Unser Auge sieht nur einen sehr begrenzten Bereich des gesamten elektromagnetischen Spektrums. Der schmale Ausschnitt, den wir als sichtbares Licht kennen, reicht gerade einmal von rund 700 bis 400 Nanometer.

Sichtbares Licht - Unser schmales Fenster zur Welt

Aber dieses enge Band hat es in sich. Als der englische Physiker Issac Newton 1776 mit einem Prisma experimentierte, machte er eine erstaunliche Entdeckung: Er sah, wie sich ein farbloser, weißer Lichtstrahl beim Gang durch das Prisma in farbiges Licht auffächerte. Nachdem er eine Sammellinse hinter das Prisma gesetzt hatte, war der Strahl wieder weiß. Daraus folgerte er, dass weißes Sonnenlicht aus allen Farben zusammengesetzt sein muss. "Die Strahlen selbst sind farblos", notierte Newton, "aber es muss etwas in ihnen sein, das Kraft und Fähigkeit hat, Farbempfinden zu erregen". Das Licht, so glaubte Newton, müsse aus unveränderlichen, atomähnlichen Lichtteilchen (Korpuskeln) bestehen und die Farbe ihre Ursache in unterschiedlich großen Korpuskeln haben.

Physikpioniere enträtseln die Natur des Lichts

Nur wenig später vermutete der englische Physiker Thomas Young (1773-1829) einen "physikalischen Mechanismus in der Netzhaut des Auges, der Lichtvibrationen aufnimmt und mit jeweils spezifischen Nervenbahnen verbindet." "Farbe", so meinte Young, "wird physiologisch durch die Erregung bestimmter Nervenelemente im Gehirn repräsentiert." Im Gegensatz zu Newton ging Young jedoch nicht von einer Teilchennatur des Lichts aus. Durch Experimente gelangte er zur Überzeugung, das Licht müsse Welleneigenschaften haben. Mit dieser Theorie hatte Young einen entscheidenden Schlüssel für das Verständnis des Sehens entdeckt. Zugleich behauptete Young, dass sich alle Farben aus sechs Grundfarben mischen ließen.

Um die Mitte des 19. Jahrhunderts bestätigte der Mediziner und Physiologe Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894) die Grundannahmen Youngs. Seiner experimentellen Erfahrungen zufolge reichten jedoch drei Farben, nämlich Rot, Blau und Grün völlig aus, um jede beliebige andere Lichtfarbe zu erzeugen. Im Auge, so schloss Helmholtz, müsse es daher drei Typen von Rezeptoren geben, die unterschiedlich empfindlich auf verschiedene Wellenlängen reagieren.

Damit kam Helmholtz der Wahrheit erstaunlich nahe. Heute wissen wir, dass unser Gehirn die unterschiedlichen Wellenlängen des sichtbaren Lichts als Farbeindrücke interpretiert. Licht mit der Wellenlänge von 400 Nanometern sehen wir als Violett, Licht mit einer Wellenlänge von 700 Nanometer erscheint uns als Rot. Zwischen diesen beiden Rändern des sichtbaren Spektrums liegen alle Farben von Blau über Grün und Gelb bis Orange.