Was ist der LAB-Farbraum?

Der LAB-Farbraum, auch CIELAB-Farbraum genannt, ist ein Farbraum, der alle für das menschliche Auge sichtbaren Farbwahrnehmungen beschreibt. Er wurde 1976 von der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) entwickelt und wird seitdem in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, vor allem in der Farb- und Digitalgrafikindustrie.

Bestandteile des Color LAB

Das CIELAB besteht aus drei Komponenten. Beschreiben wir die Eigenschaften jeder dieser Komponenten:

*L (Luminanz oder Helligkeit)**

• Stellt die Leuchtdichte der Farbe dar.
• Die Werte variieren zwischen 0 und 100.
• Ein Wert von 0 bedeutet absolutes Schwarz, während ein Wert von 100 für absolutes Weiß steht.

a*

• Stellt die Grün-Rot-Achse dar.
• Positive Werte von a* stehen für Rottöne.
• Negative Werte von a* stehen für Grüntöne.

b*

• Stellt die Blau-Gelb-Achse dar.
• Positive Werte von b* zeigen Gelbtöne an.
• Negative Werte von b* stehen für Blautöne.

Ein wichtiger Aspekt des CIELAB-Raums ist, dass er so konzipiert wurde, dass er gleichmäßig wahrgenommen werden kann. Das bedeutet, dass eine konstante Änderung eines Wertes als eine konstante Änderung des Farbaussehens wahrgenommen werden sollte. Zum Beispiel sollte eine Änderung des L*-Wertes um 10 Einheiten als eine ähnliche Änderung der Helligkeit wahrgenommen werden, unabhängig vom ursprünglichen L*-Wert.

Wo wird CIELAB verwendet?

Der LAB-Farbraum wird in vielen Branchen und Anwendungen eingesetzt, da er so konzipiert ist, dass er die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges wiedergibt. Es folgt eine Analyse der einzelnen Branchen, in denen dieser Farbraum verwendet wird:

• Druck und Grafikdesign: CIELAB wird für Farbspezifikationen, Qualitätskontrolle und Farbmanagement in Geräten wie Druckern, Monitoren und Scannern verwendet. Er ermöglicht es Designern und Drucktechnikern, Farben mit einer objektiven, standardisierten Referenz zu vergleichen und zu messen.
• Textil- und Farbstoffindustrie: Zur Sicherstellung der Farbkonsistenz in Produktionschargen und zum Vergleich von Farben verschiedener Materialien.
• Kosmetika und Farben: Zur Entwicklung und zum Vergleich von Farbtönen sowie zur Sicherstellung der Farbgleichheit in verschiedenen Produktionschargen.
• Lebensmittelindustrie: Die Farbe eines Lebensmittels kann die Wahrnehmung seines Geschmacks und seiner Qualität beeinflussen. Das Color LAB kann bei der Qualitätskontrolle und der Entwicklung neuer Produkte helfen.
• Zahnmedizin: In der ästhetischen Zahnmedizin wird es eingesetzt, um die Farbe von Zähnen und Restaurationsmaterialien zu messen und zu vergleichen.
• Landwirtschaft: Um den Reifegrad und die Qualität von Früchten und anderen landwirtschaftlichen Produkten anhand ihrer Farbe zu beurteilen.
• Forschung: Wird in Studien verwendet, die versuchen, die menschliche Farbwahrnehmung zu verstehen und zu quantifizieren.
• Elektronik: Bei der Kalibrierung von Monitoren und Bildschirmen, um eine korrekte Farbdarstellung zu gewährleisten.
• Anwendungen in der digitalen Fotografie: Einige Bildbearbeitungsprogramme bieten die Möglichkeit, im LAB-Farbraum zu arbeiten, um bestimmte Anpassungen in Bezug auf Helligkeit und Farbe unabhängig voneinander vorzunehmen.

Vorteile von Color LAB

Eine der Hauptattraktionen des LAB-Farbraums sind die zahlreichen Vorteile, die er bietet:

• Die Trennung von Luminanz und Chromatizität: In CIELAB wird die Leuchtkraft (L*) unabhängig von den Farbinformationen (a* und b*) behandelt. Dadurch ist es möglich, die Helligkeit eines Bildes zu bearbeiten, ohne seinen Farbton zu beeinflussen und umgekehrt, was besonders bei der Fotoretusche und im Grafikdesign nützlich ist.
• Wahrnehmungsmäßig einheitlich: Obwohl der CIELAB-Raum nicht vollkommen einheitlich ist, wurde er so konzipiert, dass er weitgehend einheitlich ist. Das bedeutet, dass eine ähnliche Veränderung der numerischen Werte irgendwo im Raum eine wahrgenommene ähnliche Veränderung der Farbe darstellen sollte.
• Breite Farbdarstellung: Der CIELAB-Farbraum wurde so konzipiert, dass er die meisten (wenn nicht sogar alle) der vom menschlichen Auge wahrnehmbaren Farben abdeckt.
• Geräteunabhängigkeit: Im Gegensatz zu anderen Farbräumen, wie RGB oder CMYK, ist CIELAB nicht an ein bestimmtes Gerät gebunden. Es handelt sich um eine absolute Farbspezifikation, was bedeutet, dass eine Farbe in CIELAB unabhängig vom Gerät gleich aussieht, solange das Gerät diese Farbe darstellen kann und richtig kalibriert ist.
• Erleichtert den Farbvergleich: Da es sich um einen standardisierten, objektiv definierten Farbraum handelt, erleichtert er den genauen Farbvergleich in verschiedenen Kontexten, z. B. bei der Qualitätskontrolle in der Druck- oder Textilindustrie.
• Konvertierung in andere Farbräume: Es ist möglich, Farben zwischen CIELAB und anderen Farbräumen vorhersehbarer zu konvertieren als zwischen Räumen, die in der Wahrnehmung nicht einheitlich sind.
• Verwendung in Farbdifferenzformeln: Da CIELAB ein Raum ist, der eine einheitliche Wahrnehmung anstrebt, ist er die Grundlage für viele Farbunterschiedsformeln (wie CIEDE2000), die den Unterschied zwischen Farben quantifizieren sollen.

Beschränkungen von CIELAB

Trotz der vielen Vorteile von CIELAB hat es auch einige Einschränkungen. Wir zeigen sie dir auf, damit du sie berücksichtigen kannst, denn es ist wichtig, sie zu kennen, wenn du mit diesem Farbraum arbeiten willst:

• Er ist nicht vollkommen einheitlich: Er wurde entwickelt, um in der Wahrnehmung einheitlich zu sein, aber in der Praxis ist er nicht vollkommen einheitlich. Es gibt Bereiche im Raum, in denen die numerischen Unterschiede nicht genau mit den wahrgenommenen Unterschieden übereinstimmen. Das kann zu Ungenauigkeiten bei der Berechnung bestimmter Farbunterschiede führen.
• Außerhalb des Farbumfangs vieler Geräte: CIELAB kann praktisch alle für das menschliche Auge sichtbaren Farben darstellen, aber viele dieser Farben liegen außerhalb des Gamuts (des Bereichs der darstellbaren Farben) von gängigen Geräten wie Monitoren, Druckern und Kameras.
• Komplexität der Berechnungen: Die Umrechnung zwischen CIELAB und anderen Farbräumen wie RGB oder CMYK kann im Vergleich zu anderen Farbsystemen komplexere Berechnungen erfordern.
• Nicht immer intuitiv: Obwohl CIELAB Helligkeit und Farbort voneinander trennt, kann die Arbeit in CIELAB für jemanden, der an RGB oder CMYK gewöhnt ist, anfangs weniger intuitiv sein.
• Beschränkungen bei hochpräzisen Anwendungen: Bei Anwendungen, die eine extrem genaue Farbwahrnehmung erfordern, wie z. B. in der wissenschaftlichen Forschung oder in der Farbenindustrie, werden manchmal andere Modelle oder Varianten von CIELAB bevorzugt, wie z. B. CIEDE2000, das einige der Ungleichmäßigkeiten von CIELAB ausgleicht.
• Beobachter- und Beleuchtungsabhängigkeit: CIELAB ist geräteunabhängig, hängt aber dennoch von Standardbeobachtungsbedingungen ab, z. B. vom Referenzbeobachter (in der Regel der 2°-Standardbeobachter nach CIE 1931 oder der 10°-Beobachter nach CIE 1964) und den Beleuchtungsbedingungen (z. B. D65 für Tageslicht). Wenn du diese Bedingungen änderst, kann sich die LAB-Darstellung einer Farbe ändern.

Diese Einschränkungen schmälern nicht den Wert von CIELAB als Werkzeug, aber es ist sehr wichtig, sich ihrer bewusst zu sein, wenn man diesen Farbraum in bestimmten Anwendungen einsetzt. Die Wahl eines Farbraums sollte sich immer nach dem Zweck und den Anforderungen der jeweiligen Aufgabe richten.

CIEDE2000

CIEDE2000 ist eine Formel zur Berechnung der Farbdifferenz, die von der Internationalen Beleuchtungskommission (CIE) entwickelt wurde. Diese Formel wurde entwickelt, um die Unzulänglichkeiten früherer Formeln, die auf dem CIELAB-Raum basieren, zu verbessern. Der Hauptzweck von CIEDE2000 ist es, eine Metrik bereitzustellen, die der menschlichen Wahrnehmung von Farbunterschieden näher kommt.

Einige wichtige Punkte, die CIEDE2000 ausmachen, sind

• Menschliche Wahrnehmung: Obwohl der CIELAB-Farbraum im Allgemeinen einheitlich wahrgenommen wird, gibt es Bereiche, in denen er nicht vollkommen einheitlich ist. CIEDE2000 versucht, diese Ungleichmäßigkeiten zu korrigieren, damit die Messung der Farbunterschiede besser mit der menschlichen Wahrnehmung übereinstimmt.
• Zusätzliche Korrekturen: CIEDE2000 führt Korrekturen für Helligkeit, Chromatizität und Farbton ein, um die Genauigkeit der Farbdifferenz zu verbessern.
• Anwendungen: Aufgrund seiner verbesserten Genauigkeit gegenüber früheren Formeln ist CIEDE2000 in vielen Branchen, die genaue Farbdifferenzmessungen benötigen, zum Standard geworden, z. B. in der Farbstoffindustrie, bei Farben und Textilien.
• Komplexer: Im Vergleich zu früheren CIELAB-basierten Farbdifferenzformeln ist CIEDE2000 rechnerisch komplexer. Das kann in manchen Kontexten ein Nachteil sein, aber die verbesserte Genauigkeit rechtfertigt in der Regel die höhere Komplexität.