RGB

die klassische Form der digitalen Farbbeschreibung

Lange Zeit wurden RGB-Daten in geschlossenen Systemen verarbeitet. Da hier sowohl die Eigenschaften des Eingabegerätes (Scanner/Digitalkamera - RGB) und die Eigenschaften der Ausgabemethode (Offsetdruck - CMYK) bekannt waren, konnte eine optimierte Verarbeitungsmethodik vom Hersteller angeboten werden.

Offene Systeme erfordern eine zusätzliche Charakterisierung der Farbdaten. An der grundsätzlichen Funktion einer RGB-Datei - Farbabstufungen (Differenzierungen) zu kennzeichnen hat sich damit jedoch nichts geändert.  
 

Themen dieser Seite:

  Allgemein

  Definition

  Eckwerte

  Farbwerte

  Farbigkeit

  groß / klein

  Farbseparation

  RGB-Kontrolldatei (Aufbau)
 

Allgemein   

Mit der Demokratisierung der Farbverarbeitung wurde eine Vielfalt preiswerter Ein- und Ausgabegeräte verfügbar. Die Verarbeitung derselben RGB-Dateien mit unterschiedlichen Geräten und Einstellungen führt jedoch zu schwer kontrollierbaren Ergebnissen. Dies begründete den Bedarf an einer weiteren Kennzeichnung zur Anzeige und Verarbeitung von RGB-Daten.

Als internationaler Standard für die Anzeige und Verarbeitung von RGB-Daten wurde sRGB als Farbraum festgelegt (DIN_EN_61966-2-1). Monitore, Scanner, Kameras und Drucker sind zur Verarbeitung von sRGB-Daten vorbereitet und bieten oft entsprechende Grundeinstellungen. Liegt keine andere Farbdefinition vor, gehen Computerbetriebssysteme davon aus dass die zu verarbeitenden Daten der Farbigkeit der sRGB-Definition entsprechen.

Der sRGB-Farbraum ist der produktionstechnische Standard für den von Displays und Monitoren abzubildenden Farbumfang. Gute Produkte sind auch in der Lage den sRGB-Farbraum abzubilden, vor allem von preiswerteren LCD-Displays sollte man dies jedoch nicht erwarten. Farbwerte außerhalb des sRGB-Farbraums können nur auf wenigen Speziallösungen (z.B. EIZO CG220) dargestellt und beurteilt werden.
 

Definition

RGB ist ein additives Farbmodell. Ein Farbwert wird durch die Energiemenge des durch einen Filter (Rot, Grün oder Blau) erzeugten oder aufgenommenen Lichts definiert. Je größer die Energiesumme, desto höher und heller ist der RGB-Farbwert.

Die maximal erreichbare Energiesumme aller drei Farbkanäle beschreibt den hellsten Farbwert - weiß. Der mit maximaler Energie in einem Farbkanal erreichte Wert beschreibt den buntesten Farbeindruck.
Der Abstand zwischen maximalem Farbwert und Weiß bzw. Schwarz ist in 256 Abstufungen unterteilt. Die Zählung beginnt bei 0 als niedrigstem Wert und endet bei 255 als höchstem Wert. Aus den Zahlenkombinationen zwischen 0 und 255 (der Wert 0 + 255 weitere Werte = 256) in den drei Farbkanälen Rot, Grün und Blau ergeben sich alle in einer RGB-Datei unterscheidbaren Farbabstufungen (z.B. maximaler = buntester Grünwert = 000 255 000 - gleiche Werte in allen drei Kanälen definieren einen Grauwert).    
 

Eckwerte

Alle Farbwerte einer RGB-Datei sind Abstufungen innerhalb der definierten Eckwerte, dies ist unabhängig davon ob eine zusätzliche Kennzeichnung durch ein Profil vorliegt oder nicht.

Die Eckwerte eines RGB-Eingabegerätes sind für den Anwender kaum zu ermitteln. Gute Digitalkameras für den professionellen und den Consumerbereich erzeugen jedoch gemäß international gültigen Standards meist sRGB-Daten.

siehe auch: seltsame Farbräume
 

Bei einigen hochpreisigen Kameras ist der tatsächlich wiedergegebene Farbraum des verwendeten Chips ein gut gehütetes Geheimnis. Manche Hersteller gleichen Defizite des Chips durch die Zuweisung eigener ICC-Profile mit bunteren Eckfarben aus. Dies erfordert teilweise aufwendige Farbkorrekturen der Kunden.
 

Farbwerte

Ausgehend von der maximalen Buntheit eines RGB-Farbwerts (z.B. Grün 000 255 000) kann dieser in Richtung der nächstliegenden maximalen Buntwerte (Blau und Rot) und in Richtung Schwarz oder Weiß modifiziert werden.
Alle darstellbaren Farben werden beschrieben durch ein verändertes Verhältnis der Zahlenwerte in einem oder in mehreren Farbkanälen.
Alle Farbwerte zwischen Blau (000 000 255) und Rot (255 000 000) werden durch die Veränderung des Grünanteils beschrieben. 
 

Festlegung der Farbigkeit einer RGB-Datei mit ICC-Profilen

Für die Definition der Farbigkeit einer RGB-Datei wird ein Bezugsfarbraum benötigt dessen Farbigkeit bekannt ist und der als Grundlage für Farbumrechungen benutzt werden kann.

Dies geschieht durch Zuweisung eines ICC Profils welches der Farbigkeit des verwendeten Eingabegerätes entspricht.

Mit der Zuweisung des Profils ändert sich die datentechnische Differenzierung der RGB-Datei nicht (sie hat nach wie vor 256 Abstufungen) - jedoch ändern sich die Referenzpositionen der Eckfarben zum CIELab-Farbraum, im Beispiel die maximal erreichbaren Buntwerte im Grün (000 255 000).
 

Großer / kleiner Farbraum

Wird von großem oder kleinem RGB gesprochen, so basiert dies auf einer missverständlichen Interpretation der Darstellung von RGB-Farbräumen im CIE-Lab-Farbraum.

Laut Definition haben alle RGB-Farbdateien technisch gesehen denselben Umfang (beschrieben mit Werten zwischen 0 und 255 pro Kanal).

Größer oder kleiner erscheint ein RGB-Farbraum nur durch die unterschiedliche Position der Eckfarben im CIE-Lab Referenzfarbraum. Dabei wird lediglich die Ebene der maximalen Buntheit zur Kennzeichnung der Eckwerte des RGB-Farbraums dargestellt hierbei werden jedoch nur die Farbabstufungen von der maximalen Buntheit vom Rand der "Schuhsohle" bis zum Weiß dargestellt. Weitere Informationen über die Farbdifferenzierung der RGB-Datei wie z. B. zwischen maximaler Buntfarbe und Schwarz werden in dieser Darstellungsform nicht berücksichtigt.
 

Zuweisung eines ICC RGB Profils

Durch die Zuweisung eines anderen ICC-Profil ändert sich die Position der Eckfarben im CIE-Lab Farbraum und damit die zugewiesene Farbigkeit, die technischen Farbabstände der RGB-Datei bleiben erhalten. Im Grunde genommen werden Eckfarben und Farbabstände wie mit einem Gummiband auf eine andere Position gezogen und damit anders verteilt.
 

Konvertierung in ein anderes ICC RGB Profil

Bei der Konvertierung der Daten aus einem kleineren Farbraum in einen größeren Farbraum wird die Position der Eckfarben der Ausgangsdatei nicht verändert, d.h. die Farbigkeit in Bezug auf den CIELab-Farbraum bleibt erhalten. Da jedoch nun der neue größere Farbraum mit RGB-Werten zwischen 0 und 255 pro Kanal beschrieben wird, reduzieren sich die für die Beschreibung des Ausgangsfarbraums verbleibenden RGB-Werte. In der Praxis bedeutet dies, dass mit jeder Farbraumkonvertierung von einer kleineren in eine größere Farbraumdefinition die Farbabstufungen der Ausgangsdatei reduziert werden. Damit wird der Datenbestand verschlechtert, dies wiederholt sich mit jeder Farbraumkonvertierung. Deshalb macht es überhaupt keinen Sinn eine profilierte RGB-Datei in ein anderes RGB zu konvertieren, da in keinem Fall der Farbraum erweitert, sondern bestenfalls nur gering verschlechtert wird.

Die Zuweisung eines ICC-Profils ändert die Farbigkeit der RGB-Datei in Bezug zum CIE-Lab Farbraum.

vgl. Abbildung RGB1 / RGB2

Bei einem sog. kleinen RGB liegen die Eckwerte der Farbendefinition von der im CIELab-Farbraum maximal erreichbaren Buntheit weiter entfernt ist als bei einem sog. großen RGB.

Dunkle oder entsättigte Farbbereiche sind dabei eigentlich kein Problem , da diese in allen Farbraumdefinitionen enthalten sind.
Bei der Konvertierung von einem RGB-Farbraum in einen anderen gehen je nach verwendetem Rendering Intent Farbunterschiede (Differenzierungen) der Ausgangsdatei verloren (absolut Farbmetrischer Rendering Intent) oder die Farbigkeit verschiebt sich zwangsläufig um die Differenzierung der Farbwerte aufrecht zu erhalten (relativ farbmetrischer, sättigender und perzeptiver Rendering Intent).
 

Farbseparation

Mit Ausgabemethoden, wie Offsetdruck, Farblaser- oder Tintenstrahldruck ist es aus verschiedenen Gründen nicht möglich den vollen Farbumfang und die leuchtkräftigen Farben eines Displays oder Monitors abzubilden. Im Gegenzug liegt ein Teil des im Offsetdruck darstellbaren Farbumfangs außerhalb des Darstellungsbereichs herkömmlicher Displays.

Die Aufbereitung von RGB-Daten für die Ausgabe (Farbseparation nach CMYK) ist ein kritischer Vorgang, bei dem sich entscheidet, ob und wie stark die erstellte CMYK-Datei anschließend nachbearbeitet (farbkorrigiert) werden muss.

Grundsätzlich wird die Separation aus dem ursprünglichen RGB-Farbraum immer besser ausfallen, als wenn bereits zuvor mehrere RGB-Konvertierungen ausgeführt wurden.