Farben

Subtraktive Farbmischung - Farbstoffe absorbieren

Achtung: Da es Unterschiede gibt wie unterschiedliche Monitore und Web Browser die Farben am Monitor darstellen, kann es zu kleinen Abweichungen von der beabsichtigten Farbe kommen.)

Farbwahrnehmung

Blätter sind grün? Sieht man sich aber eine Pflanze in der Nacht an, dann sind ihre Blätter grau oder sogar schwarz.Ohne Licht sehen wir nur noch Schwarz! Wenn das Grün bei Dunkelheit weg ist, dann steckt es offenbar nicht in den Blättern - die sind ja noch da. Gegenstände haben also überhaupt keine Farbe! Farbe existiert in der Natur eigentlich gar nicht, sie wird erst durch unsere Sinnesorgane oder genauer durch das Gehirn als Farbeindruck erzeugt.

Der Mensch nimmt Licht bestimmter Wellenlänge zwischen 380 und 780 Nanometer als Farben wahr. 
Über ein Linsensystem mit Blendenregelung (Regenbogenhaut) fällt das Licht in das Auge und gelangt auf eine Schicht von Sinneszellen, die sich auf der Netzhaut befinden. Es existieren zwei verschiedene Sorten von Sinneszellen. Die Stäbchen sind für das Hell-dunkel-Sehen zuständig, die Zäpfchen für das Farben-Sehen. Von den Zäpfchen gibt es drei Sorten, die jeweils auf eine bestimmte Wellenlänge des Lichts ansprechen: 

1. rotempfindliche, langwellig empfindliche (L-Zapfen) 
2. grünempfindliche, mittelwellig empfindliche (M-Zapfen) 
3. blauempfindliche, kurzwellig empfindliche (K-Zapfen) 

Trifft Licht von unterschiedlichen Farben auf eine Stelle der Netzhaut, so werden die verschiedenen farbempfindlichen Rezeptoren ---
entsprechend gewichtet --- angeregt. Sie leiten einen Farbeindruck, den der additiven Farbmischung, an das Gehirn weiter. 

Genaueres bei: http://www.merian.fr.bw.schule.de/beck/skripten/12/bs12-39.htm

Der Farbreiz kann entweder direkt von einer Lichtquelle ins Auge fallen oder indirekt auf dem Umweg über ein Material. Fällt er direkt von einer Lichtquelle ins Auge, sprechen wir von Farblicht oder Lichtfarbe. Gelangt er auf dem Umweg über ein Material ins Auge, gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten: Das Material kann entweder deckend, also undurchsichtig oder durchsichtig (transparent) sein. Davon etwas später.

Additive Farbmischung entsteht grundsätzlich dadurch, dass die zeitliche oder räumliche Auflösung der Farbrezeptoren nicht dafür ausreicht,
die unterschiedlichen Farben getrennt wahrzunehmen. Das additive Farbmischverfahren wird immer dann angewendet, wenn Licht direkt - ohne Reflexion durch einen Gegenstand - in das Auge gelangen soll.

a) Durch Mischung von verschieden farbigen Lichtern 
b) durch einen Farbkreisel, 
c) durch dicht zusammenliegende Farbpunkte (Farbfernsehgerät, Computerbildschirm). 

a) Mischung von verschieden farbigen Lichtern

Wenn zwei Taschenlampen auf ein und dieselbe Fläche gehalten werden, so wird diese Fläche heller beleuchtet, als wenn nur eine einzige Taschenlampe diese Fläche anstrahlen würde. Auch dann noch, wenn man vor die eine Taschenlampe einen grünen Filter setzt und vor die andere einen roten Filter: Das Licht addiert sich und die Fläche strahlt heller. Weil sich die Intensitäten der Lichtfarben addieren, heißt dieser
Vorgang additive Farbmischung. Beispiel: Bühnenscheinwerfer

Additive Grundfarben Rot Blau Grün Besitzen die Grundfarben Blau, Grün und Rot die gleiche Intensität, ergibt deren Mischung Weiß. Blau und Grün ergeben übereinander projiziert Cyan (=Blaugrün), Blau und Rot werden zur additiven Mischfarbe Magenta (=Purpur). Mischt man Rot mit Grün, erweckt das den Farbeindruck Gelb. R + Gr =G R + B = M B + Gr =C R + B + Gr = W

Je nach der Intensität, mit der die Grundfarben ausgestrahlt werden, ergeben sich die restlichen Farben als Mischungen.

b) Farbkreisel

Die Sektoren einer kreisförmigen Scheibe tragen unterschiedliche Farben. Rotiert die Scheibe mit einer genügend hohen Geschwindigkeit, so tritt additive Farbmischung ein. 
Flash Animation: http://mathsrv.ku-eichstaett.de/MGF/homes/didphy/mmoptik/mainf.htm: Additive Farbmischung, Experiment

c) Dicht zusammenliegende Farbpunkte (Farbfernsehgerät, Computerbildschirm). 

Liegen die verschiedenfarbigen Punkte eines Gegenstandes so dicht zusammen, dass das ausgesandte Licht beim Eintritt in das Auge einen zu kleinen Winkelunterschied aufweist, so geschieht additive Farbmischung.  
Beim Farbbildschirm eines TV-Gerätes oder eines Computers liegen zur Darstellung eines farbigen Bildpunktes drei eng benachbarte Farbpunkte vor.  Es werden die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau verwendet, woraus sich die Bezeichnung "RGB-Farbsystem" erklärt. Je nach Helligkeit jedes der drei Farbpunkte ergibt sich im Auge ein bestimmter Farbeindruck
Davon kann man sich leicht überzeugen, wenn man eine weiße Stelle des Computermonitors mit einer Lupe betrachtet oder einfach nur mit dem Finger befeuchten. Der weiße Farbeindruck erscheint in den Pixeln der drei Grundfarben aufgelöst. 

Zeigt der Fernseher eine weiße Fläche, so leuchten die drei Leuchtstoffe gleichmäßig stark auf. Die roten, grünen und blauen Punkte sind dann sehr gut zu erkennen. Bei einer gelben Fläche leuchten nur die roten und grünen Leuchtstoffe, die blauen sind dunkel. Ein Monitor kann mit nur drei Grundfarben einen Eindruck von Millionen von Farben erzeugen. 

Bildquelle Drei Leuchtpigmentpunkte R, G, B bilden zusammen ein Pixel. Jeder Punkt kann-erregt durch einen Elektronenstrahl- nur in "seiner" Farbe leuchten.

Beispiele:

Physik 2000: 
Fernsehbildschirme: http://www.uni-bonn.de/iap/P2K/tv/index.html
Farben und Farbfernsehen: http://www.uni-bonn.de/iap/P2K/tv/index.html
Laptop-Bildschirme: http://www.uni-bonn.de/iap/P2K/laptops/index.html

Noch mehr Informationen über Monitore bei: http://www-user.tu-chemnitz.de/~kunze/monitor/monitor.html

Links RGB Farben

http://www.schulphysik.de/rgb.html

Java RGB Color Tester: http://www.kresch.com/resources/javacolor.htm  oder http://www.jgiesen.de/javascript/HTML/HTML13/RGB.html

http://lectureonline.cl.msu.edu/~mmp/applist/RGBColor/c.htm

http://www.htmlgoodies.com/non_dithering_colors.html
erklärt, was "non-dithering colors" sind und listet sie (insgesamt 216) mit ihren Hexadezimal-Codes auf 

http://primeshop.com/html/216colrs.htm
bietet die Möglichkeit, Farbgestaltungen online auszuprobieren. Auflistung der 216 "non-dithering" Farben mit ihren Hexadezimal-Codes und der Codierung aus dem RGB-Modell sowie eine Tabelle, mit der man die Farbwerte nach dem RGB-Modell in Hexadezimal-Codes umrechnen kann. 

Optische Mischung

Hier vermischen sich die Farben nur scheinbar für den Betrachter, wenn er aus größerer Entfernung auf diese Farbteilchen schaut. Um das zu erreichen, werden bei Farbdrucken, beispielsweise in Zeitschriften, winzige, verschiedenfarbige Punkte ganz dicht nebeneinander gedruckt. Das Auge kann die einzelnen Punkte nicht mehr auflösen und nimmt stattdessen eine einheitliche Fläche in der Mischfarbe wahr. Mit einer ab ca. 8-fach vergrößernden Lupe können Sie die räumliche Trennung der Bildpunkte bei Farbdrucken gut erkennen. 
 

Subtraktive Farbmischung - Farbstoffe absorbieren