Subtraktion von Farben

Zusammenwirken mehrerer Filter

Die Subtraktion von Farben kann nur auf beleuchtete Objekte angewendet werden.
(Bei Lichtquellen verwenden sie die Addition leuchtender Punkte).
SVG-Animation: CMY-Subtraktion In der Informationstechnik liegt die Bedeutung der Farb-Subtraktion bei Druckern.
Grafik Ein Bild sagt mehr als tausend Worte
Zusammensetzung Wie aus 3 Farbfiltern ein Druck-Bildpunkt entsteht
Live-CMYK-Test Absorption & Subtraktion von Farben

Farben beleuchteter Objekte (Papier)

Wenn Licht auf ein Objekt fällt, dann wird ein Teil davon absorbiert, der Rest wird wieder reflektiert. Das reflektierte Licht wird bei rauher Oberfläche in verschiedene Zufalls-Richtungen gestreut. Für die einfache Darstellung der Subtraktion werden einige Annahmen getroffen:
Weißes Licht:
In einfachen Fällen wird angenommen, dass das einfallende Licht "weiß" ist, d.h. Anteile aller sichtbaren Wellenlängen enthält.
Falls das nicht zutrifft, müssen für "farbiges Licht" Korrekturen angesetzt werden.
Weißes Papier:
In einfachen Fällen wird angenommen, dass praktisch das gesamte auf ein Objekt einfallende Licht diffus reflektiert wird - es erscheint dann für das menschliche Auge "weiß".
In allen anderen Fällen müssen Korrekturen angebracht werden. (Spiegel sind ein ganz anderes Thema, das in die geometrische Optik fällt.)
Papierfarben:
Sind Filter-Substanzen, die einen Teil des Lichts durchlassen, andere Teile jedoch mehr oder weniger stark absorbieren.
Durch Drucker werden solche Farben auf die Papier-Oberfläche aufgetragen.
Ferb-Druck:
Durch Aufbringen von Farb-Schichten auf weißes Papier wird ein Teil des einfallenden und des reflektierten Lichts absorbiert.
Der Eindruck von Farbe ergibt sich aus dem Rest des "durchgelassenen" Lichts.
#FFFFFF   #FFFFFF
     
Filter
 
Filter
                   
                   
#00FFFF #FF00FF #FFFF00 #000000   #FF0000 #00FF00 #0000FF #808080 #FFFFFF
Erklärungen zur Subtraktions-Demo:
Oben fällt weißes Licht (RGB #FFFFFF) ein.
In der "Filter"-Schicht werden Farben absorbiert - in Spalte 1-3 je eine der RGB-Grundfarben Rot, Grün und Blau.
< Darunter das durchgelassene Licht.
Von links nach rechts die Druck-Farben Cyan (C, absorbiert Rot), Magenta (M, absorbiert Grün) und Gelb (Y, absorbiert Blau), sowie Schwarz (K) - zusammen das CMY- oder CMYK-System
Durch Kombination der 3 Filter CMY (siehe links) lassen sich beliebige Anteile aus weissem Licht ausfiltern.
Die Druckfarben MY ergeben den Eindruck "Rot",
CY ergibt "Grün", CM ergibt "Blau".
Bei teilweiser, jedoch gleichmäßiger Absorption aller 3 Grundfarben entsteht "Grau", ohne jede Druckfarbe bleibt "Weiß" als Farb-Eindruck.
In der Praxis werden die Druck-Farb-Punkte natürlich nicht nebeneinander aufgebracht, sondern möglichst genau übereinander.

Live CMYK-Test:

Live CMYK-Subtraktion:
    Hex Dec  
Cyan (C) weniger Rot FF 255 mehr Rot
Magenta (M) weniger Grün FF 255 mehr Grün
Gelb (Y) weniger Blau FF 255 mehr Blau
( Zufall ) Zufalls-Farbe
CSS-Farbcode des Farb-Eindrucks:
#000000
rgb(0,0,0)
   
RGB R+G+B -> RGB Cyan Magenta Gelb R+G+B -> RGB CMY
Licht   Filter   Papier
Der in der Informatik für den endgültigen Farbeindruck auf Papier verwendete Farb-Code ist unterhalb der Regler dargestellt, links hexadezimal, rechts in dezimaler CSS-Syntax. Durch Einstellung der Filter-Regler können sie jede der mehr als 16 Millionen Farben anzeigen. Sie sehen die Einstellung der 3 einzelnen Farb-Pixel und die damit erzeugte RGB-Farbe.
Schwarz (K):
Dieser Filter ist eigentlich nicht mehr notwendig, weil durch Aufbringen aller 3 CMY-Druckfarben ohnehin kein Licht mehr durchgelassen wird.
Schwarz wird allerdings in der Praxis besonders oft benötigt und ist außerdem sehr viel billiger als bunte Druckfarben.

Daher enthalten alle gängigen Drucker zusätzlich zu den CMY-Druckfarben noch Schwarz (K), sinnvoll in einer eigenen Patrone.
Beim Druck von normalem Text (schwarz auf weiß) wird dann nur die K-Patrone verwendet.
Tipp für EntwicklerInnen: Die "Live"-CMY-Grafik in diesem Absatz benötigt nur ein einziges Bild von 173 Byte. Alles andere wird mit Javascript und DOM-Methoden erzeugt.