Metamerie (Farblehre)

Mit Metamerie bezeichtnet man in der Optik den Wert des Farbabstands zweier Proben unter zwei verschiedenen Lichtquellen. Das heisst, dass unterschiedliche Spektren für eine gegebene Lichtart beim Menschen denselben Farbeindruck hervorrufen können.

Beispielsweise können zwei Stoffe unter einer Lichtart gleich aussehen, während sie unter einer anderen Lichtart unterschiedliche Farben haben. Will man die Metamerie eines Stoffes herausfinden müssen die Proben immer unter unterschiedlichem Licht bewertet werden. Dazu wird häufig Tageslicht und als zweite Lichtquelle eine Glühlampe oder Leuchtstoffröhre verwendet. Dieses Problem kennt jeder, der zu einem Kleidungsstück etwas später die gleiche Farbe dazu kaufen will. Im Geschäft unter Kunstlicht sieht es gleich aus, aber bei Tageslicht ist die Farbe doch nicht identisch.

Metamerie tritt auf, wenn die Färbemittel der Proben unterschiedlich sind. Erstellt man die Spektralkurven mit einem Spektralphotometer, so sieht man, dass sich diese zwar schneiden, aber nicht deckungsgleich sind. Je mehr Schnittpunkte vorhanden sind, desto höher ist die Metamerie.

Metamerie bezieht sich immer auf zwei Messungen. Ändert sich beispielsweise ein "rötliches Braun" bei anderem Licht in ein "grünliches Braun", so spricht man von Farbtonumschlag.

Bei Tierexperimenten konnte nachgewiesen werden, dass für Menschen metamere Farben bei anderen Lebewesen (beispielsweise Vögel) nicht unbedingt metamer sein müssen, und umgekehrt.

Kalibration, Technik

Mit der Metamerie-Kalibration beschäftigt sich die Internationale Beleuchtungskommission (IBK) beziehungsweise die "Commission Internationale de l'Eclairage" (CIE). Das ist nötig, da das Auge den ganzen Tag metamer kalibriert ist, aber für den Stand der Technik der mittlere Messpunkt, nur das mittlere Tageslicht ist. Demzufolge kann eine Analyse der Spektralzusammensetzung von Licht (beispielsweise der Abstrahlung eines beleuchteten Gegenstands), basierend allein auf Farbdarstellungen (beispielsweise Farbfotos des Gegenstands — seien sie auch noch so gut), nicht durchgeführt werden. Umgekehrt dagegen macht Metamerie Farbreproduktionen mit nur drei Grundfarben überhaupt erst möglich. So gleichen einander nicht vollkommen, aber ausreichend, ein gepflücktes grünes Blatt einer Pflanze und ein gedrucktes Foto eines Blattes — ganz ohne einen Tropfen grüner Druckfarbe. Für den Menschen metamere Farben sind für andere Lebewesen (beispielsweise Vögel) nicht unbedingt metamer, und umgekehrt.

Zumindest durch Bestimmung des Metamerieindex (Bestimmen der Farbe bei unterschiedlicher Beleuchtung) müssen diese Effekte erkannt werden, um Fehlinterpretationen auszuschließen, was im Alltag nicht immer möglich ist. Aufgrund von Metamerie vergleicht man Farben manchmal unrichtig, beispielsweise erscheinen die Farben einer roten reifen sowie einer blassen unreifen Tomate im engen Farbspektrum rot gefilterten Kunstlichts am Gemüsestand gleich rot. Anderes Licht als das auftreffende rote kann die unreife Tomate nicht reflektieren. Erst am Fenster, wo sie nicht nur überwiegend Rot reflektiert sondern das ganze Spektrum, tritt der Farbunterschied zu Tage.

Ebenfalls vorzugsweise bei Tageslicht wird die Kombinierbarkeit von Kleidungsstücken beurteilt. Bei Stoffen in der Textilindustrie ist die Änderung der Farberscheinung durch den Metamerieeffekt besonders zu beobachten. Meist wird in der Herstellung versucht, ihn durch geeignete Farbstoffauswahl zu minimieren, um feste Farbkombinationen unter verschiedenen Beleuchtungen zu gewährleisten. Man kann Metamerie durch die Textilfärbung aber auch so ausnutzen, dass bestimmte Muster erst bei besonderer Beleuchtung zum Vorschein kommen.

Der Metamerieeffekt tritt auch in der Lackindustrie auf. Hier wird er durch die Verwendung verschiedener Pigmentkombinationen hervorgerufen, die man benötigt um Farbtonmuster nachzustellen. Grüne Farbtöne lassen sich sowohl durch reine grüne Pigmente als auch durch die Kombination von blauen, gelben und schwarzen Pigmenten darstellen. Die so unterschiedlich erzeugten Farben können unter verschiedenen Lichtquellen wie beispielsweise Tageslicht (D65), Kaufhauslicht (TL84, F11) und Glühlampenlicht (A) einen stark differierenden visuellen Farbeindruck hervorrufen.

Mit Hilfe der Farbmetrik ist der Metamerie Beleuchtungseffekt messtechnisch erfass- und darstellbar und dadurch die erforderliche gleichmäßige Kalibration möglich.