Theorien des Farbensehens

Der englische Arzt und Physiologe Thomas Young (1773 – 1829) beschäftigte sich mit der Farbwahrnehmung durch das menschliche Auge. Er vermutete 1802, dass das menschliche Auge nur für drei Farben empfindlich ist, und dass aus diesen drei Farben alle Mischfarben hergestellt werden können. Das Farbensehen ist nach seinen Erkenntnissen nämlich nicht in der „Physik“ des sichtbaren Lichts begründet, sondern im Bau der Netzhaut. Gestützt auf Berechnungen des englischen Physikers James Clerk Maxwell (1831 – 1879) und auf direkte Messungen der Absorptions spektren von Sehfarbstoffen entwickelte der deutsche Physiker und Physiologe Hermann von Helmholtz (1821 – 1894) die bis heute anerkannte „Drei-Farben-Theorie“, die er zwischen 1856 und 1867 in seinem Handbuch der Optik veröffentlichte. Mit Hilfe von psychophysikalischen Messungen und Untersuchungen wies er nach, dass jede Farbe mittels additiver Mischung aus den pri mären Spektralfarben Rot, Grün und Blau erzeugt werden kann. Bei Farbreizen werden mindestens zwei der drei Zapfentypen gleichzeitig durch einfallendes Licht erregt, was eine solche Mischung ermöglicht. Ferner betonte der Physiologe, dass das menschliche Auge bei Mischfarben nicht die einzelnen Farbanteile zu isolieren vermag, sondern sie stets als einheitliche Farbe empfindet. Von Helmholtz verglich auch die Charakterisierung dieser drei Primärfarben analog zu den Klangeigenschaften von Tönen anhand von Buntton (= Farbton), Sättigung und Helligkeit. Diese Farbeigenschaften bilden heute noch die Grundlage vieler farbmetrischer Modelle, so auch des gängigen CIE-Modells. Abweichend von Newton (New tonsche Farbenlehre, Seite 295) erkannte er, dass die additiv gemischten Spektralfarben stets leuchtender sowie gesättigter sind als die subtraktiv gemischten primären Grundfarben der Maler. Erst im Jahre 1967 konnte der amerikanische Biochemiker George Wald (1906 – 1997) den endgültigen Nachweis für die unterschiedlichen drei Zapfentypen führen. Mit dieser „Drei-Farben-Theorie“, in der Literatur auch als Young-Helmholtz-Theorie bekannt, wird bis heute das Farbsehvermögen des Menschen erklärt. Nicht erklärbar mit dieser Theorie sind folgende Phänomene: 1Der Mensch unterscheidet vier bunte einheitliche Urfarben (Grundfarben). Zu den in der Drei-Farben-Theorie angeführten Farben Rot, Grün und Blau kommt noch Gelb, das nicht als Mischfarbe empfunden wird. Diese Vierheit spiegelt sich auch in den primären Farbbegriffen vieler Sprachen wider (Das Problem der Farbnamen, Seite 13).2Die beiden unbunten Farben Weiß und Schwarz werden oft nicht als „echte“ Farben empfunden und stehen abseits der vier bunten Urfarben. Experimentell lässt sich jedoch leicht nachweisen, dass eine additive Mischung der drei primären Spektralfarben Rot, Grün und Blau die Farbe Weiß ergibt, die subtraktive Mischung der primären Grundfarben Cyan, Gelb (Yellow), und Magenta die Farbe Schwarz.