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M3.I.1b ABL Farben mischen

Additives Farbmodell

Das rgb-Modell gehört zu den additiven Farbmodellen, d. h. die Farbanteile der drei Grundfarben addieren sich und je mehr Anteile zugegeben werden, desto heller ist die so gemischte Farbe. Dadurch unterscheidet sich das Modell vom Mischen von Farben auf weißem Papier. Wenn auf einem Blatt Papier Farben gemischt werden, ist das Ergebnis in der Regel dunkler, als die verwendeten Grundfarben. Am einfachsten kann man sich das Mischen von Farben im rgb-Modell so vorstellen: Drei Taschenlampen leuchten jeweils in den Farben rot, grün und blau. Richtet man nun den Lichtschein der Taschenlampen auf eine dunkle Wand und überschneiden sich die Lichtkegel der Taschenlampen, so ist dort eine hellere Farbe zu sehen. Dort wo alle drei Lichtkegel übereinander liegen, sieht man die Farbe Weiß. 

Aufgabe 1: Grundfarben

Notieren Sie die Grundfarben rot, grün und blau jeweils als einzelne Vektoren und formulieren Sie dann in Vektorschreibweise das oben beschriebene Mischen von aus diesen Grundfarbvektoren als mathematische Rechnung.

Aufgabe 2: Alle Farben mischen

Jede beliebige andere Farbe des Farbraums erhalten Sie, wenn Sie die drei Farbtöne rot, grün, blau mit bestimmten Intensitäten mischen. Vollziehen Sie dies mithilfe des Applets nach und geben Sie den Farbvektor für die gelbe, die rosafarbene und die mintgrüne Überschneidungsflächen von je zwei Grundfarben im folgenden Applet an, wenn Sie insgesamt weiß gemischt haben.

M.3.I.1b App rgb-Farbvektor - Farbmischung

|| Nutzungshinweise zum Applet || Bewegen Sie die Schieberegler und verändern Sie den Wert der drei Farbkomponenten. || Rechts neben den Schiebereglern lässt sich die Intensität der Komponente direkt eingeben. || || Klicken oben rechts im Applet auf setzt das Applet auf den Ausgangszustand zurück. || Wenn man unten rechts im Applet auf klickt, wird das Applet im Vollbild dargestellt.

Aufgabe 3: Farben mischen

Geben Sie die Intensitäten krot  kgrün kblau an, um aus den Vektoren , und den Farbvektor zu mischen. Gesucht sind also die Intensitäten krot  kgrün kblau, so dass erfüllt ist. Man nennt diese Verknüpfung von Vektoren Linearkombination.

Sie haben jetzt erarbeitet, dass Sie jede beliebige Farbe des Farbraums aus den drei Farbtönen rot, grün und blau mit bestimmten Intensitäten mischen können. Mathematisch gesprochen lässt sich jeder Farbvektor als Linearkombination der Grundfarbvektoren , und darstellen.

Aufgabe 4: Farben mit mehr als grün und blau

Würden auch zwei der Grundfarben ausreichen? Geben Sie zwei verschiedene Farbvektoren an, die sich NICHT aus den Grundfarben grün und blau mischen lassen und begründen Sie.

Aufgabe 5: Grundfarbe aus den anderen Grundfarben mischen?

Sie können also rot nicht aus grün oder blau mischen. Sie können keine der drei Farbtöne rot, grün und blau aus den beiden anderen mischen. Begründen Sie kurz mit der Vektorschreibweise, warum das nicht funktioniert. Die Farbvektoren und heißen deshalb linear unabhängig.

Aufgabe 6: Farben aus anderen Farben mischen

Bisher haben Sie die Farbvektoren aus den Grundfarbvektoren , und gemischt. Aber welche Farben kann man aus anderen Farben mischen? Betrachten Sie die beiden folgenden Farbvektoren: Lassen sich mit lila und grasgrün diese Farben mischen? Nutzen Sie zur Berechnung das digitale Arbeitsblatt M3.I.3c) AB Linearkombinationen von Vektoren bestimmen. Kreuzen Sie unten die Farbe(n) an, die sich aus und mischen lassen.

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Quellen: Applet: Susanne Digel und Jürgen Roth adaptiert von Timo Hiidensola. Idee: Schürmann, U. (2019). Farben und Farbmodelle – analytische Geometrie realitätsbezogen unterrichten. In: Grafenhofer, I., Maaß, J. (eds) Neue Materialien für einen realitätsbezogenen Mathematikunterricht 6. Realitätsbezüge im Mathematikunterricht. Springer Spektrum, Wiesbaden. Strecker, K.: Kann man aus Lila und Grasgrün Terrakotta mischen? Lineare Unabhängigkeit von Vektoren am Beispiel von Farbmischungen. MNU 65(7), 395–398 (2012).