Was ist eigentlich Farbe?

Die Kenntnisse über Farbe sind für Zahntechniker von außerordentlicher Bedeutung. Über die Probleme bei der visuellen Zahnfarbbestimmung habe ich bereits berichtet. In diesem Artikel soll es nun um die Theorie rund um Farbe und Farbwahrnehmung gehen.

Farbe entsteht aus dem Zusammenspiel von Licht, Oberfläche und Empfänger. Die Lichtfarbe und die Objektfarbe machen den Farbreiz aus. Der Mensch und seine spektrale Empfindlichkeit bestimmen, wie die Farbe aufgenommen und beschrieben wird.

Elektromagnetische Strahlung im Wellenbereich von ca. 380 bis ca. 730 Nanometer nehmen wir als sichtbares Licht wahr. Wir nehmen die verschiedenen Wellenlängen als Farbreiz wahr. Dabei sehen wir kürzere Wellenlängen als blau, mittlere als grün und lange Wellen als rot. Am Rande dieses Wellenbereichs befinden sich am kurzwelligen Ende ultraviolett und am längerwelligen Ende Infrarot.

Auf der Netzhaut des Auges gibt es zwei verschiedene Rezeptoren: Zäpfchen und Stäbchen. Die Stäbchen sind besonders lichtempfindlich, erfassen allerdings nur die Helligkeitsinformationen. Sie können auch bei schlechten Lichtverhältnissen noch Reize wahrnehmen. Einfach gesagt leiten viele Stäbchen ihr Signal an eine einzige Ganglionzelle weiter, während ein Zapfen in vielen Fällen auch nur auf jeweils eine Ganglionzelle ableitet. D. h. die Information der Stäbchen konvergiert ungleich stärker als jene der Zapfen. Darin liegt auch der Grund für die schlechte räumliche Auflösung des Stäbchensehens (z. B. in der Nacht). Erhält eine Ganglienzelle (über welche die Information letztendlich weiter Richtung Gehirn geleitet wird) ein Stäbchensignal, so kann dieses von vielen verschiedenen Stäbchen stammen und der Punkt auf der Netzhaut, wo das Bild abgebildet wird, ist somit relativ vage. Erhält eine Ganglionzelle hingegen Zapfeninformation, so kann der Lichtpunkt sehr gut auf der Retina lokalisiert werden, da nur sehr wenige Zapfen mit ihr verbunden sind. Die Zäpfchen lassen sich in drei Gruppen unterteilen, die jeweils nur auf den roten, günen oder blauen Teil des Spektrums reagieren.

Damit das Gehirn des Menschen eine Farbinformation erstellen kann, ist der Farbreiz auf der Netzhaut entscheidend. Je nach Farbe des auftreffenden Lichts werden die Rezeptoren unterschiedlich gereizt und das Gehirn seztzt aus den Unterschieden in der Intensität die Farbe zusammen. Das Ergebnis ist dabei von zwei Faktoren abhängig: der Lichtfarbe und der Körperfarbe.

Die Lichtfarbe wird verändert von der Oberfläche des Objektes reflektiert und trifft dann auf das Auge. Die Beschreibung, wie das Licht durch die Oberfläche des Objektes verändert wird, nennt man Körperfarbe. Daher muss man bei der Beurteilung einer Körperfarbe immer sicher sein, dass die Lichtquelle die Wahrnehmung nicht beienflusst.

Unsere wichtigste Lichtquelle ist die Sonne.  Das Sonnenlicht weist eine gleichmäßige Verteilung im Spektrum auf, die kann sich aber durch die Filterung in der Atmosphäre im Tagesverlauf verschieben. Glühbirnen haben eine ungleichmäßige Spektrumverteilung. Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen weisen einzelne schmale Spitzen im Lichtspektrum auf, welche zu zu unerwünschten Effekten führen können. Da die Lichtfarbe einen wichtigen Einfluss auf die Farbwahrnehmung hat, können Körperfarben, zu denen ja auch die Zahnfarben gehören, nur unter identischem Licht verglichen werden.

Überall, wo es auf die richtige Beurteilung von Farben ankommt, z.B. in Druckereien, findet man daher Normlichtquellen. In Zahnarztpraxen und Dentallaboren fehlen diese aber fast ausnahmslos.

Quellen: Wikipedia, Colorfoto 11/2010