Additive und subtraktive Farbmischung

Die Tage hatte ich in einer Facebook-Gruppe einen recht kurzen Beitrag gelesen. Der Titel war in etwa „Jetzt wird es klar….“ Es ging um den Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung. Etwa 400 Zeichen. Abgesehen von Fehlern in dem Beitrag lässt sich ein solches Thema schwer in 400 Zeichen behandeln. Insbesondere wenn man, wie der Ersteller des Beitrags, auch noch das Thema Farbräume in den Beitrag aufnimmt.

Der Unterschied

Wenn man Äpfel mit Birnen vergleicht, sollte man nicht parallel die unterschiedlichen Sorten wie Elstar, Jonagold, Williams etc. vergleichen. Deshalb starte ich einmal mit dem Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung.

Additive Farbmischung

Die additive Farbmischung wird durch die 3-Farben-Theorie von Thomas Young beschrieben. Diese Theorie beschreibt, dass man aus farbigem Licht dreier Primärfarben nahezu jede beliebige Farbe mischen kann. Vielleicht kennt der eine oder andere aus dem Physikunterricht noch dieses Prisma. Es zeigt durch Zerlegung des Sonnenlichts in seine Spektralfarben, dass weißes Sonnenlicht aus unterschiedlichen Spektralfarben besteht.

Additive Farbmischung

Diese drei Primärfarben sind Rot, Grün und Blau. Damit wird vielleicht der Begriff RGB-Modus bei manchem ein „Aha“ hervorrufen.

Wesentliches Merkmal der additiven Farbmischung ist, dass Licht unterschiedlicher Wellenlängen addiert (zusammengezählt) wird. Um dies „greifbar“ zu machen, könnt ihr zwei Taschenlampen verwenden. Ich gehe einmal davon aus, dass eure Taschenlampen „weitgehend“ weißes Licht abgeben. Vor die eine Taschenlampe klebt ihr eine rote Folie (z.B. aus dem LEE Musterheft). Leuchtet nun eine weiße Wand an – die Wand erscheint Rot, was kein Wunder ist. Nun nehmt ihr die zweite Taschenlampe und klebt eine grüne Folie davor. Mit dem Anleuchten der Wand erscheint diese Grün – logisch. Leuchtet ihr nun mit beiden Taschenlampen gleichzeitig die Wand an – erscheint Gelb – das ist die additive Farbmischung. Rot und Grün addieren sich zu Gelb.

Die additive Farbmischung kommt überall dort zur Anwendung, wo Licht „leuchtet“. Am Bildschirm, am Fernseher, im Diaprojektor usw. Schwarz erscheint, wenn gar keine Farbe leuchtet – also z.B. wenn der Bildschirm aus ist.

D.h. Bilder am Computer sehen wir immer in den Farben der additiven Farbmischung.

Subtraktive Farbmischung

Nachdem wir die additive Farbmischung verstanden haben, können wir uns mit der subtraktiven Farbmischung beschäftigen. Als subtraktive Farbmischung können wir die Änderung einer Farbe beim Durchgang durch ein Medium (Farbe) verstehen. Z.B. nehmt ihr ein weißes Blatt Papier und malt nun mit gelber Wasserfarbe (das ist das Medium) auf das Papier. Dort, wo ihr gemalt habt, seht ihr Gelb. In der gelben Wasserfarbe befinden sich bestimmte Pigmente, die nur einen bestimmten Bereich aus dem Farbspektrum durchlassen. Das ist die Farbe, die ihr seht – Gelb. Wichtig ist zu verstehen, dass es sich immer um eine Reflektion des vorhandenen Lichts handelt – wäre das Zimmer dunkel, würdet ihr von dem Gelb auch nichts sehen. Wäre das vorhandene Licht (z.B. das Tageslicht) nicht weitgehend weiß, könnte das Gelb auch eine etwas andere Farbe sein. Z.B. unter Rotlicht, wäre das Gelb nicht Gelb, weil schon von der Lichtquelle nur ein eingeschränktes Spektrum der Farben ausgeht.

Die Sekundärfarben der additvien Farbmischung sind die Primärfarben der subtraktiven Farbmischung – ein Grundsatz, den ich in meiner Ausbildung lernte. Schauen wir uns oben die Überlagerungen an, erklärt sich dieser Grundsatz. Cyan, Magenta und Gelb. Das sind die Sekundärfarben der additiven Farbmischung. Wichtig ist bei der subtraktiven Farbmischung zu verstehen, dass „abgezogen“ – also subtrahiert wird. Gelb und Cyan übereinander gelagert ergeben die Farbe Grün. Legt man alle drei Primärfarben übereinander entsteht (annähernd) Schwarz. Die subtraktive Farbmischung kommt immer dann zur Anwendung, wenn wir etwas in der Natur sehen. „in der Natur sehen“ bedeutet damit eben auch, wenn wir z.B. ein Bild am Drucker ausdrucken. Oder zu einem Dienstleister senden, um davon einen Abzug zu erstellen. Das Ergebnis (Fotoabzug, Leinwand, Poster, etc.) ist immer ein Ergebnis der subtraktiven Farbmischung (unabhängig davon, mit welchen Primärfarben das Druckergebnis erzeugt wurde). Aber auch ein grüner Leguan, ein rot/schwarz gepunkteter Marienkäfer ist ein Ergebnis der subtraktiven Farbmischung. Licht, einer bestimmten Wellenlänge, wird reflektiert.

In Bildbearbeitungsprogrammen (wie Photoshop) sieht man nun die Bezeichnung CMYK. Cyan, Magenta, Yellow – o.k., das kann man mit dem eben Beschriebenen verstehen. Doch was soll das „K“?.  Das K steht für Key – den Schwarzanteil. Im Offsetdruck werden in der Regel diese vier Farben verwendet – Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz. Das Schwarz dient dabei primär dazu, Tiefe zu erzeugen. An dieser Stelle kommt die Überleitung…

Farbmodell

Genau daran scheiterte etwas der Beitrag, den ich gelesen hatte. Zum einen gibt es den Unterschied zwischen subtraktiver und additver Farbmischung, der jetzt verstanden sein sollte. Im Offset-Druck werden (in der Regel), wie oben beschrieben, die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz verwendet, um möglichst viele unterschiedliche Farben darzustellen. Das ist der Sinn und Zweck eines Farbmodells – möglichst viele unterschiedliche Farben darzustellen. Aber auch in der subtraktivten Farbmischung gibt es andere Farbmodelle, als das uns oft bekannte CMYK. Küpper z.B. verwendete in seiner Farbenlehre die Farben Gelb, Magenta, Cyan, Orangerot, Grün und Violettblau. Mein Epson SC P600 druckt mit sieben Farben.

Bei der additiven Farbmischung (am Bildschirm, am Fernseher) ist dies ein mathematischer und pyhsikalischer Prozess. Hier wird der Farbraum „beschrieben“ – das bedeutet, mathematisch und physisch begrenzt. Das Farbmodell beschreibt dabei einen bestimmten Umfang an Farben, wie das Adobe RGB Modell, den eine Komponente (Software, Bildschirm, Grafikkarte) darstellt. Den Unterschied zwischen den Farbmodellen sRGB und dem Adobe RGB habe ich schon einmal etwas in diesem Blog-Beitrag beschrieben. Grafikkarte, Grafikprozessor, Bildschirm – das sind die Komponenten, die mathematisch und physikalisch ein bestimmtes Farbmodell unterstützen (können). Oft liest man in der Produktbeschreibung „99% des Adobe RGB Farbraums“. Dies beschreibt, in welchem Umfang die Komponente das Farbmodell überhaupt unterstützt. Das Farbmodell sRGB wurde 1996 offiziell von verschiedenen Herstellern eingeführt und wird praktisch von jedem Computer bzw. Display unterstützt.

Um zum Punkt zu kommen….

Das theoretische Gefassel oben muss man etwas verstehen, falls man sich zwischen dem Unterschied zwischen dem Bild am Bildschirm und dem Fotoabzug oder dem Druck auf Leinwand wundert. Zusammengefasst deshalb: Am Bildschirm sehen wir immer ein Produkt der additiven Farbmischung – im Abzug bzw. dem Druck sehen wir immer ein Ergebnis der subtraktiven Farbmischung. Je nach gewähltem Farbmodell sehen wir nur einen bestimmten Umfang an Farben. Die Farben am Bildschirm werden uns immer etwas leuchtender erscheinen, als wenn wir einen Fotoabzug in den Händen halten. Als Tipp deshalb: Die Bilder, die ihr zum Belichten, Drucken gebt, immer einen Tick heller halten.

Ein anderes Farbmodell als sRGB sollte man nur dann verwenden, wenn man sich mit dem Thema Farbmangement gut auskennt und den Workflow von der Aufnahme bis zum Druck selbst unter Kontrolle hat, oder der Dienstleister die Daten in einem bestimmten Farbmodell verlangt (z.B. die Druckerei Daten in CMYK) .

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