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Das Einmaleins der Farben: Weshalb benötigen Sie einen farbexakten Monitor?

Die Wiedergabe präziser Farbwerte ist eine der Hauptaufgaben eines farbechten Monitors

2020/08/06
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Seit dem Physikunterricht in der Sekundarstufe-II sollte uns allen das Farbspektrum ultravioletten Lichts zumindest bekannt sein. Wir wissen, dass ultraviolettes Licht, also Tages- oder Sonnenlicht, sobald es durch ein Prisma fällt, in seine Bestandteile oder viel mehr in einzelne Primär- und Sekundärfarben des Farbspektrums zerlegt wird.

Farbkreis mit CMYK Farben

Diese Farben sehen wir auch, wenn sich ein Regenbogen bildet. Sonnenlicht, das uns entgegen scheint wird durch die vom Himmel fallenden Regentropfen gebrochen, sie wirken dabei wie ein Prisma und hinter der „Regenwand“ bildet sich ein Regenbogen in den Farben des Spektrums:

Rot
Orange
Gelb
Grün
Blau
Indigo
Violett

Die Reproduktion naturgetreuer, „echter“ Farben stellt Fotografen, Videografen und Designer immer vor eine große Herausforderung. Die extrem hohen Anforderungen an professionelle Video- und Game-Produktionen kommen noch on top. Wenn Ihre Augen physisch die Farben Rot, Grün oder Blau sehen, dann sollte Ihr Monitor diese Farben auch wiedergeben – bestmöglich ohne jede Diskrepanz oder Abweichung. Die Kalibrierung eines Displays mit LCD-Panel ist der erste wichtige Schritt auf dem Weg zu einem zuverlässigen Color-Management und einer dementsprechend naturgetreuen und exakten Darstellung von Farbe. Aber wie und wo fängt man an? Glücklicherweise zeigen gängige und verlässliche Standards hierzu wichtige Leitlinien auf.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Thomas Youngs Lichtwellen-Theorie

Thomas Young

Farbraum

In den 1800er Jahren stellte der britische Physiker und Arzt Thomas Young eine neue Theorie über Farbe und wie das menschliche Auge sie wahrnimmt auf. Seine "Wellentheorie des Lichts" basiert auf der Tatsache, dass uns im menschlichen Auge drei Arten von Zapfenzellen bzw. Photorezeptoren zur Verfügung stehen, mit denen wir entweder rot, grün oder blau sehen bzw. als optisches Signal empfangen.

Young verfolge mit seiner Theorie einen anderen Ansatz als Sir Isaac Newton, der glaubte, dass Farbe ausschließlich aus frei herumfliegenden Teilchen besteht. Nach der Theorie von Thomas Young entspricht eine Farbe jeweils der Frequenz oder Wellenlänge seiner „Strahlung“. Die drei Hauptfarben haben jeweils eine für sie spezifische Wellenlänge und die verschiedenen Rezeptoren des Auges reagieren entsprechend auf die Wellen der Primärfarben. Blau weist die kürzeste Wellenlänge, Grün die mittlere und Rot die längste Wellenlänge auf. Young schlussfolgerte daraus, dass alle Lichtfarben des natürlichen Spektrums, die für das menschliche Auge erkennbar sind, aus Kombinationen von Rot, Grün und Blau bestehen.

Der deutsche Wissenschaftler Hermann Grassmann griff Youngs Forschung und Arbeit auf und entwickelte das Konzept des Farbraums. Grassmanns „Gesetz“ besagt, dass alle Farben auf einer unendlichen Skala existieren und jede Farbe nur einen Punkt innerhalb dieses (Farb-) Raumes darstellt. Grassmanns Gesetz definiert ferner, dass sich alle für uns sichtbaren Farben aus den Lichtfarben Rot, Grün und Blau mischen.

Hermann Grassmann

Hermann Grassmann

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Additive und subtraktive Farbmischung

Es gibt zahlreiche Methoden für die Reproduktion von Farbe – diese variieren je nachdem, ob Farbe auf einem PC-Monitor, einem Video- oder TV-Display (digital) oder aber auf dem Papier (analog) reproduziert werden soll. Die sogenannte „additive Farbmischung“ digitaler Displays ergibt bei identischen Anteilen an Rot, Grün und Blau zu jeweils 100% die Farbe Weiß (256 Farbtöne bei 8Bit pro Kanal R/G/B). Die „subtraktive Farbmischung“ für Druckerzeugnisse setzt sich aus den Körperfarben Cyan, Magenta, Gelb, und Schwarz (C/M/Y/K oder 4C) zusammen, die zu jeweils 100% einen schmutzigen Braunton, respektive 100% Schwarz ergeben.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Die additive Farbmischung benennt Farbtöne, die durch die Lichtfarben Rot, Grün und Blau „gemischt“ werden. Im Vordergrund steht hierbei immer das Licht, welches von einem Körper, einer Leinwand remittiert oder auch einem Display emittiert wird. Die RGB-Rezeptoren des menschlichen Auges interpretieren das optische Signal dann als einen bestimmten Farbton. Die subtraktive Farbmischung bezieht sich hingegen auf die physikalische Mischung echter Druckfarben. Nach bestimmten Algorithmen, Farbmodellen und in entsprechender Winkelung werden die vier Körperfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz auf das Druckmedium und sich gegenseitig überlagernd aufgebracht. Das Aufbringen der vier Grundfarben in Form von Druck- bzw. Rasterpunkten führt zur Mischung und Nuancierung der sich neu ergebenden Farbtöne. Diese werden dann in Form von Licht vom Druckmedium in unser Auge remittiert.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Die „Faustformel" lautet demnach: Weiß ergibt sich aus der Addition der drei Lichtfarben RGB zu jeweils 100%. Schwarz steht Weiß am anderen Ende der Skala gegenüber und entspricht einem generellen Fehlen von Farbe bzw. Licht.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Werden Farben auf Displays korrekt dargestellt?
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Zeigt Ihr Display wirklich das, was Sie sehen?

Achtung, an dieser Stelle folgt eine sehr vereinfachte Darstellung der Zusammenhänge.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Die Produktion von Druckmedien gibt es natürlich deutlich länger, als Displays, Monitore oder Fernsehbildschirme – als historisches Beispiel kennen wir die Gutenberg-Bibel, die mit einer der ersten Druckmaschinen überhaupt produziert wurden. Sogar die ersten TV-Geräte und Monitore waren lediglich in der Lage, ein Schwarz-Weiß- bzw. monochromes Bild zu reproduzieren. Die Basis für das damalige TV-Bild bildeten die Tonwerte zwischen 100% Weiß und 100% Schwarz in Form von unterschiedlich nuancierten Graustufen unterschiedlicher Intensität.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Das Farbfernsehen wurde Mitte der 1960er Jahre der breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht und in den 1980er Jahren waren bereits die ersten Farb-Monitore für Computer auf dem Markt. Die frühen Farbmonitore, damals noch mit einer Bildröhre ausgestattet, nutzen Phosphor, um feinste Farbschattierungen zu emittieren und exakt das wiederzugeben, was das menschliche Auge sehen konnte. Schon damals hatten die Entwickler das Ziel, ein möglichst breites Farbspektrum zu reproduzieren, wie man es aus der Druckindustrie kannte. Da Videobildschirme allerdings Farbe in Form von Licht emittieren, mussten sie nach einem physikalisch exakten RGB-Modell arbeiten.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Wie im Vorfeld erläutert, basieren RGB-Farbmodelle auf der additiven Farbmischung der Lichtfarben Rot, Grün und Blau. Um einen bestimmten Farbton in RGB zu erzeugen und korrekt darzustellen, werden ein rotes, ein grünes und ein blaues Lichtsignal überlagert. Das additive RGB-Farbmodell kombiniert die Lichtsignale und addiert die jeweiligen Wellenlängen, um den Farbton naturidentisch zu erzeugen und so darzustellen, wie ihn das menschliche Auge in der Natur wahrnehmen würde. Das International Color Consortium (ICC) hat einen Standard für die Messung eines jeden Farbmonitors geschaffen. Dieser wurde seit seiner Entstehung vielfältig und international für fast alle AV-Hersteller angepasst.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Die Farbräume Adobe RGB und sRGB

Adobe RGB

Im Jahre 1997 arbeitete Adobe an einer Anwendung namens Photoshop. Damals verfolgten die Entwickler bereits das Ziel, einen Standard für die Farbverwaltung innerhalb der Bildbearbeitungs-Software zu entwickeln.

 

Adobe Photoshop sollte konform zu den druckmetrisch relevanten ICC-Standards werden. Da jedoch nur sehr wenige Anwendungen und Betriebssysteme über Standards für die Profilierung von Farbe verfügten und einsetzten, schuf das Unternehmen direkt sein eigenes Farbmodell und so wurde im Jahr 1998 Adobe RGB geboren. Adobe RGB ist seitdem gängiger Standard für Anwendungen der Druckvorstufe und des Grafikdesigns sowie für sämtliche PC-Monitore. Nach einiger Zeit jedoch protestierten viele Anwender – in Photoshop erstellte bzw. bearbeitete Bilder sahen bei der Betrachtung im Browser plötzlich ganz anders, irgendwie verfälscht oder unnatürlich blass aus. Das Problem war, dass Adobe zwar seinen eigenen Standard, nicht aber einen übergreifend verbindlichen RGB-Standard entwickelt hatte, der überall Anwendung fand.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

sRGB

Hewlett Packard und Microsoft schufen einen "Standard"-RGB-Farbraum, der zum Vergleich konsistenter Farbwerte zwischen Computermonitoren, Druckmedien in Internet-Browsern entwickelt wurde. Der Farbraum sRGB hat einen deutlich geringeren Umfang (Anzahl der wiedergebenden Farbwerte = Farbumfang) als Adobe RGB. Die Anzahl der darstellbaren Farbwerte in sRGB wurde von den Entwicklern bei Adobe also bewusst verringert, um präzise Farbwerte innerhalb des gleichen Farbraums problemlos auf unterschiedlichen Geräten anzeigen zu können.

 

Der breitere Farbraum von Adobe RGB erzeugt auf High-End-Displays herausragend realistische Farben. Minderwertige Displays tun sich mit der Reproduktion eines derart umfangreichen Farbraums sehr schwer, sodass Farben entsättigt und ausgewaschen erscheinen.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Fazit

Farbmetrische Standards der Industrie setzen die Messlatte für die Performance von grafischen Endgeräten. Allerdings bedienen sich viele Hersteller eigens erfundener Buzzwords, mit denen sie ihre Produkte als einzigartig und besonders leistungsstark anpreisen. BenQ gehört zu den führenden Entwicklern zeitgemäßer und technologisch einwandfreier Imaging-Technologie. Unsere Produkte entsprechen stets den strengsten Standards der Branche, um jederzeit ein erstklassiges Seherlebnis zu gewährleisten.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
Farbkreis mit CMYK und RGB Farben

Farbkritische Monitore von BenQ

Die farbkritischen Monitore von BenQ decken Adobe RGB zu 99 % ab und sind damit perfekt für digitale Fotoarbeiten, Grafik- und Print-Design geeignet. Der Wechsel zwischen Adobe RGB und sRGB ist bereits ab Werk voreingestellt, um stets die beste und exakteste Farbwiedergabe in beiden Farbräumen zu gewährleisten. Alle farbkritischen Monitore von BenQ sind „out-of-the-box“ auf ein sRGB-Profil eingestellt. Die Verwendung von Adobe RGB als Arbeitsfarbraum erfordert eine Kalibrierung des Monitors. Palette Master Element von BenQ führt Sie bequem durch die Kalibrierung, damit auch Ihr Monitor jederzeit farbliche Höchstleistungen liefert.

Der Kunst- und Werbefotograf Mark Wood liefert in diesem Artikel aus unserer BenQ Knowledge Base (Englisch) weitere Einzelheiten.

Farbkreis mit CMYK und RGB Farben
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