Licht & FarbenStart: Licht & Farben

Beim Wechsel der „Lichtart“ kann das Phänomen Metamerie (gr. meta (= inmitten, bei) und meros (= Teil), d.h. „aus mehreren Teilen bestehend“) auftreten: farbige Objekte stimmen unter einer Lichtquelle überein, aber die Übereinstimmung geht verloren, wenn die Lichtquelle wechselt.
Ein Objekt kann nur jene Lichtwellen remittieren, mit denen es beleuchtet wird. Deswegen hängt seine Farbe vom Spektrum der beleuchtenden Lichtart ab.

Beispiele

Metamerie bei Texttilien unter Kaufhauslicht und Tageslicht

Ein typischer Fall ist es, wenn der Verkäufer den Farbton zweier Stoffe statt unter Kaufhallenlicht mit dem Gang vor die Ladentür im Tageslicht vorführt. Im Modehandel heißt dieser Effekt: Abendfarbe.


Ebenso passiert es, dass die neu lackierten Blechteile auf dem Parkplatz vor der Werkstatt nicht mehr gleich aussehen, obwohl der ausgewählte Lack im Kunstlicht der Werkstatt zum gleichen Farbwahrnehmung führte.

Mehrere Faktoren verschärfen dieses Problem, darunter die Farbmittelklasse, die Färbeprozesse und die Farbabstimmung zwischen den Herstellern.

Metamerie ist bei einigen Farben fast unvermeidlich und bei anderen weniger problematisch. Die Farben, die am ehesten metamerische Probleme haben, sind Taupe (dunkle Farbe mit Farbstich ins Braune), Mauve (rötliches Violett), Lila, Tan (helles Rotbraun), Seladon (graugrün), Grau/Blau und Grau.

Definition

Die Farbwerte X,Y,Z (Tristimulus) beschreiben eine Farbe, die ein „Normal-Beobachter“ unter einer definierten Lichtart wahrnimmt, eindeutig. Jedoch stellt jeder der drei Farbwerte nur die Summe von Farbreizen dar und man sieht einer Summe nicht an, welchen Wert die einzelnen Summanden haben. Ebenso lässt sich die Zahl 100 als Summe vom Summanden darstellen (50+50, 49 + 51, / 33 + 33 + 34 / usw.)

Theoretisch unendlich viele Spektren (unterschiedliche R-Kurven) können gleiche, aber unterschiedlich zusammengesetzte Summen erzeugen und damit die gleichen Empfindungen produzieren. Man nennt solche Farben "bedingt gleich" oder "metamer".

Ursache

Das Prinzip des menschlichen Farbsehens lässt keine Unterscheidung zwischen Signalsummen mit gleichem Wert, aber verschiedener Zusammensetzung, zu. So kann beispielsweise Cyan als monochrome Farbe (ca. 490nm) als auch als eine additive Mischung der Farben Blau (450) und Grün (540) dargestellt werden.

Die Erzeugung einer Farbwahrnehmung durch einen Farbreiz ist nicht injektiv: d.h. unterschiedliche spektrale Zusammensetzungen des Farbreizes können zur gleichen Farbwahrnehmung führen. Dieser Effekt wird Metamerie genannt. Aus dem Farbeindruck kann also nicht auf die Zusammensetzung des Farbreizes geschlossen werden kann.

Normbeobachter

Der 10° Normbeobachter ist zwar ein „ausgezeichneter“ Beobachter aber eben nur „einer“. Jeder Beobachter hat seine ganz „persönlichen Spektralwertfunktionen“. Das führt dazu, dass bei metameren Farben auch bei gleichem Licht verschiedene Beobachter mehr oder weniger starke Unterschiede wahrnehmen.

Nur identische Remissionsspektren führen unter allen Bedingungen und für alle Beobachter zur gleichen Farb-Empfindung. Man spricht von "unbedingter Gleichheit".

Die Farbgleichheit von Proben mit unterschiedlichen R-Spektren ist mehr oder weniger von den zufälligen Lichtverhältnissen und von en Beobachtern abhängig. Es ist eine sehr „trügerische“ Gleichheit, die beim Wechsel der Lichtverhältnisse oder der Beobachter in Verschiedenheit umschlägt.

Metamerie Index

Als Metamerie-Index bezeichnet man den Farbabstand Delta E zwischen „Farbvorlage“ und „Nachstellung“ bei Wechsel der Beleuchtungsart (meist bei Übergang von Normlichtart D65 auf Normlichtart A).

Wobei vorausgesetzt wird, dass DE ("Delta-E") der beiden Proben bei Normlichtart D65 gleich 0 ist.
Als metameriefrei gilt eine Farbe, deren Delta E bezüglich zweier definierter Lichtquellen nicht größer als 0,5 bzw. für ungeübte Beobachter nicht größer als 1,0 ist.

Der seit 1976 verwendete Cielab Farbraum aus dem CIE-Normvalenzsystem ging 1999 als weiter entwickelter Cielab-Farbraum unter der Kurzbezeichnung DIN99-Farbraum in DIN 6176 ein.

Bei der industriellen Farbmetrik und der Computergestützten Farbrezeptberechnung wird großer Wert auf die Erzielung möglichst gleicher Remissionsspektren von Farbnachstellungen gelegt, d.h. der Metamerie-Index der Reproduktion soll möglichst gering sein.