Das Normfarbsystem basiert auf den drei imaginären Primärreizen 
, 
und 
, die von der CIE (1931) eingeführt wurden. Die dazugehörigen spektralen Normfarbwertkurven 
erhält man aus einer linearen Transformation von 
.
In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß zwischen den Farbwerten im 
-System und den spektralen Empfindlichkeiten der drei Zapfentypen ein linearer Zusammenhang besteht. Smith und Pokorny (1996) beschreiben hierfür detailliert, wie man einen Farbraum auf der Grundlage der Rezeptorempfindlichkeiten definieren kann. Die Zapfenempfindlichkeiten für die Zapfentypen L, M und S lassen sich aus den Normfarbwerten X, Y und Z nach der sogenannten Hunt, Pointer, Estevez-Transformation (siehe z.B. Hunt, 1995, oder Fairchild, 1996) für Y = 100 folgendermaßen berechnen:
Diese Transformationsmatrix ist so normiert, daß für das energiegleiche Spektrum E (also bei X = Y = Z = 100) gilt, daß L = M = S = 100. Umgekehrt lassen sich dann auch die Normfarbwerte (X,Y,Z) aus den Rezeptorempfindlichkeiten (L,M,S) bestimmen:
Diese oder ähnliche Transformationen sind charakteristisch für alle Farbmodelle, die auf der CIE-Farbmetrik basieren. Die Normfarbwerte X, Y, Z können nur positive Werte annehmen; die Farbwertanteile werden nach dem bekannten Schema
berechnet, daß x + y + z = 1. Außerdem wird die als Normfarbtafel bezeichnete Einheitsebene so gewählt, daß bei ein rechter Winkel vorliegt.
Abbildung 7:
Die Normafarbtafel: In dieser Abbildung sind die Farbörter der monochromatischen Reize der Wellenlängen zwischen 400 und 780 nm als hufeisenförmige Linie eingetragen; man bezeichnet diese auch als Spektralzug.
Trägt man in die Normfarbtafel die Farbörter der monochromatischen Reize von 400 bis 700 nm ein, erhält man den parabelförmigen Spektralzug (spectrum locus, der in Abbildung 7) eingezeichnet ist. Die gerade Verbindungslinie zwischen dem Anfangspunkt bei etwa 400 nm und dem Endpunkt bei etwa 700 nm wird auch als die Purpurlinie (purple line) bezeichnet, da es sich dabei um eine Mischung aus Blau und Rot handelt. Etwa in der Mitte liegt der Punkt des energiegleichen Spektrums (equal-energy-stimulus), für den gilt x = y = 1/3 = z; ein durch diesen Punkt repräsentierter Reiz wird normalerweise als farblos bzw. weiß wahrgenommen. Außerhalb dieses parabelförmigen Gebildes liegende Farben werden als imaginäre Farben bezeichnet; ihnen entspricht kein physikalisch realisierbarer Reiz.
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