Primärfarbe

Das Emissionsspektren von den dreien Phosphoren das definiert die Additive Primärfarben von a Crt Farbvideoanzeige. Andere elektronische Farbdisplaytechnologien (LCD, Plasmaanzeige, OLED) haben analoge Sätze von Vorwahlen mit unterschiedlichen Emissionsspektren.

A einstellen von Primärfarben besteht aus Farbmittel oder gefärbt Beleuchtung das kann in unterschiedlichen Mengen gemischt werden, um a zu produzieren Bandbreite von Farben. Dies ist die wesentliche Methode, mit der die Wahrnehmung eines breiten Farbenbereichs in z. B. elektronische Anzeigen, Farbdruck und Gemälde erstellt wird. Wahrnehmungen, die mit einer bestimmten Kombination von Primärfarben verbunden sind, können durch ein geeignetes Mischmodell vorhergesagt werden (z. B.,, Zusatzstoff, subtraktiv) das spiegelt die Physik wider, wie Licht mit physischen Medien und letztendlich die interagiert und letztendlich die Retina.

Primärfarben können auch konzeptionell sein (nicht unbedingt real), entweder als additive mathematische Elemente von a Farbraum oder als nicht reduzierbare phänomenologische Kategorien in Bereichen wie Psychologie und Philosophie. Farbraum -Vorwahlen sind genau definiert und empirisch verwurzelt in psychophysisch Kolourimetrie Experimente, die grundlegend für das Verständnis sind Farbsicht. Vorwahlen einiger Farbräume sind Komplett (Das heißt, alle sichtbaren Farben werden in Bezug auf ihre Vorwahlen beschrieben, die durch nichtnegative Primärintensitätskoeffizienten gewichtet wurden), aber notwendigerweise imaginär^[1] (Das heißt, es gibt keinen plausiblen Weg, wie diese Grundfarben physisch oder wahrgenommen werden können). Phänomenologische Berichte über Primärfarben wie die psychologischen Vorwahlen wurden als konzeptionelle Grundlage für praktische Farbanwendungen verwendet, obwohl sie an und für sich keine quantitative Beschreibung sind.

Sätze von Farbraumvorwahlen sind im Allgemeinen willkürlichIn dem Sinne, dass es keine Reihe von Vorwahlen gibt, die als kanonisches Set betrachtet werden können. Primärpigmente oder Lichtquellen werden für eine bestimmte Anwendung aufgrund subjektiver Präferenzen sowie praktische Faktoren wie Kosten, Stabilität, Verfügbarkeit usw. ausgewählt.

Das Konzept der Primärfarben hat eine lange, komplexe Geschichte. Die Auswahl der Primärfarben hat sich im Laufe der Zeit in verschiedenen Bereichen verändert, die Farbe untersuchen. Beschreibungen von Grundfarben stammen aus Bereichen wie Philosophie, Kunstgeschichte, Farbreihenystemen und wissenschaftlichen Arbeiten, die die Physik des Lichts und die Wahrnehmung von Farben betreffen.

Kunstunterrichtsmaterialien verwenden üblicherweise Rot, Gelb und Blau als Grundfarben, was manchmal darauf hindeutet, dass sie alle Farben mischen können. Keine echten Farbmittel oder Lichter können jedoch alle möglichen Farben mischen. In der Physik sind die drei Primärfarben nach den verschiedenen Arten von typisch rot, grün und blau Photorezeptorpigmente in dem Kegelzellen.^{[2][3][Fehlgeschlagene Überprüfung]}

Zusatzmischung von Licht

Ein Foto der roten, grünen und blauen Elemente (Subpixel) von einem LCD. Das additive Mischen erklärt, wie Licht aus diesen farbigen Elementen zur photorealistischen Farbbildreproduktion verwendet werden kann.

Die Wahrnehmung, die durch mehrere Lichtquellen ausgelöst wird, stimuliert den gleichen Bereich der Netzhaut, das ist Zusatzstoff, d.h. Spektralstromverteilungen (Die Intensität jeder Wellenlänge) der einzelnen Lichtquellen, die einen Farbanpassungskontext betrachten.^{[4]: 17–22} Zum Beispiel a Violett Scheinwerferlicht auf einem dunklen Hintergrund könnte mit Zufall abgeglichen werden blau und rot Scheinwerfer, die beide schmackhaft sind als das lila Rampenlicht. Wenn die Intensität des lila Rampenlichts verdoppelt wurde, könnte sie durch Verdoppelung der Intensitäten der roten und der blauen Scheinwerfer, die dem ursprünglichen Lila übereinstimmten, verdoppelt werden. Die Prinzipien der additiven Farbmischung sind in verkörpert Grassmanns Gesetze.^[5] Additive Mixing wird manchmal als "additive Farbanpassung" beschrieben^[6] Um die Tatsache zu betonen, dass die auf der Additivität basierenden Vorhersagen nur unter der Annahme des Farbanpassungskontexts gelten. Die Additivität beruht auf Annahmen des Farbanpassungskontexts wie der Übereinstimmung in der Foveal Sichtfeld, unter geeigneter Luminanz usw.^[7]

Die additive Mischung von überfälligen Spotlichtern wurde in den Experimenten angewendet, mit denen das abgeleitet wurde CIE 1931 Farbspace (siehe Abschnitt Farbraum Vorwahlen). Das Original monochromatisch Vorwahlen der Wellenlängen von 435,8 nm (violett), 546,1 nm (grün) und 700 nm (rot) wurden in dieser Anwendung aufgrund der Bequemlichkeit der experimentellen Arbeiten verwendet.^[8]

Kleine rote, grüne und blaue Elemente (mit kontrollierbarer Helligkeit) in elektronischen Anzeigen mischen additiv von einem geeigneten Betrachtungsabstand zu überzeugenden farbigen Bildern. Diese spezifische Art von additiver Mischung wird beschrieben als Partitive Mischen.^{[4]: 21–22} Rot, Grün und blaues Licht sind beliebte Vorwahlen für partitive Mischen, da Primärlichter mit diesen Farbtönen eine große Dreieck -Chromatizitätsumfang bieten.^[9]

Die genauen Farben, die für additive Vorwahlen ausgewählt wurden, sind ein Kompromiss zwischen der verfügbaren Technologie (einschließlich Überlegungen wie Kosten und Stromverbrauch) und dem Bedarf an großer Chromatizitätsummesser. Zum Beispiel 1953 die Ntsc spezifizierte Vorwahlen, die repräsentativ für die waren Phosphoren Erhältlich in dieser Zeit für Farbe CRTS. Über Jahrzehnte führten der Marktdruck für hellere Farben zu CRTs, die Vorwahlen unter Verwendung des ursprünglichen Standards unter Verwendung von Vorwahlen führten.^[10] Zur Zeit, ITU-R BT.709-5 Vorwahlen sind typisch für Hochdefinitionsfernseher.^[11]

Subtraktive Mischung von Tintenschichten

Eine vergrößerte Darstellung kleiner teilweise überlappender Flecken von Cyan, Magenta, Gelb und Schlüssel (schwarz) Halbtöne in CMYK Prozessdruck. Jede Reihe repräsentiert das Muster der teilweise überlappenden Tintenrosetten, so dass die Muster als blau, grün und rot wahrgenommen werden, wenn sie aus einem typischen Betrachtungsabstand auf weißem Papier betrachtet werden. Die überlappenden Tintenschichten mischen subtrahiert, während die additive Mischung das Farbaussehen aus dem von den Rosetten und dem weiße Papier dazwischen reflektierten Licht voraussagt.

Das Subtraktive Farbe Das Mischmodell prognostiziert die resultierende spektrale Leistungsverteilung von Licht, die durch überlagerte teilweise absorbierende Materialien filtriert werden, häufig im Kontext einer darunter liegenden reflektierenden Oberfläche wie Weißpapier.^{[4]: 22–23[12]} Jede Schicht absorbiert teilweise einige Lichtwellenlängen aus dem Beleuchtungsspektrum, während andere durchlaufen werden, was zu einem farbigen Erscheinungsbild führt. Die resultierende spektrale Leistungsverteilung wird vorhergesagt, indem das Produkt der spektralen Leistungsverteilungen des eingehenden Lichts und der Transmissfähigkeit bei jedem Filter nacheinander eingenommen wird.^[13] Überlappende Tintenschichten im Druckmix subtrahiert über reflektierendes weißes Papier, während sich das reflektierte Licht auf partitive Weise mischt, um Farbbilder zu erzeugen.^{[4]: 30–33[14]} Die typische Anzahl von Tinten in einem solchen Druckprozess liegt zwischen 3 und 6 (z. B.,,, CMYK Prozess, Pantone Hexachrom). Im Allgemeinen führt die Verwendung weniger Tinten als Vorwahlen zu einem wirtschaftlicheren Druck, aber es kann zu einer besseren Farbwiedergabe führen.^[15]

Cyan (C), Magenta (M) und gelb (Y) sind gute chromatische subtraktive Vorwahlen darin, dass idealisierte Filter mit diesen Farbtönen überlagert werden können, um einen überraschend großen Chromatizitätsumfang zu erzielen.^[16] Eine schwarze Schlüssel (k) Tinte (vom Älteren "Schlüsselplatte") wird auch in CMYK -Systemen verwendet, anstatt C-, M- und Y -Vorwahlen zu mischen, da sowohl Zeit als auch Kosten effizienter sind und weniger wahrscheinlich sichtbare Defekte einführen.^[17] Vor den Farbnamen Cyan und Magenta In allgemeinem Gebrauch wurden diese Vorwahlen oft als blau bzw. rot bezeichnet, und ihre genaue Farbe hat sich im Laufe der Zeit mit Zugang zu neuen Pigmenten und Technologien verändert.^[18] Organisationen wie Fogra,^[19] Europäische Farbinitiative und TAUSCHEN veröffentlichen kolorimetrisch CMYK -Standards für die Druckbranche.^[20]

Traditionelle rote, gelbe und blaue Primärfarben

Color Mixing Guide, John L. King 1925, Abdeckung und Platten, die gelb, rot und blaues Farbmischung beschreiben.

Eine Darstellung von Johannes ittenDas Farbrad zeigt sein rot, gelb und blau als Primärfarben innerhalb des zentralen gleichseitigen Dreiecks.^[21]

Farbtheoretiker seit dem 17. Jahrhundert und viele Künstler und Designer seit dieser Zeit haben rote, gelb und blau die Grundfarben (siehe Geschichte unter). Dieses RYB -System in "traditioneller Farbtheorie" wird häufig verwendet, um Farben zu bestellen und zu vergleichen, und manchmal als System des Mischens von Pigmenten vorgeschlagen, um eine breite Palette von oder "allen" Farben zu erhalten.^[22] O'Connor beschreibt die Rolle von RYB -Vorwahlen in der traditionellen Farbtheorie:^[23]

Als Eckpfeiler der traditionellen Farbtheorie ist das konzeptionelle Farbmodell von RYB die Vorstellung untermauert, dass die Schaffung einer ausführlichen Farbnuanzen durch eine Vermischung von roten, gelben und blauen Pigmenten auftritt, insbesondere wenn sie in Verbindung mit weißer und schwarzer Pigmentfarbe angewendet werden. In der Literatur im Zusammenhang mit der traditionellen Farbtheorie und RYB -Farbe werden Rot, Gelb und Blau häufig als Primärfarben bezeichnet und repräsentieren eher exemplare Farbtöne als spezifische Farbtöne, die reiner, einzigartiger oder proprietärer Varianten dieser Farbtöne sind. ...

Die traditionelle Farbtheorie basiert auf Erfahrungen mit Pigmenten, mehr als auf der Wissenschaft des Lichts. Im Jahr 1920 erklärten Snow und Froehlich: "Es ist für die Macher von Farbstoffen egal, ob, wie der Physiker sagt, rotes Licht und grünes Licht in der Mischung gelb, wenn sie durch Experiment das rote Pigment und das grüne Pigment in der Mischung erzeugen Grau. Egal, was das Spektroskop in Bezug auf die Kombination von gelben Lichtstrahlen und blauen Lichtstrahlen zeigen kann, die Tatsache bleibt, dass gelbes Pigment, gemischt mit dem blauen Pigment, grünes Pigment erzeugt. ... "^[24]

Die weit verbreitete Übernahme des Unterrichts von RYB als Grundfarben in postsekundären Kunstschulen im 20. Jahrhundert wurde auf den Einfluss des Bauhaus, wo Johannes itten entwickelte seine Ideen zur Farbe während seiner Zeit dort in den 1920er Jahren und von seinem Buch über Farbe^[25][26] veröffentlicht 1961.^[21]

Bei der Erörterung des Farbdesigns für das Web schreibt Jason Beeird: "Der Grund, warum viele digitale Künstler immer noch ein rotes, gelbes und blaues Farbrad haben, ist das Handy, weil die Farbschemata und Konzepte der traditionellen Farbtheorie auf diesem Modell basieren. ... Obwohl ich hauptsächlich für das Web entworfene - ein Medium, das in RGB angezeigt wird - verwende ich immer noch Rot, Gelb und Blau als Grundlage für meine Farbauswahl. Ich glaube, dass Farbkombinationen, die mit dem roten, gelben und blauen Farbrad erstellt wurden Ästhetisch ansprechender, und bei diesem guten Design geht es um Ästhetik. "^[27]

Natürlich die Vorstellung das alle Farben können aus RYB -Vorwahlen gemischt werden, genauso wie es in keinem System von realen Vorwahlen wahr ist.^[28] Zum Beispiel, wenn das blaue Pigment tief ist PreußischblauDann kann ein schlammiges, entsättigtes Grün das Beste sein, das durch Mischen mit Gelb haben kann.^[29] Um durch Mischen eine größere Farbbalkmale zu erzielen, werden die blauen und roten Pigmente, die in veranschaulichenden Materialien verwendet werden, wie die Farbmischanleitung im Bild sind oft näher zu pfauenblau (a Blau Grün oder Cyan) und Karmine (Farbe) (oder Crimson oder Magenta), beziehungsweise.^[29][30][31] Drucker verwendeten traditionell Tinten solcher Farben, die als "prozessblau" und "prozessrot" bezeichnet werden, bevor die moderne Farbwissenschaft und die Druckbranche in den Prozessfarben (und Namen) Cyan und Magenta konvergierten^[29][31] (Dies bedeutet nicht, dass RYB dieselbe wie CMY ist oder dass es genau subtraktiv ist, aber dass es eine Reihe von Möglichkeiten gibt, traditionelles RYB als subtraktives System im Rahmen der modernen Farbwissenschaft zu konzipieren).

Pigmente in begrenzten Paletten mischen

Ein 1896 Selbstporträt von Anders Zorn Klar eine Vier-Pigment-Palette dessen, was als weiß angesehen wird, zeigt, gelber Ocker, Vermillionund schwarze Pigmente.^[32]

Die erste bekannte Verwendung von Rot, Gelb und Blau als "einfache" oder "primäre" Farben von, von Chalcidius, ca. N. Chr. 300 n. Chr. Basierend auf der Art of Lack -Mischung.^[33]

Mischen Sie Pigmente, um realistische Gemälde mit vielfältigen Farbspielern zu erstellen Altes Griechenland (sehen Verlaufsabschnitt). Die Identität von A/die Menge von minimalen Pigmenten zum Mischen verschiedener Tiefsartikel ist seit langem Gegenstand von Spekulationen von Theoretikern, deren Ansprüche im Laufe der Zeit geändert haben war gelb oder blau; Robert Boyles Weiß, Schwarz, Rot, Gelb und Blau; und Variationen mit mehr oder weniger "primärer" Farbe oder Pigmenten. Einige Schriftsteller und Künstler haben diese Programme schwer mit der tatsächlichen Praxis des Malerei in Einklang gebracht.^{[34]: 29–38} Es ist jedoch seit langem bekannt, dass begrenzte Paletten, die aus einer kleinen Reihe von Pigmenten bestehen, ausreicht, um eine vielfältige Bandbreite von Farben zu mischen.^{[35][36][37][38][39]}

Die Pigmente, die zur Mischung verschiedener Farbbemerken verfügbar sind (in verschiedenen Medien wie z. Öl, Aquarell, Acryl-, Gouache, und Pastell-) ist groß und hat sich im Laufe der Geschichte verändert.^[40][41] Es gibt keinen Konsens über eine bestimmte Reihe von Pigmenten, die als Primärfarben angesehen werden - die Auswahl der Pigmente hängt vollständig von der subjektiven Präferenz des Faches und dem Stil von Kunst sowie materiellen Überlegungen wie ab Lichtgeschwindigkeit und Mischverhalten.^[42] Für ihre Arbeit wurden eine Vielzahl von begrenzten Paletten von Künstlern beschäftigt.^[43][44]

Die Farbe des Lichts (d. H. Die spektrale Leistungsverteilung), die aus beleuchteten Oberflächen reflektiert, die in Farbmischungen beschichtet sind, wird durch ein subtraktives oder additives Mischmodell nicht gut angenähert.^[45] Farbvorhersagen, die Lichtstreuungseffekte von Pigmentpartikeln und Lackschichtdicke enthalten, erfordern Ansätze basierend auf dem Kubelka -Munk -Gleichungen^[46] Es wird jedoch nicht erwartet, dass solche Ansätze die Farbe von Farbmischungen genau aufgrund der inhärenten Einschränkungen vorhersagen.^[47] Künstler verlassen sich in der Regel auf das Mischen von Erfahrungen und "Rezepten"^[48][49] Um die gewünschten Farben aus einem kleinen anfänglichen Satz von Vorwahlen zu mischen, und keine mathematische Modellierung verwenden.

Macevoy erklärt, warum Künstler oft eine Palette näher an RYB als CMY ausgewählt haben: "Weil die" optimalen "Pigmente in der Praxis unbefriedigende Gemische erzeugen; weil die alternativen Auswahlen weniger granuliert, transparenter und dunklere Werte mischen und weil visuelle Präferenzen gefordert haben Relativ gesättigte gelb bis rote Gemische, die auf Kosten relativ stumpfes Grün- und lila Gemische erhalten wurden.^[50]

Farbraum Vorwahlen

Eine konzeptionelle Visualisierung eines Farbanpassungsexperiments. Ein kreisförmiges foveales zweigliedriges Feld (ungefähr so ​​groß wie ein Miniaturansichten eine Armlänge entfernt^[51]) wird dem Beobachter in einer dunklen Umgebung präsentiert. Ein Teil des Feldes wird durch einen monochromatischen Testreiz beleuchtet. Der Teilnehmer passt die Intensitäten der drei zufälligen monochromatischen Primärlichter (die normalerweise rot, grün und blau) auf beiden Felden bis zum Teststimulus und übereinstimmenden Stimulus als genau gleiche Farbe erfolgen. In diesem Fall hat der Teilnehmer den 480 -nm -Teststimulus rot hinzugefügt und fast den Match -Stimulus aus nur den grünen und blauen Leuchten vergleichbarer Intensitäten übereinstimmt. Die hier gezeigten spezifischen monochromatischen Vorwahlen stammen aus dem Stiles-Burch von 1955.^[52]

Das Cie RGB,^[53][54] CIE XYZ^[55] Farbanpassungsfunktionen und LMS Kegelgrundlagen.^[56][57] Die Kurven sind alle für 2 ° -Felder.

Farbraum -Vorwahlen stammen aus kanonischen kolorimetrischen Experimenten, die ein standardisiertes Modell eines Beobachters darstellen (d. H. Einen Satz Farbanpassungsfunktionen) adoptiert von Kommission Internationale de l'Eclairage (CIE) Standards. Der abgekürzte Bericht über Farbraum -Vorwahlen in diesem Abschnitt basiert auf Beschreibungen in Colorimetrie - Verständnis des CIE -Systems.^[58]

Das CIE 1931 Standardbeobachter sind abgeleitete Experimente aufstellen mit einer dunklen Umgebung. Die Hälfte des Feldes ist mit einem monochromatischen Feld beleuchtet Testreiz (im Bereich von 380 nm bis 780 nm) und die andere Hälfte ist die passender Reiz Beleuchtet mit drei zufälligen monochromatischen Primärlichtern: 700 nm für rot (r), 546,1 nm für grün (g) und 435,8 nm für blau (b).^{[58]: 29} Diese Vorwahlen entsprechen Cie RGB Farbraum. Die Intensitäten der Primärlichter konnten vom Teilnehmerbeobachter eingestellt werden, bis der passende Reiz mit dem Testreiz übereinstimmte, wie durch Grassmans Gesetze des additiven Mischens vorhergesagt. Seit 1931 wurden verschiedene Standardbeobachter anderer Farbanpassungsexperimente abgeleitet.^[59] Die folgende Präsentation ist jedoch repräsentativ für diese Ergebnisse.

Die Übereinstimmung wurde bei vielen Teilnehmern in schrittweisen Schritten entlang des Bereichs der Teststimuluswellenlängen (380 nm bis 780 nm) durchgeführt, um letztendlich die Farbanpassungsfunktionen zu erhalten: ${\ displayStyle {\ overline {r}} (\ lambda)}$, ${\ displayStyle {\ overline {g}} (\ lambda)}$ und ${\ displayStyle {\ overline {b}} (\ lambda)}$ Das repräsentiert die relativen Intensitäten von Rot, Grün und blauem Licht, um jeder Wellenlänge zu entsprechen (${\ displayStyle \ lambda}$). Diese Funktionen implizieren das ${\ displayStyle [c]}$ Einheiten des Testreizes mit irgendein Spektralstromverteilung, ${\ displayStyle p (\ lambda)}$, kann von übereinstimmen von [R], [G], und [B] Einheiten jeder Grundschule wo:^{[58]: 28}

Gl. 1$oder _ {380 \, nm}^{780 \, nm} {\ overline {g}} (\ lambda) p (\ lambda) d \ lambda \ cdot [g]+\ int _ {380 \, nm}^{oder 780 \, nm} {\ overline {b}} (\ lambda) p (\ lambda) d \ lambda \ cdot [b]}$

Jeder integrale Term in der obigen Gleichung wird als a bezeichnet Tristimuluswert und misst die Beträge in den angenommenen Einheiten. Kein Satz realer Primärlichter kann ein weiteres monochromatisches Licht unter additivem Mischen übereinstimmen, sodass mindestens eine der farbanpassenden Funktionen für jede Wellenlänge negativ ist. Ein negativer Tristimuluswert entspricht diesem Primär, der dem Teststimulus anstelle des passenden Stimulus hinzugefügt wird, um eine Übereinstimmung zu erreichen.

Die negativen Tristimuluswerte haben bestimmte Arten von Berechnungen schwierig ${\ displayStyle {\ overline {x}} (\ lambda)}$, ${\ displayStyle {\ overline {y}} (\ lambda)}$, und ${\ displayStyle {\ overline {z}} (\ lambda)}$ definiert durch folgende lineare Transformation:^{[58]: 30}

Gl. 2$oder }}={\begin{bmatrix}2.768892&1.751748&1.130160\\1.000000&4.590700&0.060100\\0&0.056508&5.594292\\\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}{\overline {r} } (\ lambda) \\ {\ overline {g}} (\ lambda) \\ {\ overline {b}} (\ lambda) \ end {bMatrix}}}$

Diese neuen Farbanpassungsfunktionen entsprechen imaginären Primärlichtern X, Y und Z (CIE XYZ Farbraum). Alle Farben können durch Finden der Mengen übereinstimmen [X], [Y], und [Z] analog zu [R], [G], und [B] wie definiert in Gl. 1. Die Funktionen ${\ displayStyle {\ overline {x}} (\ lambda)}$, ${\ displayStyle {\ overline {y}} (\ lambda)}$, und ${\ displayStyle {\ overline {z}} (\ lambda)}$ Basierend auf den Spezifikationen, dass sie für alle Wellenlängen nicht negativ sein sollten, ${\ displayStyle {\ overline {y}} (\ lambda)}$ gleich sein Photometrische Luminanz, und das ${\ displayStyle [x] = [y] = [z]}$ Für einen Teststimulus für Äquienergie (d. H. Eine gleichmäßige spektrale Leistungsverteilung).^{[58]: 30}

Ableitungen verwenden die Farbanpassungsfunktionen zusammen mit Daten aus anderen Experimenten, um letztendlich das zu erhalten Kegelgrundlagen: ${\ displayStyle {\ overline {l}} (\ lambda)}$, ${\ displayStyle {\ overline {m}} (\ lambda)}$ und ${\ displayStyle {\ overline {s}} (\ lambda)}$. Diese Funktionen entsprechen den Antwortkurven für die drei Farbtypen Photorezeptoren gefunden in der menschlichen Netzhaut: Langwellenlänge (L), mittlere Wellenlänge (m) und Kurzwellenlängen (s) Zapfen. Die drei Kegelgrundlagen beziehen sich auf die ursprünglichen Farbanpassungsfunktionen durch die folgende lineare Transformation (spezifisch für ein 10 ° -Feld):^{[58]: 227}

Gl. 3$oder }}={\begin{bmatrix}0.192325269&0.749548882&0.0675726702\\0.0192290085&0.949098496&0.113830196\\0&0.0105107859&0.991427669\\\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}{\overline {r} } (\ lambda) \\ {\ overline {g}} (\ lambda) \\ {\ overline {b}} (\ lambda) \ end {bMatrix}}}$

Die Vorwahlen von L, M und S entsprechen imaginären Lichtern, die nur die L-, M- und S -Zapfen stimulieren. Diese Vorwahlen sind die Grundlage für LMS -Farbraum, was eine signifikante physiologische Relevanz hat, da diese drei Photorezeptoren das Trichromatische Farbsicht beim Menschen vermitteln.

Die hier beschriebenen R-, G- und B -Vorwahlen sind insofern real, da sie physische Lichter darstellen, aber unvollständig sind, da einige Farben nicht mit Primärintensitätskoeffizienten übereinstimmen können, die alle nicht negativ sind. Die Primaries X, Y, Z und die L, M, S sind imaginär, da keiner durch echte Lichter oder Farben dargestellt werden kann und vollständig, da alle Farben in Bezug auf Primärintensitätskoeffizienten definiert werden können, die alle nicht negativ sind. Andere Farbräume wie z. SRGB^[60] und SCRGB^[61] sind teilweise in Bezug auf lineare Transformationen von CIE XYZ definiert, die ihre eigenen spezifischen Vorwahlen haben. Die Wahl, welcher Farbraum im Wesentlichen willkürlich ist und vom Dienstprogramm einer bestimmten Anwendung abhängt.^[1]

Der Farbanpassungskontext ist immer dreidimensional (wie in allen zuvor beschriebenen Farbräumen zu sehen), aber allgemeiner Farbaussehen Modelle mögen Ciecam02 Beschreiben Sie Farbe in mehr Dimensionen^[62] und kann verwendet werden, um vorherzusagen, wie Farben unter verschiedenen Betrachtungsbedingungen erscheinen.

Menschen sind normalerweise Trichromaten und verwenden drei (oder mehr) Vorwahlen für Farbwiedergabeanwendungen, die vielfältige Spiele erfordern.^[63] Einige Menschen sind Monochromaten oder Dichromaten, entsprechend bestimmten Formen von Farbenblindheit in welchem ​​Farbsehen durch nur ein oder zwei der Arten von Farbrezeptoren vermittelt wird. Teilnehmer mit Farbblindheit in Farbanpassungsexperimenten waren für die Bestimmung der Kegelgrundlagen von wesentlicher Bedeutung.^[64] Es gibt einen wissenschaftlichen Bericht über einen funktionalen Menschen Tetrachromat.^[65] Die meisten anderen Säugetiere sind Dichromaten^[66] während Vögel und viele Fische sind Tetrachromaten.^[67]

Psychologische Vorwahlen

Ewald HeringIllustration^[68] der psychologischen Vorwahlen. Rot/grün und gelb/blaue Form Gegnerpaare (oben). Jede Farbe kann psychologisch gemischt werden, um mit beiden Mitgliedern des anderen Paares andere Farben (unten) zu erstellen, aber nicht mit seinem Gegner gemäß Hering.

Das Gegnerprozess wurde vorgeschlagen von Ewald Hering in dem er die vier "einfachen" oder "primären" Farben beschrieb (Einfache oder Grundfarben) wie rot, grün, gelb und blau.^[69] Für Hering erschienen Farben entweder als diese reinen Farben oder als "psychologische Mischungen" von zwei von ihnen. Darüber hinaus wurden diese Farben in "Gegner" -Paaren organisiert, rot gegen grün und gelb gegen blau sich vorstellen lassen). Ein achromatischer Gegnerprozess entlang von Schwarz und Weiß ist auch Teil von Herings Erklärung der Farbwahrnehmung. Hering behauptete, wir wussten nicht, warum diese Farbbeziehungen wahr waren, wussten aber, dass sie es waren.^[70] Rot, Grün, Gelb und Blau (manchmal mit Weiß und Schwarz^[71]) sind als psychologische Vorwahlen bekannt. Obwohl es viele Beweise für den Gegnerprozess in Form von neuronalen Mechanismen gibt, ist es^[72] Derzeit gibt es keine klare Kartierung der psychologischen Vorwahlen auf neuronale Substrate.^[73]

Die psychologischen Vorwahlen wurden angewendet von Richard S. Hunter als die Vorwahlen für Hunter L, a, b Farbspace, der zur Schaffung von Cielab.^[74] Das Natürliches Farbsystem wird auch direkt von den psychologischen Vorwahlen inspiriert.^[75]

Geschichte

Philosophie

Das philosophische Schreiben aus dem alten Griechenland hat Vorstellungen von Grundfarben beschrieben, aber sie können in Bezug auf die moderne Farbwissenschaft schwer zu interpretieren sein. Theophrastus (ca. 371–287 v. Chr.) Beschrieben Demokritus “ Position, dass die Grundfarben weiß, schwarz, rot und grün waren.^{[76]: 4} Im Klassisches Griechenland, Empedokles identifiziert weiß, schwarz, rot und (je nach Interpretation) entweder gelb oder grün als Primärfarben.^{[76]: 8} Aristoteles beschrieben einen Begriff, bei dem Weiß und Schwarz in verschiedenen Verhältnissen gemischt werden konnten, um chromatische Farben zu ergeben;^{[76]: 12} Diese Idee hatte einen erheblichen Einfluss auf das westliche Denken über Farbe. François d'AguilonDie Vorstellung von den fünf Primärfarben (weiß, gelb, rot, blau, schwarz) wurde von Aristoteles 'Vorstellung von den chromatischen Farben aus Schwarz und Weiß beeinflusst.^{[76]: 87}Der Philosoph des 20. Jahrhunderts Ludwig Wittgenstein Erkundete farbbezogene Ideen mit Rot, Grün, Blau und Gelb als Primärfarben.^{[77] [78]}

Das Farbschema von François d'Aguilon, wo die zwei einfachen Farben von Weiß (Albus) und Schwarz (Niger) in die "edlen" Farben von Gelb (Flavus), Rot (Rubeus) und Blau (Caeruleus) gemischt werden. Orange (Aureus), Lila (Purpureus) und Grün (Viridis) sind jeweils Kombinationen von zwei edlen Farben.^[79]

Licht- und Farbsicht

Isaac Newton verwendete den Begriff "Primärfarbe", um die farbigen spektralen Komponenten des Sonnenlichts zu beschreiben.^[80][81] Eine Reihe von Farbtheoretikern stimmte Newtons Arbeit nicht zu. David Brewster befürwortete, dass Rot, Gelb und blaues Licht bis spät in die 1840er Jahre zu einem spektralen Farbton kombiniert werden könnten.^[82][83] Thomas Young Vorgeschlagene Rot, Grün und Violett als die drei Primärfarben, während James Clerk Maxwell bevorzugt Veilchen in Blau.^[84] Hermann von Helmholtz schlug "ein leicht violettes Rot, eine Vegetationgrün, leicht gelblich und ein ultramarinblau als Trio vor.^[85] Newton, Young, Maxwell und Helmholtz waren prominente Mitwirkende der "modernen Farbwissenschaft".^{[86]: 1–39} Das beschrieb letztendlich die Wahrnehmung von Farbe in Bezug auf die drei Arten von Netzhautphotorezeptoren.

Farbtöne

John Gage's Das Schicksal der Apellen Bietet eine Zusammenfassung der Geschichte der Primärfarben^[34] als Pigmente in Malerei und beschreibt die Entwicklung der Idee als komplex. Gage beginnt mit der Beschreibung Plinius der ÄltesteDer Bericht über bemerkenswerte griechische Maler, die vier Vorwahlen verwendeten.^[87] Plinius unterschieden die Pigmente (d. H. Substanzen) von ihren scheinbaren Farben: Weiß aus Milos (Ex albis), rot aus Sinope (Ex rubris), Dachbodengelb (sil) und Atramentum (Ex Nigris). SIL wurde historisch als blaues Pigment zwischen dem 16. und 17. Jahrhundert verwirrt, was zu Ansprüchen über Weiß, Schwarz, Rot und Blau führte, die die wenigsten Farben für das Malerei waren. Thomas BardwellEin Norwich -Porträtmaler aus dem 18. Jahrhundert war skeptisch gegenüber der praktischen Relevanz des Berichts von Plinius.^[88]

Robert Boyle, der irische Chemiker, führte den Begriff vor Primärfarbe In Englisch im Jahr 1664 und behauptete, dass es fünf Grundfarben (weiß, schwarz, rot, gelb und blau) gab.^[35][89] Der deutsche Maler Joachim von Sandrart Schließlich schlug vor, Weiß und Schwarz aus den Vorwahlen zu entfernen, und das brauchte nur Rot, Gelb, Blau und Grün, um "die ganze Kreation" zu malen.^{[34]: 36}

Rot, Gelb und Blau, als Vorwahlen im 18. und 19. Jahrhundert zu einer beliebten Vorstellung wurden. Jacob Christoph Le Blon, ein Graveur, war der erste, der separate Teller für jede Farbe in verwendete Mezzotinto Druckgrafik: Gelb, Rot und Blau sowie Schwarz, um Farbtöne und Kontrast hinzuzufügen. Le Blon verwendet Primitive 1725 beschreibt Rot, Gelb und Blau in einem sehr ähnlichen Sinne wie Boyle verwendete primär.^[86]:6 Moses Harris, ein Entomologe und Graveur, beschreibt 1766 auch Rot, Gelb und Blau als "primitive" Farben.^[90] Léonor Mérimée beschrieben in seinem Buch über Malerei (ursprünglich 1830 in Französisch veröffentlicht in Französisch) als die drei einfachen/primitiven Farben, die eine "große Vielfalt" von Tönen und Farben in der Natur erzeugen können.^[91] George Field, ein Chemiker, verwendete das Wort primär 1835 Rot, Gelb und Blau beschreiben.^[92] Michel Eugène ChevreulAuch ein Chemiker diskutierte 1839 über Rot, Gelb und Blau als "primäre" Farben.^{[93] [94]}

Farbbestellsysteme

Johann Heinrich Lambert'S "Farbenpyramid" Tetraeder, das 1772 veröffentlicht wurde.^[95]

Philipp Otto RangDie Skizze mit BL (blau), g (gelb) und r (rot) als grundlegende Farben.^[96]

Historische Perspektiven^[76][97] auf Farbbestellsystemen^[98] ("Kataloge" der Farbe), die im 18. und 19. Jahrhundert vorgeschlagen wurden, beschreiben sie als Verwendung von roten, gelben und blauen Pigmenten als chromatische Vorwahlen. Tobias Mayer (ein deutscher Mathematiker, Physiker und Astronom) beschrieben a dreieckige Bipyramide Mit Rot, Gelb und Blau an den 3 Scheitelpunkten in derselben Ebene, weiß am oberen Scheitelpunkt und schwarz und am unteren Scheitelpunkt in einer öffentlichen Vorlesung 1758.^{[76]: 115} Es gibt 11 Farbebenen zwischen den weißen und schwarzen Eckpunkten innerhalb der dreieckigen Bipyramide. Mayer schien nicht zwischen farbigem Licht und Farbton zu unterscheiden, obwohl er Zinnoberner verwendete. Orpiment (Königsgelb) und Bergblau (Azurit) in teilweise vollständigen Farbblättern von Flugzeugen in seinem Feststoff.^{[99]: 79} Johann Heinrich Lambert (ein Schweizer Mathematiker, Physiker und Astronom) schlug eine dreieckige Pyramide mit vor Gamboge, karminrot, und Preußischblau als Vorwahlen und nur weiß am oberen Scheitelpunkt (da Lambert eine Mischung produzieren konnte, die mit diesen Pigmenten ausreichend schwarz war).^{[76]: 123} Lamberts Arbeit zu diesem System wurde 1772 veröffentlicht.^[100] Philipp Otto Rang (der romantische deutsche Maler) glaubte fest an die Theorie von Rot, Gelb und Blau wie die Primärfarben^{[99]: 87} (Wieder ohne Unterscheidung heller Farbe und Farbschale). Seine Farbkugel wurde letztendlich in einem Aufsatz mit dem Titel beschrieben Farben-Kugel^[99] (Farbball) veröffentlicht von Goethe 1810.^{[99]: 84} Sein kugelförmiges Farbmodell gleichermaßen verteilte Rot-, Gelb- und Blau -Längsmodell mit Orange, Grün und Violett dazwischen und weiß und schwarz an den entgegengesetzten Polen.^{[99]: 85}

Rot, Gelb und Blau wie Primärfarben

Zahlreiche Autoren lehren, dass Rot, Gelb und Blau (RYB) seit mindestens dem 19. Jahrhundert die Hauptfarben in Kunstunterrichtsmaterialien sind, die den oben genannten Ideen aus früheren Jahrhunderten tabben.^{[101][102][103]}

Eine Vielzahl von zeitgenössischen Bildungsquellen beschreibt auch die RYB -Vorwahlen. Diese Quellen reichen von Kinderbüchern,^[104] Kunstmaterialhersteller^[105] malen^[106] und Farbführer.^[107] Kunstunterrichtsmaterialien deuten oft darauf hin, dass RYB -Vorwahlen gemischt werden können, um zu kreieren alle Andere Farben.^[108][109]

Kritik

Albert Munsell, ein amerikanischer Maler (und Schöpfer der Munsell -Farbsystem), bezeichnete die Begriff RYB -Vorwahlen als "Unfug", "einen weithin akzeptierten Fehler" und unterteilt in seinem Buch Eine Farbnotation, erstmals 1905 veröffentlicht.^[110]

Ittens Ideen zu RYB -Vorwahlen wurden kritisiert^[111] als ignorieren moderne Farbwissenschaft^[76]:282 Mit Demonstrationen, dass einige von Ittens Behauptungen über das Mischen von RYB -Vorwahlen unmöglich sind.^[112]

Siehe auch

• Farbsehen
• RGB -Farbmodell

Verweise