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

Bestimmung der richtigen Zahnfarbe

Die richtige Zahnfarbe ist bei der Erstellung von neuem Zahnersatz neben Passung und Funktion das wichtigste Qualitätskriterium. Meistens bekommen wir Zahntechniker die Zahnfarbe mit dem Auftrag mitgeliefert. Also Zahnarzt oder/und Helferin bestimmen die Farbe in der Praxis. Warum gibt es dabei oft Probleme? Welche Parameter beeinflussen die exakte Bestimmung?

Die genaueste Farbbestimmung durch das menschliche Auge erfolgt bei einer Lichtintensität von 1500-2000 Lux. Bei solchen Lichtverhältnissen ist die Pupille so weit geöffnet, dass alle Zapfen der Fovea voll exponiert sind. Die Fovea ist eine grubenartige Vertiefung in der Mitte der Netzhaut.

Das Gehirn des Menschen spielt bei der Wahrnehmung und Interpretation von Farben eine große Rolle. Die Kombination aus Auge und Gehirn ist für das Sehen zuständig, nicht nur das Auge allein. Vieles von dem, was wir bei schlechteren Lichtverhältnissen „wahrnehmen“, ist in Wirklichkeit reine Gehirnrechenleistung.

Die Zahnarztpraxis und natürlich auch das Labor sind nicht frei von Beleuchtungskonflikten. Im  Behandlungszimmer und am Laborarbeitsplatz existiert im Idealfall eine farbkorrigierte Beleuchtung, die in der Regel aber durch einfallendes Tageslicht und fluoreszierendes Licht aus den Nachbarräumen gestört wird.

Die Zahnfarbe sollte bei natürlichem Licht sollte nur an einem klaren, hellen Tag um 10 oder um 14 Uhr bei einer Farbtemperatur von 5500 K bestimmt werden. Welcher Patient kann gerade um diese Zeit? Was macht man bei  bedecktem Himmel?

Wenn nur Kunstlicht zur Verfügung steht muss auf farbkorrigierte Leuchtstoffröhren mit ca. 5500 K geachtet werden. Diese müssen regelmäßig nachgemessen und immer sauber gehalten werden. Nicht nur die Lampengehäuse, sondern auch die Röhren!!!!!

Verschiedene Kontrasteffekte beeinflussen die objektive Zahnfarbbestimmung.

• Helligkeitskontrast – Ein dunkles Umfeld lässt den Zahn heller erscheinen und umgekehrt. Dazu gehören Hautfarbe, Haarfarbe, Augenfarbe und Helligkeit von Gebiss und Paradont.
• Farbtonkontrast – Die Komplementärfarbe des Hintergrunds oder der Umgebung tritt im Zahn deutlicher hervor.
• Sättigungskontrast – Ein weniger gesättigtes Umfeld lässt die Zahnfarbe intensiver erscheinen und umgekehrt. Ein Hintergrund, der in Farbton und Sättigung dem Zahn ähnelt, erschwert die Farbbestimmung.
• Flächenkontrast – Große Zähne erscheinen heller, helle Zähne erscheinen größer; kleine Zähne erscheinen dunkler, dunkle Zähne erscheinen kleiner.
• Raumkontrast – Zurückstehende Zähne erscheinen dunkler, dunkle Zähne erscheinen weiter zurückstehend; vorstehende Zähne erscheinen heller, hellere Zähne erscheinen vorstehend.
• Konsekutivkontrast – Beim Betrachten zweier Zahnfarben hintereinander kann oft ein Nachbild auftreten, das die Farbnehmung beeinflussen kann.

Des Weiteren spielt das persönliche Befinden und natürlich die Erfahrung des Betrachters eine sehr große Rolle.

• Alter – Hornhaut und Linse werden mit zunehmendem Alter gelb. Dadurch tritt eine Wahrnehmungsverschiebung in Richtung gelblich/bräunlich auf, die die Unterscheidung zwischen Gelb und Weiß zunehmend erschwert. Dieser Prozess beginnt mit ca. 30 Jahren, wird aber erst ab 50 Jahren auffälliger und ab 60 klinisch bedeutsam. Ab ca. 60 Jahren haben viele Menschen, selbst Zahnärzte, deutliche Schwierigkeiten, Blau- und Violetttöne zu erkennen
• Farbsehschwäche – Ca. 10% aller Männer haben eine Farbsehschwäche. Bei den Frauen liegt der Wert bei nur 0,3%. Farbempfindliche Pigmente fehlen bei den betroffenen Personen. Im Internet gibt es eine Vielzahl von Seiten mit entsprechenden Sehtests. Jeder Auszubildende zum Zahntechniker sollte vor Ausbildungsantritt solch einen Test machen. Er erspart sich viel Stress in seinem späteren Berufsleben.
• Ermüdung – Körperliche und geistige Ermüdung kann die Farbwahrnehmung beeinträchtigen. Ermüdung ist der häufigste Fehler bei der Bestimmung der richtigen Zahnarbe. Immer zwischen mehreren Farbbestimmungen eine Pause einlegen (auch wegen des Konsekutivkontrastes).
• Ernährung – Die gesunde Ernährung des Menschen ist von grundlegender Bedeutung für einen gesunden Körper – und das Auge bildet da keine Ausnahme!!
• Emotionen – Emotionen beeinflussen den Durchmesser der Pupille und damit den Grad der Lichtintensität auf der Netzhaut.
• Medikamente – Alkohol, Morphin: Auswirkung auf Rot/Orange/Gelb – heller ; Auswirkung auf Blau/Grün/Violett – dunkler – Koffein: Umgekehrte Wirkung. -  Achtung Viagra !!!   Bei Viagra erscheint alles leicht bläulich, es erschwert damit die blau – grün Unterscheidung

Kann man unter diesen Aspekten immer noch glauben, dass eine visuelle Farbnahme korrekt und vor allen Dingen reproduzierbar sein kann??? Nur mit viel Übung und Erfahrung ist das zu leisten. Aus diesem Grund ist es immer am besten, dass derjenige, der die Zahnfarbe rekonstruieren soll auch vorher die Zahnfarbe bestimmt.

Über die mittlerweile sehr guten Ergebnisse mit der digitalen Zahnfarbbestimmung, werde ich in einem anderen Artikel ausführlich berichten.