Im menschlichen Leben beeinflusst Farbe alles, angefangen von Kunst und Literatur, ueber Farbe, mit der wir unsere Wohnung streichen bis hin zur Kleidung, die wir kaufen. Dennoch fragen wir uns selten, was die Mechanismen unserer Farbwahrnehmung sind– oder was wir unfaehig sind zu sehen.

Wir nehmen Farbe wahr, wenn die verschiedenen Wellenlaengen, aus denen das weisse Licht zusammengesetzt ist, auf dem Weg in unser Auge auf spezielle Weise von Materie beeinflusst werden (absorbiert, reflektiert, gebrochen(refraktiert), gestreut oder gebeugt), oder wenn eine nicht-weisse Portion Licht abgestrahlt wurde.

Sichtbares Licht ist hauptsaechlich ein kleiner Teil des vollen elektromagnetischen Spektrums, welches sich von kosmischer Strahlung auf Seiten der hoechsten Energie ueber Bereiche mittlerer Energie (Gammastrahlen, Roentgenstrahlen, UV-Strahlen, sichtbares Licht, Infrarot und Radiowellen) bis hin zu Induktions-Erwaermung und Elektron-Enenergie-Uebertragungs-Frequenzen auf der niedrigsten Stufe erstrecken.

Beachten Sie, dass es sich dabei um quantisierte Energie handelt (Photon fuer den sichtbaren Bereich), und nicht die absolute Energie; letztere ist abhaengig von der Strahlungsintensitaet.

light spectrum

Wir koennen den Bereich des Lichtspektrums von ungefaehr 400 Nanometern (violett) bis zu ungefaehr 700 Nanometern (rot) wahrnehmen. Wir sehen diesen Bereich der Lichtwellenlaengen als einen nahtlos ineinander uebergehenden Regenbogen von Farben, auch bekannt als das sichtbare Spektrum.

eye

Was geschieht im Auge?

Das Auge wird oft mit einer Kamera verglichen. Aber wahrscheinlich ist es eher vergleichbar mit einer Autofocus-TV-Kamera mit selbstreinigender Linse und computergesteuerter Bildverarbeitung mit Millionen von CPUs (prozessoren).

Licht von einer aeusseren Quelle wird beim Durchgang durch die Hornhaut gebrochen und trifft dann auf die Pupille, welche von der Iris kontrolliert wird. Das Licht wird wieder gebrochen von der Linse, die ein seitenverkehrtes Bild auf die Netzhaut projeziert, oder auf den Augenhintergrund. Dort wird es von Pigmenten in den lichtsensitiven Zellen absorbiert, genannt Zapfen und Staebchen. Diese Photorezeptoren wandeln Licht (Photonen) in elektrochemische Signale um, die dann von neuralen Schaltungen in der Netzhaut verarbeitet und ins Gehirn uebertragen werden.

Es gibt annaehernd 6 Millonen Zaepfchen in unserer Netzhaut, und diese sind lichtempfindlich in einem weiten Helligkeitsbereich. Die drei verschiedenen Arten von Zaepfchen reagieren entsprechend auf kurze, mittlere und lange Wellenlaengen. Zaepfchen sind bei hohen Beleuchtungsstaerken aktiv und erlauben uns, Farbe und feine Details direkt vor uns zu sehen.Sie koennen sich an eine breite Variation von Farben und Beleuchtungsstaerken anpassen, arbeiten aber nicht sehr gut bei dunklerem Licht.

Die 125 Millionen Staebchen unserer Netzhaut werden nur bei abgedunkeltem Licht benutzt und sind monochromatisch, nehmen somit keine Farben wahr – nur schwarz und weiss. Staebchen sind verantwortlich fuer unsere periphere Nachtsicht, befaehigen uns aber nicht, sehr gut zu sehen, wenn wir geradeaus blicken.

retina

Die Netzhaut besteht aus einer sehr duennen Lage von Nervenzellen und enthaelt zwei Arten von Nervenzellen, Staebchen und Zaepfchen. Auch Nervenknoten (Ganglien) sind in der Natzhaut lokalisiert. Die Abbildung zeigt die Empfindlichkeit der verschiedenen Zaepfchen fuer unterschiedliche Wellenlaengen

retina spectral

Die drei Sorten Nervenzellen, die helles Licht erfassen, decken die kurzen, mittleren und langen Wellenlaengenbereiche ab.

Ganglienzellen in der Netzhaut berechnen Farbe

Aber die Zaepfchen in unseren Augen sind nur der Anfang einer Geschichte ueber Farben. Ganglien sind eine Sorte von Nervenzellen in der Netzhaut, die Signale ueber verschiedene Mittlerzellen von den Staebchen und Zaepfchen erhalten. Sie sind die Zellen, die Information zum Gehirn uebertragen. Warum all der Aufwand?

ganglion
eye sense

Die Ganglienzellen addieren und subtrahieren Signale von vielen Staebchen. Zum Beispiel legt eine Ganglionzelle den Anteil von Gruen-oder-Rot fest, indem sie das Ansprechverhalten der Staebchen fuer mittlere Wellenlaengen mit dem der Staebchen fuer lange Wellenlaengen vergleicht. Das Resultat dieser Stufen der Farbwahrnehmung ist ein Signal, das zum Gehirn gesendet wird. Es gibt drei Signale, zugeordnet den drei Farbeigenschaften. Dies sind:

  • der Anteil von Gruen oder Rot
  • der Anteil von Gelb oder Blau; und
  • die Helligkeit

Wenn Sie ColoRotate verwenden, koennen Sie Farbe in diesen drei Groessenordnungen betrachten.

Arbeiten in 3D bringt Farben zum Bluehen

Die 3D-Natur von Farbe macht es schwierig, Farbe auf einem flachen Papier oder einem Bildschirm exakt zugaenglich zu machen.

Mit ColoRotate sind Sie nicht darauf beschreankt, Farben in einem flachen Farbkreis herumzubewegen. Stattdessen koennen Sie alle Arten von Gruppierungen und Farbarrangements erkunden. Es macht Spass, und es wird Ihnen neue Ideen fuer frische und einladende Farbharmonien und Farbpaletten geben. ColoRotate ermoeglicht Ihnen auch, Farben ueber Regler fuer die meisten Farbtheorien zu definieren.

aus dem Englischen uebersetzt von Wolfgang Schweizer