CIE-Normvalenzsystem
Das CIE-Normvalenzsystem ist ein international standardisiertes Farbsystem zur objektiven und quantitativen Beschreibung von Farben. Es wurde von der International Commission on Illumination|Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) entwickelt und bildet die Grundlage der modernen Farbmessung und Farbwiedergabe.
Ziel und Bedeutung
Ziel des CIE-Normvalenzsystems ist es, Farben unabhängig von Geräten, Medien oder Beleuchtung eindeutig zu beschreiben. Dadurch wird eine reproduzierbare Farbwahrnehmung ermöglicht.
- standardisierte Farbmessung
- geräteunabhängige Farbbeschreibung
- Grundlage moderner Farbräume (z. B. sRGB, Adobe RGB, CIELAB)
Historischer Hintergrund
In den 1920er-Jahren führte die CIE umfangreiche Farbanpassungsversuche durch. Testpersonen stellten Farben durch Mischung dreier Primärfarben nach. Aus den Ergebnissen wurde 1931 das CIE-Normvalenzsystem veröffentlicht.
Ein zentrales Ziel war es, ein Farbsystem zu schaffen, das:
- auf der menschlichen Farbwahrnehmung basiert
- ohne negative Farbwerte auskommt
- alle sichtbaren Farben abdeckt
Normvalenzwerte X, Y und Z
Das CIE-Normvalenzsystem beschreibt jede Farbe durch drei sogenannte Normvalenzwerte:
| Normvalenzwert | Bedeutung |
|---|---|
| X | rot-/grünempfindlicher Anteil (rechnerisch) |
| Y | Luminanz (Helligkeit) |
| Z | blau-/violettempfindlicher Anteil |
Die Normvalenzwerte sind keine realen Farben, sondern mathematische Größen, die die durchschnittliche menschliche Farbwahrnehmung nachbilden.
CIE-1931-Chromatizitätsdiagramm
Aus den Normvalenzwerten lassen sich die sogenannten Chromatizitätskoordinaten x und y berechnen:
x = X / (X + Y + Z)
y = Y / (X + Y + Z)
Das daraus entstehende CIE-1931-Chromatizitätsdiagramm ist eine zweidimensionale Darstellung:
- zeigt Farbton und Sättigung
- stellt keine Helligkeit dar
- besitzt eine charakteristische schuhförmige Kontur
Die äußere Linie des Diagramms bildet die Spektralfarben von etwa 380 nm (Violett) bis 700 nm (Rot) ab.
XYZ-Farbraum (3D)
Das vollständige CIE-Normvalenzsystem kann als dreidimensionaler Farbraum dargestellt werden:
- X-, Y- und Z-Achse bilden den XYZ-Farbraum
- Y beschreibt die wahrgenommene Helligkeit (Luminanz)
- jede sichtbare Farbe besitzt eine eindeutige Position im Raum
Dieser Raum wird als CIE-1931-XYZ-Farbraum bezeichnet und ist die Basis vieler weiterer Farbräume.
Bedeutung in der Praxis
Das CIE-Normvalenzsystem wird unter anderem eingesetzt in:
- Grafik- und Mediendesign
- Drucktechnik und Farbmanagement
- Beleuchtungs- und Lichttechnik
- Display- und Kamerakalibrierung
- Forschung und Industrie
Zusammenfassung
Das CIE-Normvalenzsystem ist das fundamentale Farbsystem der modernen Farbmetrik. Durch die Normvalenzwerte X, Y und Z lassen sich Farben objektiv, reproduzierbar und weltweit einheitlich beschreiben.
