Was ist der Unterschied zwischen RGB und CMYK? 11.05.2018

Was ist RGB?

additive Farbmischung - RGB
Additive Farbmischung mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau

RGB ist die Abkürzung für Rot bzw. Red (R), Grün bzw. Green (G) und Blau bzw. Blue (B) – die drei Grundfarben (die sogenannten Primärfarben) der additiven Farbmischung. Denn genau darauf basiert der RGB-Farbraum. Jetzt fragen Sie sich sicherlich: Was heißt denn nun wieder „additive Farbmischung“? Das Prinzip dieser Farbmischung ist im Grunde einfach: die drei Grundfarben zusammengemischt ergeben Weiß; deshalb werden sie auch als Leuchtfarben bezeichnet. Anders gesagt: je mehr Farbe, desto heller das Bild.

Der RGB-Farbraum imitiert damit das menschliche Sehen. Unsere Farbwahrnehmung wird durch die sogenannten Zapfen gesteuert, von denen drei Arten im Auge des Menschen zu finden sind: jeweils eine Art für Rot, Grün und Blau. Wenn wir etwas betrachten, werden entsprechend viele Zapfen angeregt und ein Impuls über den Sehnerv ins Gehirn geleitet. Dort wird der Reiz verarbeitet und wir sehen eine bestimmte Farbe. Ähnlich funktioniert auch die additive Farbmischung – nur dass hier kein neuronalen Impulse sondern rotes, grünes und blaues Licht zusammenwirken.

Um das Ganze zu veranschaulichen: stellen Sie sich vor, Sie nehmen eine Taschenlampe, die rotes Licht ausstrahlt und richten diese auf eine Wand. Würden Sie nun eine zweite, grün leuchtende hinzunehmen und dafür sorgen, dass sich die Lichtkegel der beiden Taschenlampen überschneiden, so würde die Schnittfläche gelb erscheinen. Richtet man dann eine dritte, blau leuchtende Taschenlampe auf den gelben Bereich, wird die Fläche weiß. Die Farbe Weiß entsteht also durch das Mischen von rotem, grünem und blauem Licht. Um dagegen Schwarz zu erzeugen, müsste man die Taschenlampen auslassen; man kann also sagen: Schwarz wird ohne Licht dargestellt.

Damit sind wir auch schon bei der Anwendung des RGB-Farbraum angelangt. Jeder nutzt täglich Geräte, wo dieser zum Einsatz kommt – ob Handy-Displays, Computermonitore oder Fernseher. Auch Scanner und Digitalkameras basieren auf diesem Modell. Fast überall, wo die Farbwahrnehmung durch Licht erzeugt wird, wird der RGB-Farbraum eingesetzt. Bleibt nämlich beispielsweise ein Monitor aus, ist er schwarz. Ganz anders verhält es sich beim Druck. Hier kann man den RGB-Farbraum und die damit verbundene additive Farbmischung nicht anwenden. Genau aus diesem Grund gibt es den CMYK-Farbraum.
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Was ist CMYK?​

subtraktive Farbmischung - CMYK
Subtraktive Farbmischung mit den Grundfarben Cyan, Magenta und Yellow

CMYK ist ebenfalls eine Abkürzung und steht für Cyan (C), Magenta (M), Gelb bzw. Yellow (Y) und Schwarz bzw. Key (K). Das Prinzip, auf dem dieser Farbraum basiert, ist die subtraktive Farbmischung – wir erinnern uns: Mathematik, Addition und Subtraktion… man kann also sagen, dass RGB und CMYK genau entgegengesetzt funktionieren. Die Grundfarben (die sogenannten Primärfarben) dieser Farbmischung sind aber nur Cyan, Magenta und Gelb. Schwarz hat quasi einen Sonderstatus; aber dazu später mehr.

Die subtraktive Farbmischung kann man sich noch einfacher vorstellen als die additive. Sie funktioniert wie das Mischen von Farben in einem Tuschkasten. Man kennt es: je mehr Farben man zusammenmischt, desto dunkler wird das Ergebnis. Deshalb heißen die Farben des CMYK-Farbraums auch Körperfarben. Nimmt man die drei Grundfarben zusammen, erhält man Schwarz. So ziemlich alle Farben ließen sich irgendwie mischen – solange das Mischungsverhältnis stimmte. Was jedoch nie funktioniert hat und wozu man immer eine gesonderte Farbe brauchte war … na, Sie ahnen es: Weiß!

Weiß ist also eine Sonderfarbe und wird bei uns als Aufkleber mit Weißdruck angeboten. Natürlich drucken wir nur bei transparenten Aufklebern mit weißen Elementen oder mit weiß hinterdruckten Flächen mit der Sonderfarbe Weiß. Wie auch herkömmliches Druckerpapier sind die meisten unserer Folien von Hause aus weiß. Das heißt, an den Stellen, die später weiß erscheinen sollen, ist schlicht keine Farbauftrag (0% Cyan, 0% Magenta, 0% Yellow und 0% Key) in der Datei hinterlegt. Deshalb kann man auch auf einem handelsüblichen Drucker zu Hause auf weißem Papier ein Bild drucken, das weiße Elemente enthält. Würde man jedoch beispielsweise auf rotem Papier drucken, wären die Stellen, die am Monitor (beim Erstellen der Datei) weiß sind, rot sein (aufgrund der Farbe des Papiers).

Wie bereits erwähnt, gibt es im CMYK-Farbraum aber auch noch Schwarz. Auf den Druckprozess bezogen, lässt sich der Vorteil dessen sehr leicht erklären. Die zusätzliche Schwarz-Patrone dient vor allem dazu, beispielsweise Graustufen und „reines“ Schwarz zu drucken. Das heißt, wenn Sie beim Drucken einstellen, Ihr Drucker soll „in Graustufen drucken“, kommt die schwarze Patrone zum Einsatz, um Tinte zu sparen. Andernfalls müsste man Schwarz aus den anderen Farben mischen, was zu erhöhtem Tintenverbrauch führen würde. Außerdem ergibt die Mischung aller drei Grundfarben kein Tiefschwarz, sondern weicht ins bräunliche oder bläuliche ab. Durch die schwarze Farbe können jedoch auch rein schwarze Flächen problemlos gedruckt werden, wodurch man beim Druckbild höhere Kontraste erzielt.

Sie ahnen sicher, was jetzt kommt: die Einsatzbereiche des CMYK-Farbraums. Und auch die Antwort können Sie sich wahrscheinlich denken – im Grunde haben wir sie ja schon vorweg genommen: vor allem im Print-Bereich.

Es gibt zwar Ausnahmen (Sonderfarben wie beispielsweise Pantone- oder HKS-Farbtöne), aber grundsätzlich machen Sie bei Druckdaten mit dem CMYK-Farbraum nichts falsch – Ausnahmen bestätigen bekanntlich die Regel.

Farbverschiebung, RGB-Bild im CMYK-Modus
Farbverschiebung: RGB-Bild im CMYK-Modus (Original: siehe oben)

Wenn Sie sich jetzt immer noch fragen, warum man nicht einfach eine RGB-Datei schicken kann und wir wandeln diese dann einfach in CMYK um, dann müssen wir Sie vorwarnen: Die Umwandlung von RGB in CMYK kann zu enormen Farbabweichungen führen, da der RGB-Farbraum allgemein mehr Farbwerte darstellen kann als der CMYK-Farbraum. Dadurch gehen oftmals die leuchtenden, kräftigen Farbtöne aus dem RGB-Bereich verloren.

 

Sie haben noch nicht genug und möchten es ganz genau wissen? Aber gern! Dann wird es jetzt ein bisschen technischer…

Allgemein sei vorweg gesagt: Der Farbmodus einer Bilddatei bestimmt, wie viel und welche Farbtöne die Datei darstellen kann. In Bildbearbeitungsprogrammen gibt es verschiedene Farbmodi, basierend auf unterschiedlichen Farbtiefen und Farbräumen, die man bei der Erstellung einer Datei auswählen kann.

Die relevanten Farbräume sind RGB, CMYK und Graustufen. Diese haben unterschiedliche Grundfarben und Mischungsprinzipien. Die Farbtiefe ist entscheidend dafür, wie viele Farben konkret dargestellt werden können. Sie wird in Bit angegeben und gibt die möglichen Helligkeits- und Farbabstufungen an.

Ein Beispiel, um die trockene Theorie etwas zu verdeutlichen: Ein Bild im RGB-Modus besitzt eine Farbtiefe von 8 Bit pro Kanal (ein sehr typischer Wert). Da ein Bit nur 0 und 1 speichern kann, basiert es auf dem Binärsystem (also Basis 2). Um die Anzahl aller darstellbaren Farben auszurechnen, rechnet man demnach: 28 = 256. Das heißt, pro Kanal können 256 Farben dargestellt werden. Ein RGB-Bild besitzt insgesamt drei Kanäle (Rot, Grün und Blau). Daraus ergibt sich 2563 = ca. 16,7 Mio. Besagtes RGB-Bild kann also rund 16,7 Mio. verschiedene Farben pro Pixel abbilden. Bilder mit dieser Farbtiefe werden als Bilder im Echtfarbenmodus (True Color) bezeichnet. Das liegt daran, dass sie in etwa Farbauflösung der menschlichen Wahrnehmung entsprechen und auf uns sehr „natürlich“ wirken. Dadurch hat sich diese Farbtiefe als Standard durchgesetzt, auch wenn heutzutage immer häufiger 16 oder sogar 32 Bit pro Kanal zum Einsatz kommen. Dadurch steigt jedoch die Dateigröße enorm an.

Manchmal wird die Farbtiefe (wie in unserem Beispiel eben) pro Kanal angegeben; es gibt aber auch die Variante, dass die Farbtiefe für alle Kanäle zusammen angegeben wird. In unserem Falle wären das 24 Bit (denn bei 3 Kanälen und 8 Bit pro Kanal ergibt sich 3 x 8 Bit = 24 Bit). Das heißt, es ist egal, ob man sagt, ein Bild besitzt eine Farbtiefe von 8 Bit pro Kanal oder eine Farbtiefe von 24 Bit. Dadurch ergibt sich auch ein „zweiter“ Rechenweg: 224 = 16,7 Mio.

Im RGB-Modus werden die Farbtöne einer Bilddatei von einem Bildbearbeitungsprogramm (wie z. B. Adobe Photoshop) in drei unterschiedlichen Farbkanälen (Rot-, Grün- und Blaukanal) verarbeitet. Technisch gesehen, entspricht jeder der drei Kanäle einem Graustufen-Kanal. Die Werte zwischen Schwarz und Weiß werden bei der Darstellung der Bilddatei als Intensitätswerte der jeweiligen Grundfarbe der additiven Farbmischung interpretiert. Ähnlich verhält es sich beim CMYK-Modus; hier gibt es je einen Kanal für die drei Primärfarben und zusätzlich einen Schwarz-Kanal, der – wie bereits erklärt – für die Darstellung von tiefschwarzen Flächen entscheidend ist. Die einzelnen Kanäle bzw. Farben können einen Wert zwischen 0 und 255 haben – diese Zahlen sind jedoch keineswegs zufällig, sondern kommen durch die Farbtiefe zustande. Wir erinnern uns: bei 8 Bit pro Kanal ergeben sich 256 mögliche Farben pro Kanal.

Farbräume, die auf drei Grund- bzw. Primärfarben basieren, folgen der Dreifarbentheorie bzw. der Trichromatischen Theorie. Das heißt, dass alle Farbeindrücke in einem Dreieck repräsentiert und auch alle in diesem Dreieck darstellbaren Farben durch die drei Primärfarben gemischt werden können. Im RGB-Farbraum kommt Schwarz dabei nur zustande, wenn 0% Rot-, 0% Grün- und 0% Blau-Anteile vorhanden sind. Genau das Gegenteil ist bei Weiß der Fall: hier müssen alle drei Grundfarben zu 100% vorhanden sein. Grau ergibt sich wiederum aus jeweils gleichen Anteilen der Primärfarben – also z. B. 20% Rot, 20% Grün und 20% Blau. Im CMYK-Farbraum ist es genau andersherum: Weiß ergibt sich aus 0% aller Grundfarben, Schwarz aus 100% der Primärfarben bzw. 100% des Schwarz-Kanals.

Falls Sie sich jetzt fragen sollten, warum Schwarz eigentlich mit K (für Key) abgekürzt wird und nicht beispielsweise mit B (für Black), dann liefern wir Ihnen natürlich auch hier gern die Antwort darauf. Das „Key“ bezieht sich auf die sogenannte Key-Plate – die Druckplatte, die für schwarz zuständig ist.


  Farbräume - RGB, CMYK, sichtbare Farben
  Darstellbare Farben im RGB- (gelb) und CMYK-Farbraum   
  (blau) im Vergleich zum sichtbaren Bereich des Menschen
  Copyright:
http://www.myworldofcolour.wordpress.com/tag/color-gamut

Ein Problem, dass sich bei der Erstellung von Druckdaten oftmals ergibt, ist dass Bilder und Fotos meist in RGB vorliegen. Was also tun, um die Farben dennoch so realitätsgetreu wie möglich erscheinen zu lassen? Die Bildbearbeitung an sich sollte zunächst im RGB-Modus erfolgen, um eine optimale Farbtreue zu gewährleisten. Erst im Anschluss sollte die Umwandlung in CMYK oder Graustufen erfolgen. Hierbei ist vor allem eines wichtig: non-destruktives Arbeiten! Erstellen Sie eine Kopie Ihrer bearbeiteten Datei und wandeln Sie die Kopie in einen anderen Farbmodus um – niemals das Original. Geht etwas schief, müssen Sie mit der Bearbeitung nicht noch einmal von vorne anfangen. Die Umwandlung von RGB in CMYK bezeichnet man übrigens als Farbseparation und sollte niemals mehrfach vorgenommen werden. Genau das ist auch der Grund, warum ein Bild zuerst vollständig bearbeitet werden sollte. Jede Farbseparation senkt die Qualität. Jedoch ist eine Umwandlung von einen Farbraum in einen anderen nicht so einfach, wie sie vielleicht im ersten Moment klingt. Es bedarf sehr guter Technik und einiges an Wissen, um eine wirklich gute Farbseparation zustande zu bringen. Mithilfe sogenannter Farbprofile und dem Gamut-Mapping versucht man, Farbverschiebungen möglichst gering zu halten. Diese entstehen dadurch, dass in einem RGB-Bild ein Farbwert vorhanden ist, den der CMYK-Farbraum nicht darstellen kann. Bei der Umwandlung wird dieser RGB-Farbwert dann in einen CMYK-Wert umgewandelt, der der ursprünglichen Farbe am nächsten kommt. Die dadurch entstehende Abweichung zwischen Original und Ergebnis nennt man Farbverschiebung.

Farbprofile sind im Grunde nichts anderes als Tabellen; jedem RGB-Wert wird darin ein sogenannter Normfarbwert eines Standardfarbraums zugeordnet. Durch diesen Normwert wird die Farbverschiebung so gering wie möglich gehalten. Das Gamut-Mapping dagegen beschreibt den Vorgang, die Farbwerte, die in einem Farbraum nicht darstellbar bzw. nicht druckbar sind, zu ersetzen – und zwar möglichst so, dass das Erscheinungsbild bzw. das Aussehen der Farben erhalten bleibt.


Farbverschiebung, Gamut-Mapping
Farbverschiebung durch verschiedene Gamut-Mapping-Methoden (Original: links)
Copyright: http://www.ite.rwth-aachen.de/Inhalt/Forschung/FarbbildRepro/Gamut/Gamut_Mapping.html

 
Wir hoffen, Ihnen schwirrt jetzt nicht zu sehr der Kopf und wir konnten Ihnen das Thema RGB und CMYK etwas näher bringen. Bis zum nächsten Eintrag!