Natürliches Farbsystem

Das Natural Colour System ( NCS ) ist ein proprietäres, auf Farbwahrnehmung basierendes Modell . Es beruht auf der Farbgegensätzlichkeitshypothese des Farbsehens , die erstmals vom deutschen Physiologen Ewald Hering formuliert wurde . ^{[ 1 ]} Die aktuelle Version des NCS wurde ab 1964 von der Schwedischen Farbzentrum-Stiftung entwickelt . Das Forschungsteam bestand aus Anders Hård , Lars Sivik und Gunnar Tonnquist , die 1997 für ihre Arbeit den AIC Judd Award erhielten. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Das System basiert vollständig auf der Phänomenologie der menschlichen Wahrnehmung und nicht auf Farbmischung . Es wird in einem Farbatlas veranschaulicht, der von NCS Colour AB in Stockholm vertrieben wird.

Die NCS (National Color Scale) geht davon aus, dass das menschliche Sehen sechs elementare Farbwahrnehmungen kennt – die möglicherweise mit den psychologischen Primärfarben übereinstimmen –, wie sie die Hypothese der Farbgegensätzlichkeit postuliert : Weiß , Schwarz , Rot , Gelb , Grün und Blau . Die letzten vier werden auch als einzigartige Farbtöne bezeichnet . In der NCS werden alle sechs als Elementarfarben, als irreduzible Qualia , definiert, von denen jede nicht durch die anderen Elementarfarben definiert werden kann. Alle anderen wahrgenommenen Farben gelten als zusammengesetzte Wahrnehmungen, d. h. Erfahrungen, die sich durch Ähnlichkeit mit den sechs Elementarfarben definieren lassen. Beispielsweise wäre ein gesättigtes Rosa vollständig durch seine visuelle Ähnlichkeit mit Rot, Blau, Schwarz und Weiß definiert. ^{[ 2 ]}

Farben im NCS werden durch drei Werte in Prozent definiert, die den Schwarzanteil ( s , relative visuelle Ähnlichkeit zur Grundfarbe Schwarz), die Farbsättigung ( c , relative visuelle Ähnlichkeit zur stärksten, gesättigtsten Farbe im jeweiligen Farbdreieck) und den Farbton ( Φ , relative Ähnlichkeit zu einer oder zwei der Grundfarben Rot, Gelb, Grün und Blau, maximal zwei Prozentwerte) angeben. Eine Farbe kann also als Y (Gelb), YR (Gelb mit Rotanteil), R (Rot), RB (Rot mit Blauanteil), B (Blau) usw. dargestellt werden. Kein Farbton weist visuelle Ähnlichkeit zu beiden Farben eines Komplementärfarbenpaares auf; es gibt also kein „Rotgrün“ oder „Gelbblau“. Schwarzanteil und Farbsättigung ergeben zusammen maximal 100 %. Der Restwert von 100 % ergibt den Weißanteil ( w ). ^{[ 2 ]} Achromatische Farben , d. h. Farben ohne Farbanteil (von Schwarz über Grau bis hin zu Weiß), haben ihre Farbtonkomponente durch ein großes „N“ ersetzt; zum Beispiel„NCS S 9000-N“ (ein nahezu vollständiges Schwarz). NCS-Farbbezeichnungen beginnen manchmal mit einem großen „S“, was bedeutet, dass die aktuelle Version des NCS-Farbstandards zur Spezifizierung der Farbe verwendet wurde.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die NCS-Farbnotation fürS 2030-Y90R (hellrosa-rot) wird wie folgt beschrieben.

${\displaystyle {\underset {\begin{matrix}{\vphantom {|^{|}}}{\text{NCS 1950}}\\[-4mu]{\text{Standard}}\end{matrix}}{\text{S}}}\quad \underbrace {{\underset {{\vphantom {|^{|}}}s}{20}}\ {\underset {{\vphantom {|^{|}}}c}{30}}} _{\text{nuance}}\quad {\frac {\phantom {i}}{}}\quad \underbrace {{\text{Y}}\ {\underset {{\vphantom {|^{|}}}\phi }{90}}\ {\text{R}}} _{\text{hue}}}$

mit

${\displaystyle w=100-cs=100-30-20=50}$

Zusätzlich zu den oben genannten Werten s (Schwarzanteil), w (Weißanteil), c (Farbton) und Φ (Farbton) kann das NCS-System auch die beiden Wahrnehmungsgrößen Sättigung und Helligkeit beschreiben. Die NCS-Sättigung ( m ) beschreibt das Verhältnis von Farbton zu Weißanteil (unabhängig vom Farbton) und ist definiert als das Verhältnis des Farbtons zur Summe aus Farbton und Weißanteil . Die NCS-Sättigung liegt zwischen 0 und 1. ${\displaystyle m=c/(w+c)=c/(100-s)}$

Für die Beispielfarbe S 2030-Y90R wird die Sättigung wie folgt berechnet:

${\displaystyle m=c/(100-s)=30/(100-20)=30/80=0,375.}$

Die NCS-Helligkeit ( v ) ist eine wahrnehmbare Eigenschaft einer Farbe, mehr der achromatischen Grundfarben Schwarz oder Weiß als eine andere Farbe zu enthalten. Die NCS-Helligkeitswerte variieren von 0 für die Grundfarbe Schwarz (S) bis 1 für die Grundfarbe Weiß (W). Für achromatische Farben, also Schwarz, Grau oder Weiß ohne Farbanteil ( c = 0), ist die Helligkeit wie folgt definiert:

${\displaystyle v={\frac {100-s}{100}}.}$

Bei chromatischen Farben wird die NCS-Helligkeit bestimmt, indem die chromatische Farbe mit einer Referenzskala achromatischer Farben ( c = 0) verglichen wird. Dabei wird der gleiche Helligkeitswert v wie bei der Probe auf der Referenzskala ermittelt, zu der der Unterschied zwischen den Rändern am geringsten wahrnehmbar ist.

Zwei Beispiele für die NCS-Farbnotation – die Gelb- und Blautöne der schwedischen Flagge : ^{[ 4 ]}

• Gelb – NCS 0580-Y10R (Nuance = 5 % Schwarzanteil, 80 % Farbanteil, Farbton = 90 % Gelb + 10 % Rot. Kräftiges, leicht schwärzliches Gelb mit einem leichten Orangestich)
• Blau – NCS 4055-R95B (Nuance = 40 % Schwarz, 55 % Farbsättigung, Farbton = 5 % Rot + 95 % Blau. Etwas dunkles, mittelkräftiges Blau mit einem sehr leichten violetten Schimmer)

Der Nationale Farbstandard (NCS) ist in neunzehn Ländern vertreten und gilt in Schweden (seit 1979), Norwegen (seit 1984), Spanien (seit 1994) und Südafrika (seit 2004) als Referenznorm für die Farbbezeichnung . Er ist außerdem einer der Standards, die von der International Colour Authority , einem führenden Herausgeber von Farbtrendprognosen für die Bereiche Inneneinrichtung und Textilien, verwendet werden.

Um physische Darstellungen des NCS-Farbraums (wie z. B. Farbatlanten) herstellen zu können, musste eine reduzierte Farbauswahl getroffen werden, die das System gut veranschaulicht. Das Natural Color System (NCS) wurde ursprünglich 1979 vom Schwedischen Normungsinstitut (SIS) im Rahmen der Entwicklung zum schwedischen nationalen Farbstandard entwickelt und in einem Atlas mit 1412 Farben beschrieben. 1984 kamen 118 weitere Farben hinzu, sodass der Farbraum insgesamt 1530 Farben umfasste. Elf Jahre später, 1995, erschien eine zweite Auflage der NCS-Farbmuster mit 1750 Standardfarben. 2004 wurden 200 weitere Farben (184 helle Farben und 16 im Blaugrünbereich) hinzugefügt, wodurch die NCS-1950-Standardfarben entstanden. Farben, die in den NCS-1950-Mustern enthalten sind, werden mit einem vorangestellten großen „S“ gekennzeichnet, z. B.NCS S 1070-Y10R (ein chromatisches, leicht rötliches Gelb).

Der wichtigste Unterschied zwischen NCS und den meisten anderen Farbsystemen liegt in ihren Ausgangspunkten. Ziel von NCS ist es, Farben anhand ihres visuellen Erscheinungsbildes zu definieren, so wie sie vom menschlichen Bewusstsein wahrgenommen werden. Andere Farbmodelle wie CMYK und RGB basieren auf dem Verständnis physikalischer Prozesse und darauf, wie Farben in verschiedenen Medien erzielt oder „erzeugt“ werden können. ^{[ 5 ]}

Gemäß der Theorie der Gegenfarbenverarbeitung umfassen die physiologischen Mechanismen der Farbgegenfarbenwahrnehmung die Bipolar- und Ganglienzellen der Netzhaut . Diese verarbeiten das von den Zapfen der Netzhaut erzeugte Signal , bevor es an das Gehirn weitergeleitet wird . Modelle wie RGB basieren auf den Vorgängen auf der unteren Ebene der Netzhautzapfen und eignen sich daher für die Darstellung selbstleuchtender, dynamischer Bilder, wie sie von Fernsehgeräten und Computerbildschirmen verwendet werden (siehe additive Farbmischung ). Das NCS-Modell hingegen beschreibt die Organisation der Farbwahrnehmung auf der höheren Ebene des Gehirns und ist daher deutlich besser geeignet als RGB, um die menschliche Farbwahrnehmung und -beschreibung abzubilden (daher der Namenszusatz „natürlich“). Problematischer ist die Beziehung zum CMYK-Modell, das allgemein als korrekte Vorhersage des Mischverhaltens von Farbpigmenten im Sinne eines subtraktiven Farbsystems gilt . Das NCS stimmt hinsichtlich des Grün-Gelb-Rot-Segments des Farbkreises mit dem CMYK überein , unterscheidet sich jedoch darin, dass es die gesättigten subtraktiven Primärfarben Magenta und Cyan als komplexe Empfindungen von „Rotblau“ bzw. „Grünblau“ wahrnimmt und Grün nicht als Mischfarbe aus Gelb und Cyan, sondern als eigenständigen Farbton betrachtet. Das NCS erklärt dies damit, dass das Verhalten von Farbe teilweise der menschlichen Wahrnehmung widerspricht. Die Beobachtung, dass die Mischung von gelber und „grünblauer“ (cyanfarbener) Farbe Grün ergibt, widerspräche der Intuition der menschlichen Wahrnehmung, da Grün als elementarer Farbton wahrgenommen würde, während Gelb und die vermeintliche blaue Komponente von „grünblau“ nach dem NCS als sich gegenseitig ausschließende Farbwahrnehmungen gelten.

Hering argumentierte, Gelb sei kein „Rotgrün“, sondern ein eigenständiger Farbton. Der Kolorimetriker Jan Koenderink kritisierte Herings System und bemängelte, dass es widersprüchlich sei, dasselbe Argument nicht auch auf die beiden anderen subtraktiven Primärfarben (bzw. additiven Sekundärfarben), Cyan und Magenta, anzuwenden und diese ebenfalls als eigenständige Farbtöne, nicht als „Grünblau“ oder „Rotblau“, zu betrachten. Er wies zudem auf die Schwierigkeit innerhalb einer Vierfarbentheorie hin, dass die Primärfarben im Farbkreis nicht gleichmäßig verteilt wären; außerdem kritisierte er, dass Hering nicht berücksichtige, dass Cyan und Magenta heller als Grün, Blau und Rot seien, was seiner Ansicht nach im CMYK-Modell elegant erklärt werde. Er schlussfolgerte, dass Herings Farbschema besser zur Alltagssprache als zur Farbwahrnehmung passe. ^{[ 6 ]}

Übersicht der sechs Grundfarben des natürlichen Farbsystems (NCS) mit ihren Entsprechungen in Hexadezimal-, RGB- und HSV-Koordinatensystemen. Beachten Sie jedoch, dass diese Codes nur annähernd sind, da die Definition der NCS-Elementarfarben auf der Farbwahrnehmung und nicht auf der Farberzeugung basiert.

NCS-Basisfarben

Farbe		RGB			HSV
FFFFFF	Weiß (#FFFFFF)	100%	100%	100%	—	0 %	100%
000000	Schwarz (#000000)	0 %	0 %	0 %	—	—	0 %
009F6B	Grün (#009F6B)	0 %	62 %	42 %	160°	100%	63 %
C40233	Rot (#C40233)	77 %	1%	20%	345°	99%	77 %
FFD300	Gelb (#FFD300)	100%	83 %	0 %	50°	100%	100%
0087BD	Blau (#0087BD)	0 %	53 %	74 %	197°	100%	74 %

• Farbkarte , andere Farbsysteme und -tabellen
• CIELAB-Farbraum , ein weiterer auf Gegenfarbenverfahren basierender Farbraum

NCS Colour – Universelle Sprache für Farbkommunikation – offizielle Website