Sie haben unseren Original CMY-Würfel online oder persönlich gesehen und fragen sich jetzt wahrscheinlich, wie er funktioniert. Dieser Beitrag erklärt die Wissenschaft hinter diesem farbenfrohen Gerät! Bleiben Sie dran für eine detaillierte Erklärung jeder Farbe und was passiert, wenn sie kombiniert werden.
Was ist subtraktive Farbmischung?
Es gibt zwei wichtige Arten von Farbmischungsansätzen, additiv und subtraktiv. Bei der additiven Farbmischung wird eine Lichtwellenlänge in eine andere addiert. Während die subtraktive Methode die entgegengesetzte Methode verwendet, eliminiert sie die Wellenlänge des Lichts aus dem weißen Licht 2,3 .
Die subtraktive Farbmischung ist auch als Absorptionsfarbmischung bekannt und die am häufigsten verwendete Technik in der Druckindustrie, bei der nur vier Farben verwendet werden, nämlich Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz 4 .
Wie funktioniert der CMY-Würfel?
Der CMY-Würfel hat sechs Seiten und die verwendeten Farben sind nur Cyan, Magenta und Gelb. Durch das auf den Würfel fallende Licht ändert er seine Farbe und macht ihn zu einem interessanten Objekt für jedermann. Wenn wir den Würfel von beiden Seiten betrachten, zeigt er eine der drei Grundfarben. Andererseits, wenn der Winkel, aus dem der Würfel betrachtet wird, geneigt ist und die anderen Seiten sichtbar sind, leuchtet der Würfel in neuen Farben. Es tritt hauptsächlich auf, weil das Licht im Würfel gebrochen wird, wodurch sich die Wellenlängen des Lichts ändern 1 .
Wo wird es in der Industrie eingesetzt?
In der modernen Welt ist die subtraktive Farbmischung das am weitesten verbreitete Verfahren zur Farbherstellung. Diese Technik spielt eine entscheidende Rolle im Leben der Verbraucher, da wir in der gebauten Umgebung um uns herum unzählige Farbkombinationen sehen. Es wird beim Bedrucken von Papier in Tintenstrahldruckern, in der Ölmalerei und im Textilbereich verwendet 5 .
Mit Hilfe unterschiedlicher Farben machen wir den Druck interessanter und beeindrucken nicht nur den Betrachter, sondern erleichtern ihm auch die Unterscheidung der vorliegenden Informationen. Im Textilbereich wird es als primäre Mischtechnik im Prozess von Thermotransferdruckern zum Drucken von Mustern 6 verwendet.
Was sind die jüngsten Entwicklungen auf dem Gebiet?
RGB-Farben werden häufig in Computergrafiken sowie in Foto- und Videobearbeitungssoftware verwendet. Aber beim Drucken wird RGB in CMY umgewandelt, weil wir meistens auf weißes Papier drucken müssen, wo die subtraktive Farbmischung vorteilhaft ist. In der jüngsten Entwicklung der subtraktiven Farbmischung verwenden wir oft CMYK, wobei K die Schlüssel- oder Schwarzfarbe ist, um die meisten Farbtöne zu erhalten.
Die Zugabe von Schwarz verringert die Kluft zwischen Theorie und praktischer Anwendung von CMY. Theoretisch wird keine schwarze Farbe benötigt, da die Farben durch Subtrahieren von Cyan, Magenta und Gelb vom weißen Licht erzeugt werden. Wenn alle Farben zu gleichen Teilen vom weißen Licht abgezogen werden, erhalten wir als Ergebnis die perfekte schwarze Farbe. Wenn wir in Wirklichkeit eine gleiche Anzahl von Farben von Weiß subtrahieren, ist das Ergebnis kein perfektes Schwarz, also verwenden wir Schwarz oder Schlüsselfarbe mit CMY, um eine perfekte Schwarzausgabe zu erhalten. Schwarz in CMYK hilft auch dabei, dunklere Farbtöne oder -schattierungen zu erzeugen 7 .
Warum entstehen beim Drehen des Würfels neue Farben?
Der Grund für die Entstehung der verschiedenen Farben, die auf dem Würfel erscheinen, ist der Brechungswinkel des Würfels sowie die Lichtquelle. Wenn das Licht im Würfel gebrochen wird, ändert es seine Farbe, genau wie wenn das Licht auf ein Prisma gebrochen wird, wird es gebrochen und dann in eine breite Palette von Farben mit unterschiedlichen Wellenlängen aufgeteilt. Jede Farbe hat eine andere Wellenlänge, daher wird das Licht gebrochen und die Farbe erscheint basierend auf der entsprechenden Wellenlänge 3 .
Was passiert auf der Photonenebene im Inneren des Würfels?
Um das physikalische Phänomen im Inneren des Würfels zu verstehen, sollten wir uns des Grundprinzips der Lichtbrechung und -reflexion bewusst sein. Darüber hinaus spielt auch die Art und Weise, wie wir Objekte mit dem Auge sehen, eine entscheidende Rolle für das Verständnis des Konzepts hinter dem CMY-Würfel. Wie wir bereits besprochen haben, bestehen die Würfelseiten aus 3 Farben; Cyan, Magenta und Gelb. Und wir sehen Objekte mit unseren Augen, wenn Licht von der Oberfläche dieses bestimmten Objekts reflektiert wird. Wenn es kein Licht im Raum gibt, können wir nichts sehen. Wenn das Licht von den Seiten des Würfels reflektiert wird, sehen wir auf ähnliche Weise die Farben (Cyan, Magenta und Gelb) darauf.
Wenn der Würfel senkrecht zur Blickrichtung des Betrachters platziert wird, gibt es in diesem Fall keine Lichtbrechung. Sobald wir den Winkel des Würfels verändern, beginnt die Lichtbrechung zu wirken. Im CMY-Farbraum sehen wir Farben, weil das weiße Licht von Farben absorbiert wird und das subtrahierte Ergebnis für unsere Augen sichtbar ist. Dasselbe passiert in den CMY-Würfeln. Weißes Licht geht durch den Würfel und erreicht unser Auge von verschiedenen Seiten des Würfels, auf seinem Weg verliert das weiße Licht bestimmte Wellenlängen und wir sehen die Farben auf dem Würfel, die das Ergebnis der Subtraktion sind 1,2,3 .
Wie wirkt sich die Umgebung, in der der Würfel betrachtet wird, auf das Erlebnis aus?
CMY Cube ist ein großartiges Physik-Tool, um Kindern und Erwachsenen die Magie der Farben, des Lichts, des elektromagnetischen Spektrums und der Eigenschaften von Wellen beizubringen. Für das beste visuelle Erlebnis sollte der Würfel in einer Umgebung mit viel reinweißem Licht wie einem Leuchtkasten oder einem hellen weißen Raum betrachtet werden, da die subtraktive Farbmischung das Ergebnis der Absorption bestimmter Farben aus weißem Licht ist. Zum Beispiel sehen wir eine rote Farbe, wenn Magenta und Gelb von weißem Licht abgezogen werden und so weiter mit den anderen sichtbaren Farben. Mit viel weißem Licht werden die erhaltenen Farben perfekt sein, aber wenn es eine andere Farbe anstelle von Weiß gibt, können Sie nicht alle möglichen Farben sehen, da wir keine Farbe subtrahieren können, die nicht bereits im ursprünglichen Licht vorhanden ist Quelle.
Was sind ähnliche Effekte, die wir in unserem täglichen Leben sehen?
Brechungs- und Reflexionseffekte sehen wir fast überall in unserem täglichen Leben, und Farbmischtechniken sind auch bei Gegenständen des täglichen Gebrauchs weit verbreitet. Bei intelligenten LED-Glühbirnen wird die RGB-Farbmischung verwendet, da wir Leuchtdioden mit 3 Farben haben; rot, grün und blau. Durch das Mischen dieser Grundfarben entsteht ein breites Farbspektrum. Diese Leuchten werden in der Inneneinrichtung von Häusern und in der Filmindustrie verwendet, um verschiedene Farbtöne der Hintergrundbeleuchtung zu erzeugen. Der Regenbogen ist ein natürliches Phänomen, bei dem wir die Brechung und Reflexion von Licht beobachten können, was zu einer spektakulären Farbdarstellung führt. Wenn Sie ein Künstler sind oder gerne mit Wasserfarben auf der Leinwand malen, dann sind Farbmischtechniken für Ihren Arbeitsablauf von größter Bedeutung, und CMY-Würfel können Ihnen helfen zu verstehen, welche Farben gemischt werden können, um einen bestimmten Farbton zu erhalten.
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Verweise
[1] https://www.tvtechnology.com/opinions/additive-and-subtractive-color-mixing
[2] Waldman, Gary, Introduction to Light, The Physics of Light, Vision and Color, Prentice-Hall, 1983.
[3] https://www.britannica.com/science/color/The-visible-spectrum
[4] https://graphics.stanford.edu/courses/cs178-10/applets/colormixing.html
[5] https://www.printplace.com › Gründe-für-cmyk-Drucken
[6] https://www.textiletoday.com.bd/advantages-disadvantages-of-cmyk-screen-printing/
[7] Eggleston, P. (2001). Die Zukunft des Farbdrucks: Jenseits von CMYK. 16. 28-29+34.
[8] https://isle.hanover.edu/Ch06Color/Ch06ColorMixer.html
[9] Williamson, SJ und Cummins, HZ, Licht und Farbe in Natur und Kunst, Wiley 1983.