Farbenlehre

Das Spektrum: Licht in allen Farben

Licht ist eine Welle. Der Abstand von einem Wellenberg zum nächsten heißt Wellenlänge und wird in Nanometern (nm) gemessen. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. Unsere Augen sehen Wellenlängen von etwa 380 bis 750 nm. Kürzere Wellen sehen wir als Violett und Blau, längere als Orange und Rot. Je nach Quelle liegen die Grenzen um ein paar Nanometer anders.

THz heißt Terahertz, eine Billion Schwingungen pro Sekunde. Kurze Wellen schwingen schneller als lange: Frequenz mal Wellenlänge ergibt im leeren Raum immer die Lichtgeschwindigkeit.

Mehr als das, was wir sehen

Sichtbares Licht ist nur ein schmaler Streifen eines viel größeren Spektrums elektromagnetischer Wellen. Die Bereiche gehen ineinander über, die Grenzen sind gerundet.

Wie wir Farben sehen. In der Netzhaut sitzen drei Arten von Farbsinneszellen (Zapfen). Sie reagieren am stärksten auf lange, mittlere und kurze Wellen, grob gesagt auf Rot, Grün und Blau. Das Gehirn vergleicht, wie stark jede Art reagiert, und macht daraus den Farbeindruck. Deshalb kann ein Bildschirm mit nur drei Lichtfarben fast alle Farben vortäuschen.

Farben ohne Wellenlänge. Magenta kommt im Spektrum nicht vor. Es entsteht erst im Kopf, wenn Rot und Blau zugleich reizen, ohne dass Grün dabei ist. Auch Weiß und Grau sind keine Spektralfarben, sondern Mischungen.

Der Farbkreis

Im Farbkreis liegen die Farben in der Reihenfolge des Regenbogens, und das Ende schließt sich an den Anfang. Es gibt zwei übliche Kreise, weil Farbe auf Papier und Licht auf dem Bildschirm unterschiedlich funktionieren.

Komplementärfarben

Komplementärfarben liegen im Farbkreis genau gegenüber, zum Beispiel Gelb und Violett oder Rot und Grün. Nebeneinander gemalt lassen sie sich gegenseitig besonders stark leuchten. Mischt man sie als Malfarben, werden sie grau oder braun. Mischt man sie als Licht im Licht-Kreis (Rot und Cyan, Grün und Magenta, Blau und Gelb), ergibt das Weiß.

Grundfarben, Mischfarben, Zwischentöne

Aus den drei Grundfarben (Primärfarben) lassen sich die anderen mischen. Zwei Grundfarben zusammen ergeben eine Mischfarbe (Sekundärfarbe): im Malkasten Orange, Grün und Violett. Eine Grundfarbe mit der Mischfarbe daneben ergibt einen Zwischenton (Tertiärfarbe). So kommen die zwölf Farben zustande. Die Regel mit Gelb, Rot und Blau ist eine brauchbare Vereinfachung; mit Cyan, Magenta und Gelb lassen sich noch mehr Töne mischen.

Analoge Farben sind Nachbarn im Kreis und wirken ruhig zusammen. Ein Dreiklang aus drei Farben im gleichen Abstand ist bunt und kräftig.

Farben mischen: Licht oder Farbe?

Ein Bildschirm leuchtet. Er mischt Licht in Rot, Grün und Blau: Die Lichter addieren sich, alle drei zusammen ergeben Weiß. Ein Blatt Papier leuchtet nicht, es wirft Licht zurück. Farbe auf dem Papier schluckt einen Teil davon, sie zieht Licht ab (subtraktiv). Je mehr Farbe, desto dunkler.

Der Mischer rechnet mit idealen Lichtern und Farben. Echte Malfarben und Druckfarben verhalten sich etwas anders, je nach Pigment und Papier. Drucker nehmen deshalb zu Cyan, Magenta und Gelb noch Schwarz dazu (CMYK), weil sich aus den drei bunten Farben kein sattes Schwarz drucken lässt.

Warme und kalte Farben

Rot, Orange und Gelb erinnern an Feuer und Sonne, sie wirken warm. Blau, Blaugrün und Blauviolett erinnern an Wasser und Eis, sie wirken kalt. Grün, Violett und Rotviolett liegen dazwischen: Neben warmen Farben wirken sie kühl, neben kalten warm. Warm und kalt ist ein Eindruck, kein Messwert.

Dieselbe Farbe, zwei Umgebungen

Derselbe grüne Streifen wirkt anders, je nachdem, was um ihn herum liegt. Links liegt er auf Warm, rechts auf Kalt.

Und beim Licht?

Bei Lichtquellen ist es genau umgekehrt wie im Gefühl: Je heißer die Quelle, desto bläulicher ihr Licht. Man gibt das als Farbtemperatur in Kelvin (K) an. „Warmweiß“ im Laden heißt deshalb niedrige Farbtemperatur, „Kaltweiß“ hohe.