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Toleranzberechnung – Teil 1: Die Geschichte der Farbanalyse

February 21, 2018 by Tim Mouw

Zur Farbsteuerung muss man in der Lage sein, kleine Farbunterschiede zu vergleichen, ihre Auswirkung zu ermitteln und zu verstehen, wie man mit dieser Auswirkung umgeht. Doch nur durch Worte erhält man nicht genügend Informationen, um Farben oder den Unterschied zwischen ihnen präzise zu beschreiben. In dieser dreiteiligen Blogreihe befassen wir uns mit der Farbwissenschaft, die sich hinter Toleranzen verbirgt –  der Farbanalyse, die den Weg geebnet hat, der Bedeutung von Licht und dem Unterschied zwischen einem Farbraum und einem Farbmodell  – , damit Sie die optimalen Toleranzentscheidungen für Ihr Unternehmen und Geschäft treffen können.

Das Munsell-Farbsystem

Es geht zurück auf den Künstler Albert Munsell, der als erster ein objektives Modell für die Farbkommunikation festgelegt hat. Tatsächlich ist seine empirische Analyse der Farbanordnung aus den späten 1800er Jahren noch heute die Grundlage aller modernen Farbkoordinatensysteme.

Munsell war Professor und Künstler. Er erkannte, dass die Farben seiner Gemälde bei Sonnenlicht nicht mit den Farben abends bei Lampenlicht übereinstimmten. Zur Erklärung dieses Phänomens entwickelte er ein dreidimensionales Zahlensystem. Das Munsell-Farbsystem, das auch heute noch im Einsatz ist, beschreibt Farbe anhand von Farbton (Hue), Helligkeit bzw. Wertigkeit (Value) und Sättigung (Chroma).

Hue (Farbton) bestimmt die Farbfamilie. Munsell begann mit den Hauptfarbtönen – Rot, Blau und Gelb – und mischte sie in unterschiedlichen Konzentrationen, um die geringfügigen Farbtonunterschiede beim Mischen der einzelnen Farben zu berücksichtigen. Dann ordnete er jedem Farbton eine Zahl zu.

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Value beschreibt, wie dunkel oder hell die betreffende Farbe ist. Obwohl diese Terminologie heute nur selten verwendet wird, ist das Konzept der Helligkeit als separates Attribut von Farbe nach wie vor von zentraler Bedeutung für alle Farbkoordinatensysteme – helle und dunkle Blautöne, helle und dunkle Grüntöne usw. Zur Angabe des Helligkeitsgrads wies Munsell jeder Farbe eine Zahl von 0 bis 10 zu (wobei 10 Weiß und 0 Schwarz ist).

Chroma beschreibt die Intensität oder Sättigung einer Farbe. Eine Farbe mit hohem Chroma, d. h. eine stark gesättigte Farbe wirkt rein und kräftig. Eine Farbe mit niedrigem Chroma sieht „schmutzig“ und grau aus.

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Von Hand malte Munsell Chips und ordnete sie in einem 3D-Farbmodell an. Die Farbtöne (Hues) befinden sich an der Mittelachse. Value, also die Helligkeit, reicht von hell oben bis dunkel unten an der senkrechten Mittelachse, während Chroma (Sättigung) mit zunehmendem Abstand von der Achse größer wird.

Munsell Farbbezeichnung H V / C

Im Munsell Book of Color ordnete er Farbsätze, die (theoretisch) alle Farbmöglichkeiten enthalten, strukturiert und geordnet an. In der Abbildung unten sind die unterschiedlichen Helligkeits- und Sättigungswerte der Farbfamilie 10P Purple Blue (Lila-Blau) abgebildet. Die Farbschattierungen sind eindeutig nach ihrem Hauptfarbton angeordnet. Da sich die Farbe nach Helligkeit (Value) und Farbintensität (Chroma) von unten links nach oben rechts ändert, bleibt die Farbfamilie (Lila-Blau) konstant.

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Unten ist die Familie 10YR Yellow Red (Gelb-Rot) abgebildet. Wenn Sie diese beiden Farbfamilien miteinander vergleichen, können Sie erkennen, dass die Familie Purple Blue in der Mitte der Helligkeitsskala (Value) „dicker“ ist. Das ist teilweise auf unsere Farbsehfähigkeit zurückzuführen, hängt aber eher mit der Verfügbarkeit der tatsächlichen, physischen Farbmittel zusammen.

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xrite-tolerancing-part-1-01Mit dem Munsell-Ordnungssystem H V / C können Sie Farben klar und eindeutig identifizieren und kommunizieren. Dieses Muster (5R 4/12) hat beispielsweise folgende Attribute: Farbton (H): 5R Helligkeit (V): 4 Sättigung (C): 12.

Seit jeher erfreut sich das Munsell-Farbsystem großer Akzeptanz und Beliebtheit. Tatsächlich nutzen moderne Software und Geräte für die Farbmessung Hue, Value und Chroma zum Berechnen und Vergleichen der Spektralwerte von Farben. Munsell war seiner Zeit weit voraus und hat einen bleibenden Beitrag zur Farbanalyse geleistet.

 

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