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Farbtafel Die Erfindung betrifft eine Farbtafel, die aus mindestens
drei übereinanderliegenden, konzentrischen, gegeneinander verdrehbaren, transparenten
Kreisscheiben mit je in den Grundfarben Gelb, Blau und Rot von minimaler bis maximaler
Farbsättigung abgestuften Farbleitern und eventuell einer weiteren Scheibe mit entsprechenden
Grauleitern besteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Farbtafel zu schaffen,
mittels derer eine große Anzahl verschiedener Farbtöne dargestellt oder identifiziert
werden kann. Die Farbtafel soll zu jedem Farbton auch gleichzeitig die komplementäre
Farbe zeigen und Helligkeit und Sättigung der verschiedenen Farbtöne nach Wunsch
zu verändern gestatten.
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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 bedeuten. Durch die vorliegende
Erfindung kann jeder wahrgenommene Farbreiz einerseits durch seinen Farbton (Anteil
an Rot, Gelb und Blau) und andererseits seine Weiß- oder Schwarzverhüllung definiert
werden.
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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 0 st
w a 1 d zwischen 1916 und 1931 geleistet. Ein Ergebnis dieser Forschungen ist der
sogenannte Ostwaldsche Farbenkreis, eine Farbtafel, auf der eine Anzahl von reinen
Farbtönen auf einem Kreis angeordnet sind.
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Die einzelnen dargestellten Farbtöne sind ihrerseits Teile besonderer
Farbtafeln, die die betreffenden Farbtöne mit verschiedener Weiß- oder Schwarzverhüllung
zeigen, so daß die ganze Farbtafel nicht nur eine große Anzahl verschiedener Farbtöne
enthält, sondern auch Farben mit sich ändernder Verhüllung.
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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.
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Es ist ferner bereits eine Farbtafel bekannt, die zwei Farbleitern
enthält, welche in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und jeweils von der vollen
bis
zur minimalen Farbsättigung abgestuft sind. Die bekannte Farbtafel enthält mehrere
übereinanderliegende und gegeneinander verdrehbare durchsichtige Scheiben, auf denen
die Farbleitern sektorförmige Flächen einnehmen, die sowohl unter sich als auch
in ihrer radialen Längsrichtung abgetönt sind.
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Die abgestuften Sektoren sind auf jeder Farbscheibe zweimal in solcher
Reihenfolge angeordnet, daß je zwei Streifen, deren Färbung sich auf volle Farbstärke
ergänzt, einander gegenüberliegen, so daß zu einer Farbmischung, die in einem Fenster
gewählt wurde, in einem gegenüberliegenden Fenster die Komplementärfarbe erscheint.
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Die letzterwähnte bekannte Farbtafel ist relativ kompliziert aufgebaut,
da die einzelnen Farbsektoren (mit Ausnahme des Sektors maximaler und minimaler
Farbsättigung) jeweils doppelt vorhanden sein müssen. Außerdem erscheinen die Komplementärfarben
in relativ großem Abstand voneinander. Für viele Zwecke ist es jedoch erwünscht,
die Komplementärfarben direkt nebeneinander darzustellen.
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Die vorliegende Erfindung baut im Prinzip auf dem Ostwaldschen System
auf und geht von einer Farbtafel der letztgenannten Art aus, die aus mindestens
drei übereinanderliegenden, konzentrischen, gegeneinander verdrehbaren, transparenten
Kreisscheiben mit je in den Grundfarben Gelb, Blau und Rot von minimaler bis maximaler
Farbsättigung abgestuften Farbleitern und eventuell einer weiteren Scheibe mit entsprechenden
Grauleitern besteht. Gemäß der Erfindung sind auf jeder Scheibe zwei Farbleitern
auf konzentrischen Ringen aufgebracht, wobei die Tonabstufung des äußeren Ringes
zum inneren
Ring gegenläufig ist und je alle benachbarten Tonwerte
auf dem inneren und äußeren Ring als Summe den maximalen Sättigungswert ergeben.
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Die Farbtafel gemäß der Erfindung enthält also im wesentlichen drei
durchsichtige oder durchscheinende Scheiben, von denen die erste eine Anordnung
rein gelber Farben, die zweite eine Anordnung rein roter Farben und die dritte eine
Anordnung rein blauer Farben enthält. Die Scheiben enthalten jeweils mindestens
zwei monochromatische Farbbänder, die in gleiche Segmente unterteilt sind, die Abstufungen
des Farbtones darstellen und von der Sättigung Null (unbunt) bis zur vollen Farbe
(maximale Sättigung) reichen. Die Stufe der Sättigung Null ist in diesem Fall gleichbedeutend
mit maximaler Helligkeit oder Weißverhüllung, da die transparenten Segmente ein
Maximum an Licht durchlassen und einen maximalen Weißgehalt ergeben. Die Abstufungen
von unbunt (maximale Weißverhüllung) zur maximalen Sättigung und vollen Farbe sind
gleich, d. h., die Progression oder Zunahme des Pigmentgehaltes von einem Segment
zum nächsten ist konstant und durch geeignete Indexzahlen bezeichnet.
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Die Farbtöne sind so gewählt, daß die vollen Farben und ihre Abstufungen
bei übereinandergelegten 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.
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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 erzeugten Farbtönen eine gewünschte Weiß-
oder Schwarzverhüllung zu erteilen.
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Die beiden Farbbänder oder Graubänder der einzelnen Scheiben sind
so angeordnet, 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 sind außerdem so angeordnet, daß das der Sättigung OO/o entsprechende
Segment des einen Bandes neben dem der maximalen Sättigung entsprechenden Segment
des anderen Bandes liegt. Bei drei (oder vier) übereinandergelegten Scheiben ist
die Anordnung derart, daß sich für jede im ersten Band hergestellte Farbe im zweiten
Band die Komplementärfarbe ergibt.
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Das Gerät ist so aufgebaut, daß alle Farben und alle harmonischen
Farbkombinationen durch eine Reihe von Kodezahlen identifizierbar sind, wie sie
in der Drucktechnik seit Jahren in Gebrauch sind.
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Diese Kodezahlen erlauben eine einfache und genaue Identifizierung
beliebiger Farben.
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Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung
mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es bedeutet Fig. 1 eine Draufsicht auf
eine durchscheinende 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.
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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 Reingelb, Reinrot oder Reinblau sein können.
Insbesondere enthält die Scheibe ein erstes, äußeres, ringförmiges, monochromatisches
Farbband 14, das in Segmente oder Farbstufen unterteilt ist, die für die betreffende
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 zehn Segmente vorhanden, diese Zahl kann jedoch nach Wunsch vergrößert
oder verkleinert werden, je nachdem, wie fein die Abstufungen der einzustellenden
Farbtöne sein sollen. Die Segmente oder Sättigungswerte sind durch beispielsweise
radial angeordnete Zahlen 0 bis 9 oder irgendwie anders bezeichnet.
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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 bis 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.
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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.
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Der Eindruck einer Farbharmonie hängt von der Farbsättigung, und
zwar sowohl von der Schwarzals auch von der Weißverhüllung und vom Farbton ab. Dadurch,
daß man den Sättigungswert 9 des einen Bandes neben dem Sättigungswert0 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 obenerwähnte neutrale Ton
mittlerer Sättigung.
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Diese Anordnung für jede Farbscheibe oder Komponente verleiht der
harmonischen Farbtafel den Kontrastbereich, der für die Farbharmoniequalifikationen
des Gerätes notwendig ist.
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Die in Fig.2 dargestellte Farbharmonietafel besteht aus drei aufeinanderliegenden
monochromatischen Scheiben der in F i g. 1 dargestellten Art. Die Farben der einen
Scheibe können beispielsweise Reingelb sein und sich in der beschriebenen Art nur
bezüglich der Farbsättigung unterscheiden; die Farben der anderen Scheiben sind
dann Rot bzw. Blau
und unterscheiden sich jeweils nur bezüglich
der Sättigungswerte.
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Eine vierte Scheibe (Grauleiter) 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.
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Eine Mischung der- Stufe 0 mit der Stufe 9, beispielsweise durch rasches
Drehen der Scheibe, ergibt ein neutrales Grau.
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F i g. 2 zeigt die drei aufeinanderliegenden monochromatischen gelben,
roten und blauen Scheiben.
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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 eine geeignete Lichtquelle gehalten
werden, daß nur durchfallendes Licht und kein von der Tafel reflektiertes Licht
das Auge erreicht. In diesem Fall ist der Farbreiz unabhängig von der speziellen
Reihenfolge der Scheiben. Die Farbscheiben können also in beliebiger Reihenfolge
aufeinanderliegend verwendet werden.
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Die drei Scheiben sind miteinander in der Mitte durch einen Niet
32 od. 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.
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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 bis 9 der gelben Scheibe
genau mit den Segmenten 0 bis 9 der roten und der blauen Scheibe 28 bzw. 30 zur
Deckung bringen lassen.
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Es ist außerdem wichtig, daß die gelben, roten und blauen Farbtöne
so gewählt werden, daß bei in der oben beschriebenen Weise übereinanderliegenden
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.
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Wenn die drei in der beschriebenen Weise übereinanderliegenden, 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.
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Wenn man beispielsweise eine reine gelbe Farbe erzeugen will, werden
die unteren Scheiben28, 30
(F i g. 2) so eingestellt, daß sich die Segmente maximaler
Helligkeit (Farbsättigung Null) genau decken.
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Dreht man dann die obere Scheibe 26, so erhält man bei Deckung mit
den obenerwähnten 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 1000/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.
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Dreht man die Scheibe 26 so, daß ein gelbes Segment der Sättigung
5, also eines mittleren Sättigungswertes, über den sich deckenden, dem Sättigungswert
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 obenerwähnten Farbton durch den Gelbanteil verändert ist.
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Hätte der Gelbanteil maximale Sättigung, so würde ein neutrales Grau
entstehen. Bei der obenerwähnten Einstellung ist die Komplementärfarbe also ein
blasses Purpur.
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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 zwanzig Farben sichtbar, die alle vollkommen harmonisch in bezug
aufeinander sind, so daß jede Farbe mit einer beliebigen anderen Farbe verwendet
werden kann und die eine Hälfte komplementär zur anderen, benachbarten ist.
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Verdreht man alle drei Scheiben geringfügig gegeneinander (also um
einen Bruchteil des Winkelbereiches eines Sektors), so werden dreißig 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.
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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.
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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.
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Zur Herstellung der Farbscheiben kann man einen Schwarz-Weiß-Film
mit einer gestuften Anzahl (0 bis 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.
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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 aufein-
ander abgeglichen, daß sie, aufeinandergelegt, also subtraktiv,
ein neutrales Grau ergeben.