Materialien zum Unterricht

Rot und Grün und Blau

Aus Untersuchungen mit Menschen, die an Farbfehlsichtigkeit litten (Farbenblindheit), konnte festgestellt werden, dass beim menschlichen Sehen alle Farben aus drei Primärfarben zusammengesetzt sind. Wir haben in der Netzhaut Nervenzellen (Zapfen), die entweder nur auf Rot, Grün oder Blau reagieren.
Wenn auf eine solche Zelle Licht fällt, meldet sie es ans Gehirn, was daraus die Farbblider zusammenbaut.


Vergrößerte Darstellung einer weißen Fläche auf einem LCD-Bildschirm

Da es in unserer Netzhaut nur Zellen für diese drei Farben gibt, sendet ein Bildschirm (Fernseher, Computer...) auch nur diese drei Farben in unterschiedlicher Helligkeit aus.

Jedes Computerbild besteht aus Bildpunkten (Pixel). Jedes Pixel besteht aus drei Subpixeln in den Farben Rot, Grün und Blau (RGB). Da die Pixel sehr klein sind, verschmelzen die einzelnen Subpixel zu einer Farbe.


Jeweils ein Pixel in Weiß, Rot, Grün, Blau, Gelb, Cyan und Magenta

Wird ein Bild gespeichert, muss für jedes Subpixel eine Helligkeitsangabe gespeichert werden. Jedes Subpixel kann in 256 verschiedenen Helligkeiten aufleuchten.

Zustand Wert
Aus
0
volle Leuchtkraft
255

Da für jedes Subpixel 256 Helligkeiten möglich sind, gibt es für ein Pixel 256*256*256 verschiedene Werte. Das sind 16,8 Mill. verschiedene Farben.

Aus den drei Grundfarben entstehen durch additive Farbmischung die Farben Gelb, Cyan und Magenta. Durch entsprechende Abstufungen lässt sich ein ganzer Regenbogen zeichnen.

In der Digitalkamera ist ein Sensor, ähnlich der Netzhaut, der aus lichtempfindlichen Pixeln besteht (CCD-Chip). Durch Farbfilter werden die Pixel in farbempfindliche Subpixel unterteilt. Beim Fotografieren messen die Subpixel das auf sie einfallende Licht und wandeln es in eine elektrische Ladung um. Diese Ladung wird in einen Wert zwischen 0 und 256 umgewandelt und auf der Speicherkarte gespeichert.

Ein Chip besteht z.B. aus 12 MegaPixel. Das sind rund 12 Millionen Pixel, die sich aus 4048 Zeilen zu je 3040 Pixeln zusammensetzen.

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