Farbe - im Unterschied zum Pigment - ist ein subjektiver Sinneseindruck, der entsteht, wenn Licht einer bestimmten Wellenlänge oder eines Wellenlängengemisches auf die Netzhaut des Auges fällt und dort spezielle Sinneszellen zu einer Nervenerregung veranlasst, die zum Gehirn geleitet wird und dort als Farbe ins Bewusstsein des Menschen tritt.
Farbe ist also eine Sinnesempfindung und keine physikalische Eigenschaft eines Gegenstandes. Der Begriff der Farbe gibt nur in Bezug auf einen lebenden Organismus mit Sinneszellen für Licht einen Sinn. Das Phänomen Farbe ist daher auch nicht auf der Oberfläche des betreffenden Objekts selbst lokalisiert, sondern nur auf dessen Abbild, das uns unser Gehirn in unserem Bewusstsein präsentiert, und damit in unserem Gehirn selbst.
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.
Farbeindruck des Menschen
Die visuelle Wahrnehmung des Menschen erfolgt durch bestimmte Rezeptoren, die sich auf der Netzhaut befinden. Von diesen Sinneszellen gibt es zwei Grundtypen: die so genannten Stäbchen unterscheiden nur Schwarz/Weiß-Kontraste, die so genannten Zapfen (nicht Zäpfchen!) dienen der Farbwahrnehmung.
(Zum Merken: Stäbchen - Schwarz/weiß; Zapfen - Farben)
Die Zapfen sind in drei Ausprägungen vorhanden, die jeweils ihr Empfindlichkeitsmaximum in den Spektralbereichen haben, die uns als die Grundfarben "Rot", "Grün" und "Blau" vorkommen. Der rotempfindliche Zapfen hat dabei eine Nebenempfindlichkeit im violetten Spektralbereich -- deshalb erscheinen uns rotes und violettes Licht auch ähnlich, obwohl sie rein physikalisch betrachtet an den entgegen gesetzten Enden des sichtbaren Lichtspektrums liegen. Jede Kombination von Anregungen der drei Zapfenarten durch auf die Netzhaut treffende Strahlung bewirkt einen spezifischen Farbeindruck.
Menschen, die nur zwei Arten von Zapfen haben, sind rot-grün-blind oder (seltener) grün-blau-blind. Wenn Menschen nur eine Art von Zapfen haben, oder gar keine Zapfen (d.h. sie sehen nur mit den Stäbchen), sind sie farbenblind.
Eine verbreitete Einteilung trennt die Helligkeit als Stärke des Farbeindruckes von der Sättigung als "Reinheit einer Farbe" und dem eigentlichen Farbton, der über die eigentliche Charakteristik der Farbe entscheidet.
Die eindimensionale Darstellung der Spektralfarben im Regenbogen zeigt nur einen Teil aller Farbwahrnehmungen. Die sichtbare Strahlung ist eine elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von 380 bis 760 nm.
Werden die Farben durch Pigmente ausgelöst, bewirkt deren räumliche oder zeitliche Nähe subjektive Kontrastverstärkungen. Durch räumliche Nähe bewirkte Kontraste nennt man Simultankontrast, den Nachfolgeeffekt von Gegenfarben aber Sukzessivkontrast. Mit dem Simultankontrast verwandt sind die farbigen Schatten: Ein mit grünem Licht beleuchteter Gegenstand hat demzufolge einen roten Schatten.
Psychologische Wirkung
Wird das Auge von Licht eines bestimmten Wellenlängenbereichs getroffen, so hat dies außer der einfachen Sinnesempfindung (wie „rot“, „blau“) noch weitere, komplexere und farbspezifische psychologische Wirkung. Diese haben bei Menschen desselben Kulturkreises große Gemeinsamkeiten, weisen aber auch individuelle Unterschiede auf. Solche Wirkungen der Farbwahrnehmung werden – intuitiv oder bewusst – zur Erzeugung bestimmter Effekte genutzt: sowohl für künstlerische Gestaltungen als auch in der Mode- und Werbebranche. Psychologische Farbtests versuchen, aus der überdurchschnittlich häufigen Wahl einer bestimmten Farbe oder Farbkombination auf bestimmte Eigenschaften der Persönlichkeit des betreffenden Menschen zu schließen. Im Alltagsleben machen viele Sprichwörter und Redewendungen Gebrauch von den psychologischen Farbwirkungen. Die Tabelle zeigt einige Beispiele für mögliche Wirkungen und Bedeutungen von Farben.
Zwar weiß man noch nicht genau, wie uns das visuelle System im Gehirn dazu befähigt Farben und Formen wahrzunehmen aber man hat bereits herausgefunden, dass nicht nur die Verarbeitung der verschiedenen Wellenlängen im Licht, welches auf unsere Netzhaut fällt für die Entstehung des wahrgenommen Bildes verantwortlich sind. Vielmehr scheint der Sehvorgang sowohl was die Farbe als auch die Form eines Objektes anbelangt auch dadurch geprägt zu sein, dass das Gehirn einem bestimmten Input eine bestimmte Erinnerung zuordnet. Wir nehmen also beispielsweise die Farbe eines Objektes nicht unbedingt so wahr, wie sie uns rein messtechnisch erscheinen müsste. Vielmehr stellt das von uns wahrgenommene Bild eine Art Querschnitt zwischen den aufgenommenen Informationen und dem was wir bereits von diesem Objekt wissen dar.
In der Psychologie hat sich speziell im Bereich der Farbwahrnehmung daher der Begriff Gedächtnisfarben eingebürgert. Objekte die einen typischen Farbton aufweisen werden also unter Rückgriff auf den im Gedächtnis gespeicherten prototypischen Farbton wahrgenommen. Das führt dazu, dass beispielsweise Tomaten häufig in einem intensiverem Rot wahrgenommen werden als ihre tatsächliche Erscheinung oder dass man einer Wiese noch bei Dämmerung in der Farbe Grün zu sehen glaubt.
Gerade bei der Wissenschaft der Farbmetrik stellt dieses Phänomen ein ernstzunehmendes Problem dar. Zwei Farben, die messtechnisch denselben L*a*b-Wert aufweisen werden nicht zwangsläufig auch von verschiedenen Personen gleichartig wahrgenommen.
Es ist zweckmäßig, zwischen zwei Arten von psychologischer Wirkung der Wahrnehmung von Farben zu unterscheiden:
- Assoziationen, das sind Vorstellungen, und zwar meistens Erinnerungen an zuvor Wahrgenommenes, in der Tabelle z.B. Feuer (Rot), Gras (Grün), Zitrone (Gelb)
- Gefühle (Farbgefühl, Gefühlston, Anmutungsqualität, Gefühlscharakter). Diese kommen vor allem dann gut zum Ausdruck, wenn man Substantive in Eigenschaftswörter verwandelt oder von vornherein Eigenschaftswörter verwendet, die am ehesten Gefühle auszudrücken vermögen, in der Tabelle z.B. gefährlich (Rot), giftig (Grün), frisch (Gelb)
Beide Arten der psychologischen Farbwirkung gehen in die Schöpfungen der Kultur(en) ein. Nach der "Empiristischen Theorie der Gefühlswirkung von Farben" werden die Farbgefühle individuell und implizit (unbewusst, nicht erinnerbar) gelernt: es sind vor allem diejenigen Gefühle, die der Mensch auf Grund seiner ererbten Triebstruktur und Daseinsthematik ursprünglich gegenüber bestimmten überall vorkommenden "Universalobjekten" bzw. "Universalsituationen" entwickelt. Da diese eine bestimmte Eigenfarbe besitzen, treten als Folge eines Lernprozesses nach einiger Zeit die gleichen Gefühle bereits bei alleiniger Wahrnehmung dieser Farbe auf (entsprechend der Ausbildung "bedingter Reflexe" bei den Pawlowschen Hunden). Als solche Universalobjekte finden sich der blaue Himmel und das Wasser, die grüne Vegetation, das rote Feuer und Blut, die gelbe Sonne, der braune Erdboden (und die braunen Fäkalien), der graue Felsen, die schwarzen Brandreste; und die Universalsituationen, in denen sich der Mensch täglich befindet, sind die dunkle (schwarze) Nacht und der helle (weiße) Tag.
Farbwahrnehmung von Tieren
Tiere haben unterschiedliche Farbwahrnehmungen. Dies hängt auch damit zusammen, dass sich in der Evolutionsgeschichte das Sehen unabhängig voneinander mehrfach entwickelt hat, jeweils mit unterschiedlichen Grundkonzepten. Obwohl sich alle Wahrnehmungsapparate zu erstaunlich ähnlichen Fähigkeiten hin entwickelt haben, sind dennoch auch Unterschiede geblieben, insbesondere darin, welche Rezeptoren genutzt werden und auf welche Wellenlängen diese wie reagieren. Die meisten Wahrnehmungsapparate haben ihr Hauptaktionsfeld im Bereich des Lichtes, das für den Menschen sichtbar ist, dennoch gibt es sowohl im ultravioletten wie im infraroten Bereich für einige Tiere Farben, die der Mensch nicht wahrnehmen kann. Auch die Art, wie und welche Farben im sichtbaren Licht wahrgenommen werden, kann bei Tieren vom menschlichen Sehen abweichen.
Ein bekanntes Beispiel sind die Bienen, die auch ultraviolette Strahlung wahrnehmen können. Interessant daran ist die relativ neue Erkenntnis, dass sich in der Evolution nicht die Bienen der Farbenpracht der Botanik angepasst haben, sondern umgekehrt, die Botanik der Fähigkeit der Bienen angepasst hat. Dadurch, dass Insekten das Farbsehen entwickelt haben, haben die Pflanzen prachtvolle Blüten entwickelt um besser wahrgenommen zu werden.
Man vermutet, dass Fische in Korallenriffen oft viele Farben wahrnehmen können.
Geschichte der Farbenlehre
Es gibt Farbenlehren von Isaac Newton, Johann Wolfgang von Goethe, Johannes Itten, Harald Küppers, Hermann von Helmholtz und Ewald Hering.
Farbmodelle
Um Farben quantitativ (mit Hilfe von Zahlen) beschreiben zu können, wurden verschiedene Farbmodelle entwickelt. Jede Farbe wird dabei als Punkt innerhalb eines sogenannten Farbraumes dargestellt - dessen maximaler Umfang sich nach der reinheit der jeweiligen Grundkomponenten richtet. Je nach Anwendungsfall bieten sich dabei nur bestimmte Modelle an, deren Farbraum auch alle in der jeweiligen Technik möglichen Farben umfasst. Für den Fall, daß in einem Farb-Workflow unterschiedliche Techniken der Farbreproduktion verwendet werden, können diese unter gewissen Einschränkungen ineinander umgerechnet werden. Allerdings sind unterschiedliche Farbräume (wie z.B. der RGB- und der CMYK-Farbraum) nicht deckungsgleich - die Farben können deshalb öfters nur relativ zueinander, nicht jedoch absolut gleich reproduziert werden. Das CIELab-Modell dagegen wurde aufgrund von Untersuchungen der menschlichen Farbwahrnehmung so definiert, daß in diesem alle vom Menschen wahrnehm- und unterscheidbaren Farben enthalten sind. Dieser wird in der Farbreproduktion oft als Referenzfarbraum verwendet, über den alle anderen Farbräume definiert werden.
Häufig verwendete Farbmodelle sind:
- RGB - definiert durch die Grundfarben Rot, Grün und Blau
- CMYK - definiert durch Komponenten Cyan, Magenta, Gelb und Kontrast (Key)
- HSV - definiert durch die Werte Farbton (Hue), Sättigung (satuartion) und Stärke (Value)
- CIELab - Grundwerte hier sind L (lightness) und die abstrakten Werte a und b
- XYZ
- YUV
Farbkataloge sind Auswahlen an definierten Farbtöne die als Mappen oder Muster ausgegeben werden. Je nach Branche werden unterschiedliche Farbkataloge verwendet. Im Druckbereich und in der Technik wichtige Farbkataloge sind:
Die Farbwerte der verschiedenen Modelle können mathematisch ineinander umgerechnet werden. Da die Farbmodelle aber einen unterschiedlichen Farbumfang besitzen, führt dies nicht immer zu befriedigenden Ergebnissen. Um eine gute Näherung zu finden, bedient man sich der Farbnachstellung.
- 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 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 Farbe schwarz. So funktionieren die Drucker. Typischerweise sind die Farben Cyan, Mangenta und Yellow (CMY).
Spektral- und Mischfarben
Farben, die durch die Zerlegung weißen Lichts entstehen, werden als Spektralfarben bezeichnet. Allerdings enthält das Spektrum nur einen kleinen Teil aller möglichen Farben – nämlich nur die reinen Farben, und von diesen nicht diejenigen auf der so genannten „Purpurlinie“ zwischen Violett und Rot. Alle anderen, die durch Farbmischung entstehen, bezeichnet man als Mischfarben. Bestimmte Mischfarben können dem menschlichen Auge durch Metamerie als identisch zu bestimmten Spektralfarben erscheinen. Die folgende Übersicht zeigt einige Beispiele von Mischfarben, von denen die ersten acht auf dem Computermonitor wie reine Spektralfarben erscheinen.
| Farbe | Wellenlänge | |
|---|---|---|
| Rot | ≈ 625–740 nm | |
| Orange | ≈ 590–625 nm | |
| Gelb | ≈ 565–590 nm | |
| Grün | ≈ 520–565 nm | |
| Cyan | ≈ 500–520 nm | |
| Blau | ≈ 450–500 nm | |
| Indigo | ≈ 430–450 nm | |
| Violett | ≈ 380–430 nm | |
| Magenta | Mischfarbe | |
| Braun | Mischfarbe | |
Die Wellenlängen sind in Nanometern (nm) angegeben (siehe auch Größenordnung (Länge)).
Bunte und unbunte Farben
Die Frage, ob Schwarz und Weiß Farben sind, bietet erstaunlicherweise einigen Diskussionsstoff. In der Alltagssprache spricht man zwar von den "Farben" Schwarz und Weiß, würde sie aber nicht als "farbig" bezeichnen, bzw. man spricht von sog. "Nichtfarben". Auf der anderen Seite erfüllen Schwarz und Weiß alle Kriterien für eine Farbe. Sie auszuschließen führte zu etlichen unsinnigen begrifflichen Verrenkungen.
Möchte man sich exakt ausdrücken, unterscheidet man besser zwischen bunten und unbunten Farben. Schwarz und Weiß einschließlich aller dazwischenliegenden Grauwerte bezeichnet man als unbunt. Alle anderen Farben werden als bunt bezeichnet.
Die Unterscheidung rührt aus der Farbwahrnehmung her, in der die deutlich lichtempfindlicheren Stäbchen nur Helligkeitsunterschiede erfassen, in die eine Farbigkeit von Spektralfarben aus der Wahrnehmung der Zapfen im Gehirn eingemischt wird. Daher rührt die Scheidung von Farbe in Farbton und Helligkeit. Die Farben Schwarz und Weiß sind hier Helligkeitsnuancen der Grautöne, und Grautöne können auch bei Lichtverhältnissen wahrgenommen werden, in denen die Farbzapfen nicht mehr reagieren. Denn die Farbzapfen brauchen eine bestimmte Lichtmenge, um zu funktionieren. Daher sind nachts "alle Katzen grau". Denn ohne genügend Licht kann das Auge die Farben nicht mehr wahrnehmen.
Siehe auch
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Physikalische, chemische und biologische Aspekte: |
Literatur
- Gerriet Hellwig: Farbe ist selbstverständlich. Zur Ordnung von Farbe., Diedersdorf, 1996, ISBN 3-932358-01-5
- Itten, Johannes: Kunst der Farbe, Otto Maier Verlag, Ravensburg 1970, ISBN 3-473-61551-X
- Harald Küppers: Das Grundgesetz der Farbenlehre, Dumont, ISBN 3-8321-1057-7
- Hazel Rossotti: Colour: Why the World Isn't Grey. Princeton University Press, 1992, ISBN 0-6910-2386-7
- Johann Wolfgang von Goethe: Zur Farbenlehre. Tübingen, Cotta, 1810
- 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. 2. überarbeitete Aufl. MITP-Verlag: Bonn, 2004. ISBN 3-8266-1382-1
- 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
Weblinks
- Eintrag in Edward N. Zalta (Hrsg.): Stanford Encyclopedia of Philosophy.
- Umfangreiche Arbeit über Farben/Farbwahrnehmung im Allgemeinen (physikalisch & biologisch), ihre Wirkung, usw. (am Beispiel der Farbe Rot)
- colorsystem.com (Sehr umfassend)
- Umfangreiche Tabellen zu Farbe und Farbwahrnehmung
- Website von Harald Küppers
- Leicht verständliche Einführung in das Thema Farben und Farbmodelle
- Farbebenen gleicher Helligkeit als TIFF sowie Abbildung Farbraum RGB u.v.m.