Farben

Das Thema "Farben" betrifft sowohl die Physik (elektromagnetisches Spektrum) als auch die Chemie (VIS-Spektroskopie, Farbstoffe, Pigmente). Sichtbares Licht umfasst den Spektralbereich von etwa 380 nm (violett) bis 780 nm (dunkles Rot), im engeren Sinn 400 - 700 nm, da die Empfindlichkeit des menschlichen Auges zu den Rändern hin stark abnimmt. Die höchste Empfindlichkeit liegt bei etwa 550 nm (gelbliches Grün).

Eine Darstellung des Lichtspektrums im Bereich von 430 nm bis 678 nm durch RGB-Werte findet man auf der Webseite "Das Farbspektrum in sRGB", eine interaktive Webseite zum Aufbau von RGB-Farben ist z.B. der "ColorPicker".

Auf Webseiten kann man RGB-Farben z.B. in td-Elementen von Tabellenzeilen durch das Attribut "bgcolor" darstellen.

<td bgcolor="#ff0000">&nbsp;</td><td>#ff0000 (rot)</td>
Farbe       RGB-WertKomplementärfarbeRGB-Wert
 #ff0000 (rot)#00ffff (cyan, türkis)
 #00ff00 (hellgrün)#ff00ff (magenta, Fuchsin)
 #0000ff (blau)#ffff00 (gelb)
    
 #8000ff (violett)#80ff00 (gelbgrün)
 #6f00ff (indigo)#90ff00 (gelbgrün)
 #ff8000 (orange)#0080ff (türkisblau)
 #00ff80 (blaugrün)#ff0080 (purpurrot)

Spektralfarben

Prismenspektrum
Prismenspektrum

CD-Spektrum
CD-Spektrum; der Effekt lässt sich nur durch Quantenelektrodynamik (QED) erklären

Aus Gründen der Zahlensymbolik spricht man oftmals von sieben Spektralfarben: violett, indigo, blau, grün, gelb, orange, rot. Die Hervorhebung von "indigo" erscheint dabei etwas willkürlich, mit gleichem Recht könnte man grünblau, cyan (türkis), blaugrün und gelbgrün einbinden. Alle Spektralfarben sind auf maximale Helligkeit normiert, d.h., mindestens eine RGB-Komponente muss den Wert 255 (0xff) haben. Interessant ist der Ringschluss zum Farbkreis: die Farbtöne des kurzwelligsten Violett und des langwelligsten Rot (Purpurrot) ähneln sich stark.

Spektralfarben: Namen, sRGB-Werte und Wellenlängen

Farbe       sRGB-WertWellenlängeFarbname
 #8800ff430.6 nmviolett
 #0000ff464.3 nmblau
 #0080ff473.3 nmtürkisblau
 #00ffff491.5 nmtürkis
 #00ff80537.3 nmtürkisgrün
 #00ff00549.0 nmgrün
 #80ff00555.7 nmgelbgrün
 #ffff00570.4 nmgelb
 #ff8000590.8 nmorange
 #ff0000611.4 nmrot
 #ff0055678.4 nmpurpurrot

LEDs

Farbe       RGB-WertWellenlängeFarbname
 #ff0049633.7 nmrot
 #ff8400590.1 nmgelb (orange)
 #00ffb0515.2 nmgrün
 #4c00ff459.4 nmblau

Unter anderem aufgrund der fehlenden Leuchtkraft und des fehlenden Kontrasts wirken die LED-Farben hier zu dunkel und verfälscht. In Wirklichkeit geben rote, grüne und blaue LEDs subjektiv reinfarbiges Licht, gelbe LEDs wirken orangegelb (und nicht bräunlich wie auf dem Bildschirm).

Komplementärfarben

Komplementärfarben ergeben sich, indem man die RGB-Werte der Farben jeweils vom Maximalwert 255 (0xff) abzieht. Farbe plus Komplementärfarbe ergibt ebenso wie die Mischung rot, grün, blau weißes Licht bei der additiven Farbmischung.

Nichtspektrale Farben (Mischfarben)

Im Prinzip gibt es unendlich viele verschiedene Farben bzw. Farbtöne. Nur ein Teil davon lässt sich im Spektrum beobachten (Prismenspektrum, Gitterspektrum oder Regenbogen). Typische nichtspektrale Farben (Mischfarben) sind purpur, lila, rosa und braun. Weiß, grau und schwarz sind physikalisch gesehen keine Farben (unbunte Flächen).

Farbe       RGB-WertFarbname
 #800080purpur (Webfarbe: Purple)
 #9932cclila, fliederfarben (Webfarbe: DarkOrchid)
 #ffc0cbrosa (Webfarbe: Pink)
 #a52a2abraun (Webfarbe: Brown)
 #808000oliv (Webfarbe: Olive)
 #000080marineblau (Webfarbe: Navy)
   
 #ffffffweiß (Webfarbe: White)
 #808080grau (Webfarbe: Gray)
 #00000schwarz (Webfarbe: Black)

Emission (Spektrallinien), Transmission, Fluoreszenz und Remission

In chemischer Hinsicht beobachtet man Farben in Emission (Spektrallinien von Atomen, aber auch Fluoreszenz und Phosphoreszenz), in Transmission (Durchlicht) nach dem Durchfall von Licht durch eine farbige Lösung oder farbiges transparentes Material (Glas, Kunststoff) oder in Remission (Reflexion) beim Zurückwerfen von Licht durch eine farbige Oberfläche (bunt bedrucktes Papier, gefärbte Textilien, Blätter, Blüten oder Früchte).

Das Transmissionslicht einer farbigen Lösung bzw. eines farbigen transparenten Materials zeigt die Komplementärfarbe des Absorptionsspektrums. Beim Remissionsspektrum kann das näherungsweise auch der Fall sein, es kommen jedoch spezielle Festkörper- und Oberflächeneffekte hinzu.

Druckfarben

Als Druckfarben verwendet man typischerweise die CMYK-Farben, also cyan, magenta, gelb und schwarz. Theoretisch ergibt zwar die subtraktive Farbmischung von cyan, magenta und gelb schwarz, das jedoch in der Praxis nur "schmutzig" ausfällt.

Hinweis: Die Farbe "Cyan" war ursprünglich definiert als die Farbe des Berliner Blaus (Preußischblau, Turnbulls Blau: Eisen(III)-hexacyanoferrat(II)), ein Dunkelgraublau. "Magenta" nannte man ursprünglich die Farbe des Farbstoffs Fuchsin.

Farbe       RGB-WertFarbname
 #00b7ebCyan (Druck-Cyan)
 #ff0090Magenta (Druck-Magenta)
 #ffe700Yellow (Gelb) (Prozessgelb)
 #00000Black (Schwarz)

Deckfarben (Tuschkasten Marke Pelikan)

Tuschkasten

Die angegebenen RGB-Werte sind selbst ermittelte Näherungswerte.

Farbe       RGB-WertFarbname
 #dacb3cZitron
 #dcb923Gelb
 #f1913eIndischgelb
 #c38b3aOckergelb
 #ed7c3fOrange
 #d45a42Zinnoberrot dkl.
 #c24f40Karminrot
 #ca5179Magentarot
 #af6447Gebr. Siena
 #695a3eUmbra nat.
 #7a8a3aOlivgrün
 #69cd66Gelbgrün
 #33ab77Französischgrün
 #419a7fBlaugrün
 #2789a0Türkisblau
 #4581d6Kobaltblau
 #2d80b1Cyanblau
 #445ba7Ultramarinblau
 #335484Preußischblau
 #8460aeViolett
 #3d3e3cSchwarz
 #dcb29eFleischfarbe
 #d1d6d4Silber
 #dbb967Gold

Anmerkungen: Der im Digitalfoto festgehaltene Farbton ist stark von den Lichtverhältnissen abhängig. "Gelbgrün" ist eigentlich "Hellgrün", "Violett" ist mehr Lila und "Schwarz" ist Dunkelgrau. Der metallische Glanz der beiden Metallfarben Silber und Gold kommt schon auf dem Foto kaum zur Geltung und ist in der analysierten Farbe (Hellgrau bzw. Goldgelb) nicht vorhanden.

Additive und subtraktive Farbmischung

Additive Farbmischungen erhält man durch Überlagerung von Licht verschiedener Wellenlängen und Intensitäten. Im Prinzip reichen dafür die drei Grundfarben Rot, Grün, Blau (RGB) aus (Farbfernseher, farbige Computerbildschirme). Ihre RGB-Werte erhält man durch Addition der RGB-Werte der Komponenten und ggf. Normierung; der Maximalwert einer Komponente darf 255 (0xff) nicht überschreiten. Die RGB-Komponenten müssen also ggf. proportional verkleinert werden.

Subtraktive Farbmischungen entstehen beim Mischen von deckenden Farben (Pigmenten), z.B. im Tuschkasten oder auf einer Palette. Rot, grün und blau oder cyan, magenta und gelb ergeben schwarz.

Einige subtraktive Farbmischungen

Farbe 1       Farbe 2       Mischfarbe       Erklärung
   gelb und rot gibt orange
   gelb und blau gibt grün *)
   rot und grün gibt braun
   rot und blau gibt violett

*) Theoretisch ergeben reines Blau und reines "Komplementärblau" (Gelb als Mischfarbe) bei der subtraktiven Farbmischung Schwarz. In der Praxis, z.B. mit einem Tuschkasten, erhält man ein schmutziges Grün.

- BKi