Farbtiefe (Farbmittel)

Unter Farbtiefe versteht man die scheinbare Farbstärke von Farbmitteln.^[1]

Grundlagen

Bismutvanadat (links) und Nickeltitangelb, identische Pigmentkonzentration

Bismutvanadat und Nickeltitangelb, gleiche Farbtiefe

Bismutvanadat (links) und Nickeltitangelb, Vollton (ohne Titandioxid)

Definition

Ausfärbungen zweier Farbmittel sehen bei gleicher Farbtiefe so aus, als ob die zugrundeliegenden Pigmente bzw. Farbstoffe in derselben Konzentration eingesetzt worden wären. In Wirklichkeit können sich aber die Farbstärken unterscheiden, so dass eine unterschiedliche Konzentration notwendig ist, um dieselbe Farbtiefe zu erreichen.

Die folgende Tabelle macht diesen Unterschied deutlich:

Beispiel	Konzentration Pigment 1	Darstellung	Konzentration Pigment 2	Darstellung
Gleiche Farbtiefe	1%		2%
Gleiche Konzentration	1%		1%

Erklärung: Pigment 2 besitzt nur die halbe Farbstärke im Vergleich zu Pigment 1. Durch den Einsatz der doppelten Menge kann aber die gleiche Farbtiefe erreicht werden.

Einstellung

Deckende Ausfärbungen des zu prüfenden Farbmittels in Kombination mit einem Weißpigment werden durch Anpassung der Konzentration des Buntpigments auf die gewünschte Farbtiefe eingestellt.

Die zum Erreichen einer bestimmten Farbtiefe notwendige Pigmentkonzentration ist daher abhängig vom verwendeten Lacksystem.

Gleiche Farbtiefen sind zum visuellen Vergleich von Pigmenten zwingend notwendig, da sonst der Einfluss der Farbstärke nicht ausgeschaltet werden kann. Dadurch können Fehler bei der Bewertung entstehen. Insbesondere bei der Einstellung von Produkten während der Pigmentproduktion ist dieser sogenannte Farbstärkeangleich wichtig.

Darstellung im Farbraum

Umgerechnet auf die Koordinaten des CIE-L*a*b*-Farbraums stellen Proben gleicher Farbtiefe annähernd die Mantelfläche eines nach oben geöffneten Kegels dar. Dies bedeutet, dass folgende Zusammenhänge zwingend sind:

• Es existiert eine Untergrenze für die Helligkeit L*, die der theoretischen Einstellung von Idealschwarz auf Standardfarbtiefe entspricht. Es daher keine auf die jeweilige Farbtiefe eingestellten Ausfärbungen mit geringerer Helligkeit.
• Bei gleichem Farbtonwinkel sind hellere Ausfärbungen der gleichen Farbtiefe gleichzeitig auch farbtonreiner als dunklere Ausfärbungen.

Farborte realer Pigmente

Pigmente im Grün-, Blau- und Violett-Bereich absorbieren insgesamt einen größeren Teil des sichtbaren Spektrums und erscheinen daher prinzipiell dunkler als Gelb-, Orange- und Rotpigmente. Auf Standardfartiefe eingestellt, ergeben diese also auch vergleichsweise trübere Farbtöne.

Anorganische Pigmente sind zumeist trüber als organische Pigmente. Standardfarbtiefe Ausfärbungen sind daher gleichzeitig dunkler. Eine Ausnahme stellen die Farbtonbereiche Braun und Rubin dar. In diesen Farbtonbereichen sind reine und gleichzeitig dunkle organische Pigmente gefragt. Diese erscheinen ebenso tendenziell trüber und dunkler als die klassischen hellen und reinen Pigmente.

Standardfarbtiefe

Proben bei 1/25 Standardfarbtiefe

Geschichte

Normativ wurden verschiedene Standardfarbtiefen festgelegt. Anfangs wurden dazu visuell von Koloristen eingestellte Referenzausfärbungen verwendet. Auch die Einstellung fand zu dieser Zeit ausschließlich visuell statt. In der Zwischenzeit wurden diese zunächst durch Wertetabellen ersetzt. In der aktuellen Version von 2004 stehen sogar Formeln zur Verfügung, wobei hier winkelabhängig bis zu dreizehn verschiedene Formeln für eine Kombination Standardfarbtiefe / Lichtart notwendig sein können.^[2]

Berechnung

Prinzipiell wird dabei jedem Farbtonwinkel h (CIE XYZ-Farbraum) ein Punkt mit definiertem Abstand zum Weißpunkt (auch: Unbuntpunkt) zugeordnet. Dieser Abstand ist abhängig von der Helligkeit Y im CIE XYZ-Farbraum, der zu erreichenden Standardfarbtiefe und der verwendeten Lichtart. Bei der Einstellung auf Standardfarbtiefe wird der Farbabstand (hier: B) zu dem wie vor definierten Punkt mit gleichem Farbtonwinkel berechnet. Wenn dieser gleich Null (in der Praxis: nahe Null) wird, gilt die Standardfarbtiefe als erreicht.

Heutzutage sind diese Formeln meist in der Farbmetriksoftware hinterlegt, so dass die Einstellung auf Standardfarbtiefe auf einfache Art und Weise vorgenommen werden kann.

Wichtige Standardfarbtiefen

Die wichtigsten festgelegten Standardfarbtiefen sind in der Tabelle dargestellt.

Standardfarbtiefe (ST)	Beschreibung
1/1	Volltonnah
1/3	Tiefton, in älteren Musterkarten auch als Farbtiefe I bezeichnet
1/9	Tiefton
1/25	Leichte Aufhellung, in älteren Musterkarten auch als Farbtiefe II bezeichnet
1/100	Aufhellung
1/200	Starke Aufhellung, in älteren Musterkarten auch als Farbtiefe III bezeichnet

Je nach Anwendungszweck sind unterschiedliche Farbtiefen von Bedeutung. Für Automobil- und Industrielacke sind traditionell tiefere Töne eher relevant. Für Bautenfarben haben eher die starken Weißaufhellungen (Pastelltöne) Bedeutung. In Pigmentmusterkarten findet man daher meist 1/3 ST und 1/25 ST, sowie eine Volltonausfärbung. Letztere wird ohne Zusatz von Weißpigment hergestellt und entspricht daher keiner festgelegten Standardfarbtiefe.

Quellen

1. ↑ DIN EN ISO 53235, Teil 1
2. ↑ DIN EN ISO 53235, Teil 2