Die ersten beiden Elemente können vollständig physikalisch beschrieben
werden. Die Lichtquelle durch die Verteilung der spektralen Intensitäten
und das Objekt durch das Reflexionsspektrum, also durch den in einem bestimmten
Spektrenbereich reflektierten Teil des Lichts. Der Beobachter stellt hier
die Schwachstelle dar, da die im Auge erzeugten elektrischen Signale im
Gehirn durch unbekannte Prozesse in die endgültige Farbwahrnehmung umgewandelt
werden. Darin liegt der psychochromatische Ursprung der Farbwahrnehmung
und dieser Punkt sollte immer bedacht werden wenn es um Farbbeurteilung
geht.
Die Farblehre unterscheidet zudem zwei unterschiedliche Wege der Farbbeurteilung.
Beide Methode werden durch die Software unterstützt:
Die Farbquantifizierung oder Farbanalyse ist recht unkompliziert und
das Problem des Beobachters wird durch die Definition eines durchschnittlichen
Beobachters durch experimentell
bestimmte Antwortfunktionen gelöst. Die Farbquantifizierung beruht auf
einer Reihe von Konventionen und Definitionen, die durch die CIE
(Commission Internationale de lEclairage) aufgestellt wurden und die die
Basis der Farbquantifizierung und Kommunikation bilden. Jede beliebige
Farbe kann durch drei Zahlen beschrieben werden und die Menge aller möglichen
Zahlen definiert den Farbraum aller Farben die durch das menschliche Auge
wahrgenommen werden können. Diese drei Zahlen haben, abhängig vom zur
Farbanalyse verwendeten System, unterschiedliche Namen und generell kann
man eine Farbe durch die Sättigung (Saturation), den Farbton (Hue) und
die Helligkeit (Luminosity) beschreiben. Nach der Messung der Reflexionswerte
einer Probe, werden diese mit denen der Lichtquelle
und des Beobachters gewichtet und ergeben so die Sättigung, den Farbton
und die Helligkeit. Zwei Farbproben mit den exakt gleichen Werten der
Farbkoordinaten werden als äquivalent bezeichnet und werden vom Auge unter
Beobachtungsbedingungen
auch als gleich wahrgenommen. Dabei ist jedoch zu beachten, dass eine
ßnderung der Beleuchtungsbedingungen
zu anderen Farbkoordinaten
führt und die Farbkoordinaten der Farbproben sich in unterschiedlichem
Ausmaß ändern können und somit unter den neuen Bedingungen nicht mehr
äquivalent sind (man sagt sie bilden ein metamerisches
Paar).
In der Literatur werden zahlreiche Farbmodelle
und Farbräume beschrieben. Einige der häufig benutzten und in der Software
verwendeten Modelle werden im folgenden beschrieben:
Der Farbunterschied bzw. der Farbvergleich ist ein rein industrielles
Problem und kann als Maß dafür definiert werden, wie stark die Farbkoordinaten
zweier Proben sich unterscheiden dürfen um trotzdem vom geübten Auge noch
als gleich bewertet zu werden. Hier handelt es sich um das typische Farbabgleich-Problem.
Es gibt zahlreiche Methoden um Farbunterschiede zu beschreiben, aber keine
dieser Methode ist universell anwendbar, d.h. die Methoden müssen auf
den Farbbereich kalibriert werden in dem die Bewertung stattfindet.
Farbvergleiche sind mit den folgenden Farbmodellen möglich:
