Wie entsteht eine Farbe?
Weißes Licht enthält alle sichtbaren Farben, d. h. Licht unterschiedlicher Wellenlängen im Bereich 380-780 Nanometer. Wir können es durch ein Prisma in die einzelnen Farben aufspalten. Dabei wird die Tatsache der unterschiedlichen Wellenlängen und der je nach Wellenlänge verschiedenen Ablenkbarkeit der einzelnen Bestandteile des Lichts insofern ausgenützt, als dass das Licht an einer Glaskante in verschiedene Richtungen abgelenkt (gebrochen) wird. Man sieht daraufhin – wie in einem Regenbogen – das ganze sichtbare Farbspektrum, d. h. alle Farben entsprechend ihrer Wellenlänge geordnet nebeneinander. Dem Regenbogen liegt eigentlich kein anderes Prinzip zugrunde, da hier die Wassertropfen wie Millionen von kleinen Prismen funktionieren.
Fällt nun weißes Licht von einer Lichtquelle (Sonne, Lampe etc.) auf einen Gegenstand, der das Licht nicht streut (ablenkt), sondern einfach reflektiert – was ja im Gegensatz zum oben beschriebenen Prismeneffekt der Normalfall ist – verschluckt (absorbiert) er einen Teil des Lichtes und den anderen Teil spiegelt er. Der Teil des Farbspektrums den er reflektiert, ist die Farbe in der er uns erscheint. Verschluckt er alle Farben außer Grün, sieht er Grün aus. Insofern ist der Gegenstand nicht wirklich Grün, er erscheint uns nur so.
Wie sehen wir eine Farbe?
Das von einem Gegenstand gespiegelte Licht fällt durch die Pupille auf die Netzhaut. Hier finden sich drei verschiedene Sorten von farbempfindlichen Strukturen (Farbrezeptoren), die sogenannten Zapfen. Jeder dieser Zapfen hat eine besondere Empfindlichkeit für bestimmte Farbbereiche. Es handelt sich um die sogenannten Primärfarben des Auges (nicht zu verwechseln mit den Primärfarben anderer Farbsysteme wie z. B. beim Photographieren), d. h. die drei Farben aus denen man durch Mischung alle anderen Farben herstellen kann: Rot, Grün und Blau. Mischt man z. B. Rot und Grün, entsteht Gelb. Mischt man Rot und Blau, entsteht Violett. Die Zapfen in der Netzhaut werden entsprechend der in einer Farbe enthaltenden Farbbestandteile angeregt und durch eine chemische Reaktion entsteht ein elektrischer Impuls, der an das Gehirn weitergegeben wird. Ein Beispiel: Ist ein Gegenstand z. B. Gelb, wird durch das einfallende Licht in das Auge der rotempfindliche Zapfen und der grünempfindliche Zapfen erregt. Handelt es sich mehr um ein Orange, d. h. um ein rötliches Gelb wird der rotempfindliche Zapfen mehr und der grünempfindliche Zapfen weniger stark erregt. Diese sogenannte Drei-Farben-Theorie – nach den entdeckenden Wissenschaftlern Young-Helmholtz-Theorie genannt – erklärt allerdings nicht alle Phänomene des Farbensehens, da im weiteren Verlauf der Signalverarbeitung im Gehirn noch andere Unterscheidungen getroffen werden (z.B. Heringsche Gegenfarbentheorie). Was man darüber hinaus bedenken muss ist die Tatsache, dass Licht nicht an sich farbig ist, sondern wir erst durch die Verarbeitung der Informationen aus dem Auge – über das Licht verschiedener Wellenlängen – im Gehirn eine Empfindung haben, die wir “Farbe” nennen.
Warum müssen wir überhaupt farbig sehen?
Viele Tiere können keine Farben erkennen oder nur deutlich weniger als wir. Die Evolution hat es halt „gut mit uns gemeint“ und es uns so ermöglicht Blätter leichter von Blüten oder Früchten zu unterscheiden. Mit einem reinen Schwarz-Weiß Sehen ist dies viel schwieriger. So wurde unser Überleben und die Nahrungssuche und -unterscheidung in den Anfängen der Menschheitsgeschichte deutlich erleichtert.
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