Farbraum vs. Farbmodell

[bekoeppel]

Hallo,

ich hatte gerade mit einem Kollegen eine Diskussion, was der Unterschied zwischen Farbraum und Farbmodell ist.

Wikipedia verwirrt eigentlich mehr, als dass es hilft. Die sagen, RGB sei ein Farbmodell, aber die Seite zu RGB heisst dann aber doch RGB-Farbraum.

Nun meine Frage: kann mir jemand erklären, was ein Farbraum und was ein Farbmodell ist? Wo liegen die Unterschiede?

Vielen Dank

 

[mariane]

auf die Schnelle vereinfacht: ein Farbmodell ist theoretische Grundlage wie eine Farbe beschrieben wird HSB, HSL, XYZ, LAB, RGB, ...

... und ein Farbraum beschreibt den Raum (mathematisch könnte man auch Menge sagen) in dem die darstellbaren Farben eines Geräts (z.B. Monitor, Drucker) sind.

 

[bekoeppel]

Hi,

also ist der Farbraum eines Tinten-Druckers z.B dadurch bestimmt, ob er mit CMYK oder mit RGB druckt, und wie gross die Tröpfchengrösse ist? Also physikalische Eigenschaften des Geräts?

Und Farbmodell definiert grundsätzlich, welche Farbabstufungen es gibt. Also dass es in Adobe RGB $X$ verschiedene Rottöne gibt, und die genau $so-und-so$ aussehen?

Adobe RGB, sRGB, Wide Gamut sind demnach Farbmodelle? Und CMYK, Rot-Grün-Blau, Röt-Gelb-Blau sind Farbräume?

Gruss

 

[mariane]

Nee, so ist das noch nicht richtig ich nehme mal zur Erklärung noch das Farbprofil mit rein.

Zunächst mal hast du eine Farbe bzw. viele Farben und diese muß du eineindeutig beschreiben/festlegen so wie man z.B. eine Länge festlegt. Nun gibt es Meter, Fuß, Meile, Lichtjahr und du kannst eine ganz bestimmte Länge durch diese Einheiten genau beschreiben und ebenso ist das bei einer ganz bestimmten Farbe, man kann sie mittels eines Farbmodells ganz genau beschreiben (XYZ, LAB, RGB usw., z.B. 50/127/255 RGB), die Vielzahl der möglichen Farben ergeben dann den Farbraum des jeweiligen Farbmodells, diese sind nicht unbedingt gleich, so gibt es im LAB-Model Farben die nicht im CMY- oder RGB-Model vorkommen. Nun zu den Farbräumen, diese beinhalten alle möglichen Farben des jeweiligen Farbmodells, wobei nicht jedes Gerät den kompletten Farbraum darstellen kann, daher gibt es nun die Farbprofile, diese beschreiben den Farbumfang, also den Farbraum des Geräts. Dieser Farbraum ist also eine Teilmenge des Farbmodels-Farbraumes.

Das ist keineswegs komplett, man kann das noch viel weiter ausholen, gerade bei den Farbprofilen steckt noch mehr dahinter, man kann das aber nicht mal ebenso schnell vermitteln, da gibt es ganzen Bücher darüber und ie sollte man dann besser vorziehen, wenn man es ganz genau wissen möchte.

 

[marfil]

hallo,

ich zitiere hier mal adobe, da mir diese darstellung am einfachsten erscheint- und leicht verständlich sein sollte:

"Farbmodelle, Farbräume und Farbmodi

Ein Farbmodell beschreibt die Farben, die wir in digitalen Bildern sehen und mit denen wir arbeiten. Jedes Farbmodell, wie RGB, CMYK oder HSB, basiert auf einer anderen (in der Regel numerischen) Methode zum Beschreiben von Farben.

Ein Farbraum ist eine Variante eines Farbmodells mit einem bestimmten Umfang von Farben. So gibt es z. B. innerhalb des RGB-Farbmodells verschiedene Farbumfänge: Adobe RGB, sRGB, ProPhoto RGB usw.

Jedes Gerät (wie ein Bildschirm oder Drucker) hat seinen eigenen Farbraum und kann nur Farben reproduzieren, die im jeweiligen Farbumfang vorhanden sind. Beim Verschieben von Bildern zwischen Geräten können sich die Bildfarben ändern, da jedes Gerät die RGB- oder CMYK-Werte entsprechend dem eigenen Farbraum interpretiert. Wenn Sie Bilder verschieben, können Sie mit Farbmanagement sicherstellen, dass die meisten Farben identisch oder möglichst ähnlich sind, sodass sie einheitlich dargestellt werden.. Siehe Warum stimmen Farben manchmal nicht überein?.

In Photoshop bestimmt der Farbmodus eines Dokuments, welche Farbmethode zum Anzeigen und Drucken des aktuellen Bildes verwendet wird. Die Photoshop-Farbmodi basieren auf den Farbmodellen, die sich für das Veröffentlichen von Bildern eignen. Es stehen folgende Farbmodi zur Auswahl: „RGB“ (Rot, Grün, Blau), „CMYK“ (Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz), „Lab-Farbe“ (basierend auf CIE L* a* b*) und „Graustufen“. Photoshop bietet auch Farbmodi für spezielle Farbausgaben wie indizierte Farbe und Duplex. Die Farbmodi bestimmen die Anzahl der Farben, die Anzahl der Kanäle und die Dateigröße eines Bildes. Außerdem bestimmt der ausgewählte Farbmodus, welche Werkzeuge und Formate zur Verfügung stehen.

Wenn Sie mit den Farben in einem Bild arbeiten, passen Sie die numerischen Werte in der Datei an. Sich Farben durch Zahlen repräsentiert vorzustellen, ist relativ einfach. Diese numerischen Werte an sich repräsentieren jedoch keine absoluten Farben, sie haben lediglich eine Farbbedeutung innerhalb des Farbraums des Geräts, das die Farbe darstellt."

mfg, martin

 

[Hoogo]

Die Erklärung, die ich mir selber so zurechtgelegt habe, sieht so aus, ist aber mit Vorsicht zu geniessen, kann auch gut fehlerhaft sein:

Da ist ein Würfel, eine Ecke Schwarz, von dort gehen 3 Kanten in Rot/Grün/Blau aus. Es ist undefiniert (und auch unwichtig), welches Rot genau, welches Gamma, ob das Sensoren von Eingabegeräten oder Leds von TFTs sind, das einzig klare ist 0=aus/keine Intensität, 100%=ein=volle Intensität. Alles, was irgendwie wahrnehmbar/darstellbar ist findet sich in dem Würfel.

Farbmodell:
Farbmodell ist das Koordinatensystem, mit dem man die Punkte in dem Würfel beschreibt. Also was Null ist und in welche Richtungen die Pfeile zeigen.
RGB ist trivial, fängt bei (0/0/0) an, und die Pfeile gehen entlang der Kanten des Würfels.
CMYK fängt bei (100/100/100), also Weiß an, CMY sind die 3 Kanten des Würfels da, und K zeigt in Richtung Schwarz.
HIS/HSL und so sind ungefähr ein Pfeil von Schwarz nach Weiß, ein Drehwinkel drumrum (=Farbton) und ein Abstand von der SW-Achse(=Sättigung).
YCbCr ist dem Lab sehr Ähnlich, hat eine Achse von Schwarz nach Grün-Weiß, eine Senkrechte zu der Achse Richtung Rot, eine weitere Senkrechte Richtung Gelb.

Rechnen kann man in den Farbmodellen zwar auch mit 120%/-20%/-20%, irgendwelchen Sinneseindrücken oder Lichtquellen entspricht das aber nicht. Normale Grafikprogramme können solche Werte nicht, nur mit Lab/HDR kann man ein bisschen über den Würfel hinausrechnen.

Probleme:
Mal angenommen, die Kanten des Würfels sollen die Empfindlichkeit der Sinneszellen beschreiben...
-Es ist unmöglich, mit Licht nur Grün zu reizen, ohne auch Rot oder Blau anzusprechen. Der Würfel hat also Stellen, die per Licht nicht erreichbar sind. (Man kann aber tief in einen Blitz gucken und dann ins dunkle sehen und blinzeln, da kann man dann auch sonst unmögliche Farben erzeugen)
-Unterschiedliche Menschen haben unterschiedliche Sinneszellen, jeder hat quasi seinen persönlichen Würfel, in dem sich Farben an unterschiedlichen Stellen wiederfinden.
-Das Auge braucht ungefähr 4mal soviel Licht, um etwas doppelt so hell wahrzunehmen. Ist aber auch nicht einheitlich, und rechnet man das mit ein?
-Wo genau finden sich eigentlich gelbe Wellenlängen?

Farbraum:
In einem Farbraum sind Farben ordentlich definiert. Lab ist sowas wie der Über-Farbraum, alles, was ein Durchschnittsmensch an Farbe kennt findet sich in Lab an definierten Stellen wieder und die Farben haben auch gute Abstände voneinander. Das heisst nicht, daß nicht manche Menschen mehr Farben wahrnehmen können, als von Lab abgedeckt werden, aber die Welt lebt schon lange wunderbar damit. Innerhalb dieses Lab-Farbraums legt man jetzt andere, beschränktere Farbräume an, die beschreiben, was irgendwelche Sensoren aufnehmen, was ein Monitor so darstellen kann oder einfach so irgendwelche Farbräume, die praktisch sind. Deren Eigenschaften werden in Profilen gespeichert. Technische Geräte, die Farben auf diese Weise produzieren können, gibt es nicht, zum Darstellen oder Beschreiben wird mit den Profilen umgerechnet, immer von/nach Lab.