Farben merken Spiel

Nach dem Tipp auf „Starten“ füllt die erste Zielfarbe die graue Spielfläche, darüber läuft ein Countdown. Ist die Zeit um, verschwindet sie, und drei Schieberegler erscheinen. Jede Bewegung färbt die Fläche neu. „Fertig“ rechnet die Reglerwerte in eine Bildschirmfarbe um, vergleicht sie mit der Vorlage und macht aus dem Abstand eine Punktzahl. Dann folgt die nächste Farbe, bis das Spiel vollständig ist.

Ein Beispiel: Gezeigt wird ein Blau mit dem Winkel 210° auf dem Farbkreis, 40 % Sättigung und 80 % Helligkeit, als Hex-Wert #7AA3CC. Nachgestellt werden 222°, 52 % und 70 %, also #5672B3. Der Abstand beträgt ΔE 16,5, das ergibt 4,6 von 10 Punkten und das Urteil „Etwas daneben“. Darunter nennt das Spiel, was die Regler verfehlt haben: „Zu dunkel: Helligkeit 10 Punkte zu niedrig“, „Zu kräftig: Sättigung 12 Punkte zu hoch“ und „Farbton 12° daneben“.

Eine Auswahl an Antworten gibt es nicht. Die Farbe wird nicht wiedererkannt, sondern Regler für Regler nachgebaut. Wer Farben nachstellen will, sieht beim Ziehen sofort, wohin sich die Fläche bewegt. Nach jeder Farbe stehen beide Felder nebeneinander, dazu eine kleine Tabelle mit den Werten von Vorlage und Versuch.

Am Ende zeigt das Ergebnis die Punktsumme der 5 Farben, den mittleren Abstand und alle Paare aus Vorlage und eigenem Versuch. Die Farben entstehen erst beim Start, mit dem Zufallsgenerator des Browsers. Beim Laden der Seite wird nichts ausgelost. „Ergebnis kopieren“ legt eine Zeile mit Punktzahl und Link in die Zwischenablage, dazu ein Quadrat je Farbe: grün ab 8 Punkten, gelb ab 5, darunter rot.

Es sind die drei Werte, aus denen das Spiel jede Farbe zusammensetzt, zusammen als HSB-Modell bekannt. Der Farbton ist ein Winkel auf dem Farbkreis von 0° bis 359°, die beiden anderen Werte reichen von 0 % bis 100 %. HSB steht für die englischen Wörter hue, saturation und brightness.

Der Duden beschreibt den Farbton als „Eigenschaft, durch die sich eine Farbe in allen ihren Schattierungen von anderen Farben unterscheidet“. Rot, Gelb und Blau sind also verschiedene Farbtöne, ein helles und ein dunkles Rot dagegen nicht.

Die Sättigung ist laut dem Lexikon der Optik von Spektrum der Wissenschaft „dasjenige Merkmal einer Farbempfindung, das kennzeichnet, wie ausgeprägt der Buntton ist“. Mischt man Weiß hinzu, sinkt sie: Aus Rot wird Rosa und schließlich Weiß. Am Regler bedeutet null Sättigung ein reines Grau.

Dasselbe Modell heißt auch HSV, mit V für value. Es geht auf eine Arbeit von Alvy Ray Smith zurück, der es als Sechseckkegel über dem Farbwürfel des Bildschirms beschrieb. Grundlage sind die drei RGB-Kanäle Rot, Grün und Blau. Die Helligkeit entspricht dabei dem größten der drei Kanäle, die Sättigung, wie weit der kleinste Kanal im Verhältnis darunter liegt.

Jeder Regler zeigt auf seiner Schiene die Farben, die er gerade erzeugen würde. Bei jeder neuen Farbe starten die Regler an zufälligen Stellen: beliebiger Farbton, Sättigung zwischen 20 % und 80 %, Helligkeit zwischen 30 % und 90 %. Im Ergebnis steht neben den drei Werten auch der Hex-Code, also die drei RGB-Kanäle als Hexadezimalzahlen.

Gleich große Schritte am Regler sind keine gleich großen sichtbaren Unterschiede. Ein paar Grad Farbton fallen in einem kräftigen Gelb stärker auf als in einem fast grauen Ton. Deshalb zählt für die Punkte nicht die Differenz der Reglerwerte, sondern der Farbabstand.

Im Farben merken Spiel wird jede Farbe einzeln gewertet, mit bis zu 10 Punkten. Grundlage ist der Farbabstand zwischen Vorlage und nachgestellter Farbe, nicht die Differenz der Reglerwerte. Dafür rechnet das Spiel beide Bildschirmfarben in den Farbraum CIELAB um und bestimmt den Abstand mit der Formel CIEDE2000 als Delta E (ΔE). Aus diesem Wert wird die Punktzahl: 10 × e^(−(ΔE ÷ 20)^1,3), gerundet auf eine Nachkommastelle. Ein kaum sichtbarer Abstand von ΔE 1,0 lässt 9,8 Punkte übrig. Bei ΔE 20,0 bleiben 3,7 Punkte, bei ΔE 40,0 nur noch 0,9. Unter jeder Farbe erscheinen dazu ein kurzes Urteil und Hinweise, welcher Regler danebenlag. Ein Spiel addiert die gerundeten Werte aller Farben, höchstens sind es 50 Punkte. Kurve, Rundung und Urteile hat diese Seite selbst festgelegt, denn eine Norm für ein solches Spiel gibt es nicht.

Die Formel CIEDE2000 legt die Norm ISO/CIE 11664-6:2022 der Internationalen Beleuchtungskommission CIE fest. Sie arbeitet in CIELAB mit der Helligkeit L*, der Buntheit C* und dem Bunttonwinkel h. Diese Größen sind nicht dieselben wie Sättigung und Helligkeit am Regler, die nur die gespeicherten RGB-Werte beschreiben.

Ob die Rechnung stimmt, lässt sich prüfen: Sharma, Wu und Dalal veröffentlichten Testpaare mit festen Ergebnissen, bereitgestellt von der University of Rochester. Der Farbcode, den das Spiel mit dem Kachelspiel dieser Seite teilt, trifft alle 34 Paare.

Unter jeder Farbe steht ein kurzes Urteil, das dem Abstand folgt.

• „Genau getroffen“: unter ΔE 2
• „Sehr nah dran“: unter ΔE 5
• „Nah dran“: unter ΔE 10
• „Etwas daneben“: unter ΔE 20
• „Weit daneben“: ab ΔE 20

Die Hinweise darunter nennen einen Regler erst ab einer festen Abweichung: die Helligkeit ab 6 Punkten, die Sättigung ab 8 Punkten, den Farbton ab 8°. Den Farbton nennt das Spiel nur, wenn die Vorlage mindestens 15 % Sättigung und 15 % Helligkeit hat. Ein fast graues oder sehr dunkles Feld hat kaum einen Farbton, den man sich merken könnte.

Zum Vergleich: Paravina und Kollegen ließen 175 Beobachtende Keramikproben aus der Zahnmedizin in einer Lichtkabine beurteilen. Bei ΔE 0,8 sah die Hälfte einen Unterschied, bei ΔE 1,8 hielt ihn die Hälfte für nicht mehr akzeptabel. Das sind Werte für Proben in einer Lichtkabine, nicht für Bildschirme oder für das Gedächtnis.

Drei Spielarten stehen zur Wahl, und jede führt einen eigenen Bestwert. Spielart und Zeit lassen sich nur wählen, solange kein Spiel läuft.

• „Tägliche Runde“: Alle bekommen am selben Kalendertag dieselben 5 Farben, in jeder Sprache dieser Seite. Jede ist 5 Sekunden lang zu sehen. Maßgeblich ist der Tag auf dem eigenen Gerät.
• „Freie Runde“: Bei jedem Start kommen 5 neue Farben. Die Zeit zum Ansehen beträgt wahlweise 2, 3, 5 oder 10 Sekunden. Mit „Ohne Verstecken: direkt daneben nachstellen“ bleibt die Vorlage neben der eigenen Farbe stehen.
• „Flaggenfarben“: Das Spiel nennt ein Land und eine Farbe seiner Flagge, zeigt aber vorher nichts. Erst nach dem Nachstellen erscheinen die Flagge und die Punkte.

In der täglichen und der freien Runde liegen alle Farben auf dem Raster der Regler. Die Sättigung reicht dort von 25 % bis 100 %, die Helligkeit von 30 % bis 100 %. Damit lässt sich jede Vorlage exakt treffen und volle Punktzahl erreichen. Zwei Farben eines Spiels liegen mindestens ΔE 15 auseinander, keine kommt doppelt vor.

Wer Farben erraten möchte, ohne sie vorher zu sehen, spielt den Flaggenmodus. Er zieht aus 73 Farben von 40 Nationalflaggen, je Spiel aus 5 verschiedenen Flaggen. Schwarze und weiße Streifen fehlen, weil sie zu leicht wären, ebenso Farben, die nur in einem kleinen Wappen vorkommen. Ziel ist die Farbe genau so, wie das Flaggenbild sie füllt. Die Bilder stammen aus der freien Sammlung flag-icons unter MIT-Lizenz, dieselben wie im Flaggen-Quiz dieser Seite.

Flaggenfarben liegen meist nicht genau auf dem Raster der Regler, deshalb ist dort nicht jede Vorlage voll zu treffen. Erreichbar sind aber für jede Flaggenfarbe mindestens 9,9 Punkte. Die tägliche Runde und die freie Runde mit Zeitvorgabe fragen nach dem Kurzzeitgedächtnis, denn zwischen Ansehen und Nachstellen liegen nur Sekunden. Der Flaggenmodus fragt nach Farben aus dem Langzeitgedächtnis.

Einen genauen Farbton schreibt kein Gesetz vor. Artikel 22 Absatz 2 des Grundgesetzes lautet nur „Die Bundesflagge ist schwarz-rot-gold“, so veröffentlicht es das Bundesministerium der Justiz. Einen Farbwert nennt der Artikel nicht.

Die Anordnung über die deutschen Flaggen beschreibt die Form genauer: drei gleich breite Querstreifen, oben schwarz, in der Mitte rot, unten goldfarben, im Verhältnis Höhe zu Länge 3:5. Ein Farbwert in RAL, CMYK, RGB oder als Hex-Code steht weder dort noch im Grundgesetz.

Laut dem Deutschen Bundestag wird das Gold in der Praxis durch Gelb nachgeahmt, denn Gold und Gelb sind in der Heraldik gleichbedeutend und gleichwertig. Eine Farbe „Gold“ gebe es nicht, sie sei nicht druckbar und falle unterschiedlich aus. Für die Flaggen auf den Türmen des Reichstagsgebäudes nennt der Bundestag den Farbton RAL 1028. Licht und Wetter verändern zudem, wie eine Flagge wirkt.

Feste Bildschirmwerte nennt der Styleguide der Bundesregierung, den das Presse- und Informationsamt herausgibt. Für das Logo der Bundesregierung gelten dort Rot #FF0000 und Gold #FFCC00. Das sind Gestaltungsvorgaben für das Erscheinungsbild, keine rechtliche Festlegung der Flagge.

Im Flaggenmodus fragt das Spiel für Deutschland nach „Rot“ und „Gold“. Das verwendete Flaggenbild füllt beide Streifen genau mit den Werten des Styleguides, also #FF0000 und #FFCC00.

Das Farbgedächtnis arbeitet ungenauer als der direkte Vergleich: Darin stimmen mehrere Laborstudien überein. In welche Richtung sich eine gemerkte Farbe verschiebt, ist dagegen weniger klar. Keine der Studien misst Fehler in CIEDE2000, die Urteile des Spiels sind deshalb kein gemessener Maßstab.

• Newhall, Burnham und Clark (1957) ließen 25 Testfarben einmal aus dem Gedächtnis und einmal nebeneinander abgleichen. Aus dem Gedächtnis streuten die Einstellungen stärker, waren schneller gemacht, systematisch reiner und etwas heller.
• Pérez-Carpinell, Baldoví, de Fez und Castro (1998) testeten 50 Personen mit Munsell-Farbmustern. Nebeneinander lagen die mittleren Abstände meist unter 1 CIELAB-Einheit, aus dem Gedächtnis in der Regel darüber.
• In derselben Studie spielte die Pause eine Rolle: 15 Sekunden, 15 Minuten oder 24 Stunden. Orange blieb am besten im Gedächtnis, Gelb, Hellgrün, Blau und Rosa am schlechtesten.
• Uchikawa (1983) prüfte, ab wann Unterschiede in der Reinheit einer Farbe auffallen. Nach einer Lücke von 3 Sekunden lagen die Schwellen beim 1,5- bis 2,0-Fachen des direkten Vergleichs. Für die meisten Wellenlängen rückten gemerkte Farben zu kräftigeren Tönen.
• Bartleson (1960) ließ 50 Personen aus 931 Munsell-Mustern die Farben bekannter Dinge wie Gras oder Ziegel wählen. Die gemerkten Farben fielen typischer aus, in den meisten Fällen kräftiger und heller.
• De Fez und Kollegen (2001) sahen bei 34 Proben eine Neigung zu bunteren Farben, nebeneinander wie nach 10 Minuten Pause. Verschiebungen im Buntton folgten keinem klaren Muster.

Andere Befunde sprechen gegen eine einfache Regel. Nilsson und Nelson (1981) prüften 16 Farbtöne nach Pausen von 0,1 bis 24,3 Sekunden. Die Verschiebungen blieben klein, die Speicherung war bemerkenswert unverzerrt, nur die Streuung wuchs mit der Pause.

Olkkonen, McCarthy und Allred (2014) fanden bei Pausen von 0,4 bis 4 Sekunden, dass Farbtöne zum Mittelwert der jeweils gezeigten Reihe hin geschätzt wurden. Bei Bae, Olkkonen, Allred und Flombaum (2015) war eine Farbe 100 Millisekunden zu sehen und 900 Millisekunden verschwunden. Die Antworten rückten von den Grenzen zwischen Farbkategorien weg, hin zu deren typischen Vertretern.

Diese Verschiebung trat dort schon ohne Pause auf, Gedächtnis und Farbwahrnehmung lassen sich also kaum trennen. Farbtöne nahe an typischen Farben wurden genauer behalten, ein Gelb etwa genauer als ein Blau. Die Gruppe mit Verzögerung war allerdings sehr klein.

Laut einer Übersicht von Allred und Olkkonen (2015) gilt als Konsens, dass die Streuung in den ersten Sekunden wächst. Gemeint sind das ikonische Gedächtnis und das Arbeitsgedächtnis, danach erreicht die Streuung ein Plateau. Ob das Gedächtnis Farben zusätzlich systematisch verschiebt, ist umstritten. In einer Doktorarbeit von Laws (2000) mit 52 Studierenden am Bildschirm waren die Fehler bei der Helligkeit am größten, dann bei der Sättigung, am kleinsten beim Farbton.

All diese Ergebnisse stammen aus Laboren mit eigenen Bedingungen, nicht aus diesem Spiel. Sie erklären, warum Ergebnisse von Spiel zu Spiel schwanken, sagen aber nicht voraus, wie eine einzelne Person abschneidet.

Jedes Display setzt dieselben Farbwerte etwas anders in Licht um. Das Spiel sendet Werte im Farbraum sRGB, laut dem CSS Color Module Level 4 des W3C der Standardfarbraum des Webs. Ob ein Bildschirm sie genau so zeigt, hängt von seiner Kalibrierung, der Bildschirmhelligkeit und den Systemeinstellungen ab.

Einige Einstellungen färben das Bild bewusst um. Night Shift verschiebt die Farben laut Apple ans wärmere Ende des Spektrums. Der Nachtmodus von Windows zeigt nach Angaben von Microsoft nachts wärmere Farben. Der Delta-E-Wert beschreibt deshalb den Abstand der gesendeten Farben, also eine Schätzung dessen, was der Bildschirm zeigt.

Hinter jeder Farbe liegt stets dasselbe neutrale Grau, sRGB 128, 128, 128 oder #808080, im hellen wie im dunklen Design. Eine Farbe wirkt vor Weiß anders als vor Schwarz, dieser Effekt heißt Simultankontrast. Die gleiche Umgebung beim Ansehen und beim Nachstellen hält ihn konstant.

Vergleichbar sind Ergebnisse deshalb am ehesten auf demselben Gerät mit denselben Einstellungen. In der täglichen Runde bekommen alle dieselben Farbwerte, aber nicht dieselben Bildschirme. Wer feine Abstufungen nebeneinander statt aus dem Gedächtnis suchen will, findet sie im Spiel mit der abweichenden Kachel.

Das Spiel ist zum Spaß und zum Üben gedacht, es misst nichts Medizinisches. Es ist kein Farbsehtest, zeigt keine Farbtafeln nach Ishihara und kann eine Farbsehschwäche weder erkennen noch ausschließen.

Auch als Farbgedächtnis Test taugt es nur im spielerischen Sinn. Ein Ergebnis hängt vom Bildschirm, vom Licht im Raum, von der Tagesform und vom Zufall der Farben ab. Einen Normwert, mit dem sich eine Punktzahl vergleichen ließe, gibt es nicht.

Aussagekräftig ist vor allem der eigene Verlauf auf demselben Gerät. Wie die Quellen dieser Seite ausgewählt und geprüft werden, beschreibt die Methodik.