Farbwahrnehmung des menschen

Physikalisch gesehen ist Farbe nichts anderes als Licht. Unterschiedlichen Wellenlängen werden verschiedene Farben zugeordnet. Das sichtbare Licht beginnt bei Blauviolett (um 410 Nanometer), setzt sich fort über Blau (470 nm), Grün (520 nm), Gelb (590 nm), Orange (620 nm) bis zu Rot (700 nm).

Die Farbe eines Gegenstandes wird durch die spektrale Zusammensetzung des Lichts das dieser reflektiert bzw. hindurchläßt, bestimmt. Farben, die nicht reflektiert oder durchgelassen werden, werden von den Gegenständen `geschluckt\' (absorbiert). Der Mensch ordnet auch bei Licht von unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung Gegenständen die gleiche Farbe zu. Diese Eigenschaft wird als Farbenkonstanz bezeichnet.

Ein weißes Papierblatt erscheint sowohl unter Sonnenbeleuchtung als auch bei Glühlampenlicht weiß. Allerdings muß die Beleuchtung einen größeren Bereich des sichtbaren Spektrums enthalten. Das weiße Blatt Papier würde unter einer rotfarbigen Glühbirne nicht mehr weiß, sondern rot aussehen, weil die eingefärbte Lampe nur Licht im Wellenlängenbereich um 700 nm enthält.

Der Farbfilm ist weniger anpassungsfähig als das menschliche Auge und Gehirn. Schon mancher unerfahrene Fotograf hat zu seiner Überraschung feststellen müssen, daß Dias bei Glühlampenlicht einen Gelbrotstich bekommen und dann so aussehen, wie durch ein gelbrotes Glas betrachtet.

Licht setzt sich normalerweise aus verschiedenen Wellenlängen zusammen. Das Spektrum von Temperaturstrahlern wie der Sonne oder von Glühlampen besitzt beinahe alle sichtbaren Farben, und erscheint in deren Mischung Weiß. Im Gegensatz dazu besitzen einfarbige Lichtquellen, wie beispielsweise eine rot angefärbte Glühbirne, nur einen bestimmten Spektralbereich, z.B. bei Rot um 700 nm.

Aus biologischer Sicht sind Auge und Gehirn für die Farbwahrnehmung verantwortlich. Wir lassen die etwas kompliziertere Farbverarbeitung des Gehirns außer acht und beschränken uns auf das Auge. In dessen Netzhaut sind etwa 6 Millionen Sinneszellen, die Zapfen, für das Farbsehen zuständig.

Es gibt drei verschiedene Zapfensorten. Jede ist für bestimmte Wellenlängen des Lichts unterschiedlich empfindlich. So hat die erste Sorte eine maximale Empfindlichkeit für Licht der Wellenlänge von ungefähr 430 Nanometer. Die zweite und dritte Sorte haben die höchste Empfindlichkeit bei 530 bzw. 560 Nanometer. Nach ihrer maximalen Farbenempfindlichkeit werden die Zapfen auch Blau, Grün und Rot genannt. Das heißt nicht, daß diese Zapfen keine andere Wellenlänge, d.h. Farbe, wahrnehmen. Sie sind nur weniger empfindlich für andere Farben. Das Gehirn erzeugt aus den drei unterschiedlichen Farbreizen alle anderen Farben.

Die Farben Blau, Grün und Rot werden auch als Grundfarben bezeichnet. Mit nur drei Grundfarben lassen sich durch Mischung alle anderen Farben herstellen, die wir sehen können, und das sind etwa 7 Millionen.