Farbe und Optik
Physikalische Grundlagen, theoretische Modelle und Hintergrundwissen über Licht, Farbe und visuelle Wahrnehmung.
Das Prinzip des Sehens
Licht (und damit auch Farben) sind ein Teil des elektromagnetischen Spektrums. Das für uns sichtbare Licht erstreckt sich in einem Bereich von 380nm (Blau) bis 780nm (Rot). Großzügig gerundet: 400-700nm. Vor diesem Bereich liegen Ultraviolett, dahinter Infrorot.
Um Farben zu sehen, brauchen wir Licht. Dieses fällt von einer Lichtquelle auf einen Gegenstand, der einen Teil dieses Lichtes reflektiert. Der Rest wird absorbiert. Das remittierte Licht fällt in unser Auge und bestimmt die Farbe des Gegenstandes.
Wie ein Auge sieht
Im Auge befinden sich auf der Netzhaut (Retine) lichtempfindliche Zellen (Rezeptoren). Diese werden durch das auftreffende Licht gereizt. Es gibt zwei verschiedene Typen:
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Stäbchen
Die Stäbchen sind in der Mehrheit und sehr Lichtempfindlich. Sie erfassen ausschließlich die Helligkeit des Lichtes, nicht aber die spektrale Zusammensetzung. Deshalb können sie keine Farben unterscheiden.
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Zapfen
Die Zapfen sind weniger lichtempfindlich. Es gibt drei Arten von Zapfen, die sich jeweils auf kurzes, mittlereres oder langwelliges Licht spezialisiert haben. Vereinfacht gesagt sind die S(hort)-Rezeptoren für blaues, die M(edium)-Rezeptoren für grünes und die L(ong)-Rezeptoren für Rotes Licht zuständig.