RGB - Die Technik,
die auf dem Bildschirm Grautöne und Farben erzeugt

Das additive Farbsystem "RGB" ist eine Industrienorm für TV-Bildschirme, Monitore und Grafikkarten. Sie ist für die digitale Bildverarbeitung von entscheidender Bedeutung.

Es gibt hierbei nur die drei Grund-Farben R=Rot, G=Grün, B=Blau, daher der Name RGB-Norm. Additiv werden daraus alle anderen Farben erzeugt. Die Grund-Farben können jeweils in unterschiedlicher Intensität erzeugt werden (Elektronenstrahlen in der Bildröhre). Werden drei sehr eng beisammenliegende Punkte jeweils in Rot, Grün und Blau angestrahlt (Lochmaske), so erscheinen die drei Minipunkte für das Auge als ein Farbpunkt mit einer Mischfarbe. Sind die drei Minipunkte R, G, B gleich hell angestrahlt, so ergibt sich für das Auge ein Grauton als Mischfarbe.

Bei digitaler Technik hat jeder erzeugende Farbstrahl der Grundfarben R, G und B genau 256 mögliche Intensitätsstufen mit den Werten 0 bis 255. Dies ergibt 256³ = 16,9 Millionen additive Mischfarben, aber nur 256 echte Grautöne (einschließlich Weiß und Schwarz). Warum nur so wenige? Nur dann, wenn alle drei Grundfarben gleiche Intensität haben, ergibt sich ein Grauton als Mischfarbe, und jede Grundfarbe hat nur 256 mögliche Intensitätsstufen. Deshalb muss ein Monitor auf 16 Mio. Farben (True Color) Farbauflösung eingestellt sein, damit man die 256 Grautöne problemlos darstellen kann.

Warum ist RGB für die Satellitenbilder so wesentlich?

Jeder Sensorkanal der Erderkundungssatelliten ist auf 256 Reflexionsintensitäten ausgerichtet, d.h. jeder Bildpunkt eines Datensatzes hat einen Strahlungswert zwischen 0 und 255.

Die Elektronenstrahlen übertragen die Intensitätswerte der zugehörigen Datensätze direkt auf den Bildschirm (Abbildung 1:1). R für den ersten Datensatz, G für den zweiten Datensatz und B für den dritten Datensatz. Das Auge sieht die additive Mischung aus den drei Datensätzen als Farbbild.
Übernehmen die drei Elektronenstrahlen die Daten nur eines einzigen Datensatzes, so entsteht ein Graustufenbild. Beim Graustufenbild werden also die Intensitäten eines Datensatzes in den drei Grundfarben auf den Bildschirm gebracht.
Im obigen Beispiel wurde der Datensatz des roten Lichtes auf den R-Bild-Kanal gelegt, der Datensatz des grünen Lichtes auf den G-Bild-Kanal und der Datensatz des blauen Lichtes auf den B-Bild-Kanal. Dies ergibt dann das sog. Echtfarbenbild.

Mit dem RGB-Tool lassen sich die drei RGB-Grund-Farben simulieren, die Mischfarbe wird angezeigt. Versuchen Sie es!

 

Was ist hier noch wichtig?
Das Abspeichern von Bildern auf Datenträgern darf den Informationsgehalt nicht verändern.
Das GIF-Format kennt nur 256 Farbstufen, damit können theoretisch also nur Datensätze der einzelnen Satellitenkanäle (gepackt) abgelegt werden. (Für Komposite ist dieses Format völlig ungeeignet.)
Das TIF-Format erhält alle Grau- und Farbstufen, es sollte stets benutzt werden.
Das JPG-Format reduziert die Farbinformation erheblich, JPG-Bilder sind zwar sehr platzsparend, sie sind aber für eine weitere Bearbeitung ungeeignet.

Schülerarbeiten zu diesem Thema: RGB 1 (PPT als HTML, Gröbenzell)
und RGB 2 (PPT als HTML, Sonthofen)



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