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02.11.2005

CIELab: Die Weiterentwicklung eines bewährten Farbsystems

Das Modell ist objektiv und wird zugleich dem menschlichen Wahrnehmungsvermögen nahezu gerecht

Das CIELab-Farbsystem ist eine Weiterentwicklung des CIE-Farbsystems und ist wie sein Vorgänger darauf ausgelegt, als geräteunabhängiges 3D-Farbmodell Farbunterschiede rein objektiv und numerisch zu bestimmen. Die Besonderheit ist jedoch, dass der geometrische Abstand zwischen zwei Farben im System in etwa dem menschlichen Wahrnehmungsvermögen entspricht.

Im CIELab-System markiert die a-Achse die Farbtöne zwischen Rot und Grün und die b-Achse zwischen Blau und Gelb. Die L-Achse gibt die Helligkeit an. Grafik: wikipedia.de

Gerade das farbgenaue Arbeiten mit computerunterstützten Peripheriegeräten wie Monitor, Scanner und Drucker verlangt nach einem international gültigen Farbprofilraum, der eine eindeutige Farbkommunikation gewährleistet. Der vereinheitlichte Farbenraum des CIELab-Farbordnungssystem schafft nicht nur die Basis für professionelles Farbmanagement, sondern bietet zudem noch eine größere Auswahl an Farbtönen als beispielsweise der des RGB- und CMYK-Farbmodus an.

Das CIELab-Farbordnungssystem basiert auf dem 1931 von dem internationalem Fachgremium Commision International de l'Eclairage (CIE) vorgestellten CIE-Normvalenzsystem. Da das CIE-Diagramm auf der Wahrnehmung von Farbe durch Probanden beruht, tritt in diesem System die Problematik auf, dass der gemessene Abstand nicht der empfundenen Farbdifferenz entspricht.

Das CIE-Modell wurde daher mehrfach überarbeitet und dabei auch das CIELab aus ihm abgeleitet. Es wandelt geräteunabhängig Farbcodierungen aus dem RGB- und CMYK-Modus in CIELab-Farbwerte um und kann beispielsweise direkt in Bildbearbeitungsprogrammen wie Adobe Photoshop angewendet werden. Insbesondere wird dieses Modell zur Bewertung von Körperfarbenverwendet, während ein weiteres an das CIE-Farbsystem angelehntes Modell, das CIE-Luv, für die Lichtfarbenbewertung von Scannern und Monitoren eingesetzt wird.

1976 trat das dreidimensionale CIELab-Farbsystem die Nachfolge des CIE-Diagramms an. Das weiterentwickelte Modell baut auf einem 3D-Koordinatensystem auf: Die farbige Fläche 4) spannt sich in der Mitte des Systems zwischen den beiden Farbachsen Rot-Grün (a-Achse) und Blau-Gelb (b-Achse) auf. Auf der a-Achse sind die positiven Werte (+a) als rote und die negativen Werte(-a) als grüne Farbtöne definiert. Auf der b-Achse sind die positiven Werte (+b) als gelbe und die negativen Werte (-b) als blaue Farbtöne dargestellt. Am Rand liegen die Spektralfarben mit höchster Sättigung (S 100), die nach innen zur Achse abnimmt (S 0). Die vertikale L-Achse (Lightness) repräsentiert die Helligkeit von Schwarz (0) bis Weiß (100).

In diesem Farbenraum ist es nun nahezu möglich, alle Farben darzustellen: Jede Farbe kann über die zugehörigen Koordinaten eindeutig bestimmt werden. Auch haben Farbenpaare mit gleichem geometrischen Farbabstand nun erstmals auch annähernd den gleichen empfindungsgemäßen Abstand. Eine weitere Besonderheit des CIELab-Farbmodells liegt in seiner nicht linear verlaufenden Transformation der Farbtöne. Die Geraden, auch Farbtonstrahlen genannt, werden vom Unbuntpunkt in der Mitte zu den farbtongleichen Wellenlängen am Rand zu gekrümmte Kurven.