Spektrale Farbe

Eine Spektralfarbe ist eine Farbe, die bei einem normalen Menschen durch eine einzelne Wellenlänge von Licht im sichtbaren Spektrum oder durch ein relativ schmales Wellenlängenband hervorgerufen wird, das auch als monochromatisches Licht bezeichnet wird. Jede Wellenlänge des sichtbaren Lichts wird als spektrale Farbe in einem kontinuierlichen Spektrum wahrgenommen; die Farben hinreichend naher Wellenlängen sind nicht unterscheidbar.

Das Spektrum wird oft in benannte Farben unterteilt, obwohl jede Teilung etwas willkürlich ist: das Spektrum ist kontinuierlich. Traditionelle Farben in Englisch sind: rot, orange, gelb, grün, blau und violett. In einigen anderen Sprachen stimmen die den Farbnamen entsprechenden Bereiche nicht unbedingt mit denen auf Englisch überein.

Die Teilung, die Isaac Newton in seinem Farbkreis benutzte, war: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett; eine Gedächtnisstütze für diesen Auftrag ist „Roy G. Biv“. In modernen Teilbereichen des Spektrums wird Indigo oft weggelassen.

Man benötigt zumindest eine trichromatische Farbsicht, um zwischen spektralen und nicht-spektralen Farben unterscheiden zu können: Trichromie bietet die Möglichkeit, Farbton und Sättigung im Chroma wahrzunehmen. In Farbmodellen, die Spektralfarben darstellen können, wie beispielsweise CIELUV, hat eine Spektralfarbe die maximale Sättigung.

In Farbräumen
In Farbräumen, die alle oder die meisten Spektralfarben enthalten, bilden sie einen Teil der Grenze der Menge aller reellen Farben. Wenn die Luminanz gezählt wird, bilden spektrale Farben eine Oberfläche, andernfalls ist ihr Ort eine Kurve in einem zweidimensionalen Farbraum.

Theoretisch sind nur RGB-implementierte Farben, die wirklich spektral sind, ihre Primärfarben: Rot, Grün und Blau, während jede andere (gemischte) Farbe inhärent nicht spektral ist. Aufgrund unterschiedlicher Farbigkeitseigenschaften verschiedener Spektralsegmente und auch aufgrund praktischer Einschränkungen von Lichtquellen zeigt der tatsächliche Abstand zwischen reinen RGB-Radfarben und Spektralfarben eine komplizierte Abhängigkeit vom Farbton. Aufgrund der Lage von R- und G-Primärfarben in der Nähe des fast „flachen“ Spektralsegments ist der RGB-Farbraum ziemlich gut mit approximierendem Spektralorange, Gelb und Hellgrün (gelblich), ist aber besonders schlecht beim Erreichen eines visuellen Erscheinungsbildes der Spektralfarben dazwischen Grün und Blau, sowie extreme Spektralfarben. Der sRGB-Standard hat ein zusätzliches Problem mit seiner „roten“ Primärfarbe, die aufgrund eines Kompromisses zwischen der Reinheit von Rot und seiner vernünftigen Luminanz nach Orange verschoben wird, so dass das rote Spektrum unerreichbar wurde. Einige Beispiele in der nachstehenden Tabelle liefern nur grobe Annäherungen von Spektral- und Nah-Spektralfarben.

CMYK ist gewöhnlich in seiner Reichweite von Spektralfarben noch ärmer als RGB, mit Ausnahme von Prozess-Gelb, das aufgrund der oben erwähnten Flachheit des Spektralorts im Rot-Grün-Segment ziemlich nah an Spektralfarben liegt.

Beachten Sie, dass Spektralfarben universell in wissenschaftlichen Farbmodellen wie CIE 1931 enthalten sind, aber Industrie- und Verbraucherfarbräume wie sRGB, CMYK und Pantone keine spektralen Farben enthalten.

Tabelle der spektralen oder nahezu spektralen Farben
Die meisten der aufgelisteten Farben erreichen nicht die maximale (spektrale) Farbigkeit oder werden normalerweise nicht mit ihr gesehen, aber sie können gesättigt genug sein, um nahe an ihren dominanten Wellenlängenspektralfarben wahrgenommen zu werden. Bereiche von Wellenlängen und Frequenzen sind nur ungefähre Werte.

Wellenlängen und Frequenzen in Grau zeigen dominante Wellenlängen und Frequenzen an, nicht den tatsächlichen Bereich des Spektrums, der eine spezifizierte Farbe bildet, die sich weiter nach beiden Seiten erstreckt und durch Rezeptoren gemittelt wird, um eine nahezu spektrale Erscheinung zu ergeben.

Farbbezeichnung,
Lichtquelle oder Farbstoff
Probe Wellenlänge, nm Frequenz, THz Farbton
h
Bemerkungen
rot 740-625 405-479 Ein traditioneller, breiter Farbbegriff, der einige nicht spektrale Farbtöne enthält. Die kurzwellige Grenze kann sich bis 620 oder sogar etwa 610 Nanometer erstrecken
• Extremes spektrales Rot = Rot (CIE RGB) × 740 405 ? Die genaue spektrale Position hat mehr Einfluss auf die Leuchtdichte als auf die Farbart in diesem Band; Farbwerte sind für diese beiden Varianten fast gleich
• rot (Wide-Gamut RGB Primär) × 700 ≈ 428 ?
• Helium-Neon-Laser × 633 473 ?
• Einige carminedyes × NIR-602 497-NIR ? Nah-spektral, aber andere Teile von Carmin (Farbe) sind lila
• rot (sRGB primär) 614-609 488-492 0 ° Spürbar nicht spektral
Orange 620-585
625-590
483-512
479-508
0 ° -30 ° Der kurzwellige (gelbliche) Teil entspricht Bernstein, die langwellige (rötliche) Seite nähert sich (oder enthält) RGB-Rot darüber.
Gelb 585-560
590-565
Ein traditioneller Farbbegriff
• Natriumdampflampe ≈ 589 ≈ 508 ?
• gelb (NCS) ? ? 50 ° Gold hat bei h = 51 ° eine nahezu identische Farbsättigung
• Munsell 5Y für V = 10, C = 22 577 ≈ 519 ?
• Prozess (Kanarienvogel) gelb ? ? 56 °
• gelb (sRGB sekundär) ≈ 570 ? 60 °
• Chartreuse gelb ? ? 68 °
Limette ≈ 564 ? ≈ 75 ° Kann als grün oder gelb klassifiziert werden
Grün 565 – ??? 530 – ??? Ein traditioneller, breiter Farbbegriff
• Chartreuse grün ? ? 90 °
• Hellgrün ≈ 556 ? 96 °
• Harlekin ≈ 552 ? 105 °
• grün (sRGB primär) ≈ 549 ≈ 547 120 ° Spürbar nicht spektral
• Grün (Wide-Gamut RGBprimary) × ≈ 525 571 ? Fast spektral
• Frühlingsgrün (sRGB-Definition) × ? ? 150 ° Kann ziemlich weit vom Spektrum entfernt sein
• grün (NCS) × ? ? 160 °
• Munsell 5G für V = 4, C = 29 × ≈ 503 597 (?) ≈ 163 °

(Extrap.)
Cyan 500 + – 480 
520-500
593-624
576-600
Manchmal enthalten (oder überlappt) mit blau, ist die terminologische Unterscheidung zwischen den beiden inkonsistent
• Türkis × ? ? 175 ° Das meiste von „Türkis“ liegt weit weg vom Spektrum
• Cyan (sRGB sekundär) × 488 ? 180 ° Lieg ziemlich weit vom Spektrum entfernt
• Cyan verarbeiten × ? ? 193 °
Blau 490-450
500-435
610-666
600-689
Ein traditioneller, breiter Farbbegriff, der früher Cyan enthielt
• blau (NCS) × ? ? 197 ° Liegt ziemlich weit vom Spektrum entfernt
• Azure (sRGB-Definition) × ≈ 488 614 ≈ 210 ° Kann ziemlich weit vom Spektrum entfernt sein
• Munsell 5B für V = 5, C = 20 × ≈ 482 ≈ 622 (?) ≈ 225 °

(Extrap.)
• blau (RGB-Primär) 466-436 ? 240 °
(von sRGB)
Kann als Indigo oder (wenn Indigo weggelassen wird) als Violett eingestuft werden
Indigo 446 672 (?) ≈ 243 °

(Extrap.)
Definition ist umstritten, diese Wellenlänge gehört am wenigsten strittig zu „Indigo“
Violett × 450-400
435-380
666-750
689-788
bis 277 °

(Extrap.)
Fernes Spektralviolett ist sehr schwach und selten zu sehen. Der Begriff erstreckt sich auch auf Purpur