Dieses Prinzip wird beim Bildschirm angewendet: ein weißes Pixel entsteht aus drei gleich hellen Punkten, Rot, Grün und Blau.

Aber auch für das Drucken braucht man mindestens drei Farben, aus denen sich die anderen alle auf weißem Untergrund mischen lassen. Diese drei Grundfarben sind Cyan, Magenta und Gelb.

     


Um tiefere Farbwirkungen und sattes Schwarz zu erreichen, setzt man beim Drucken zusätzlich noch reines Schwarz ein. So kommen wir für die praktische Farbgestaltung auf 6 bunte und zwei unbunte Grundfarben:

 
Farbmischungen

Auf weißem Papier mischen sich subtraktiv beim Drucken die Farben Cyan, Magenta und Gelb (yellow) zu dunkleren Mischfarben bis hin zu Dunkelgrau bzw. Schwarz.

Schwarz wirklich aus den drei Farben zu mischen wäre aber nicht nur sehr teuer sondern auch zu blass. Um preiswert satte Farbwirkungen zu erreichen, wird als vierte Farbe reines Schwarz (black) eingesetzt (CMYK-Palette). Wenn sich z. B. ein Farbton mischen soll aus 30 % Cyan, 20 % Magenta und 40 % Gelb, dann werden die 20 % aller drei Farben, die ein Grau werden würden, mit 20 % Schwarz erzeugt. Von Cyan nimmt man dann noch 10 %, von Magentea nichts mehr und von Gelb 20 %.
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
Im Gegensatz dazu wird das dunkle Display-Grundgrau additiv durch die Mischung der Farben Rot, Grün und Blau zu helleren Mischfarben bis hin zum Hellgrau bzw. Weiß.

Beim Farbfernsehen arbeitet man allerdings nicht mit der RGB-Palette. Um abwärtskompatibel zum Schwarz-Weiß-Fernsehen zu bleiben, wurde die YUV-Technik eingeführt. Dabei werden ein Helligkeitswert Y (Luminanz) aus den RGB-Werten gebildet und zwei Farbdifferenzwerte U und V (Chrominanz). Weil unser Auge die drei Grundfarben mit unterschiedlicher Helligkeitswirkung empfindet, wurden Korrekturfaktoren eingeführt:

Y = 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B

U = 0,493 * (B - Y)

V = 0,877 * (R - Y)

Aus dem Luminazwert Y können auch die Schwarz-Weiß-Fernseher ein brilliantes Bild aufbauen. Diese YUV-Palette lässt sich natürlich auch wieder in RGB umwandeln.
         
         
         
         
         
         
         
         
         
         
Farben für das Web

Theoretisch lassen sich mit 24 Bit 16.777.216 verschiedene Farben am Bildschirm erzeugen, wenn man 256 Stufen Rot, 256 Stufen Grün und 256 Stufen Blau (je ein Byte) addiert oder mit dem Drucker 256 Stufen Magenta, 256 Stufen Cyan und 256 Stufen Gelb subtrahiert. Die Farben werden durch eine 6-stellige hexadezimale Zahl beschrieben, wobei die ersten beiden Ziffern das Rot-Byte, die mittleren das Grün-Byte und die letzten beiden Ziffern das Blau-Byte darstellen. Color="#000000" ist somit Schwarz, color="#FF0000" ist Rot, color="#00FF00" ist Grün, color="#0000FF" ist Blau und color="#FFFFFF" ist Weiß.

Diese Farben werden aber auf unterschiedlichen Systemen nicht gleich dargestellt. Deshalb sollte man sich auf Web-sichere Farben beschränken. Davon gibt es nur 216 (oder nach anderen Tests sogar nur 125 oder gar nur 22 Farben).

Diese Web-sicheren Farben werden im Workshop erläutert.
 
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