Wie können wir algorithmisch die Zwischenfarbe zwischen zwei gegebenen Lackfarben finden?

Algorithmus zum Finden der Farbe zwischen zwei anderen in einem gemalten Farbraum

Bei der Verwendung von Farbe führt das Mischen verschiedener Farbtöne zu Variationen, die sich vom Digitalen unterscheiden Reich der RGB-Farbmodelle. In der Welt der physikalischen Farben werden Farben absorbiert oder reflektiert und nicht abgegeben, was zu einzigartigen Mischergebnissen führt.

Absorptionskonzept

Die Farbabsorption spielt dabei eine entscheidende Rolle Mischvorgang. „Blaue“ Farbe absorbiert beispielsweise rote und grüne Wellenlängen, sodass nur blaues Licht reflektiert wird. Ebenso absorbiert gelbe Farbe blaue Wellenlängen und reflektiert nur gelbes Licht.

Herausforderungen beim Mischen von Farben

Theoretisch sollte die Kombination von gelben und blauen Farben Schwarz oder schlammiges Grau ergeben . Allerdings führen praktische Einschränkungen, wie z. B. Verunreinigungen im Lack, oft zu einem matschigen Grünton. Eine zufriedenstellende grüne Farbe durch Mischen von Blau und Gelb zu erzeugen, ist eine häufige Herausforderung beim Malen.

Farbinterpolation im HLS-Farbraum

Während die physikalische Nachahmung des Farbmischens möglicherweise nicht möglich ist, Mithilfe des HSL-Farbraums (Hue, Saturation, Lightness) ist es möglich, Farben zu interpolieren, um die gewünschten Farbtöne zu erzielen. HSL stellt Farben anhand ihrer inhärenten Eigenschaften dar und erleichtert so die Bearbeitung und Mischung.

Python-Implementierung

Der folgende Python-Code demonstriert die Farbmittelung im HLS-Farbraum:

from colorsys import rgb_to_hls, hls_to_rgb
from math import sin, cos, atan2, pi

def average_colors(rgb1, rgb2):
    # Convert RGB values to HLS
    h1, l1, s1 = rgb_to_hls(rgb1[0]/255., rgb1[1]/255., rgb1[2]/255.)
    h2, l2, s2 = rgb_to_hls(rgb2[0]/255., rgb2[1]/255., rgb2[2]/255.)

    # Calculate average saturation and lightness
    s = 0.5 * (s1 + s2)
    l = 0.5 * (l1 + l2)

    # Calculate average hue (considering hue wrapping)
    x = cos(2*pi*h1) + cos(2*pi*h2)
    y = sin(2*pi*h1) + sin(2*pi*h2)
    if x != 0.0 or y != 0.0:
        h = atan2(y, x) / (2*pi)
    else:
        h = 0.0
        s = 0.0

    # Convert HLS back to RGB
    r, g, b = hls_to_rgb(h, l, s)
    return (int(r*255.), int(g*255.), int(b*255.))

Beispiel Verwendung

>>> average_colors((255,255,0),(0,0,255))
(0, 255, 111)
>>> average_colors((255,255,0),(0,255,255))
(0, 255, 0)

Hinweis: Diese Implementierung reproduziert nicht den Farbmischprozess, sondern sorgt für eine wahrnehmungsgefällige Interpolation von Farben.

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