Technischen Anwendungen liegt in den meisten Fällen die Farbdefinition der DIN 5033 zugrunde: „Farbe ist derSinneseindruck, durch den sich zwei aneinandergrenzende, strukturlose Teile des Gesichtsfeldes bei einäugiger Beobachtung mit unbewegtem Auge allein unterscheiden lassen.“[4] Einfacher formuliert: Farbe ist die einzige Eigenschaft, die es erlaubt, mit dem Auge zwei strukturlose Flächen gleicher Helligkeit zu unterscheiden.
Das bedeutet: Farbwahrnehmung ist ein Gebiet derPsychophysik: Es geht um physikalische Reize (Licht) und Wahrnehmung (Farbe). DieFarbwahrnehmung ist eine subjektive Empfindung, welche nicht nur durch die Art der einfallenden Lichtstrahlung, sondern auch durch die Beschaffenheit der Augen, Empfindlichkeit derRezeptoren und den Wahrnehmungsapparat bestimmt wird.
Zur Erforschung der Farbwahrnehmung wurden psychophysische Experimente an ca. 20 Personen durchgeführt. Das gemittelte Ergebnis führte 1931 zumCIE-Normvalenzsystem. Dieses System bildet die Grundlage für die meisten Farbmodelle in technischen Anwendungen. Es bildet nur wenige wesentliche Zusammenhänge ab und ist dadurch relativ einfach handhabbar.
Das Thema „Farbe“ wird in vielen Fachgebieten behandelt: Es gibt hierbei z. B. psychologische, kulturelle, biologische, neurologische, medizinische und philosophische Aspekte.
In der Alltagssprache werden farbgebende Substanzen ebenfalls als Farbe bezeichnet. Solche Stoffe, mit denen die Farbe von Gegenständen verändert werden kann, behandeln die ArtikelFarbstoffe,Farbmittel,Anstrichmittel undPigmente.
Das WortFarbe stammt von mittelhochdeutschvarwe „Farbe, Färbung“. In anderen Sprachen wird stärker zwischen dem Effekt Farbe („farbig“) und dem Farbmittel unterschieden, so imEnglischencolour unddye (stuff) (oderpigment), oder in den romanischen Sprachen z. B.spanisch:color undteñir.
Andere optische Wahrnehmungsphänomene, wie Struktur (Licht-Schatten-Wirkungen),Glanz, oderRauheit sind vom Farbbegriff zu unterscheiden.
Farbe ergibt sich aus der Wahrnehmung vonLicht. Sie entsteht durch den visuellen Reiz vonFarbrezeptoren des Menschen und einiger Tierarten. Farbe ist vergleichbar zur Empfindung von Druck oder Rauheit, die durch einen mechanischen Reiz vonRezeptoren in der Haut hervorgerufen wird. Farbe ist also nicht die physikalische Eigenschaft eines betrachteten Objekts oder gesehenen Lichtes, sondern sie ist subjektives Empfinden (Farbempfindung).
Die physikalische Ursache für die Farbwahrnehmung ist die Intensitätsverteilung elektromagnetischer Wellen zwischen ca. 400 nm und 780 nm. Das sind die Grenzen des für die meisten Menschen sichtbaren Teils deselektromagnetischen Spektrums. Die Grenzen sind jedoch nicht scharf zu ziehen und sind auch altersabhängig.[1] Unter optimalen Bedingungen können die Grenzen der menschlichen Wahrnehmung 310 nm (UV) bis 1100 nm (NIR) betragen.[5][6]
Schmalbandiges Licht (monochromatisches Licht) bei einer bestimmtenWellenlänge ergibt als Farbeindruck eineSpektralfarbe. Die Kombination von vielen Wellenlängen mit unterschiedlichen Intensitäten im sichtbaren Licht löst Nervenreize aus, deren Miteinander als Farbe wahrgenommen wird. Beispiel: Die Kombination aus violettem und rotem Licht ergibt Magenta. Magenta ist eine Farbe die nicht durch schmalbandiges Licht erzeugt werden kann, und die daher nicht im Regenbogen enthalten ist.
Dievisuelle Wahrnehmung erfolgt durchRezeptoren, die sich auf derNetzhaut des Auges befinden:Stäbchen für Hell-/Dunkel-Kontrast, dieZapfen (nicht Zäpfchen!) für die Farbwahrnehmung. Die Weiterverarbeitung findet stufenweise statt, ausgehend den Nervenzellen in der Retina (z. B. Kontrastverstärkung) bis zur bewussten Wahrnehmung im Gehirn.
Das optische Phänomen der Farbwahrnehmung ist ein Forschungsgebiet von umfassender Komplexität. Es sind physikalische Aspekte (Spektrum, Lichtreiz), physiologische Aspekte (Rezeptoren, Zentralnervensystem), psychologische Aspekte sowie sprachlich-konventionelle (und kulturelle) Aspekte verflochten.
Der Zusammenhang der Begriffe Farbreiz, Farbvalenz und Farbwahrnehmung
Die Wahrnehmung einerSinnesqualität wie des Farbeindrucks entsteht vor einer zugeordnetenBenennung.[7] Beispiele für Wahrnehmungen: Gras hat eine charakteristische Farbe, Blut hat eine ganz andere Farbe, eine Zitrone ebenfalls. Klares Glas ist farblos (ohne eigene Farbe). Gras, Blut, Zitrone, Glas können durch die entsprechende Farbigkeit wiedererkannt werden. Für die Wiedererkennung ist es nicht erforderlich zu wissen, dass die Farbe von Gras mit „grün“ bezeichnet wird. Die Farbwahrnehmung wird dabei beeinflusst durchFarbstimmungen, die zeitliche undräumliche Vorwirkung, individuelle Erfahrung und Training der Wahrnehmung.
Farbunterschiede können durch Worte benannt und damit Wahrnehmungen mitgeteilt werden. Neben dem Zeigen von materiellen Proben kann deshalb auch durch Worte von und über Farben gesprochen werden (zweites Signalsystem[7]). Dem liegt diekonventionelle Übereinkunft zugrunde, von Generationen geprägt und in der Kindheit erlernt. Bei verschiedenen Menschen kann die individuelle Wahrnehmung (objektiv) gleich benannter Farben durchaus unterschiedlich sein. Diese Individualitäten gehen bis zum teilweisen oder vollständigen Ausfall von Rezeptoren bis zurFarbenfehlsichtigkeit.
Farbbegriffe dienen zum gemeinsamen Verständnis der Umwelt.
Hinzu kommen weitere, nichtverbale Konventionen: Rot ist an der Ampel oben, und Grün ist bei der Ampel unten. Das ermöglicht auch Farbenblinden das Erkennen einer roten bzw. grünen Ampel.
Im Sinne von „Farbe“ im allgemeinenSprachgebrauch bestehen Gruppenbezeichnungen für Klassen des Sinneseindrucks, die beispielsweise als „Körperfarbe bei Tageslicht“ eine Objekteigenschaft beschreibt.
In allen modernen Sprachen gibt es eine große Zahl nuancierender Wörter für einzelneFarben. Im Englischen etwa gibt es mehr als 3000 Farbausdrücke (sowohl als Nomen als auch als Adjektiv vorkommend).[8] Unser Bedürfnis, Farben zu benennen, wird mit der Zeit immer stärker. Bedingt durch die Einflüsse der Umwelt, kennen nach einer Studie aus den 2010er Jahren Vierjährige so viele Farbbezeichnungen wie vor hundert Jahren Achtjährige.[9]
Mitunter „fehlen“ in einer Sprache gewisse Farbnamen. Lücken dieser Art können durch Entlehnung aus anderen Sprachen oder durch Umfunktionierung bereits vorhandener Gegenstandsnamen gefüllt werden. Beispiele dafür sind das späte Auftreten vonOrange,Rosa,Türkis oderMagenta im Deutschen.
Die Wortbedeutungen unterliegen oft einem von sozialen und kulturellen Faktoren bestimmten Wandel. Wenn verschiedene Sprachen das Farbenspektrum anders aufteilen, wie in asiatischen Sprachen, kann es zu Irritationen bei Übersetzungen führen. Beispiele dafür finden sich beim Diskussionspunkt derblauen und grünen Töne. Es kann in einzelnen Sprachen eigene (objektgebundene) Farbbezeichnungen für bestimmte Einsatzzwecke geben: beispielsweise giltblond im Deutschen nur für menschliches, dagegenfalb nur für tierisches Haar.
Seit 1969 beschäftigten sich vor allem angelsächsische Linguisten mit der Frage, ob Farb-Grundwörter („basic color terms“) in einersprachuniversalen Implikationshierarchie stehen.[10] Brent Berlin undPaul Kay[11] schlugen vor, dass alle Sprachen der Welt eine minimale Besetzung von zwei Farbkategorien in ihrem Wortschatz (d. h. Farbtermini für Weiß/hell und Schwarz/dunkel) haben. Dazu treten als dritte Kategorie Rot, als vierte Gelb oder Grün und weiter bis maximal elf Farb-Grundwörtern. Die Theorie wurde seit dem kritisiert, modifiziert und ist der Gegenstand weiterer Forschungen.
Zur Dokumentation deutscher Farbbezeichnungen (einschließlich Farbmittelnamen) in allen Sprachperioden bietet das historische Lexikon von William Jervis Jones[12] eine Sammlung von Farbnamen und Ableitungen mit Textbelegen. Das Werk besteht aus Band I: Quellen und Literatur, Althochdeutsch, Mittelhochdeutsch, und den Bänden II bis V für Frühneuhochdeutsch bis Neuhochdeutsch.
Für die präzise Farbbezeichnung sind Begriffe nicht ausreichend. Es werden Kataloge mit klaren Bezugsgrößen, Nummerierungen oder Koordinaten benötigt.
Farbkataloge mit Farbdarstellungen bieten eine Verbindung zwischen Farbbezeichnungen und flächiger Farbdarstellung. Diese Kataloge sind Mustersammlungen, in denen materielle Proben von definierten Farbtönen enthalten sind. Diese werden je nach Branche als Mappen, Einzelmuster oder Farbfächer ausgegeben.
DieFarbkoordinaten sind zur Verarbeitung von Farbinformationen mit digitalen Geräten (z. B. Computer, Drucker, Bildschirm, Kamera) unerlässlich. Farbkoordinaten beziehen sich immer auf einen zugehörigenFarbraum, der mit angegeben werden muss. Farbe kann als dreidimensionale Eigenschaft dargestellt werden, d. h. die Farbräume verwenden üblicherweise 3 Koordinaten (3 Zahlenangaben). Bei der Ansteuerung von komplexeren Systemen ist das oft nicht ausreichend: gute Foto-Drucker haben z. B. 8–12 verschiedene Farbpatronen.
Lichtfarbe ist die Farbe einer selbstleuchtenden Lichtquelle. Damit Farbe wahrgenommen werden kann, istLicht aus einerLichtquelle nötig. Beispiele sind: Sonne, Leuchten, Bildschirmpixel. Für den Gesamteindruck mehrerer farbiger Beleuchtungsquellen gelten die Gesetze der additiven Farbmischung (Beispiel: Rote Lampe + Grüne Lampe = Gelbes Licht).
Körperfarbe ist die Farbe von Körpern, die nicht selbst leuchten. Diese benötigen Lichtstrahlung um sichtbar zu sein. Körperfarben entstehen, wenn einfallendes Licht auf einer Körperoberfläche teilweise absorbiert und anderenteils ins Auge reflektiert wird. Dabei kann auch durch die Struktur der Oberfläche eine physikalisch begründete Färbung (Strukturfarben), etwa die schillernden Flecken auf den Flügeln eines Schmetterlings, entstehen.
Die wahrgenommenen Körperfarben hängen stark von der Beleuchtungsquelle ab, beispielsweise erscheint ein grünes Blatt, wenn es mit rein-rotem Licht beleuchtet wird, schwarz, denn es reflektiert keine roten Anteile. Für Körperfarben und deren Farbmittel gelten bei Reflexion die Gesetze der additiven Farbmischung und bei Transmission durch farbige Schichten die subtraktive Farbmischung. In der Malerei wird der Begriff Gegenstandsfarbe genutzt und im speziellen FalleLokalfarbe als Gegensatz zum Gesamtton.
Rezeptoren zur Farbwahrnehmung durch das menschliche Auge sind drei verschiedeneZapfentypen mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten. Je nachEnergie der einfallendenPhotonen wird durch eine chemische Reaktion ein elektrischer Reiz aktiviert, dieser geht an denSehnerv. Das Verhältnis der Reizung der drei empfangenden Zapfentypen führt in der Wahrnehmung zu einem entsprechendenFarbton. Je nach Intensität der Reize nehmen wir die Farben als gesättigt oder verblasst war. (Farbsättigung) Dieser Vorgang liegt derDreifarben-Theorie zugrunde.Grau,Weiß oderSchwarz ergeben sich als Wahrnehmungen, wenn alle drei Zapfen in nahezu gleicher Quantität erregt werden. VonHering stammt dagegen dieVierfarben-Theorie, die von Gegenfarbpaaren „Grün-Rot“ und „Gelb-Blau“ ausgeht. Sie beschreibt eher die vom Sehnerv geleiteten und im Großhirn wahrgenommenen Zusammenhänge.
Rezeptoren für das Sehen durch das menschliche Auge bei schwachen Lichtverhältnissen sind dieStäbchen. Sie sindlichtempfindlicher als die Zapfen (Nachtsehen), liefern aber keine Farbinformation. Es entsteht ein „grau“-Eindruck (Nachts sind alle Katzen grau).
Wenn die Intensität der einfallenden Photonen die Wahrnehmungsschwelle auch der Stäbchen-Zellen unterschreitet, entsteht der Eindruck „Schwarz“(im Sinne vonFinsternis), physiologisch besser alsEigengrau benannt.
Übermäßige Helligkeit (beiGlanz, oder bei Blick in die Sonne) überreizt beide Sehsysteme durchBlendung. Das „blendende“Weiß verursachtSchmerz als Warnreaktion des Körpers. Da das Sehpurpur nicht ausreichend schnell rekombiniert, kann bei intensiven Blendungen vorübergehende Blindheit eintreten.
Zapfen und Stäbchen gehen entwicklungshistorisch auf die gleichen lichtreagierenden Ausgangszellen zurück. DieEvolution führte dazu, dass das Wahrnehmungsspektrum von Tierarten vom menschlichen abweicht. Bienen sind im Ultravioletten besser ausgerüstet. Bei Vögeln hat sich die Kontrastwahrnehmung zwischen roten Früchten und grünem Laub als wichtiger erwiesen. Für Fische ist die bessere Wahrnehmung von kurzwelliger Strahlung nötig, da längerwellige Anteile des Sonnenlichtes durch Wasser absorbiert werden. Von „Farbe“ zu sprechen, ist bezüglich des Sehens der Tiere aber nur in dem Sinne möglich, dass Licht in Abhängigkeit von der Wellenlänge unterschiedlich registriert wird. Der Farbeindruck entsteht erst im Bewusstsein.
Die Arbeitsweise desvisuellen Systems im Zentralnervensystem und besonders imGehirn im Zusammenspiel mit dem Gefühlszentrum ist noch nahezu unerforscht.
Beim Sehvorgang verbindet dasGroßhirn einen Sinneseindruck mit einer dazugehörenden Erinnerung. Die empfundene Farbe eines Objektes ist nicht immer mit der messtechnischen (da physikalischen) vergleichbar. Vielmehr ist das wahrgenommene Bild eines Objektes überdeckt vom Wissen zu diesem Objekt.
In derPsychologie ist der BegriffGedächtnisfarben eingebürgert, wenn es um Farbwahrnehmung geht. Objekte mit einem typischen Farbton werden also unter Rückgriff auf den imGedächtnis gespeicherten prototypischen Farbton wahrgenommen. So werdenTomaten in einem intensiveren Rot wahrgenommen als es ihrer tatsächlichen Erscheinung entspricht. Eine Wiese erscheint selbst in der Dämmerung noch grün. Der blaue Himmel ist solch eine Ausbildung, für die Römer war der Himmel „licht“, im Sinne von hell.
In derFarbmetrik kann diese Individualisierung zu Schwierigkeiten führen, da zwei physikalisch gleiche Farben von verschiedenen Personen nicht zwangsläufig gleich beurteilt werden.
Die Wahrnehmung von Farben wirkt psychologisch auf zweierlei Art.
Farbe ruftAssoziationen hervor, also Vorstellungen, meistens Erinnerungen, an Dinge wie Rot=Feuer, Grün=Gras, Gelb=Zitrone.
Farbe ruftGefühle (Farbgefühl, Gefühlston, Anmutungsqualität, Gefühlscharakter) hervor. Diese kommen zum Ausdruck, wenn Substantive in Eigenschaftswörter verwandelt oder von vornherein Eigenschaftswörter verwendet werden, die am ehesten Gefühle auszudrücken vermögen, Rot = gefährlich, Grün = giftig, Gelb = frisch. Farbe kann dabei auf der Gefühlsebene vergangene Erfahrungen aktivieren.
Assoziationen und Gefühle infolge von Farbwahrnehmung gehen in die Traditionen der Kultur im jeweiligen Volksbereich ein.Nach der „Empiristischen Theorie der Gefühlswirkung von Farben“ werden Farbgefühle individuell und implizit (unbewusst, nicht erinnerbar) gelernt: Das sind vor allem Gefühle, die der Mensch auf Grund ererbter Triebstruktur und Daseinsthematik ursprünglich gegenüber bestimmten überall vorkommenden „Universalobjekten“ oder „Universalsituationen“ entwickelt.
Universalsituationen sind solche, in denen sich der Mensch täglich befindet: dunkle (schwarze) Nacht, heller (weißer) Tag.
Weil die Erfahrung und die Erziehung diesen gefühlsbesetzten Dingen eine (von der Kultur) bestimmte Farbe beigibt, entwickelt der Mensch Gefühle schon dann, wenn er die Farbe allein wahrnimmt. Die Reaktion auf die Farbe ist sodann bereits eingeprägt: Rot alarmiert, auch wenn das vermeintlich dazugehörende Feuer fehlt und nur die Wand des Raumes grell rot gestrichen ist. Das entspricht dem Erlernenbedingter Reflexe beiPawlows Hunden durchklassische Konditionierung.
Reizt Licht eines bestimmtenLichtspektrums das Auge, hat das außer der einfachen Sinnesempfindung (wie „kirschrot“, „himmelblau“) komplexere und farbspezifische psychische Wirkungen im Zentralnervensystem.
Bei Menschen derselbenKultur gibt es durch Tradition und Erziehung viele Gemeinsamkeiten, aber auch individuelle Unterschiede in der Wirkung. Farbempfindung wirkt genauso wie andere Eindrücke auf die Psyche ein. Unübliche Färbung kann Details hervorheben[13] oder verbergen[14] und dadurch irritieren.
EineWirkung der Farbwahrnehmung auf die Psyche wird in vielen Kulturen angenommen, was sich inSprichwörtern undRedewendungen niederschlägt. Sie wird – intuitiv oder bewusst – für Effekte bei der künstlerischenGestaltung sowie in derMode- undWerbebranche genutzt. Dabei helfenpsychologische Farbtests eine angestrebte Wirkung zu erreichen.
Die emotionaleWirkung von Farbnamen nutzt dieWerbung für kommerzielle Produkte, da hier Verknüpfungen zu „ansprechenden“, allgemein bekannten Gegenständen oder Situationen nutzbar sind: z. B. die BezeichnungSahara als Oberflächenfarbe von Autos steht symbolisch für Sehnsucht oder Weite, undFerrari-Rot soll Gedanken an Leistung und Geschwindigkeit wecken.
Zweifellos ist durch Kultur, Psyche und Erziehung eine Symbolik der Farben vorhanden, was sich mitunter in Sprichwörter und Bewertungen ausdrückt. In diesem Sinne stehen Farbnamen auch für Gefühle und umgekehrt.
Durch die Erfahrung können sich bestimmte Beziehungen zu den Farben ergeben, wie dies für das Temperaturempfinden gilt:
Warme Farben: Die warme Jahreszeit wird von den gelben und roten Tönen bestimmt, offenes Feuer hat durch glühende Kohlenstoffteilchen diese Farben. Aus der Erfahrung und der Überlieferung gelten die Farbtöne vom Gelbgrün bis ins violette Rot hinein als „warm“.
Kalte Farben: Das kalte, blaue Wasser, die türkisen Eisschatten im Winter und an Eisbergen, das „giftige“ Blaugrün wirken abweisend und kühl. Farbtöne, die imFarbkreis den warmen Farben gegenüberliegen, werden als „kalt“ empfunden und demgemäß kalte Farben genannt.
Darauf beruht zum BeispielGoethes Farbenlehre. Diese Beziehung darf nicht mit der physikalisch definiertenFarbtemperatur von Lichtquellen verwechselt werden. Zudem unterliegt sie individuellen und kulturellen Unterschieden der Farbwahrnehmung. So gilt Blau meist als kalte Farbe, wurde im Mittelalter aber als warm eingestuft und beispielsweise mit der Gottesmutter Mariaassoziiert.
Von psychologischen Farbtests wie demLüscher-Farbtest wird behauptet, von der Bevorzugung bestimmter Farben und Farbkombinationen auf die Persönlichkeit der Testperson schließen zu können. Allgemeiner sollen Farbtests Auskunft geben, wie eine Persönlichkeit auf welche Farben reagiert. In zahlreichen Studien konnten diese Behauptungen nie gestützt werden.[15]
Das Phänomen der „Farbe“ wirft philosophische Fragestellungen auf.[16][17] Was ist eigentlich „rot“? Die Antwort scheint klar – bis man darüber länger nachdenkt. Ist „rot“ wirklich ein objektiver Teil der Realität, so wie Form, Gewicht, Größe? Ist Farbe mit wissenschaftlichen Methoden objektiv messbar? Oder ist Farbe mehr ein Gefühl – wie Schmerz, Geschmack, Wärme – und daher subjektiv? Dann wäre der Apfel also nur dann „rot“, wenn ihn jemand betrachtet.
Realismus behauptet: Objektesind farbig. Die Farbigkeit ist Teil der Natur von Objekten und nicht nur Einbildung von Personen. Der erste Eindruck sagt uns, dass der Apfel tatsächlich „rot“ ist. Farbe gehört zur Realität, in der wir leben.
Subjektivismus entgegnet: Farbe ist eine subjektive Empfindung. Farbe gehört nicht zum Objekt, sondern zur Person, die Farbe empfindet. Farbe ist trotzdem eine real existierende Empfindung innerhalb eines Beobachters und Menschen können sich darüber austauschen.
Gegensätzliche Positionen werden in der Philosophie oft durch „Synthese“, also durch neue Thesen aufgelöst.
Eine Möglichkeit der Argumentation besteht darin, den Widerspruch zwischen den beiden Positionen zu leugnen. Es besteht kein Widerspruch, da Realismus und Subjektivismus auf verschiedenen Ebenen argumentieren. Keine der beiden Ebenen ist die einzig richtige Ebene, sondern es gibt beide Ebenen.
Eine andere Möglichkeit ist folgende Behauptung: Es gibt Eigenschaften der Objekte (eine Ursache), durch die sie uns farbig erscheinen. In der Philosophiegeschichte wurden folgende Arten der Eigenschaften unterschieden: Eigenschaften wie Form, Gewicht, Größe wurden primäre Eigenschaften genannt, während Schmerz, Geschmack, Wärme sekundäre Eigenschaften genannt wurden. Primäre Eigenschaften könnten physikalisch gemessen werden. Sekundäre Eigenschaften seien Empfindungen.
Dazu passen folgende Zitate vonJohn Locke (1632–1704):
„Such qualities, which in truth are nothing in the objects themselves, but powers to produce various sensations in us by their primary qualities, that is, by the bulk, figure, texture, and motion of their insensible parts, as colours, sounds, tastes, and so forth. These I call secondary qualities.“ (Locke,An Essay Concerning Human Understanding. Bk.II, Chpt. VIII, §10.)
„Nihil est in intellectu quod non (prius) fuerit in sensibus“ („Nichts ist im Verstand, was nicht vorher in den Sinnen gewesen wäre“)
Eine Denkrichtung desreduktionistischen Realismus[16] ist: Die Wahrnehmung der Farben sei nur in physikalischen Eigenschaften bzw. in primären Eigenschaften der Objekte begründet. (Beispielsweise in Eigenschaften die zu einer selektiven Lichtreflektion führen, die von der Wellenlänge des Lichtes abhängt.) Diese Sichtweise wird von einigen AutorenPhysikalismus genannt.[16][17]
Es gibt viele weitere philosophische Sichtweisen. Manche legen den Fokus mehr auf den Zusammenhang zwischen Wahrnehmung, Erkenntnis und Bewusstsein. Diese findet man beispielsweise in derErkenntnistheorie oder derPhilosophie des Geistes. Ein Thema der Philosophie des Geistes ist die Frage, was das (bewusste) Wahrnehmen beispielsweise einer Farbe denn eigentlich sei. Dieses subjektive Erleben wird von manchen Autoren auch mitQualia bezeichnet. Bei der Diskussion von Qualia wird Farbe gerne als Beispiel verwendet.
Seit Jahrhunderten versucht der Mensch Ordnung in die Welt der Farben zu bringen: Dazu wurden verschiedene Farbordnungssysteme aufgestellt und weiterentwickelt. Zu diesenFarbsystemen gehörenFarbkreise, Farbkataloge und auch Farbmodelle. Farbsystem ist der Überbegriff.
Farbmodelle führen zu konkretenFarbräumen, in denen Farben über ein numerisches Koordinatensystem definiert sind. Dabei werden oft 3 Koordinaten verwendet. Ein typisches Beispiel ist das RGB-Farbmodell, mit dem verschiedene Farbräume definiert wurden, wiesRGB.
Für Farbmodelle und Farbräume haben sich verschiedene geometrische Darstellungsformen eingebürgert: Sie werdenFarbkörper genannt. Die Form des Körpers hebt bestimmte Aspekte des Farbsystems hervor. Die Palette reicht von linearen Anordnungen wie der Reihung des Aristoteles, der sieben Farben unterschied, über flächenhafte Darstellungen wie Kreis, Dreieck, Sechseck, bis zu räumlichen Gebilden, wie Würfel, Kugel, Rhomboeder oder Doppelkegel.
Die Aufgaben der Ordnungen sind vielfältig:
Ästhetisch orientierte Systeme werden verwendet, um darausFarbschemata abzuleiten, also Farbzusammenstellungen, die gewisse Wirkungen erzeugen. Dazu gehört beispielsweise das Thema derKomplementärfarben.
Wissenschaftlich orientierte Systeme dienen dem Verständnis der Zusammenhänge zwischen den Farben oder als Basis für die technisch orientierten Systeme.
Technisch orientierte Systeme werden verwendet, um Farben im Druck oder in elektronischen Medien zu erzeugen und anzuwenden. Dazu gehört auch Farbmessung, Messung von Farbabständen.
Sammlungen wie Farbpaletten, Farbkataloge dienen der Kommunikation und auch praktischen Zwecken
Farbräume sind in der technischen Anwendung von besonderer Bedeutung:
In Farbräumen werden Farbenquantitativ (mit Hilfe von Zahlen) beschrieben. In manchen Farbräumen sind die Zahlenwerte interpretierbar als Mischungsanteil vonGrundfarben oder Primärfarben. In vielen Fällen liegt aber keine direkte Korrespondenz mit Empfindungen vor. Beispielsweise lässt sich die Angabe (L=75, a=5, b=33) im L*a*b*-Farbraum nicht intuitiv einer Farbe zuordnen.
Die quantitative Beschreibung führt zur Möglichkeit der Farbmessung, Farbabstandsmessung, reproduzierbaren Verarbeitung von Farben und Farbinformationen.
Als Beispiel dient folgender Prozess: Ein Farbbild wird durch eine Kamera oder Scanner erfasst. Die Bilddatei wird in einen Computer geladen, durch verschiedene Software in mehreren Schritten verarbeitet, über das Internet verbreitet, mit einem Bildschirm betrachtet und auf einem Drucker ausgegeben. Die Abfolge der Prozessschritte wird auchFarb-Workflow genannt.
Typische Farbräume für Farb-Workflow von Bilderfassung bis Bildwiedergabe
Austauschfarbraum. Vergleichsbasis für alle anderen beteiligten Farbräume. (PCS, Profile Connection Space)
Jedes beteiligte Gerät hat andere technische Möglichkeiten mit Farbinformationen umzugehen. Die Farbräume der Geräte sind technisch bedingt begrenzt. Manche Geräte können die definierten Farbräume nicht vollständig ausnützen, manche überschreiten sie. Der Farbumfang (Gamut) ist unterschiedlich. Die Farbräume von Druckern hängen unter anderem auch von der verwendeten Papiersorte ab. Daher ist für die meisten Geräte ein gerätespezifischesICC-Farbprofil vorhanden, das im Farbmanagement verwendet wird, um Bildinformationen in einen anderen Farbraum umzurechnen. Bei hohen Anforderungen an die Farbtreue ist eine regelmäßige Kalibrierung und Anpassung der ICC-Profile der Geräte erforderlich. Allerdings wird in der Regel ein gewisser Unterschied bleiben: Oft verändert z. B. der Betrachtungswinkel denwahrgenommenen Farbeindruck.
Das ICC-Profil gibt die Abweichung des Gerätefarbraums zu einem standardisierten größeren Farbraum an, dem Austauschfarbraum. Der Austauschfarbraum ist gegeben durch das CIE-Lab-Modell, das auf Untersuchungen der menschlichen Farbwahrnehmung basiert, so dass darin alle vom Menschen wahrnehmbaren Farben enthalten sind.
Je nach Verwendungszweck sind verschiedene Farbräume erforderlich. Es existieren dafür nationale und internationaleStandards undQuasi-Standards, beispielsweise die „Webfarben“ für die Bildschirmdarstellung von Farben in einem Internetbrowser. Die Webfarben sind ein Teil der vomWorld Wide Web Consortium herausgegebenen CSS-3-Spezifikation.
Farbmodelle bzw. Farbräume (wie CIELAB, sRGB) erlauben es Farben rechnerisch miteinander zu vergleichen. Hierbei ist zu beachten, dass der Farbumfang (Gamut) des Modells ausreichend groß ist, ansonsten müssen Out-Of-Gamut-Farbtöne darauf projiziert werden. Aufgrund der wahrnehmungsgerechten Definition von CIELAB sind auch die hiermit berechneten Farbabstände (Delta E) aussagekräftiger als bei RGB-Berechnungen.
Um Körperfarben unabhängiger vom Umgebungslicht bewerten zu können, werden in verschiedenen Industriebranchen genormteGraumaßstäbe als Vergleichsobjekte eingesetzt. An den Graumaßstäben lässt sich der Einfluss der Beleuchtung auf den Farbeindruck ermitteln.
Soll eine große Anzahl verschiedener Farben erzeugt werden, so wird die gewünschte Farbe meist aus einer geringen Anzahl Grundfarben gemischt. Oft genügen dazu drei Grundfarben, die jedoch im realen Praxisfall (als Farbstoff oder auch Licht) meist nicht zur Verfügung stehen.
Mischung von 8-bit-basierten Farben (mit Java generiert)
Additive Farbmischung: Ausgehend von Schwarz (alle Grundfarben fehlen, also jeweils 0 %), wird die Ergebnisfarbe heller, je mehr Grundfarbe hinzugegeben wird. Bei geeigneten Grundfarben kann hierdurch hell-weiß erreicht werden; auf diese Weise arbeiten zum Beispiel Computer-Monitore. Typischerweise werdenRot,Grün undBlau in unterschiedlichen Anteilen gemischt (RGB).
Subtraktive Farbmischung: Ausgehend von einem definierten Frequenzspektrum (z. B. gleichmäßiges Weiß), wird die Ergebnisfarbe dunkler, je mehr Frequenzanteile herausgefiltert werden, z. B. durch Pigmente oder Farbfilter, welche die Frequenzanteile schlucken und jeweils in ihrer Wirksamkeit wie eine Grundfarbe betrachtet werden. Werden alle Frequenzanteile im sichtbaren Spektrum herausgefiltert, ist die resultierende Farbe (im Idealfall)Schwarz. Auf dieser Basis arbeiten zum BeispielDrucker. Typisch sind hier die GrundfarbenCyan,Magenta undYellow (dt. Gelb), kurz als CMY bezeichnet. Meist kommt noch Schwarz hinzu (CMYK). Das K steht fürKey plate (dt. Schlüsselplatte, die schwarz druckende Druckplatte) und wird hinzugefügt, um die Kontraste zu erhöhen und ein tieferes Schwarz drucken zu können.
DieIntegrierte Mischung wurde vonKüppers in seiner Farblehre vorgeschlagen, um realitätsnäher den Streufaktor von Körperfarben zu beachten, der bei der üblichen Form der subtraktiven Farbmischung unbeachtet bleibt.[18] Neben der Absorption der Farbschichten ist die Streuung in realen Oberflächen farbbeeinflussend, eine theoretische Betrachtung und einen rechnerischen Ansatz liefert dieKubelka-Munk-Funktion. In Küppers integrierter Farbmischung ist sowohl die additive als auch die subtraktive Farbmischung enthalten.
ist jener Eindruck der durch den Reiz eines Ausschnitts des sichtbaren Spektrums entsteht. Eine geeignete Methode hierfür ist die Zerlegung weißen Lichts durch ein Prisma oder ein Streugitter. Die Intensität und der Eindruck der Spektralfarbe ist von der Breite des Wellenlängenintervalls abhängig, also auch die Reinheit der Spektralfarbe. Andererseits repräsentieren die einzelnen Wellenlängen desSpektrums im sichtbaren Licht nur einen kleinen Teil möglicherFarben. Zu bemerken ist: Im Regenbogen sind zwar die Spektralfarben, aber nicht deren Mischungen zu sehen. Besonders Farben der „Purpurlinie“ zwischenViolett undRot können nicht als Spektralfarbe auftreten.
Rechteckspektrum (Mittel-Optimalfarbe nach Ostwald) hier mit 40 nm Breite (550 bis 590 nm)
sind nachWilhelm Ostwald idealisierte Spektralfarben von endlicher Breite des Intervalls der Wellenlänge, bei denen nur die Intensität 0 % und 100 % existiert. Eine Optimalfarbe ist eine Körperfarbe, derenRemissionskurve β(λ) eine rechtwinklige Kurve, es sind nur die Remissionsgrade β(λ)=0 und β(λ)=1 erlaubt und maximal zwei Sprungstellen im sichtbaren Bereich. Es gibt nur vier Optimalfarbtypen:
Kurzendfarben (kurzwellige Seite ist 1): Blau
Langendfarben (langwellige Seite ist 1): Rot
Mittelfarbe (am lang- und kurzwelligen Ende keine Remission): Grün
Mittelfehlfarbe (Remission an beiden Enden 1, aber keine Remission in der Mitte):Veil, die Purpurfarben.
Der (beigefügte) erläuternde Farbname dient nur der Erläuterung und ist je nach der Breite des Bereichs der vollen Remission zu verstehen. Eine Langendfarbe, die bis nahezu zum kurzwelligen Ende des sichtbaren Spektrums reicht, ist ein strahlendes Weiß mit blauem Stich, Entsprechendes gilt für die anderen Typen. Andererseits ist ein nur schmaler Streifen einer Mittelfarbe Schwarz, bestenfalls Schwarz mitFarbstich.
Darstellung von Spektralfarben
Eine Darstellung von Spektralfarben am Monitor ist auf Grund der unterschiedlichen Erzeugung der Strahlung und der damit verbundenen, ungleichen spektralen Verteilung nur annähernd möglich. Hierzu sei auf den Hinweis am Ende verwiesen. Eine ungefähre Zuordnung von Spektralfarben zu sRGB-Werten findet sich unterWeblinks.
Beispielbild mit einer großen Anzahl von Mischungen vonPrimärfarben und verschiedenen Intensitäten
sind alle Farbtöne, die durchFarbmischung entstehen, gleichgültig ob dies durch Mischung von Strahlen (Bildschirm) oder beleuchtete reflektierende Flächen (Druckerzeugnisse) erfolgt. Bestimmte Mischfarben können dem menschlichen Auge durchMetamerie als identisch erscheinen, obwohl die Intensität des reizenden Lichtes an unterschiedlichen Stellen der Wellenlängenskala ungleich ist. Metamerie ist ihrerseits von der Beleuchtungsquelle abhängig, dieser Effekt liegt darin begründet, dass das (quasikontinuierliche) Spektrum der das Auge treffenden Strahlung (Farbreiz) auf nur drei wahrnehmendeZapfentypen abgebildet wird.
Narciso Silvestrini, Ernst Peter Fischer: Farbsysteme in Kunst und Wissenschaft. DuMont, Köln 2005,ISBN 3-8321-7203-3
Horst O. Mayer:Einführung in die Wahrnehmungs-, Lern- und Werbepsychologie. Oldenbourg, München 2005,ISBN 3-486-57675-5.
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↑George A. Miller:Wörter. Streifzüge durch die Psycholinguistik. Herausgegeben und aus dem Amerikanischen übersetzt vonJoachim Grabowski undChristiane Fellbaum. Spektrum der Wissenschaft, Heidelberg 1993; Lizenzausgabe: Zweitausendeins, Frankfurt am Main 1995; 2. Auflage ebenda 1996,ISBN 3-86150-115-5, S. 239–242 (Farbbezeichnungen).
↑Studie von Martin Oswald von der Pädagogischen Hochschule Weingarten. Vortrag auf der Konferenz „Farbe in der Bildung“, Deutsches Farbenzentrum und Universität Halle-Wittenberg
↑Zur langen Debatte zwischen Sprachuniversalisten und -relativisten mit Hinblick auf Farbnamengebung siehe den BeitragLinguistic relativity and the color naming debate der englischsprachigen Wikipedia:en:Linguistic relativity and the color naming debate. Kritische Bemerkungen zu diesem Fragenkomplex finden sich in zwei deutschsprachigen Monographien: Beat Lehmann:ROT ist nicht „rot“ ist nicht [rot]. Eine Bilanz und Neuinterpretation der linguistischen Relativitätstheorie. Tübingen, Narr 1998. Dazu Iwar Werlen:Sprachliche Relativität. Eine problemorientierte Einführung. Tübingen, Basel, Francke 2002.
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↑William Jervis Jones:Historisches Lexikon deutscher Farbbezeichnungen. Akademie Verlag/De Gruyter, 2013,Online in der Google-Buchsuche,ISBN 978-3-05-005953-2.
↑T. W. A. Whitfield, T. J. Wiltshire:Color psychology: A critical review. In:Genetic, Social & General Psychology Monographs.Band116,Nr.4, 1990,ISSN8756-7547,S.387ff.
↑abcEric M. Rubenstein: Color. In: Internet Encyclopedia of Philosophy IEP. Abgerufen am 1. November 2023 (englisch).
Die in diesem Artikel angezeigten Farben sind nicht farbverbindlich und können auf verschiedenen Anzeigegeräten unterschiedlich erscheinen. Eine Möglichkeit, die Darstellung mit rein visuellen Mitteln näherungsweise zu kalibrieren, bietet das nebenstehende Testbild (nur bei nativer Anzeigeauflösung und wenn die Seite nicht gezoomt dargestellt wird):
Das Anzeigegerät in densRGB-Modus setzen, sofern vorhanden. Tritt auf einer der drei grauen Flächen ein Buchstabe („R“ für Rot, „G“ für Grün oder „B“ für Blau) stark hervor, sollte dieGammakorrektur des entsprechendenFarbkanals korrigiert werden. Eine ausführlichere Beschreibung dazu bietetHilfe:Farbdarstellung.
