Farbmodelle der CIE

CIE xy (1931)

Mit der Farbmetrik hat man Modelle entwickelt, Farben zu messen und mit Hilfe von Farbmaßzahlen exakt zu beschreiben. Eine Empfehlung der Internationalen Beleuchtungskommission (Commission Internationale de l'Eclairage, CIE) von 1931 war es, alle einflussnehmenden Parameter auf die Farbwahrnehmung, also die spektrale Empfindlichkeitsverteilung des sog. “Normalbeobachters”, die Lichtart und die Oberflächenremission der Farbprobe miteinander zu verrechnen.

Ergebnis ist die CIE-Normfarbtafel, die salopp auch als "Schuhsohle" bezeichnet wird. In ihr werden jeder Farbe aufgrund von Koordinaten feste Orte zugewiesen.

CIE L*a*b* (1976)

Eine Weiterentwicklung der Normfarbtafel stellt der CIEL*a*b*-Farbraum dar, der 1976 von der CIE empfohlen wurde. Mit Hilfe einer rechnerischen Umwandlung erreicht man, dass Farbunterschiede, die das Auge für verschiedene Farbbereiche als gleich groß empfindet, sich als in etwa gleich große Messwertunterschiede äußern. Hierdurch bekommt das CIELAB-Farbmodell eine weitaus größere Anschaulichkeit als die Normfarbtafel.

Was besagen Lab-Werte?

Die Variable L (Lightness) ist ein Ausdruck für die Helligkeit der Farbe; a gibt die Stärke in Richtung Grün (bei negativen Werten) bzw. Rot (bei positiven Werten) an, b ist ihre Tendenz in Richtung Blau (bei negativen Werten) bzw. Gelb (bei positiven Werten).

Alles klar? Vermutlich nicht...

Anschaulicher wird es mit L*C*h°

Die HLC-Definition stellt dieselben Punkte in Form einer Polarkoordinaten-Definition dar, also als Winkel und Abstand vom Mittelpunkt. Dies kann man ohne weiteres interpretieren.

Kürzel	Wertebereich	Bezeichnung	Bedeutung
L	0...100	Lightness	Helligkeit
C	0...140 (normalerweise unter 100)	Chroma	Sättigung, Buntheit
H	0...360	Hue	Basisfarbton, Buntart

Beispiel: a=-57 und b= 36 kann man sich kaum als Farbton vorstellen. Anders mit HLC: C=63 steht für eine höhere Buntheit, H=155 steht für einen Grünton. Die Lightness von 60, die in Lab und HLC identisch ist, steht für eine höhere Helligkeit, aber noch keine Pastellfarbe. Es ist also ein leicht aufgehelltes sattes Grün.

Wichtig ist als Besonderheit noch, dass H=0 nicht für den 0°-Winkel im Farbkreis steht, sondern für Grauwerte, die ja in der Mitte des Farbkreises liegen.

Weitere Erläuterungen und Beispiele finden Sie unter HLC in 5 Minuten.

CIE-Farbmodelle der Zukunft

Am CIELAB Modell wird die Unterrepräsentanz von Gelb-Orange kritisiert, oder auch, dass ein Farbabstand ΔE in verschiedenen Bereichen des Farbraums unterschiedlich zu bewerten ist. Es gibt daher Weiterentwicklungen des Modells und der ΔE-Formel (94, 2000, CMC).

Es ist zu erwarten, dass das CIELAB Modell weiter entwickelt wird in Richtung einer immer wahrnehmungsgerechten mathematischen Definition. Hierzu wären empirische Studien über unser Farbempfinden nötig.

Ein endgültiges mathematisches Modell der Farbwahrnehmung kann es nie geben, denn Gefühlsempfindungen lassen sich nicht dauerhaft und allgemeingültig in feste Formeln „gießen“, seien diese auch noch so kompliziert. Auch jedes nicht-mathematische Farbmodell bleibt unvollkommen, denn Farbempfindung ist starken subjektiven Schwankungen und gesellschaftlichen Trends unterworfen.