Farbtafel
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbtafel mit mindestens drei übereinanderliegenden, transparenten Scheiben, die unabhängig voneinander bewegbar sind und von denen jede ein erstes monochromatisches Farbband mit einer Farbgrundierung, die in einer Richtung, relativ zur Bewegung der Scheibe, abgestuft von farblos bis zur vollen Farbe reicht, besitzt, und die Farbbänder auf den Scheiben übereinanderliegend angeordnet sind.
Mit durchscheinenden Tafeln dieser Art können eine grosse Anzahl von Farben, die in bezug aufeinander ausgewogen oder harmonisch sind, dargestellt werden und gleichzeitig geben diese Tafeln auch die Komplementärfarben der einzelnen in bezug aufeinander ausgewogenen Farben wieder. Durch diese Farbtafel sollen auch die Helligkeit und Sättigung der verschiedenen Farbtöne nach Wunsch verändert werden können.
Unter dem Begriff komplementäre Farben sollen hier Farben verstanden werden, die bei Mischung, z. B. mittels eines Farbrades, eine unbunte Farbe, wie Grau, ergeben. Unter Farbton soll der Anteil an Gelb, Rot oder Blau in einer Farbe bezeichnet werden. Sättigung soll den Betrag an Pigment pro Flächeneinheit bedeuten, während als Weissverhüllung (Helligkeit) bzw. Schwarzverhüllung (Dunkelheit) einer Farbe der Weissanteil bzw.
Schwarzanteil der Farbe gelten. Durch die vorlie gende Erfindung kann jeder wahrgenommene Farbreiz einerseits durch seinen Farbton (Sättigungsgrad bezüglich Rot, Gelb und Blau) und andererseits seine Weiss- oder Schwarzverhüllung definiert werden.
Farbtafeln, auf denen die Farben so angeordnet sind, dass ein unharmonischer Eindruck vermieden wird, sind bekannt. Ausgedehnte Forschungen auf diesem Gebiet wurden von dem bekannten Chemiker, Psychologen und Philosophen Dr. Wilhelm Ostwald zwischen 1916 und 1931 geleistet. Ein Ergebnis dieser Forschungen ist der sogenannte Ostwald'sche Farbenkreis, eine Farbtafel, auf der eine Anzahl von reinen Farbtönen auf einem Kreis angeordnet sind.
Die einzelnen dargestellten Farbtöne sind ihrerseits Teile besonderer Farbtafeln, die die betreffenden Farbtöne mit verschiedener Weiss- und Schwarzverhüllung zeigen, so dass die ganze Farbtafel nicht nur eine grosse Anzahl verschiedener Farbtöne enthält, sondern auch Farben mit sich ändernder Verhüllung.
Die zuerst erwähnte Farbtafel der reinen Farbtöne kann die Farben Gelb, Rot, Blau und Grün und verschiedene Zwischentöne enthalten. Die Farbtöne sind so auf dem Kreis angeordnet, dass sich die Komplementärfarben diametral gegenüberliegen.
Ein schwerwiegender Nachteil dieser bekannten Ostwald'schen Farbtafel besteht darin, dass ihre Reproduktion sehr kostspielig ist. Aus verschiedenen Gründen ist ausserdem die Anzahl der Farbtöne, die dargestellt werden können, beschränkt.
Die vorliegende Erfindung baut auf dem Ostwald'schen System auf und gibt eine Anordnung von Farben in einer Tafel an, bei welcher Disharmonien vermieden werden. Die Tafel enthält die zugehörigen Komplementärfarben und ermöglicht eine einfache Identifizierung beliebiger Farben und ihrer Komple mentärfarben.
Eine harmonische Farbtafel gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass jede Scheibe ein zweites monochromatisches Farbband mit einer F arbgraduierung, die in entsprechenden Abstufung gen, in zur ersten Richtung entgegengesetzter Richtung, von farblos bis zur vollen Farbe reicht, besitzt und die zweiten Farbbänder übereinanderliegend angeordnet sind.
Die Farbtöne werden vorteilhafterweise so ge wählt, dass die vollen Farben und ihre Abstufungen bei übereinander gelegten Scheiben eine neutrale Grauleiter von rein Weiss bis Schwarz ergeben. Um dieses zu erreichen müssen die drei Farben genau aufeinander abgestimmt sein und man kann hierfür Farbentripel verwenden, wie sie für Buntfilme und Mehrfarbendrucke bekannt sind.
Es kann noch eine vierte Scheibe vorgesehen werden, die unbunte Bänder enthält, welche aus einer Grauleiter bestehen, die von reinem Weiss bis Schwarz reicht. Diese Scheibe kann nach Wunsch auf die anderen drei Farbscheiben aufgelegt werden, um den mit Hilfe der anderen drei Scheiben erzeug ten Farbtönen eine gewünschte Weiss- oder Schwarz verhüllung zu erteilen.
Die beiden Farbbänder oder Graubänder der einzelnen Scheiben können dann so angeordnet werden, dass sie nebeneinander oder bei kreisförmigen Scheiben konzentrisch verlaufen und sich in bezug aufeinander in entgegengesetzten Richtungen erstrecken.
Bei einer kreisförmigen Scheibe können sich beispielsweise die Abstufungen entsprechend der Sättigung Null bis zur vollen Sättigung für das äussere Band in Uhrzeigerrichtung erstrecken. Die Bänder können ausserdem so angeordnet sein, dass das der Sättigung 0 /o entsprechende Segment des einen Bandes neben dem der maximalen Sättigung entsprechenden Segment des anderen Bandes liegt. Bei drei (oder vier) übereinander gelegten Scheiben kann die Anordnung derart gewählt werden, dass sich für jede im ersten Band hergestellte Farbe im zweiten Band dei Komplementärfarbe ergibt.
Das Gerät ist vorteilhafterweise so aufgebaut, dass alle Farben und alle harmonischen Farbkombinationen durch eine Reihe von Kodezahlen identifizierbar sind, wie sie in der in der Drucktechnik seit Jahren in Gebrauch sind. Diese Kodezahlen erlauben eine einfache und genaue Identifizierung beliebiger Farben.
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es bedeuten:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine durchscheinend Scheibe, die gemäss der Erfindung ausgebildet ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer Farbharmonietafel gemäss der Erfindung und
Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 2 dargestellten Farbtafel bei Verwendung einer vierten achromatischen Scheibe.
In Fig. 1 ist ein Bestandteil einer Farbtafel gemäss der Erfindung dargestellt, nämlich eine transparente Farbscheibe 12, die konzentrische monochromatische Bänder 14, 16 enthält, die entweder rein gelb, rein rot oder rein blau sein können. Insbesondere enthält die Scheibe ein erstes, äusseres, ringförmiges, monochromatisches Farbband 14, das in Segmente oder Farbstufen unterteilt ist, die für die bec treffende Farbe in Uhrzeigerrichtung von unbunt (Segment 18 maximaler Helligkeit) bis zu maximaler Farbsättigung (Segment 20) reichen. Die Segmente sind gleich gross und die Farbabstufungen von unbunt zu voller Farbsättigung sind gleich. Mit anderen Worten gesagt, ist der Zuwachs an Farbgehalt von Segment zu Segment gleich und jedes in Uhrzeigerrichtung folgende Segment enthält mehr Farbe, als das vorangehende Segment.
Bei dem dargestellten Beispiel sind 10 Segmente vorhanden, diese Zahl kann jedoch nach Wunsch vergrössert oder verkleinert werden, je nach dem wie fein die Abstufungen der einzustellenden Farbtöne sein sollen. Die Segmente oder Sättigungswerte sind durch beispielsweise radial angeordnete Zahlen 0-9 oder irgendwie anders bezeichnet.
Die Scheibe trägt ausser dem erwähnten ersten Farbband noch ein zweites, ringförmiges, monochromatisches Farbband 16 derselben Farbe, das konzentrisch innerhalb des äusseren Farbbandes 14 auf der Scheibe angeordnet ist und dessen Segmente oder Sättigungswerte ebenfalls durch Zahlen 0-9 bezeichnet sind. Das zweite Farbband weist dieselben Farbabstufungen auf, es reicht also von unbunt (Segment 22 maximaler Helligkeit) bis zur vollen Farbsättigung (Segment 24), die Abstufungen verlaufen jedoch in der umgekehrten Richtung, also hier in der Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Anordnung ist ferner so getroffen, dass der Sättigungswert 9 (Segment maximaler Farbsättigung) des inneren Bandes direkt neben dem Sättigungswert Null (Segment 18 maximaler Helligkeit) des äusseren Bandes liegt.
Der Eindruck einer Farbharmonie hängt von der Farbsättigung, und zwar sowohl von der Schwarz- als auch von der Weissverhüllung und vom Farbton ab.
Dadurch, dass man den Sättigungswert 9 des einen Bandes neben dem Sättigungswert 0 des anderen Bandes anordnet, erhält man den maximalen Kontrast für die betreffende Farbe, und die Mischung dieser beiden ergibt einen neutralen Ton mittlerer Sättigung. Alle radial benachbarten Sättigungswerte des inneren und äusseren Bandes ergeben als Summe 9 und bei schneller Drehung der Scheibe ergibt sich der oben erwähnte neutrale Ton mittlerer Sättigung.
Diese Anordnung für jede Farbscheibe oder Komponente verleiht der harmonischen Farbtafel den Kontrastbereich, der für die Farbharmoniequalifikationen des Gerätes notwendig ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Farbharmonietafel besteht aus drei aufeinanderliegenden monochromatischen Scheiben der in Fig. 1 dargestellten Art. Die Farben der einen Scheibe können beispielsweise rein gelb sein und sich in der beschriebenen Art nur be bezüglich der Farbsättigung unterscheiden; die Farben der anderen Scheiben sind dann rot bzw. blau und unterscheiden sich jeweils nur bezüglich der Sättigungswerte.
Eine vierte achromatische Scheibe enthält Segmente, die denen der drei Farbscheiben entsprechen, d. h. dieselben Abmessungen und dieselbe Abstufung aufweisen, welche jedoch von Schwarz nach Weiss reicht. Bei dieser Scheibe ist die Stufe 9 maximaler Sättigung schwarz, während die Stufe 0 weiss ist.
Eine Mischung der Stufe 0 mit der Stufe 9, beispielsweise durch rasches Drehen der Scheibe, ergibt ein neutrales Grau.
Fig. 2 zeigt die drei aufeinander liegenden monochromatischen gelben, roten und blauen Scheiben.
Die obere Scheibe 26 kann beispielsweise die gelbe Scheibe sein und gelbe Farbtöne verschiedener Sättigung enthalten, während die mittlere und die untere Scheibe 28 bzw. 30 etwa die roten und blauen Farbtöne mit abgestufter Sättigung enthalten. Die harmonische Farbtafel soll so vor geeignete Lichtquelle ge halten werden, dass nur durchfallendes Licht und kein von der Tafel reflektiertes Licht das Auge erreicht. In diesem Falle ist der Farbreiz unabhängig von der speziellen Reihenfolge der Scheiben. Die Farbscheiben können also in beliebiger Reihenfolge aufeinanderliegend verwendet werden.
Die drei Scheiben sind miteinander in der Mitte durch einen Niet 32 oder dgl. so verbunden, dass sie gegeneinander verdreht werden können. Die Tafel kann auch noch andere Scheiben 34, 36 kleineren Durchmessers, die vorzugsweise schwarz und undurchsichtig sind, enthalten, die als Bezugsfarben für den Betrachter dienen.
Es ist wichtig, dass die drei Scheiben mit Ausnahme ihres Farbtones identisch sind, so dass sich beim Verdrehen der Scheiben die entsprechenden Segmente decken. Mit anderen Worten gesagt, sollen sich die Segmente 0-9 der gelben Scheibe genau mit den Segmenten 0-9 der roten und der blauen Scheibe 28 bzw. 30 zur Deckung bringen lassen.
Es ist ausserdem wichtig, dass die gelben, roten und blauen Farbtöne so gewählt werden, dass bei in der oben beschriebenen Weise übereinander liegenden Scheiben, d. h. mit sich deckenden Segmenten gleicher Sättigungswerte, das innere und äussere Band als neutral graue Bänder erscheinen, deren Abstufung von reinem Weiss, d. h. von der Sättigung Null, bis nach Schwarz, d. h. maximaler Sättigung reichen.
Wenn die drei in der beschriebenen Weise übereinander liegenden, monochromatischen Scheiben vor eine geeignete Lichtquelle gehalten werden, kann offensichtlich jeder beliebige der drei monochromatischen Farbtöne mit beliebiger Sättigung von unbunt bis zur maximalen Sättigung erhalten werden, und durch entsprechende Verstellung der einzelnen Scheiben, durch die die gelben Bänder rötlicher oder bläulicher, die roten Bänder gelblicher oder bläulicher und die blauen Bänder rötlicher oder gelblicher gemacht werden, kann jede beliebige Mischfarbe aus Gelb, Rot und Blau mit beliebiger Sättigung hergestellt werden. Schliesslich sind bei jeder beliebigen Einstellung alle erscheinenden Farben in Harmonie, und gleichzeitig erscheinen auch die Komplementärfarben mit maximalem Kontrast und Farben geringeren Kontrastes für jeden eingestellten Farbton.
Wenn man beispielsweise eine reine gelbe Farbe erzeugen will, werden die unteren Scheiben 28, 30 (Fig. 2) so eingestellt, dass sich die Segmente maximaler Helligkeit (Farbsättigung Null) genau decken.
Dreht man dann die obere Scheibe 26, so erhält man bei Deckung mit den oben erwähnten Segmenten der Sättigung Null Gelb eines beliebigen, gewünschten Sättigungsgrades während die Komplementärfarbe auf den radial benachbarten Sektoren maximaler Sättigung erscheint. Wenn also beispielsweise im äusseren Band mittels des Segmentes 9 ein gelber Farbton mit 100 /oiger Sättigung dargestellt wird, erscheint die Komplementärfarbe im radial benachbarten Segment des inneren Bandes, sie ist für ein voll gesättigtes Gelb ein tiefes Purpur, das durch gleiche Beträge an Blau und Rot maximaler Sättigung bei fehlendem Gelb erzeugt wird.
Dreht man die Scheibe 26 so, dass ein gelbes Segment der Sättigung 5, also eines mittleren Sätti gungswertes, über den sich deckenden, dem Sätti gungswert Null entsprechenden Segmenten der Scheiben 28, 30 liegt, tritt im radial benachbarten Segment des inneren Bandes eine Komplementärfarbe auf, die maximalen Blau- und Rot-Gehalt und einen der Sättigung 4 entsprechenden Gelb-Gehalt hat.
Das Ergebnis ist ein Purpur, das gegenüber dem oben erwähnten Farbton durch den Gelb anteil verändert ist. Hätte der Gelb anteil maximale Sättigung, so würde ein neutrales Grau entstehen. Bei der oben erwähnten Einstellung ist die Komplementärfarbe also ein blasses Purpur.
Bei der angegebenen Einstellung der Scheiben 26, 28, 30 erhält man im äusseren Band noch andere Farben, die vom gelben Segment 5 über verschiedene Brauntöne bis zu einem Purpur mit einem Blau- und Rot-Gehalt von 9 und einem Gelb-Gehalt von 4 reichen; in dem radial innen benachbarten Segment des inneren Bandes erscheint für jeden Farbton des äusseren Bandes die entsprechende Komplementärfarbe.
Bei dieser Einstellung sind 20 Farben sichtbar, die alle vollkommen harmonisch in bezug aufeinander sind, so dass jede Farbe mit einer beliebigen anderen Farbe venvendet werden kann und die eine Hälfte komplementär zur anderen, benachbart ist.
Verdreht man alle drei Scheiben geringfügig gegeneinander (also um einen Bruchteil des Winkelbereiches eines Sektors) so werden 30 und mehr Farben gleichzeitig sichtbar, bei jeder Einstellung treten gleichzeitig die Komplementärfarben der einzelnen Farbtöne auf und alle sichtbaren Farben sind vollkommen harmonisch aufeinander abgestimmt.
Mit der beschriebenen Anordnung lassen sich insgesamt mehr als 10000 verschiedene Farbarten erzeugen, einschliesslich Komplementärfarben, geteilte Komplementärfarben (split complementaries), Triaden, Zwischenfarben, abwechselnde und benachbarte Farben, alle mit ihrer verwickelten Variation der drei Primärfarben, einfach durch entsprechende Einstellung der drei Scheiben radial zueinander.
Wenn auf diese drei Primärfarbenscheiben noch eine unbunte (Schwarz-Weiss) Farbscheibe 38, Fig. 3, aufgesetzt wird, die im Entwurf den anderen Scheiben entspricht, lässt sich die Weiss- oder Schwarzverhüllung für jede beliebige Farbkombination einstellen. Man dreht hierzu die Scheibe 38 in bezug auf die anderen und ändert damit die Helligkeit der Farben oder den Grauanteil, dabei tritt wieder in den radial benachbarten Segmenten des anderen Bandes die komplementäre Farbe auf.
Zur Herstellung der Farbscheiben kann man einen Schwarz-Weiss-Film mit einer gestuften Anzahl (0-9) Lichtquellen belichten, um tortenstückförmige, abgestufte, keilartige Segmente zu erzeugen, die die zehn gleichen Stufen von der Sättigung Null bis zur maximalen Sättigung werben. Der Film wird dann zu zwei konzentrischen Ringen oder Bändern zugeschnitten, deren Mittelpunkte im Schnittpunkt der keilförmigen Segmente liegen, und das innere Band wird dann umgewendet und so in das grössere äussere Band gelegt, dass das Segment maximaler Sättigung des einen Bandes radial an das Segment der Sättigung Null des anderen Bandes angrenzt. Dieses kreisförmige Filmmuster kann nun als Meisternegativ verwendet werden, von dem beliebig viele Schwarz Weiss-Filmkopien hergestellt werden können. Die Kopien werden dann mit drei sogenannten Primärfarben, Gelb, Rot und Blau farbgekuppelt.
Der Vorgang der Farbkupplung besteht in einem Ersatz der Schwarz-Weiss-Bilder des Films durch Bilder der entsprechenden Primärfarben. Die drei Farben Gelb, Rot und Blau werden so aufeinander abgeglichen, dass sie aufeinandergelegt, also subtraktiv, ein neutrales Grau ergeben. Die unbunte Schwarz-Weiss Scheibe 38 entspricht den Farbscheiben mit der Ausnahme, dass die Bezeichnung verschieden sein kann, sie besitzt jedoch in mathematischer Hinsicht denselben Farbkontrast und ergibt eine gleichförmige Grauleiter mit einem neutralen Sättigungsbereich.
An die Stelle der dargestellten aufeinander gelegten kreisförmigen Scheiben können auch rechenschieberartig oder andersartig ausgebildete Farbleiter treten, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.