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Vorrichtung zur Feststellung von Farbenunterschieden.
Bekanntlich kann man sich jeden Farbton durch Mischung der drei Grundfarben : Rot, Gelb und Blau entstanden denken. Das zahlenmässige Verhältnis der Grundfarben in der Mischung ist bisher nur durch umständliche Vorrichtungen zu ermitteln. Bei den vielfältigen Anwendungen der Anilin-und Erdfarbstoffe muss man sich zur Beurteilung der Farbentöne und Unterschiede bisher auf das Augenmass der Arbeitskräfte verlassen, das beispielsweise erfahrene Färber in der Textilindustrie auch wirklich besitzen. Für die Industrie genügt aber nicht allein die Kenntnis, aus wieviel Teilen jeder der drei Grundfarben ein herzustellender Farbton, die "Vorlage", besteht.
Die vom Färber hergestellte Färbung wird nämlich nicht schon beim ersten Entwurf genau die "Vorlage" erreichen, sondern noch einer Verbesserung, eines"Nachsatzes"bedürfen. In welchem Verhältnis die Grundfarben in dem "Nachsatz" vorhanden sein sollen, ist die zweite sehr wichtige Frage, deren Lösung dadurch erschwert wird, dass in der Industrie nicht mit den Grundfarben : Rot, Gelb, Blau, sondern aus wirtschaftlichen und technischen Gründen mit Farbstoffen gearbeitet wird, die bereits gemischte Töne sind. Überdies fehlt bisher jede Grundlage für eine genaue und sachgemässe Bezeichnung der Mischfarbentöne, so dass man einen Ton nicht, wie in der Musik, durch Worte oder Ziffern eindeutig bezeichnen kann, sondern ihn darstellen muss.
Die Erfindung bildet nun eine Vorrichtung zur Feststellung von Farbenuntelschieden, mittels der, alle in der Färberei zu-lösenden Fragen sicher und rasch und nicht, wie bisher, durch langwierig Versuche gelöst werden können. Die Lösung erfordert nicht mehr langjährige praktische Erfahrung, sondern ist auch dem Ungeübten mit Benutzung der Vorrichtung ohneweiters möglich. Die Einrichtung bezieht sich nur auf die Feststellung der Farbentöne und lässt Stärke, Helligkeit und Sättigung unbestimmt.
Fig. I, 2 und 3 dienen zur Erläuterung der Vorrichtung, die in Fig. 4 dem Wesen nach veranschaulicht ist.
Fig. 5 stellt eine Blende dar, die eine bequemer Benutzung der Vorrichtung ermöglicht, und Fig. 6 dient zur Erläuterung der Benutzung der Vorrichtung bei Lösung einer Aufgabe der Färbereitechnik.
Auf der Linie G-B in Fig. i seien im Punkt G ein gelber, im Punkt B ein blauer Farbpunkt vorhanden, zwischen diesen in allmählichem Übergang die Zwischentöne, so dass beispielsweise im Punkt C,. der von G viermal so weit entfernt ist als vom Punkt B. ein Farbton herrscht, der vier Fünftel Gewichtsteile Gelb und ein Fünftel Gewichtsteil Blau enthält. Eine solche Farbenreihe nach Art eines Regenbogens herzustellen, ist technisch schwierig, es genügt für die Bedürfnisse der Technik vollständig. eine bestimmte Anzahl von Zwischentönen auszuführen, deren Zahl um so grösser sein muss, je mehr Genauigkeit verlangt wird. Für Zwecke der Färberei in der Textilindustrie genügen neun der Reihe nach abgestufte Zwischentöne (Fig. 2). Im Punkt 1 von links gerechnet ist demnach ein Farbton aus 9 G.-T.
Gelb und i G.-T. Blau, im Punkt 2 ein Farbton aus 8 G.-T. Gelb und 2 G.-T. Blau, im Punkt 3 ein Farbton aus 7 G.-T. Gelb und 3 G.-T. Blau vorhanden usw. ein Farbton im Punkt 9, der aus i G.-T. Gelb und 9 G.-T. Blau besteht, worauf am Ende der Linie (dem Punkt 10 entsprechend) der Farbpunkt B folgt, der nur Blau enthält.
Würde man mehr, etwa 40 Zwischentöne herstellen, dann würde das Auge zwei aufeinanderfolgende Töne der abgestuften Tonreihe nicht mehr unterscheiden können.
Man kann nun die Farben Gelb und Blau mit der dritten Grundfarbe Rot kombinieren, indem man die Farbpunkte der Linie G-B mit dem ausserhalb angeordneten Farbpunkt R verbindet (Fig. 3). Diese Verbindungsgerade als Farbenmischungslinien aufgefasst, kommt man zum Begriff des Farbendreieckes.
Die chemische Zusammensetzung von Gemischen, die aus drei Teilen bestehen, durch ein Dreieck darzustellen, ist bekannt. Bei dieser Darstellung entspricht jeder Punkt der Dreiecksnäche einer gewissen Zusammensetzung und kann dieses Verfahren auch für Farben Anwendung finden.
Jede Seite des Farbendreieckes ist so wie die Seite G B hergestellt. Die Seite G R zeigt also im Punkt G einen gelben, im Punkt R einen roten Farbton und dazwischen neun Farb-
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parallele Reihen von Farbenfeldern, die weitere Zwischentöne enthalten. Die zweite Reihe von der Grundlinie aufwärts bildet die Verbindungsgerade der Farbtöne, die aus i G.-T. Rot, 9 G.-T. Gelb und i G.-T. Rot und 9 G.-T. Blau bestehen. Der Gehalt von Rot bleibt-in den Übergangstönen der Reihe unverändert, der Gehalt an Gelb und Blau wechselt ebenso wie ip der untersten Farbtonreihe, nur sind acht Übergangstöne vorhanden. In gleicher Weise sind die weiteren Farbfelderreihen entstanden ; die folgende Reihe hat Farbtöne mit durchwegs 2 G.-T. Rot, Blau und Gelb ändern sich ; die Zahl der Zwischentöne beträgt sieben.
Die folgende Reihe hat Farbtöne mit durchwegs 3 G.-T. Rot, Gelb und Blau ändern sich in den sechs Zwischentönen usw., die vorletzte Reihe besteht nur aus zwei Farbfeldern
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der Spitze mit 1, die Felder der folgenden Reihe mit 2 und 3, die Felder der nächsten Reihe mit 4, 5 und 6 usw. Das Feld 25 beispielsweise, das mit 4 R, 3 G, 3 B bezeichnet ist, bildet ein Farbton, der aus 4 G.-T. Rot, 3 G.-T. Gelb und 3 G.-T. Blau besteht ; das Feld (2 R,-1 G, 7 B) bildet ein Farbton aus 2 G.-T. Rot, i G.-T. Gelb und 7 G.-T. Blau.
Eine so hergestellte Farbentafel gestattet die Lösung fast aller die Farbenmischungen in der Färbereitechnik betreffenden Fragen. Die Stärke der Töne, deren Sättigung und Helligkeit lässt die'-Tafel unberücksichtigt. Ein Vergleich der Stärke zweier Töne ist übrigens auch den weniger Geübten möglich und kann erforderlichenfalls durch Anfertigen mehrerer Tafeln mit Farbfelder verschiedener Stärke erleichtert werden. Jede Farbtafel kann mit verschiedener Anzahl Felder hergestellt werden ; die Wahl der Anzahl muss die Erfahrung ergeben, ebenso, ob das menschliche Auge wirklich zwischen Rot und Blau ebensoviel deutlich wahrnehmbare Zwischentöne empfindet, wie zwischen Gelb und Blau, Das Dreieck muss nicht gleichseitig sein. Die Farbtafel ermöglicht vor allem eine einfache Benennung der Farbtöne.
Hat man sich einmal über die Anzahl der-zwiscl en zwei Grundfarben liegenden Übergangs-oder Zwischentöne geeinigt, dann kann man jeden Zwischenton, wie in der Zeichnung, mit einer Zahl oder mit einem Namen bezeichnen und jederzeit aus dem bekannten, entsprechenden Mischungsverhältnis der Grundfarben den gleichen Ton herstellen.
Die Farbtafel ermöglicht die Beurteilung geringer Unterschiede im Farbton. Infolge der Beschaffenheit des Farbendreieckes entspricht jeder Bewegung in dem Dreieck eine Änderung des Farbtones. Bewegt man sich beispielsweise von Feld'25 (4 R, 3 G, 3 B) aufwärts nach dem Feld 13 (6 R, 2 G, 2 B), so hat bei Abnähme der Menge, aber gleichbleibendem Verhältnis von Gelb und Blau, Rot zugenommen. Begibt man sich aber vom-Feld 31 (3 R, 5 G, 2 B) aufwärts nach dem Feld 17 (5 R, 4, G, 1 B), dann findet man den Unterschied leicht, indem die Verbindungslinie der Felder 31, 17 bis zur Dreieckseite fortgesetzt wird, wo das Feld 7 (7 R, 3 G) liegt, welches das Mischungsverhältnis der Grundfarben für den Nachsatz angibt, den man zur Farbe des Feldes 31 zusetzen muss, um die Farbe des Feldes 17 zu erhalten.
Jede Dreieckseite ist von Feldmittelpunkt zu Feldmittelpunkt für genauere Unterschiede in zehn gleiche Teile geteilt, wodurch eine hundertteilige Skala erhalten wird.
Hat der Färbermeister beispielsweise den Auftrag, den Farbenton 17 herzustellen, beim ersten Versuch aber den Farbenton des Feldes 31 erhalten, dann verbindet er zur Ermittlung der Zusammensetzung des Nachsatzes die Felder 31 und 17, verlängert die Verbindungslinie bis zur
Dreieckseite, wo er im Felde 7 (7 R, 3 G) das Verhältnis der Grundfarben 7 G.-T. Rot, 3 G.-T. Gelb findet. Erleichtert wird dieser Vorgang bei Benutzung von Blenden, die gestatten, zwei Farbenfelder allein zu beobachten und die übrigen Farbenfelder zu verdecken ; sie lassen die Verlängerung ihrer Verbindungslinie frei (Fig. 5 und 6), in welcher die betreffende Zahl der hundertteiligen Skala sichtbar wird ; für verschieden entfernte Felder sind verschiedene Blenden erforderlich..
Die Farbtafel kann auch dazu benutzt werden, den sich aus einer Mischung von zwei gleichstarken Farben, beispielsweise der Farben der Felder 54, 16 ergebenden Farbton vorauszusagen. Es wird die Stelle in der Mitte der Verbindungslinie der Felder 64-16, d. i. Feld 33, gesucht. Der Halbierungspunkt könnte auch zwischen zwei oder drei benachbarten Feldern liegen, in welchem Falle ihm ein Übergangston ent- sprechen würde.
Bei Mischung zweier Töne verschiedener Stärke, beispielsweise des Tones 54, der dreimal stärker als der Ton 16 sei, -wird in folgender Weise vorgegangen : Die Verbindungslinie der Tonfelder wird im umgekehrten Verhältnis zur Stärke geteilt ; also in vier Teile, wobei der dem Feld 54 zunächst gelegene Punkt massgebend ist. Die Mischung dreier gleich- starker Töne erfolgt, indem der Schwerpunkt des betreffenden Dreieckes gesucht wird.
Zur
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Mischung dreier Töne in verschiedener Menge wird zunächst der Mischton zweier von ihnen gesucht und der auf diese Art gefundene Ton mit dem dritten gegebenen kombiniert.
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von 11 und 48 ergibt ; ebenso zeigt die Lage des Punktes des Feldes 40 das Verhältnis von Feld 62 und Z an, der aus den Farben der Felder 11 und 48 im bekannten Verhältnis gemischt ist. Um zu einer bekannten Farbe die Komplementärfarbe zu suchen, muss zuerst der Schwarzpunkt S des'Farbendreieckes gefunden werden. Dieser weist die drei Grundfarben in gleicher Stärke, also je 31/3 auf und liegt in der Zeichnung zwischen
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zu verlängern. Man kommt so zu 61. 1 und 61 müssen sich daher zu schwarz ergänzen.
Um zu einem Farbenton, z. B. 3, die beiden Dreiklänge zu finden (das sind die harmonischen Farben, die mit ihm schwarz ergeben), ist es nur notwendig, um den Schwarzpunkt, das ist der Schwarzpunkt S des Farbendreieckes mit der Verbindungsstrecke zwischen Schwarzpunkt und Mittelpunkt des Farbenfeldes zwei aufeinanderfolgende Drehungen um je 1200 auszuführen. Durch die erste Drehung um 1200 gelangt man zum Farbenton 65 und durch eine weitere Drehung um 1200 zum Farbenton 46. Die Farbentöne 65 und 46 mit dem Farbenton 3 ergeben einen schwarzen Farbenton.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Einrichtung zur Bestimmung der Gewichtsverhältnisse, in welchen Farben gemischt werden müssen, um eine bestimmte, vorgegebene Farbe zu erhalten, ferner zur Bestimmung von harmonierenden, komplementären oder Teilfarben, bestehend aus einer Farbenkarte, auf der in den Eckpunkten eines Dreieckes die drei Grundfarben : Blau, Rot, Gelb angeordnet sind und die übrigen Farben zwischen diesen Eckpunkten in stufenweisen Mischungverhältnissen liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbenstufen in den Dreieckseiten selbst und zu ihnen parallele Streifen nach Art der Dreiecksdarstellung von Mischungen aus drei Grundkomponenten derart liegen, dass jeder der drei einem bestimmten Umfahrungssinn des Dreieckes zugeordneten Richtungen der Dreieckseiten und der zu ihnen parallelen Farbstreifen eine Zunahme bzw.
Abnahme um die gleiche Menge der in der Richtung der Umfahrung bzw. entgegengesetzt zu ihr gelegenen Grundfarben entspricht.