farbe des apfels
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Farbe des Apfels
Farbe ist eine Sache der Empfindung, der subjektiven Wahrnehmung. Selbst beim
Betrachten ein und desselben Gegenstandes werden verschiedene Persnen
unterschiedliche Be!"ge vrnehmen und die genau gleiche Farbe mit v#llig anderen
Wrten beschreiben. $iese %ielfalt an sprachlichen &usdrucksm#glichkeiten macht d
%erst'ndigung "ber eine bestimmte Farbnuance s schwierig und s ungenau. (#nnwir einem anderen )enschen erkl'ren, der &pfel sei *feuerrt* und dann vn ihm
erwarten, dass er diese Farbe genau reprdu!iert+ Eine Farbe mit sprachlichen )itt
aus!udr"cken ist einfach !u kmpli!iert und schwierig. G'be es hingegen standardis
)ethden !ur Be!eichnung vn Farben, w're die %erst'ndigung "ber Farben bedeu
einfacher und genauer. Eine slche eakte Farbkmmunikatin w"rde die Prbleme
der *Farbe* beseitigen.
Wrte, die !ur Beschreibung vn Farben verwendet werden, 'ndern im -aufe der e
eakte Bedeutung. Einige Beispiele f"r /tt#ne0 innberrt, (arminrt, /senrt,
Erdbeerrt, Scharlachrt. $ies sind allgemein gebr'uchliche 1amen f"r Farben.
Pr'!isieren l'sst sich die Eigenart einer Farbe durch 2in!uf"gen vn Eigenschaftsw
wie *hell*, *stumpf* der *tief*. $ie Be!eichnung *hellrt* f"r den &pfel ist eine
allgemeing"ltige und gleich!eitig einrdnende &ngabe. 3rt! der vielf'ltigen sprachli
&usdrucksm#glichkeiten werden !wei )enschen weiterhin Farbnamen wie *innbe
der *hellrt* auf andere Weise deuten. $as hei4t als, dass eine auf sprachliche )i
beschr'nkte Beschreibung vn Farbe niemals wirklich pr'!ise sein kann. Wie kann
Farbe in allen Eigenschaften dann unmissverst'ndlich beschreiben+
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Ein &pfel, der s verlckend beim 5bsth'ndler in der Snne leuchtet, sieht !u 2aus
unter der -euchtstffr#hre nicht mehr s k#stlich aus. 6hnliche Erfahrungen hat bes
jeder schn einmal gemacht.
Bei unterschiedlicher Beleuchtung, beispielsweise durch Snnenlicht, -euchtstffr#
der Gl"hlampenlicht, sieht der gleiche &pfel jedesmal anders aus.
Befindet sich der &pfel vr einem hellen 2intergrund, wirkt seine Farbe dumpfer als
einem dunklen 2intergrund.
$ies wird als (ntrasteffekt be!eichnet, der sich auf die Farbbeurteilung sehr ung"
auswirkt.
Beim Betrachten eines &uts wirkt die Farbe verschieden hell der intensiv, je nach
aus welchem Winkel wir es ansehen. $er Farbeindruck ist als richtungsabh'ngig,
besnders bei )etallic7-ackierungen auff'llt. Swhl der Betrachtungswinkel als au
die Beleuchtungsrichtung m"ssen daher bei eakten Farbbestimmungen knstant
gehalten werden.
Bei jedem )enschen ist die spektrale Empfindlichkeit des &uges etwas andersausgepr'gt. Selbst bei -euten mit *nrmaler* Farbseht"chtigkeit kann es leichte
%erschiebungen in den /t7 der Blaubereich geben. udem finden mit !unehmen
<er schleichende %er'nderungen im &uge statt.
Schn deshalb kmmen verschiedene Betrachter bei der Farbbeurteilung !u
verschiedenen Ergebnissen.
2at man eine 3apete anhand eines kleinfl'chigen )usters ausgesucht, kann es
passieren, dass nach dem 3ape!ieren die Farbe der 3apete einen kr'ftigeren Eindr
macht. Farben, die eine gr4e Fl'che bedecken, wirken in der /egel leuchtender u
intensiver als auf kleiner Fl'che. $ies wird als Fl'cheneffekt be!eichnet. Werden F
f"r gr4fl'chige 5bjekte mit 2ilfe vn kleinfl'chigen )usterst"cken ausgew'hlt, k#
als leicht Fehler auftreten.
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wei rte B'lle. &uf den ersten Blick sehen sie gleichfarbig aus, aber bei n'herem
2insehen bemerkt man 8nterschiede. $ie Farbe beider B'lle ist rt, dch der bere
wirkt etwas heller und der untere etwas dunkler. Gleich!eitig erscheint das /t des
Balls intensiver und kr'ftiger. 5bwhl f"r beide B'lle die Be!eichnung /t !utrifft,
unterscheiden sie sich. $aher klassifi!iert man Farben nach flgenden )erkmalen0
Farbtn, 2elligkeit und S'ttigung.
6pfel sind rt, itrnen sind gelb, der 2immel ist blau 7 s benut!en wir Farbnamen i
t'glichen -eben. Was wir mit /t, Gelb, Blau usw. be!eichnen, sind die Farbt#ne.
Weiterhin ergeben sich neue Farbt#ne, wenn man v#llig verschiedene Farben misch
rter und gelber )alfarbe entsteht !um Beispiel range 9auch gelbrt genannt:, aus
und gr"n entsteht gelbgr"n, aus blau und gr"n wird blaugr"n, usw. /eiht man alle di
Farbt#ne aneinander, vereinen sie sich !u dem in &bb. ; ge!eigten Farbkreis.
Farben k#nnen vergleichsweise hell der dunkel sein. 1ehmen wir !um Beispiel daseiner itrne und das einer Grapefruit. weifells ist das Gelb der itrne viel heller.
verh'lt es sich dann mit dem itrnengelb und dem /t einer (irsche+ Wiederum ist
Gelb der itrne heller. $iese 2elligkeit kann man unabh'ngig vm Farbtn bestimm
und messen. Sehen wir uns nun &bb. < genauer an, die einen =uerschnitt durch &b
!wischen Gr"n 9Punkt &: und Purpurrt 9Punkt B: darstellt. >n &bb. < steigt die 2ellig
nach ben hin an und nimmt nach unten ab.
(mmen wir auf das Beispiel Gelb !ur"ck. Wie verh'lt sich das Gelb der itrne !u
Gelb einer Birne+ )an k#nnte jet!t wieder sagen, die itrne sei heller, was aber nic
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den (ern trifft. %ielmehr ist das itrnengelb leuchtender der kr'ftiger als das Birne
$er 8nterschied liegt in der Farbkraft der besser der Farbs'ttigung. $iese Eigensc
v#llig unabh'ngig vn dem Farbtn und der 2elligkeit. >n &bb. < erkennt man, dass s
die S'ttigung vn Gr"n b!w. Purpurrt in waagerechter /ichtung 'ndert. ur )itte hi
die Farbkraft sehr schwach, !um /and hin werden die Farben immer intensiver. Pas
!ur &bb. < sind in &bb. ? Eigenschaftsw#rter aufgef"hrt, mit denen die 2elligkeit und
S'ttigung vn Farben umschrieben werden kann.
Farbtn, 2elligkeit und S'ttigung. )it diesen drei Basiseigenschaften l'4t sich *Farb
dreidimensinal darstellen 9&bb. @:. $ie Farbt#ne liegen auf dem &u4enmantel, die
2elligkeit ver'ndert sich auf der senkrechten &chse, und die S'ttigung ist au4en am
h#chsten und verringert sich !ur )ittelachse hin. %ersieht man diese $arstellung mit
s'mtlichen eistierenden Farben, entsteht ein Farbk#rper wie in &bb. A. Weil der
hri!ntal verlaufende S'ttigungsgrad mit den jeweiligen Farbt#nen und 2elligkeiten
variiert, ergibt sich ein recht unregelm'4iges Gebilde. $ennch werden im Farbk#rp
Be!iehungen !wischen Farbtn, 2elligkeit und S'ttigung sehr gut veranschaulicht.
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Beim )essen der &pfelfarbe erhalten wir die flgenden Ergebnisse0
>n der %ergangenheit wurden verschiedenste )ethden vrgeschlagen, um Farben
*bema4en* und damit die %erst'ndigung "ber Farbe leichter und genauer !u mache
war es, Farben in ahlenwerten ausdr"cken !u k#nnen, wie bei -'nge der Gewicht
"blich. Ein Schritt in diese /ichtung erflgte !.B. mit der )ethde des amerikanische
("nstlers &. 2. )unsell. Er stellte ;CA ein SDstem vr f"r den visuellen %ergleich
!wischen der !u bestimmenden Farbe und einer gr4en ahl vn auf Papier gedruc
)usterfarben, die entsprechend ihres Farbtns, ihrer 2elligkeit und S'ttigung b!w.
Buntheit 9)unsell7Be!eichnungen0 2ue, %alue und hrma: angerdnet waren. Sp'
wurden die )unsell7Farbtafelfelder mit Buchstaben und ahlen gekenn!eichnet. 1c
heute ist im )unsell7SDstem jeder Farbe eine Buchtaben7ahlen7(mbinatin nach
Schema 2 % !ugerdnet. &ndere )ethden wurden vn der >nternatinalen
Beleuchtungskmmissin 9>E mmissin >nternatinale de lHEclairage: entwickelt
beiden bekanntesten sind das ID7FarbsDstem 9;?;:, das auf den 1rmfarbwerten
basiert, und der -KaKbK7Farbraum 9;LM:, der eine bessere Nbereinstimmung !wische
gemetrischem und empfundenem Farbabstand bietet. Genrmte Farbma4sDsteme
diese sind die )ittel der mdernen Farbkmmunikatin.
K Farbma4sDsteme0 erlauben die (enn!eichnung der Farbe eines 5bjektes der ein
-ichtOuelle mit 2ilfe vn ahlenwerten.
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$as -KaKbK7FarbsDstem 9auch >E-&B7SDstem
genannt: ist heute das gebr'uchlichste SDstem
f"r die Farbmessung und hat in fast allen
&nwendungsbereichen eine gr4e %erbreitung
gefunden. Es wurde ;LM als einer der
gleichabst'ndigen Farbr'ume vn der >E
definiert, um dem 2auptprblem des
urspr"nglichen ID7SDstems !u begegnen0
Gleiche gemetrische $ifferen!strecken im ,D7
Farbdreieck f"hren nicht !u empfindungsgem'4
gleichen Farbunterschieden. $er Farbraum des
-KaKbK7SDstems ist durch die 2elligkeit -Kund die
Farbkrdinaten aKund bKgekenn!eichnet. &bb. M
!eigt die !ugeh#rige Farbtafel, in der die aK
bK
7Werte gleich!eitig den Farbtn und die Buntheit
einer Farbe 9vergleichbar mit der Eigenschaft der
Farbs'ttigung: angeben. $ie %r!eichen lassen
die Farbrichtung erkennen0 aKdeutet auf einen
/tanteil hin, 7aK!eigt in /ichtung Gr"n.
$ementsprechend steht bKf"r Gelb, und 7bKf"r
Blau. >m (rdinatenursprung
9&chsenschnittpunkt: befindet sich ein neutrales
Grau hne jede Buntheit. )it wachsenden aKbK7
Werten, je weiter als der Farbrt vn der )itte
entfernt liegt, wird die Buntheit gr#4er. >n &bb. Q
sehen wir den vllst'ndigen Farbk#rper des
-KaKbK7SDstems, wraus sich &bb. M als
hri!ntaler Schnitt bei einem knstanten
2elligkeitswert -Kergibt.
)essen wir !ur %eranschaulichung die Farbe unseres &pfels im - KaKbK7
SDstem. $urch Eintragen der )essergebnisse aKR@L,M? und bKR;@,;< in
&bb. Q ergibt sich der Punkt 9&:f"r Farbtn und Buntheit des &pfels. )acht
man nun einen vertikalen Schnitt durch den Farbk#rper 9&bb. Q: entlang
einer gedachten -inie !wischen der )itte und Farbrt 9&:, ergeben sich die
&bh'ngigkeiten f"r 2elligkeit und Buntheit 9&bb. L:.
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$em -KKh7SDstem liegt das gleiche $iagramm wie dem -KaKbK7SDstem !ugrunde, es
werden jedch Plarkrdinaten anstelle vn rechtwinkligen (rdinaten benut!t. $er
2elligkeitswert -Kist bei beiden SDstemen identisch, das Ksteht f"r die Buntheit und h
f"r den Bunttnwinkel. $er Wert f"r die Buntheit Kbetr'gt C im unbunten
(rdinatenursprung und w'chst mit dem &bstand !ur )itte 9/adius:. $erBunttnwinkel h wird vn der aK&chse ausgehend in Grad angegeben. Bei aK9/t:
betr'gt der Winkel C, bei bK9Gelb: C, bei 7aK9Gr"n: ;QC und bei 7bK9Blau:
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Geringe Farbabweichungen haben schn immer Prbleme bereitet. )it einem Farbmes
jedch lassen sich auch kleinste Farbdifferen!en in ahlen ausdr"cken und anschaulich
machen. Benut!en wir einmal die FarbsDsteme -KaKbKund -KKh, um die Farbunterschied
!wischen !wei 6pfeln fest!ustellen. 1immt man die Farbe vn &pfel 9-KR@?,?;, aKR@L
bKR;@,;
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>m -KaKbK7Farbraum k#nnen Farbunterschiede mit 2ilfe eines ein!igen numerischen Wert
9VEKab: angegeben werden, der aber nur den Betrag der Farbdifferen! angibt und nicht
/ichtung. VEKab errechnet sich flgenderma4en0
VEKabR9V-K:7;;gesehen haben, bringt e
Farbmessger't den kleinsten 8nterschied an den 3ag. )it Farbmessger'ten lassen sich selbst dann Farbdifferen!en feststellen und
eakt numerisch ausdr"cken, wenn das &uge l'ngst "berfrdert ist. Besnders jedch k#nnen kleine, aber dennch sichtbare
8nterschiede !um Prblem werden, wenn !um Beispiel ein Prdukt mit geringer Farbabweichung unbemerkt ausgeliefert wurde un
(unde dies reklamiert. 2ierdurch wird nicht nur !us't!licher &ufwand f"r /"cknahme und Ersat!lieferung bei der %erkaufsstelle und
2ersteller verursacht, auch das &nsehen der Firma kann darunter leiden. $eshalb spielt die Farbkntrlle eine gr4e /lle bei der
=ualit'tssicherung.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/11.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/11.html -
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VEKabRC,LL
V-KR7C,?E71rmlichtart der $MAermittelt werden.
$ie )essdaten werden sfrt autmatisch gespeichert und lassen
sich auch ausdrucken.
$ie serielle Standard Schnittstelle /S7
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>n v#lliger $unkelheit k#nnen wie keineFarben erkennen. )it geschlssenen&ugen nat"rlich auch nicht. 8nd w eskein 5bjekt gibt, fehlt auch die!ugeh#rige Farbe. -icht, Betrachtungund 5bjekt0 Fehlt auch nur eins davn,gibt es keine Farbwahrnehmung. &berwie k#nnen wir uns das &uftreten vnverschiedenen Farben erkl'ren, den8nterschied !wischen dem /t eines&pfels und dem Gelb einer itrne+
$ie Farbverteilung wird mit Spektrum be!eichn
die -ichtbrechung nennt man $ispersin.
$as menschliche &uge kann die Farben des
Spektrums sehen, weil elektrmagnetische
Strahlung dieser Wellenl'ngen in der 1et!haut
Farbrei!e ausl#st. $as -icht der verschiedene
Wellenl'ngenK;, die Spektralfarben, treten in d
/eihenflge /t, 5range, Gelb, Gr"n, Blau, >n
und %ilett auf. $as langwellige /t begren!t d
Bereich des sichtbaren -ichts !ur einen Seite,
kur!wellige %ilett !ur anderen.
%erl'sst man diesen Bereich !ur l'ngerwellige
Strahlung hin, gelangt man in den >nfrartberei
umgekehrt schlie4t an das kur!wellige -icht de
8ltravilettbereich an. Beide Strahlungsarten
k#nnen mit dem menschlichen &uge nicht
wahrgenmmen werden.
$as sichtbare -icht ist nur ein 3eil der
elektrmagnetischen Wellen, die sich durch de
/aum bewegen. $as elektrmagnetische Speerstreckt sich "ber einen riesigen Bereich, es
umfasst /adiwellen mit Wellenl'ngen im
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Y Ein /egenbgen entsteht durch die Brechung
des Snnenlichts in den /egentrpfen, die wie Prismen wirken..
(ilmeterbereich genaus wie Gammastrahlen
Wellenl'ngen um ;C7;?m und k"r!er. $as sicht
Spektrum ist ein win!iger &usschnitt daraus, d
sich ungef'hr vn ?QC nm bis LQC nm erstreck
$as vn einem (#rper !ur"ckgewrfene -icht,
wir als seine Farbe wahrnehmen, ist eine )isc
aus -icht verschiedener Wellenl'ngen innerhal
sichtbaren Spektrums 9&usnahme0 k"nstlich
er!eugtes mnchrmatisches -icht:.
K; Wellenl'nge0 -icht besit!t Wellencharakter
Wellenl'nge ist der &bstand !wischen !wei
benachbarten Schwingungsmaima.
K< nm 91anmeter:0 Eine h'ufig benut!te
)a4einheit f"r die Wellenl'ngen des sichtbare
-ichts. )anchmal wird auch Zm 9)ikrmeter:
verwendet.
;nmR;C7Mmm7R;C7?Zm
;ZmR;C7?mmR;CCCnm
$as menschliche &uge nimmt -icht im sichtbaren Bereich wahr. *-icht* ist aber nicht gleich *Farbe*, sndern !uerst einmal
elektrmagnetische Strahlung, die auf der 1et!haut 1ervenrei!e ausl#st und damit das *Sehen* "berhaupt erm#glicht. $ie spektral
empfindlichen Sinnes!ellen der 1et!haut geben ihre Signale an das Gehirn weiter, w aus diesen >nfrmatinen der Farbeindruck e
Wie &bb. ;M !eigt, ist das Prin!ip der menschlichen Farbwahrnehmung grunds't!lich mit dem %erfahren des Farbmessger'ts vergl
$ie )essmethde dieses in 3eil >beschriebenen Ger'tetDps nennt man $reibereichsverfahren. Es ist der Funktinsweise des mens
&uges nachempfunden.
Eine andere )ethde !ur Farbmessung ist das spektralphtmetrische %erfahren, auf das sp'ter nch genauer eingegangen wird.
Spektralphtmeter messen die spektrale harakteristik des -ichts und errechnen daraus die 1rmfarbwerte auf der Grundlage de
1rmalbebachterfunktinen. us't!lich !u den numerischen Ergebnissen in verschiedenen FarbsDstemen erlauben Spektralpht
direkte grafische $arstellung der spektralen Eigenschaften der 5bjektfarbe.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.html -
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Y $ie &bbildungen !eigen das (51>& )>15-3& Spectrphtmeter )7
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Ein 5bjekt absrbiert 3eile des vn der -ichtOuelle kmmenden -ichtes, andere 3eile we
reflektiert. $ieses !ur"ckgewrfene -icht tritt in das &uge ein und er!eugt /ei!e auf der1et!haut, die das Gehirn als *Farbe* des 5bjekts erkennt. Tedes 5bjekt absrbiert und
reflektiert verschiedene 3eile des Spektrums unterschiedlich stark. $iese 8nterschiede
machen die Farbe eines 5bjekts aus.
Wenn wir die Farbe des &pfels mit einem Spektralphtmeter messen,
erhalten wir eine Spektralkurve, wie in &bb. ;La !u sehen. &n dieser (urve
erkennt man, dass der /efleinsgrad 9das %erh'ltnis des !ur"ckgewrfenen
!um einfallenden -icht: im rten Wellenl'ngenbereich hch ist und in den
anderen Bereichen niedrig. $er &pfel reflektiert als haupts'chlich -icht im
rangen und rten Spektralbereich und *schluckt* das -icht der
Wellenl'ngenreginen Gr"n, Blau, >ndig und %ilett 9&bb. ;Lb:. )it 2ilfe
dieser )essmethde k#nnen wir das Wesen der &pfelfarbe genau
ergr"nden.
ur )essung wird das sichtbare Spektrum in kleine, eng begren!te
Wellenl'ngenbereiche !erlegt, die jeweils vn einem anderen Segment des
Sensrs 9!.B. ? Segmente beim )inlta Spektrphtmeter )7
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Beim )essen einer itrne erhalten wir die Spektralkurve in &bb. ;Qa. $ie
/eflein 9der &nteil des !ur"ckgewrfenen -ichts: ist demnach im rten und
gelben Wellenl'ngenbereich hch und im >ndig7 und viletten Bereich
niedrig. Wie &bb. ;Qb !eigt, reflektiert die itrne vrnehmlich -icht gr"ner,
gelber und rter Wellenl'nge, die Spektralanteile >ndig und %ilett werden
absrbiert. $adurch ist die Farbe der itrne charakterisiert. $iese
hchgenaue &nalDse der spektralen usammenset!ung einer 5bjektfarbe ist
weder mit dem &uge nch mit einem $reibereichsmessger't 9dem in 3eil >
besprchenen Ger'tetDp: m#glich, sndern nur mit dem Spektralphtmeter.
Bei der )essung mit einem $reibereichs7Farbmessger't 93eil >7;C: in3eil >erhalten wir ausschlie4lich numerische Ergebnisse in de
verschiedenen FarbsDstemen. $as Spektralphtmeter liefert uns "ber die numerischen $aten hinaus die spektrale /efleinskurv
die gemessene Farbe. Weiterhin bietet das Spektralphtmeter mit seinem hchentwickelten Sensr und dem Einbe!ug der $aten
eine /eihe vn Beleuchtungsbedingungen eine h#here abslute Genauigkeit gegen"ber dem $reibereichsverfahren.
Eine rsafarbene (achel wurde
gemessen. Beim Blick auf die spektrale
/efleinskurve erkennen wir, dass die
(achel -icht in allenWellenl'ngenbereichen reflektiert, wbei
der /efleinsgrad im rangerten
Bereich "ber MCC nm etwas h#her ist als
in den anderen Wellenl'ngenreginen.
$ies ist ein leuchtendes Blau. $ie
/eflein der Wellenl'ngen im Bereich
vn @CC bis ACC nm 9>ndig und Blau: ist
hch, w'hrend das -icht mit l'ngererWellenl'nge als AAC nm kaum
!ur"ckgewrfen, sndern stark absrbiert
wird.
Ein purpurrtes (unststffteil wurde
gemessen. $ie Wellenl'ngen der
/andbereiche des sichtbaren Spektr
9um @CC b!w. LCC nm: wurden starkreflektiert, w'hrend das -icht der /e
!wischen ACC und MCC nm "berwieg
absrbiert wurde.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/10.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/10.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part1/index.html -
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)essbjekt ist das blaue -g. $ie
spektrale /efleinskurve 'hnelt jener im
Fall B. Bei genauem %ergleich sehen wir,
dass der /efleinsgrad f"r die
Wellenl'ngen "ber MCC nm nch etwas
geringer ist. $as Blau des -gs ist eine
Spur tiefer.
$er rsafarbene Stff wurde gemessen.
$ie spektrale /eflein im gesamten
Wellenl'ngenbereich ist hch, besnders
bei MCC nm. $ie Wellenl'ngen um AAC nm
wurden am schw'chsten reflektiert, das
gr"ngelbe -icht als am st'rksten
absrbiert.
$ies ist eine kr'ftig rte -ackfarbe. 1
die Wellenl'ngenregin vn MCC bis
nm 9rt und range: wurde stark
reflektiert, das -icht unter MCC nm w
gr#4tenteils absrbiert.
>m3eil >>7
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$as $reibereichsverfahren 9&bb. ntegratin die
1rmfarbwerte aus den /efleinsdaten. F"r den &pfel ergeben sich !um Beispiel die Werte JR
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Wie wir schn im3eil >7E7
1rmlichtarten "bereinstimmen kann der auch nicht. $as )essger't
ermittelt die Farbdaten f"r eine bestimmte Beleuchtungsart, indem es
die auf die eingebaute -ichtOuelle be!genen )essergebnisse auf
die gespeicherten Spektraldaten der gew"nschten Beleuchtung
umrechnet.
Abb. 22a: Normlichtarten
Normlichtart Entspricht mittlerem 3ageslicht 9einschlie4lich
8%7Bereich: mit einer 'hnlichsten Farbtemperatur vn MAC@ ( und
empfiehlt sich daher f"r die )essung vn 5bjekten unter
3ageslichtbedingungen einschlie4lich 8%7Strahlung.
Normlichtart CEntspricht mittlerem 3ageslicht 9hne 8%7Bereich:
mit einer 'hnlichsten Farbtemperatur vn MLL@ ( und empfiehlt sich
daher f"r die )essung vn 5bjekten unter 3ageslichtbedingung des
sichtbaren Spektrums hne 8%7Strahlung.
Normlicht AEntspricht Gl"hlampenlicht mit einer 'hnlichsten
Farbtemperatur vn
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Schauen wir uns an, was passiert, wenn die Farbe unseres 5bjekts 9&pfel: mit einem Spektralphtmeter unter 1rmlichtart 9Be
;: und unter 1rmlichtart & 9Beispiel m Beispiel ; ist die spektrale Einergieverteilung der 1rmlichtart mit gekenn!eichnet, und die spektrale /efleinskurve des
mit . $ie spektrale Energieverteilung des vm &pfel reflektierten -ichts resultiert aus der %erkn"pfung vn und und ist als (u
abgebildet. >n Beispiel < steht f"r die spektrale Energieverteilung der 1rmlichtart &. $ie spektrale /eflein des &pfels entspri
der (urve im Beispiel ;, denn sie ist eine vn der -ichtOuelle unabh'ngige )aterialeigenschaft des 5bjekts. $ie spektrale
Energieverteilung des vm &pfel reflektierten -ichts ergibt sich wiederum aus der %erkn"pfung der (urven und . Beim %ergl
vn und f'llt auf, dass in (urve der rte Wellenl'ngenbereich viel st'rker ausgepr'gt ist. $er &pfel erscheint flglich unter d
1rmlichtart & 9Gl"hlampenlicht: erheblich r#ter. $ieses Beispiel best'tigt die allgemeine Erkenntnis, dass sich die Farbe eines 5bj
unter verschiedenen -ichtOuellen 'ndert. Ein Spektralphtmeter misst direkt die spektrale %erteilung des vm 5bjekt reflektierten
9spektrale /eflein der Prbe:. 8nter Benut!ung der $aten f"r die spektrale Energieverteilung der gew'hlten -ichtart und der
1rmspektralwertfunktinen errechnet das Ger't die Farbwerte f"r die verschiedenen FarbsDsteme.
$eispiel %
$eispiel 2
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Wie wir im vrigen &bschnitt gesehen haben, h'ngt das farbliche &ussehen eines 5bjekts davn ab, unter welcher Beleuchtung es
betrachtet wird. Es gibt eine weitere damit !usammenh'ngende Erscheinung0 wei 5bjekte wirken beispielsweise bei 3ageslicht
gleichfarbig, in einem /aum mit Gl"hlampenlicht !eigen sich jedch Farbunterschiede. $ieses Ph'nmen, dass !wei Farben unter
einen -ichtOuelle gleich aussehen und bei einer anderen -ichtart Farbunterschiede !eigen, nennt man )etamerie. Slche metamer
5bjekte haben unterschiedliche spektrale /efleinskurven, deren >ntegrale sich bei der einen -ichtart !u gleichen Farbwerten
summieren, im anderen Fall !u verschiedenen. $ie 8rsache hierf"r liegt ft in der %erwendung unterschiedlicher Pigmente der
)aterialien.
>n &bb.
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$ie Spektralphtmeter vn )inlta bieten eine %iel!ahl vn Funktinsmerkmalen und eine hhe Genauigkeit.
$aten f"r verschiedenste >E71rmlichtarten sind gespeichert,
damit die )esswerte auf eine %iel!ahl vn -ichtOuellen be!gen
werden k#nnen.
$ie )essergebnisse werden sfrt nach der )essung autmatisch
gespeichert.
$ie serielle Standard7Schnittstelle /S7
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Y $ie &bbildung !eigt das )inlta Spectrphtm)77
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ess!eometrie mit !erichteter $eleuchtun!
Bei dieser )ethde wird die Prbe mit gerichtetem -icht
beleuchtet. )it der Gemetrie @AC findet die Beleuchtung unter
einem Winkel vn @A]< Grad !ur 1rmalen statt und das vn
der Prbe reflektierte -icht wird unter C ];C Grad 91rmale: vmSensr erfasst. )it der Gemetrie C@A findet die Beleuchtung
unter einem Winkel vn C ];C Grad 91rmale: statt und das vn
der Prbe reflektierte -icht wird unter @A ]< Grad !ur 1rmalen
vm Sensr erfasst.
ess!eometrie mit diffuser $eleuchtun! (&u!el!eometrie"
$iese )ethde benut!t eine 8lbrichtische (ugel !ur
gleichm'ssigen Beleuchtung der Betrachtung der Prbe aus
allen /aumrichtungen. 9Eine 8lbrichtische (ugel ist ein
kugelf#rmiges Gebilde, dessen innere 5berfl'che mit einemweissen )aterial wie !.B. Bariumsulfat beschichtet ist und
dadurch f"r eine gleichm'ssig diffuse Streuung des -ichtes
srgt:. Ein Ger't mit der dC Gemetrie beleuchtet die Prbe mit
diffusem -icht und empf'ngt das -icht unter einem Winkel vn C
Grad. Ein Ger't mit der Gemetrie Cd beleuchtet die Prbe
unter C Grad und empf'ngt das vn der Prbe in alle /ichtungen
reflektierte -icht. )ithilfe der SES> 7 Funktin kann das -icht
aus ]A Grad in das )essergebnis eingeschlssen der
ausgeschlssen werden.
&uch wenn die Prben aus dem gleichen )aterial hergestellt wurden,wird die Farbe in &bh'ngigkeit !um Glan! der 5berfl'chen
unterschiedlich wahrgenmmen.
Ein Beispiel0 Warum erscheint eine Farbe stumpfer 9grauer:,
nachdem die 5berfl'che einer gl'n!enden blauen Prbe mit einem
Sandpapier bearbeitet wurde+
Wenn ein Ball gegen eine Wand gewrfen wurde und !ur"ckspringt, sind
\Einfalls7 und /efleinswinkel* jeweils gleich. >n gleicher Weise wird das a
einer gl'n!enden 5berfl'che im Gegenwinkel reflektierte -icht als gerichtet
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/eflein be!eichnet. $iese (mpnente wird wie an einem Spiegel reflekt
$er ungerichtete &nteil der /eflein wird in alle /aumrichtungen gestreut
als diffuse /eflein be!eichnet. $ie Summe aus gerichteter und diffuser
/eflein nennt man 3talreflein.
Bei Prben mit einer gl'n!enden 5berfl'che ist der gerichtete &nteil der
/eflein relativ hch, daf"r aber der diffuse &nteil ums geringer. /auhe
5berfl'chen mit geringem Glan! bewirken einen hhen &nteil an diffuser
/eflein und nur einen geringen &nteil an gerichteter /eflein. Wenn ein
Betrachter eine blaue gl'n!ende (unststffberfl'che im /efleinswinkel
betrachtet, erscheint die Farbe nicht als Blau. $ie Spiegelung der -ichtOuell
addiert sich !ur farbigen /eflein der Prbe. Gew#hnlicherweise wird der
Betrachter einen Bebachtungswinkel au4erhalb des Glan!winkels w'hlen,
die Farbe krrekt beurteilen !u k#nnen. Genaus muss bei einer Farbmess
die gerichtete /eflein ausgeschlssen und nur die diffuse /eflein !urBeurteilung herange!gen werden. $ie Farbe kann dabei je nach Glan!gra
dadurch resultierendem diffusen /efleinsanteil unterschiedlich erscheine
$araus ergibt sich, dass eine Farbe unterschiedlich wahrgenmmen wird,
sich die 5berfl'cheneigenschaften der Prbe 'ndern, da das &uge nur den
diffusen -ichtanteil sieht. Eigentlich sllte sich die Farbe dch nicht 'ndern,
wenn das )aterial das Gleiche geblieben ist. Wie k#nnen wir die Eigenfarb
)aterials hne 5berfl'cheneinfluss erkennen+
$as %erh'ltnis der gerichteten /eflein !u der diffusen /eflein ist abh'
vn der 5berfl'che des 5bjektes. $ie Gesamtmenge des reflektierten -ich
jedch immer gleich, slange )aterial und Pigmentierung gleich bleiben.
$eshalb steigt der diffuse &nteil und sinkt der gerichtete &nteil der /eflei
wenn ein vrher gl'n!endes blaues (unststffteil geschmirgelt wird. $aher
in diesem Fall die Gesamtreflein 9diffus und gerichtet: gemessen werden
$ie Psitin der Glan!falle in den Bedingungen ? 9SE: und @ 9SE:, ge!eigt in &bb. >>7;,macht deutlich, wie die gericht
/eflein bei der Farbmessung ausgeschlssen wird. Wenn diese Glan!falle durch eine wei4e Platte erset!t wird 9wie unter den
Bedingungen A 9S>: und M 9S>: ge!eigt:, dann findet die Farbmessung unter Einschluss der gerichteten /eflein statt. $ie )eth
der Farbmessung unter &usschluss der gerichteten /eflein wird als SE 9Specular mpnent Ecluded: und die unter ihrem
Einschluss 9mittels einer wei4en Platte: als S> 9Specular mpnent >ncluded: be!eichnet.
>m SE )dus wird der gerichtete &nteil der /eflein ausgeschlssen und nur der diffuse &nteil gemessen. $ies f"hrt !u einer
Farbbewertung, die der entspricht, wenn ein Bebachter eine Prbe beurteilt.
>m S> )dus werden diffuse und gerichtete /eflein gleich!eitig gemessen. $iese )ethde der bewertet die Farbe unabh'ngig v
5berfl'chen!ustand des )aterials.
$iese (riterien m"ssen bei der &uswahl eines )essger'tes gr"ndlich "berlegt werden. Einige Ger'te k#nnen jedch S> und SE
simultan messen.
$ie SE7)ethde best'tigt den visuellen Farbeindruck,
wenn 8rmuster und Prbe in der Prduktinskntrlleverglichen werden.
$ie S>7)ethde eignet sich besnders !ur Bestimmung
der der )aterialfarbe im /ahmen einerFarbre!eptberechnung.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.html -
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Flures!en!farben scheinen !u leuchten, bwhl sie tats'chlich keine -ichtOuelle
darstellen. Wenn -icht auf ein flures!ierendes )aterial f'llt, wird ein 3eil der Strahlu
absrbiert und in einem anderen Wellenl'ngenbereich 9nrmalerweise bei gr#sserer
Wellenl'nge: als sichtbares -icht wieder emittiert. Wie schn im 3eil >>7
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Wei4e Scken und 2emden leuchten, bwhl der /aum
dunkel der nur mit einem schwachen, viletten -icht
beleuchtet ist. 2aben Sie das schn gesehen+
$ieser /aum wird mit einer -ichtOuelle beleuchtet, die man Schwar!licht nennt. Schwar!licht ist
eine Beleuchtung, die haupts'chlich Wellenl'ngen au4erhalb des sichtbaren Bereichs nut!t. $ieses
-icht wird in $isktheken der !ur Erkennung flures!ierender )arkierungen eingeset!t.
3ats'chlich wird hier Strahlung im 8%7Bereich ausgesandt. $en )aterialien wurde ein
Flures!en!farbstff hin!ugef"gt, der im 8%7Bereich absrbiert und im sichtbaren
Wellenl'ngenbereich wieder aussendet. $as )aterial scheint unter dem Einfluss vn Schwar!licht
!u leuchten.
Ein )aterial erscheint dann in wei4er Farbe, wenn es bei allen sichtbaren Wellenl'ngen ann'hernd
;CCU reflektiert. Bei geringerer /eflein im blauen Wellenl'ngenbereich erscheint das Weiss
leicht gelblich. $eshalb wird in vielen F'llen ein flures!ierendes )aterial 9ptischer &ufheller:
!ugef"gt. $ieser ptische &ufheller erh#ht die /eflein im blauen Bereich, das )aterial erscheint
dadurch wei4er. $as Ergebnis0 Ein weisses 2emd beginnt !u leuchten, wenn es mit Schwar!licht
bestrahlt wird 7 und unter 3ageslicht ist es reinwei4 hne Spur einer %ergilbung. Wenn weisse
Bekleidung wiederhlt gewaschen wurde, vergilbt sie im -aufe der eit. Sie wurde nicht mit gelber
Farbe verschmut!t, sndern der ptische &ufheller wurde allm'hlich ausgewaschen und die
5riginalfarbe kam wieder !um %rschein. $eshalb ist es "blich, vergilbter (leidung durch
Behandlung mit aufhellerhaltigem Waschmittel wieder ein strahlendes Wei4 !u verleihen.
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Bei der )essung vn Pulvern mit einem Spektrphtmeter ist der )esswert vn de
%erdichtung und der 5berfl'che abh'ngig. 8m Fehler !u vermeiden, m"ssen einige
Punkte beachtet werden. $ie Beh'lter 9!.B. Glask"vetten: m"ssen immer desselben
die F"llh#he und %erdichtung des Pulvers knstant und die 5berfl'che glatt und
vergleichbar sein.
Bei hher (rngr#sse wird empfhlen, ein Spektrphtmeter mit einer grssen
)ess#ffnung !u verwenden. $ie )essberfl'che wird dadurch gemittelt mit dem Erg
reprdu!ierbarer )esswerte.
Bei halbtransparenten )aterialien geht das -icht teilweise durch die Schicht und wir
2intergrund mehr der weniger reflektiert. 2ierbei muss ber"cksichtigt werden, dass
2intergrund einen grssen Einfluss auf das )essergebnis haben kann. $urch Erh#h
der Schichtdicke kann dieser Einfluss minimiert werden. &uch srgt ein pakes wei4
2intergrundmaterial f"r knstante Ergebnisse.
5berfl'chen mit Struktur und )ustern f"hren bei kleiner )ess#ffnung !u schlecht
reprdu!ierbaren )essergebnissen. $eshalb sllte die gr#sstm#gliche )essblende
verwendet werden. Nber eine )ehrfachmessung an verschiedenen 5rten der 5berfl
und eine anschliessende )ittelwertsbildung l'sst sich die )essgenauigkeit deutlich
erh#hen.
Bei manchen )aterialien hat eine 3emperatur'nderung auch eine 6nderung der Far
Flge.
$ieses Ph'nmen wird als 3hermchrmie be!eichnet.
ur $urchf"hrung genauer Farbmessungen m"ssen Prben und )essger't eine
knstante definierte 3emperatur aufweisen, am besten durch &ufbewahrung in einem
/aum mit knstantem (lima.
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weidimensinales $iagramm, in das sich die 1rmfarbwertanteile als(rdinaten D b!w. eintragen lassen.
$as -KaKbKFarbsDstem 9auch >E-&B FarbsDstem genannt: stellt einen der gleichabst'ndigen Farbr'ume dar, die ;LM vn der >Edefiniert wurden. F"r die Werte - K, aKund bKgelten flgende Frmeln0
2elligkeitswert -K0
Farbkrdinaten aKund bK0
dabei bedeuten
J, I, 01rmfarbwerte JI der Prbe 9f"r st der =utient JJn, IIn der n kleiner als C,CCQQAM, gelten stattbigen Frmeln die flgenden Gleichungen0
Ein Farbraum, in dem eine bessere Nbereinstimmung !wischen den gemetrischen und den empfundenenFarbabst'nden erreicht wird.
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$er Farbabstand VEKab im -KaKbKFarbraum gibt nur den Betrag der Farbabweichung an, nicht aber die /ichtung0
dabei bedeuten
V-K
, VaK
, VbK
0 $ifferen!en der -K
, aK
und bK
Werte !wischen Prbenfarbe und Be!ugsfarbe.
$em -KKh7SDstem liegt das gleiche $iagramm wie dem -KaKbK7SDstem !ugrunde, es werden jedch Plarkrdinaten benut!t. $er2elligkeitswert -Kist bei beiden SDstemen identisch, die Buntheit Kund der Farbtnwinkel h ergeben sich aus flgenden Frmeln0
dabei bedeutenaK, bK0 Farbkrdinaten im -KaKbKFarbraum
Beim )essen vn Farbabweichungen wird nicht die Winkeldifferen! Vh angegeben, sndern die Farbtndifferen!strecke V2K, die siberechnet0
$as %r!eichen vn V2K ist psitiv, wenn der Farbtnwinkel h der Prbe gr#4er ist als der des Be!ugsbjekts es ist negativ, wennFarbtnwinkel h der Prbe kleiner ist als der des Be!ugsbjekts.
$as 2unter7-ab7FarbsDstem wurde ;@Q vn /. S. 2unter entwickelt. $ie Werte des gleichabst'ndigen Farbraums knnten direkt veinem lichtelektrischen $reibereichs7Farbmessger't abgelesen werden. Flgende Frmeln gelten f"r die Werte dieses FarbsDstems
dabei bedeutenJ, I, 0 1rmfarbwerte der Prbe 9 die ;C71rmfarbwerte , , k#nnen ebenfalls verwendet werden.:JC, IC, C0 1rmfarbwerte eines vllkmmen mattwei4en (#rpers
F"r
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$as -KuKvKFarbsDstem 9auch >E-8% FarbsDstem genannt: stellt einen der gleichabst'ndigen Farbr'ume dar, die ;LM vn der >Edefiniert wurden. F"r die Werte - K, uK, and vKgelten flgende Frmeln0
dabei bedeutenI0 1rmfarbwert I 9der ;C71rmalfarbwert kann ebenfalls verwendet werden.:uH, vH0 Farbkrdinaten der 8S7Farbtafel 9>E ;LM:I, uH, vH0 1rmfarbwert I 9b!w. : und die Farbkrdinaten uH, vH eines vllkmmen mattwei4en (#rpers.
$er Farbabstand VEKuv im -KuKvKFarbraum gibt nur den Betrag der Farbabweichung an, nicht aber die /ichtung0
dabei bedeutenV-K, VuK, VvK0 $ifferen!en der -K, uKund vKWerte !wischen Prbenfarbe und Be!ugsfarbe.
$ie >E78S7Farbtafel wurde ;LM vn der >E festgelegt, um einebessere empfindungsgem'4e Gleichabst'ndigkeit f"r Farben 'hnlicher-euchtdichte !u erreichen. $ie Werte f"r uH und vH lassen sich aus den1rmfarbwerten JI 9der : der auch aus den1rmfarbwertanteilen D berechnen0
dabei bedeutenJ, I, 01rmfarbwerte 9bei %erwendung vn erh'lt man uH;Cund vH;C.:, D01rmfarbwertanteile 9bei %erwendung vn ;CD;Cerh'lt man uH;CandvH;C.:
Bei der Entwicklung dieser Farbabstandsfrmel wurde ber"cksichtigt,dass die Farben im -KaKbKFarbraum nicht ideal gleichm'4ig verteilt sind.
$urch farbraumabh'ngige Wichtungsfaktren swhl der 2elligkeit alsauch vn Bunttn und Buntheit knnte eine verbesserteGleichabst'ndigkeit er!ielt werden. $ie Frmel wurde ;@ vmtechnischen (mitee der >E verabschiedet.
dabei bedeuten
$iese Brsch"re befasst sich "berwiegend mit der Bestimmung
vn 5bjektfarben. 2ier handelt es sich um reflektierende )edien,
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die !ur Entfaltung ihrer Farbe eine fremde -ichtOuelle ben#tigen.
2ier sll kur! der 8nterschied !wischen 5bjektfarben und der
Farbe vn Selbstleuchtern beschrieben werden.
$rei Basiseigenschaften bestimmen die Farbe eines 5bjektes0
-ichtOuelle, 5bjekt und die Wahrnehmung des Bebachters. Bei
der Wahrnehmung einer -ichtfarbe 9Selbstleuchter: sind jedch
nur !wei Faktren ma4gebend0 $ie spektrale %erteilung der
-ichtOuelle und die Wahrnehmung des Bebachters. Flgende
Frmeln beschreiben den usammenhang0
ur )essung vn 5bjektfarben ist es ntwendig, !uerst die
spektrale %erteilung der -ichtOuelle !u bestimmen und im Ger't
als Wertetabelle !u hinterlegen. $ie 5bjektfarbe 'ndert sich mit
der &rt der -ichtOuelle.
Bei der )essung vn Selbstleuchtern muss die spektrale
%erteilung selbst durch die )essung ermittelt werden.
$ie gemetrischen Bedingungen bei der Beleuchtung und beim
Empf'nger m"ssen ber"cksichtigt werden, da sie einen gr4en
Einfluss auf die 5bjektfarbe haben. Sechs Bedingungen wurden
durch die >E festgelegt 9siehe3eil >>>7;:. $iese Bedingungen
be!iehen sich nicht auf die )essung der Farbe eines
Selbstleuchters. Bei -ichtOuellen ist die Farbe und 2elligkeit ft
stark vm Betrachtungswinkel abh'ngig 9!.B. bei -$s:. >n
diesem Fall ist die Festlegung des Bebachtungswinkels
unbedingt ntwendig.
Es gibt verschiedene "bliche )ethden, um eine -ichtOuelle
numerisch !u beschreiben. Sie beinhalten die D7(rdinate
>E ;MC 8S Farbintensit't 9u, v:, die >E ;LM 8S
Farbintensit't 9uK, vK:, und die Farbtemperatur.K&uch der
Farbraum -KuKvK9>E -8%: ist gebr'uchlich. Es muss jedch
StandardlichtOuelle bestimmt sein, da der 8rsprungspunkt i
-KuKvKFarbraum durch einen Standardfarbrt festgelegt ist.
K Beachten Sie da!u die >nfrmatinen auf der flgenden Se
"ber die Farbtemperatur einer -ichtOuelle.
http://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.htmlhttp://www2.konicaminolta.eu/eu/Measuring/pcc/de/part3/01.html -
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Wenn die 3emperatur eines 5bjektes ansteigt, erh#ht sich auch
seine thermische Strahlung. ur gleichen eit 'ndert sich auch
seine Farbe vn /t "ber 5range nach Wei4. Ein schwar!er
(#rper absrbiert die gan!e Energie und sendet
Strahlungsenergie aus. $ie ausgesandte Energie steht im
direkten %erh'ltnis !ur 3emperatur des schwar!en (#rpers. $ie
abslute 3emperatur wird als Farbtemperatur be!eichnet. &bb.
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