Farbmischung

Grundsätzlich wird zwischen zwei Arten der Farbmischung unterschieden: der additiven Farbmischung und der subtraktiven Farbmischung. Bei der additiven Farbmischung handelt es sich um eine physiologische Form der Farbmischung. Die subtraktive Farbmischung stellt einen rein physikalischen Vorgang dar.

Additive Farbmischung

Das Phänomen der additiven Farbmischung beruht auf der Mischung von Lichtfarben. Das Licht einer Spektralfarbe wird hierbei zu dem einer anderen Spektralfarbe addiert, wobei sich die Wellenlängen der Spektralfarben übereinanderlegen – daher auch die Bezeichnung „additiv“, sprich hinzufügend. Ausgehend von einem schwarzen Hintergrund werden Farben also generiert, indem Farbreize mithilfe einer Lichtquelle hinzugefügt (= addiert) werden. Je mehr Licht sich addiert, desto heller scheint es.

Die Grundfarben der additiven Farbmischung – auch Primärfarben genannt – sind Rot, Grün und Blau. Abgekürzt werden diese Farben RGB genannt.

Gesetze der additiven Farbmischung

Die Gesetze der additiven Farbmischung sind anhand des Farbkreises gut nachvollziehbar. Die Grundfarben Rot, Grün und Blau bilden drei Farben des Farbkreises: die additiven Grundfarben beziehungsweise Primärfarben. Weißes Licht entsteht, wenn alle Primärfarben mit derselben Intensität gemischt werden, beziehungsweise wenn alle Wellenlängen in derselben Intensität vorkommen. Mischt man jeweils nur zwei additive Grundfarben mit derselben Intensität, bilden sich ebenfalls Grundfarben, und zwar die drei subtraktiven Grundfarben Gelb, Magenta und Cyan:

Additive Farbmischung mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau

• Mischt man Rot und Grün, entsteht Gelb.
  
• Mischt man Rot und Blau, entsteht Magenta.
  
• Mischt man Grün und Blau, entsteht Cyan.
  

Gelb, Magenta und Cyan liegen Blau, Grün und Rot im Farbkreis gegenüber und stellen die Sekundärfarben der additiven Farbmischung dar. Mischt man die Sekundärfarben mit den Primärfarben, ergibt sich ebenfalls weißes Licht.

• Mischt man Rot und Cyan, entsteht Weiß.
  
• Mischt man Grün und Magenta, entsteht Weiß.
  
• Mischt man Blau und Gelb, entsteht Weiß.
  

Je nachdem, mit welcher Intensität beziehungsweise Helligkeit die Primärfarben gemischt werden, kann zudem nahezu jede beliebige Mischfarbe entstehen. Ist keine der Primärfarben vorhanden, sehen wir kein Licht und nehmen nur Schwarz wahr.

Einsatz der additiven Farbmischung

Das Prinzip der additiven Farbmischung ist die Grundlage für Farbwiedergabesysteme mit dem RGB-Farbraum und kommt beispielsweise auf Fernsehgeräten, Computerbildschirmen, in der Lichttechnik, aber auch beim menschlichen Farbsehen zum Einsatz.

Am Beispiel eines Bildschirms lässt sich die additive Mischung wie folgt erklären: Jedes Pixel eines Bildschirms besteht aus drei Lichtpunkten beziehungsweise Leuchtstoffen, die den drei RGB-Farben entsprechen. Da die Pixel sehr nah beieinanderliegen, wirken sie bei einem gewissen Betrachtungsabstand wie eine einheitliche Fläche. Zeigt der Monitor eine weiße Fläche, leuchten alle Leuchtstoffe gleich hell. Soll eine magentafarbene Fläche gezeigt werden, leuchten hingegen nur die blauen und roten Lichtpunkte auf. Bei einer grauen Fläche sind alle drei RGB-Farben zu sehen, leuchten jedoch schwächer als bei einer weißen Fläche. Auf diese Weise lassen sich Millionen unterschiedliche Farben generieren. 

Das menschliche Auge hingegen nimmt Farben mithilfe der Zapfen wahr. Für die menschliche Farbwahrnehmung verfügen wir über drei verschiedene Arten von Zapfen, die jeweils auf eine der drei Grundfarben spezialisiert sind. Die verschiedenen Wellenlängen des Lichts reizen die Zapfen unterschiedlich stark – je nach Grundfarbe und Intensität wird die passende Zapfenart angeregt. Im Gehirn wird aus diesen Signalen ein Farbeindruck kreiert.

Subtraktive Farbmischung

Die subtraktive Farbmischung stellt neben der additiven Farbmischung eine von zwei Farbmischungen dar. Sie ist auch als „physikalische Farbmischung“ bekannt, weil sie rein gegenständlich ist und auf der Mischung von physikalischen Farben basiert. Diese Farben sind in Form von Pigmenten körperlich vorhanden wie zum Beispiel im Toner, in der Druckfarbe oder auf einem eingefärbten T-Shirt. Anders als bei der additiven Farbmischung (auch „physiologische Farbmischung“ genannt) entsteht die Farbwirkung der subtraktiven Farbmischung also auf dem jeweiligen Körper und nicht im Auge. Ausgehend vom Bedruckstoff und der Basisfarbe Weiß verändert sich hier das Lichtspektrum, wenn Pigmente gemischt werden: der Anteil an reflektiertem Licht verringert sich, wird also „subtrahiert“.

Die Grundfarben der subtraktiven Farbmischung – auch Primärfarben genannt – sind Cyan, Magenta und Gelb.

Gesetze der subtraktiven Farbmischung

Durch den Farbkreis sind die Gesetze der subtraktiven Farbmischung ersichtlich. Der Farbkreis besteht aus den drei Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb, sprich den subtraktiven Grundfarben beziehungsweise Primärfarben. In der Mitte, wo alle drei Primärfarben gemischt werden und kein Licht mehr reflektiert wird, entsteht Schwarz – bei der additiven Farbmischung erhält man in der Mitte hingegen Weiß. Beim Mischen von jeweils zwei subtraktiven Grundfarben ergibt sich eine additive Grundfarbe – je nach Mischung ist das Blau, Grün oder Rot:

Subtraktive Farbmischung mit den Grundfarben Cyan, Magenta und Gelb

• Mischt man Gelb und Magenta, entsteht Rot.
  
• Mischt man Cyan und Gelb, entsteht Grün.
  
• Mischt man Cyan und Magenta, entsteht Blau.
  

Rot, Grün und Blau liegen den Farben Cyan, Magenta und Gelb im Farbkreis gegenüber; sie sind also die Sekundärfarben der subtraktiven Farbmischung. Wenn sich die Sekundärfarben mit den Primärfarben mischen, ist ebenfalls Schwarz die Folge:

• Mischt man Gelb und Blau, entsteht Schwarz.
  
• Mischt man Magenta und Grün, entsteht Schwarz.
  
• Mischt man Cyan und Rot, entsteht Schwarz.
  

Einsatz der subtraktiven Farbmischung

die subtraktive Farbmischung findet unter anderem beim Autolackieren oder beim Mischen von Farben in der Malerei Anwendung – zum Beispiel im Wasserfarbenkasten. Zudem beschreibt sie Körperfarben sowie Druckfarben.

Im Druckwesen werden diese Farben als CMYK abgekürzt. Doch woher kommt das „K“, wenn nur Cyan, Magenta und Gelb (Yellow) – sprich CMY – die Grundfarben der subtraktiven Farbmischung darstellen? Theoretisch ist es möglich, mit den drei Farben CMY verschiedenste Zwischenfarbtöne von Weiß bis Schwarz zu reproduzieren. In der Praxis ist es jedoch sehr schwer, mit beispielsweise Tintenstrahldruckern oder Offsetdruckern ein reines, tiefes Schwarz zu drucken. Wenn sich CMY-Farben in maximalem Ausmaß auf dem Papier überlagern, entsteht nur ein Dunkelbraun. Aus diesem Grund wurde Schwarz als vierte Farbe im Druck hinzugefügt, wodurch sich die Kurzform CMYK ergibt.