Eingabehinweise: 1. Eingaben werden in Echtzeit verarbeitet. 2. Ein Doppelklick löscht bzw. selektiert die aktuelle Eingabe. 3. Die Entertaste (Return) führt zur nächsten Eingabeposition. 4. Eingaben werden überwacht, nur Ziffern des akt. Zahlenraums sind zulässig. 5. Zahlenraumüberschreitungen werden bei der Eingabe verhindert. Die Farbwerte werden (physikalisch) errechnet. Die optische Wahrnehmung von Farben ist subjektiv. Der RGB-Farbraum beruht auf den Gesetzmäßigkeiten der additiven Farbmischung. Die Ab- kürzungen RGB stehen für die drei Grundfarben (Primärvalenzen): Rot, Grün und Blau. Die einzelnen Farben entstehen durch die Addition der jeweiligen drei Grundfarben, die im Prinzip als regelbare farbige Scheinwerfer gedeutet werden können. Der Regelbereich der jeweils einzelnen Farben beträgt 256 Stufen, also von 0 bis 255. Die aktuellen Werte können jeweils durch ein Byte pro Grundfarbe beschrieben werden. Da jede Farbe 256 Helligkeitswerte annehmen kann, sind folglich 256³ = 16.777.216 Farben möglich ($000000-$FFFFFF). In den Anfangszeiten der EDV-Technik konnten z. B. EGA-Grafikkarten nur 16 Farben darstellen. Jeder der einzelnen Farben (Farbscheinwerfer) wurden mit einem Bit gesteuert, also Scheinwerfer an bzw. aus. Ein zusätzliches (führendes) viertes Bit, das Helligkeitsbit, enthielt die Information für alle drei Scheinwerfer, und zwar alle Scheinwerfer auf halbe Leistung oder alle auf volle Leistung schalten. Das Byte wird farbtechnisch in zwei Gruppen - low( Byte ) u. high( Byte ) - eingeteilt. Die vier führenden Bits wurden für die Zeichen-Hintergrundfarben verwendet. Das erste Bit war das „Blink- Bit“, die folgenden drei Bits für die 8 möglichen Farben. Die Zuordnungen der einzelnen Bits stellten sich folgendermaßen dar. Die ersten vier Bits - High( Byte ) - des Farbbytes [Hintergrund]: Die zweiten vier Bits - Low( Byte ) - des Farbbytes [Zeichenfarben]: Hieraus folgt für die 16 Grundfarbenwerte: Hintergrund- u. Zeichenfarben: Nur Zeichenfarben (Hellbit = 1) 0 = Black (00 00) 8 = DarkGray (10 00) 1 = Blue (00 01) 9 = Light Blue (10 01) 2 = Green (00 10) 10 = Light Green (10 10) 3 = Cyan (00 11) 11 = Light Cyan (10 11) 4 = Red (01 00) 12 = Light Red (11 00) 5 = Magenta (01 01) 13 = Light Magenta (11 01) 6 = Brown (01 10) 14 = Yellow (11 10) 7 = LightGray (01 11) 15 = White (11 11) Der aktuelle Farbraum wird zahlenmäßig durch jeweils 256 (1 Byte) Unterteilungen pro Grundfarbe dargestellt. Eine Farbe wird nun durch die Eingabe der einzelnen Grundfarbwerte festgelegt die durch drei Bytes dargestellt werden können (Farbe ⇔ $HHHHHH) Hinweis: Es gilt für einige Programmiersprachen (Abwärtskompatibilität) nicht die Byte - Farbfolge RGB, sondern die Farbfolge BGR (Blue-Green-Red). Beispiele: Hochsprache: $0000FF ⇔ Rot, $00FFFF ⇔ Gelb, $FF0000 ⇔ Blau, $FFFF00 ⇔ Cyan, Software: $FF0000 ⇔ Rot, $FFFF00 ⇔ Gelb, $0000FF ⇔ Blau, $00FFFF ⇔ Cyan Die Farbdarstellungen in den Anwenderprogrammen werden dann benutzerfreundlich in die RGB- Darstellung konvertiert. Vom Prinzip her gibt es zwei elementare Arten, Farben zu mischen. 1. Additive Farbmischung 2. Subtraktive Farbmischung Zur additiven Farbmischung kommt es, wenn z. B. 3 farbige Scheinwerfer in den Grundfarben Rot, Grün und Blau einen sich überschneidenden Bereich ausleuchten (Lichtmischungen). Die Farben addieren sich. Alle drei Grundfarben ergeben zusammen die Farbe Weiß. Zur subtraktiven Farbmischung kommt es, wenn zum Beispiel in ein Scheinwerferlicht (Tageslicht) mehrere farbige Filterscheiben hintereinander eingebracht werden. Da die einzelnen Farbfilter ihre Komplementärfarben nicht durchlassen, verringert sich diesbezüglich der Anteil des sichtbaren Lichtes. Die drei Filterscheiben in den Grundfarben „Cyan“, „Magenta“ und „Yellow“ absorbieren das gesamte Farbspektrum, wenn diese hintereinander liegen. Die verbleibende Farbe ist folglich „Schwarz“ (Transmission). Die Gesetzmäßigkeiten der subtraktiven Farbmischung gelten auch für klassische Mischungen von Farben und Farbdruckern (Reflexion). Der RGB-Farbraum geht von den 3 Primärvalenzen Red, Green und Blue aus. Diese Farben sind linear unabhängig und bilden mit R,G,B ∈ [0,1] den RGB-Farbraum als Würfel. Anmerkung: Primärvalenzen können nicht aus anderen Lichtfarben gemischt werden R(1,0,0), G(0,1,0) und B(0,0,1); Ursprung P₀(0,0,0) Hieraus folgt für die verbleibenden Eckpunkte (C) Cyan, (M) Magenta und (Y) Yellow: R(1,0,0) + B(0,0,1) = M(1,0,1) R(1,0,0) + G(0,1,0) = Y(1,1,0) G(0,1,0) + B(0,0,1) = C(0,1,1) Alle Punkte (P n (a,a,a) mit a ∈ [0,1]) liegen auf der Raumdiagonalen (P 0 (0,0,0) P 1 (1,1,1)). Sie bilden die Linie der Grautöne, die von Schwarz nach Weiß verlaufen. Der CMY-Farbraum mit den 3 Primärvalenzen Cyan, Magenta und Yellow kann durch Transformation des RGB- Systems schnell erstellt werden. Die Zusammenhänge (Umrechnungen) können aber auch aus dem obigen RGB-Farbraum abgeleitet werden. Es gilt vektoriell (siehe oben): C = G + B und mit R + G + B = 1 ↔ G + B = 1 – R gilt dann: C = 1 – R. In Analogie hierzu folgen dann die Umrechnungsbeziehungen: Da in technischen Anwendungen (z: B. im Druckbereich) mit dem CMY-System schwarze Farben durch Mischung der drei Grundfarben (CMY) zu einem schmutzigen Grau entarten, wurde als vierte Farbe Schwarz (Key) eingeführt. Diese führt auch zur Kontrasterhöhung. Eine einfache Umrechnung lässt sich aus den nachfolgenden Beziehungen ableiten. Nun gilt für die Praxis, dass die Festlegungen der jeweils einzelnen Farbanteile von unzähligen Faktoren, Parametern, Pixelanzahlen und Pixelgrößen, variierende Rastergrößen im Offsetdruck, Papierarten usw. abhängen, die teilweise nur sehr schwer bestimmbar sind. Mit red, green, blue, key ∈ [0,1] und key < 1 und (red, green, blue) + key ≤ 1 gilt als grobe Näherung: Da dieser Bereich sehr komplex ist, wird an dieser Stelle u. a. auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. Im Ausgabefenster „Farbumrechnung: RGB - CMY - CMYK“ werden die grünen CMYK-Werte mittels der obigen Näherungen errechnet. In der nachfolgenden Maske erfolgt die Umrechnung der jeweils aktuellen Farbwerte in die jeweils einzelnen Farbsysteme RGB, CMY und als Sonderfall CMYK. Die CMYK-Umrechnungen dienen der Prinzipdarstellung und entsprechen nicht den technischen Druckanforderungen. Im Idealfall sind die betreffenden Mischfarben (Schnittfarben): R ∩ G ∩ B und C ∩ M ∩ Y und C ∩ M ∩ Y ∩ K alle gleich. Die Farbwirkungen der einzelnen Farben unterliegen allerdings u. a. auch der subjektiven Empfindungen der einzelnen Betrachter. Die gewünschte Mischfarbe kann sowohl im RGB- als auch im CMY-Bereich erfolgen. Die Farb- berechnungen finden bereits bei jeder Ziffern eingabe (Echtzeit) statt. Zusätzlich zur optischen Darstellung der aktuellen Mischfarbe wird diese auch als Dezimalwert, als Hexadezimalwert (#1234: Internet, $1234 allgemein) sowie prozentual angegeben. Erfolgt eine Eingabe als Hex Zahl, so wird das $ Zeichen bei Bedarf automatisch ergänzt. Wird eine Eingabe mit der Entertaste abgeschlossen, so erfolgt automatisch ein Sprung ins nächste Eingabefeld. Hinweis: Die Eingabe wird aktiv überprüft. Zeichen, die an einer Position nicht zulässig sind, werden unterdrückt. Dieses gilt auch für den Zahlenraum. Wird z. B. bei der Dezimaleingabe [0, 255] die Zahl 26 eingegeben, so würde jede weitere Ziffer den Zahlenbereich überschreiten, eine weitere Eingabe wird nun blockiert. Mit der ESC-Taste kann auch dieses Fenster geschlossen werden. Die aktuellen Werte bleiben erhalten.