Hellbezugswert

Der Hellbezugswert A kennzeichnet die Helligkeit einer Körperfarbe so, wie sie unser Auge bewertet, im Vergleich zur Helligkeit einer anderen, gleichzeitig gesehenen Körperfarbe.

Einfluss des Hellbezugswertes auf die Farbwahrnehmung: A = 66 ergibt das Orange, dagegen Braun bei A = 30.^[1]

Als Maß beschreibt der Hellbezugswert wie hell eine Körperfarbe im Vergleich zu einer ideal weißen, nach Stärke und Richtung und Qualität ebenso beleuchteten Fläche ist. Es wird mithin der gegenseitige Bezug zwischen Körperfarben bewertet, da nicht die absolute Leuchtdichte die Farbe bestimmt.

Der Hellbezugswert ist eine relative Leuchtdichte, die lichttechnische Kenngröße hierfür ist der spektrale Remissionsgrad β_ν = L / L_w. Dabei ist L die Leuchtdichte der beprobten und L_w, die der (ideal) weißen Fläche. Für die visuelle Bewertung im CIE-System wird die grüne Primärvalenz an die spektrale Augenempfindlichkeit V(λ) des Tagessehens angepasst. In der Lichttechnik heißt dieser Quotient auch Leuchtdichtefaktor. Um störende Faktoren, wie den Glanz einer glatten Fläche oder die Rauigkeit der Struktur auszuschließen muss man bestimmte Messbedingungen einhalten. Üblicherweise benutzt man hierfür eine Ulbrichtsche Kugel mit der entweder das eingestrahlte Licht auf oder das abgestrahlte „Messlicht“ diffus von der Farbfläche geleitet werden kann. Ersatzweise zur Leuchtdichte wird (vorwiegend in der Lichttechnik) der Lichtstrom gemessen und das Messergebnis als Reflexionsgrad bezeichnet.

Da das Messprinzip auf dem Lambert-Beerschen Gesetz beruht ist immer vom spektralen Remissionsgrad auszugehen, das bedeutet, dass entweder mit monochromatischen Licht oder doch zu mindestens mit einem Spektralphotometer an der aufgespaltenen Linie gemessen wird. Was für Aufsichtsfarben von Körperoberflächen gilt, gilt entsprechend auch für Durchsichtsfarben bei denen die Messgröße der Transmissionsgrad, genauer der spektrale Transmissionsgrad, ist.

Wilhelm Ostwald hatte die Bedeutung der relativen Helligkeit als erster erkannt^[2] und bezeichnete deshalb Körperfarben als bezogene Farben. Auch der Begriff „gebundene Farben“ ist hierfür gebräuchlich, als Gegensatz zur freien Farbe. Die freie Farbe wird wahrgenommen, wenn eine farbige Fläche durch eine Blende so betrachtet wird, das die Struktur dieser Fläche unbeachtet bleibt.

Der Hellbezugswert A ist die Größe der Hellachse im Lab-Farbraum, und steht in folgender Beziehung zum L*a*b*-Hellwert $L^* = 116 \cdot\ \sqrt[3]{\frac{Y}{Y_n}} - 16$,

Es besteht folgende Beziehung zwischen Hellbezugswert und der Koordinate des CIE-Farbraumes A ≡ Y. Dies beruht auf der bereits erwähnten Anpassung der Grünkoordinate an die spektrale Empfindlichkeitskurve für das Tagessehen. Die dritte Wurzel entspricht der verbreiteten (etwa) logarithmischen Abhängigkeit zwischen physikalischem Reiz und physiologischer Wahrnehmung. Letztlich gilt diese Beziehung aber nur für den 2°-Normalbeaobachter im CIE-Farbraumsystem wegen der Angleichung von Y an das Tagessehen. Der Hellbezugswert A tritt dagegen unabhängig von den jeweils gewählten Primärvalenzen auf.

Der genaue Bezug zwischen fotometrischen und farbmetrischen wird durch das Abneysche Gesetz hergestellt: L = L_R * R + L_G * G +L_B * B. Die L_k sind die Leuchtdichte-Beiwerte die zur jeweiligen Primärvalenz gehören, für das CIE-System gilt damit R=X, G=Y und B=Z und zudem wurde definiert L_X L_Z=0 und deshalb gilt dann L_Y=1, somit ist der Hellbezugswert vom Zahlenwert der Farbvalenz Y gleich, wenn auch interpretationsunterschiede zwischen beiden Größen bestehen.

Einzelnachweise

1. ↑ Die CIE-Lab Koordinaten des Farbbeispiels: Orange: {L*a*b* = 66,45,78}, Braun: {L*a*b* = 30,45,78} in RGB-Koordinaten RGB_orange = 222,122,0 und RGB_braun = 118,31,0
2. ↑ Wilhelm Ostwald: Mathematische Farbenlehre (Farbenlehre Band 1). Unesema, Leipzig 1923

Literatur

Manfred Richter: Einführung in die Farbmetrik. Walter de Gruyter, Berlin New York 1976.

Weblinks

•  Wiktionary: schwarz – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
•  Wiktionary: grau – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
• Beispiel in Gebärden

Die in diesem Artikel verwendeten Farben werden auf jedem Monitor anders dargestellt und sind nicht farbverbindlich. Eine Möglichkeit, die Darstellung mit rein visuellen Mitteln näherungsweise zu kalibrieren, bietet das nebenstehende Testbild: Tritt auf einer oder mehreren der drei grauen Flächen ein Buchstabe („R“ für Rot, „G“ für Grün oder „B“ für Blau) stark hervor, sollte die Gammakorrektur des korrespondierenden Monitor-Farbkanals korrigiert werden. Das Bild ist auf einen Gammawert von 2,2 eingestellt – den gebräuchlichen Wert für IBM-kompatible Computer. Apple-Macintosh-Rechner hingegen verwenden bis einschließlich System 10.5 („Leopard“) standardmäßig einen Gammawert von 1,8, seit dem System 10.6 („Snow Leopard“) kommt Gamma 2,2 zum Einsatz.