Wie sehen wir Farben?
Welche Farbe hat ein roter Pullover?
Du hängst einen kräftig roten Pullover in einen dunklen Raum und beleuchtest ihn nur mit grünem Licht. Sieht er rot, grün oder ganz anders aus? Um das zu klären, müssen wir erst herausfinden, was Sehen eigentlich bedeutet.
Sehen heißt Licht einfangen
Du siehst etwas nur, wenn von dort Licht in dein Auge gelangt. Eine Lampe oder die Sonne beleuchtet die Dinge ringsum, von ihnen wird das Licht in alle Richtungen zurückgeworfen, und ein bisschen davon erreicht dein Auge. Im Dunkeln, wo kein Licht ist, siehst du nichts.
Weißes Licht ist ein Farbgemisch
Licht von der Sonne oder einer Glühbirne ist ein Gemisch aus allen Farben des Regenbogens. Farben unterscheiden sich in der Wellenlänge: Rot hat die längsten Wellen, Blau und Violett die kürzesten. Ein Prisma oder Regentropfen können weißes Licht in Farben zerlegen.
Das Auge ist wie eine Kamera
Licht tritt durch die Pupille ins Auge, und die Linse erzeugt daraus ein Bild auf der Rückwand des Auges, der Netzhaut. Die Netzhaut ist mit Millionen winziger lichtempfindlicher Zellen bedeckt. Sie melden dem Gehirn, wie viel Licht auf sie gefallen ist.
Drei Arten von Zapfen
Farben unterscheiden wir mit drei Arten von Zellen in der Netzhaut, den Zapfen: Rote reagieren vor allem auf lange Wellen, grüne auf mittlere und blaue auf kurze. Das Gehirn vergleicht, wie stark sich jede Art gemeldet hat, und erkennt daraus die Farbe.
Gelb aus zwei Farben
Gelbes Licht reizt rote und grüne Zapfen zugleich. Genauso reizt sie aber auch ein Gemisch aus rotem und grünem Licht, und das Auge erkennt den Unterschied nicht. Ein Bildschirm kann deshalb die meisten Farben aus nur drei mischen: aus winzigen roten, grünen und blauen Punkten.
Probier es selbst
Gib einen kleinen Wassertropfen auf das Handydisplay und öffne eine weiße Seite. Der Tropfen wirkt wie eine Lupe, und darunter siehst du, dass Weiß in Wirklichkeit aus vielen winzigen roten, grünen und blauen Punkten besteht. Auf einer gelben Fläche leuchten nur die roten und grünen.
Warum der Pullover rot ist
Der Pullover leuchtet nicht selbst, er wirft nur das Licht zurück, das auf ihn fällt. Der Farbstoff darin schluckt Grün und Blau und wirft vor allem Rot zurück, und das gelangt ins Auge. Weißes Papier wirft alle Farben zurück, ein schwarzes T-Shirt fast keine.
Roter Pullover in grünem Licht
Der Pullover schluckt das grüne Licht, und Rot, das er zurückwerfen könnte, steckt in grünem Licht gar nicht. Von ihm gelangt also fast nichts ins Auge, und ein Ding, von dem kein Licht kommt, sehen wir als schwarz. Der Pullover sieht fast schwarz aus.
Versuch es mit einer Tomate
Öffne in einem dunklen Raum auf dem Handy ein Bild, das ganz grün ist, und leuchte damit auf eine Tomate oder ein rotes T-Shirt. Das Rot wird fast schwarz. Das Display leuchtet jetzt nur grün, und rotes Licht, das die Tomate zurückwerfen würde, ist darin nicht enthalten.
In der Dämmerung verschwinden Farben
In der Dämmerung übernehmen die Stäbchen die Arbeit, andere Zellen der Netzhaut. Sie sind viel empfindlicher als Zapfen, aber es gibt nur eine Art davon, also können sie keine Farben unterscheiden. Darum verschwinden im Mondlicht die Farben, und alles wirkt grau.
Was ist Farbenblindheit?
Ein farbenblinder Mensch sieht meist nicht schwarz-weiß. Am häufigsten funktionieren seine roten oder grünen Zapfen anders oder fehlen ganz, und das Gehirn unterscheidet dann Rot und Grün schlecht. Das betrifft etwa einen von zwölf Männern.
Sehen wir dasselbe Rot?
Die Farbe setzt erst das Gehirn zusammen, und wenn sich zwei Menschen einig sind, dass ein Apfel rot ist, wissen wir nur, dass beide Farben gleich unterscheiden. Dein Rot kann also ganz anders aussehen als das Rot deiner Freundin. Und ihr werdet es nie herausfinden, denn in einen fremden Kopf kann niemand schauen.
Also: Wie sehen wir Farben?
Wir sehen Licht, das von den Dingen ins Auge gelangt, und die Dinge schlucken einen Teil seiner Farben. Drei Arten von Zapfen fangen auf, was übrig bleibt, und daraus, wie stark sich jede gemeldet hat, setzt das Gehirn eine Farbe zusammen. Darum wird ein roter Pullover in grünem Licht schwarz.