Subtraktive Farbmischung (auchsubtraktive Farbsynthese oderphysikalische Farbmischung) entsteht, wenn von einer Lichtquelle bestimmte Anteile ihresFarbspektrums entfernt, alsosubtrahiert werden. Sie entsteht bei der unvollständigenReflexion oderRemission vonLicht durch die Oberfläche eines Körpers oder bei dem unvollständigen Durchgang von Licht durch einenFarbfilter (Transmission). Der resultierendeFarbreiz ist das von der Oberfläche bzw. dem Filternicht-absorbierte, also das reflektierte oder hindurchgelassene Licht.
Man spricht dagegen vonadditiver Farbmischung, wenn der Farbreiz durch Hinzufügen von Anteilen zum Farbspektrum einer Lichtquelle entsteht.[1]
Die subtraktive Farbmischung kann nicht durch einfache Umkehr der additiven Farbmischung erklärt werden. Im Gegensatz zur additiven Farbmischung, einer physiologischen Farbmischung, handelt es sich um einen reinenphysikalischen Vorgang, auch physikalische Farbmischung genannt, der von derFarbwahrnehmung unabhängig ist.[2] Es findet eine Änderung des Lichtspektrums bzw. des Farbreizes statt, während dessen physiologisch farbige Wirkung (Farbvalenz) auf der in Auge und Gehirn stattfindenden additiven Farbmischung beruht.
Das veränderte Lichtspektrum ist das Ergebnis der spektralenRemissionsgrade (Maß für reflektiertes Licht) undTransmissionsgrade (Maß für durchgelassenes Licht). Das Produkt[3] dieser Reflexionen oder Durchlässigkeiten mit der ursprünglichen spektralen Verteilung (Strahlung) wird geänderte Strahlungsverteilung (Farbreizfunktion φ(λ)) genannt.[4] Die geänderte Farbreizfunktion ist auf weniger Anteile desLichtspektrums reduziert (subtraktiv = reduzierend), von derStrahlungsenergie wird etwas weggenommen.
Bedingt gleiche Farbfilter ergeben je beim Hintereinanderschalten mit einem weiteren Filter unterschiedliche Farbreize, während sich bedingt gleiche Farben (Strahlungen) bei additiver Farbmischung völlig gleich verhalten.[2]
Oberflächen erscheinen in bestimmten Farben, da sie einen Teil des Lichtspektrumsabsorbieren (subtrahieren,abziehen) und nur bestimmte Lichtwellen reflektieren. Beispiel: Ein mit weißem Licht beleuchteter Körper erscheint rot, da seine Oberfläche nur den roten Anteil des Lichtes reflektiert, die übrigen Anteile aber absorbiert. Er würde auch rot aussehen, wenn er mit rotem Licht bestrahlt werden würde, da er rotes Licht reflektiert. Dementsprechend würde er aber schwarz aussehen, wenn er mit blauem Licht bestrahlt werden würde, da das blaue Licht von seiner Oberfläche absorbiert wird. Eine Körperfarbe erscheint stets schwarz, wenn sie weißes Licht vollständig absorbiert (da Oberflächen in der Regel nicht eben wie ein Spiegel sind, sondern in irgendeiner Weise rau, wird das reflektierte Lichtgestreut, was den Farbreiz zusätzlich beeinflussen kann, dies ist aber kein Effekt der subtraktiven Farbmischung).
Im engeren Sinne versteht man unter subtraktiver Farbmischung auch die Reproduktion des Farbraumes durch geeignete Farbfilter, die durch Kombination und graduelle Abstufung dieser Filter erreicht wird.[5] Die Erklärung beruht auf derDreifarbentheorie, die besagt, dass sich jede Farbe durch Mischung dreier geeigneter Primärfarben reproduzieren lässt. Werden die Farbfilter Gelb, Magenta und Cyan mitneutralweißem Licht durchleuchtet, werden durch Absorptionkomplementärfarbige Spektralbereiche herausgefiltert. Beim gelben Filter wird zum Beispiel derblaue Bereich absorbiert. Das passierende Spektrum kann die blauempfindlichen Zapfen wenig oder kaum anregen und wird deshalb vom Auge als Gelb registriert. Der gelbe und der cyanfarbige Filter absorbieren zusammen den blauen und den roten Bereich. Der grüne Bereich, für den das Auge einen eigenen Zapfentyp besitzt, kann passieren. Wo der magentafarbige Filter dazukommt, wird die unbunte Farbe Schwarz wahrgenommen, denn er absorbiert den bisher noch durchgelassenen grünen Bereich. Außerhalb der Filter passiert das unbeeinflusste ursprüngliche Licht und verursacht im Auge die Wahrnehmung höchster Helligkeit, das heißt den Farbeindruck Weiß.
Die Farben der Filter, im Bild oben Gelb, Magenta und Cyan, werden alsPrimärfarben der subtraktiven Farbmischung, die erzeugten Farben alsSekundärfarben, hier Blau, Grün und Rot, bezeichnet.
BeimDrucken werdenCyan,Magenta undGelb als transparenteFarbschichten auf eine weiße Unterlage übereinander gelegt. Die Farbschichten wirken dabei als Farbfilter. Die Filterung findet zweimal statt: Das erste Mal, wenn das Licht von außen her die Farbschicht durchdringt, und das zweite Mal, nachdem es von dem weißen Untergrund reflektiert wurde und dann die Farbschicht von innen her erneut durchdringt, um wieder nach außen zu gelangen. Diese Technik wird imCMYK-Druck und beiTintenstrahldruckern angewendet.
Auch beim farbigenPapierfoto liegen transparente Farbschichten, die den Konturen des Bildinhaltes folgen, auf weißer Unterlage übereinander.
Bei denFarbfilmen liegen auf einem glasklaren Trägerfilm durchsichtige Farbschichten übereinander. Sie verändern das Farbspektrum des durchscheinenden Lichtes. Das Prinzip ist sowohl beimNegativfilm als auch beimDiafilm die subtraktive Farbmischung. Auf dem Negativfilm befinden sich die „negativen“ Farben, das sind dieKomplementärfarben der im Folgeprozess auf dem Papierbild erzeugten „richtigen“ Bildfarben. Auf dem Diafilm werden bereits die „richtigen“ Bildfarben „gemischt“.
Die in diesem Artikel angezeigten Farben sind nicht farbverbindlich und können auf verschiedenen Anzeigegeräten unterschiedlich erscheinen.
Eine Möglichkeit, die Darstellung mit rein visuellen Mitteln näherungsweise zu kalibrieren, bietet das nebenstehende Testbild (nur bei nativer Anzeigeauflösung und wenn die Seite nicht gezoomt dargestellt wird):
