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KANN MAN ÜBER VERSCHIEDENE FARBRÄUME HINWEG KONSISTENTE ERGEBNISSE ERZIELEN?

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KANN MAN ÜBER VERSCHIEDENE FARBRÄUME HINWEG KONSISTENTE ERGEBNISSE ERZIELEN?

Veröffentlich in Color Science, Farbe & Beschichtung, Kunststoffe, Textilien
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Von Michael Brill

 

Die kurze Antwort lautet „nein“. Aber ganz so einfach ist es nicht.

 

Für das Farbmanagement werden zahlreiche verschiedene Systeme verwendet, um
Farben mathematisch zu beschreiben, aber es gibt nicht den
einen umfassenden akzeptierten Standard. Es gibt auch keine Möglichkeit, ein
Farbsystem in ein anderes zu konvertieren. Deshalb kann der mit einem System
gemessene Grad der Farbvariation nicht präzise mit den Messungen eines anderen
Systems verglichen werden.

 
 
Im Laufe der Jahre wurden spezifische Systeme definiert, um bestimmte Zwecke zu
erfüllen. Hersteller konzentrieren sich häufig auf einen einzigen Systemtyp,
abhängig vom Hauptzweck ihrer Instrumente und den Anforderungen der Branchen, in
denen sie eingesetzt werden. In der kommerziellen Produktion können nur
Messungen unter Verwendung desselben Farbraums konsistente Ergebnisse liefern.

  

In diesem Artikel bieten wir einen allgemeinen Überblick über Farbsysteme und
verdeutlichen dabei deren Unterschiede. Wenn Sie eine ausführlichere Erklärung
zu Farbgrundlagen suchen, empfehlen wir Ihnen, unsere E-Book-Reihe Prinzipien
des Farbmanagements herunterzuladen. Detaillierte Informationen zu Farbräumen,
Systemen und Formeln finden Sie in E-Book 4.

 


[SIE HABEN EINE FRAGE AN UNSERE FARBEXPERTEN? SETZEN SIE SICH HIER MIT UNS IN
VERBINDUNG]

 


WAS IST EIN FARBRAUM? – UND EIN KURZER GESCHICHTLICHER ÜBERBLICK

 

Ein Farbraum ist ein dreidimensionales Modell, das eine Reihe von Farben in
Beziehung zueinander mathematisch beschreibt. Farben werden entlang von Achsen
abgebildet, die verschiedene Aspekte der Farbe darstellen, z. B. Farbton oder
Sättigung. Die zugeordneten Aspekte variieren je nach Art des Farbraums.
 


CIE RGB, XYZ

 

Eine Farbmanagement-Software verwendet normalerweise Varianten des 1931 von der
Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) definierten Farbraums XYZ. Der
XYZ-Raum basiert auf Experimenten zur Farbabstimmung, bei denen menschliche
Beobachter für ein beliebiges Lichtspektrum eine passende Mischung aus drei
ausgewählten Primärlichtfarben finden, die typischerweise bei Wellenlängen
monochromatisch sind und die als Rot (R), Grün (G) und Blau (B) bezeichnet
werden.  R, G und B sind wie eine Palette von Lichtern, und das Rezept der
Mischung hat Koordinaten, die Tristimuluswerte genannt werden.  Für jede
RGB-Palette haben einige Lichter negative Mengen in ihren Tristimulus-Rezepten.
 

Daher leitete die CIE einen Raum XYZ ab, dessen Primärfarben keine realen
Lichtfarben repräsentieren, aber es erlauben, dass jedes Rezept einer
Übereinstimmung mit einer realen Lichtfarbe aus nicht negativen
Tristimuluswerten (genannt X, Y, Z) besteht.
 


WAS IST DER CIELAB-RAUM?

 

Der CIELAB-Raum (mit den Koordinaten L*, a*, b*) ist eine
Koordinatentransformation des entsprechenden XYZ-Raums. Zweck des 1976
definierten CIELAB-Raums ist es, wahrnehmungsmäßig einheitlich zu sein, d. h.,
dass der Abstand zwischen den abgebildeten Farben ihren visuellen Unterschieden
entspricht.
 

In rechtwinkligen Koordinaten beschreibt CIELAB Farben als drei Werte:
 

 * L*: Helligkeit, von Schwarz (0) bis Weiß (100)
 * a*: Anteil von Grün (-) bis Rot (+)
 * b*: Anteil von Blau (-) bis Gelb (+)

Die CIELAB-Differenz zwischen zwei Farben in diesen Koordinaten, genannt CIELAB
DE, ist einfach die euklidische Quadratwurzel der Summe der Quadrate der
Koordinatendifferenzen.
 

Bei der Darstellung in zylindrischen Koordinaten der Helligkeit (L*), des
Farbtons (h*) und der Buntheit (C*) sind die chromatischen Beziehungen relativ
leicht zu erkennen, sodass Menschen diese Koordinaten oft den rechteckigen
vorziehen – auch wenn die Farbdifferenzgleichung etwas komplizierter aussieht.
 


WAS IST CIEDE2000?

 

CIEDE2000 ist eine Farbdifferenzgleichung, kein Farbraum. Es handelt sich um
eine Berechnung, die CIELAB-Koordinaten verwendet, jedoch Farbdifferenzen näher
an einen Wert heranführt, den das menschliche Auge tatsächlich wahrnehmen kann.
 

Eine hilfreiche Analogie: Angenommen, Sie müssen zum Supermarkt fahren. Ein
CIELAB DE könnte zeigen, dass der Laden knapp fünf Kilometer Luftlinie entfernt
ist. Aber Sie sind eher an der Fahrtzeit interessiert, nicht an der Entfernung.
In diesem Zusammenhang ist CIEDE2000 vergleichbar mit der Einschätzung der
Fahrtzeit, wenn man nicht nur weiß, wo sich das Geschäft befindet, sondern auch,
dass Berufsverkehr herrscht und man möglicherweise länger braucht als erwartet.
 


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WARUM CIELAB-DE- UND CIE2000-DE-WERTE NICHT KOMPATIBEL SIND

 

Das Ausmaß der Farbvariation, die bei Produktionsarbeiten als akzeptabel
angesehen wird, hängt von wirtschaftlichen Faktoren ab. Um diese Variation zu
quantifizieren, müssen Proben gemessen und ihnen numerische Werte zugewiesen
werden. Die Differenz-/Abstandsmetrik zwischen Farben bei Verwendung von CIELAB
wird als ΔE (Delta E) bezeichnet. Obwohl CIEDE2000 CIELAB-Koordinaten verwendet,
beschreibt es den Abstand zwischen zwei Farben mit einer anderen mathematischen
Formel als der einfachen euklidischen Formel zur Berechnung der Summer der
Quadrate, die von CIELAB verwendet wird.  Daher sind die Werte von CIELAB DE und
CIE2000 DE nicht vergleichbar. Im Allgemeinen sind die CIE2000-DE-Werte kleiner
als die von CIELAB.
 


WORAUF SIE BEIM KAUF EINES SPEKTRALPHOTOMETERS ACHTEN SOLLTEN

 

Da die CIELAB-DE-Werte und die CIEDE2000-Werte nicht kompatibel sind, sollten
Produktspezifikationen für Instrumente, die mithilfe der beiden
unterschiedlichen Systeme erstellt werden, nicht direkt miteinander verglichen
werden. Die Unterscheidung kann knifflig sein, da beide auch nur DE genannt
werden können. Bei den meisten Instrumentenspezifikationen wird CIELAB
verwendet, damit Kunden verschiedene Produkte problemlos vergleichen können.
Einige Unternehmen verwenden jedoch CIE2000-DE-Werte. Wenn die Werte in
Vergleichstabellen zusammen aufgeführt sind, werden Instrumente, die CIE2000 DE
verwenden, fälschlicherweise bevorzugt oder erscheinen fälschlicherweise
gleichwertig.
 

Übrigens ist DE ist nicht nur von der Mathematik des Farbdifferenzmodells
abhängig, sondern auch von der Wahl des Standardbeobachters (der die
XYZ-Funktionen beeinflusst) und der Lichtquelle (die die Instrumentenmessungen
mit einem Standardspektrum gewichtet). Wenn Sie DE-Werte vergleichen, sollten
Sie sicherstellen, dass die Lichtart (meist D65) und der Beobachter (meist 1964)
der beiden DE-Werte gleich sind. Diese Aussage gilt sowohl für CIELAB DE als
auch für CIE2000 DE.
 

Nachfolgend werden die Spezifikationen für Datacolor-Instrumente unter
Verwendung von CIELAB DE mit der Lichtart D65 und dem Normalbeobachter 1964
aufgeführt, einschließlich der Werte für die Wiederholbarkeit und die
Instrumentenübereinstimmung:
 

 * DC 200
 * ColorReader Spectro
 * Spectro 1000
 * Spectro 700
 * SpectraVision
 * ColorReader Spectro
 * DC 20D
 * DC 45G
 * DC Check 3

 


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VERBINDUNG]

 

Wenn Sie das beste Spektralphotometer für Ihre Anforderungen bestimmen möchten,
stellen Sie sicher, dass alle von Ihnen verglichenen Spezifikationen dieselbe
Farbabstandsgleichung verwenden. Wenn Sie einen Produktvergleich mit DE-Werten
als Messgröße sehen, seien Sie vorsichtig und stellen Sie sicher, dass die
DE-Werte auf der gleichen Skala liegen. Andernfalls investieren Sie
möglicherweise in Instrumente, die im praktischen Einsatz nicht die erwartete
Leistung erbringen.

 

Unser Datacolor-Team kann Ihnen helfen, verschiedene Farbräume besser zu
verstehen. Und wir können Ihnen eine Lösung mit der Wiederholbarkeit und
Instrumentenübereinstimmung aufzeigen, die Ihren Anforderungen
entsprechen. Setzen Sie sich hier mit uns in Verbindung.
 

(Dieser Blog dient zwar als Einführung, aber es gibt noch viel mehr zu beachten.
Wer sich eingehender mit dem Thema befassen möchte, dem empfehle ich,
einen Artikel, den ich kürzlich für die Fachzeitschrift „Coloration Technology“
geschrieben habe, zu lesen.)

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