Bei vielen farbphysikalischen Laien, die sich der korrekten Farbwiedergabe halber mit Farbmanagement auseinandersetzen, ist die Einstellung des Weißpunktes ein Quell maximaler Verwirrung, wie mir gerade wieder in dem Thread MacBook XDR kalibrieren auffiel. Aus diesem Anlass will ich versuchen, etwas zur Entwirrung des Themas beizutragen.


Warum ist Farbphysik so vertrackt?

Die Farbphysik beschäftigt sich physikalisch mit einem Gegenstand, den es in der Physik überhaupt nicht gibt: der Farbe. In der Physik gibt es nur Spektralverteilungen von Lichtwellen; Farbe entsteht daraus erst in unserem Gesichtssinn. Streng genommen ist die Farbphysik also Teil der Psychophysik, einer Kombination aus Physik und Psychologie. Da Psychologie nur statistisch quantifizieren kann und der Präzision der mathematischen Physik unterlegen ist, kommt es in der Farbphysik immer wieder zu Näherungslösungen mit äußerst „schrägen“ Formeln.


Was ist der Weißpunkt?

Der Weißpunkt ist die Lichtfarbe (das heißt die spektrale Zusammensetzung des Lichts) jeder Lichtquelle mit einer breiten spektralen Verteilung (im Gegensatz zu etwa einer monochrom roten Lichtquelle). Eine weiße Körperoberfläche ist definiert als eine Oberfläche, die das gesamte Lichtspektrum gleichmäßig und (fast) vollständig reflektiert. Eine weiße Oberfläche hat also immer die Farbe der sie beleuchtenden Lichtquelle.

Das Tageslicht als natürliche Lichtquelle schlechthin ändert seine Lichtfarbe unentwegt abhängig von Tageszeit und Bewölkung. Dennoch sehen wir einen weißen Gegenstand stets als weiß. Dies geschieht durch die evolutionär erworbene Fähigkeit unseres Gesichtssinns zur chromatischen Adaption, die die Lichtfarbe aus unserer Wahrnehmung herausrechnet. Da eine weiße Oberfläche definitionsgemäß das gesamte Lichtspektrum gleichmäßig und (fast) vollständig reflektiert, ist sie mit Notwendigkeit die hellste Oberfläche – alle anderen Oberflächen absorbieren irgendwelche Teile des Lichtspektrums, sind also zwangsläufig dunkler. Daran orientiert sich unser Gesichtsinn und stellt den Farbeindruck so ein, dass die hellste Stelle weiß wahrgenommen wird. Der automatische Weißabgleich in Kameras funktioniert ähnlich.


Welche Rolle spielt der Weißpunkt im Farbmanagement?

Teil der Verwirrung bezüglich der Rolle des Weißpunkts im Farbmanagement ist, dass er sowohl im Display-Farbmanagement als auch im Drucker-Farbmanagement eine Rolle spielt, aber aus vollkommen unterschiedlichen Gründen. Beide Bereiche müssen daher völlig unabhängig voneinander betrachtet werden.


Die Rolle des Weißpunkts im Display-Farbmanagement

Die Fähigkeit zur chromatischen Adaption hat sich evolutionsbiologisch anhand des Tageslichts herausgebildet, also einer einzelnen Lichtquelle. Daher kann unser Gesichtssinn sich nicht an mehrere Lichtquellen gleichzeitig anpassen beziehungsweise nur, wenn diese alle exakt dieselbe Lichtfarbe haben, also nur eine chromatische Adaption nötig ist. Ein Bild auf einem selbstleuchtenden Display kann also in seiner Farbwirkung nur dann korrekt beurteilt werden, wenn das Display exakt denselben Weißpunkt hat wie das Umgebungslicht. Das – und nur das – ist das Kriterium für die Einstellung des Display-Weißpunktes: Er muss exakt der Lichtfarbe des Umgebungslichts entsprechen. Da sich Tageslicht selbst laufend verändert, kann es sich bei dem erforderlichen Umgebungslicht nur um eine künstliche, aber tageslichtähnliche Lichtquelle handeln.

Diese theoretisch so simple wie einsichtige Forderung ließ sich aber praktisch bis vor kurzem kaum umsetzen. Das führte zu so absonderlichen Konstrukten wie Lichtkabinen, wo man versuchte, wenigstens in einem sehr begrenzten Raum solch präzise definiertes Licht zu schaffen (das dann möglicherweise mit Rest-Raumlicht anderer Lichtfarbe kollidierte) oder ohne Umgebungslicht auszukommen und in einem abgedunkelten Raum nur mit Licht des Displays zu arbeiten, was aber die Kontrastwahrnehmung derart massiv verfälscht, dass unter diesen Bedingungen bearbeitete Bilder meist einen deutlich zu hohen Kontrast aufweisen.

Um sich um dieses Problem herumzumogeln, flüchteten sich die Hersteller von Hard- und Software zur Farbprofilerstellung in ihren Anleitungen in solch seltsame Formulierungen wie Den Weißpunkt stellen Sie nach Ihren Wünschen ein, der bei den Anwendern berechtigterweise oft mehr als Stirnrunzeln auslöste: Man soll teure Hard- und Software kaufen, um die Farbwiedergabe objektiv korrekt einstellen zu können, und ausgerechnet bei dem Parameter, der die Farbwiedergabe wie kein zweiter sofort drastisch sichtbar beeinflusste, solle man nach Gusto verfahren? Dann könnte man das Ganze eigentlich genauso gut bleiben lassen.

Eine Alternative waren Konventionen, auf die die Hersteller verwiesen: Wer Bilder für den Druck aufbereitete, sollte D50 als Weißpunkt wählen, Webdesigner D65. Auch wenn nachvollziehbar ist, woher diese Empfehlungen historisch kamen, Sinn ergaben sie keinen. D50 mit 6500K Umgebungslicht führt genauso zu Fehlern wie D65 mit 5000K Umgebungslicht und so weiter. Wie gesagt, das Einzige, worauf es ankommt, ist die exakte Übereinstimmung von Lichtfarbe und Display-Weißpunkt . Ein Display-Weißpunkt von 6500K mit 6500K Umgebungslicht sieht dank chromatischer Adaption für uns exakt genauso aus wie ein Display-Weißpunkt von 5000K mit 5000K Umgebungslicht; nur auf die Übereinstimmung beider Werte kommt es an, nicht auf ihre absolute Größe.

Dank LEDs ist geeignetes Umgebungslicht heute kein Problem mehr. Es gibt LED-Leuchtmittel im Bereich von 5000K bis 6500K und einem hohen CRI (Color Rendering Index, Messwert für die Lichtqualität = Gleichmäßigkeit der Spektralverteilung einer Lichtquelle; der Durchschnittswert Ra sollte ≥ 90 sein, R9 (Rotwiedergabe) ≥ 80). Hat man diese Beleuchtung installiert, misst man ihre exakte Lichtfarbe mit einem Spektralphotometer (Kolorimeter sind dafür ungeeignet) als xy-Wert (Kelvin reicht nicht, da es die Violett-Grün-Achse ignoriert und nur die Gelb-Blau-Achse berücksichtigt). Diesen xy-Wert gibt man dann bei der Display-Profilerstellung als Weißpunkt ein.

Nur mit diesem Vorgehen ist Display-Farbmanagement sinnvoll; ohne Erfassung des Umgebungslichts ist es Selbstbetrug.

Übrigens: Apples True Tone-Technologie versucht eine solche Übereinstimmung von Display-Weißpunkt mit Lichtfarbe des Umgebungslichts durch eine automatische Angleichung des Display-Weißpunkts zu erreichen. Das funktioniert für den Alltag gut genug, aber nicht für farbkritische Arbeiten.


Die Rolle des Weißpunkts im Drucker-Farbmanagement

Mit zwei unterschiedlichen Weißpunkten hat Drucker-Farbmanagement naturgemäß nicht zu kämpfen; schließlich werden Drucke vom Umgebungslicht beleuchtet, sodass die Identität des Weißpunkts auf natürliche Weise gegeben ist.

Bei Drucken ist vielmehr die Metamerie ein Problem. Metamerie verdankt sich der Tatsache, dass ein- und derselbe Mischfarbton auf unterschiedliche Weise aus verschiedenen Einzelfarbkomponenten zusammengesetzt werden kann, wobei die verschiedenen Mixturen bei einem bestimmten Licht, zum Beispiel D50, exakt gleich aussehen, bei einem anderen Licht aber unterschiedlich. Das liegt dann daran, dass es in diesem anderen Licht eine Delle in der Spektralverteilung an genau der Stelle gibt, in der die eine Farbmixtur eine Farbkomponente hat, die somit „unterbelichtet“ wird, die andere aber nicht. Die eine Farbmixtur ändert ihr Aussehen damit stärker als die andere und beide, die bei D50 gleich aussahen, sehen nun unterschiedlich aus.

Metamerie von Druckfarben lässt sich farbphysikalisch nicht vermeiden und selbstverständlich werden Druckerzeugnisse unter den unterschiedlichsten Lichtquellen betrachtet. Dass man sich in der Druckindustrie auf D50 auf Umgebungslicht für die Abmusterung von Druckerzeugnissen geeinigt hat, hat also keinerlei physikalische, sondern nur rein kontraktuelle Ursachen: Das Druckerzeugnis mag unter anderem Umgebungslicht anders aussehen, solange es aber unter D50 betrachtet so aussieht wie vom Auftraggeber gewünscht, hat der Auftragnehmer seine vertraglichen Verpflichtungen erfüllt.


tl;dr

Der Weißpunkt ist beim Display-Farbmanagement eine entscheidende Größe; er muss mit der Lichtfarbe des Umgebungslichts übereinstimmen, sonst ist eine genaue farbliche Beurteilung von Bildern auf dem Display nicht möglich. Mit den heutigen LED-Leuchtmitteln ist das vergleichsweise einfach zu erreichen; nach ihrer Installation wird ihre Lichtfarbe mit einem Spektralphotometer gemessen und der entsprechende xy-Wert wird dann als Zielvorgabe für den Weißpunkt des Display-Farbprofils verwendet.

Der Weißpunkt beim Drucker-Farbmanagement hat keine physikalische, sondern eine vertragliche Bedeutung: Sieht das Druckergebnis unter D50-Normlicht aus wie vom Auftraggeber gewünscht, ist der Vertrag erfüllt. De facto wird das Druckergebnis unter anderem Licht betrachtet aufgrund der Metamerie der Druckfarben physikalisch zwingend mehr oder weniger stark abweichen.

Das finde ich mal eine richtig gute und einfach erzählte Erklärung!
Vielen Dank dafür!

Ich sage verschlafen Guten Morgen, Weia wechselt sein zweites, durchgeschwitztes Hemd…

Edit: Aber die Zusammfassung ist klasse.

Ich hab leider eine Farbschwäche, und jeder Mensch scheint Farben anders wahrzunehmen. Heblt das subjektive Empfinden nicht die ganze (oder teilweise) Wissenschaft aus?

WOW, vielen Dank für diese ausführliche Erläuterung!

Mannomann und das morgens um halb fünf.

Danke.
Jetzt ist mir klar, womit ich immer beim Display kämpfe und warum ich diese Kämpfe immer verliere.

Genau! DAS hatte ich echt noch nie verstanden, aber jetzt ist das klar geworden

Auch ich danke dir für diese wirklich ausführliche Darstellung!! Aber die Uhrzeit - alter Schwede

Weia

Mich quält seit langem schon eine Frage:
Lebst Du in einer anderen Zeitzone oder bist Du nachtaktiv?

So, jetzt kann ich auch endlich mal auf deinen grandiosen Artikel reagieren.

Daher erstmal vielen Dank für die wirklich gute Erklärung und Vereinfachung der Thematik.
Ich denke, da ist auch vielen anderen hier auf MTN echt geholfen damit.

Damit kann man die vorinstallierten Displayprofile der XDR Displays also streng genommen ignorieren, wenn man nicht die voreingestellten Farbtemperaturen auch beim Umgebungslicht garantieren kann (grade bei Design & Print D50, Photography D65).

Um nochmal die Frage nach dem Warum und was will ich eigentlich wissen zurückzukommen: So gesehen ganz simpel: Wie sehr kann ich mich beim Anlegen von Druckdaten auf das XDR Display des MacBooks verlassen. Es war aber so gesehen klar, dass das nur bedingt möglich ist, da man einen Laptop ja üblicherweise nicht nur an einem Ort einsetzt. Zwei Schreibtische und viele hundert Kilometer Zugstrecke dazwischen sind nicht unbedingt ein Merkmal für immergleiche Farbtemperatur im Umgebungslicht

Hallo Weia,

vielen Dank für Deine ausführliche (und nach meiner Erfahrung korrekte) Darstellung des Sachverhalts!

Deine Beiträge sind immer sehr wertvoll für das Forum!

Auweia Weia

Echt tolle Zusammenfassung! Danke Dir.
... und Du wolltest letzten November hier fast ne Fliege machen.

«Ich gehöre sicher zu denen, die MacTechNews als Community empfinden, sonst würde ich mir dieses Maß an Arbeit nie machen.»

Weia 11.2022

Zu umständlich und teilweise leider falsch.

Inwiefern?

Das Hauptproblem beim Drucken bzw. dem Anpassen der Druckdaten ist, dass man je nach Druckart, Druckmaschine, vorgegebenem Farbprofil und idealerweise auch noch Papiersorte seine Farben anpassen müsste. Metamerie spielte bei uns in der Vergangenheit eine untergeordnete Rolle (auch wenn sie mich schon bei CGI-Bildern, die für den Zeitungsdruck aufbereitet werden sollten, in den "düsteren" Wahnsinn getrieben hat).

Es ist ja nicht nur das.
Einer der bekannten deutschen Foto/Wandbilder/Fotobücher-Anbieter stellt zwar ICC Profile für den Softproof zur Verfügung, welche für das jeweilige Fotopapier auch gut funktionieren. Dass allerdings der Leinwanddruck generell deutlich wärmer rauskommt als das Bild nach dem Softproof ausschaut bzw das verwendete Acrylglac ebenso die Farben deutlich wärmer wirken lässt, musst du Besteller erstmal wissen.

Da hilft dann auch kein Profil oder Weißabgleich mehr etwas, wenn du keinen Anhaltspunkt hast, wann Vorlage und fertiges Druckerzeugnis übereinstimmen (könnten).

Nachtrag: Bei anderen Anbietern ist mir so etwas noch nicht passiert bzw aufgefallen.

Dem Otto-Normal-Verbraucher wird das auch nicht auffallen, erst wenn Du eine "professionelle" Vorstellung davon hast, wie es auszusehen hat, wird dir das aufstoßen… Und als Letzteres solltest Du Dir auch darüber bewusst sein, wenn Du schon etwas länger im Geschäft bist (wer günstig möchte, muss von Qualität etwas mehr Abstand nehmen).

Kannst Du mir mal Links zu den Profilen/wor er sie zur Verfügung stellt, posten? Gerne auch per IGM, damit wir hier nicht anfangen, den Anbieter zu nennen oder in irgendeiner Weise über ihn zu reden etc.

Nö, kein Wechsel, immer noch erstes, nicht durchgeschwitztes T-Shirt.
Farbmanagement hat ja ein eher bescheidenes Ziel: Dass dieselbe Farbe, wiedergegeben in verschiedenen Medien (verschiedene Displays, verschiedene Drucke, Display und Druck), so weit wie möglich identisch aussieht. Das ist auch der Kern des psychologischen Teils der Farbphysik: Wann sagen Testpersonen, zwei verschiedene Farbmuster hätten dieselbe Farbe? Und das lässt sich erstaunlich gut intersubjektiv modellieren.

Ich weiß nichts Näheres über Farbschwächen, aber nach meinem Kenntnisstand würdest doch auch Du keinen Unterschied zwischen zwei Farben wahrnehmen, von denen andere sagen, sie seien identisch (sondern eher selbst dort keine Unterschiede feststellen, wo andere sie wahrnehmen)? Um nicht mehr als diese Übereinstimmung geht es im Kern.

Dass Farben darüber hinaus etliche vollkommen subjektive Qualitäten haben wie etwa Emotionen, die wir mit ihnen verbinden, ist unbestritten, aber nicht Teil der Farbphysik. Wir können auch nicht in den Kopf von jemand anderem sehen und wissen, ob in seinem Kopf die oberste Farbe einer Ampel tatsächlich genauso „aussieht“ wie in unserem. Aber er wird die Farbe (wie auch immer sie sich ihm in seinem Inneren darstellt) ebenso zweifelsfrei als rot identifizieren wie wir alle, solange er normalsichtig ist. Nur darum geht es.

Das Ganze funktioniert sogar erstaunlich gut angesichts der Tatsache, dass die gesamte Farbphysik auf psychologischen Sehtests an gerade mal 17 normalsichtigen Probanden beruht, die um 1930 herum durchgeführt wurden (Wikipedia: ). Und dennoch bildet die daraus entwickelte Farbphysik die heute für Milliarden Menschen funktionierende Grundlage der visuellen Medientechnologie.

Es ist schön, wenn man mit vergleichsweise geringem Aufwand die Qualen eines anderen Menschen lindern kann:

Ich lebe in der New Yorker Zeitzone, das allerdings im Rhein-Main-Gebiet. Also wohl das, was Du als nachtaktiv bezeichnen würdest. Meine Kernschlafenszeit, also die Zeit, wo ich zu überhaupt gar nichts zu gebrauchen wäre, ist etwa 8-12 Uhr und am produktivsten bin ich meist zwischen 0 und 6 Uhr.

Ich meinte ja auch nicht, dass die Metamerie ein Hauptproblem beim Drucken insgesamt ist. Es ging lediglich darum, warum beim Druck das Umgebungslicht überhaupt von Belang ist und wie es zu dieser merkwürdigen Festlegung auf D50 (in den USA meines Wissens übrigens D65) kam.

In der Theorie zumindest sollte im übrigen ein für eine spezifische Kombination aller von Dir aufgeführten Faktoren speziell erstelltes Druck-Farbprofil alle erforderlichen Anpassungen automatisch vornehmen können.

@ttwm
@Gammarus_Pulex
@JoeDezibel
Last doch bitte die Kirche im Dorf, wenn es um Metamerie beim betrachten einer Farbe auf einem Druckträger Drucken geht, kommt die Chemie der Farbe dazu. Hat Weia so geschrieben, und ist genau so richtig.
Es ist ja auch durchaus richtig das dieses Thema von Weia nicht komplett beleuchtet wird, und das man noch weitere 100 000 Zeichen schreiben könnte. ...
Wer sich bemüssigt fühlt sein Wissen zu Teilen, so das auch ein nicht Fachidiot was versteht, dann bitte das Tue er das.
Aber verlangt das nicht billig und einfach in prollige Kritik verpackt von jemand Anderem.
That sucks...

Aha. Dann kannst Du uns ja sicher auch sagen, wie es einfach und vollständig korrekt wäre.

Gibt es in macOS nicht die Möglichkeit, den Weißpunkt dieser Profile (natürlich im Rahmen) anzupassen? Ich meine, ich hätte sowas bei der Vorstellung der neuen Technologie gelesen, aber habe leider noch kein XDR-Display, um das selbst überprüfen zu können.

EDIT: Apples Tipps für die Feinabstimmung des Liquid Retina XDR Displays
So sieht’s aus. Auf einer Zugfahrt farbverbindlich arbeiten zu wollen, ist ein gewagtes Unterfangen. Das ist aber keine Einschränkung, die nur XDR-Displays träfe.

Führen Sie Ihre Kritik noch ein wenig mehr aus, damit man aufgeklärt wird und sie eine Diskussionsgrundlage bietet? So, wie sie jetzt ist, ist sie leider gar nichts wert.

Ich hab mal spaßeshalber die Helligkeit und den Weißpunkt auf meinem MacBook Pro Max manuell eingegeben und als Einstellung gesichert. Ausgelesen aus dem Eizo ColorNavigator als X-Y Werte. Das gibt visuell eine sehr schöne Übereinstimmung mit dem Eizo. Weil das natürlich unterwegs nichts bringt, nutze ich es dennoch kaum.

„Nur Strom“? Was hat die Lokalisierungsabteilung denn da wieder für einen kapitalen Bock geschossen?

Normalerweise kann man sich ja denken, wie das englische Original heißt, aber in diesem Falle stehe ich auf der (sic!) Leitung.

Alternativ zu "Nur Strom" ist "sRGB" oder "BT.1886Annnex1".
kapiere es dennoch nicht.

Ich glaube, man nennt es Dunning-Kruger-Effekt oder auch „gefährliches Halbwissen“.

Ich hab jetzt in den Apple-Docs nachgesehen – das englische Original ist Pure Power.

Eieiei, da hat jemand power im Zusammenhang mit Stromversorgung gedacht, gemeint ist aber die mathematische power-Funktion, auf Deutsch Potenz bzw. Exponentialfunktion.

Hintergrund: Bei den meisten Farbräumen wird als Tonreproduktionskurve („Gammakurve“, „Transferfunktion“) eine einfache Exponentialfunktion verwendet. Nicht so bei sRGB und BT.1886; die bestehen ganz nahe am Schwarzpunkt aus einem linearen Teil (damit die dunkelsten Töne sofort „losstarten” und heller werden, um auch die Tiefen gut durchzuzeichnen (eine Exponentialkurve beginnt hingegen fast waagrecht)), an die sich dann eine Exponentialfunktion mit dem Exponenten 2,4 anschließt. Zusammengenommen ähnelt diese zusammengesetzte Funktion einer reinen Exponentialfunktion mit dem Exponenten 2,2. Daher ist oft zu lesen, sRGB habe eine „Gammakurve von“ oder „ähnlich“ 2,2, und oftmals verwendet auch Software zur Vereinfachung von Rechenvorgängen tatsächlich eine Expontentialkurve mit dem Exponenten 2,2 statt der eigentlichen sRGB-Tonreproduktionskurve.

Diese vereinfachte Exponentialfunktion wird auch, da nicht mit einem linearen Teil zusammengesetzt, reine Exponentialfunktion genannt, daraus wird dann bei Apple Pure Power [ergänze: Function] und bei den deutschen Lokalisierungs-Honks Nur Strom. 🙄

Obwohl ich all diese Zusammenhänge kenne, ist es mir in diesem Fall absolut nicht gelungen, rückwärts zu denken und von Nur Strom wieder auf pure power function zu kommen.

Weia hat Recht. Und tatsächlich hebelt es da auch nichts aus.
Eine Analogie ohne Farben dafür: Wenn Du Temperatur in Fahrenheit misst und Andere in Celsius, werdet Ihr zwar unterschiedliche Zahlen für z.B. den Siedepunkt von Wasser verwenden. Dennoch hättest Du ebenso wie die Nutzer anderer Skalen kein Problem damit, an Deinem Thermometer abzulesen, wann ein gegebenes Objekt die gleiche Temperatur von siedendem Wasser unter Normbedingungen hat. Nun gibt es bei Fahrenheit und Celsius definierte Umrechnungen, aber du könntest sogar eine völlig willkürliche Skala verwenden, die nicht einmal linear sein müsste. Sofern Du auf dieser Skala den Siedepunkt von Wasser korrekt markierst, kannst Du diese Temperatur reproduzierbar messen und mit anderen Temperaturen "vergleichen".
Es bleibt dabei sinnvoll, möglichst standardisierte (oder wenigstens ineinander überführbare) Skalen zu definieren, damit man abstrakt über Temperaturen kommunizieren kann. Sich mit einem Mitmenschen über "gleichwarm / wärmer / kälter" an konkreten Objekten zu einigen, kann eher mal noch gelingen. Und das in gewissen Grenzen sogar zwischen Wärmeliebhabern, abgehärteten Eisbadern und Bibberkatzen. Wobei ohne eine gemeinsam abgesprochene Skala und objektive Messungen wahrscheinlich jeder unterschiedlich auf die Frage nach einer genauen Schätzung der Temperatur antworten wird.

Zitat:
„Dennoch sehen wir einen weißen Gegenstand stets als weiß. Dies geschieht durch die evolutionär erworbene Fähigkeit unseres Gesichtssinns zur chromatischen Adaption, die die Lichtfarbe aus unserer Wahrnehmung herausrechnet.“

Das wurde bereits widerlegt. Wenn Du eine weiße Wand, die mit gelbem Licht angestrahlt wird, als weiß siehst, dann haben Deine Augen ein Problem in der Farbwahrnehmung.

Ehrlich? 😮 Welches Physik-Genie vollbrachte diese Großtat?Wenn. So aber hat Dein Hirn ein Problem mit der Textwahrnehmung. Das vollständige Zitat heißt:Wenn Du beim Lesen einen Satz nicht mal von 12 bis mittags im Kopf behältst, kann ich Dir auch nicht helfen – ich kann nicht bei jedem Satz jede noch so triviale Randbedingung erneut erwähnen, ohne dass der Text völlig unleserlich wird.

Selbst wenn ich das mit dem monochromen Licht nicht explizit erwähnt hätte – mit einem Minimum an hermeneutischen Goodwill hätte auch dann jeder verstehen können, was gemeint war, wenn er gewollt hätte.

Noch eine weitere Info in diesem Zusammenhang:

Auch wenn, wie geschildert, farbkritische Arbeiten auf Displays nur mit einem auf die Lichtfarbe des (Kunstlicht-)Umgebungslichts abgestimmten Display-Farbprofil möglich sind, so will/kann natürlich niemand auch bei nicht farbkritischen Tätigkeiten nur unter Kunstlicht arbeiten, das wäre ja völlig praxisfremd.

Sofern man nicht Apples True Tone-Technologie nutzen will oder kann, bietet es sich an, Farbprofile für einige Tageslicht-Farbtemperaturen zu erstellen, zwischen denen man dann je nach Licht rasch auf die nächstliegende umschalten kann.

Bevor ich xy-Werte für einige Tageslicht-Farbtemperaturen angebe, muss ich zum besseren Verständnis aber noch etwas vorausschicken.

Tageslicht-Farbtemperaturen werden meist in der Notation D50, D65 usw. angegeben (das D steht Daylight). Es ist aber ein weit verbreiteter Irrtum, dass zum Beispiel D50 für eine Farbtemperatur von 5000K (Kelvin) stünde. Die Farbtemperatur ist, wie der Name schon nahelegt, eine spezifischere Form von Lichtfarbe, nämlich die, in der auf diese Temperatur erhitztes Metall glüht. Mit steigender Temperatur verschiebt sich diese Lichtfarbe bekanntlich von Rot nach Blau, aber nicht von Grün nach Violett. Daher kann die Farbtemperatur mit einem einzigen Parameter (eben der Temperaturangabe) Lichtfarben präzise bestimmen, aber eben nur sehr wenige, nämlich die, in denen Metall glüht. Der zweite für die Farbigkeit übliche Parameter (z.B. bei der Angabe als xy-Wert), der Abweichungen auf der Grün-Violett-Achse angeben würde, kann entfallen, weil die bei glühendem Metall eben nicht variabel ist.

Damit ist die Farbtemperatur aber nur eine Farbangabe von sehr eingeschränktem Nutzen; wer interessiert sich schon ausschließlich für glühendes Metall? Daher hat man das Konzept der korrelierten Farbtemperatur (CCT, correlated color temperature) eingeführt als diejenige Farbtemperatur, die eine Farbe hätte, wenn man sie auf der Grün-Violett-Achse zu dem Wert verschieben würde, den glühendes Metall dieser Temperatur hat. Das bedeutet aber, dass eine korrelierte Farbtemperatur nicht eindeutig eine Farbe beschreibt, sondern unendlich viele Farben aufgereiht entlang jener Grün-Violett-Achse, auf der auch die (nicht korrelierte, eigentliche) Farbtemperatur mit diesem Wert liegt.

Die korrelierte Farbtemperatur täuscht also eine Eindeutigkeit vor, die nicht gegeben ist, und nur die vermeintliche Anschaulichkeit hat sie wohl bislang vor dem Müllhaufen der Geschichte bewahrt. Zwar gibt es seit Anfang der 10er Jahre eine Standardisierung, bei der zusätzlich zur korrelierten Farbtemperatur als zweiter Parameter die Abweichung von der Farbtemperatur auf der Grün-Violett-Achse in Δuv angegeben wird. Mit dem Parameterpaar CCT und Δuv ließe sich eine Farbe wieder genauso exakt angeben wie mit x und y; das hat sich aber bislang nicht durchgesetzt.

Zurück zu den Tageslicht-Farben. Ähnlich wie glühendes Metall verschiebt sich auch das Tageslicht ausschließlich auf der Rot-Blau-Achse, sodass auch hier ein einziger Parameter zur eindeutigen Angabe reicht. Dieser Parameter ist aber nicht die Farbtemperatur, sondern eine spezifische korrelierte Farbtemperatur. Mit anderen Worten: Die xy-Werte der Farbtemperatur 5000K sind nicht identisch mit denen von D50! (Erschwerend hinzu kommt, dass man sich bei der Festlegung von D50 um 2K verrechnet hat, was der Konsistenz halber nachträglich nie geändert wurde.)

Bei Computer-Arbeitsplätzen kommt aber noch ein Aspekt hinzu, denn diese befinden sich meist in Innenräumen, in die Tageslicht typischerweise durch Fensterglas gelangt. Fensterglas verschiebt das Licht aber leicht ins Grünliche. Die für diesbezügliche Normen zuständige Internationale Beleuchtungskommission (Commission Internationale de l'[i]Éclairage[/i], CIE) hat daher in den 0er-Jahren den Tageslichtwerten D50 usw. entsprechende Werte für Tageslicht in Innenräumen ID50 usw. zugeordnet; dabei bedeutet ID50 nicht Innenraumtageslicht mit 5000K, sondern Licht, das sich in Innenräumen einstellt, wenn das Tageslicht 5000K hat. Die ID-Werte konnten sich bislang aber ebenfalls nicht durchsetzen (Farbmanagement scheint ziemlich fortschrittsresistent zu sein, da es sowieso schon kein Schwein versteht. ).

Ein Beispiel:

Auf 5000K erhitztes Metall:
Farbtemperatur 5000,00K
korrelierte Farbtemperatur CCT = 5000,00K, Δuv = 0,000000
Chromazität: x = 0,3451, y = 0,3516

D50:
Farbtemperatur: –
korrelierte Farbtemperatur: CCT = 5002,25K, Δuv = 0,003194
Chromazität: x = 0,3457, y = 0,3585

ID50:
Farbtemperatur: –
korrelierte Farbtemperatur: CCT = 5097,83K, Δuv = 0,005017
Chromazität: x = 0,3432, y = 0,3602


Und hier nun die xy-Tabellen für den Bau von Tageslichtprofilen für das eigene Display für verschiedene Lichtverhältnisse (solange man nicht im Freien arbeitet, sollte man die ID-Werte verwenden):

Junge Junge, da haust du aber wieder einen raus.

Wirklich einfach wird das Thema seit dem Anfang irgendwie nicht mehr

Gefühlt wüsste ich jetzt nicht, wie ich das supersuper XDR Display des MacBooks nun über den Tag verteilt einstellen muss. Grade jetzt ist es hier in Berlin z.B. sehr düster, grau und damit natürlich auch stark bläulich. Da wirkt das Display direkt superwarm

Einen externen Bildschirm gibt's an diesem Schreibtisch noch nicht.
Aber irgendwie gefällt mir auch die aktuelle Auswahl an Möglichkeiten auf dem Markt nicht.

True Tone ist nicht überzeugend? Auf meinem iPad Pro funktioniert das ganz gut, aber das benutze ich natürlich nur zum Rezipieren.

Wenn macOS das schluckt, erstelle Dir doch einfach ein paar eigene Referenzmodi/Voreinstellungen mit P3, sRGB oder meinetwegen auch Nur Strom 🤣 und den von mir aufgelisteten ID-Weißpunkten. Zwischen denen kannst Du dann leicht hin- und herswitchen und dürftest ziemlich schnell ein Gefühl dafür entwickeln, welcher gerade annähernd passt.

Mehr ist mit Tageslicht wie gesagt nicht erreichbar; die Kalibration des Displays auf spezifisches Kunstlicht lässt sich für farbkritische Arbeiten damit natürlich nicht ersetzen.

Zu den Tageslichtprofilen noch eine Frage: Es macht (nach meiner Wahrnehmung) einen deutschen Unterschied, ob Tageslicht durch ein Nord- oder Südfenster fällt. Licht auf Nordseite wirkt deutlich kühler.

Wie kann das berücksichtigt werden?

Logisch.
Na, indem man den entsprechenden Weißpunkt wählt. Südfenster vielleicht ID52, Nordfenster ID60. Das muss man jeweils ausprobieren.

Das ist ja eh nur eine hemdsärmelige Lösung für den Alltag.

🥳

Als kleine Ergänzung würde ich gerne noch hinzufügen, dass das Setzen eines 'beliebigen' Weißpunkts natürlich auch stark von der Qualität des Displays abhängig ist. Bei einem älteren MacBook Pro zum Beispiel, das noch eins aus der Frühzeit mit LED-Backlighting ist, ist es nach meiner Erfahrung am besten den Weißpunkt auf der nativen Einstellung zu belassen, da sonst die gesamte Profilierung darunter leidet.

Was meinst Du denn mit die gesamte Profilierung leidet?

Die erzielte Tonalität wird einfach viel schlechter als sonst, im Besonderen z. B. die Neutralität und Linearität bei den Graustufen, etc.

Die Anfangs eingesetzten weißen LEDs waren halt leider noch nicht für farbkritische Arbeiten gedacht.

Das dürfte aber eigentlich nicht sein und hat auch nichts mit der LED-Beleuchtung zu tun. Was passiert, ist, dass der zur Verfügung stehende Farbraum etwas schrumpft, weil, wenn der kalibrierte Farbraum z.B. etwas wärmer ist, aus der Perspektive des nativen Display-Weißpunkts der Weißpunkt ja leicht gelblich ist, z.B. RGB 255 255 245, und da das per definitonem der hellste Farbton ist, die B-Werte von 246 bis 255 einfach nutzlos verfallen, wenn R und G nahe 255 sind. Und das kann dann, wenn es schlecht läuft, zu Stufenbildungen in Verläufen führen.

Welche Hard- und Software hast Du denn zur Profilerstellung genutzt?

Wo wir grade bei Soft- und Hardware sind.

Von meinem i1Display von x-Rite rätst du mir ja ab. Das habe ich zusammen mit dem i1Profiler für mein Wacom Cintiq Pro 24" genutzt und mit der NEC Spectraview II Software für meinen NEC PA322 Spectraview Reference – letzteren dann hardwarekalibriert.

Was würdest du mir da denn empfehlen?
Das hier

Die praktizierte Lösung ist nach meiner Erfahrung eher, den Raum abzudunkeln. Im Dunkeln gibt es einfach einen Einflussfaktor weniger, nämlich das Umgebungslicht. Ob man das arbeitsrechtlich durchgesetzt bekommt, ist eine andere Frage (die ich hier nicht(!) erörtern will).
Zum Glück sind bei guten Monitoren mit guten Einstellungen die Abweichungen oft nicht sehr groß, was bedeutet, dass man in vielen (auch „professionellen“) Fällen problemlos drüberschlampen kann. Die Kunst ist, die Fälle zu erkennen, in denen das nicht geht - und dann natürlich nicht „zu schlampen“.

Ich finde das Thema ja reichlich interessant, vielleicht gerade weil es nicht trivial, sondern komplex, aber doch sehr logisch ist.

Weia
Wäre es denn denkbar, dass man eine RGB-Fotozelle (Helligkeitssensorentripel mit RGB-Farbfiltern davor) ausliest und die aktuelle Farbe der aktuellen Zimmerbeleuchtung direkt am Monitor misst und das Messresultat über eine App auf dem jeweiligen Rechner so auswertet, dass automatisch der Weißpunkt des angeschlossenen Displays passend verschoben wird?

MMn. müsste man das noch etwas komplizierter machen, denn die Transformation von Weißpunkteinstellungen in die tatsächliche Displayfarbe ist ja mit einem Fehleranteil behaftet, sodass eigentlich in bestimmten Intervallen der tatsächliche Weißpunkt des Displays (über eine weitere RGB-Fotozelle) gemessen und entsprechend korrigiert würde.

Das wäre sehr aufwendig, aber im Pro.Bereich sind die Displays eh so teuer, dass einige zehn bis hunderte Euros für diese Messapparatur nicht wirklich ins Gewicht fallen würden, wenn man sich dabei jederzeit automatisch korrigierte Farbtemperaturen herstellen kann und so quasi beleuchtungsunabhängig besser farbverbindlich arbeiten könnte.

Oder?

Das was wohl laut mehrerer Tests nicht zu empfehlen ist, ist das ältere X-Rite i1Display 2 (große Serienstreuung und allgemein nicht besonders gut), das aktuelle Display Pro sowie das ColorChecker Studio (früher ColorMunki Photo) sollten meiner Kenntnis nach ganz gut sein. Letztlich gibt es natürlich für die Repro-Profis immer noch etwas besseres und vor allem teureres.

Ich hatte einst das Squid 2 und DTP94 benutzt (und ColorMunki zum Profilieren des Epson-Druckers), jeweils mit verschiedener Software, die von Quato für Displays fand ich z. B. ganz gut, diese wurde aber irgendwann nicht mehr upgedated, einige Zeit später gab es ja Quato nicht mehr, aber das ist ja alles längst Geschichte.)

Und daher stehe ich auf die CG-Serie von Eizo mit integriertem Messgerät, einfacher Selbstkalibrierung und Lichtschutzblenden. Die Hardware-Kalibration läuft von alleine, und es gibt auch keine Probleme mit irgendeiner Software

An diesem Punkt kann ich Dir nicht folgen. Die Planckverteilung beschreibt ein kontinuierliches Spektrum eines schwarzen Strahlers (glühendes Metall ist mehr oder minder schlecht ein schwarzer Strahler) und die Farbe des Maximums verschiebt sich mit der Temperatur von …, Infrarot, Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett zu Ultraviolett, … , und die Planckverteilung verschiebt nicht nur das Maximum sondern die Gewichtung der Farben zueinander.
Äh? Hier hänge ich in der Luft. Wenn man die Temperatur eines schwarzen Strahler verändert, ändert sich nicht nur das Verhältnis von Rot- und Blauanteilen sondern auch der Grün- und Violettanteile. D.h. der Weißpunkt sollte sich in einem bestimmten Farbraum eben nicht trivial entlang einer Achse mit der Temperatur verändern. Wäre schön, wenn Du das vertiefen könntest.

Es ist weniger dieses spezifische Gerät als vielmehr die Tatsache, dass es ein Kolorimeter ist. (Die erste i1Display-Serie war tatsächlich eine Totalkatastrophe, aber X-Rite wird ja dazugelernt haben …)

Kolorimeter sind völlig anders (und viel einfacher) als Spektralphotometer aufgebaut. Sie arbeiten vom Bauprinzip her wie das menschliche Auge, das auf der Netzhaut für jeden Bildpunkt einen rotempfindlichen, einen grünempfindlichen und einen blauempfindlichen Zapfen hat, aus deren ggf. unterschiedlich intensiver Erregung unser Hirn dann die verschiedenen Farben entstehen lässt. Auch das Kolorimeter hat 3 Sensoren, die (mittels vorgesetzten Filtern) auf unterschiedliche Lichtwellenlängen reagieren. Das klingt zunächst einmal so, als müsse ein Kolorimeter geradezu ideal sein, um unsere Farbwahrnehmung technisch nachzuvollziehen, da es doch genauso funktioniert.

Aber leider ist das nicht der Fall, da sich Sensoren, die genau dieselben Empfindlichkeitskurven für verschiedene Wellenlängen haben wie die 3 Zapfentypen in unserem Auge, technisch schlicht nicht herstellen lassen. Daher müssen die RGB-Rohwerte der 3 Kolorimetersensoren einer mathematischen Transformation unterzogen werden, um zu korrekten Ergebnissen zu gelangen. Der gewaltige Pferdefuß bei der Sache ist, dass diese Transformationen nicht allgemeingültig sind, sondern bereits von den Eckpunkten des zu vermessenden Farbraums abhängen. Man muss also quasi bereits etwas über das Licht wissen, das man doch gerade erst messen will. In der Anfangszeit des Farbmanagements in den 90er Jahren war das bei Displays kein allzu großes Problem, da bauartbedingt praktisch alle (Röhren)-Computerdisplays in etwa sRGB als Farbraum hatten (sRGB ist ja genau als standardisierter Röhrenmonitor-Farbraum entworfen wurden). Mit dieser Kenntnis konnte man die Transformationsfunktionen für ein Kolorimeter hinreichend genau festlegen, um mit diesem daraufhin die Feinabstimmung eines sRGB-Displays vorzunehmen.

Das ist aber mittlerweile Geschichte. Heute gibt es Computerdisplays mit verschiedensten Farbräumen, und für jedes bräuchte das Kolorimeter ein eigenes Set von Transformationsfunktionen. Das ist natürlich unmöglich, so dass man oft versucht, ähnliche Displaybauarten in Gruppen zusammenzufassen. Teure Kolorimeter haben zahlreiche Voreinstellungen für z.B. einzelne Baureihen von Eizo und NEC. Wenn neuere Baureihen dieser Fabrikate erscheinen, kann ein Firmware-Update des Kolorimeters erforderlich werden (so es das überhaupt erlaubt), und wenn man ein nicht aufgelistetes Display hat, ist man zum Raten verdammt, ein möglichst ähnliches, gelistetes zu finden. Man kann sich in vielen Fällen also nicht einmal sicher sein, ob das Kolorimeter nicht völligen Mist misst (das gilt insbesondere auch für die Lichtfarben von Lichtquellen). Ein Messgerät, das auf die erst noch zu messende Größe voreingestellt werden muss, ist unbrauchbar.

Daher bin ich der Überzeugung, dass angesichts der vielfältigen heutigen Gerätelandschaft ein Kolorimeter prinzipiell ein Spielzeug ist, das in 99% der Fälle mehr Schaden anrichtet als nützt (von OEM-Produkten von Displayherstellern einmal abgesehen, die ein Kolorimeter zu einem ganz bestimmten Display mitliefern – das sollte für dieses Display (aber nur für dieses) dann natürlich zuverlässig passen).

Spektralphotometer hingegen erfassen das gesamte Lichtspektrum in schmalbandigen Messabschnitten, meist mit einer Breite von 5 nm oder 10 nm Lichtwellenlänge. Bei einem typischen Messbereich von 380 nm bis 730 nm sind das im Falle von 10 nm Breite 36 Werte; daraus lässt sich der Spektralverlauf mit hinreichender Genauigkeit interpolieren.

Die Umwandlung von Spektralverlauf in Farbe, wie sie in unserem Gesichtssinn die Zapfen zusammen mit dem Hirn vornehmen, wird dann softwareseitig erledigt und per Software sind die Empfindlichkeitskurven unserer Zapfen natürlich beliebig präzise nachzubilden. Daher sind Spektralphotometer prinzipiell exakt und Kolorimeter nicht. Und nur mit Spektralphotometern lassen sich daher beliebige Lichtfarben präzise bestimmen.
Das ist das Einsteigerprodukt von X-Rite/Calibrite und als Spektralphotometer konkurrenzlos günstig. Alle anderen kosten mindestens das doppelte. Und schlecht ist es meiner Erinnerung nach jedenfalls nicht – ich hatte mal eins und wollte es hinsichtlich Präzision für diesen Beitrag gerade noch einmal mit höhenwertigen Geräten vergleichen, finde es aber leider nicht mehr; ich hab’s wohl irgendwann verschenkt.

Wenn Du also nicht ein i1 Pro mit diversen Profi-Features wie UV-Filtern für bestimmte Messnormen und vermutlich höherer Präzision für das Doppelte kaufen magst, sollte das schon ein gutes Gerät sein; es ist jedenfalls ein vollwertiges Spektralphotometer und kein Kinderspielzeug. Ich war also ohnehin geneigt, es Dir zu empfehlen, aber jetzt, wo ich sehe, dass es das zu einem superguten Preis als Bundle mit einem Nagelknipser gibt 🤣, kann ich nur sagen, da musst Du zugreifen!

Aber das ist doch immer so, egal, ob Leuchtstofflampen oder LEDs als Backlight?
Ich weiß, kann das aber nicht nachvollziehen. Was nutzt der stufenfreiste Farbverlauf, wenn ich die Farben aufgrund des falschen Weißpunkts nicht korrekt wahrnehmen kann?
Klar, kein Problem. Wie kommst Du denn dann mit den meist viel zu kalten Farben zurecht?

Was die gängigen Hersteller betrifft, ich war und bin erstaunt, wieviel Müll da produziert wurde und wohl auch immer noch wird. Ein Hard-Software-Kombination, die wirklich gute Ergebnisse liefert und das auch noch verlässlich, scheint eher die Ausnahme als die Regel. Der i1Profiler haut zumindest bei mir mit dem Weißpunkt immer leicht daneben (sprich, das fertige Profil hat immer einen etwas anderen Wert als den voreingestellten), basICColor display liefert nach meiner – was die neueste Hard- und Software betrifft, beschränkten – Erfahrung die besten Resultate, hat aber eine komplett unbrauchbare Validierung, und über Ergonomie und eine macOS-adäquate GUI braucht man sowieso nicht reden.

Das mag eher praktiziert werden, es ist nur eben keine Lösung:Aber dafür einen neuen Einflussfaktor zusätzlich, nämlich das fehlende Umgebungslicht.

So leicht lässt sich unser Gesichtssinn nicht austricksen.

Du kannst Dir das mit dem höheren Kontrast so veranschaulichen: In einem beleuchteten Raum erscheinen „schwarze“ Bildstellen tatsächlich schwarz trotz Hintergrundbeleuchtung des Displays. Wenn aber der Raum abgedunkelt ist und die Pupillen daher weiter geöffnet sind, bemerkt das Auge die Hintergrundbeleuchtung und sieht eher ein „schmutziges Dunkelbraun“; für dunkle Farben nahe an Schwarz gilt Entsprechendes. Der natürlich Reflex ist daher, sich einen höheren Kontrast zu wünschen, und deshalb wird man unter diesen Umgebungsbedingungen immer zu kontrastreiche Bilder erstellen.

Allgemein bekannt ist das von klassischen Fernsehgeräten, von denen man annimmt, dass sie im Dunkeln genutzt werden. Daher wird der Kontrast bei Fernsehern allgemein um den Faktor 1,25 verstärkt, was zu dem Phänomen führt, dass bei Licht betrachtet Fernsehbilder viel zu kontrastreich sind (obwohl an Fernsehbilder gewöhnten Menschen das vielleicht gar nicht besonders auffällt).

Das ist übrigens auch der Grund, warum Apples Videosoftware (QuickTime Player, Final Cut Pro X, …) (fast?) die einzige mit funktionierendem Farbmanagement ist. Andere Videosoftware implementiert entweder gar kein Farbmanagement oder übernimmt in Unverständnis der psychophysikalischen Grundlagen die künstliche Kontrastaufsteilung von Fernsehbildern, „weil das doch im Fernseher auch so aussieht“, auf das farbrichtige Computerdisplay und zerschießt damit natürlich jedes Farbmanagement. VLC und mpv machen das so, Premiere machte das zumindest so, bei DaVinci Resolve weiß ich es nicht.

Das wäre nicht nur denkbar, das gibt es bei Apple schon – denn genau das ist True Tone. Nur dass Dein Helligkeitssensorentripel mit RGB-Farbfiltern davor a.k.a. Kolorimeter eben die oben besprochenen Probleme von Kolorimetern hat und gerade bei Lichtfarben nur sehr grobe Ergebnisse liefert. Ein Spektralphotometer wird aber angesichts des Aufwands niemand fix in ein Display (oder gar ein iPhone oder iPad) einbauen wollen und können.
Angesichts der nur groben Umgebungslicht-Messergebnisse des Kolorimeters wäre das sinnlos.
Es ist nicht auszuschließen, dass Spektralphotometer mal eine Massentechnologie werden (entsprechende Bauelemente-Ansätze gibt es), mit der dann ein High Fidelity True Tone möglich würde. Aber auch dann bleiben prinzipielle Probleme: Soll die Displaysteuerung auf eine Wolke reagieren, die für ein paar Sekunden die Sonne verdeckt, oder nicht? Beides hätte Nachteile.

Wenn es wirklich wichtig wird, bleibt nur das fixe Kunstlicht, auf das das Display dann exakt eingemessen werden kann. Ich habe mir den Luxus erlaubt, dass mein Arbeits-Mac, sobald ich das Raumlicht einschalte, automatisch auf das darauf eingemessene Display-Farbprofil umschaltet und wieder zurück auf ein ID58-Display-Profil, wenn ich das Raumlicht wieder ausschalte. Für mich ist diese Lösung schon nahe am Ideal.