Auf der Suche nach dem perfekten Arbeitsfarbraum

Für die Darstellung von Arbeitsfarbräumen wird gern die CIE-Farbtafel herangezogen: Drei Valenzen bilden das typische Dreieck.

Arbeitsfarbräume sind idealisierte Farbräume – d.h. sie basieren nicht auf den Messwerten realer Geräte, sondern auf der Wahl

• dreier Primärvalenzen (für das reine Rot, Grün und Blau)
• eines Gammas oder Helligkeitsverteilung
• einer Farbtemperatur

Ein Arbeitsfarbraum sollte alle Farben enthalten, die der Druck erzeugen kann, aber darf den Monitor nicht überfordern. So eliminiert ein Arbeitsfarbraum die Fehler der beteiligten Geräte und speichert Bilddaten verlustfrei.

Ein Arbeitsfarbraum soll Bilder medienneutral speichern (also keine speziell für den Druck oder die Wiedergabe auf dem Monitor vorbereiteten Bilder). Optimal wäre ein geräteunabhängiger Arbeitsfarbraum wie CIE XYZ oder der CIE L*a*b*-Farbraum, der eng an das menschliche Farbsehen angelehnt ist.

Die am weitesten verbreiteten Arbeitsfarbräume sind

• sRGB – z.B. für Hobbyfotografen, für das Internet und für Präsentationen und Textverarbeitung. sRGB weist die beste Konsistenz der Farben über alle Anwendungen auf– ob mit oder ohne Color Management.
• sRGB_v4_ICC_preference – Weiterentwicklung des sRGB-Arbeitsfarbraums.
• AdobeRGB – für hochwertige Kameras und die Weiterverarbeitung des Bildes für den Druck.
• eciRGB – für die Weiterverarbeitung von Bildern für die Druckvorstufe.

Kriterien für die Wahl eines Arbeitsfarbraums

In der Zeit vor dem Color Management des ICC haben wir Bilder im Farbraum des Monitors bearbeitet – einem geräteabhängigen Farbraum. Der Monitor war das Zentrum aller Aktivitäten und simmulierte den Druckerfarbraum. Zu einer verlässlichen Farbwiedergabe durch die gesamte Verarbeitungskette kam es nur, wenn alle Geräte im Workflow aufeinander abgestimmt und ausgemessen waren.

Würden wir – wie in den Zeiten vor dem ICC-Farbmanagement – Bilder direkt von einem Gerätefarbraum in einen anderen geräteabhängigen Farbraum übertragen, würden wir das Bild bei jeder Transformation beschneiden und unwiderruflich Informationen verlieren. Das Bild aus der digitalen Kamera würde bei der Transformation in den geräteabhängigen Farbraum des Monitors Farbinformationen verlieren, die im CMYK noch darstellbar wären. Durch das ICC-Farbmanagement sehen wir das Cyan auf dem Monitor zwar auch nicht, allerdings bleibt es für den Ausdruck erhalten.

Aber kein Monitor könnte alle Farben dieses Farbraums reproduzieren und kaum eine Software unterstützt Bilder im Lab-Farbraum. Solange wir mit nur 8 Bit Farbtiefe arbeiten, käme es immer wieder zu Farbabrissen (Banding) bei der Transformation in einen anderen Farbraum.

Kaum sichtbares Banding

Sichtbares Banding

Stark sichtbares Banding

Also steigen wir ein paar Treppchen herunter und definieren uns einen Arbeitsfarbraum.

Kriterien für Arbeitsfarbräume

Das hervorstechenste Merkmal von Arbeitsfarbräumen ist der Farbumfang oder die Größe das Farbraums – sein Gamut. Verantwortlich für die Größe des Farbraums ist die Wahl der drei Primärvalenzen, die die Grenzen des Farbraums abstecken.

Die meisten Beurteilungen legen das CIE xy-Chromaticity-Diagramm zugrunde. Hier stellen wir noch die Lage und Größe der Arbeitsfarbräume sRGB und AdobeRGB in der CIE uv-Farbtafel neben das CIE xy-Diagramm. Der CIE-Luv-Farbraum wurde 1976 durch projektive Transformationen aus dem CIE XYZ-Raum entwickelt. Der CIE XYZ-Farbraum ist zwar sehr gut als Basis für exakte Berechnungen geeignet, aber die Farbabstände entsprechen nicht den vom menschlichen Auge empfunden Abständen.

In der CIE xy-Farbtafel (der Schuhsohle) sehen wir die Bereiche, die durch die Primärfarben von Adobe (1998) und sRGB definiert sind. Adobe RGB (1998) ist sichtbar größer als sRGB. Dennoch sollten wir vorsichtig beim Vergleich von Farbräumen auf der Basis des xy-Diagramms vorgehen und uns bei Betrachtungen von RGB-Farbräumen nicht auf die Flächen im xy-Diagramm beschränken.

In der CIE xy-Farbtafel von 1931 entsprechen die Farbabstände nicht den empfundenen Abständen.

Der CIE XYZ-Farbraum wurde 1976 überarbeitet und resultierte in den CIE Lab- und CIE Luv-Farbräumen. Die CIE uv-Farbtafel ist besser geeignet, die Farbabstände entsprechend der Empfindung des menschlichen Auges zu verdeutlichen.

Bedenklich sind solche Vergleiche, da die Größe des Gamuts nur locker von der entsprechenden Fläche in der xy-Ebene abhängt. Zudem haben wir gesehen, dass durch die Wahl des Gammas die Farben in den Tiefen mehr oder weniger stark komprimiert werden und nicht alle RGB-Farbräume mit derselben Farbtemperatur (Illuminant) definiert sind (wohl aber die meisten: D65).

Räumliche Darstellung sRGB versus AdobeRGB im CIE XYZ

Räumliche Darstellung sRGB versus AdobeRGB im CIE YUV

Die Animationen zeigen den Größenunterschied sRGB versus AdobeRGB im CIE XYZ bzw. CIE YUV. Anders als die CIE-Farbtafeln geben die Darstellungen im CIE XYZ bzw. YUV einen Eindruck der räumlichen Verhältnisse. Dabei ist gut zu sehen, dass sich die Größe des AdobeRGB-Farbraums gegenüber der Größe des sRGB-Farbraums relativiert, sobald man den CIE LUV-Farbraum zugrunde legt.

sRGB

AdobeRGB

In einem Browser, der ICC-Farbmanagement unterstützt, müssten beide Grafiken dieselben Farben zeigen. Das Diagramm wurde als sRGB-Bild erzeugt, wobei Rot = (255,0,0), Grün = (0,255,0), Blau = (0,0,255) und Gelb = (255,255,0) gefüllt wurde.

Wenn das sRGB-Bild in ein AdobeRGB-Bild umgewandelt wird, bleibt der Farbeindruck in Programmen mit Farbmanagement derselbe. Die Werte für Rot, Grün, Blau und Gelb verändern sich dabei allerdings.

• Rot = (219,0,0)
• Grün = (144,255,60)
• Blau = (0,0,251)
• Gelb = (255,255,59)

Der Einfluss der Gerätekette

Die Größe des Arbeitsfarbraums darf nicht von der beteiligten Gerätekette getrennt gesehen werden. Ein Arbeitsfarbraum, der deutlich größer als die gemessenen Farbräume der beteiligten Geräte ist, würde kostbare Tonwerte für Farben und Helligkeiten verschwenden, die wir niemals erfassen oder zu sehen bekommen. Wir müssen uns also die Geräte und auch die Programme ansehen, die im jeweiligen Arbeitsablauf eine Rolle spielen.

Die Definition eines Arbeitsfarbraums ist ein Kompromiss zwischen den Eigenschaften der Geräte in der Verarbeitungskette: Vom Potential der Digitalkamera oder des Scanners über die Größe des ausgemessenen Monitorfarbraums bis hin zum darstellbaren Farbraum der Drucker, auf denen das Bild landen könnte.

Für einen 8-Bit-Arbeitsablauf stehen 16.8 Mio Farben auf dem Monitor zur Verfügung. Auf dem Drucker sind es sogar deutlich weniger, egal, wo die Grenzen des Farbraums liegen oder wie groß der Farbraum erscheint. Spannt ein Arbeitfarbraum ein größeres Gamut auf als ein anderer, müssen die Schritte zwischen den Helligkeiten einer Farbe größer werden. Vergessen wir nie, dass wir uns im digitalen Raum bewegen, in dem wir uns immer nur in diskreten Schritten bewegen. Es macht keinen Sinn, ein großes Gamut zu definieren, wenn die Anzahl der möglichen Farben so klein ist, dass das Auge die einzelnen Schritte erkennen kann („Banding“, sichtbare Farbbänder in flachen Farben), wo ein butterweicher Farbverlauf gefragt ist.

Wer sich über den Standard des sRGB-Arbeitsfarbraums hinaus in einem größeren Farbraum tummeln möchte, muss sich auf einen komplexen und nicht ungefährlichen Arbeitsablauf gefasst machen. Für alle Anwendungen außerhalb des Farbmanagements des ICC muss das Bild stets in den sRGB-Farbraum konvertiert werden. Nur Programme wie Adobe Photoshop und andere Bildbearbeitungsprogramme, Quark XPress, Adobe InDesign und Adobe Illustrator interpretieren das Profil des Bildes. Alle anderen Programme vom Web-Browser bis hin zu den Office-Programmen stellen Bilder in anderen Farbräumen als sRGB nicht angepasst dar.