Versagt bei gesättigten Cyan-Tönen: Farbmodelle RGB Versagt bei gesättigten Cyan-Tönen: + - = Farbmisch-Experiment nach Newton 1642-1727

Komplementärfarbe: Differenz einer Farbe zu Weiß Farbmodelle RGB R=255 G=255 G=255 G=255 R=255 B=255 R=255 B=255 B=255 Grundfarben RGB Mischfarben 1. Ordnung Komplementärfarbe: Differenz einer Farbe zu Weiß

½*Grün+½*Gelb: ½(255G+255R+255G) = 127R+255G Farbmodelle RGB ½*Grün+½*Gelb: ½(255G+255R+255G) = 127R+255G G=255 G=255 R=255 G=255 Grundfarben, Mischfarben 1. und 2. Ordnung G=0 Auf dem Farbkreis nur gesättigte Farben.

Farbmodelle RGB Ungesättigte Farbe hat Weißanteil Aufhellen einer Farbe durch Beimischung der Komplementärfarbe B=0, G=0 Weiß-Anteil Sättigung = + B=255, G=255 Cyan

Farbmodelle RGB Schwarz Rot Helles Gelbgrün Weißpunkt Schwarz- punkt Unbunt- gerade

Ist dieser Farbverlauf linear ? Farbmodelle RGB Die Gammakurve Ist dieser Farbverlauf linear ? Kopp: Bildverarbeitung interaktiv 255 Beispiel:

Ist dieser Farbverlauf linear ? Farbmodelle RGB Die Gammakurve Ist dieser Farbverlauf linear ? Kopp: Bildverarbeitung interaktiv 255 Beispiel:

Farbmodelle RGB Monitor-Gamma bestimmen! Linienmuster abwechselnd Weiss / Schwarz ergibt 50 Prozent! Graufläche variieren, bis visuelle Gleichheit In-Wert, um 50 % Ausgabe zu erzielen

Fernseher mit Gamma 2.2 bildet dann linear ab. Farbmodelle RGB Monitor-Gamma: 2.2 Fernsehtechnik: Gamma-Korrektur in Kamera Gamma = 1/2.2 = 0,45 oder 0,52. Fernseher mit Gamma 2.2 bildet dann linear ab. ftp://ftp.uu.net/graphics/png/images/suite/gamma.png RGB = (127,127,127) Tastatur: 127 Mal- Programm Bitmap Bildprogramm Graues Fernsehbild Video- Grabber Bitmap Digitalisierung RGB = (180,180,180)

Farbmodelle Gamma Gamma-Korrektur in der Bildbearbeitung Aufhellen der Mitteltöne Gamma < 1 Beispiel: Mittlerer Ton 127 soll 50 % heller werden: Out In

Farbmodelle Gamma Gamma-Korrektur in der Bildbearbeitung Bilbearbeitungsprogramme rechnen meist anders !

Farbmodelle RGB Gamma-Wert des menschlichen Auges 0,3 - 0,5 für bessere Unterscheidung dunkler Töne Helligkeitsemfpindung nach CIE

Farbmodelle Subtraktive Farbmischung Entstehung der Körperfarben Absorption der Komplementärfarbe

Farbmodelle Cyan Magenta Yellow BlacK Subtraktive Farbmischung: Absorption der Komplementärfarbe Drucktechnik: Farbraster nebeneinander Schwarz hinzu, um: echtes Schwarz zu erhalten Grautöne mit wenig Druckfarbe zu erzielen

Farbmodelle Umrechnung RGB - CMY CMY-Schwarz RGB-Weiß

Farbmodelle Umrechnung CMY - CMYK Schwarzanteil eines SA CMY-Farbwertes: SA := Min(C,M,Y) CMYK-Wert (C,M,Y,K) zu gegebenem CMY-Wert (C‘,M‘,Y‘) Schwarzanteil: SA=128 Beispiel: CMY

Farbmodelle Visualisierung CMYK Cyan Magenta Yellow Black Merke: Dunkle Partien nehmen viel Farbe auf ! Cyan Magenta Yellow Black

Grün 120° Farbmodelle HSI Hue (Farbton) Saturation (Sättigung) Intensity (Intensität) Rot 0° Blau 240° Zylinderachse=Unbuntgerade

Grün 120° Farbmodelle Umrechnung RGB - HSI Rot 0° Idee: RGB-Unbunt-Gerade und HSI-Unbuntgerade in Deckung bringen Blau 240° Damit kann man Punkte im HSI-Raum mit kartesischen Koordinaten angeben

Farbmodelle Umrechnung RGB - HSI Umkehrung: Idee: Übergang zu Zylinderkordinaten (H,S,I): mit Zu jedem RGB-Wert gibt es einen HSI-Wert, umgekehrt nicht. S. Kopp, Herbert: Bildverarbeitung interaktiv

Farbmodelle Hue Saturation Value (HSV) Farbton analog HSI [0..360] Sättigung(ungesättigt=weiß) [0..1] Dominante Farbe [0..255] Helligkeit von Rot, Grün, Blau identisch Umrechnung RGB -> HSV 1. Bestimme Weiß-Anteil W = min(R,G,B) 2. (R‘,G‘,B‘) := (R-W,G-W,B-W) hat nur noch 2 Farbwerte <> 0 3. Sei B‘=0: Huewert liegt zwischen R und G: H= G‘*120/(R‘+G‘) Sei R‘=0: Huewert liegt zwischen G und B: H=B‘*120/(G‘+B‘)+120 Sei G‘=0: Hue-Wert liegt zwischen B und R: H=R‘*120/(R‘+B‘)+240 4. S = (max(R,G,B) - W )/max(R,G,B) 5. V = max(R,G,B).

Hue Saturation Brightness Farbmodelle Hue Saturation Brightness (HSB) Farbton analog HSI [0..360] Sättigung(ungesättigt=weiß) [0..100 %] Helligkeit der dominanten Farbe [0..100 %] Helligkeit von Rot, Grün, Blau identisch Zur Unterscheidung B=Blau, und B= Brightness nennen wir B100=Brightness Umrechnung RGB -> HSB 1. Bestimme Weiß-Anteil W = min(R,G,B) 2. S = (Max(R,G,B)-W)/Max(R,G,B)*100 In diesem Sechstel ist R>G und B=0 Neue Folie

Farbmodelle Hue Saturation Brightness (HSB) Zusammengefasste Formel: Übereinstimmung im 1. Sechstel, weil dort gilt: B=W, min(R,G,B)=W, max(R,G,B)=R

Farbmodelle Y Helligkeit(0..1) U Farbdifferenz Rot V Farbdifferenz Blau Variante von HSB Fernsehtechnik Helligkeit von Rot, Grün, Blau physiologisch Y heißt Luminanz Verzerrung zum Oval V=R-Y Prinzip: Winkel durch 2 senkrechte Vektoren definieren U=B-Y

Definiert alle wahrnehmbaren Farbwerte Farbmodelle C ommision I International de‘l E clairage R 700,0 nm G 546,1 nm B 435,8 nm Normspektrum (Reihenmessungen) X=Y=Z=100 Ideales Weiß Virtuelle Primärvalenzen X,Y,Z

Farbmodelle C ommision I International de‘l E clairage Setze: Der xyz-Farbwert lässt sich durch 2 Werte repräsentieren, da der dritte durch x+y+z=1 berechnet werden kann. CIE (1931): x,y für den Farbort. Angabe der Helligkeit: Y CIE xyY-Wert xyY-Werte sind mess- technisch zu bestimmen Spektral-Fotometer oder 3-Farben-Colorimeter

C ommision I International de‘l E clairage Schuhsohle Farbmodelle C ommision I International de‘l E clairage WeißpunkT D 65 = 6500° Kelvin ABC: Drei Primärstrahler mit den Farben A,B,C erzeugen alle Farbtöne im Innern des Dreiecks A B C Schlicht, H.J.: Bildverarbeitung digital

Farbmodelle C ommision I International de‘l E clairage Gammut- warnung RGB-Farbraum = Gammut eines Monitors

Farbmodelle CIEuv Nachteile des CIE-XY Farbraums. Ungleiche Farbabstände: Grün-Bereich hat große Fläche, Ront-Bereich und Blaubereich kleiner CIE Luv Durch lineare Verzerrung wird aus x,y u,v Aus Y wird die Helligkeit berechnet: McAdams-Ellipsen „gleichfarbige“ Bereiche

Farbmodelle CIELab CIE L*a*b* Virtuelles Rot Virtuelles Blau Mattweißer Körper

Farbmodelle CIELab Buntheit: Farbtonwinkel: Farbdifferenz: RAL 1000 Grünbeige L* = +76,10 a* = -00,56 b* = +26,69 (R,G,B) = (214,199,148) http://www.dtpstudio.de/840/840-001.htm

Diverse Umrechnungsformeln Farbmodelle Diverse Umrechnungsformeln RGB nach ITU Rec. 709 CIE-XYZ International Television Union (HDTV) Umrechnung RGB Rec. 709 nach RGB SMPTE 240M S M P T E Umrechnung EBU 3213 nach Rec. 709 European Broadcasting Union

Farbkugel von Philipp Otto Runge Farbmodelle Weitere Farbmodelle Johann Heinrich Lambert James Clerk Maxwell Farbkugel von Philipp Otto Runge Quelle: www.colorsystems.com

Farbmodelle Weitere Farbmodelle Douglas McAdams Walter S. Stiles Quelle: www.colorsystems.com

Rot Gelb Grün Blau Purpur Albert Henry Munsell Farbmodelle Weitere Farbmodelle Rot Gelb Grün Blau Purpur Albert Henry Munsell „Munsell Book of Colours“ Quelle: www.colorsystems.com

Original von PhotoCD 256 Farben optimiert Fehlfarben markiert

Vorlesung „Medientechnik WS 1999/2000“ Dr. Manfred Jackel Studiengang Computervisualistik Institut für Informatik Universität Koblenz-Landau Rheinau 1 56075 Koblenz © Manfred Jackel E-Mail: jkl@uni-koblenz.de WWW: www.uni-koblenz.de/~jkl mtech.uni-koblenz.de Literatur zu diesem Kapitel Hyperlinks zu diesem Kapitel www.colorsystem.com Grafik-Quellen