Exkurs: Additive und subtraktive Farbmischung

Felix fragt sich

Wir haben bereits gelernt, dass unsere Augen mit verschiedenen Rezeptoren ausgestattet sind, die auf bestimmte Farben sensitiv reagieren (siehe Exkurs zum menschlichen Auge). Werden mehrere Rezeptoren gleichzeitig angesprochen, setzt unser Gehirn ein Farbbild aus den Mischfarben zusammen. Im Gegensatz dazu erhalten wir allerdings nur eine braune Farbe, wenn wir versuchen, mit verschiedenen Wassermalfarben eine kräftige neue Farbe zu mischen. Warum gibt es diesen Unterschied?

Wir unterscheiden zwei Arten der Farbmischung: die additive Farbmischung, die uns das Farbsehen ermöglicht, und die subtraktive Farbmischung, die du beim Malen mit Wassermalfarben beobachten kannst. Um den Unterschied zu erklären, teilen wir die Farben im Farbspektrum in Grundfarben, die sich nicht aus anderen Farben mischen lassen, und Mischfarben, die sich aus den Grundfarben zusammenmischen lassen, ein.

Additive Farbmischung

Schauen wir uns zunächst die additive Farbmischung an. Dafür müssen wir verstehen, wie unsere Augen Farben wahrnehmen. Falls du den Exkurs zum menschlichen Auge noch nicht gesehen hast, wirf einen Blick darauf. Ansonsten, geht es hier weiter.

Im Auge gibt es drei Hauptfarben, auf die die Rezeptoren auf unserer Netzhaut am empfindlichsten reagieren: Rot, Blau und Grün. Diese sind die Grundfarben der additiven Farbmischung. Wenn wir ein Objekt in einer dieser Grundfarben betrachten, werden die zugehörigen Farbrezeptoren im Auge aktiviert. Zum Beispiel löst rotes Licht, das von einer roten Rose reflektiert wird, die Aktivierung der Rot-Zapfen in unserem Auge aus.

Wenn wir uns ein Objekt mit einer Mischfarbe anschauen, wie eine gelbe Banane, wird gelbes Licht (etwa 580 nm) wahrgenommen. Dieses Licht spricht sowohl die Rot– als auch die Grün-Zapfen in unserem Auge an. Unser Gehirn kombiniert die Signale zu einem gelben Farbeindruck. Werden also mehr als eine Rezeptorart angesprochen, dann werden wir die Mischfarben wahrnehmen, die im Farbkreis zwischen den Grundfarben liegen.

Werden alle drei Rezeptoren im Auge angesprochen, nimmt durch das Hinzufügen jeder Farbe die Helligkeit zu. Unser Gehirn mischt dann das Signal zu Weiß. Deshalb trifft man im Farbkreis der additiven Farbmischung in der Mitte auf die Farbe Weiß.

Das Prinzip der additiven Farbmischung wird auch bei Bildschirmen genutzt: Jeder Punkt auf dem Display setzt sich aus Pixeln der drei Grundfarben mit unterschiedlicher Helligkeit zusammen. Der Abstand der Pixel ist so klein, dass er vom Auge nicht wahrgenommen werden kann und wir die additiven Mischfarben wahrnehmen.

Tipp: Wenn du ganz nah an einen (alten) Fernseher herangehst, dann kannst du vielleicht die einzelnen Pixel erkennen. Falls nicht, ist hier eine vergrößerte Aufnahme von einem Bildschirm.

Foto Copyright © G. Magnabosco

Subtraktive Farbmischung

Im Gegensatz zur additiven Farbmischung wird bei der subtraktiven Farbmischung die gemischte Farbe dunkler, je mehr Farben hinzugefügt werden.

Felix schaut in ein Mikroskop

Das kannst du gut mit einem Wassermalkasten ausprobieren. Wenn du ein sauberes Glas Wasser hast und es mit weißem Licht anstrahlst, ist es zuerst durchsichtig. Aber wenn du nacheinander verschiedene Malkastenfarben hinzufügst, wird das Wasser mit jeder Farbe dunkler. Jede Farbe, die du hinzugibst, filtert eine bestimmte Lichtfarbe aus dem weißen Licht heraus. Wenn zu viele Lichtfarben herausgefiltert werden, wird die Lösung so dunkel, dass sie fast schwarz aussieht.

Um auch helle Mischfarben zu erzeugen, verwenden wir bei der subtraktiven Farbmischung andere Grundfarben als bei der additiven Mischung. Diese Grundfarben sind Magenta, Cyan und Gelb. Wenn du zwei dieser Grundfarben mischst, entsteht eine dunklere Farbe, die im Farbkreis dazwischenliegt. Zum Beispiel bekommst du Grün, wenn du Cyan und Gelb mischst. Wenn du alle drei Grundfarben mischst, erhältst du ein dunkles Braun oder Schwarz.

Dieses Prinzip wird zum Beispiel in verschiedenen Druckern angewendet. Hier werden die Grundfarben in verschiedenen Anteilen übereinander gedruckt, um die gewünschten Mischfarben zu erzeugen.

Foto Copyright © G. Magnabosco
Weiter mit 1b: Grundlagen: Gibt es noch anderes Licht?
Zurück zum Exkurs: Wie Tiere die Welt sehen Zurück zur Missionsübersicht