3.3 RGB und CMY Farbwürfel

Im folgenden wird das RGB – Modell (rot/red, grün/green, blau/blue) betrachtet. Der Unterschied zwischen diesem Modell und dem CIE-Modell liegt in ihrem Einsatzkontext. Das CIE - Modell beschreibt die intuitive Farbwahrnehmung des Menschen, während das RGB – Modell in technischen Bereichen eingesetzt wird. Zum Beispiel wird jeder Punkt auf dem Bildschirm durch ein Tripel, bestehend aus rotem, grünem und blauem Phosphor dargestellt, welches eine interne Farbrepräsentation durch das RGB – Modell voraussetzt. Soll aber ein Anwender eines Grafiksystems eine Farbe auswählen, so definiert er Farbe, Reinheit und Helligkeit. Der Zusammenhang zwischen den beiden Modellen wird aus der Abbildung 1 ersichtlich.


Abbildung 1

Für den technischen Einsatz des RGB – Modells ist die Berücksichtigung der Luminanz relevant. Aus diesem Grund wird die beim CIE-Modell genannte dreidimensionale Darstellung gewählt und in den Einheitswürfel (Abbildung 2) projiziert. Innerhalb dieses Würfels lässt sich jeder Farbwert als Tripel angeben. Definiert man zwei beliebig gewählte Farbpunkte und verbindet diese durch eine Linie, so erhält man durch Quantisierung einen "kontinuierlichen" Farbübergang. Dieses Farbmodell wird additiv genannt, da man durch Addition zweier Farben den resultierenden Farbwert erhält. Ausgabegeräte, die diese Eigenschaft ausnutzen nennt man softcopy devices (z.B. Bildschirm).


Abbildung 2 - RGB Würfel

Anders dagegen funktionieren die subtraktiven Farbmodelle, wie das CMY-Modell (chrome, magenta, yellow) in Abbildung 3. Bei diesem Modell werden zwei Farbwerte subtrahiert um die resultierende Farbe zu erhalten. Diese Eigenschaft wird von Ausgabegeräten genutzt, deren Ergebnis nicht änderbar ist und deshalb die hardcopy devices genannt werden. Die Umrechnung der beiden Farbmodelle ineinander erfolgt durch Subtraktion zweier Vektoren :

  • (R,G,B) = (1,1,1) – (C,M,Y)
  • (C,M,Y) = (1,1,1) – (R,G,B)
Die aus den Farbmodellen gewonnenen Erkenntnisse helfen uns im Folgenden die Grundlagen der Beleuchtungsmodelle besser zu verstehen.


Abbildung 3 - CMY Würfel