Farben
- Physikalische Basis:
- Lichtwellen verschiedener Wellenlängen werden von
Oberflächen reflektiert oder gestreut
- Anteil der verschiedenen Wellenlängen kann als
Spektrum dargestellt werden
- Beispiel: Spektrum einer
Niederdruck-Cadmiumdampflampe
- Physiologische Basis:
- zwei Typen von lichtempfindlichen Zellen in der
Netzhaut
- Stäbchen: besonders
empfindlich, keine Farbunterscheidung, vor allem zum
Dämmerungssehen
- Zäpfchen: drei Arten
mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten, als Rot-,
Grün- und Blau-Rezeptor bezeichnet
- Empfindlichkeitskurven der Zäpfchen
- Menschen unterscheiden etwa 1 Million Farben
- bei Säugetieren häufig nur 2 Zapfentypen, bei
anderen Wirbeltieren und Insekten häufig 4 Typen
- Farbmodelle:
- Farbmodell = Methode, Farben als Zahlenwerte
abzuspeichern
- meistens mit drei Parametern (
Zahl der verschiedenen Zäpfchenarten!)
- RGB-Modell
- aus der additiven Farbmischung (Bildröhre)
- Helligkeiten jeweils für Rot, Grün und Blau
- häufig jeweils 8 bit (0 .. 255) für die drei
Werte
- → insgesamt 2563 = 16 Mio.
Farben
- CMYK-Modell
- Basis der subtraktiven Farbmischung
(Drucker)
- Grundfarben: Cyan, Magenta, Yellow, Black (K =
"Key" aus der Drucktechnik)
- Schwarz theoretisch aus CMY mischbar, ist aber
in der Praxis farbstichig, daher eigener Kanal
- HSB-Modell
- aus dem Farbenkreis abgeleitet
- beschrieben durch
Parameter |
Bedeutung |
Werte |
Hue |
Winkel im Farbenkreis |
0 .. 360 |
Saturation |
Farbsättigung |
0 .. 255 |
Brightness |
Helligkeit |
0 .. 255 |
- YCbCr-Modell
- unterscheidet Grundhelligkeit Y, Anteil der
Farbe in blau/gelb-Richtung Cb und Anteil in rot/türkis-Richtung
Cr
- Auge viel empfindlicher für
Helligkeitsvariationen als für Änderungen in Cb oder Cr
- Basis für Bildkompression: Y mit mehr Bit
abspeichern als Cb, Cr
- verwendet bei digitalem Fernsehen,
JPEG-Bildformat, MPEG-Videoformaten (z. B. für DVD)
- Farbtabellen:
- Tabelle fester Länge mit Auswahl an Farben
- nützlich bei beschränkter Farbanzahl (ältere
Grafikkarten)
- Farben der Tabelle oft an das Bild anpassbar, z.B.
256 freie Farben bei GIF-Bild
- Farbe angeben durch Nummer in der Tabelle →
Reduktion des Speicherbedarfs
- Beispiel GIF-Bild
- Farbe in RGB 24 Bit
- stattdessen Nummer in der Tabelle 8 Bit
- also Platzreduktion um Faktor 3
- dazu kommt noch der Platz für die Tabelle selbst
(256 x 24 Bit)