Vom Licht zum Farbkreis

Obschon bereits die alten Griechen die ersten Farbtheorien aufstellten, verstehen wir den Prozess des Farbsehen bis heute nicht vollständig. Farbe ist keine Eigenschaft der Objekte, die wir farbig sehen, sondern eine Empfindung, die durch einen komplexen Mechanismus des Sehapparats erzeugt wird.

Wichtige Stationen der Erforschung des Lichts

Isaac Newton: Die Zerlegung des Sonnenlichts im Glasprisma

Isaac Newton, 4. Januar 1643 in Woolsthorpe bei Grantham (Lincolnshire) - 1727)

Erst Isaac Newton, das Universalgenie des 17. Jahrhunderts, schuf die Grundlagen für das Verständnis der menschlichen Farbempfindung – und zwar nicht nur, weil er den Strahlengang durch ein Prisma beschrieb, sondern weil er auch die psychologische Komponente des Farbsehens verstand:

„Farbe ist nicht im Licht, nicht im Auge, sondern im Hirn.“

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Die Separation des sichtbaren Lichts in seine verschiedenen Farben wird auch als Dispersion bezeichnet.

Newton zerlegte das Sonnenlicht an einem Glasprisma in seine Spektralfarben und konnte so nachweisen, dass sich weißes Licht in eine Vielzahl von Einzelfarben teilen lässt. Das Prisma bricht blaues Licht stark, rotes Licht hingegen erfährt nur eine leichte Brechung – dazwischen liegen unendlich viele Abstufungen und ein Lichtspektrum von Violett über Blau, Grün, Gelb und Orange bis zum Rot.

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Das zweite Prisma im Versuchsaufbau sollte nachweisen, dass nicht das Prisma das Licht färbt.

Newtons Farbkreis, einer der wichtigsten Schritte für die Ordnung der Farben.

Newton im Color Museum

Schon vor Newton zerlegten Wissenschaftler das Licht durch ein Glasprisma. Allerdings glaube man, dass das Prisma das Licht färbt. Newton ging darum einen Schritt weiter und leitete das Licht durch einen schmalen Streifen, so dass nur das Licht einer Farbe durch das Prisma geleitet wurde. Dieses Licht in einer Farbe leitete er durch ein zweites Prisma. Wenn das Prisma das Licht gefärbt hätte, hätte das Licht hinter dem zweiten Prisma erneut in einer anderen Farbe austreten müssen. Aus diesem Experiment schloss Newton, dass das Prisma das Licht nicht färbte.

Der Kreisschluss

Nachdem Newton das Tageslicht durch ein Prisma in einzelne Farben zerlegt und dabei sieben Hauptfarben gezählt hatte, entdeckte er, dass sich die Farben zu einem Kreis verbinden lassen. Er nahm als erster Schwarz und Weiß aus der Sortierung der Farben, schob die Farbe Purpur (Purpur oder Magenta kommt bei der Spektralzerlegung von weißem Licht nicht vor) zwischen das violette Ende und den roten Anfang des Spektrums und schuf den Farbkreis, einer der wichtigsten Schritte zur Ordnung der Farben.

Newtons Kreisschluss wurde zur Vorlage für viele Farbsysteme des 18. und 19. Jahrhunderts. Auch Claude Boutets Farbkreis für Maler aus dem Jahr 1708 basiert sicher aus Newtons Farbkreis.

Das Experiment mit einer konvexen Linse trug ebenfalls ein wichtiges Elemente der modernen Farbtheorie bei: Fängt eine konvexe Linse einen blauen und einen gelben Lichtstrahl auf, entsteht wieder weißes Licht. Zwei Farben, die zusammen weißes Licht erzeugen, bilden Komplementärfarben.

Auch eine Mischung aus rotem, grünen und blauen Licht erzeugt weißes Licht.

Heute können wir die physikalische Mischung des Lichts messen und einen Unterschied zwischen dem weißen Licht aus der Mischung von Blau und Gelb und der Mischung von rotem, grünem und blauem Licht notieren – der Unterschied ist messbar, aber nicht sichtbar.

Farben, die physikalisch verschieden, aber in ihrer Perzeption (Empfindung) unterschiedlich sind, bezeichnet man als metamer. Solche Metamere sind Orange als Mischung aus Rot und Gelb und Orange als Mischung von Rot und Grün.

Nach Newton entstand eine lange Periode ohne Fortschritte in der Farbforschung – tatsächlich zweifelten Wissenschaftler Newtons Theorie an. Zu den liebenswerten Geschichten gehört der massive Angriff gegen Newton seitens Johann Wolfgang Goethe, den die Theorie der Aufteilung des Sonnenlichts in pure Farben ärgerte. In Goethes Augen verletzte Newton die Idee der „Reinheit des weißen Lichtes“.