Farbreiz

Ein Farbreiz ist sichtbare elektromagnetische Strahlung, die in das Auge eintritt und durch unmittelbare Reizung der Netzhaut eine Farberscheinung hervorruft.<ref name="DIN5033-1_3.3" /><ref name="IEC_845-03-02" /><ref name="W&S_723" />

Farbe ist eine Empfindung eines Beobachters, keine physikalische Eigenschaft des Lichtes. Licht, das nicht in ein Auge fällt, ist nur Strahlung.<ref name="Richter_13" /> Licht, das in ein farbtüchtiges Auge einfällt, wird zum Farbreiz und kann im Bewusstsein des Beobachters eine Farbwahrnehmung auslösen.

Farbreiz und Farbvalenz

Welche Farbe wahrgenommen wird, hängt vom Zusammenspiel der spektralen Zusammensetzung des Lichts mit den drei Arten farbempfindlicher Sinneszellen (Zapfen) in der Netzhaut zusammen. Da es für die Signale von drei Zapfenarten deutlich weniger Kombinationsmöglichkeiten gibt als für die unendlich vielen möglichen Spektralfarben in einem Lichtstrahl, können die Zapfen nicht alle Kombinationsmöglichkeiten von Spektralfarben unterscheiden.<ref group="Anm." name="Unterscheidung" /> Es gibt ganze „Klassen“ von unterschiedlichen Spektralverteilungen und damit auch unterschiedlichen Farbreizen, welche dieselbe Farbempfindung hervorrufen.

Jede Klasse gleichfarbig aussehender Farbreize wird durch eine ihr eindeutig zugeordnete Kenngröße, ihre Farbvalenz beschrieben. Zwei Farbreize lösen genau dann die gleiche Farbempfindung aus, wenn sie die gleiche Farbvalenz besitzen. Die durch drei Zahlenwerte beschreibbare Farbvalenz enthält nur diejenige Information über den Farbreiz, die für die ausgelöste Farbempfindung ausschlaggebend ist, und damit erheblich weniger Information als die volle Spektralverteilung. Die Farbmetrik untersucht die Eigenschaften der Farbvalenzen, ihre Beziehungen untereinander und die Rechenregeln für ihre Mischung.

Farbreiz und Farbempfindung

Die Erfassung der Farbreize durch die Farbrezeptoren des Auges, die Vorverarbeitung dieser Reize in den Nervenzellen der Netzhaut, ihre Umcodierung und Weiterleitung im Sehnerv sowie ihre Verarbeitung im visuellen Cortex des Gehirns sind komplexe psychophysische Vorgänge, an deren Ende die Farbwahrnehmung steht. Die Farbwahrnehmung mit ihrer Abhängigkeit von den Beobachtungsbedingungen sowie ihren Kontrast- und Nachwirkungseffekten unterliegt wesentlich komplexeren Gesetzen als die Farbmetrik. Es existiert keine einfache eins-zu-eins-Beziehung zwischen der Farbvalenz eines Farbreizes und der ausgelösten Farbempfindung. Farberscheinungsmodelle versuchen diese Zusammenhänge zu erfassen.

Farbreizfunktion

Der Farbreiz kann sowohl von einer Primärlichtquelle als auch von der Oberfläche oder der Tiefe eines beleuchteten Körpers ausgehen.

Die spektrale Verteilung eines Farbreizes wird als Farbreizfunktion φ(λ) bezeichnet. Diese Funktion ist im Falle eines Selbststrahlers gleich dessen spektraler Verteilung S(λ). Im Falle einer Sekundärlichtquelle, also einer Körperfarbe, ist die Farbreizfunktion das Produkt aus dem Strahldichtefaktor β(λ) und der spektralen Verteilung der Lichtquelle.

Körperfarben ändern die spektrale Zusammensetzung auffallenden Lichts entsprechend ihrem Transmissions- und Remissionsverhalten. Aus praktischen Gründen unterscheidet man Durchsichtsfarben (farbige Lösungen, Farbfilter) von Aufsichtsfarben (Anstrich, Textilfärbung). Bei Durchsichtsfarben beeinflusst der Körper den Farbreiz im Volumen, angegeben durch den spektralen Transmissionsgrad τ_λ. Bei Aufsichtsfarben wird der Farbreiz von der Oberfläche beeinflusst, beschrieben durch den spektralen Remissionsgrad β_λ.

Literatur

• Manfred Richter: Einführung in die Farbmetrik. Walter de Gruyter, Berlin 1981

Anmerkungen

<references group="Anm.">

<ref group="Anm." name="Unterscheidung">Damit ist nicht die Tatsache gemeint, dass manche Spektralverteilungen zu ähnlich sind, um vom Auge unterschieden werden zu können. Die angesprochenen Klassen gleichaussehender Farbreize können sehr unterschiedliche Spektralverteilungen enthalten.</ref>

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Einzelnachweise

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<ref name="DIN5033-1_3.3">DIN 5033–1: Farbmessung – Teil 1: Grundbegriffe der Farbmetrik. Beuth-Verlag, Berlin 2009: „Farbreiz[:] Strahlung, die durch unmittelbare Reizung der Netzhaut eine Farberscheinung hervorruft.“</ref>

<ref name="IEC_845-03-02">International Electrotechnical Commission (IEC): International Electrotechnical Vocabulary, ref. 845-03-02, colour stimulus: Farbreiz: Sichtbare Strahlung, die in das Auge eintritt und eine bunte oder unbunte Farbempfindung hervorruft. („colour stimulus: visible radiation entering the eye and producing a sensation of colour, either chromatic or achromatic“), abgerufen am 28. Oktober 2015.</ref>

<ref name="Richter_13">M. Richter: Einführung in die Farbmetrik. 2. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin / New York 1981, ISBN 3-11-008209-8, S. 13</ref>

<ref name="W&S_723">G. Wyszecki, W.S. Stiles: Color Science – Concepts and Methods, Quantitative Data and Formulae. 2nd ed., John Wiley & Sons 1982, ISBN 0-471-02106-7 (Wiley Classics Library Edition, 2000: ISBN 0-471-39918-3), S. 723: Ein Farbreiz ist Strahlung gegebener Stärke und spektraler Zusammensetzung, die in das Auge eintritt und eine Farbempfindung verursacht. („A color stimulus is radiant power of given magnitude and spectral composition, entering the eye and producing a sensation of color.“)</ref>

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