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Einrichtung zum mechanischen Auswählen harmonierender Farbtongruppen
Die
Erfindung betrifft eine Einrichtung zum mechanischen Auswählen harmonierender Farbtongruppen
d. h. also von Farbtönen, aus denen sich als ästhetisch schön empfundene farbige
Muster schaffen lassen.
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Zum Auswählen solcher harmonischer Farbenakkorde, soweit sie nicht
nach Geschmack erfolgte, waren bisher Farbenkreise, d. h. zum Kreis geschlossene
Reihen der gesättigten Hauptfarben, bekannt, aus denen durch ein drehbares Anzeigesystem
die zu verwendenden Hauptfarben ausgewählt wurden; nicht angezeigt wurde, wie diese
Töne mit Weiß, Grau oder Schwarz verhüllt werden müssen, damit sie als zusammen
passend empfunden werden; denn Farbenzusammenstellungen aus gesättigten Farben sind
bekanntlich noch nicht harmonisch. Damit wurde diese schwierigste Aufgabe dem nicht
immer sicheren Farbengeschmack und der Erfindungsgabe des Einzelnen überlassen.
In einer anderen Ausführung eines solchen Systems hatten die zum Kreis geschlossenen
Reihen der Farbtöne jeweils den gleichen Graugehalt, wodurch der Sättigungsgrad
nunmehr für eine beschränkte Gruppe von harmonischen Farbenzusammenstellungen angegeben
wurde.
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Diese Unvollkommenheiten der bekannten Hilfseinrichtungen zum Auswählen
harmonierender Farbtöne werden dadurch überwunden, daß durch das Zusammenwirken
zweier Anzeigevorrichtungen, die den Gegenstand der Erfindung bilden, und unter
Zugrundelegung eines Farbenkörpers als Farbensystem, der die Übersicht über alle
Körperfarben gewährt, an
Stelle der bisher verwandten linearen Systeme
a) auch die notwendige Verhüllung der zu verwendenden Farbtöne, d. h. ihre Helligkeit
und ihren Sättigungsgrad, in einer für den praktischen Gebrauch ausreichenden Annäherung
angezeigt werden, und b) die Variationsmöglichkeit der auffindbaren harmonierenden
Farbtöne sehr wesentlich vergrößert wird.
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Der verwendete Farbenkörper hat die Gestalt eines regelmäßigen Doppelkegels
und wird durch Querschnitte (Abb. 1) und Längsschnitte (Abb. V) dargestellt. Der
durch die gemeinsame Kegelbasis geführte Querschnitt ist eine kreisförmige Farbenscheibe
1, deren Fläche in zwölf Sektoren gleicher Größe und nach der Kreismitte zu in konzentrische
Ringe EI, E 2, E 3, E 4 gleicher Breite und in einen im Zentrum gelegenen Kreis
E 5 mit dem Durchmesser der Ringbreite eingeteilt ist; in den durch die Sektoren
gebildeten äußeren Ringausschnitten E 1 sind die zwölf Hauptfarben untergebracht:
1. Rot (Urrot, Wellenlänge etwa 700 jL£), 2. Rotorange (Wellenlänge etwa 5931uIu)
3. Orange (Wellenlänge etwa 584dz), 4. Gelborange (Wellenlänge etwa 577 z 5. Gelb
(Urgelb, Wellenlänge etwa 57311,U), 6. Gelbgrün (Wellenlänge etwa 560 /1#3, 7. Grün
(Wellenlänge etwa 5IO8J1), 8. Blaugrün (Wellenlänge etwa 480,u,u), 9. Blau (Urblau,
Wellenlänge etwa 463 hat), IO. Blauviolett (Wellenlänge etwa 430 ,um), II. Violett,
12. Rotviolett (beide letztere im spektralen Licht nicht enthalten).
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Im zentralen Kreis E5 der Farbenscheibe liegt das mittlere Grau der
in empfindungsgleiche Stufen eingeteilten Graureihe des Farbenkörpers (s. unten,
Abb. V, E5). Zwischen die zwölf Hauptfarben und dieses Grau sind Farbtöne eingeschaltet,
in denen die Hauptfarben durch das Grau nacheinander so ersetzt wird, daß empfindungsgleiche
Sättigungsstufen entstehen, die in die Ringausschnitte EI, E 2, E3, E4 gelegt sind.
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Über der Farbenscheibe ist ein in ihrem Mittelpunkt drehbares Anzeigesystem
(Zeiger oder Schablonenscheibe mit sektorenförmigen Ausschnitten) angeordnet, deren
Zeiger oder Ausschnitte für die Auswahl der Farbtöne von Dreiklängen in Winkelabständen
von vier, drei und fünf Stufen oder von vier, fünf und drei Stufen angeordnet sind
(Abb. III, 3). Die Scheibe 3 kann also auf beiden Seiten benutzt werden.
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Für die Auswahl der Farbtöne von Vierklängen halten die Zeiger oder
Ausschnitte der Schablonenscheibe Winkelabstände von vier, drei, drei und zwei Stufen
oder von vier, zwei, drei und drei Stufen ein (Abb. IV, 4); die Scheibe 4 kann also
ebenfalls beiderseitig benutzt werden.
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Die Zahl der verwendeten Farbenstufen des Farbenkreises kann unter
Vermehrung und Verschmälerung der Sektoren auf der Farbenscheibe durch zwischen
die Hauptfarben in empfindungsgleichen Stufen gelegte Zwischentöne vermehrt werden,
wenn die durch die Mitten der zwölf Hauptfarben gelegten Radien die Winkelabstände
von 30° beibehalten und die vermehrten Farbensektoren wieder auf gleiche Breite
gebracht werden. Dabei behalten auch die beim drehbaren Anzeigesystem durch die
Mitten der Zeiger oder Ausschnitte gelegte Radien ihre Winkelabstände (120-90-150
und 120- 150-90 oder 120 - 90 - 90 - 6o und 120 - 6o - 90 - 900), die Sektorenausschnitte
werden auf die Breite der sektorenförmigen Farbenfiächen der Farbenscheibe verschmälert.
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Auf der Farbenscheibe unter dem drehbaren Anzeigesystem liegt gemäß
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein verschiebbarer, schmaler Beleuchtungsring,
am besten aus durchsichtigem Material (Zellophan, Abb. II, zea). Sein Radius beträgt
etwa 4/9 des Radius der Farbenscheibe. Er dient zum Anzeigen der Sättigungsstufen,
welche die durch das drehbare System angezeigten Hauptfarben, der Drei-und Vierklänge
einzuhalten haben. Harmonierende Farbtöne liegen dort, wo die Zeiger oder Sektorenausschnittsmitten
die mittlere Breite des Beleuchtungsringes schneiden. Liegt der Ring in der Mitte
der Farbenscheibe, dann werden Farbtöne gleichen Graugehalts angezeigt (Abb. IV,
6a, 6b, 6c, 6d), wird der Ring nach den gesättigten Farben zu verlagert (Abb. III),
dann erhöht sich bei einem oder zwei Tönen des angezeigten Drei- oder Vierklangs
der Sättigungsgrad ga, während bei den anderen Farbtönen des Akkords der Graugehalt
zugenommen hat (5b, 5c). Es ist dabei zu beachten, daß der Bezirk der zusammengehörenden
Farbtöne sich bei seiner Verlagerung nach den gesättigten Farben zu verkleinert,
so daß schließlich ein kleinerer Beleuchtungsring verwendet werden muß (Abb. II,
2 b). Es können, wenn der Ring das zentrale Grau überschritten hat, nicht mehr Drei-
oder Vierklänge ausgewählt werden, deren Gesamtstufenzahl gleich der des ganzen
Farbenkreises ist, Vollakkorde, sondern Dreiklänge mit kleineren Farbintervallen,
wie sie Teile des Vierklanges sind, Teilakkorde (ästhetisch weniger günstig), oder
Zweiklänge, schließlich, wenn der Ring die gesättigte Farbe erreicht hat, gegebenenfalls
nur noch Farbenzusammenstellungen, die sich von einer Hauptfarbe ableiten und sich
nur durch ihre Sättigung unterscheiden. Es empfiehlt sich, bei allen Farbenzusammenstellungen
mit Grün oder Gelbgrün Teilakkorde oder Zweiklänge zu verwenden. Für Zweiklänge
ist das Vierstufenintervall (bei Benutzung von zwölf Hauptfarben) ästhetisch günstig,
indessen darf die Entfernung der benutzten Farbtöne auch hierbei eine bestimmte
Größe im Farbenkörper nicht überschreiten. Zum Abtasten dieser Entfernung dient
die ringähnliche Vorrichtung nach Abb. II, 2C.
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Das Größenverhältnis der verwendeten Beleuchtungsringserie zur Farbenscheibe
richtet sich nach dem Verwendungszweck der Farbenzusammenstellung.
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Größere Ringe zeigen Farbtöne an, die lebhaftere Muster ergeben (z.
B. für Reklamezwecke), kleinere wählen Farben aus für ruhigere Muster. In allen
Fällen werden die eine harmonierende Farbtongruppe kennzeichnenden Sättigungsproportionen
aufgezeigt.
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Der Beleuchtungsring umgrenzt eine Gruppe von Farbtönen, die deshalb
als zusammengehörig empfunden werden, weil sie bei den immer wieder in der Natur
in Erscheinung tretenden Beleuchtungsweisen gleichzeitig wahrgenommen werden, Proportionen
der Sättigung und der Helligkeit, die sich dem Heranwachsenden eingeprägt haben.
Die Verlagerung des
Ringes nach einer gesättigten Farbe zu veranschaulicht
die Verschiebung des farbigen Schwerpunktes dieser Gruppe nach der Farbe der Beleuchtung
bei farbigem Licht, z. B. Verlagerung aller Farbtöne nach Rotorange bei dem Lichte
untergehender Sonne.
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Das ästhetisch günstigste Flächenverhältnis, in dem die ausgewählten
Farbtöne des Akkords angewandt werden können, läßt sich bei der Darstellung der
Akkorde durch die erfundene Einrichtung leicht übersehen. Im allgemeinen gilt die
Regel, daß die Farbflächen um so kleiner zu halten sind, je gesättigter ihr Farbton
im Vergleich zu den andern des Akkords ist, bei der Ringstellung nach Abb. IV, bei
gleichem Graugehalt der Farbtöne ist ein Flächenverhältnis von I: I: I am günstigsten.
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Die Zahl, der mit Hilfe des erfundenen Geräts auffindbaren harmonischen
Farbenakkorde wird sehr wesentlich erhöht, und es können auch die von den Farbtönen
einzuhaltenden Helligkeitsstufen bestimmt werden, wenn durch die Mitverwendung von
in Form von Farbtafeln dargestellten Farbenkörperlängsschnitten (Abb. V, 7) alle
Farbtöne des Farbenkörpers übersehen werden. Die Gruppe der bei einer Beleuchtungsweise
gleichzeitig in Erscheinung tretenden Farben, die als zusammengehörig empfunden
werden, wird durch einen verkleinerten Farbenkörper im Gesamtfarbenkörper, und zwar
auf Längs- und Querschnitten (Abb. VI, a, 9, VI, b, Kreis), dargestellt, der Beleuchtungsring
auf der Farbenscheibe gab die Stellung dieses verkleinerten Farbenkörpers in der
Horizontalen an.
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Die im quadratischen Farbenkörperlängsschnitt (Abb. V, 7) angegebenen
Farbtöne sind in Quadraten untergebracht, die parallel zu den senkrecht und horizontal
verlaufenden Diagonalen in senkrechten und horizontalen Reihen angeordnet sind.
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Das Quadrat an der oberen Ecke, A 5, enthält Farbton Weiß, an der
unteren Farbton Schwarz, J5. Sie werden verbunden durch eine in empfindungsgleiche
Stufen eingeteilte Graureihe Bg, C, D5, Eg, F5, G, H5; die in horizontaler Richtung
gelegenen Ecken enthalten Quadrate mit je einer auf der Farbenscheibe zur Verwendung
kommenden und sich dort gegenüberliegenden gesättigten Farbe EI, EI.
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Zwischen diesen und Farbton Weiß ist eine Reihe hellklarer Töne gebildet,
D 2, C3, B4. In ihnen ist die gesättigte Farbe durch Weiß nacheinander so ersetzt,
daß empfindungsgleiche Stufen entstehen. In entsprechender Weise ist nach Schwarz
zu eine Reihe dunkelklarer Farbtöne gebildet, F2, G3, H4. Durch stufenweisen Ersatz
einer Hellklaren, der gesättigten Farbe oder einer Dunkelklaren durch das Grau gleicher
Höhe entstehen Sättigungsreihen C3, C4, C5, D2, D3, D4, D5 usw., auch sie halten
empfindungsgleiche Stufen ein. Damit werden in senkrechter Richtung Helligkeitsreihen
gebildet.
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Zur Auffindung einer sich jeweils von einem bestimmten verkleinerten
Farbenkörper, d. h. von einer Beleuchtungsweise herleitenden Serie von harmonischen
Farbakkorden werden benutzt: Umrißzeichnung eines Farbenkörperlängsschnitts (Abb.
VI, a) mit Längsschnitt durch den betreffenden verkleinerten Farbenkörper 9, UmrißzeichnungderFarbenscheibe
1, auf den der horizontale Querschnitt des betreffenden verkleinerten Farbenkörpers
projiziert ist (Abb. VI, b, ohne die eingezeichneten Pfeile), unterteiltes Viereck,
auf dem das ungefähre Flächenverhältnis angegeben wird, in dem die ausgewählten
Farbtöne zu verwenden sind (Abb. VI, c).
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Die erwähnten Umrißzeichnungen finden sich in einer dem Gerät beizufügenden
» Schematischen Übersicht über die Beleuchtungsweisen, dargestellt durch den verkleinerten
Farbenkörper im Farbensystem«.
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Das drehbare Anzeigesystem wählt die zu verwendenden Hauptfarben,
Zwei-, Drei- oder Vierklänge aus. Harmonierende Farbtöne liegen im Farbenkörper
dort, wo Ebenen, die man sich von der Mitte dieser Hauptfarben zur Graureihe gelegt
denken kann, den verkleinerten Farbenkörper an seinen äußeren Grenzen schneiden,
und zwar werden bei Drei- und Vierklängen im wesentlichen die an dem größten Umfang
des verkleinerten Farbenkörpers gelegenen Töne benutzt (Abb. VI, a und b, A, C,-
D), als Farben von Untergründen bisweilen auch die an der oberen oder unteren Spitze
gelegenen. Die Höhe des verkleinerten Farbenkörpers gibt an, welche Helligkeitsdifferenzen
als Schattierungen angewendet werden können.
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Helligkeit und Sättigung der zu verwendenden Farbtöne entspricht
also der Lage der oben beschriebenen Schnittpunkte, die im einzelnen Falle aus dem
schematischen Längs- und Querschnitt des verkleinerten Farbenkörpers hervorgeht,
Farbtöne, die nunmehr im Gerät auf den Farbenkörperlängsschnitten 7 aufgesucht werden
können.
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Unter Zugrundelegung eines eine bestimmte Beleuchtungsweise darstellenden
verkleinerten Farbenkörpers läßt sich zumeist eine Serie von harmonischen Drei-
oder Vierklängen dadurch finden, daß das drehbare Anzeigesystem in die verschiedensten
Stellungen gebracht wird.
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Ausführungsbeispiel Gewünscht wird eine Farbenzusammenstellung für
ein lebhaftes Muster, in dem helle und dunkle Farben enthalten sind, ein Farbton
vorherrscht, etwa für Krawattenmuster.
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In der schematischen Übersicht über die Beleuchtungsweisen wird ein
entsprechender verkleinerter Farbenkörper als Vorbild genommen (Abb. VI, a, 9, VI,
b, Kreis). Die beliebig eingestellte Sektorenscheibe gibt als Dreiklang die Hauptfarben
Gelb, Blaugrün, Rotviolett an. Gelb wird als vorherrschende Farbe gewählt. Denkt
man sich auf dem schematischen Querschnitt die angewendeten Farbtöne entsprechend
der Stellung der Sektoren als Pfeile eingezeichnet (Abb. VI, b), so geben die Schnittpunkte
dieser Pfeile mit dem Querschnitt des verkleinerten Farbenkörpers die Sättigungsstufen
der zu verwendenden Farbtöne, d. h. ihren Abstand von der Graureihe an. Der Ungeübte
kann sich diese Verhältnisse durch einen Beleuchtungsring in entsprechender Größe
und Stellung auf der Farbenscheibe 1 veranschaulichen. Die Helligkeit und Sättigung
des gelben Farbtons entspricht dem Punkt A
des schematischen Längsschnitts
(Abb. VI, A) und wird auf dem Farbenkörperlängsschnitt 7, Gelb, des Geräts aufgesucht,
der Farbton liegt also als (tbergangston zwischen Farbton C3 und D 3.
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Die Helligkeit der beiden andern Töne des Akkords C und D kann, soweit
im Schema nur ein durch die Mitte des Farbenkörpers gehender Längsschnitt angegeben
ist, leicht geschätzt werden. Soweit in der schematischen Übersicht der Farbenkörper
durch drei Schnitte, die im Winkel zu I20" auf die Graureihe zu geführt sind, dargestellt
ist, können die Punkte C und D in ausreichender Annäherung ebenfalls direkt dem
Schema entnommen werden (in der Zeichnung sind nur zwei derartige Schnitte angegeben,
Abb. VI, a, A, D).
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Es entspricht der Punkt D auf dem Farbenkörperlängsschnitt 7, Rotviolett
dem Farbton Fq; der etwas höher im Farbenkörper liegende Punkt C mag im Farbenkörperlängsschnitt
7, Blaugrün, der Übergangston zwischen D 3 und E3 sein. Die Schattierung von Gelb,
A, liegt auf dem Farbenkörperlängsschnitt 7, Gelb nach der Graureihe zu auf der
unteren Begrenzung des verkleinerten Farbenkörpers, er entspricht also E4.
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Mit diesen Farbtönen wird ein Muster gebildet, und es empfiehlt sich,
das Verhältnis der Flächen, auf dem die Farbtöne angewendet werden, nach Abb. VI,
c, zu wählen. Durch Wahl einer anderen Farbe als hellsten Ton und durch die Verwendung
der verschiedensten Dreiklänge, wie sie bei den verschiedenen Stellungen des drehbaren
Systems angezeigt werden, läßt sich die Farbenzusammenstellung vielfach variieren.
Daß nicht alle so ausgewählten Farben akkorde von gleicher Schönheit sind, braucht
wohl nicht besonders gesagt zu werden.
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Bei einiger Übung lassen sich unter Zuhilfenahme der erwähnten schematischen
Übersicht über die Beleuchtungsweisen mit Hilfe des Geräts viele Hunderte von schönsten
Farbenharmonien ermitteln, und zwar nacheinander ohne langes Probieren, eine Aufgabe,
die lediglich mit Hilfe der Phantasie und des Farbengeschmacks zu lösen kaum möglich
ist. Diese Harmonien lassen sich geordnet übersehen und jederzeit realisieren, auch
dieses konnte bisher nicht geschehen.
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Die erfundene Einrichtung dürfte ein brauchbares Hilfsmittel für
die Auswahl harmonierender Farbtongruppen sein und Verwendung finden bei Krawattenfabriken,
der Textil-, Tapeten- und Teppichindustrie, kunstgewerblichen Betrieben usw.