Wie wir Farben sehen Reflexion, Absorption
Um den Sehvorgang zu verstehen, fehlen uns allerdings noch weitere Bausteine. Denn um Gegenstand zum einen überhaupt und zum andern auch noch farbig zu sehen, müssen drei Bedingungen erfüllt sein.
Bedingungen
- Erstens braucht es Licht. Dieses Licht ist immer, egal woher es stammt, eine elektromagnetische Strahlung.
- Zweitens muss das Licht auf einen Gegenstand fallen und von ihm zurückgestrahlt werden. Dieser Vorgang heißt Reflexion.
- Drittens darf ein Gegenstand, um uns farbig zu erscheinen, nur einen Teil des auftreffenden Wellenspektrums reflektieren. Den Rest des Wellenspektrums muss er "verschlucken". Dieser Vorgang heißt Absorption.
Die reflektierte Wellenlänge erweckt den Farbeindruck
Farbenlehre
Reflexion und Absorption bestimmter Teile des Wellenspektrums sind also die Grundlage des Sehens und Farbempfindens. Wie Helmholtz richtig annahm, hängt die empfundene Farbe eines Körpers davon ab, welchen Teil des Wellenspektrums er reflektiert und welchen Teil er absorbiert. Jeder physiologisch wahrgenommene Farbreiz entspricht physikalisch einer bestimmten Wellenlänge. So entsteht Rot bei 700-630 Nanometer, Orange bei 630-590 nm, Gelb bei 590-560 nm, Grün bei 560-490 nm, Blau bei 490-450 nm und Violett bei 450-400 nm.
Licht und Farbe - Bunt ist, was abstrahlt
Ein Gegenstand, der alle Wellenlängen außer Grün absorbiert und nur Grün reflektiert, erscheint uns grün. Ein Körper der alle Wellenlängen außer Rot absorbiert und nur Rot reflektiert, erscheint uns rot. Gegenstände, die mehrere Wellenlängen reflektieren, erscheinen uns mischfarbig. Manche dieser Mischungen ergeben Farbtöne innerhalb einer Farbfamilie, beispielsweise alle Rotnuancen von Purpur, Scharlach bis Rosa. Andere Mischungen ergeben völlig neue Farben. So erscheinen uns Gegenstände, die Rot und Grün reflektieren als gelb. Ein Körper, der Licht weder absorbiert noch reflektiert, sondern durchlässt, erscheint uns durchsichtig. Dieser Vorgang heißt Transmission.
Weiß und Schwarz - Farben, die keine sind
Weiße Körper reflektieren nicht einzelne, sondern alle Wellenlängen des sichtbaren Lichtes. Daher ist Weiß eigentlich keine Farbe, sondern eine Mischung sämtlicher Wellenlängen des sichtbaren Spektrums. Auch Schwarz ist physikalisch gesehen keine Farbe, sondern die Abwesenheit von Farbe. Der Eindruck "schwarz" entsteht, wenn Licht auf einen Gegenstand fällt und vollständig "verschluckt" (absorbiert) wird.
Doch was passiert, wenn nicht weißes, sondern farbiges Licht auf einen Gegenstand fällt? Ist der angeleuchtete Körper weiß, ist alles ganz einfach: Da er das auftreffende Licht vollständig reflektiert, nimmt er dessen Farbe an. Deshalb erscheint uns eine rot beleuchtete weiße Hausmauer rötlich. Wird ein farbiger Gegenstand mit farbigem Licht beleuchtet, entstehen Mischfarben. Trifft beispielsweise rotes Licht auf einen blauen Körper, der nur blau reflektiert, erscheint er uns violett.
Darum ist nicht jede Banane gelb
Dass ein Körper selbst nicht farbig ist, sondern nur darum farbig erscheint, weil seine Oberfläche bestimmte reflektierende Eigenschaften aufweist, zeigt uns die Banane. Bananen sind gelb. Aber nicht immer. Unreife Bananen sind grün, reife Bananen bekommen braune Flecken, schließlich werden sie schwarz. Die Ursache dieses Farbwechsels sind chemische Prozesse, die die Oberfläche der Banane und damit ihr Reflexionsvermögen verändern.