Unterschied Farbmischung und reine Farbe

[kilovolt]

Hallo @All:

Habe gerade eine kleine Denkblockade
Folgendes:
Wie wir alle wissen, kann mit der Mischung aus Grün und Rot (additiv) Gelb erzeugt werden. Dieses gelbe Licht könnte auch wieder in seine Bestandteile Grün und Rot aufgesplittet werden. Wenn ich nun jedoch eine "von Natur aus" gelbe Quelle nehme, beispielsweise ein 589nm-Laser, so kann dieses Gelb nicht in weitere Bestandteile zerlegt werden. Was ist nun eigentlich physisch der Unterschied zwischen diesen beiden gelben Lichtquellen, oder anders gefragt, hat denn die Mischung der roten und grünen Lichtquelle keine neue Wellenlänge erzeugt? Warum sieht man dann aber mit den Augen Gelb? Oder täuscht uns unser Auge etwas vor?

Sicher kann mich jemand da draussen aufklären, danke schonmal im Voraus.

Beste Grüsse
kilovolt

[adminoli]

Hi,

ist eigentlich recht einfach:
Wir Menschen nehmen diese Mischung aus rotem und grünen Licht als gelb war. Es entsteht aber keine neue Wellenlänge. Tageslicht besteht auch aus mehreren Wellenlängen, daher kann man es z.B. duch ein Prisma in seine Wellenlängen aufteilen. Licht einer Wellenlänge bleibt bei einer Wellenlänge und lässt sich nicht ohne Weiteres in andere Wellenlängen aufteilen.

Gruß
Oliver

[kilovolt]

Wow, ganz herzlichen Dank für Eure turboschnellen, kompetenten Antworten, adminoli und Dr.Ulli!

Dann könnte man also fast sagen, dass uns tatsächlich unsere Augen einen kleinen Streich spielen und der Fangschreckenkrebs (cooler Tiername übrigens ) diese beiden Gelb vermutlich voneinander unterscheiden könnte. Wäre irgendwie noch interessant, wie dieser Krebs einen Regenbogen wohl sieht

Beste Grüsse und einen schönen Tag
kilovolt

[adminoli]

Hi kV,

das mit dem Streich spielen, machen die Augen und das Gehirn immer und nicht nur mit den Farben. Lasershows, Fernsehen usw. nur möglich, da unsere Augen und das Gehirn uns einen "Streich" spielen.

Gruß
Oliver

[adminoli]

so bleibt die Banane dann auch immer schön gelb...

Neeeee, leider wird sie auch irgendwann schwarz und das ist kein "Streich".

[VDX]

... interessant dazu sind auch die Leute, die ständig mit 'Falschfarben'-Satellitenaufnahmen arbeiten - die stellen ihr Farbempfinden mit der Zeit um, so daß im Gehirn z.B. für 'Gras' oder 'Baum' die unterschiedlichen Rottöne aus den Aufnahmen 'verdrahtet' sind, statt der normalen Grün-Nuancen ...

Viktor

[medusa]

Das mit dem Farbsehen über die drei Zapfenzellenarten funktioniert übrigens nur am Tag. Nachts sehen wir nur mit den Stäbchenzellen, zwar nur schwarzweiß, aber dafür mit aberwitziger Empfindlichkeit bei voller Dunkeladaption.
Das Empfindlichkeits-Spektrum der Stäbchenzellen ist auch anders: unterhalb von 620nm ist Schluß. Das führt z.B. dazu, daß der Orionnebel, von dem so schöne bunte rot-blaue Photos bekannt sind, im Fernrohr trotz seiner Helligkeit grünlich aussieht. Das rote Halpha-Licht (656nm) reicht in der Intensität offenbar nicht, um den "roten" Zapfen anzuregen, und das "schwarzweiße" Stäbchen ist blind dafür. Dagegen reicht das grüne OIII-Licht gerade so eben, um schwach farbig gesehen zu werden, und auch deutlich als schwarzweißes Grau.

Bei Lasershows haben wir ja eher weniger das Problem geringer Intensitäten. Das hilft den Stäbchenzellen im Falle des Falles leider auch nichts, sie werden halt mitverschmurgelt...

~medusa.

[Dr.Wurstmann]

Habe ich gerade im Netz gefunden und finde das passt hier gut rein:

Üblicherweise sind wir Trichromaten, und es gibt extrem selten - und wenn, dann nur Frauen, die Genveränderung wurde für das X-Chromosom festgestellt - auch Tetrachromaten, die ein besonderes sogenanntes Super-Color-Vision haben, welches vor allem im Gelbbereich sich manifestiert. Die Theorie ist, dass sich diese Art der Farbenwahrnehmung bei Primaten nicht durchgesetzt hat, da es keinen Selektionsvorteil bietet, sondern im Gegenteil eher zu selektionsmäßig negativen Irrtümern und Fehleinschätzungen der Umgebung geführt hat. Diese Frauen sind extrem selten. Nein, es gibt meines Wissens nach keine Farbtafeln, um dieses zu testen. Bei Tieren findet man häufiger Tetra- oder sogar Pentachromaten. Vögel zB sind Tetrachromaten, hier liegt das sichtbare Spektrum für die Tiere im Ultravioletten Lichtbereich. Dies ist der Grund, weswegen bei Vogelsorten, bei denen die beiden geschlechter für uns Menschen völlig ununterscheidbar sind, die Tiere selber eben doch einen sog. Geschlechts-Dimorphismus wahrnehmen.

Greetz

[undineSpektrum]

Hallo erstmal...

Frag, und es wird Tag .... (!) diesen schon etwas älteren Beitrag von Kilovolt hab ich mal so zufällig entdeckt, ist ein Problem mit dem ich auch schon öfters angeeckt bin denn es ist nur auf "den ersten Blick klar".
Kilovolt hat mit seiner Frage eigentlich schon gesagt was wesentlich ist : Er ist darauf gestoßen, das "Farbensehen" kein physikalisch objektivierbarer Begriff ist und damit auch physikalisch nicht erklärbar ist. Physikalisch erklärbar ist alles was mit den folgenden drei Parametern von Lichtwellen zu tun hat Amplitude ( Bestimmt Leistung und Intensität ), Wellenlänge ( bestimmt die Lichtfarbe im Fall einfarbigen oder spektral schmalbandigen Lichtes ) und die Phasenlage des Lichtes die in vielen Fällen nicht direkt gemessen werden kann. In der Physik ist der Begriff "gelbes Licht" nicht eindeutig definiert. Mein Physiklehrer sagte verkürzt: "Gelbes Licht gibt es nicht." Leider assoziiert dies, daß die Wahrnehmung der Farbe "Gelb" durch das Auge eine "Täuschung" sei, was nicht richtig ist, denn offensichtlich gibt es ja "Regeln" für das Zustandekommen der Farben in Form der additiven und subtraktiven Farbmischung wonach rotes Licht und grünes Licht zusammen einen gelblichen Farbeindruck ("gelbes Licht") ergeben, also gibt es auch da Naturgesetze. Diese Naturgesetze haben zwar mit dem Licht zu tun, können jedoch ohne den Beobachter ( Das Auge, die Netzhaut und seine Funktion ) nicht verstanden werden. - Das Farben eindeutig mit Wellenlängenbereichen des Lichtes im Zusammenhang stehen gilt für den Sonderfall schmalbandiger Spektren ("Spektralreine Farben") die sich nicht weiter zerlegen lassen. "Gelbes Licht" kann also objektiv als Lichtwelle spektralreines Licht z.B. eine Natriumdampf-Spektrallampe sein (gelbes Licht der Straßenbeleuchtung am Fußgängerübergang) oder aber auch ein Mischlicht aus spektralreinem Rot um 630 - 650 nm und spektralreinem Grün um die 550 nm herum, die zusammen wie gelbes Licht wirken. Geklärt ist dieser Effekt bis heute gar nicht ...
Ich habe eine interessante Vermutung, die vielleicht erklären könnte warum das so ist... :
Ein interessanter Ansatz für eine physikalische Erklärung der Wirkung von "Mischlicht" auf die Netzhaut beim Farbensehen kommt aus dem Bereich der nichtlinearen Optik, die den "Sehvorgang" als einen besonderen quadratisch-nichtlinearen Effekt beschreibt. Wir sehen ja Intensitäten und nicht die Wellenfelder des Lichtes, die Intensität ist dem Quadrat des Wellenfeldes proportional. Auffällig ist das das hier wahrgenommene gelb im Spektrum genau zwischen dem Wellenlängenbereich für (spektralreine) Rottöne und (spektralreine) Grüntöne liegt... Summen- und Differenzfrequenz beider Wellenlängen beider Wellenlängen wenn sie multipliziert werden in diesem Bereich zusammenfallen .... ich frage mich ob "Farbensehen" ein optisch nichtlinearer Effekt der Erzeugung von Differenzfrequenzen und Summenfrequenzen ist die in bestimmten Spektralbereichen zusammenfallen und somit die Mischfarben erzeugen... weil wir nur Intensitäten sehen können... ? Immerhin gibt es ja auch andere Intensitätsabhängige Effekte wie optische Frequenzverdoppelung oder Bildung von Summen- oder Differenzfrequenzen oder optische Gleichrichtung in Kristallen mit bestimmter Gittersymmetrie... wenngleich sie wegen der kleinen elektrischen Suzeptibilitäten höherer Ordnung nur bei sehr großen Lichtintensitäten bemerkt und gemessen werden können wie Laser sie erzeugen können.
Beim Auge würden sich dann die Ströme in den Nervenbahnen beider Lichtwellenmodulieren oder multiplizieren, die die elektromagnetische Welle in den Synapsen Netzhaut auslöst ... und diese weiterverarbeitet.... was meint Ihr dazu? ( Gilt nur im Bereich der photopischen Anpassung ("Tagsehen")!) mit Stächen und Zapfen... )

Grüße und vielen Dank für´s geduldige lesen...

Undine

[ELS2013]

ich würde vieleicht die geduld fürs lesen aufbringen wenn:

a: das thema aktuell wäre (ok für später suchende interresierte ok)
b: du in deinen sehr langen, ausführlichen beiträgen bitte öffter mal einen absatz machen würdest. erleichtert das lesen ungemein. es fällt mir schwer bei den "dicken" blöcken die zeile zu halten.

nicht böse gemeint.
der inhalt ist sicherlich interresant und gut. aber bei weniger wichtigen sachen (oder bei denen ich denke mich selbst auszukennen) überspringe ich deine antwort häufig.

danke für dein verständniss

[medusa]

@ELS
Ich hab kein Problem mit Lesen... je mehr je lieber. Deswegen verstehe ich Deine Kritik nur partiell.

@Undine
Die Empfindichkeitskurven der Zapfenzellen überlappen sich ziemlich weit. Ich könnte mir vorstellen, daß in den Netzhautzellen so etwas wie ein Integral der eingestrahlten Energie in den entsprechenden Zapfenzellen gebildet wird. Der virtuelle Eindruck "Gelb" wäre dann so ungefähr "Rot hat etwa genausoviel wie Grün", was dann zum Triggern des Nervenausgangs "Gelb" führt.
Die Na-D Linie würde das in dem überlappenden Empfindlichkeitsbereich genauso triggern wie eine Mischung aus 633nm HeNe und 532nm DPSS. Mit der physikalischen Wellenlänge hat das in der Tat nicht mehr viel zu tun.

Sehen ist ein Vorgang, der in unseren Gehirnen stattfindet, und hat effektiv fast nichts mit der Wirklichkeit zu tun. Ich hab beruflich mit Bilderkennung zu tun und kann euch nur sagen, was unser Gehirn aus den spärlichen Daten macht, die über den Sehnerv reintröpfeln, ist fast ein Wunder. Da sind wir mit unseren Signalprozessoren noch weit hinterher.

~medusa.

[undineSpektrum]

ich würde vieleicht die geduld fürs lesen aufbringen wenn:

a: das thema aktuell wäre (ok für später suchende interresierte ok)
b: du in deinen sehr langen, ausführlichen beiträgen bitte öffter mal einen absatz machen würdest. erleichtert das lesen ungemein. es fällt mir schwer bei den "dicken" blöcken die zeile zu halten.

nicht böse gemeint.
der inhalt ist sicherlich interresant und gut. aber bei weniger wichtigen sachen (oder bei denen ich denke mich selbst auszukennen) überspringe ich deine antwort häufig.

danke für dein verständniss

Hallo zusammen,

@ Medusa : Ja, könnte so sein wie du schreibst ... ich meinte halt eher daß es ein nichtlinearer Effekt bei der Wechselwirkung der Ströme in den Nervenbahnen ist, denn jeder Knotenpunkt wirkt ja so ähnlich wie in der Elektronik ein FET oder ein aus FET´s aufgebauter Analogmultiplizierer... vielleicht verläuft deshalb auch die Wahrnehmung sowohl im optischen als auch in der Akustik nach logarithmischen Gesetzmäßigkeiten ab...
Wenn also einer(spektralreinen!) Farbe eine bestimmte Wellenlänge zugeordnet wird dann entsteht an den Knotenpunkten der Nervenbahnen das Produkt f(x,t)=g(x,t)*h(x,t) ... und damit Summen und Differenzfrequenzen die in der Mitte zusammenfallen. ( Wenn es zwei spektralreine Lichter sind )... durch die Anwendung der Logarithmengesetze läßt sich auch die Formel
cos(w[1]*(t-x))*cos(w[2]*(t-x))=(1/2)*sin((w[2]-w[1])*(t-x))+(1/2)*cos((w[2]+w[1])*(t-x))) nachweisen... Umwandlung einer Produktes ( Wechselwirkung ) in eine Summe...
Vielleicht ist es aber auch völlig anders ( das mit dem Farbensehen... ) war nur mal so ´ne Idee...

@ELS 2013:
Du hast ja im wesentlichen Recht, ich bin ja auch kompliziert hier ... ich achte einfach mal in Zukunft weiter drauf.
Deshalb schrieb ich ja auch "Vielen Dank für´s geduldige lesen ... ", war mir also auch bewußt.
Ich bekam es schon in der Schule immer : "Schreib kurze Sätze ... !"

Richtig. Ich rede und schreibe zuviel, meine Rechtschreibfehler dokumentieren ja auch meine Geschwindigkeit...

Dennoch möchte ich meine hier doch relativ selten vertretene Stimme auch mal verteidigen :

Kurze Sätze sagen nicht immer viel aus, wenn ich hier etwas schreibe möchte ich auch auf mein Gegenüber eingehen... und auch Gefühle / Neigungen und Tendenzen ausdrücken - die Grautöne des Lebens sind eben auch in der Technik wichtig.
Sprache ist auch eine Kunst - schau Dir den schönen Satzbau von Thomas Mann an - ( wer liest Ihn denn heute noch ? ) seine Sätze gehen manchmal über eine Seite und erzählen Geschichten.

Aber in Ordnung : Wir sind ein technisches Forum und keine Stelle für die Schaustellung literarischer Qualitäten ... !

Außerdem : Jeder der bestimmte Beiträge nicht lesen möchte kann es ja auch einfach sein lassen ... es steht uns allen hier ja frei womit wir uns beschäftigen wollen ...

Zudem sind meine Beiträge hier eigentlich so selten, daß meine Ausführungen nicht den Bestand oder die Verwaltung des Forums oder die Effektive Durchführung der Forenaufsicht gefährden...

"Antwort auf ältere Beiträge" :
Auch hier schrieb ich bereits, daß ich Kilovolts Frage hier zufällig entdeckt habe... Bestimmte Themen sind trotzdem interessant, auch wenn sie vor einigen Jahren gepostet wurden und keinen deutlich erkennbaren Abschluss gefunden haben.
Wenn das der Mehrheit hier mißfallen sollte, schlage ich vor klare Regeln dafür aufzustellen - und bestimmte Diskussionen zu "verriegeln" wenn sie älter als eine bestimmte Zeit sind... dann kann auch ich diesen Fehler nicht mehr machen.
Ich selber halte das aber für falsch, denn auch dieses Forum sammelt und dokumentiert menschliche Kultur und verfolgt durch unsere Diskussionen seine Veränderung und vor allem auch die Veränderung von technischen und physikalischen Möglichkeiten ( und den daraus folgenden Chancen aber auch Problemen ... )

Das menschliche Leben ist halt kompliziert und ich finde es fraglich ob Sinn macht es immer in einfache Strukturen pressen zu wollen...

Ich bleibe für mich jedenfalls bei dem indischen Sprichwort ( von dem Dieses Forum auch lebt ) : "Frag, und es wird Tag ...!"

Grüße an alle hier,

Undine

[Sheep]

Hey Undine

Lass dich nicht verunsichern!
Ich finde es eine interessante Diskussion die auch etwas philosophisches hat. Und beim philosophieren muss man halt öfters mal etwas weiter ausholen
Zudem ist das Thema meiner Meinung nach nicht veraltet auch wenn der Thread schon etwas älter ist.

Ich finde es eigentlich sehr schön wenn Menschen bereit sind Ihr Wissen weiter zu geben... davon lebt die Menschheit!
Wenn das niemand tun würde wären wir heute noch alle mit der Keule auf der Jagd in der Hoffnung was Essbares zu finden und könnten uns nicht über die länge deiner Sätze beschweren

Ich kann nicht verstehen warum es immer wieder Menschen gibt die anderen vorschreiben wollen über welche Themen diskutiert werden darf.
Sinn oder Unsinn einer Diskussion liegt immer im Auge des Lesers. Wen es nicht interessiert der soll es nicht lesen und schon gar nicht seinen Senf dazu geben!

Gruss Sheep

[ELS2013]

DANKE

für mehr leerzeilen im beitrag. so liest sich das ganze viel besser

mein anliegen war nicht deine antworten auf ein oder zwei KURZE sätze zu komprimieren.
und ich hab auch nichts dagegen wenn ältere beiträge um wichtige hinweise ergänzt werden.

gruß

[undineSpektrum]

Hallo,

@ ELS 2013 : In Ordnung, durch Deine Klarstellung weiß ich jetzt wie ich das verstehen sollte ...

@ Sheep : Danke für die Verteidigung - aber ELS 2013 hat ja schon klargestellte was gemeint war - ich glaube habe da ein bisschen was mißverstanden.

War auch mehr dafür gedacht, das andere Teilnehmer wissen worum es hier geht.

Es gibt zwei Sachen auf der Welt, die niemand unterschätzen sollte: Die Größe des Weltalls und die menschliche Fehlbarkeit...

Grüße,

Undine

[medusa]

Es gibt zwei Sachen auf der Welt, die niemand unterschätzen sollte: Die Größe des Weltalls und die menschliche Fehlbarkeit...

Albert Einstein... ja ich mag das Zitat auch

Nervenzellen als Schwellwertaddierer führen ja vielleicht dazu daß irgendwo im Hirn dann doch gewichtete Integralmaße der Bestrahlungsstärke über die einzelnen Farbzapfen entstehen. Ich kenne mich leider zuwenig mit Anatomie aus, um das untermauern oder widerlegen zu können. Also kokettiere ich mit dem Gedanken, was mich in die immer wieder interessante Rekursion führt, daß mein Gehirn über seine eigene Struktur nachgrübelt.
Ja, in der Schule nannten sie mich auch die Königin der endlosen Nebensätze. Ich hatte jedenfalls nie Probleme, die vorgeschriebeme Anzahl der Seiten bei Aufsätzen zu erreichen, was uns hier in diesem Thread engültig in Offtopic führt und den/die eine(n) oder anderen Leser/in sicher davon überzeugt, daß auch meine Beiträge in diesem erlesenen Kreise noch um einiges länger wären, wenn doch nur meine Mittagspause auch etwas länger wäre als sie gegenwärtig ist.


Undine, Du bist eine Bereicherung...

~medusa.

[undineSpektrum]

Hier vielleicht noch - zu guter letzt - ein oder zwei Fotos zu diesem Thema "additive Farbmischung" von einem Versuchsaufbau, es zeigt, wie bei der Überlagerung der beiden Lichtfarben "rot" und "grün" ein hellgelber Überlappungsbereich auf einem Schirm / einer Wand entsteht - die tägliche Praxis bei jeder Lasershow... :

Versuch additive Farbmischung.jpg

Nochmal die Überlagerung der Spots auf der Wand, da wird´s deutlicher...

additive Farbmischung2rotgrün.jpg

Der Versuchsaufbau wurde um ca. 1973 konzipiert - die Lichtquellen im Vordergrund sind also weder irgendwelche Laser noch lichtaussendende Dioden ( sowas gab es noch nicht ), sondern ganz gewohnliche Scheinwerfer bestückt mit gewöhnlichen Glühlampen, die mit etwa 25 Volt Wechselspannung betrieben werden... die Farben werden durch jeweils ein Farbfilter mit einer Gelantineschicht zwischen zwei Folien aus Kunststoff erzeugt - die Lichtfarben sind jeweils spektralrein und keine Mischfarben. Für die Technik von damals kann sich das Ergebnis sehen lassen ... es zeigt die hier diskutierten Erscheinungen beispielhaft und deutlich - wohlgemerkt: Es ist auch auf dem Film des Fotoapparates zu sehen! (Manche Digitalkameras haben da noch Schwierigkeiten ... ob das (wie vermutet) für einen nichtlinearen Effekt spricht lasse ich mal dahingestellt...)

Falls hier nochmal jemand vorbeischaut...

Grüße aus dem Westerwald,

Undine