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Additive Farbmischung – Wissenswertes über ein allgegenwärtiges Phänomen

Im Licht ist Farbe. Das Licht der Sonne erzeugt den Regenbogen und lässt Blumen leuchten. Farben beeinflussen Stimmungen und setzen Signale. Unsere Sprache ordnet Gefühlen und Eindrücken Farben zu: Der Neid ist gelb, die Verliebtheit rosa, Waldgrün beruhigt, Signalrot macht wachsam. Farben sind Eigenschaften des Lichts. Physikalisch betrachtet, ist Licht eine elektromagnetische Schwingung. Wellenlängen zwischen 380 und 780 Nanometer reizen die Sehzellen unserer Augen und verursachen Wahrnehmung. Diese Beschaffenheit des Lichtes und der Netzhaut macht sich die Technik zunutze. Mithilfe der Grundfarben Rot, Grün und Blau (RGB) entstehen in additiver Farbmischung auf Bildschirmen oder für die Raumbeleuchtung beliebig viele Zwischentöne.

Rot, grün, blau: Wie funktioniert die additive Farbmischung?

Bei der additiven Farbmischung strahlt verschiedenfarbiges Licht auf dieselbe Stelle. Dort überlagern sich die Lichtfarben und addieren sich. Dadurch entstehen neue Farben. Die Primärfarben, also die Grundfarben, entsprechen in der additiven Farbmischung den Spektralfarben Rot, Grün und Blau. Mischt man Licht passender Intensität in diesen Grundfarben, entsteht der Farbeindruck "Weiss". Kein Licht, also Dunkelheit, entspricht "Schwarz". Verändert man die Lichtstärke einer Primärfarbe, erhält man eine Mischfarbe wie beispielsweise Orange oder Violett. Mischtöne entstehen auch, wenn mittels eines Filters bestimmte Bereiche der Lichtschwingungen zurückgehalten werden.

Welche Mischfarben entstehen aus den Primärfarben der additiven Farbmischung?

Je zwei Grundfarben ergeben eine Mischfarbe ersten Grades:

  • Rot mit Grün ergibt Gelb
  • Grün mit Blau ergibt Cyan (Türkis)
  • Rot mit Blau ergibt Magenta (Pink)

Je nach Stärke der farbigen Lichtquellen resultieren bei der Mischung Töne unterschiedlicher Farbsättigung. Dazu gehören reinbunte, hellgetrübte (Pastells) oder dunkelgetrübte Farben wie Braun und Oliv.

Welche Bedeutung haben Farbkontraste?

Kontraste sind deutlich wahrnehmbare Unterschiede. Die Farbenlehre des Schweizer Kunstpädagogen Johannes Itten unterscheidet sieben Farbkontraste:

  • Farbe-an-sich Kontrast (Farbton-Kontrast)
  • Komplementärkontrast
  • Hell-Dunkel-Kontrast
  • Kalt-Warm-Kontrast
  • Sättigungskontrast, dazu gehört auch der Bunt-Unbunt-Kontrast
  • Flächen- (Quantitäts)kontrast
  • Simultankontrast

Unsere visuelle Wahrnehmung ist darauf ausgelegt, sich an Reize anzupassen. Das bedeutet, man wird unempfindlich gegenüber einem speziellen Reiz. Kontraste helfen uns dabei, Aufmerksamkeit zu entwickeln und Objekte in der Umgebung zu identifizieren. Deshalb sind sie neben der ästhetischen Komponente bedeutsam. Als besonders intensiv gilt der Komplementärkontrast. Als komplementär bezeichnet die Farbenlehre solche Farben, die sich im Farbkreis gegenüberstehen, nämlich Primärfarben und Sekundärfarben. Mischt man die Komplementärfarben der additiven Farbmischung, entsteht Weiss.

Was ist der Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung?

Entsprechend den additiven Grundfarben gibt es auch in der subtraktiven Farbmischung Grundfarben. Die Sekundärfarben der additvien Farbmischung sind die Grundfarben der subtraktiven Farbmischung. Während in der additiven Farbmischung sich Primärfarben zu Weiss addieren, ergibt die Mischung der Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb bei der subtraktiven Farbmischung (fast) Schwarz. Farbmischungen in der Malerei entstehen subtraktiv. Bei Ölfarben, Buntstiften und Kreiden beispielsweise beruht das physikalische Prinzip auf der unterschiedlichen Absorption oder Reflexion von Anteilen des Lichtes durch die farbgebenden Substanzen. Die gewünschte Farbe entsteht, indem ein bestimmter Bereich vom Spektrum des weissen Lichts, das sich ja aus allen Farben zusammensetzt, subtrahiert wird. Auch in der analogen Fotografie ist die subtraktive Farbmischung von Bedeutung. Bei Druckfarben wird zusätzlich Schwarzpigment beigemischt, um einen satten Ton zu erzielen.

Wie verarbeiten wir Farbreize?

Das Bild wird vom optischen Apparat des Auges auf die Netzhaut (Retina) projiziert. Diese besitzt unterschiedliche Rezeptorarten für Helligkeitsunterschiede (Stäbchen) und für Farbiges (Zäpfchen). Es gibt drei Typen von Zäpfchen, die jeweils unterschiedlich lichtempfindlich sind. Die Farbempfindlichkeit der Pigmente in diesen Sinneszellen entspricht jeweils den Grundfarben der additiven Farbmischung. Der Sehnerv nimmt die Signale aus den Zäpfchen auf und leitet die Erregung über Nervenzellen zum Sehzentrum im Hinterhauptlappen des Gehirns. Dort entstehen die Farbempfindungen. Werden alle drei Zapfenarten gleich stark stimuliert, sehen wir Weiss. Werden sie unterschiedlich stark gereizt, entsteht ein farbiger Eindruck. Die wahrgenommene Farbigkeit eines Gegenstandes oder einer Fläche hängt somit davon ab, welche Bereiche des Lichtes er reflektiert oder absorbiert.

Wie entsteht die Darstellung der unterschiedlichen Farbtöne bei Fernseher, Monitor, Tablet und Smartphone?

Displays bestehen aus einer Leuchtschicht, die in Pixel aufgeteilt ist. Jeder Pixel besteht wiederum aus drei Leuchtpunkten, die vom Elektronenstrahl zum Leuchten angeregt werden. Mittels additiver Farbmischung können so alle Farben für das Bild erzeugt werden. Beim LED-Monitor entsteht es durch verschiedenfarbige Leuchtdioden. Beim Plasmabildschirm besteht ein Pixel aus drei gasgefüllten Kammern, die jeweils in einer Grundfarbe leuchten.

Wie gelingt die Farbmischung bei einem Computerprogramm wie Photoshop?

Wer mit Photoshop oder einem anderen Bildverarbeitungsprogramm arbeitet, ist oft damit befasst, digitale Vorlagen für den Druck zu erstellen. Die Farben des Bildes auf dem Monitor sollen möglichst den Wirkungen der Farben im fertigen Druckerzeugnis entsprechen. Der Monitor zeigt aber das leuchtende Ergebnis der additiven Farbmischung, Druckfarben entstehen jedoch meist aus subtraktiver Farbmischung. Es kann also durchaus vorkommen, dass ein digitales Bild Farben zeigt, die ein Drucker so nicht darstellen kann. Programme zur Bildbearbeitung bieten oft eine Funktion, mit der der Farbmodus von Bildschirmfarben in CMYK für den Druck umgewandelt wird. Dadurch sollen Farbton, Sättigung und Helligkeit der Farben erhalten bleiben. Im Druck wirken die Farben aber dennoch oft etwas matter.

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