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Color Management Grundlagen

Wozu Color Management?

Die Farben eines Bildes sehen überall anders aus: Am Bildschirm, auf der Anzeige der Kamera, im Druck, und natürlich auch in Abhängigkeit der Beleuchtung beim Betrachten. Um diese Effekte zu mildern, stimmt man die Farbdarstellung aller Medien mit Hilfe von Farbprofilen aufeinander ab: Das ist Color Management.


Was ist Farbe?

Farbe ist Licht einer bestimmten Wellenlänge, das auf die Netzhaut des Auges trifft und dort Reize ans Gehirn sendet und so ein Farbempfinden auslöst. Daher sieht jeder Mensch Farbe anders - von individuellen Farbschwächen wie der Rot-Grün-Farbschwäche, die im Volksmund als Farbenblindheit bezeichnet wird und immerhin fast 10% der männlichen Bevölkerung hat, ganz zu schweigen.

Im Jahr 1931 begann die Commission Internationale d'Eclairage in einem Feldversuch das menschliche Farbempfinden wissenschaftlich zu erfassen, um die Menge der sichtbaren Farben zu ermitteln. Das Ergebnis stellte sie in einem dreidimensionalen Raum dar, dessen Querschnitt hier links zu sehen ist. Das hufeisenförmige Gebilde zeigt die sichtbaren Farben im mittleren Helligkeitsbereich. Außen ist die Spektrallinie, dort sind die Farben rein, nach innen hin nimmt die Sättigung ab, bis zur sogenannten Unbunt-Achse. Sie ist hier nur als grauer Punkt zu sehen, doch sie steht senkrecht auf dem Hufeisen und geht von schwarz bis weiß. Entsprechend gibt es im Bereich der Spektrallinie bis zu den Enpunkten Schwarz und weiß noch viele sichtbare Farben, der gesamte Farbraum hat etwa die Form einer zusammengedrückten Boje.


Farbe am Computer

Um Farben am Computer verarbeiten zu können, müssen sie in Zahlenwerte gefasst werden. Weil sich der völlig unsymmetrische CIE-Farbraum dazu nur schlecht eignet, arbeitet man mit Farbmodellen, um Farben anschaulich und numerisch nachvollziehbar und linear darzustellen.

Der RGB-Farbraum basiert auf der additiven Farbmischung oder Lichtmischung. Wenn die Farben Rot, Grün, und Blau übereinander gestrahlt werden, ist das Ergebnis Weiß. So arbeiten Fernseher, Monitore und andere selbstleuchtende Medien.

Eine RGB-Farbe wird also dargestellt in einem Farbraum mit den Koordinaten R, G, B. Dabei sind die Grundwerte R, G und B nicht festgelegt! Daher gibt es sehr unterschiedliche RGB-Farbräume, die durch Farbprofile beschrieben sind.

Der CMY-Farbraum basiert auf dem Prinzip der subtraktiven Farbmischung, die das Malen oder Drucken vertritt. Je mehr Farbe übereinander gedruckt wird, desto dunkler ist das Ergebnis, die Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb übereinander ergeben Schwarz.

Nachdem dieses Schwarz ziemlich matschig ist, rechnet man im Offset-Druck zudem einen Schwarz-Anteil ("Key") aus und druckt diesen zusätzlich als Verstärkung der Tiefe. Dann heißt der Farbraum CMYK.

Auch hier gibt es jedoch keine feste Vorgabe, wo der Farbort von C, M und Y tatsächlich sein muss.

Das Dilemma

Leider kann weder ein RGB- noch ein CMYK-Modell auch nur annähernd die Menge der sichtbaren Farben wiedergeben. Die beiden folgenden Bilder zeigen, welche Bereiche des CIE-Farbraums im RGB oder CMY darstellbar sind.

Links sind die Farborte zu sehen, die sich im sRGB-Farbraum darstellen lassen, recht die des Standard Offsetdruck-Farbraums ECI coated (v2).

Üblicherweise sind RGB-Farbräume sehr viel größer als CMYK-Farbräume, was dazu führt, dass sich sehr bunte Farben meist nicht drucktechnisch reproduzieren lassen. Zumindest nicht im normalen Offset-Druck, der ja nur diese Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb hat. Im Digitaldruck wie wir ihn verwenden, kommen acht Farben zum Einsatz, daher können wir auf Fotopapier den sRGB-Farbraum sehr gut wiedergeben.


ICC-Profile

Farbprofile beschreiben die Farb-Orte, die sich mit einem Gerät erreichen lassen und helfen bei der Umwandlung von Bildern für ein bestimmtes Ausgabegerät. Für das Umrechnen ist ein Quell-Profil zuständig, das üblicherweise den Monitor charakterisiert und seine Farborte im CIE-System kennt und ein Ziel-Profil, das den Drucker charakterisiert und dessen Farborte im CIE-System.

Wenn Farben im Zielprofil nicht darstellbar sind, gibt es eine Reihe von Strategien (relativ farbmetrisch, perzeptiv etc.) die die Einschränkung der Farben regeln.


Kalibrierung

Weiterhin ist es wichtig, dass alle beteiligten Geräte die Farben der gewählten Farbräume korrekt anzeigen. Dazu muss der zunächst der Monitor kalibriert sein und das Farbprofil im Betriebssystem hinterlegt sein. Zum Kalibrieren dient ein Messgerät, das an den Bildschirm angehängt wird.

Folgende Aktionen sind dazu notwendig:

Nur bei größter Sorgfalt kann eine Kalibrierung gute Ergebnisse liefern! Wenn die Helligkeit zu hoch ist oder der Messsensor nicht immer perfekt am Monitor aufliegt, kann die Kalibrierung völlig wertlos sein!


Der sichere Weg zum richtigen Bild

Hier unsere Tipps:



Bildquelle CIE-Farbraum: Wikipedia