Spektrale Farbe

Eine Spektralfarbe ist eine Farbe, die bei einem normalen Menschen durch eine einzelne Wellenlänge von Licht im sichtbaren Spektrum oder durch ein relativ schmales Wellenlängenband hervorgerufen wird, das auch als monochromatisches Licht bezeichnet wird. Jede Wellenlänge des sichtbaren Lichts wird als spektrale Farbe in einem kontinuierlichen Spektrum wahrgenommen; die Farben hinreichend naher Wellenlängen sind nicht unterscheidbar.

Das Spektrum wird oft in benannte Farben unterteilt, obwohl jede Teilung etwas willkürlich ist: das Spektrum ist kontinuierlich. Traditionelle Farben in Englisch sind: rot, orange, gelb, grün, blau und violett. In einigen anderen Sprachen stimmen die den Farbnamen entsprechenden Bereiche nicht unbedingt mit denen auf Englisch überein.

Die Teilung, die Isaac Newton in seinem Farbkreis benutzte, war: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Indigo und Violett; eine Gedächtnisstütze für diesen Auftrag ist „Roy G. Biv“. In modernen Teilbereichen des Spektrums wird Indigo oft weggelassen.

Man benötigt zumindest eine trichromatische Farbsicht, um zwischen spektralen und nicht-spektralen Farben unterscheiden zu können: Trichromie bietet die Möglichkeit, Farbton und Sättigung im Chroma wahrzunehmen. In Farbmodellen, die Spektralfarben darstellen können, wie beispielsweise CIELUV, hat eine Spektralfarbe die maximale Sättigung.

In Farbräumen
In Farbräumen, die alle oder die meisten Spektralfarben enthalten, bilden sie einen Teil der Grenze der Menge aller reellen Farben. Wenn die Luminanz gezählt wird, bilden spektrale Farben eine Oberfläche, andernfalls ist ihr Ort eine Kurve in einem zweidimensionalen Farbraum.

Theoretisch sind nur RGB-implementierte Farben, die wirklich spektral sind, ihre Primärfarben: Rot, Grün und Blau, während jede andere (gemischte) Farbe inhärent nicht spektral ist. Aufgrund unterschiedlicher Farbigkeitseigenschaften verschiedener Spektralsegmente und auch aufgrund praktischer Einschränkungen von Lichtquellen zeigt der tatsächliche Abstand zwischen reinen RGB-Radfarben und Spektralfarben eine komplizierte Abhängigkeit vom Farbton. Aufgrund der Lage von R- und G-Primärfarben in der Nähe des fast „flachen“ Spektralsegments ist der RGB-Farbraum ziemlich gut mit approximierendem Spektralorange, Gelb und Hellgrün (gelblich), ist aber besonders schlecht beim Erreichen eines visuellen Erscheinungsbildes der Spektralfarben dazwischen Grün und Blau, sowie extreme Spektralfarben. Der sRGB-Standard hat ein zusätzliches Problem mit seiner „roten“ Primärfarbe, die aufgrund eines Kompromisses zwischen der Reinheit von Rot und seiner vernünftigen Luminanz nach Orange verschoben wird, so dass das rote Spektrum unerreichbar wurde. Einige Beispiele in der nachstehenden Tabelle liefern nur grobe Annäherungen von Spektral- und Nah-Spektralfarben.

CMYK ist gewöhnlich in seiner Reichweite von Spektralfarben noch ärmer als RGB, mit Ausnahme von Prozess-Gelb, das aufgrund der oben erwähnten Flachheit des Spektralorts im Rot-Grün-Segment ziemlich nah an Spektralfarben liegt.

Beachten Sie, dass Spektralfarben universell in wissenschaftlichen Farbmodellen wie CIE 1931 enthalten sind, aber Industrie- und Verbraucherfarbräume wie sRGB, CMYK und Pantone keine spektralen Farben enthalten.

Tabelle der spektralen oder nahezu spektralen Farben
Die meisten der aufgelisteten Farben erreichen nicht die maximale (spektrale) Farbigkeit oder werden normalerweise nicht mit ihr gesehen, aber sie können gesättigt genug sein, um nahe an ihren dominanten Wellenlängenspektralfarben wahrgenommen zu werden. Bereiche von Wellenlängen und Frequenzen sind nur ungefähre Werte.

Wellenlängen und Frequenzen in Grau zeigen dominante Wellenlängen und Frequenzen an, nicht den tatsächlichen Bereich des Spektrums, der eine spezifizierte Farbe bildet, die sich weiter nach beiden Seiten erstreckt und durch Rezeptoren gemittelt wird, um eine nahezu spektrale Erscheinung zu ergeben.