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Homepage > Dokumentation > Naturwissenschaften > Optik > Weitere Informationen > Zusammensetzung von Farben

Zusammensetzung von Farben

Autor:
Publikation: 4.8.2008
Herkunft: Sonnentaler, Berlin

Wenn Sie sich einmal einen Fernseh- oder Computerbildschirm ganz aus der Nähe anchauen (am besten mit Hilfe einer sehr guten Lupe), werden Sie feststellen, dass sein Bild aus einer großen Anzahl von einzelnen Punkten besteht und dass diese Punkte selbst jeweils wieder aus drei verschieden­farbigen Pünkt­chen (oder Strichen) in den Farben Rot, Grün und Blau zusam­mengesetzt sind. Wenn man eine Stelle im Bild betrachtet, die weiß ist, sind dort alle kleinsten Farbpünktchen gleich hell. Weiß erhält man also aus einer Mischung aus Rot, Grün und Blau (alle in gleicher Stärke).

Foto der Leuchtpunkte eines Computerbildschirms

Abb. 1: Leuchtpunkte eines Computerbildschirms
(Quelle: Luís Flávio Loureiro dos Santos, Wikimedia Commons, CC BY 3.0)

Aber jeder, der schon einmal Farben gemischt hat, z. B. beim Tuschen, wird sofort protestieren: Wenn man beim Tuschen nämlich Rot, Grün und Blau mischt, erhält man keineswegs Weiß, sondern eine dunkelbräunliche Farbe!

Wie kann man diese widersprüchlichen Beobachtungen erklären? Man muss be­rücksichtigen, dass es sich beim Fernseher- oder Computerbildschirm um eine primäre Lichtquelle handelt, also ein Objekt, das selbst Licht erzeugt (man kann den Fernseher auch im Dunkeln sehen), während die Tuschfarben sekun­däre Lichtquellen sind: Sie werfen lediglich einen Teil des einfallenden Lichts wieder zurück. Für die Mischung von "Lichtfarben" und "Körper­farben" (Gegenstandsfarben) gelten ver­schiedene Regeln.

Wenn man genauer darüber nachdenkt, ist dies gar nicht so verwunderlich. Scheint z. B. rotes und grünes Licht auf unser Auge, dann werden sowohl die für rotes als auch die für grünes Licht empfindlichen Sinneszellen der Netzhaut (Zap­fen) erregt und senden ein Signal an unser Gehirn. Das Gehirn interpretiert dies als gelbes Licht. Die Helligkeit ist natürlich größer, als wenn man nur das rote oder das grüne Licht einzeln betrachtet hätte.

Betrachtet man dagegen eine Mischung der beiden Tuschfarben Rot und Grün, dann wird nur noch das Licht zurückgestrahlt, das nicht von einem der in der Mischung vorhandenen Pigmente absorbiert wird, also nur das Licht, das sowohl von der roten als auch von der grünen Farbe reflektiert wird. Dies ist natürlich weniger Licht, als von jeder der Einzelfarben zurückgewor­fen worden wäre: Der Gesamteindruck ist also eine "dunklere" Farbe.

Deswegen wird die Mischung der Farben des Lichts, das von primären Licht­quellen kommt, als "additive Farbsynthese" bezeichnet, während die Farb­synthese durch sekundäre Lichtquellen als "subtraktive Farbsynthese" be­zeichnet wird. Im ersten Fall wird Licht verschiedener Farbe ("Lichtfarben") vereint, im zweiten aus weißem Licht verschiedene Farben (entsprechend der Pigmente in der Tusche) herausgefiltert ("Körperfarben").

Additive Farbsynthese

Bei der additiven Farbsynthese geht man von Rot, Grün und Blau als den "Grundfarben" aus. Diese decken jeweils ca. ein Drittel des Spektrums des sichtbaren Lichts ab und korrespondieren mit den Farbbereichen, für die die verschiedenen Zapfentypen (farbempfindlichen Lichtrezeptoren) des mensch­lichen Auges empfindlich sind.

Man kann die additive Farbsynthese experimentell erkunden, indem man drei Lampen, die jeweils Licht einer dieser Farben ausstrahlen, auf eine weiße Flä­che richtet und die Intensitäten der einzelnen Lampen variiert.

Farbüberlagerung bei der additiven Farbsynthese

Abb. 2: Farbüberlagerung bei der additiven Farbsynthese

Bei der Überlagerung von rotem, grünem und blauem Licht gleicher Intensität erhält man, wie schon beschrieben, Weiß. Eine gleichmäßig reduzierte Intensi­tät aller drei Farben ergibt verschiedene Graustufen und das völlige Fehlen von Licht Schwarz.

Die Überlagerung von Rot und Grün allein ergibt Gelb, die von Rot und Blau Ma­genta und die von Grün und Blau Cyan. Andere Farben erhält man durch Über­lagerung von zwei oder drei Grundfarben, wobei diese nicht alle die gleiche In­tensität haben. So ergibt sich z. B. Orange, wenn man Rot und Grün addiert, wobei das grüne Licht nur ca. die halbe Intensität des roten Lichts hat.

Subtraktive Farbsynthese

Subtraktive Farbmischung kann man am einfachsten durch das Mischen von Tusch- oder Ölfarben erforschen. Man kann aber auch vor eine weiße Lampe Filter verschiedener Farbe hintereinander halten, die dann jeweils einen Teil der Bestandteile des weißen Lichts nicht durchlassen, diese also sozusagen von Weiß "abziehen".

Auch bei der subtraktiven Farbmischung reicht es aus, drei Grundfarben zu verwenden. Hierbei benutzt man die Farben Magenta, Cyan und Gelb. Falls Sie einmal die Farbpatronen in einem Farb-Tintenstrahl-Drucker ausgetauscht haben, dürften Ihnen diese Farben bekannt vorkommen (allerdings enthalten diese Drucker in der Regel zusätzlich eine schwarze Patrone, diese ist aber nicht zwingend notwendig und dient insbesondere der Kosteneinsparung).

Farbüberlagerung bei der subtraktiven Farbsynthese

Abb. 3: Farbüberlagerung bei der subtraktiven Farbsynthese

Mischt man also z. B. Tusche der Farbtöne Magenta, Cyan und Gelb, so erhält man schwarze Tusche. Eine Mischung von Magenta und Gelb ergibt rote Tu­sche, Magenta und Cyan blaue Tusche, und eine Mischung von Cyan und Gelb reflek­tiert nur noch grünes Licht. Andere Farben erhält man wiederum durch unter­schiedlich starke Beimischung der drei Grundfarben.

War Schwarz bei der additiven Farbsynthese nur durch das Ausschalten aller Lichter zu erreichen, kann man entsprechend bei der subtraktiven Farbsyn­these Weiß nur dann erhalten, wenn man gar kein Licht "herausfiltert", d. h. keine Farbe auf das weiße Blatt Papier aufträgt. Wenn man auf farbigem Papier malt (oder eine Stelle, die weiß bleiben sollte, aus Versehen übermalt hat), dann kann man Weiß nicht durch die drei Grundfarben erzielen, man muss stattdes­sen ein spezielles Material verwenden, das alles einfallende Licht wieder zurückstrahlt – deswegen darf im Tuschkasten das Deckweiß nicht fehlen.

Letzte Aktualisierung: 18.10.2017

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