Farbe

  Farbe ist eine Qualität des Sehsinnes.

Farbe ist zudem ein Unterscheidungsbegriff, der in sehr unterschiedlicher Weise verwendet wird.

1. Farbe ist ein visueller Sinneseindruck (Farbigkeit).
2. Farbe ist Qualitätsunterschied dieses Sinneseindrucks.
3. Farbe als Farbbezeichnung steht für Qualität und Quantität dieser Wahrnehmung.
4. Farbe dient der Beschreibung von Leuchten, Strahlern: Lichtfarbe
5. Farbe als Farbmittel (Färbemittel) bezeichnet vorwiegend Anstrichstoffe für farbliche Oberflächenänderung.
6. Farbe bezeichnet auch Farbstoffe und Färbelösungen, als Bezeichnung von Substanzen, mit denen die Farbeigenschaften anderer Substanzen verändert werden können (Einfärben).
7. Farbe wird in der Elementarteilchenphysik zur Unterscheidung der Qualitäten von Quarks genutzt.
8. Farben in der Heraldik sind die spezifisch definierten Farbqualitäten.
9. Farben in Kartenspielen sind die unterscheidenden Kartenzeichen der Spielkarten.
10. Farbe bezeichnet in der Graphentheorie eine natürliche Zahl, die einem Knoten (Farbe eines Knotens) oder einer Kante (Farbe einer Kante) eines Graphen zugeordnet wird.

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Wahrnehmung

siehe Hauptartikel Farbwahrnehmung

Farbe ist das Wahrgenommene, sie entsteht durch den visuellen Reiz in Farbrezeptoren als Antwort auf eine Farbvalenz, so wie der mechanische Reiz, durch Druck oder Rauheit hervorgerufen wird. Farbe ist nicht die Eigenschaft des gesehenen Lichtes (Farbvalenz), sie ist das subjektive Empfinden der physikalischen Ursache von elektromagnetischen Wellen zwischen 380 nm und 780 nm, oder anders interpretiert von Photonen zwischen 385 THz und 800 THz. Entsprechend der spektralen Farbvalenz (unterschiedliche Intensitäten im Licht) werden unterschiedliche Farbreize hervorgerufen, die unterschiedliche Qualitäten der Farbwahrnehmung bilden, so dass im Ergebnis unterschiedliche Farben wahrgenommen werden.

Nach DIN 5033 ist „Farbe diejenige Gesichtsempfindung eines dem Auge des Menschen strukturlos erscheinenden Teiles des Gesichtsfeldes, durch die sich dieser Teil bei einäugiger Beobachtung mit unbewegtem Auge von einem gleichzeitig gesehenen, ebenfalls strukturlosen angrenzenden Bezirk allein unterscheiden kann“. Damit sind sonstige optische Wahrnehmungen wie Struktur (Licht-Schatten-Wirkungen), Glanz, Rauigkeit vom Farbbegriff getrennt. Um die Farbe quantitativ und qualitativ messen zu können ist eine Abgrenzung anderer visueller Einflusse nötig.

Das optische Phänomen der Farbwahrnehmung ist ein Forschungsgebiet von umfassender Komplexität. Es sind physikalische (Spektrum), wahrnehmungsphysiologische (Farbvalenz) und wahrnehmungspsychologische (Farbreiz), sowie sprachlich-konventionelle Aspekte verflochten.

Die visuelle Wahrnehmung des Menschen erfolgt durch Rezeptoren, die sich auf der Netzhaut befinden, Stäbchen für Hell-/Dunkel-Kontrast. Die Zapfen (nicht Zäpfchen!) für die Farbwahrnehmung.

Zapfen sind in drei Ausprägungen vorhanden, die ihr Empfindlichkeitsmaximum in den Spektralbereichen „Rot“, „Grün“ und „Blau“ haben. Farbe lässt sich auf Grund der drei Sorten Farbrezeptoren beim Menschen als dreidimensionale Eigenschaft darstellen.

Jede Kombination von Anregungen der drei Zapfenarten durch (Licht-)Strahlung die auf die Netzhaut trifft bewirkt einen spezifischen Farbeindruck. Somit sind auch Schwarz (keinerlei Erregung), Neutralgrau und Weiß (volle und gleiche Erregung aller drei Zapfensorten) ebenfalls Farben, die klassifizierend als unbunte Farben benannt werden.

Die eindimensionale Darstellung der Spektralfarben, wie sie durch Brechung im Regenbogen oder hinter einem Prisma auftritt, dargestellt als Farbkreis der bunten Farben, enthält nur einige Farbwahrnehmungen. Sichtbare Strahlung ist eine elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 760 nm.

Werden Farben durch Farbmittel auf Oberflächen ausgelöst, muss zwangsläufig eine beleuchtungsquelle vorhanden sein.

Durch räumliche Nähe bewirkte Kontraste nennt man Simultankontrast, den Nachfolgeeffekt von Gegenfarben Sukzessivkontrast. Mit dem Simultankontrast verwandt sind die farbigen Schatten: Ein mit grünem Licht beleuchteter Gegenstand hat demzufolge einen roten Schatten.

Farbeindruck des Menschen

Innerhalb eines Oberbegriffes Farbe (Farbigkeit) ist Farbe weiterhin Ausdruck für die Unterscheidungskriterien dieser Qualität. Gras hat die Farbe grün, Blut hat die Farbe rot, das U-Boot das die Beatles besangen hatte die Farbe yellow. Klares Glas ist farblos (ohne eigene Farbe). Die Wahrnehmungsqualität des visuellen Eindruckes besteht vor der Benennung durch Worte.

Worte beschreiben Eindrücke: Blau, Tiefblau, Blassblau, Rotblau. Farbunterschiede kann man benennen und so Wahrnehmungen austauschen. Neben materiellen Proben kann man per Wort von Farbe reden. (zweites Signalsystem). Dem liegt die konventionelle Übereinkunft zugrunde, von Generationen geprägt und in der Kindheit erlernt. Kulturelle Unterschiede bestehen notwendigerweise in der Wahrnehmung von Farbart und Farbintensität und den in resultierenden Farbbezeichnungen. Bei Individuen kann die individuelle Wahrnehmung (objektiv) gleich benannter Farben durchaus unterschiedlich sein (Farbefehlsichtigkeit). So dienen Farbnamen zum gemeinsamen Verständnis (Rot ist an der Ampel oben gilt auch für Rot-Grün-Blinde.) Von Einfluss auf die Farbwirkung sind auch Farbstimmung, die zeitliche und räumliche Vorwirkung, individuelle Erfahrung und Training der Wahrnehmung.

Farbbezeichnungen

In den einzelnen Sprachen gibt es eine große Zahl nuancierender Wörter für einzelne Farben. Oft „fehlen“ in einer Sprache Farbnamen, die andere haben (vgl. das späte Auftreten von „orange“ und „magenta“ im Deutschen). Auch unterliegen die Wortbedeutungen dem sozialen Wandel. Im Deutschen bedeutete „braun“ im 17. Jahrhundert eher „dunkelviolett“ bis „dunkelblau“ (Kirchenlied Hernieder ist der Sonnen Schein, | Die braune Nacht bricht stark herein.). Ferner gibt es gesonderte Farbnamen, etwa „blond“ nur für menschliches, „falb“ für tierisches Haar. Die emotionale Wirkung von Farbnamen nutzt die Werbung für kommerzielle Produkte, da hier Verknüpfungen zu „ansprechenden“, allgemein bekannten Gegenständen oder Situationen nutzbar sind („sahara“ als Oberflächenfarbe von Autos, da die Sahara, durch Plakat- und TV-Bilder unterstützt, für die endlose Weite und ein „erhebendes“ Gelb steht).

Lichtfarbe

Damit Farbe wahrgenommen werden kann ist Licht nötig. Dieses Licht kann von einem kontiniurlichem Spektrum stammen, wie das Sonnenlicht. Ein kontinuierliches Spektrum entsteht durch einen Plankckschen (Schwarzen) Strahler. Diese Strahlung entsteht durch Glühen, wie in einer Glühlampe. Andere Leuchtquellen gehen auf eine unmittelbare Emission aus Elektronenprozessen hervor: hierfür stehen Leuchtemissionsdioden, Quecksilberhochdrucklampen oder Natriumdampflampen. Ihr Emissionsspektrum ist bedingt durch die Elektronenprozesse ein schmalbandiges Linienspektrum und die wahrgenommene Farbe entspricht typischerweise den entsprechenden Spektralfarben, oder es besteht aus mehreren Banden im sichtbaren elektromagnetischen Bereich, dann handelt es sich notwendiger um eine Mischfarbe.

Ein Trick um möglichst ein Weiß zu erreichen wird bei den Leuchtröhren angewandt indem durch geeignete Fluoreszenzfarbstoffe die miterzeugte UV-Strahlung gewandelt wird. Auch hier ist die Fluoreszenz in Pumpvorgängen der Elektronenniveaus begründet..

Körperfarben

Körperfarben entstehen falls durch Absorption stoffspezifischer Wellenlängen nur optische Strahlung der nicht absorbierten Wellenlängen von der Oberfläche reflektiert wird (Lokalfarbe, Gegenstandsfarbe, Körperfarbe). Bei durchsichtigen Materialien führt die Absorption zum Ausfiltern bestimmter Wellenlängen (Durchsichtsfarbe) und dadurch zur Farbwahrnehmung beim Betrachter. Angemerkt sei, dass die zugrundeliegende Absorption der Komplementärfarbe auf Vorgängen der Elektronenhülle beruht. Auch für die Streuung im Bereich der Lichtwellenlängen spielen quantenmechanische Vorgänge eine Rolle.

Psychologische Wirkung

Trifft Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs auf das Auge, hat das außer der einfachen Sinnesempfindung (wie „rot“, „blau“) noch komplexere und farbspezifische psychologische Wirkungen. Bei Menschen desselben Kulturkreises bestehen durch Tradition und Erziehung viele Gemeinsamkeiten, aber es bestehen auch individuelle Unterschiede. Solche seelischen Wirkungen der Farbwahrnehmung werden – intuitiv oder bewusst – für Effekte bei der künstlerischen Gestaltung sowie in der Mode- und Werbebranche genutzt. Dabei helfen psychologische Farbtests eine angestrebte Wirkung zu erreichen.

Zum einen sollen Farbtests Rückschlüsse auf Persönlichkeit der Testperson erlauben, falls sie bestimmte Farben oder Farbkombinationen bevorzugt. Zum anderen sollen Farbtests ergründen, welche Persönlichkeiten auf welche Farben wie reagieren. Psychologische Farbwirkungen werden in vieler Kulturen angenommen, was sich in Sprichwörtern und Redewendungen niederschlägt.

Beispiele für mögliche und vermutete Wirkungen und Bedeutungen von Farben, wie sie sich aus Lebensgewohnheiten und Traditionen verschiedener (hier vorzugsweise aus dem deutschsprachigen) Kulturkreise ergeben:

Die genaue Arbeitsweise des visuelle System im Gehirn im Zusammenspiel mit dem Gefühlszentrum ist noch unerforscht. Andererseits ist die Wahrnehmung unterschiedlicher Wellenlängen in den Zapfen und Stäbchen der Netzhaut nicht allein für die Entstehung des wahrgenommen Bildes verantwortlich. Der Sehvorgang von Farbe und Form eines Objektes ist auch dadurch geprägt, dass das Großhirn einen Sinneseindruck mit einer dazu gehörenden Erinnerung verbindet. Die empfundene Farbe eines Objektes ist nicht immer mit der messtechnischen (da physikalischen) vergleichbar. Vielmehr ist das wahrgenommene Bild der momentan aufgenommenen Informationen überedeckt, vom Wissen zu diesem Objekt.

In der Psychologie ist der Begriff Gedächtnisfarben eingebürgert, wenn es um Farbwahrnehmung geht. Objekte mit einem typischen Farbton werden also unter Rückgriff auf den im Gedächtnis gespeicherten prototypischen Farbton wahrgenommen. So werden Tomaten in einem intensiverem Rot wahrgenommen als es ihrer tatsächlichen Erscheinung entspricht. Eine Wiese erscheint selbst in der Dämmerung noch grün. Auch der blaue Himmel ist solch eine Ausbildung, für die Römer war der Himmel „licht“, im Sinne von hell.

In der Farbmetrik kann diese Individualisierung zu Schwierigkeiten führen, da zwei Farben nicht zwangsläufig auch von verschiedenen Personen gleich wahrgenommen werden, wenn die Messung denselben L*a*b-Wert hat. Die CIE-Farbmetrik stützt sich schließlich auf Normalbeobachter mit der Statistik und der Licht- und Farbtechnik der 1920er Jahre.

Die Wahrnehmung von Farben wirkt psychologisch auf zweierlei Art:

• Farbe ruft Assoziationen hervor, also Vorstellungen, meistens Erinnerungen, an Dinge wie Feuer=Rot, Gras=Grün, Zitrone=Gelb. Weitere beispiele finden sich in der Tabelle.

• Farbe ruft Gefühle (Farbgefühl, Gefühlston, Anmutungsqualität, Gefühlscharakter) hervor. Dies kommen zum Ausdruck, wenn man Substantive in Eigenschaftswörter verwandelt oder von vornherein Eigenschaftswörter verwendet, die am ehesten Gefühle auszudrücken vermögen, Rot=gefährlich, Grün=giftig, Gelb=frisch. Farbe kann dabei auf der Gefühlsebene vergangene Erfahrungen aktivieren.

Assoziationen und Gefühle in Folge von Farbwahrnehmung, gehen in die Tradtitionen der Kultur im jeweiligen Volksbereich ein. Nach der „Empiristischen Theorie der Gefühlswirkung von Farben“ werden Farbgefühle individuell und implizit (unbewusst, nicht erinnerbar) gelernt: Das sind vor allem Gefühle, die der Mensch auf Grund ererbter Triebstruktur und Daseinsthematik ursprünglich gegenüber bestimmten überall vorkommenden „Universalobjekten“ oder „Universalsituationen“ entwickelt.

• Universalobjekte: blauer Himmel, klares Wasser, grüne Vegetation, rotes Feuer, rotes Blut („als Lebenssaft“), gelbe Sonne, brauner Erdboden, braune bis graue Fäkalien, grauer Felsen, schwarze Brandreste.
• Universalsituationen sind solche, in denen sich der Mensch täglich befindet: dunkle (schwarze) Nacht, heller (weißer) Tag.

Weil die Erfahrung und die Erziehung diesen gefühlsbesetzten Dinge eine (vom Kulturkreis) bestimmte Farbe beigibt, entwickelt der Mensch Gefühle schon dann, wenn er die Farbe allein wahrnimmt. Die Reaktion auf die Farbe ist sodann bereits eingeprägt: Rot alarmiert, auch wenn das vermeintlich dazu gehörende Feuer fehlt und nur die Wand des Raumes grell rot gestrichen ist. Das entspricht dem erlernten bedingter Reflexe bei Pawlows Hunden durch klassische Konditionierung.

Geschichte der Farben

siehe auch Farbenlehre

Farbe ist eine auffällige Stoffeigenschaften. Bereits dem Steinzeitmenschen war diese visuelle Qualität bekannt, die allen Primaten eigen ist. Belege für eine aktive Wahrnehmung sind die steinzeitlichen Höhlenzeichnungen.

Handwerkliche Tätigkeit erforderte bereits die Nachbildung von Farbvorlagen, religiöse Ansichten zur Natur führten zu philosophischen Betrachtungen über diese Stoffeigenschaft und Lichterscheinungen. Erste Anmerkungen dieser Art finden sich im klassischen China, im alten Vorderasien und besonders später in der Antike. Das glänzende Gelb des Stoffes Gold, der Substanz der Götter, und andere handwerkliche Versuche und philosophische Ansätze der Stoffwandlung zur bestimmenden Farbe wurde zur Grundlage der Alchemie, der hermetischen Kunst. Für Demokrit waren rote Teilchen spitz und die grünen rund. Theorien und Lehren zur Farbe entwickelten sich wie jede Art von Wissenschaft im Widerstreit. Im deutschen Sprachraum am meisten wirkten die Untersuchungen und Ansichten von Isaac Newton versus Johann Wolfgang von Goethe und Philipp Otto Runge. Zu nennen sind Hermann von Helmholtz, Ewald Hering und Rudolf Steiner, Johannes Itten, Harald Küppers.

Grundlage für Farben und Farbgestaltung, im Sinne von Farbstoff, waren zunächst Naturstoffe. Blau wurde aus sehr teuremn Lapislazuli-Pulver gewonnen. Für die Blaufärbung von Stoffen diente die Küpe von Indigo. Purpur aus dem Sekret der Purpurschnecke war der Farbstoff für Kaiser und Könige. Rot stammte aus der Cochenille-Schildlaus. Für Braun-, Gelb- und Rottöne wurden Erden eingesetzt. Stellvertretend sind aus Italien als namensgebend Umbra und die Terra di Siena (Sienaerde) als namensgebend zu nennen. Weiß wurde als Bleiweiß aus Blei gewonnen. Für Schwarz eignete sich als Pigment Ruß, für die Schwarzfärbung von Stoffen gab es ein extra Handwerk die Schwarzfärber. Gold hatte vor allem in der byzantinischen Malerei als Himmelsfarbe eine metaphysische Bedeutung.

Im 19. Jahrhundert wurde die Farbpalette durch neue anorganische Farbstoffe und Pigmente erweitert. Berliner oder Preußisch Blau, Rinmanns Grün, Schweinfürter Grün. Durch Imtitation selterner natürlicher Farbstoffe in großen Mengen durch industrielle Verfahren oder neu geschaffene Innovationen wurden die Farbmöglichkeiten erweitert. Eine weitere Aufwertung erfolgte durch die organischen Anilin-Farben (Teerfarben), die die natürlichen Pigmente und Farbstoffe in Kunst und Wirtschaft ersetzten. Die alten Namen mit regionalen Bezügen bis heute erhalten. Neapel-Gelb, Venezianer-Rot, Veroneser Grün sind Beispiele dafür.

Im 20. Jahrhundert wurden durch Farbfotografie und Farbdruck die Möglichkeiten der Wiedergabe von Naturvorlagen über das Maß von Gemälden oder künstlerischen Grafiken (Handkoloration) hinaus erweitert. Dadurch traten auch Forderungen nach den Gesetzen der exakten Farbwiedergabe auf. Die Entwicklung im Farbfernsehen und Digitalfotografie bringen wiederum verbesserte Farbwiedergaben der Naturfarben, als auch Probleme wie bei der Umsetzung von Farben vom Scanner zum Reklamegroßformat. (siehe auch Farbmetrik)

Farbmodelle, Farbkataloge

Farbmodelle

Es wurden verschiedene Farbmodelle entwickelt, in denen Farben quantitativ (mit Hilfe von Zahlen) beschrieben sind, ohne dass notwendigerweise eine Verständlichkeit der Zahlentripel mit Empfindungen vorliegt. Die Angabe (L=75,a=5,b=33) ruft nicht explizit eine Wahrnehmung einer Farbe hervor. Im Farbmodell wird jede enthaltene Farbe als Punkt innerhalb eines (oft) dreidimensionalen Farbraumes dargestellt – dessen maximaler Umfang sich nach der Reinheit der jeweiligen Grundkomponenten richtet. Die Modelle sind durch den Anwendungsfall bedingt und begrenzt, deren Farbraum sollte alle in der jeweiligen Technik möglichen Farben umfassen. Für den Fall, dass in einem Farb-Workflow unterschiedliche Techniken der Farbreproduktion verwendet werden, können diese nur bedingt ineinander umgerechnet werden. Teilweise sind nicht-lineare Beziehungen möglich, meist handelt es sich aber um Matrizen mit Stützstellen, zwischen denen dann linear unterpoliert werden muss. Unterschiedliche Farbräume sind nicht deckungsgleich – die Farben können deshalb öfters nur relativ zueinander, nicht jedoch absolut gleich reproduziert werden. Der wichtigste Fall ist die Abbildung des RGB-Farbraumes (Farben am Monitor designt) auf den CMYK-Farbraum der Druckfarben.

Anders das CIE-Lab-Modell, das auf Untersuchungen der menschlichen Farbwahrnehmung basiert, so dass darin alle vom Menschen wahrnehmbaren Farben enthalten sind. Deshalb wird „Lab“ oft in der Farbreproduktion als Referenzfarbraum verwendet, über den die anderen Farbräume definiert werden.

Einige Farbräume

• RGB – Grundfarben: Rot, Grün und Blau in Anteilen
• CMYK – Komponenten: Cyan, Magenta, Gelb (yellow) und Kontrast (key)
• HSV – Werte: Farbton (hue), Sättigung (saturation) und Stärke (value)
• CIELab – Grundwerte: L (lightness) und die abstrakten Werte a (rot-grün) und b (gelb-blau)
• XYZ: Ausgangsfarbkörper der CIE/IBKCIE (Normfarbraum).
• YUV (analoges PAL und analoges NTSC), YDbDr (analoges SECAM), YIQ (veraltet, früher verwendet für analoges NTSC)
• YPbPr (analoges HDTV und analoges Component Video)
• YCbCr (digitales PAL/SECAM, digitales NTSC, DVB, JPEG, MPEG, DVD-Video uvm.)

Farbkataloge

Neben diesen nur mathematisch definierten (quasi stetigen) Farbräumen gibt es auch Mustersammlungen in denen materielle Proben von definierten Farbtönen enthalten sind, diese werden je nach Branche als Mappen oder Muster ausgegeben. Letztlich bildet die Gesamtheit der Abmischungen aus verschiedenen Pigmenten in der Oberflächenfärbung (Druckindustrie) oder der Durchmischung mit Pigmenten oder Farbstoffen (Kunststoff-, Textilindustrie) eines Farbkataloges ebenfalls eine dreidimensionale Wiedergabe, möglicherweise nur einer Ebene. Beispiele dafür sind:

• Pantone
• HKS
• Hexachrome
• RAL
• NCS

Übergänge zwischen Farbräumen

Da in Farbkatalogen meist Farbwerte im dreidimensionalen System beigefügt sind und Farbwerte der verschiedenen Modelle definiert sind können diese ineinander umgerechnet werden. Wegen des jeweils unterschiedlichen Farbumfangs der zugeordneten Farbräume sind die Umrechnungsergebnisse besonders in Randbereichen nicht immer ausreichend. Um eine gute Näherung zu finden, bedient man sich der Farbnachstellung am jeweiligen Zielsubstrat.

• Das additive Farbmodell: Wenn alle Werte auf Null Prozent stehen, dann ist der Monitor dunkel. Wenn alle Werte auf 100% stehen, dann ist der Monitor weiß und hell erleuchtet. Typischerweise wird rot, grün und blau in unterschiedlichen Anteilen gemischt (RGB).
• Das subtraktive Farbmodell: Wenn alle Werte auf Null Prozent stehen, dann bleibt das leere Blatt Papier weiß. Wenn alle Werte auf 100% stehen, dann ist die resultierende Farbe schwarz. Auf dieser Basis arbeiten Drucker. Typisch sind die Farben Cyan, Magenta und Yellow (CMY), in verbesserter Form kommt eine Schwarz hinzu.

Spektral- und Mischfarben

Spektralfarbe ist jener Eindruck der durch den Reiz eines Ausschnitts des sichtbaren Spektrums entsteht. Eine geeignete Methode hierfür ist die Zerlegung weißen Lichts durch ein Prisma oder ein Streugitter. Da Farbe eine Wahrnehmung ist kann es keine Spektralfarbe mit der Breite 0 nm geben, diese hätte die Intensität Null und wäre nicht wahrnehmbar, da auch der Reiz auf das Sehorgang nichtig wäre. Die Intensität und auch der Eindruck der Spektralfarbe ist von der Breite des Wellenlängenintervalls abhängig, also auch die Reinheit der Spektralfarbe. Andererseits repräsentieren die einzelnen Wellenlängen des Spektrums im sichtbaren Licht nur einen kleinen Teil möglicher Farben. Zu bemerken ist: Im Regenbogen sind zwar die Spektralfarben, aber nicht deren Mischungen zu sehen. Besonders Farben der „Purpurlinie“ zwischen Violett und Rot können nicht als Spektralfarbe auftreten.

Mischfarben sind alle Farben, die durch Farbmischung entstehen, gleichgültig ob dies durch Mischung von Strahlen (Bildschirm) oder beleuchtete reflektierende Flächen (Druckerzeugnisse). Bestimmte Mischfarben können dem menschlichen Auge durch Metamerie als identisch erscheinen, obwohl die Intensität des reizenden Lichtes an verschiedenen Stellen der Wellenlängenskala ungleich ist. Dieser Effekt ist wiederum von der Beleuchtungsquelle abhängig.

Optimalfarben sind nach Wilhelm Ostwald idealisierte Spektralfarben von endlicher Breite des Intervalls der Wellenlänge, bei denen nur die Intensität 0 % und 100 % existiert. Eine Optimalfarbe ist eine Körperfarbe, deren Remissionskurve β(λ)eine rechtwinklige Gestalt besitzt, es sind nur die Remissionsgrade β(λ)=0 und β(λ)=1 erlaubt und maximal zwei Sprungstellen im sichtbaren Bereich. Damit gibt es nur 4 Optimalfarbtypen:

• Kurzendfarben (kurzwellige Seite ist eins): Blau
• Langendfarben (langwellige Seite ist eins): Rot
• Mittelfarbe (am lang- und kurzwelligen Ende keine Remission): Grün
• Mittelfehlfarbe (Remission an beiden Enden eins, aber keine Remission in der Mitte): Veil, die Purpurfarben

Der (beigefügte) erläuternde Farbname dient nur der Erläuterung und ist je nach der Breite des Bereichs der vollen Remission zu verstehen. Eine Langendfarbe, die bis nahezu zum kurzwelligen Ende des sichtbaren Spektrums reicht ist ein strahlendes Weiß mit blauem Stich, entsprechendes gilt für die anderen Typen. Andererseits ist ein nur schmaler Streifen einer Mittelfarbe Schwarz bestenfalls mit einem Farbstich.

Diese Hilfskonstruktion idealisierter Optimalfarben erleichtert, das Verständnis zwischen dem physikalischen Spektrum und der physiologischen Wahrnehmung einer Farbe. Für farbige Strahler gelten ähnliche Überlegungen, wenn der Beugungsspalt in Breite und Lage verschoben wird. Ergo das gesamte Spektrum erscheint weiß, ist der Spalt geschlossen kommt keine Strahlung durch: das Auge meldet «Schwarz».

In der folgenden Tabelle werden beispielhaft Mischfarben dargestellt, deren erste acht (in RGB hinterlegten) sollten auf dem Computermonitor, wie die reine Spektralfarben erscheinen. Die letzten beiden sind tatsächliche Mischfarben verdeutlichen. Angemerkt sei dennoch, die von den Phosphoren des Bildschirmes ausgehenden „Lichter“ haben selbstverständlich eine definierte spektrale Breite.

Die notierten Vergleichs-Wellenlängen sind in Nanometern (nm) angegeben und sind nur Richtwerte.

Farbton, Helligkeit, bunte und unbunte Farben

• Die Alltagssprache gibt Schwarz und Weiß als „Farben“ wieder, bezeichnet sie aber nicht als farbig. Mitunter nutzt man die Bezeichnung unbunte Farben, um die neutrale Grauskala zu definieren.
• Zwischen dem Farbstich und der Sättigung liegen die bunten Farben, die einen zunehmenden Farb-(also Bunt-)eindruck hinterlassen.

Diese Unterscheidung ist begründet in der Farbwahrnehmung:

• Rezeptoren zur Wahrnehmung sind die Zapfen, die im menschlichen Auge in drei Wahrnehmungsqualitäten existieren. Je nach Energie der einfallenden Photonen (entsprechend der optionalen Wellenlänge) wird durch eine chemische Reaktion ein elektronischer Reiz aktiviert, dieser geht an den Sehnerv. Aus dem Verhältnis der unterschiedlichen Reizung der drei empfangenden Zapfen nehmen wir eine farbtongleiche Wellenlänge wahr, den Farbton. Je nach Intensitätsverteilung der Reize nehmen wir die Farben als gesättigt oder verblasst war. Dieses ursprüngliche Signal wird in der Dreifarben-Theorie zugrunde gelegt. Von Hering stammt dagegen die Vierfarben-Theorie, die von Gegenfarbpaaren „Grün-Rot“ und „Gelb-Blau“ ausgeht, und die letztlich die vom Sehnerv geleitete und im Großhirn wahrgenommenen Zusammenhänge beschreibt. Grau, Weiß oder Schwarz ergeben sich dabei als Wahrnehmungen wenn alle 3 Zapfen in nahezu gleicher Quantität erregt werden, also keine wesentlichen Unterschiede in Nervensignal vorliegen. Die Farbdimensionen Farbintensität und Farbsättigung sind somit auf die Stärke der Reize zurückzuführen. Letztlich kann man diese Zusammenhänge als Gesetz des Sehens formulieren.
• Die Stäbchen sind lichtempfindlicher als die Zapfen. Wenn die Menge der Photonen pro Zeiteinheit nachlässt, werden nur die Stäbchen erregt, ihr Reiz im Sehnerv weitergeführt. Bei schwachen Lichtverhältnissen (Nachtsehen), in denen die Farbzapfen keinen Reiz auslösen, geht an das Gehirn nur Information über die Beleuchtungsstärke. Diese Informationen sind im ursprünglichen Wortsinn „farb-los“ (dunkel), es entsteht ein „grau“-Eindruck (Nachts sind alle Katzen grau).
• Wenn die Menge der einfallenden Photonen die Wahrnehmungsschwelle auch der Stäbchen-Zellen unterschreitet entsteht der Eindruck „Schwarz“ (Finsternis), physiologisch besser als Eigengrau) benannt.
• Übermäßige Helligkeit (als Glanz, oder bei Blick in die Sonne), also hohe Anzahl von Photonen überreizt beide Sehsysteme durch Blendung. Das „blendende“ Weiß verursacht Schmerz als Warnreaktion des Körpers. Da das Sehpurpur nicht ausreichend schnell rekombiniert, kann bei intensiven Blendungen vorübergehende Blindheit eintreten.

Anzumerken bleibt, dass die Zapfen und Stäbchen entwicklungshistorisch auf die gleichen lichtreagierenden Ausgangszellen zurückgehen. Diese Entwicklung führte dazu, dass das Wahrnumungsspektrum anderer Tierarten vom menschlichen abweicht. Bienen sind im Ultravioletten besser ausgerüstet, ihre Sehzellen nehmen kurzwelligere Strahlung (energiereichere Photonen) war, als der Mensch. Bei Vögeln hat sich die Kontrastwahrnehmung zwischen roten Früchten und grünem Laub als wichtiger erwiesen. Für Fische ist die bessere Wahrnehmung von kurzwelliger Strahlung nötig, da langwelligere Anteile des Sonnenlichtes durch Wasser absorbiert werden.

„Farbe“ ist auf das Sehen der Tiere nur im übertragenen Sinn des Wortes möglich.

Die komplexe Natur des Phänomens Farbe ist schließlich auch Grundlage für unterschiedliche Abstraktionsebenen und scheinbar widersprüchlichen Aussagen. Ein Beispiel hierzu findet sich unter Purpurlinie.

• physikalische Betrachtung als Wellenlänge des Lichtes (Energie der Photonen),
• dreidimensionaler Farbreiz durch die Wirkung auf die Zapfen (Dreifarbentheorie), die zu 3 Primärvalenzen im CIE-Normfarbraum führt.
• vielschichtige Wirkung der wahrgenommenen Farbe im Bewußtsein, was sich als Lab-Farbraum mit gleichabständigen Farben in der Farbtheorie darstellt.
• Die Interpretation der wahrgenommenen Farbe und ihre Wrkung durch und auf die Psyche: Farblehre, Harmonielehre, Farbtypenlehre.

Siehe auch

Literatur

• Gerriet Hellwig: Farbe ist selbstverständlich. Zur Ordnung von Farbe., Diedersdorf, 1996, ISBN 3-932358-01-5
• Harald Braem: Die Macht der Farben, Langen/Müller, 2003, ISBN 3-7844-7156-0
• Harald Küppers: Das Grundgesetz der Farbenlehre, Taschenbuch. DuMont Literatur und Kunst Verlag, Köln 1978. 10. Auflage 2002, ISBN 3-8321-1057-7
• Harald Küppers. Schnellkurs Farbenlehre. Taschenbuch. DuMont Literatur und Kunst Verlag, Köln 2005, ISBN 3-8321-7640-3
• Harald Küppers. Farbe verstehen und beherrschen. Praktische Farbenlehre. DuMont Literatur und Kunst Verlag. Köln 2004, ISBN 3-8321-7434-6
• Hazel Rossotti: Colour: Why the World Isn't Grey. Princeton University Press, 1992, ISBN 0-691-02386-7
• Johann Wolfgang von Goethe: Zur Farbenlehre. Tübingen, Cotta, 1810
• Itten, Johannes: Kunst der Farbe, Otto Maier Verlag, Ravensburg 1970, ISBN 3-473-61551-X
• Jim Krause: Index Farbe. Addison-Wesley, ISBN 3-8266-1306-6
• Norbert Welsch, Claus Chr. Liebmann: Farben. Spektrum Akademischer Verlag, 2004, ISBN 3-8274-1563-2
• Rolf Gierling: Farbmanagement. 3. überarbeitete Aufl. MITP-Verlag: Bonn, 2006, ISBN 3-8266-1626-X
• Lothar Kleine-Horst: Empiristische Theorie der Gefühlswirkung von Farben. Köln: Enane 1992, ISBN 3-928955-02-0
• Eva Heller: Wie Farben auf Gefühl und Verstand wirken. Droemer Knaur, 2000, ISBN 3-426-27174-5
• Studio 7.5: Farbe digital. Rowohlt Tb. 2004, ISBN 3-499-61251-8
• Gegenfurtner, Karl R.: Gehirn & Wahrnehmung, Fischer Taschenbuch Verlag, Frankfurt a.M., 2003, ISBN 3-596-15564-9
• Mayer, Horst O.: Einführung in die Wahrnehmungs-, Lern- und Werbepsychologie, Oldenbourg, 2005, ISBN 3-486-57675-5
• Weingart, Petra E./Forster, Rudolf: Ich und die Farbe sind eins, Verlag Dr. Kovac, Hamburg, 2005, ISBN 3-8300-1813-4