Subtraktive Farbsynthese

 

Die Subtraktive Farbsynthese (auch Subtraktive Farbmischung, Subtraktives Verfahren oder Subtraktionsverfahren) ist ein optisches Modell, das das Verhalten von Körperfarben bei der Mischung von Farbpigmenten beschreibt. Das entspricht der Absorption der Farbanteile des sichtbaren Lichtspektrums des weißen Lichts.

Funktionsweise:

Das sichtbare Spektrum umfasst alle Farben, die das menschliche Auge verarbeiten kann, d. h. die Farbanteile des Lichtspektrums, auf die die Rezeptoren im Auge reagieren. Alle diese Farben zusammen ergeben nach der additiven Farbsynthese Weiß.

 

Da ein farbiges Objekt alle Farbanteile des weißen Lichts außer der wahrgenommenen Farbe absorbiert, spricht man von einer Subtraktion. Es können sich mehrere Farben subtraktiv mischen.

 

Aus systemtheoretischer Sicht ist die subtraktive Farbsynthese eine Hintereinanderschaltung von Filtern, die jeweils bestimmte Teile des Spektrums absorbieren. Dabei wird das Spektrum des einfallenden Lichts mit einer Filterkennlinie multipliziert. Werden mehrere Filter A und B hintereinander geschaltet, entspricht dies einem Filter C, dessen Kennlinie gleich dem Produkt der einzelnen Filterkennlinien A*B ist. Daher spricht man in der Theorie auch von einer multiplikativen Farbsynthese.

 

Bedingt durch die drei Rezeptorenarten unseres Sehsinns, die möglichst unabhängig gereizt werden sollen, findet man in der Praxis meist die Filterfarben Cyan, Magenta, Gelb. So filtert ein Cyan-Filter hauptsächlich rotes Licht. Ist der Cyan-Filter dichter, wird mehr rotes Licht absorbiert. Analog filtert ein Magenta-Filter das grüne Licht und ein gelber Filter hauptsächlich nur das blaue Licht.

 

Praktische Farbstoffe sind allerdings nicht perfekt, das heißt ihre spektrale Absorptionskurve ist kein Rechteck (gleichmäßige Absorption in dem gewünschten Spektralbereich und gar keine Absorption bei den anderen Wellenlängen) sogenannter Blockfarbstoffe, sondern sie überlappen sich und sind z. B. eher glockenförmig (Filmfarbstoffe). Ihre Überlagerung ist daher nichtlinear und kann nicht ohne weiteres in RGB umgerechnet werden. In der Praxis reicht aber oft eine lineare Näherung.

Subtraktive Farbsynthese

Cyan + Magenta = Blau

Magenta + Gelb = Rot

Cyan + Gelb = Grün

Cyan + Magenta + Gelb = Schwarz

Umwandlung zwischen subtraktiven und additiven Farbwerten:

Von subtraktiv zu additiv (Werte in %):

Cyan = 100 - Rot

Magenta = 100 - Grün

Gelb = 100 - Blau

 

 

Von additiv zu subtraktiv (Werte in %):

Rot = 100 - Cyan

Grün = 100 - Magenta

Blau = 100 - Gelb

Schwarz (Drucktechnik):

Aufgrund herstellungstechnisch bedingter Fehlabsorptionen von Druckfarben ergibt eine Mischung aller drei Grundfarben kein Schwarz, sondern ein dunkles Braun. Zur Darstellung eines reinen Schwarz und zur Erhöhung des Kontrastes in dunklen Bild- oder Zeichnungsteilen wird daher Schwarz als weitere Druckfarbe hinzugefügt (CMYK).

Fotofarben:

Bei manchen Druckverfahren (insbesondere Tintenstrahldruck), die eine vergleichsweise geringe Auflösung aufweisen (z. B. durch die Größe der Tintentropfen), lässt sich die Farbauflösung durch die Verwendung von weniger intensiven Varianten der Grundfarben (sog. Fotocyan und Fotomagenta, zum Teil auch verschiedene Grautöne) erweitern.

Manche Drucker verwenden auch Rot und Blau zur Erweiterung des Farbraums.

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