Das Konzept eines Farbsystems mit einem Farbton wurde bereits 1830 mit der Farbkugel von Philipp Otto Runge erforscht. Das Munsell-Farbsystem aus den 1930er Jahren war ein großer Schritt nach vorn, da man erkannte, dass der Farbraum aufgrund der Wahrnehmungseinheitlichkeit keine Kugel mehr sein kann.
Als Konvention wird der Farbton für Rot bei den meisten Farbräumen mit Farbton auf 0° gesetzt.
GegenfarbräumeBearbeiten
In Gegenfarbräumen, in denen zwei der Achsen wahrnehmungsmäßig orthogonal zur Helligkeit sind, wie z. B. die CIE 1976 (L*, a*, b*) (CIELAB) und 1976 (L*, u*, v*) (CIELUV) Farbräume, kann der Farbton zusammen mit Chroma berechnet werden, indem diese Koordinaten von der Rechteckform in die Polarform umgewandelt werden. Farbton ist die Winkelkomponente der polaren Darstellung, während Chroma die radiale Komponente ist.
Speziell in CIELAB
h a b = a t a n 2 ( b ∗ , a ∗ ) , {\displaystyle h_{ab}=\mathrm {atan2} (b^{*},a^{*}),}
während analog dazu in CIELUV
h u v = a t a n 2 ( v ∗ , u ∗ ) = a t a n 2 ( v ′ , u ′ ) , {\displaystyle h_{uv}=\mathrm {atan2} (v^{*},u^{*})=\mathrm {atan2} (v‘,u‘),}
wobei atan2 ein zweiargumentiger inverser Tangens ist.
Definieren des Farbtons in Bezug auf RGBEdit
HSV-Farbraum als ein konisches Objekt
Eine Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem „Farbton“ von Farben mit maximaler Sättigung in HSV und HSL mit ihren entsprechenden RGB-Koordinaten
Farbton 24
Preucil beschreibt ein Farbhexagon, ähnlich dem von Evans, Hanson und Brewer beschriebenen trilinearen Plot, das zur Berechnung des Farbtons aus RGB verwendet werden kann. Um Rot bei 0°, Grün bei 120° und Blau bei 240° zu platzieren,
h r g b = a t a n 2 ( 3 ⋅ ( G – B ) , 2 ⋅ R – G – B ) . {\displaystyle h_{rgb}=\mathrm {atan2} \left({\sqrt {3}}\cdot (G-B),2\cdot R-G-B\right).}
Äquivalent dazu kann man lösen
tan ( h r g b ) = 3 ⋅ ( G – B ) 2 ⋅ R – G – B . {\displaystyle \tan(h_{rgb})={\frac {{\sqrt {3}}\cdot (G-B)}{2\cdot R-G-B}}.}
Preucil verwendete eine polare Darstellung, die er als Farbkreis bezeichnete. Unter Verwendung von R, G und B kann man den Farbtonwinkel nach folgendem Schema berechnen: Bestimmen Sie, welche der sechs möglichen Anordnungen von R, G und B vorherrschen, und wenden Sie dann die in der folgenden Tabelle angegebene Formel an.
Beachten Sie, dass die Formel in jedem Fall den Bruch M – L H – L {\displaystyle {\frac {M-L}{H-L}}} enthält , wobei H der höchste Wert von R, G und B ist; L ist der niedrigste Wert und M ist der mittlere Wert zwischen den beiden anderen. Dies wird als „Preucil-Farbtonfehler“ bezeichnet und wurde bei der Berechnung der Maskenstärke in der fotomechanischen Farbreproduktion verwendet.
Die für den Preucil-Kreis berechneten Farbtonwinkel stimmen mit den für das Preucil-Sechseck berechneten Farbtonwinkeln bei ganzzahligen Vielfachen von 30° überein (Rot, Gelb, Grün, Cyan, Blau, Magenta und die Farben in der Mitte zwischen zusammenhängenden Paaren) und unterscheiden sich um etwa 1.2° bei ungeraden ganzzahligen Vielfachen von 15° (basierend auf der Kreisformel), der maximalen Divergenz zwischen den beiden.
Der Prozess der Umwandlung einer RGB-Farbe in einen HSL-Farbraum oder HSV-Farbraum basiert in der Regel auf einem 6-teiligen stückweisen Mapping, wobei der HSV-Kegel als Hexacone bzw. der HSL-Doppelkegel als Doppelhexacone behandelt wird. Die verwendeten Formeln sind die in der obigen Tabelle.
24 Farbtöne von HSL/HSVEdit
Obwohl die Varianz in der Leuchtdichte bei HSL/HSV leicht zu erkennen ist, ist die Variation im Farbton weniger wahrnehmbar. Dieses Diagramm bildet 12 Punkte des HSV-Farbkreises auf die CIELAB-Farbebene ab und zeigt die mangelnde Einheitlichkeit von Farbton und Sättigung.
Die Farbtonwinkel unten gelten nur für die beiden Preucil-Transformationen von RGB und nicht für die einheitlicheren Lab/LUV-basierten Farbräume. Wie die Varianz der Leuchtdichte zeigt, trennen die RGB-basierten Transformationen die farbgebenden Attribute schlecht.
| Farbtonwinkel | Farbcode | Farbname | Farbname (in Testfarben) | Leuchtdichte |
|---|---|---|---|---|
| 0° | #FF0000 | rot | rot | 30% |
| 15° | #FF4000 | vermilion | orange rot | 45% |
| 30° | #FF8000 | orange | orange | 59% |
| 45° | #FFBF00 | goldgelb | khaki | 74% |
| 60° | #FFFF00 | gelb (Webfarbe)=zitronen gelb | gelb | 89% |
| 75° | #BFFF00 | gelblich grün | Limette | 81% |
| 90° | #80FF00 | gelblich grün, Chartreuse | oliv | 74% |
| 105° | #40FF00 | Blattgrün | Grasgrün | 66% |
| 120° | #00FF00 | grün | grün | 59% |
| 135° | #00FF40 | Kobaltgrün | Blaugrün | 62% | 150° | #00FF80 | smaragdgrün | zartgrün | 64% |
| 165° | #00FFBF | türkisgrün, bläuliches Grün | grünliches Cyan | 67% |
| 180° | #00FFFF | türkisblau, cyan (Web-Farbe) | cyan | 70% |
| 195° | #00BFFF | cerulean blue | bluish cyan | 55% |
| 210° | #0080FF | azurblau | blau | 41% |
| 225° | #0040FF | blau, kobaltblau | Blauviolett | 26% |
| 240° | #0000FF | Blau (Webfarbe)=Ultramarin | Violett | 11% |
| 255° | #4000FF | Hyazinthe | Lila-Violett | 19% |
| 270° | #8000FF | violett | lila | 26% |
| 285° | #BF00FF | violett | violett magenta | 34% |
| 300° | #FF00FF | magenta (Webfarbe) | magenta | 41% |
| 315° | #FF00BF | Rötliches Violett | Karminrot | 38% |
| 330° | #FF0080 | Rubinrot, Karminrot | Scharlachrot | 36% |
| 345° | #FF0040 | Karminrot | Scharlachrot | 33% |