CIE-Farbsystem

Engl. CIE colour system, franz. Akronym für Commission Internationale de l'Eclairage; mit Hilfe des CIE-Farbsystems kann man Farben in mathematischer Form beschreiben und die dominierende Wellenlänge und Reinheit der Farbe in ein Diagramm eintragen. Als objektives Farbsystem kommt es ohne Farbmuster aus und ist als Grundlage für Farbmessungen konzipiert worden. Basierend auf der Farbwahrnehmung des menschlichen Auges sind in einer zungenförmigen Normfarbtafel Farbton und Sättigung kodiert, wobei jeder Farbort über die drei Kenngrößen Farbton T, Sättigung S und Helligkeit Y definiert ist. Es wurde 1931 von der Commision International de l'Eclairage (CIE) entwickelt und gehört zu den am häufigsten verwendeten Farbordnungssystemen.

Die Farben der folgenden Grafik stellen eine grobe Orientierung innerhalb des Farbraumes dar. Die auf Ausgabegeräten darstellbaren Farben beschränken sich auf eine dreieckige Fläche im Inneren der Grafik. Die sattest-möglichen (kräftigsten) Farbtöne befinden sich an den Kanten des Dreiecks.

Um den vom Betrachter wahrgenommenen dreidimensionalen Farbraum übersichtlicher (nach Farbart) darstellen zu können, wurde die zweidimensionale CIE-Normfarbtafel entwickelt. Dabei wird die dritte Komponente Z (im Falle des links stehend abgebildeten Diagramms Blau) für jeden Punkt der Farbtafel rechnerisch aus den beiden anderen durch die Beziehung x + y + z = 1 ermittelt. Die hufeisenförmige Fläche möglicher Farben ist bei der CIE-Normfarbtafel auf einem Koordinatensystem aufgetragen, auf dem x- und y-Anteil (der CIE-genormten theoretischen Grundfarben X (rot), Y (grün) und Z (blau), einer beliebigen Farbe P direkt abgelesen werden können. Durch die Grundbedingung x + y + z = 1 lässt sich der z-Anteil jeweils rechnerisch (z = 1 – x – y) ermitteln.

Zentraler Bezugspunkt der Tafel ist der in jeder Farbmesssituation wesentliche Weißpunkt W. Der im Diagramm mit W gekennzeichnete Punkt ist derjenige theoretische Weißpunkt, der alle drei Farben zu je 1/3 (x, y und z = 0,333...) repräsentiert. Abhängig von der Beleuchtungssituation kann sich der Weißpunkt praktisch überall innerhalb des Hufeisens befinden. Technisch von Bedeutung ist nur die Black-Body Kurve. Auf deren Verlauf sind die Farben als Temperatur eines idealen Strahlers (schwarzer Körper) in Kelvin angegeben. Ausgehend vom Weißpunkt können alle als farbtongleich empfundenen Farben auf einer Linie durch den Punkt P abgelesen werden. Über den verwendeten Farbraum hinaus (hier ist der Adobe-RGB Farbraum dargestellt) kann die für die spezielle Situation entsprechende Spektralfarbe auf der Spektralfarblinie (P’) abgelesen werden. Auf der genau gegenüberliegenden Seite von W können die Komplementärfarben auf der verlängerten Linie W-Q abgelesen werden. Der Punkt Q' stellt dabei die äußerste (reinste) Komplementärfarbe dar, der hier durch den Schnitt mit der Purpurlinie definiert wird.