Farbe. Die verschiedenen Komponenten der Farbe. Farbe ist ein Phänomen, das einerseits eine physikalische, eine physiologische und psychologische

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1 Farbenlehre

2 Die verschiedenen Komponenten der Farbe Farbe ist ein Phänomen, das einerseits eine physikalische, eine physiologische und psychologische Komponente hat. Die physikalische Eigenschaft von Oberflächen ist das Absorbieren und Reflektieren von Licht, dies nennt man den «Farbreiz». Der physiologische Anteil des Lichts beschreibt, dass Lichtsinneszellen im Auge des Betrachters angeregt werden. Dieser Aspekt der Farbe wird «Farbvalenz» genannt. Durch die Übermittlung der Signale der Lichtsinneszellen über den Sehnerv ans Gehirn werden «Farbempfindungen» ausgelöst. Dies ist die psychologische Komponente der Farbe. Jede Farbe wird zudem charakterisiert durch ihren Farbton (Buntart), ihre Sättigung und Helligkeit. Psychologie Physiologie Physik Farbempfindung Farbvalenz Farbreiz Farbe Farbton Sättigung Helligkeit gelb rot grün blau bunt unbunt Mischung mit unbunter Farbe hell dunkel Farbenlehre 1

3 Licht - sichtbare elektromagnetische Wellen Licht hat Eigenschaften von Wellen und Teilchen Licht kann physikalisch erklärt werden, allerdings ist es ein ziemlich komplexes Phänomen. Normalerweise kann man ein Objekt entweder dem physikalischen Wellenmodell zuschreiben, oder aber dem sogenannten Teilchenmodell. Licht hingegen sind elektromagnetische Wellen. Und diese besitzen Eigenschaften von Wellen, wie auch von Teilchen. Dass ein Objekt beide Eigenschaften in sich tragen kann, galt lange Zeit als unmöglich und kann erst mit der Quantenphysik erklärt werden. Einen Grundstein dafür hat übrigens der berühmte Physiker Albert Einstein gelegt. Für seine «Entdeckung des Gesetzes des photoelektrischen Effekts», die man als Grundstein für die Quantenmechanik ansehen kann, erhielt er 1921 den Nobelpreis (und nicht für seine Relativitätstheorie). Physikalische Wellen kann man beobachten, wenn man einen Stein in einen See wirft. Wellen haben eine bestimmte Länge (die Länge von einem Wellenberg zum nächsten), eine Geschwindigtkeit eine Frequenz (Anzahl Wellen pro Sekunden) und eine Intensität (die Höhe der Welle). Elektromagnetische Strahlen unterschiedlicher Wellenlängen Kosmische Strahlung Gammastrahlen Röntgenstrahlen Ultraviolett sichtbares Licht Infrarot Radar TV Kurzwellen Mittel-/Langwellen Wechselströme Wellenlänge (in Metern) Lichtgeschiwindigkeit Elektromagnetische Wellen sind Wellen, welche aus elektrischen und magnetischen Feldern bestehen. Sie brauchen kein Medium, um sich auszubreiten. Ihre Geschwindigkeit kann bis zu Kilometer pro Sekunde betragen. So braucht das Licht von der Sonne zur Erde 8min 19sek, für die gleiche Strecke bräuchte ein Auto, welches mit 100 km/h fährt 17 Jahre. Die Frequenz bestimmt die Farbe Je nach dem, wie schnell eine Welle schwingt (Frequenz), ist sie als Licht sichtbar. Ändert die Frequenz, ändert sich auch die Farbe des Lichts. Aus historischen Gründen wird aber die Lichtfarbe meistens nicht mit der Frequenz angegeben, sondern mit der Wellenlänge, was genaugenommen nicht ganz korrekt ist. Erzeugt man eine Strahlung mit sämtlichen sichtbaren Wellenlängen, ergibt dies weisses Licht. Erzeugt man nur eine bestimmte Bandbreite von Wellenlängen, erscheint farbiges Licht. Die Farben der einzelnen elektromagnetischen Strahlen kann man beim Regenbogen oder beim Blick durch ein Prisma beobachten. Die Wellenspektren einer Glühlampe, Sonnenlicht und einer Sparlampe Violett nm 789,5 714,5 THz Blau nm 714,5 612,5 THz Grün nm 612,5-522,5 THz Gelb nm 522,5 513,5 THz Orange nm 513,5 462,5 THz Rot nm 462,5 400,5 THz 1 THz = Schwingungen pro Sekunde Glühlampe relative Strahlungsdichte Sonnenlicht violett blau grün gelb orange rot Energiesparlampe Ultra-Violett (UV) sichtbares Lichtspektrum Infrarot (IR) Farbenlehre 2

4 Addititve Farbmischung Additive Farbmischung: Die Spektren der einzelnen Farben addieren sich. Darum sind die sekundären Farben heller als die primären. Die Mischung aller drei Grundfarben ergibt weiss. LICHT TEILEN Leitet man einen weissen Lichtstrahl durch ein Prisma, wird das weisse Licht in seine Spektralfarben aufgefächert. Nun kann man eine einzelne Farbe isolieren (ausschneiden) und diese wiederum durch ein Prisma lenken. Wenn man beispielsweise Gelb isoliert und nochmals durch ein Prisma scheinen lässt, erscheint ein grün-gelb-rot Fächer. Gelbes Licht lässt sich also in die Bestandteile rot und grün zerlegen. Isoliert man nun Grün, ergibt dies ein nur grüner Fächer, die Farbe ist also nicht mehr teilbar. Nicht mehr teilbare Farben sind die Grundfarben des Lichts. Es sind dies Rot, Grün und Blau. LICHT MISCHEN Wenn man nun alle Farben isoliert und diese so übereinander projiziert, dass sie sich überschneiden, entsteht im Mittelpunkt wiederum ein weisses Licht. Bei den Lichtfarben ergibt die Mischung aller Farben also die hellste Farbe, weiss. Diese Farbmischung nennt man additive Mischung. DIE GRUNDFARBEN Man braucht allerdings nicht alle Lichtfarben zu mischen, damit man weiss erhält. Wenn man die Grundfarben Rot, Grün und Blau mischt, erscheint das Zentrum ebenfalls weiss. Warum im Regenbogen Magenta fehlt Betrachtet man das Spektrum der Farben bei einem Regenbogen oder Prisma, fehlt die Farbe Magenta. Diese fehlt, weil die beiden Grundfarben Rot und Blau gemischt werden müssen, um Magenta zu erhalten. Da sich diese beiden Farben an den Seitenrändern befinden, mischen sich diese nicht. Farbenlehre 3

5 Subtraktive Farbmischung Die Welt der subtraktiven Farbmischung ist die Welt der Substanzen. Pigmente, färbende Lösungen, Malfarben und auch Farbfilter besitzen Eigenschaften, deren Mischung immer zu einer Verminderung des zurückgeworfenen oder gefilterten Lichts führen, d. h. zu einem «subtraktiven» Ergebnis. Alle Farben eines Malfarbenkastens zusammen gemischt, ergeben eine dunkelgraue, schmutzigtrübe Masse. Die reinen Einzelfarben löschen sich darin durch wechselseitige Absorption aus. Im Auge kommt keine Farbinformation mehr an. Die gemischte Malfarbe erscheint farblos und dunkel. Fällt Licht auf eine farbige Substanz, so filtert diese alle Teile des Spektrums heraus, bis auf den Farbton, der schliesslich das Auge erreicht. Beleuchtet man eine farbige Substanz mit ihrer Komplementärfarbe, so nimmt diese alle eingestrahlten Lichtteilchen in sich auf, ohne etwas davon zu reflektieren. Die so beleuchtete Stelle erscheint schwarz. Dieser Extremfall ist nur bei tatsächlich komplementären Farben möglich, weil die eine Farbe die andere vollständig absorbieren muss. Subtraktive Farbmischung: Die Spektren der einzelnen Farben subtrahieren sich. Darum sind die sekundären Farben dunkler als die primären. Die Mischung aller drei Grundfarben ergibt schwarz. Die stärkste Subtraktion liefert die Farbe Schwarz. Hintereinandergestellte Farbfilter zeigen eine sehr klare Subtraktion: ein erster Farbfilter lässt nur wenig farbiges Licht durchscheinen, davon nimmt ein zweiter Filter wieder Licht weg, bis zuletzt kein Licht mehr die Reihe der Filter passieren kann. Da die subtraktive Farbmischung immer von der molekularen Beschaffenheit der beteiligten Substanzen abhängt, lässt sich das Mischergebnis mit einer weiteren Farbe sehr schwer vorausberechnen. Auch wenn man gleichartig erscheinende Substanzen mit einer weiteren mischt, können sich die Gemische farblich unterscheiden. Grundfarben: Cyan, Magenta, Yellow Sekundärfarben: Rot, Grün, Blau Mischung der Grundfarben: Schwarz Farbenlehre 4

6 Absorption und Reflektion Farbige Oberflächen erscheinen uns deshalb in einer bestimmten Farbe, weil diese einen Teil des weissen Lichts reflektieren (zurückwerfen) und einen anderen Teil des Lichts absorbieren (verschlucken). Ein roter Gegenstand reflektiert demzufolge die roten Lichtwellen, während dem er die grünen und blauen absorbiert. Die reflektierte und die absorbierte Farbe sind die sogenannten Gegenfarben (oder auch komplementäre Farben). Im additiven Farbmodell ergeben diese beiden Farben weiss. Wenn eine Oberfläche alles Licht reflektiert, erscheint diese weiss. Wenn sie kein Licht reflektiert und alles absorbiert, erscheint sie schwarz. Wenn sie von allen Farben einen Teil reflektiert und einen Teil absorbiert, erscheint sie grau. Weisses Licht auf farbigen Oberflächen Eine rote Substanz nennen wir dann rot, wenn sie unter weissem Licht rotes Licht reflektiert, bzw. grünes und blaues Licht absorbiert. Beleuchtet man diese Substanz mit rotem Licht, erscheint sie gesättigter (noch röter). Bescheint man sie mit grünem oder blauem Licht, erlischt die Farbigkeit und sie erscheint farblos. Bei allen Lichtern, welche rote Wellen vorhanden sind, «erwacht» die rote Substanz und leuchtet rot. Bei allen Lichtern, welche keinen Rotanteil besitzen, «erlischt» das Leuchten der Substanz. Farbiges Licht auf roter Oberfläche Theoretisch würde bei grünem und blauem Licht die Substanz rein dunkelgrau erscheinen (nicht schwarz, da das rote Licht eine gewisse Helligkeit besitzt). In der Praxis ist dies aber nur schwer nachzuvollziehen, denn es ist praktisch unmöglich, einen Stoff zu finden, welcher ausschliesslich auf reines Rot reagiert. Dasselbe gilt natürlich auch bei allen anderen Licht - Material - Paaren. Farbenlehre 5

7 Farbordnungen links, von oben: Aron Sigfried Forius, 1611; Liturgische Tradition; Charles Lacouture, 1890; System aus der Antike (Pythagoras, Aristoteles, Platon); Michel Eugène Chevreul, 1839; CIE D. L. MacAdam, 1944 rechts, von oben: Johann Wolfgang Goethe, 1791; HLS-System, ohne Datierung; CIE Walter S. Stiles, 1946; Coloroid-System, 1974 sämtliche Systeme wurden gezeichnet von Narciso Silvestrini, ausser das Antike System, Chevreul und Goethe Die Bestimmung der Grundfarben im subtraktiven Bereich ist etwas schwieriger zu bewerkstelligen als im additiven und zwar aus folgendem Grund: Im additiven Bereich kann man sozusagen von reiner Farbe (Licht) ausgehen. Durch eine Spektralmessung können die Farben der Lichtquellen und auch deren Mischung genau gemessen werden. Im subtraktiven Bereich sind wir hingegen immer an ein Material gebunden. Man kann im subtraktiven Bereich nie von einer «reinen Farbe» ausgehen. Die Nachteile eines Trägers sind die ihm innewohnenden Eigenschaften, wie beispielsweise die Molekülgrösse, welche die Farbigkeit einer Mischung beeinflussen. In der praktischen Anwendung kommt darüber hinaus auch noch das Problem des Bindemittels hinzu (Acryl, Öl), also dieses Stoffes, welcher die Farbe auf den Untergrund klebt. Die Bindemittel beeinflussen die Farbigkeit ebenfalls. Weiter kommt hinzu, dass Körperfarben nicht selbstleuchtend, sondern ihre Farbigkeit nur als Reflexion zeigen können, Diese Farben sind demzufolge immer abhängig von der Farbigkeit der Lichtquelle, alse deren Rot-, Grün- und Blauanteil. Es gibt bis heute kein System, welche sämtliche Aspekte der Materialfarbe berücksichtigt. So dienen Farbenordnungen im industriellen Bereich der Verbindlichkeit, im künstlerischen Bereich eher als Denkmodell, welche eigene Experimente bedingt und die eigene Beobachtung schärfen soll. Wie übrigens ein Blick in die Geschichte zeigt, gab es ganz unterschiedliche Ansätze, Farben zu ordnen. Dabei gibt es bis heute immer eher wissenschaftlich oder künstlerisch gefärbte Systeme. Im industriellen Bereich gibt es heute genormte Systeme (RAL, CIE, Pantone, RGB, CMYK). So fungieren im klassischen Offset-Druckverfahren die genormten Farben Cyan, Magenta, Yellow und Schwarz (also CMYK) als Grundfarben, wobei man eigentlich auch das weiss des Untergrundes dazuzählen müsste. Dieses System funktioniert allerdings im Orangebereich recht mangelhaft (wirkt bräunlich). Im künstlerischen Bereich gibt es unzählige Systeme, welchen oft eine subjektive Farbempfindung zu Grunde liegt. Farbenlehre 6

8 Zwei Farbsysteme im Vergleich Im Folgenden werden zwei Farbsysteme vorgestellt und erläutert. Es ist dies einerseits der Farbkreis von Johannes Itten, welches eine sehr sympathische Definition des Begriffes Grundfarbe liefert, aber bei einigen Mischungen der Praxis nicht standhalten mögen. Das zweite System stammt von Ulrich Bachmann und beruft sich auf technische, wissenschaftliche Grundfarben, ist aber in der Anordnung etwas verwirrend. Bei Johannes Itten gilt folgendes: Die Summe aller Grundfarben ergibt schwarz. Die einzelnen Farben definiert er folgendermassen: Ein Gelb, das weder grünlich noch rötlich ist, ein Rot, das weder gelblich noch bläulich ist, ein Blau, das weder rötlich noch gelblich ist. Diese Farben lassen sich so nicht kaufen, aber man kann sie mit einigem Fingerspitzengefühl selber mischen (dann ist es aber eigentlich schon eine Mischfarbe). Die Sekundärfarben orange, violett und grün ergeben sich aus je zwei Grundfarben. Die Tertiärfarben ergeben sich aus einer Grund- und einer Sekundärfarbe (zum Beispiel aus orange und gelb entsteht gelborange). In der Praxis zeigt es sich, dass sich die Mischungen im violetten und orangen Bereich nicht an Ittens Denkmodell halten. Im orangen Bereich behilft man sich am Besten mit einem bereits hergestellten Orange, welches mit gelb oder rot korrigiert werden kann. Im violetten Bereich muss man darauf achten, dass man mit einem Karminrot und einem Ultramarinblau arbeitet. Das zweite System baut sich folgendermassen auf: Die Grundfarben der additiven Grundfarben (Rot, Grün, Blau) sind in einem Dreieck angeordnet und liegen in den oberen beiden Ecken und unten in der Mitte. Die Grundfarben der Substanzfarben bilden ebenfalls ein Dreieck und befinden sich in den unteren beiden Ecken und oben in der Mitte (Yellow, Magenta, Cyan). Auf dem äusseren Ring befinden sich die Nachbarfarben. Dieser zeigt die gesättigten Farben, gegen die Mitte hin vergrauen diese. Auf der linken Seite sind die warmen, auf der rechten Seite die kalten Farben. Die Grundfarben erreichen über den Weg durch den Mittelpunkt die Gegenfarbe. Farbenlehre 7

9 Die Farbkontraste William Turner, Selbstporträt, Detail, 1798; Paul Cézanne, Die Bucht von Marseille, von L Estaque aus gesehen, 1885, Öl auf Leinwand, 80 99,6 cm; Wassily Kandinsky, Kriche in Murnau, 1910, Öl auf Karton, 64,7 x 50,2 cm HELL-DUNKEL-KONTRAST Der Hell-Dunkel-Kontrast kommt sowohl bei den häufig als unbunt bezeichneten Farben Schwarz, Weiss und Grau als auch bei den Buntfarben vor. Man bezeichnet damit den Kontrast, der durch die unterschiedliche Helligkeit zweier Farben entsteht. Er findet in der Kunst vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Gleiche Helligkeiten machen Farben verwandt, während ein starker Hell-Dunkel-Kontrast Plastizität entstehen lässt, da helle Farben nach vorne streben und dunkle eher in den Hintergrund zurücktreten. Der Hell-Dunkel-Kontrast vermittelt dem Auge klare Formen und Körperlichkeit. Bei schwarz-weiss-zeichnungen bildet er eine unverzichtbare Polarität. Maler, bei denen der Hell-Dunkel- Kontrast eine besondere Rolle spielt sind z.b. Rembrandt, Velazquez, Goya und Georges de la Tour. KALT-WARM-KONTRAST Der Kalt-Warm-Kontrast bezeichnet die unterschiedliche Temperatur-Empfindung von Menschen beim Anblick von Farben. Die Begriffe bezeichnen allerdings nicht eindeutig definierte Unterscheidungsmerkmale, eher sind es Bezeichnungen für Stimmungswerte, Tendenzen in eine bestimmte Richtung. Das Zinnober (Rot mit Tendenz zu Orange) wird in der Regel als Wärmepol bezeichnet, das Cyan (Eisblau) als Kältepol. Die warmen Farben werden mit Aktivität assoziiert, kalte Farben mit Passivität. Der Kalt-Warm-Kontrast steht immer in Beziehung zu den benachbarten Farben, weshalb keine allgemein gültige Einteilung möglich ist. Nur die beiden Extreme können eindeutig zugeordnet werden, alle anderen Farben sind je nach Situation relativ kalt oder warm. Der Kalt-Warm-Kontrast findet beispielsweise in einer sinnvollen Innenraumgestaltung eine praktische Anwendung. In der Landschaftsmalerei unterstützt er den räumlichen Eindruck, da nach der Farbperspektive sich weiter entfernte Farben Richtung Blau verschieben, also kälter werden. In der Werbung wird er als suggestives Mittel eingesetzt, um Temperatureindrücke zu erzeugen. FARBE-AN-SICH-KONTRAST Der Farbe-an-sich-Kontrast entsteht quasi automatisch, sobald Farben verwendet werden und bezeichnet den Kontrast mehrerer Farben zueinander. Dabei wirkt ein starker Farbe-an-sich- Kontrast (also zwei kräftige Farben direkt nebeneinander) meist bunt, laut, kraftvoll und entschieden. Durch Schwächung der Leuchtkraft und Abmischen mit anderen Farben wird der Farbe-an-sich-Kontrast schwächer. Am stärksten ist der Kontrast, wenn die reinbunten Farben Gelb, Rot, Blau im Dreiklang verwendet werden, wie beispielsweise bei Bildern von Mondrian. Der Farbe-an-sich-Kontrast spielt in der Volkskunst eine grosse Rolle, da er leicht zu beherrschen ist. Er findet sich beispielsweise in der mittelalterlichen Buchmalerei, aber auch bei modernen Malern wie Matisse, Miro, Picasso oder Kandinsky. Farbenlehre 8

10 Annibale Carracci, Pietà, 1599, Öl auf Leinwand, 156 x 149 cm; Vincent Van Gogh, Sternennacht über der Rohne, Öl auf Leinwand, 72,5 92 cm, Caspar David Friedrich, Nebel, 1807, Öl auf Leinwand, 34,5 x 52 cm, Kunsthistorisches Museum Wien Farbkontraste KOMPLEMENTÄRKONTRAST Der Komplementärkontrast ist der subjektive Kontrast, der zwischen zwei komplementären Farben entsteht. Komplementärfarben stehen sich in den meisten Farbsystemen diagonal gegenüber. Die Komplementärfarbe von Magenta beispielsweise ist Grün. Sind zwei Farben komplementär, verstärken sie sich gegenseitig in ihrer Leuchtkraft. Miteinander gemischt ergeben sie farbstichige Grautöne. Physiologisch ist erwiesen, dass unser Auge zu einer gegebenen Farbe die komplementäre Ergänzung fordert und sie selbstständig erzeugt, wenn sie nicht gegeben ist. Dies kann mit dem Experiment des farbigen Nachbildes selber getestet werden. QUANTITÄTSKONTRAST Der Quantitätskontrast beruht auf der Gegenüberstellung verschieden grosser Farbflächen. Wenn diese in bestimmten Verhältnissen vorliegen, ist die optische Wirkung der Farben gleich intensiv und wird daher als harmonisch empfunden. Beispielsweise entspricht ein Teil Orange zwei Teilen Blau und ein Teil Gelb etwa drei Teilen Violett. Rot und Grün entsprechen sich in gleichen Anteilen. QUALITÄTSKONTRAST Der Qualitätskontrast ist ein Kontrast, der zwischen gesättigten, leuchtenden Farben und stumpfen, trüben, gebrochenen Farben entsteht, also durch Unterschiede in der Farbqualität. Die Farbqualität kann praktisch durch vier verschiedene Vorgehensweisen verändert werden, nämlich durch das Beimischen von Weiss (ergibt meist kältere, immer aber hellere Farben), Schwarz (mindert bei hellen Farben die Strahlkraft, Farben werden dunkler), Grau (die Helligkeit der Farbe bleibt erhalten, die Leuchtkraft wird reduziert) und der Komplementärfarbe (es entsteht ein gebrochenes Grau). Der Qualitätskontrast kann durch benachbarte Farben stark verändert werden. Beispielsweise wirken sehr schwache Farbtöne neben reinem Grau immer noch leuchtend und intensiv. Er dient unter anderem zur Verstärkung von Scheinräumlichkeit, da leuchtende Farben nach vorne streben. Farbenlehre 9

11 Farbkontraste SIMULTANKONTRAST Der Simultankontrast ist eine von Farbpaaren gleichzeitig (simultan) ausgelöste Kontraststeigerung der empfundenen Farbintensität. Die Farbwirkung nebeneinandergesetzter Farben ist also stärker als die einzelne Farbe. Physikalisch identische Farben können also in Abhängigkeit vom Kontext unterschiedliche Wahrnehmungen auslösen. Betrachtet man beispielsweise eine grüne Fläche, die in der Mitte ein weisses Quadrat besitzt, so erscheint diese weisse Fläche nicht weiss, sondern in der Gegenfarbe der grünen Fläche, also in Magenta. Sukzessivkontraste bei der Farbwahrnehmung entstehen durch die Anpassung des Auges gegenüber bestimmten Lichtreizen der Netzhautrezeptoren. Dabei verbrauchen sich die Pigmente für eine der drei Grundfarben, der das Auge für längere Zeit ausgesetzt ist, so dass die neuronale Reaktion immer schwächer wird. Durch diesen Umstand befindet sich das entsprechende Komplementärfarbensystem nicht mehr im Gleichgewicht, was zur Folge hat, dass die Gegenfarbe des ursprünglichen Reizes erscheint. hier falten Joseph Albers, Titelbild zu Interaction of Color, 1970 hier falten Farbenlehre 10