Der komplizierte und aus vielen Streifen zusammengesetzte Farbkörper stellt einen möglichen Versuch dar, eine Geometrie des Farbenraumes anzugeben, in der Farbunterschiede, die als gleich empfunden werden, auch durch gleiche Abstände repräsentiert werden («Uniform Color Scala», UCS). Ausgangspunkt ist die zungenförmige Konstruktion der Normfarbtafel. (Ausführlicher Text)
Ausgangspunkt dieses Systems ist die CIE-Normfarbtafel, die so verändert, verzerrt oder transformiert wird, daß dabei eine «Uniform Chromaticity Scale» (UCS) entsteht — also etwa eine «Einheitliche Farbskala». In ihr sollen die Farben so verteilt werden, daß der Abstand zwischen ihnen dem Empfindungsunterschied möglichst proportional ist. UCS-Diagramme sind eigentlich keine Farbsysteme, da sie durch keine Farbstandards repräsentiert werden und nur einen kleinen Teil des Farbenraums erfassen. Bedeutung haben sie indes für die Praxis der Farbmessung.
Wir können hier nicht die vielen mathematischen Details ins Auge fassen, die der ehemalige Vorsitzende der «Optical Society of America», David L. MacAdam, 1944 «Über die Geometrie des Farbraums» ausarbeiten mußte, um zu der hier gezeigten Darstellung zu gelangen, in der Absicht, kleine Farbunterschiede grafisch sichtbar zu machen. Für unsere Zwecke ist es wichtiger, die Mannigfaltigkeit der geometrischen Formen zu genießen, die die Mannigfaltigkeit der Farben hervorbringen kann.
Der Weg zu den gezeigten Figuren beginnt mit dem zungenartigen CIE-Diagramm, das MacAdam zunächst in Quadrate der Seitenlänge von 0.05 Einheiten zerlegt. Diese Quadrate werden anschließend zu den Streifen transformiert, die rechts so angeordnet sind, daß die ursprüngliche Reihenfolge der Ausgangsquadrate erhalten geblieben ist. Die dreistelligen Zahlen an den Streifen weisen auf die Wellenlängen des Lichtes hin (in Nanometer), und die zweistelligen Zahlen an den die Streifen durchquerenden Linien geben die Werte der x-Koordinate aus dem CIE-Diagramm wieder, wenn man sich einen Punkt davor denkt, der in der Reproduktion verloren gegangen ist (und zwar bei MacAdams selbst). Wenn man nun die Streifen so zusammenfügt, daß sie an den Kanten miteinander verklebt werden können, entsteht die links gezeigte Oberfläche. Die auf ihr sichtbaren Kurven sind die Orte, auf denen die Werte für x und y aus dem CIE-Diagramm konstant sind.
Die Transformation, die von den Quadraten zu den Streifen führt, hat ihren Ursprung in sogenannten MacAdam-Ellipsen, die im CIE-Diagramm um eine gegebene Ausgangsfarbe gezogen werden können und den Toleranzbereich angeben, der nicht anders als die Sollfarbe empfunden wird. Die experimentell ermittelten Ellipsen zeigen also die Farborte an, auf der die eben von der Sollfarbe zu unterscheidenden Farben liegen. Für diese Schwellenellipsen läßt sich zwar kein analytischer Ausdruck angeben, MacAdam hat aber eine graphische Darstellung der sogenannten Ellipsen-Konstanten angegeben, und sie wendet man auf die Quadrate aus dem CIE-Diagramm an, um sie zu den Vierecken gleicher Empfindlichkeit umzuwandeln, die einigermaßen geglättet in der rechten Darstellung zu sehen sind.
Das Ziel all dieser Umformungen und Konstruktionen besteht darin, Informationen über die Empfindlichkeiten für Farbunterschiede zu erhalten. Der Pionier der entsprechenden Untersuchungen ist David MacAdam, der in seinem Buch zur «Farbmessung» von 1981 grundsätzlich auf Farbunterschiede eingeht:
«Analog zu den Mercator-Karten oder zu anderen Landkarten der Welt, die Entfernungsverhältnisse nicht richtig darstellen, repräsentiert auch das CIE-Diagramm Farbunterschiede, die von der Wahrnehmung her gleich sind, nicht durch gleiche Entfernungen zwischen Punkten, die Farben gleicher Leuchtkraft darstellen. Die Empfindlichkeit für Farbunterschiede wurde nicht berücksichtigt — da nur wenig Daten verfügbar waren — als das CIE-Diagramm entworfen und akzeptiert wurde. Sobald es jedoch verwendet wurde, traf man auf Anomalien, wenn man die Konfigurationen von Punkten des Diagramms interpretieren sollte. Inkonsistenzen zwischen den Entfernungen und den wahrgenommenen Größen der Farbunterschiede traten deutlich zutage. Rasch fiel die Analogie zu den geographischen Karten auf, und erste Vorschläge wurden unterbreitet, die Darstellung so zu ändern, daß gleiche Abstände gleich empfundene Farbunterschiede ergeben könnten. Die erhoffte Lösung sollte «einheitliches» Diagramm genannt werden. Die Suche nach ihm hat über 50 Jahre gedauert, und es scheint, man ist dem Ziel heute keinesfalls näher gekommen als ganz zu Anfang. Viele Hinweise sprechen dafür, daß das Ziel unerreichbar ist, das heißt, daß ein ebenes Diagramm nicht in der Lage ist, gleiche Farbunterschiede durch gleiche Abstände zu repräsentieren, ebensowenig wie eine flache Karte der Welt gleiche geographische Entfernungen durch gleiche Abstände auf der Karte wiedergeben kann.»
Datierung: Der Versuch, eine Farbtafel mit einer einheitlichen Skala zu entwerfen, stammt aus dem Jahre 1944.
Herkunft: USA
Grundfarben: Rot, Grün und Blau
Form: «Topografie» innerhalb eines modifizierten Dreiecks
Anwendung: Farbmetrik
Referenzsysteme: CIE — CIE-Rösch — C.I.E. – Stiles
Literatur: D. L. MacAdam, «On the Geometry of Color Space», Journal of the Franklin Institute 238, 195-210 (1944); D. L. MacAdam, «Color Measurement», Heidelberg 1981.