Farbe bestimmt häufig unsere Handlungsweise und beeinflußt viele Entscheidungen wesentlich. Farbe ist eine der wichtigsten und komplexesten Informationsquellen des Menschen. Damit der Einsatz von Farbe zum gewünschten Ergebnis führt, ist es wichtig, die grundlegenden Zusammenhänge kennenzulernen. Für einen Künstler sind die systematischen Zusammenhänge nicht so wichtig, da er intuitiv mit Farbe umgehen kann. Für ihn ist sein künstlerischer Anspruch die Bewertungsgrundlage seines Schaffens. Wenn es aber darum geht, Farbe zweckgebunden einzusetzen, damit ein gestecktes Ziel erreicht wird, ist es oft erforderlich, die grundlegenden Zusammenhänge zu kennen - zumindest dann, wenn systematisch eine Lösung erarbeitet werden muß.
Der Begriff Farbe, wie er umgangssprachlich gebraucht wird, ist mit vielen Unklarheiten und Mißverständnissen behaftet. Um eine exakte Vorstellung von Farbe zu bekommen, ist zunächst eine Begriffsbestimmung unumgänglich. Um dieser Begriffsbestimmung näher zu kommen, muß der Vorgang "Farbe sehen" genauer analysiert werden.
Der in Abbildung 1 von der Lichtquelle beleuchtete Gegenstand reflektiert das Licht. Diese Reflexion wird vom Menschen wahrgenommen und interpretiert. Diese Wahrnehmung beinhaltet verschiedene Aspekte. Zum einen ist das die Wahrnehmung von Hell - Dunkel und Farbe, zum anderen die danach folgende Interpretation des Szenarios. Gegenstand dieser Broschüre ist es, einen Überblick über die Wahrnehmung der Farbe und damit verbunden auch die Wahnehmung von Hell und Dunkel zu geben.
Generell läßt sich der gesamte Prozeß in zwei Bereiche aufteilen:
Dieser Bereich läßt sich durch die Physik vollständig beschreiben. Dazu ist es erforderlich, daß der Begriff Licht etwas näher betrachtet wird. In der Physik wird das sichtbare Licht als Teil der elektromagnetischen Strahlung verstanden.
Ebenfalls elektromagnetische Strahlung wie das sichtbare Licht ist z.B. die Strahlung der Radio- und Fernsehsender. Wie in Abbildung 2 zu sehen ist, unterscheidet sich das sichtbare Licht von der elektromagnetischen Strahlung, die Radio- oder Fernsehinformationen übertragen, nur durch die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung. Dies soll an dieser Stelle genügen. Wichtig ist, daß das sichtbare Licht eine elektromagnetische Strahlung eines bestimmten Frequenzbereich ist.
Unter diesem Gesichtspunkt betrachtet, wird der Gegenstand in Abbildung 1 von einer elektromagnetischen Strahlungsquelle angestrahlt und reflektiert diese elektromagnetische Strahlung zum Menschen. Die Art und Weise, wie diese elektromagnetische Strahlung reflektiert wird, ist mit entscheidend für die Wahrnehmung von Farbe durch den Menschen.
Die Reflexion wird bestimmt durch die Materialeigenschaften des Gegenstandes. Dabei spielen zwei Faktoren eine wesentliche Rolle:
Bisher wurde der Begriff Farbe in diesem Abschnitt noch nicht verwendet. Das liegt daran, daß die elektromagnetische Strahlung keine Farbe hat. Sie wird beschrieben durch die Frequenz. Die Umsetzung einer elektromagnetischen Strahlung in einen Farbeindruck wird im nächsten Abschnitt beschrieben.
Nachdem im vorherigen Abschnitt nur von elektromagnetischer Strahlung die Rede war, kann nun zur Farbe zurückgekehrt werden.
Was umgangssprachlich als Farbe eines Gegenstandes bezeichnet wird, ist der Sinneseindruck des Menschen auf die Reflexion der elektromagnetischen Strahlung. Die vom Reflektor reflektierte elektromagnetische Strahlung trifft auf den Menschen.
Das menschliche Auge wandelt die elektromagnetische Strahlung in eine vom menschlichen Gehirn verständliche Information um. Das Gehirn ordnet dieser Information den Sinneseindruck Farbe zu.
Das Auge ist in der Lage, unterschiedliche Frequenzen der elektromagnetischen Strahlung in unterschiedliche Informationen für das Gehirn umzuwandeln. Das Gehirn ordnet dann diesen unterschiedlichen Informationen (Frequenzen) unterschiedliche Farben zu. Zudem ist das Auge in der Lage, die Intensität der elektromagnetischen Strahlung in interpretierbare Information für das Gehirn umzuwandeln. Das Gehirn kann dann diesen Informationen den Sinneseindruck der Helligkeit zuordnen.
Der Mensch kann den qualitativen und quantitativen Änderungen der elektromagnetischen Strahlung die Sinneseindrücke von Farbe und Helligkeit zuordnen. Wichtig ist, daß ein Objekt keine Farbe besitzt, sondern der Sinneseindruck Farbe erst im menschlichen Gehirn entsteht. Diese Feststellung ist sehr bedeutsam, da dies viele Effekte in Verbindung mit Farbe verständlich macht.
Da Auge und Gehirn des Menschen den Sinneseindruck von Farbe ermöglichen, muß dieses System und seine Leistungsfähigkeit und Arbeitsweise genauer betrachtet werden.
Das Auge setzt elektromagnetische Strahlung im Frequenzbereich des sichtbaren Lichtes in Informationen um, die vom Gehirn als Farb-Sinneseindrücke interpretiert werden. Für diese Aufgabe hat das Auge spezielle Empfänger.
In der Netzhaut des Auges sind die sogenannten Stäbchenzellen und drei verschiedene Zäpfchenzellen eingebettet. Die Stäbchenzellen sind als Träger des Dämmerungssehens und die Zapfen als Repräsentanten des Tages- und Farbensehens aufzufassen. Es gibt ca. 120 Millionen Stäbchen und 6,5 Millionen Zapfen in der Netzhaut. Die drei verschiedenen Zäpfchenzellen unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, elektromagnetische Strahlung in Informationen umzuwandeln, die das menschliche Gehirn verarbeiten kann. Sie können unterschiedliche Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung umwandeln.
Die jeweilige maximale Empfindlichkeit liegt bei ca. 620 nm, 520 nm bzw. 450 nm. Der Sinneseindruck Rot ist dem Zäpfchentyp mit der maximalen Empfindlichkeit bei ca. 620 nm zugeordnet. Grün ist dem Zäpfchentyp mit der maximalen Empfindlichkeit bei ca. 520 nm und Blau dem Zäpfchentyp mit der maximalen Empfindlichkeit bei 450 nm zugeordnet. Hieraus wird ersichtlich, daß Farbe keine Eigenschaft eines Körpers ist, sondern der Sinneseindruck, der entsteht, wenn auf das Auge elektromagnetische Strahlung einer gewissen Wellenlänge trifft.
Es gibt verschiedene Einflüsse, die den Farbeindruck verändern können. Dies sind zum einen die Eigenschaften des Materials und die Zusammensetzung des Lichtes und zum anderen die Anpassungsmechanismen im Auge und im Gehirn des Menschen.
Natürlich ist der Sinneseindruck Farbe davon abhängig, welche Wellenlängenbereiche von einem mit Licht beleuchteten Körper reflektiert werden. Ebenso von Bedeutung ist aber auch die Beschaffenheit, oder besser die Zusammensetzung des Lichtes. Wenn z.B. nur der Wellenlängenbereich um 620 nm im Licht vorhanden ist, kann auch nur der Sinneseindruck Rot entstehen, sofern der beleuchtete Gegenstand diesen Wellenlängenbereich reflektieren kann. Die Zusammensetzung des Tageslichtes verändert sich z.B. über den Tag hinweg. Morgens ist der Rotanteil höher; abends wird der Blauanteil größer, so daß dadurch auch unterschiedliche Sinneseindrücke von Farbe hervorgerufen werden können.
In diesem Zusammenhang sind auch die Bezeichnungen "bedingt gleiche" und "unbedingt gleiche" Farben einzuordnen. Gegenstände, die nur bei einer bestimmten spektralen Zusammensetzung des Lichtes gleich aussehen, werden als "bedingt gleich" bezeichnet; Farben, die bei allen spektralen Zusammensetzungen des Lichtes gleich aussehen, als "unbedingt gleich".
Wichtig ist diese Eigenschaft z.B. bei Autolacken. Wird ein Teil eines Autos nachträglich lackiert, soll natürlich zu jeder Tageszeit die zu unterschiedlichen Zeitpunkten aufgebrachten Lackierungen denselben Farbeindruck hinterlassen. Autolacke müssen also einen unbedingt gleichen Farbeindruck ermöglichen.
Zur Beurteilung der Farbe von Kleidung ist ebenfalls die Beleuchtung (spektrale Zusammensetzung des Lichtes) von Bedeutung. Kleidungsstücke rufen bei unterschiedlicher Beleuchtung - Tageslicht, Kunstlicht - unterschiedliche Farbeindrücke hervor. Die Farbe von Kleidungsstücken ist demnach nur als bedingt gleich anzusehen. Um einen möglichst einflußfreien Farbeindruck eines Kleidungsstückes zu erzielen, sollte es im Tageslicht betrachtet werden.
Der Mensch kann sich seinen Umgebungsbedingungen anpassen, so auch beim Sehen. Das Sehen und Erkennen ist für den Menschen erforderlich, um sich in seiner Umwelt zurechtzufinden. Für diese Aufgabe ist es von entscheidener Bedeutung, daß sich seine Fähigkeiten den Umgebungsbedingungen anpassen, und nicht daß ein Absolutes Sehen - ein absoluter Farbeindruck - möglich ist.
Das Auge kann sich auf die jeweilige Beleuchtung und auf die Betrachtungsumstände einstellen.
Adaptation ist die quantitative Anpassung des Auges auf die Intensität der Beleuchtung. Das geschieht durch die Anpassung der Lichtmenge, die auf die Netzhaut trifft. Die Iris des Auges arbeitet dabei ähnlich wie die Blende eines Fotoapparates. Die Fläche, durch die das Licht auf die Netzhaut gelangt, wird mechanisch vergrößert oder verkleinert. Wenn dieser Spielraum ausgeschöpft ist, tritt zusätzlich ein physiologischer Mechanismus in Kraft.
Umstimmung ist die qualitative Anpassung des Auges an die Zusammensetzung des Lichtes. Die drei Zäpfchentypen können sich jeweils auf ihren Bereich quantitativ (Adaptation) anpassen. Das heißt, daß die Empfindlichkeit der drei Zäpfchen einzeln auf einen Mittelwert eingestellt wird und somit die Empfindlichkeit für die drei Farbsinnesempfindungen Rot, Grün und Blau unterschiedlich und variabel sind.
Durch die Adaptation ist es möglich, daß der Mensch auch in Extremsituationen, wie z.B. Mittags in der Wüste oder in einem dunklen Kellergewölbe, nicht auf seine Sinnesempfindung Sehen verzichten muß.
Eine Farbprobe kann in Abhängigkeit ihrer Umfeldfarbe unterschiedliche Farbnuancen zeigen.
Der hellbraune Punkt sieht auf der blauen Fläche leuchtender aus als auf der gelben Fläche. Der Eindruck von Farbe ist abhängig von den anderen Farben, die zur selben Zeit gesehen werden können.
Im vorherigen Kapitel wurde kurz dargestellt, was Farbe ist. In diesem Kapitel wird Farbe aus der Sicht des Computers betrachtet. Es wird nicht mehr zwischen dem Sinneseindruck Farbe und der den Farbreiz auslösenden elektromagnetischen Strahlung unterschieden. Trotzdem sollte der Hintergrund, was Farbe ist, nicht ganz vergessen werden, da alles, was jetzt besprochen wird, sein Verständnis darin hat. Die Farbmischgesetze leiten sich z.B. direkt aus den Grundlagen des Farberkennens ab.
Auf der Grundlage, daß es drei verschiedene Zäpfchentypen in der Netzhaut des Menschen gibt, deren Empfindlichkeiten den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau zugeordnet werden können, ist es möglich, Gesetzmäßigkeiten zu formulieren. Diese Gesetzmäßigkeiten ermöglichen es, aus diesen drei Grundfarben alle Farben herzuleiten. In dieser Broschüre wird nur auf die zwei in Umgang mit Computern interessanten Verfahren eingegangen.
Beim additiven Farbmischverfahren wird durch Addition der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau Weiß erzeugt. Das additive Farbmischverfahren muß immer dann angewendet werden, wenn Licht direkt - ohne Reflexion durch ein Gegenstand - in das Auge gelangt.
Durch Mischen von Rot und Grün entsteht Gelb, aus Grün und Blau entsteht Cyan und aus Rot und Blau wird Magenta. Wenn alle drei Grundfarben zusammentreffen, ensteht Weiß.
Dieses Mischverfahren ist z.B. bei Monitoren und Fernsehern zu finden.
Beim subtraktiven Farbmischverfahren werden ausgehend von den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb die Farben durch Subtraktion oder Filtern gemischt. Subtraktive Farbmischverfahren sind immer dann anzuwenden, wenn die Reflexion von Licht ins Auge gelangt, z.B. bei Farben, die auf Papier aufgebracht werden.
Durch Mischen von Cyan mit Magenta ensteht Blau, aus Magenta und Gelb entsteht Rot und aus Gelb und Cyan entsteht Grün. Werden alle drei Grundfarben voneinander subtrahiert, ensteht Schwarz.
Dieses Farbmischsystem wird von Farbtintenstrahldruckern eingesetzt. Papier, das bedruckt wurde, wird zum Betrachten mit Licht beleuchtet. Die Reflexion dieser Beleuchtung gelangt ins Auge und wird mit Hilfe des Gehirns einem Farbsinneseindruck zugeordnet. In der professionellen Druckereitechnik (Vierfarbendruck) kommt dieses Farbmischsystem ebenfalls zum Einsatz.
Da der Mensch mehrere hunderttausend Farbnuancen (ca. 350000) unterscheiden kann, ist es erforderlich, mathematische Farbmodelle einzuführen, die es ermöglichen, Farbnuancen durch Zahlenwerte exakt zu beschreiben. Eine individuelle Namensgebung der Farbnuancen ist bei der großen Anzahl von Farben nicht möglich.
Um Farben mit Zahlen beschreiben zu können, gibt es diverse Farbbeschreibungsmodelle. Einige von ihnen, z.B. das RGB-Farbmodell, leitet sich direkt von dem additiven Farbmischsystem ab. Das CMY-Farbmodell leitet sich vom subtraktiven Farbmischsystem ab.
Im RGB-Farbmodell können alle Farben aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau erzeugt werden. Das RGB-Farbmodell setzt das additive Farbmischsystem direkt in ein Zahlenmodell um.
Die Darstellung des RGB-Farbmodells erfolgt normalerweise im Einheitswürfel.
Die acht Ecken des Würfels sind den Grundfarben Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta und Gelb zugeordnet sowie Schwarz und Weiß. Jede Farbe in diesem Würfel wird durch ihre Koordinate charakterisiert. Die Koordinate setzt sich aus den Anteilen der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau zusammen.
Wieviel Farbnuancen mit diesem Farbmodell dargestellt werden können, ist abhängig von der Anzahl der unterschiedlichen Abstufungen der drei Grundfarben Rot, Grün und Blau.
| Anzahl der Abstufungen |
Anzahl der Grundfarben | Anzahl der Farbnuancen |
||
|---|---|---|---|---|
| Rot | Grün | Blau | ||
| 1 | 2 | 2 | 2 | 8 |
| 2 | 4 | 4 | 4 | 64 |
| 3 | 8 | 8 | 8 | 512 |
| 4 | 16 | 16 | 16 | 4096 |
| 5 | 32 | 32 | 32 | 32768 |
| 6 | 64 | 64 | 64 | 262144 |
| 7 | 128 | 128 | 128 | 2097152 |
| 8 | 256 | 256 | 256 | 16777216 |
Um einen kontinuierlichen Übergang von einer bestimmten Farbe zu einer anderen Farbe darzustellen, ist es lediglich erforderlich, diese beiden Farben - Punkte im Einheitswürfel - mit einer Geraden zu verbinden. Auf dieser Geraden befinden sich dann alle Übergänge von der einen zur anderen Farbe.
Das RGB-Farbmodell wird häufig von Software als internes Farbmodell verwendet, da mit ihm auf einfache Weise gerechnet werden kann und keine Umrechnung vorgenommen werden muß, um die Farben auf dem Monitor darzustellen. Der Nachteil im direkten Einsatz durch den Menschen ist, daß nur sehr schlecht von einem Wertetripel auf einen Farbsinneseindruck geschlossen werden kann.
Eine weitere Schwäche ist, daß der geometrische Abstand zweier Farben nicht unbedingt mit der Differenz des Farbeindruckes übereinstimmt.
Im CMY-Farbmodell können alle Farben aus den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb erzeugt werden. Das CMY-Farbmodell setzt das subtraktive Farbmischsystem direkt in ein Zahlenmodell um.
Die Darstellung des CMY-Farbmodells erfolgt normalerweise im Einheitswürfel. Die Darstellung ist ähnlich der Darstellung des RGB-Farbmodells.
Die acht Ecken des Würfels sind den Grundfarben Rot, Grün, Blau, Cyan, Magenta und Gelb zugeordnet sowie Schwarz und Weiß. Jede Farbe in diesem Würfel wird durch ihre Koordinate charakterisiert. Die Koordinate setzt sich aus den Anteilen der drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb zusammen.
Wieviel Farbnuancen mit diesem Farbmodell dargestellt werden können, ist abhängig von der Anzahl der unterschiedlichen Abstufungen der drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb.
| Anzahl der Abstufungen |
Anzahl der Grundfarben | Anzahl der Farbnuancen |
||
|---|---|---|---|---|
| Cyan | Magenta | Gelb | ||
| 1 | 2 | 2 | 2 | 8 |
| 2 | 4 | 4 | 4 | 64 |
| 3 | 8 | 8 | 8 | 512 |
| 4 | 16 | 16 | 16 | 4096 |
| 5 | 32 | 32 | 32 | 32768 |
| 6 | 64 | 64 | 64 | 262144 |
| 7 | 128 | 128 | 128 | 2097152 |
| 8 | 256 | 256 | 256 | 16777216 |
Um einen kontinuierlichen Übergang von einer bestimmten Farbe zu einer anderen Farbe darzustellen, ist es lediglich erforderlich, diese beiden Farben - Punkte im Einheitswürfel - mit einer Geraden zu verbinden. Auf dieser Geraden befinden sich dann alle Übergänge von der einen zur anderen Farbe.
Das CMY-Farbmodell wird immer dann eingesetzt, wenn eine farbige Vorlage auf einem Farbdrucker, wie z.B. einem Farbtintenstrahldrucker oder auf einer klassischen Vierfarbdruckmaschine, ausgegeben werden soll.
Die Umwandlung des RGB-Farbmodells in das CMY-Farbmodell kann wie folgt beschrieben werden:
W = 100 % Weiß
Theoretisch lassen sich mit dem RGB- und CMY-Farbmodell alle Farbnuancen erzeugen. Ein Drucker, der diese drei Grundfarben ebenfalls als Grundfarben verwendet, kann damit alle anderen Farbnuancen erzeugen. Das Problem in der Praxis ist, daß die drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb nicht 100% rein zu Verfügung stehen. Sie sind immer mit Anteilen der beiden anderen Grundfarben verschmutzt. Die Folge ist, daß kein 100%iges Schwarz mehr erzeugt werden kann und daß die Anzahl der druckbaren Farben eingeschränkt wird. Um dies auszugleichen, ist das CMY-Farbmodell erweitert worden.
Der Unterschied zwischen dem CMY- und dem CMYK-Farbmodell ist nicht sehr groß. Die Wirkung in der Praxis ist aber dennoch bedeutend. Zusätzlich zu den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb gibt es im CMYK-Farbmodell noch den Schwarzanteil (K = Schwarz!).
Der Schwarzanteil (K-Anteil) ist der maximale gleiche Anteil der drei Grundfarben. In der Praxis ist es oft nicht möglich, den vollständigen Schwarzanteil (Unbuntanteil) für den Druck zu verwenden. Der Schwarzanteil, der im Druck verwendbar ist, ist abhängig von der Drucktechnologie.
Das HSV-Farbmodell hat gegenüber dem RGB- und dem CMY-Farbmodell den Vorteil, daß es eher der menschlichen Beschreibung von Farbe entspricht. Eine gezielte Farbauswahl wird dadurch einfacher. Dieses Farbmodell wird durch die drei Parameter Farbe (hue), Sättigung (saturation) und Helligkeit (value) beschrieben.
Wird der RGB-Einheitswürfel entlang der Diagonalen von Weiß (1,1,1) nach Schwarz (0,0,0) projiziert, erhält man das Basissechseck der HSV-Pyramide.
Die Farbe wird als Winkel (hue) in diesem Sechseck angegeben. Die Sättigung (saturation) ist der Abstand von der V-Achse und beschreibt die "Farbigkeit" der Farbe. Der V-Wert beschreibt die Helligkeit (value).
Viele der heutigen Computersysteme können Farbe problemlos verarbeiten. Die explosionsartige Verbreitung von Windows 3.0 hat diesen Trend forciert, wenn nicht sogar erst ermöglicht. Zeitgleich ist die Rechenleistung der Computer so weit angewachsen, daß die ersten Gehversuche mit Farbe bereits erfolgt sind, und nun in vielen Bereichen der Computertechnologie Farbe von preiswerten und leistungfähigen Systemen für professionelle Anwendungen zur Verfügung gestellt wird.
Ein Computer läßt sich grob in vier Teile zerlegen.
Als Eingabekomponenten stehen die altbekannte Tastatur sowie das Zeigegerät, d.h. die Maus, zur Verfügung. In letzter Zeit verstärkt hinzugekommen sind auch leistungsfähige Farbscanner, die es ermöglichen, farbige Vorlagen in Informationen umzuwandeln, die vom Computer verarbeitet werden können. Die zentrale Einheit ist der eigentliche Computer. Er sammelt die Informationen der Eingabegeräte, ver- und bearbeitet sie, damit sie, falls gewünscht, auf den Ausgabegeräten ausgegeben werden können. Als Ausgabegeräte stehen Laserdrucker für den hochqualitativen Schwarzweißbereich zur Verfügung. Als universelles Ausgabemedium sind die Nadeldrucker eine preiswerte und leistungsfähige Alternative. Wenn aber ein qualitativ ansprechender Farbdruck auf einem preiswerten Ausgabemedium erstellt werden muß, gibt es keine alternative zu einem Tintenstrahldrucker. Nicht zu vergessen ist das Ausgabemedium Monitor. Auch dort ist die Entwicklung nicht stehengeblieben. Farbe ist auch dort mit preiswerten Systemen möglich.
Die Fähigkeit dieser Komponenten, mit Farbe umzugehen, kann sehr unterschiedlich sein. Der Computer als solches kann alle Farben verarbeiten, sofern die Software, die verwendet wird, dies zuläßt. Eine andere Sache ist es, Farbe auf dem Monitor anzuzeigen und auf einem Drucker auszudrucken.
Standardmäßige VGA-Analogmonitore können Farben sehr gut verarbeiten. Bei den dazugehörigen Grafikkarten ist dies nicht immer gewährleistet. Bei Standard-VGA-Grafikkarten können z.B. nur 16 verschiedene Farbnuancen angezeigt werden, so daß der Spielraum nicht sehr groß ist. Interessant wird die Darstellung von Farben bei Grafikkarten, die 256 Farben darstellen können. Sehr gut Ergebnisse lassen sich mit sogenannten Hi Color-Grafikkarten (32768 bzw. 65536 Farben) erzielen. Optimale Ergebnisse werden mit sogenannten True Color-Grafikkarten (16777216 Farben) möglich.
Die Ausgabe von Farbe auf einem Drucker ist mit mehr Aufwand verbunden als die Ausgabe auf einem Monitor. Es gibt verschiedene Technologien, die zum Drucken verwendet werden.
Ein Farbtintenstrahldrucker besitzten vier verschiedenfarbige Tinten: Cyan, Magenta Gelb und Schwarz, d.h., sie erzeugen die unterschiedlichen Farbnuancen mit dem CMYK-Farbmodell. Die Anzahl der Farbnuancen ist abhängig vom verwendeten Halbtonverfahren. Unter Windows erfolgt die Umrechnung des RGB-Farbmodells, das normalerweise von Windows intern verwendet wird, in das CMYK-Farbmodell durch den Druckertreiber. In diese Umrechnung fließen alle Parameter ein, die die Qualität des Ausdrucks beeinflußen (Druckauflösung, Papiersorte, Halbtonverfahren).
Zurück zum Computer. Um Farben darzustellen, muß als erstes das Farbmodell ausgewählt werden, daß verwendet werden soll. Windows verwendet intern das RGB-Farbmodell. Um in diesem Farbmodell verschiedene Farbnuancen zu erzeugen, ist es erforderlich, die drei Grundfarben in diesem Farbmodell in eine angemessene Anzahl von Abstufungen zu unterteilen.
Wie schon zu den Grafikkarten erläutert, ist die sogenannte True Color-Darstellung diejenige, die die bestmöglichen Ergebnisse erzielt. Unter Windows sind die folgenden vier verschiedenen Farbtiefen Standard, da sie direkt vom Betriebssystem unterstützt werden:
Die von den sogenannten Hi Color-Grafikkarten angebotene Anzahl von Farbnuancen (32768 bzw. 65536 Farben) wird nicht direkt von Windows unterstützt, kann aber sehr leicht aus der True Color-Darstellung mit kaum wahrnehmbaren Verlusten abgeleitet werden.
Es ist sicherlich sinnvoll, eine Hi Color- oder True Color-Grafikkarte zu verwenden, wenn oft mit Farbe gearbeitet werden muß. Andernfalls ist eine nur sehr beschränkte Kontrolle der Farbe auf dem Monitor möglich.
Der Computer kann intern nur 0 und 1 bzw. deren Kombinationen verarbeiten. Diese Einheit wird als Bit bezeichnet. Acht Bit werden als 1 Byte bezeichnet, 1024 Bytes sind 1 Kilobyte (KB), 1024 KB sind 1 Megabyte (MB). Bit und Byte sind eine allgemeine Bezeichnung für digitale Informationen. Welche Informationen sich dahinter verbergen, ist nur aus dem Zusammenhang ihrer Verwendung abzuleiten. Jede Information kann gespeichert werden, so daß ein späterer Zugriff möglich ist. Der Speicher, der gebraucht wird, um eine spezielle Information zu speichern, entspricht der Anzahl der Bits bzw. Bytes.
Um in diesem binären Zahlenmodell Farben darzustellen, ist es wichtig, wieviel Informationen mit einem Bit, Byte und deren Vielfachen darstellbar sind.
| Anzahl der Bits | Mögliche Informationen |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 2 | 4 |
| 3 | 8 |
| 4 | 16 |
| 5 | 32 |
| 6 | 64 |
| 7 | 128 |
| 8 (1 Byte) | 256 |
| 16 | 65536 |
| 24 | 16777216 |
Da bei einer True Color-Darstellung 256 Abstufungen der drei Grundfarben notwendig sind, müssen für die interne Darstellung 8 Bit (1 Byte) verwendet werden. Da drei Grundfarben vorhanden sind, benötigen alle drei Grundfarben je 1 Byte zur Darstellung. Insgesamt werden also für jede Farbnuance 3 Byte (24 Bit) benötigt.
Bei leistungsfähigen Grafikkarten mit einer Auflösung von 1024 x 768 Pixel und True Color-Fähigkeit sind demnach
nötig, um diese Informationsmenge zu speichern.
Ein Computer zerlegt alle Bilder, die auf dem Monitor dargestellt werden, in Bildpunkte. Das heißt, eine farbige Vorlage muß erst einmal in die entsprechende Anzahl von Bildpunkten (Pixel = Picture Element) zerlegt werden, um sie auf dem Monitor anzuzeigen. Jedes dieser Bildelemente benötigt dann bei einer True Color-Darstellung 3 Byte an Informationsmenge bzw. Speicher.
Als Auflösung wird die Anzahl der Bildelemente pro Längeneinheit bezeichnet. Üblich ist die Einheit:
dpi (dots per inch): Anzahl der Bildelemente pro Zoll
Farbtintenstrahldrucker benötigen die Druckinformationen ebenfalls punktweise zum Drucken (ausgenommen der Druckerschriften).
Mit Hilfe Ihres Farbtintenstrahldruckers sind Sie in der Lage, professionelle und attraktive Ausdrucke in Farbe zu erstellen. In diesem Kapitel erhalten Sie zahlreiche Informationen, die Ihnen den Einstieg in die Welt der Farbe erleichtern sollen.
Die farbige Gestaltung eines Dokuments wird in hohem Maße von der Intention des Dokuments bestimmt, also davon, was Sie damit erreichen wollen. Um nun die Farbe so einzusetzen, daß sie die gewünschte Wirkung optimal unterstützt, sollten Sie vor der Gestaltung des Dokuments folgende Fragen klären:
Die Klärung dieser Fragen ist der erste Schritt zur sinnvollen Verwendung von Farbe, denn so wie jede Präsentation einen eigenen Zweck verfolgt, hängt die Wahl der Farben eben von diesem Zweck ab.
Sie möchten mit Ihrem Dokument Informationen vermitteln, Meinungen sowie Vorstellungen präsentieren und zusätzlich eine positive Resonanz darauf erhalten. Daher sollten Sie vor der farbigen Gestaltung Ihres Dokuments überlegen, an wen Sie es richten.
Es gibt eine Vielzahl von Faktoren, die bei der Definition des Adressatenkreises eine Rolle spielen:
All diese Faktoren bestimmen grundlegend die Art und Dichte von Text, Grafik und Farbe.
Beispiel
Ein Marketing-Vorschlag in vielen grellen und schillernden Farben verfehlt bei einer konservativen Firma leicht die Wirkung; ein Unternehmen für Musikvideos hingegen weiß die Wirkung für ihre Zwecke eher zu schätzen.
Wenn Sie einmal mit Ihrem Farbtintenstrahldrucker gearbeitet haben, werden Sie den Einsatz von Farben in Ihren Dokument möglicherweise für unverzichtbar halten. Dennoch sollten Sie die Farben nur so verwenden, daß sie die Aussage Ihres Dokuments verdeutlichen und Präsentationen aussagefähiger machen. Keinesfalls sollten sie den Leser ablenken.
Wichtige Geschäftsmitteilungen sollten daher unter Umständen ohne zusätzlichen Einsatz von Farben übermittelt werden. Vergessen Sie nicht, auch Schwarz und Weiß sind Farben.
Beispiel
Ein Angebot, adressiert an einen potentiellen Kunden, sollte am besten schwarzweiß gedruckt sein, wohingegen Sicherheitsvorschriften durch die Verwendung von Farben Aufmerksamkeit erwecken und verdeutlicht werden.
Wird Farbe wahllos auf allen Seiten eines Dokuments verwendet, verliert sie dadurch nicht nur ihre Wirkung, sondern verwischt die Klarheit und Lesbarkeit Ihrer Arbeit. Nur bei einer konsistenten und durchdachten Verwendung von Farbe werden Aussagen deutlicher und wird die Monotonie von Schwarzweiß-Dokumenten unterbrochen.
Hinweise:Farben erwecken Aufmerksamkeit, verdeutlichen und erleichtern das Verstehen. Mit Hilfe von FArben können Sie Meinungen und Vorstellungen wirksamer "rüberbringen". Studien haben erwiesen, daß das Verständnis der Leser durch den Einsatz von Farben verbessert wird und das Gelesene länger im Gedächtnis haften bleibt. Häufig sind farbig gestaltete Texte einfacher zu verstehen und besser zu behalten als Schwarzweiß-Mitteilungen. In der gleichen Weise wie Sie verschiedene Schriftarten und Grafiken verwenden, um Aufmerksamkeit zu erwecken, bietet Ihnen Farbe ein zusätzliches Mittel zur Interpretation eines Dokuments und damit zur Einflußnahme auf den Leser.
Beispiel
Eine Präsentation von Verkaufszahlen einzelner Regionen wird sicherlich interessanter und eingängiger durch farbige Diagramme und Abbildungen. Zur Vermittlung komplexer Informationen empfiehlt sich der Einsatz von Farben besonders.
Die Auswahl der Farben ist ein wichtiger Aspekt bei der Gestaltung Ihres Dokuments. Die Kombination von Farben ebenso wie deren Intensität beeinflußt direkt die Wirkungsweise eines Dokuments.
Zu viele Farben auf einer Seite oder im gesamten Dokument können von der Aussage ablenken. Wenn sich die Leser durch die Verwendung von Farben nicht auf die eigentliche Aussage konzentrieren können, wird die Farbe nicht richtig eingesetzt.
Beispiel
In einer Werbebroschüre über Entspannungstechniken zerstören leuchtende oder gar grelle Farben bzw. Farbkombinationen u.U. die gewünschte Wirkung; bei Werbeprospekten für Diskotheken oder Fitness-Studios hingegen erwecken sie die gewünschte Aufmerksamkeit und das Interesse.
Eine sinnvolle Auswahl der Farben, abgestimmt auf die Intention Ihres Dokuments, ist wesentlich für den Gestaltungsvorgang. Die folgenden Richtlinien sollen Ihnen dabei helfen:
Die Ausgabequalität auf Ihrem Farbtintenstrahldrucker hängt entscheidend von der Wahl der Tinten und der Druckmedien ab. Generell ist es zu empfehlen, nur original Produkte oder empfohlene Produkte zu verwenden.
Die Tinte von Farbtintenstrahldrucker ist eine speziell auf diese Drucker und deren Drucktechnologie abgestimmte Tinte. Zusätzlich ist in der Praxis wichtig, welche Farbe genau die verschiedenen Farbtinten haben. Theoretisch sollten sie bei
liegen. Praktisch ist es aber nicht möglich, eine solche Farbtinte herzustellen. In der Praxis sehen die Werte eher folgendermaßen aus:
Cyan', Magenta' und Gelb' sind die drei Grundfarben des Druckers. Die hier genannten Werte sind nur als Beispiel zu verstehen und geben nicht die tatsächlichen Werte der Tinte wieder.
Als zusätzliches Kriterium kommt hinzu, daß die Tinte, auf ein bestimmtes Papier aufgebracht, noch einmal die Farbeigenschaften verändert.
Zum Beispiel wären dann folgende Werte möglich:
Cyan", Magenta" und Gelb" sind die drei Grundfarben der Tinte auf einem bestimmten Papier. Auch hier sind die genannten Werte nur als Beispiel zu verstehen und geben keine tatsächlichen Werte wieder.
Die Folge dieses Verhaltens ist eine Farbverfälschung des Ausdrucks. Um diese Verfälschung auszugleichen bzw. zu minimieren, ist es erforderlich, im Druckertreiber eine Anpassung (Farbkorrektur) durchzuführen, die die verwendete Tinte ebenso berüchsichtigt wie das zu bedruckende Medium. Das ist natürlich nur dann möglich, wenn der Druckertreiberhersteller alle Information zu den verwendeten Produkten besitzt. In der Praxis bedeutet das, daß nur mit originalen Produkten oder mit empfohlenen Produkten optimale Ergebnisse möglich sind.
Die meisten Ihrer Dokumente wirken schon auf normalen Druckpapier überzeugend. Wollen Sie aber Farbdokumente mit bester Qualität oder Overhead-Präsentationen erstellen, sollten Sie die folgenden Spezialpapierarten verwenden:
Jede dieser Papierarten ist so beschaffen, daß Sie Ihren Dokumenten absolute Farbbrillanz und gestochen scharfe Formen garantiert.
Beispiel
In der heutigen Zeit gilt mehr denn je der Satz: Zeit ist Geld. Dies trifft besonders im Geschäftsleben zu, wo Entscheidungen schnell getroffen werden müssen. Klar und übersichtlich strukturierte Overhead-Folien (verständliche Grafiken, Schlagworte in großer Schrift) können daher bei einer Präsentation mehr erreichen als eine detaillierte, mehrseitige Ausarbeitung in Schwarzweiß.
Das Besondere an den Papierarten ist, daß sie speziell beschichtet sind, um so ein schnelleres Eindringen der Tinte in das Papier zu ermöglichen. Dies hat zur Folge, daß schneller mehr Tinte in das Medium eindringen (penetrieren) kann. Die Punktgröße wird durch dieses schnelle Eindringen ebenfalls geringer, die Ausdrucke also gestochen scharf.
Ein Drucker erzeugt Bilder, indem kleine Tintenspritzer auf das Papier gebracht werden, die direkt nebeneinander plaziert werden, sich überlappen oder durch weiße Lücken unterbrochen werden. Auf diese Weise werden Farbbilder mit Hilfe der Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz (CMYK) erzeugt.
Da die Farbtintenstrahldrucker wie die meisten Tintenstrahldrucker keine unterschiedlichen Abstufungen der drei Grundfarben drucken können, ist es erforderlich, vor dem Drucken die Vorlagen mit Raster bzw. Halbtonverfahren so aufzuarbeiten, daß für den Menschen der Eindruck von Farbnuancen ensteht. Bei all diesen Verfahren wird durch eine geschickte Anordnung der einzelnen Farbpunkte ein entsprechender Eindruck erzielt. Möglich ist das, weil das menschliche Auge nur eine gewisse Empfindlichkeit besitzt, die dazu führt, daß über eine gewisse Fläche gemittelt wird. Das Ergebnis wird um so besser, je kleiner der Bereich ist, über den gemittelt wird, bezogen auf den kleinsten vom Auge aufzulösenden Bereich. Hieraus läßt sich erklären, warum solche Ausdrucke aus größerer Entfernung besser aussehen als aus naher Entfernung.
Da die Auflösung des Druckers feststeht, sinkt natürlich die Informationsauflösung des Ausdrucks bei steigender Anzahl von darstellbaren Farbnuancen. Bei Ausdrucken im Auflösungsbereich von ca. 180 dpi bis 1000 dpi muß immer ein Kompromiß zwischen der Informationsauflösung des Ausdrucks und der Anzahl der darstellbaren Farbnuancen getroffen werden.
| Anzahl der Farbnuancen |
Informationsauflösung des Drucks | ||
|---|---|---|---|
| 360 dpi (Druckerauflösung) |
720 dpi (Druckerauflösung) |
1450 dpi (Profi-Laserbelichter) |
|
| 8 | 360 dpi | 720 dpi | 2450 dpi |
| 16 | 180 dpi | 360 dpi | 1225 dpi |
| 512 | 120 dpi | 240 dpi | 817 dpi |
| 4096 | 90 dpi | 180 dpi | 613 dpi |
| 32768 | 60 dpi | 120 dpi | 408 dpi |
| 262144 | 45 dpi | 90 dpi | 306 dpi |
| 2097152 | 30 dpi | 60 dpi | 204 dpi |
| 16777216 | 23 dpi | 45 dpi | 153 dpi |
Diese Tabelle gilt prinzipiell für die verschiedenen Raster- bzw. Halbtonverfahren.
Die Halbtonverfahren können grob in zwei Gruppen unterteilt werden:
Bei den frequenzmodulierten Rasterverfahren ist eine Farbnuance kein spezielles Muster von Druckpunkten zugeordnet. Die Verteilung der Druckpunkte erfolgt nach unterschiedlichen Verfahren, bei denen der Fehler vom vorhergehenden Bildelement mit berücksichtigt wird. Unter Umständen wird zusätzlich noch ein Zufallswert überlagert, der verhindert, daß sich der Fehler kumuliert und das Raster negativ beeinflußt.
Bei diesen Rasterverfahren wird eine Farbnuance oder Graustufe eine spezielle feste Druckpunkteverteilung zugeordnet. Wie die einzelnen Druckpunkte verteilt werden, ist abhängig vom verwendeten Verfahren.
Das Rasterverfahren sollte vom Druckertreiber auf die zu druckenden Daten angewendet werden. In Abhängigkeit des verwendeten Rasterverfahrens sind Anpassung von Helligkeit und Kontrast erforderlich. Ein gerastertes Bild kann nachträglich nicht mehr in der Größe verändert werden, da es durch Verschiebungen des Rasters zu unerwünschten Überlagerungen kommen kann. Bei Druckern wie den Farbtintenstrahldruckern werden die besten Ergebnise normalerweise mit dem frequenzmodulierten Rasterverfahren erzielt. Bie professionellen Laserbelichtern ist das zu verwendende Rasterverfahren abhängig von der Vorlage, so daß hierfür keine generelle Aussage getroffen werden kann.
Ein Bildschirm erzeugt Farben, indem verschiedene Phosphore mit Hilfe von Elektronenstrahlen zum Leuchten angeregt werden. Phosphore sind Substanzen, die Licht eines bestimmten Wellenlängenbereiches abgeben können (Emittieren von elektromagnetischer Strahlung). Jeder Bildpunkt (Pixel) besteht aus drei unterschiedlichen Phosphoren, die jeweils unterschiedliche Farben anstrahlen: Rot, Grün oder Blau (RGB).
Da Drucker und Monitor Farben wie beschrieben unterschiedlich darstellen, entspricht das ausgedruckte Ergebnis nicht immer der Darstellung auf dem Monitor. Wenn Sie die Farbausdrucke Ihres Druckers an die Darstellung der Farben am Monitor anpassen wollen, sollten Sie ein wenig mit den verfügbaren Farbeinstellungen des mitgelieferten Druckertreibers experimentieren.
Die Farbtintenstrahldrucker bieten standardmäßig eine Druckauflösung von 360 x 360 dpi (Punkte pro Zoll). Zusätzlich können Sie eine Auflösung von 180 x 180 dpi (für Entwürfe) oder 720 x 720 dpi (für besonders hochauflösende Ausdrucke) einstellen.
Beachten Sie jedoch, daß für alle Farbdrucker gilt: je höher die Auflösung, um so länger die Zeit der Datenaufbereitung und des Ausdrucks.
Die folgende Tabelle faßt die drei Auflösungswerte, deren Druckgeschwindigkeiten und Tips zur Verwendung der jeweiligen Auflösung zusammen.
| Auflösung | Relative Druckgeschwindigkeit | Anwendungstips |
|---|---|---|
| 180 x 180 dpi | Schnelle Druckgeschwindigkeit/ niedrige Auflösung |
Kalkulationstabellen für den internen Gebrauch. Erstausdrucke von Dokumenten. Reiner Text. Dokumentationen, die nicht zu Präsentationszwecken bestimmt sind. Reduzierung des Tintenverbrauchs. Die Zeichen werden durch schwächeren Ausdruck von 360 dpi-Daten erzeugt. |
| 360 x 360 dpi | Standard (Voreinstellung) | Alle Präsentationen und sonstige Dokumentationen, die gestochen scharfe Grafiken erfordern, einschließlich Textverarbeitung, Kalkulationstabellen, Diagramme, Schwarzweiß-Bilder, Farbbilder und Präsentationsfolien. |
| 720 x 720 dpi | Niedrigere Geschwindigkeit/ höchste Auflösung |
Alle Präsentationen und sonstige Dokumentationen, die extrem exakte Grafikausdrucke erfordern, einschließlich Farbbilder und Schwarzweiß-Bilder. |
Hinweis:
Verwenden Sie zum Drucken mit einer Auflösung von 720 x 720 dpi ausschließlich die empfohlenen Druckmedien.
Die Druckgeschwindigkeit hängt weitestgehend von der Anzahl zu druckender Grafiken, Farben und Schriftarten ab. Generell dauert ein Farbausdruck länger als ein Schwarzweiß-Ausdruck
Sie können die Einstellungen Ihres Farbtintenstrahldruckers entweder über das Druckermenü Ihres Anwendungsprogramms oder über den mit dem Drucker ausgelieferten Druckertreiber an Ihre Anwendungszwecke anpassen. Detaillerte Informationen dazu erhalten Sie im Benutzerhandbuch des jeweiligen Druckers.
[^]