M3.III.7c ABL rgb-Farbvektoren geometrisch

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Aufgabe 1: Farben und Mischen geometrisch
Man kann den rgb-Farbraum geometrisch als Würfel mit der Kantenlänge 255 im dreidimensionalen Raum interpretieren, in dem jeder Farbvektor als ein Punkt innerhalb des Farbwürfels oder ein Pfeil vom Ursprung [math]\overrightarrow{Schwarz}=\begin{pmatrix}0\\0\\0\end{pmatrix}[/math] gedeutet werden kann.[br][br]Das Mischen der Grundfarben mit unterschiedlichen Intensitäten haben Sie bereits rechnerisch als Linearkombination der Grundfarbvektoren, also Summe aus den drei Grundfarbvektoren [math]\vec{r},\vec{g},\vec{b}[/math] multipliziert mit den jeweiligen Intensitäten [math]k,l,m[/math], kennengelernt. Auch das lässt sich geometrisch veranschaulichen.[br][br]a) Erkunden Sie im Applet den Ergebnisvektor der Linearkombination in der Punkt- und Pfeildeutung (Schieberegler) und deren Farbgebung. [br]b) Aktivieren Sie in der Pfeildeutung die Option [i]Farbmischen anzeigen[/i] und erklären Sie daran die geometrische Deutung des Mischens.
M3.III.7c App rgb-Farbvektor als Punkt und Pfeil
[b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][color=#095EBC] Benutzerhinweise zum obigen Applet[/color][/size][/b][br][b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size][/b] Bewegen Sie die Schieberegler der Gewichte k,l und m, um den Farbvektor zu ändern. [br][b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size][/b] Mit dem Schieberegler unten kann man zwischen Punkt- und Pfeildeutung des Farbvektors wechseln. [br][b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size][/b] Wählen Sie in der Pfeildeutung [i]Farbmischen anzeigen[/i] aus, um die Linearkombination [br][b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size][/b] der Farbvektoren zu sehen.[br][b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size][/b] Wenn man oben rechts im Applet auf [img]https://juergen-roth.de/images/icons/jr/Schaltflaeche_neu_laden.png[/img] klickt, wird das Applet auf seinen Ausgangszustand zurückgesetzt. [br][b][size=150][color=#E31B4C]||[/color][/size][/b] Wenn man unten rechts im Applet auf [img]https://juergen-roth.de/images/icons/jr/ggb_vollbild_icon.png[/img] klickt, wird das Applet im Vollbild dargestellt.[br][br]
Aufgabe 2: Graustufen
In Arbeitsblatt [color=#3c78d8][url=https://www.geogebra.org/m/ysyzkgyn#material/j4fhmheh]M3.I.1 AB rgb-Farbmodell[/url][/color] haben Sie bereits die Besonderheit aller Grautöne als Farbvektoren mit drei identischen Komponenten entdeckt. Rechnerisch lassen sich alle Grauvektoren als Multiplikation des Vektors [math]\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}[/math] mit einem Faktor (Intensität) erzeugen [math]t\cdot \vec{f}=\begin{pmatrix}t\\t\\t\end{pmatrix}[/math]. Insbesondere sind alle grauen Farbvektoren linear abhängig.[br]Beschreiben Sie die Lage der Grauvektoren als Punkte gedeutet im Farbwürfel.[br]Nehmen Sie für die Pfeildeutung im Farbwürfel nun an, dass die Pfeile der Grauvektoren vom Ursprung ausgehend eingezeichnet würden. Beschreiben Sie auch deren Lage.[br]
*Aufgabe 3 (optional)
Arbeiten Sie zwei Kritikpunkte am Modell des rgb-Farbwürfels heraus, die die Deutung von Vektoren als Pfeile bzw. Punkte nicht umfassend oder nicht korrekt wiedergeben.
[i][u]Quellen: [/u][br]Susanne Digel adaptiert von [url=https://www.geogebra.org/u/mathmum]Simona Riva[/url][i]. [/i][/i]
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