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Lichtfarben

Seit Newton im 17. Jahrhundert Licht durch ein Prisma schickte, weiß man, dass weißes Licht aus den Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett zusammengesetzt ist. Führt man diese Lichtstrahlen des Spektrums wieder zusammen, entsteht weißes Licht - die Farben haben sich zu weiß addiert. Daher spricht man beim Mischen verschiedenfarbiger Lichtstrahlen von additiver Farbmischung. Dieses Phänomen lässt sich anhand der Lichtfarben-Animation interaktiv nachvollziehen.

Lichtfarben-Animation starten

Additive Farbmischung

Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckte der englische Physiker Ernst Young, dass sich alle Farben aus den drei Lichtfarben Rot, Grün und Blau mischen lassen. Diese Farben werden daher Grundfarben der additiven Farbmischung genannt. Mischt man diese drei Grundfarben, entsteht Weiß.

Detailansicht der interaktiven Animation: Mischung der drei Grundfarben

Die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau ergeben in der additiven Farbmischung Weiß.

Biologischer Hintergrund

Erst viel später erkannte man, dass die Tatsache, dass Rot, Grün und Blau zum Mischen jeder beliebigen Lichtfarbe ausreichen, am menschlichen Auge liegt: Darin finden sich drei Rezeptortypen für das Farbensehen. Diese sind für Rot, Grün und Blau empfindlich.

Fernsehröhre

Mitte des 19. Jahrhunderts wurde die Kathodenstrahlröhre erfunden. Darin wird ein Elektronenstrahl auf eine Phosphorfläche gelenkt und dadurch zum Leuchten gebracht. Steuert man den Elektronenstrahl, kann man auf der Phosphorfläche viele einzelne Punkte so zum Leuchten bringen, dass für das menschliche Auge der Eindruck eines Bildes entsteht. Mit solchen Röhren werden die ersten Fernsehgeräte gebaut. Sie sind nur schwarz-weiß. 1954 wird das Farbfernsehen eingeführt. Dabei nutzt man die Tatsache, dass aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau alle Lichtfarben erzeugt werden können.

Ein Bild auf dem Farbfernseher von nahem betrachtet. Die roten, grünen und blauen Punkte sind deutlich sichtbar.

In den Röhren von Farbfernsehern werden statt nur einem Phosphorpunkt drei verwendet, die jeweils nur Rot, Grün bzw. Blau strahlen, wenn der Elektronenstahl auf sie trifft. Wird zum Beispiel ein blaues Objekt gezeigt, regt der Elektronenstrahl nur die blauen Leuchtpunkte an, bei einem gelben regt er die roten und die grünen Punkte an.

Flachbildschirme und LCD-Projektoren nutzen dasselbe Prinzip. Auch hier sind die Bilder aus roten, grünen und blauen Punkten zusammengesetzt. Allerdings erfolgt die Ansteuerung hier nicht durch einen Elektronenstrahl.

Foto und Film

Die Farbfotografie arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die Fernsehröhre: Die Farben werden durch eine Mischung von drei Grundfarben dargestellt.

Detailansicht der interaktiven Animation: Schieberegler

Mit den Schiebereglern lassen sich in der interaktiven Animation die Lichtfarben mischen.

Beim Aufnehmen von Fotos fällt das Licht durch die Linse auf den Negativfilm. In diesem sitzen drei Schichten mit lichtempfindlichen Stoffen, sogenannten Silberhalogeniden. Die oberste Schicht ist für blaues, die mittlere für grünes, die unterste für rotes Licht empfindlich. Dadurch wird die Information auf den Film gebannt, die unser Auge braucht, um ein farbiges Bild wahrzunehmen.

Bei der Entwicklung entsteht aus den durch Licht aktivierten Silberhalogenid-Molekülen in einer chemischen Reaktion mit den Bestandteilen der Entwicklerflüssigkeit in jeder der Schichten ein Bild. Die Schichten enthalten Farbkuppler, die dafür sorgen, dass in jeder Schicht nur die jeweils zugeordnete Farbe entwickelt wird.

Kinofilme werden wie Fotos erstellt, indem man Licht auf einen Film bringt, der die Information in drei Schichten speichert. Ein Kinofilm ist eine Aneinanderreihung von Standbildern. Da 24 Bilder pro Sekunde gezeigt werden, entsteht für das menschliche Auge der Eindruck von Bewegung.

Preisgekrönte Projekte
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