Farben

Farbe

Farbwahrnehmung

Physik

Farbe scheint auf den ersten Blick eine physikalische Eigenschaft zu sein, was aber nicht richtig ist. Farbe ist eine Sinnesempfindung, die mit physikalischen Grössen verknüpft ist. Für den Physiker existieren nämlich im Grunde keine Farben. Er misst lediglich unterschiedliche Wellenlängen von elektromagnetischer Strahlung.

Biologie

Im Auge sind die Zapfen und Stäbchen der Netzhaut verantwortlich für das Erzeugen der Reize beim Auftreffen von Licht. Diese Zellen enthalten lichtempfindliche Stoffe. Bei niedrigen Intensitäten arbeiten nur die Stäbchen, welche alle gleich sind. Sie könne zwar Helligkeitsunterschiede aber noch keine Farben unterscheiden. Erst bei höheren Intensitäten werden die Zapfen angesprochen. Hiervon gibt es drei unterschiedliche Typen, wovon jeweils einer vorwiegend im kurzwelligen, einer im langwelligen und einer im mittleren Bereich anspricht. Kurzwelliges Licht wird von uns Menschendabei als blau, mittelwelliges als grün und langwelliges als rot wahrgenommen. Alle anderen dazwischenliegenden Farben sind Mischformen, welche durch die gleichzeitige Reizung der unterschiedlichen Zapfen in einem komplexen Vorgang in unserem Gehirn erzeugt werden.

Sichtbares Spektrum

Der für den Menschen sichtbare Wellenlängenbereich reicht von etwa 380 nm bis etwa 780 nm (nm = Nanometer). Lichtwellen wie Ultraviolett oder Infrarot liegen daher knapp nicht mehr im sichtbaren Bereich des menschlichen Auges. Für andere Lebewesen ist es aber durchaus möglich diese Wellenlöngen zu sehen. So können Bienen beispielsweise ultraviolette Strahlung von Blüten wahrnehmen oder manche Schlangen die infrarote Strahlung und dadurch minimalste Temperaturunterschiede.

Farbnuancen

Da die Übergänge der einzelnen Farbtöne unseres Farbspektrums fliessend sind und die Farbwirkung zusätzlich non der stofflichen Substanz eines Materials abhängig ist (Oberfläche, Glanz, Transparenz …), sind die möglichen Farbnuancen eigentlich unendlich. Dennoch muss davon ausgegangen werden, dass wir lediglich zwischen 100’000 und einer Million Farbnuancen unterscheiden können, je nach dem, wie trainiert unser Auge ist.

Farbfehlsichtigkeit

Einige Prozent aller Menschen sind farbfehlsichtig. Gesunden Menschen stehen wie erwähnt drei Zapfenarten mit bestimmten Empfindlichkeitsmaxima zur Verfügung (Trichroismus). Bei einer Farbfehlsichtigkeit sind die Maxima verschoben. Am häufigsten führt dies dazu, dass rote und grüne Objekte kaum unterschieden werden können- Bei Dichromaten ist eine der Zapfenarten unwirksam oder relativ unempfindlich, Monochromaten können keine Farben unterscheiden. Dies hat zur Folge, dass die jeweils anderen Zapfen deren Funktion übernehmen. Die Helligkeitswerte werden zwar wahrgenommen, jedoch nicht der Farbunterschied.

Farbmischgesetze

Unbunte Farben

Als unbunte Farben werden Schwarz und Weiss sowie alle sich daraus ergebenden Graustufen bezeichnet.

Bunte Farben

Als bunt werden alle anderen sichtbaren Farbwerte bezeichnet. Sie werden unterteilt in Primär-, Sekundär- und Tertiärfarben. Oder anders gesagt in Grundfarben und Mischfarben. Welches diese sind, hängt vom jeweiligen Farbsystem ab.

Additiv / RGB

Die additive Farbmischung, auch Lichtmischung genannt, geht von den drei Primärfarben Rot, Grün und Blau aus. Werden immer zwei dieser Farben in gleichem Verhältnis und mit voller Intensität gemischt, ergeben sich die Sekundärfarben Cyan, Magenta und Gelb. Mischt man alle drei in gleichem Verhältnis und voller Intensität, entsteht Weiss. Schwarz ergibt sich durch die Dunkelheit, also die Absenz aller drei Farben. Alle Medien, welche nur durch Licht Farben erzeugen, arbeiten mit dieser Form von Lichtmischung: Bildschirme, Beamer etc.

Subtraktiv / CMYK

Die subtraktive Farbmischung funktioniert genau umgekehrt. Zwar wird uch hier Licht benötigt, damit überhaupt Farben entstehen und gesehen werden können, diese sind aber an die stoffliche Materialität gebunden. Man kann sie sich als transparente Farbfolien vorstellen, wobei Cyan, Magenta und Gelb die Primärfarben sind und ihre ersten Mischformen (Überlagerungen der Farbfolien) die Sekundärfarben Rot, Grün und Blau ergeben. Mischt man alle Farben zu gleichen Teilen ergibt sich (in der Theorie!) ein Schwarz. Weiss entsteht durch das Fehlen aller Farben. Im Druck wird es durch das weisse Papier erzeugt. Beispiele hierfür sind: Buntfotografie, Digital- und Offsetdruck oder Aquarellmalerei.

Farbsysteme

Farbsystem nach Harald Küppers

Harald Küppers (*1928 / D) betrachtet die Farbenlehre aus der Perspektive der Wissenschaft: Er bezeichnet die physiologische Gesetzmässigkeit, nach der unser Sehorgan arbeitet, als das Grundgesetz der Farbenlehre.

Urfarben

Als Urfarben bezeichnet er Orangerot (O), Grün (G) und Violettblau (V). Unser Sehorgan besitzt nämlich neben den Stäbchen, welche für die Hell-Dunkel-Wahrnehmung zuständig sind, drei «Kanäle», welche auf Farbe empfindlich sind: Die sogenannten Zapfen. Je eine Sorte dieser Zapfen ist zuständig für die blauen, die roten und die grünen Lichtwellen. Alle Farben, welche wir wahrnehmen, entstehen also durch durch die unterschiedliche Aktivierung dieser drei Zapfentypen. Auch die Primärfarben des additiven Farbsystems R, G und B entsprechen ungefähr diesen drei Urfarben.

Grundfarben

Aus den drei Urfarben resultieren die acht Grundfarben: Weiss (W), Gelb (Y), Magenta (M), Cyan (C), Orangerot (O), Grün (G), Violettblau (V) und Schwarz (K). Geht man nämlich davon aus, dass die Zapfen entweder ganz (100) oder gar nicht (0) aktiviert werden, ergeben sich die im Schema aufgeführten Kombinationen.

VGO
W100100100
C1001000
M1000100
Y0100100
V10000
G01000
O00100
S000

Farbsystem nach Johannes Itten

Johannes Itten (*1888–1967 / CH) war Künstler und Kunstschullehrer am berühmten Bauhaus in Weimar. Seine Farbtheorie stellt deshalb die ästhetische Wahrnehmung (Farbharmonie) in den Vordergrund. In seinem Farbkreis stehen Gelb, Blau und Rot als Primärfarben. Werden je zwei davon gemischt, ergeben sich die Sekundärfarben Violett, Orange und Grün.

Primärfarben -> Blau, Gelb, Rot
Sekundärfarben -> Grün, Orange, Violett

Sein System ist heute aus wissenschaftlicher Sicht umstritten. Die Primärfarben seien beliebig gewählt und ergeben in ihrer Mischung weder die gewünschten Sekundärfarben noch können aus ihnen sämtliche anderen Farben gemischt werden.

Für die Gestaltung aber nachwievor interessant kann Ittens Theorie der Farbkontraste betrachtet werden.

Subtraktiver-Farbkreis

Itten beschäftigte sich in seinem Farbkreis mit der Ästhetik der Farbharmonien. Der subtraktive Farbkreis aber ist physiologisch korrekt aufgebaut wobei Cyan, Magenta und Yellow als Primärfarben (konstante Linie im Bild) stehen und daraus die Sekundärfarben (gepunktete Linie) Rot, Blau und Grün gemischt werden.

https://philippemoesch.ch/farbsysteme
Tertiärfarben

Mischungen aus allen drei Primärfarben nennt man Tertiärfarben, wobei die 3. Primärfarbe zur Verunreinigung dient. So entstehen zum Beispiel die Farben Oliv (C100 M50 Y100), Weinrot (C75 M100 Y75), oder Ziegelrot (C50 M100 Y100).

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Farbräume

Aus den unterschiedlichen Farbsystemen entstehen unterschiedliche Farbräume. Ein Farbraum ergibt sich aus der Gesamtheit aller Farben, welche sich auf der Grundlage eines Farbsystems und dessen Grundfarben erzeugen lassen. Für die digitale Gestaltung sind grundsätzlich der RGB- und der CMYK-Farbraum von Bedeutung.

RGB

Der RGB-Farbraum (eigentlich: Die RGB-Farbräume, denn es gibt mehrere) stellt dabei den weit grösseren Farbumfang dar. So lassen sich mit strahlendem Licht an einem Monitor leuchtende Farben erzeugen, welche sich mit Pigmenten auf einem Druckträger nicht darstellen lassen.

Die Adobe-Programme verwenden für die drei Farbkanäle R, G und B Zahlenwerte von 0 bis 255, wobei 0 minimale und 255 maximale Farbintensität bedeutet. RGB 0/0/0 ist demnach Schwarz und 255/255/255 Weiss. Graustufen entstehen, wenn die Farben in gleichem Verhältnis und gleicher Intensität gemischt werden, letztere aber nicht das Maximum erreicht (z.B. 150/150/150). Alle anderen Werte bilden Buntfarbabstufungen.

Insgesamt ergibt dies für den sRGB Farbraum (Standard) bei einer Bildtiefe von 8-Bit pro Kanal ca. 16.7 Mio. unterschiedliche Farbnuancen. Bedenkt man, dass wir Menschen je nach Ausprägung unserer Farbwahrnehmung zwischen 100’000 und 1 Mio. Farbnuancen unterscheiden können, ist das also mehr als genug.

Im Webdesign werden Farben oft im sogenannten Hexadezimalwert (#) angegeben, z.B. #0000ff für ein reines Blau. Hierbei handelt es sich nicht um einen eigenen Farbraum, denn im Grunde genommen sind es die RGB-Farben, die in einer anderen Sprache formuliert werden.

CMYK

Cyan, Magenta und Yellow ermöglichen als Druckfarben, welche an die stoffliche Welt der Pigmente gebunden sind, einen kleineren Farbraum. Besonders im Bereich Grün und im Tiefblau zeigt die CMY-Mischung deutliche Schwächen. Weiter führt auch die Wiedergabe durch Rasterung bei den tiefen Farben zu Verschwärzung, bei den Pastellfarben zu Farbschwäche.
Die Adobe-Programme verwenden für die drei Farbkanäle plus Schwarz (K) Werte von 0–100%. Im Druck wird für jede Farbe eine separate Druckplatte erstellt. Die Farben eines Bildes werden also auf die unterschiedlichen Farbkanäle aufgeteilt, man nennt dies Separation. Durch die unterschiedliche Dichte der Farbrasterpunkte entsteht der Eindruck eines Bildes mit Hunderttausenden von Farben.

L*a*b*

Der L*a*b* (sprich «El-A-Be») funktioniert etwas anders. Nur a* und b* sind eigentliche Farbkanäle, wobei a* Informationen zu den zwei Farben Rot + Grün enthält und b* zu Blau + Gelb. L* beschreibt daneben die Helligkeitswerte. Dieser Farbraum ist für die Praxis von geringer Bedeutung. Erd ient den Programmen als Referenzfarbraum beim Umrechnen von Bildern in einen anderen Farbraum. Er deckt das sichtbare Farbspektrum vollumfänglich ab.

Farbkontraste (nach Johannes Itten)

Kontraste brauchen wir, um Unterschiede festzustellen oder um etwas hervorzuheben. Zum Beispiel erscheint ein Riese erst riesig, wenn man ihn neben einen Zwerg stellt. Kontraste beeinflussen aber auch die Farbwirkung und deren Leuchtkraft.

Hell-Dunkel-Kontrast

Der Hell-Dunkel-Kontrast kommt sowohl bei den unbunten Farben Schwarz und Weiss und deren Abstufungen, als auch bei den bunten Farben vor, wenn diese in stark unterschiedlichen Helligkeitswerten eingesetzt werden. Er ist der wohl grundlegendste Farbkontrast und somit meist unverzichtbar, weil er den Formen erst ihre klaren Konturen gibt und diese voneinander unterscheiden lässt. Am stärksten tritt er in Erscheinung, wenn nur mit Schwarz und Weiss gearbeitet wird.

Warm-Kalt-Kontrast

Gelb, Orange und Rot empfinden wir als warm, während Blau, Grün und manche Violetttöne als kalt empfunden werden. Der Warm-Kalt-Kontrast hat aber zudem auch eine räumlich-geometrische Dimension. So werden die warmen Farben im Allgemeinen als nah empfunden, während die kalten als fern eingestuft werden. Setzt man in einem Bild warme wie auch kalte Farbtöne gekonnt ein, ergibt sich ein Warm-Kalt-Kontrast, welcher sowohl ausgeglichen wie spannungsvoll wirkt.

Komplementär-Kontrast

Komplementär heisst gegenüberliegend, ergänzend. Komplementäre Farben stehen sich im Farbkreis genau gegenüber. Sie werden deshalb auch Gegenfarben genannt. Farben, die sich komplementär sind, bilden ein besonderes Harmonieverhältnis, da sie sich gegenseitig in ihrer Farbintensität steigern. Sie befinden sich in einem Gleichgewicht der Kräfte, das zwar stabil ist, aber gleichzeitig unruhig vibriert.

Quantitäts-Kontrast

Auch Mengenkontrast genannt, bezieht sich auf die Grössenverhältnisse von Farbflächen und deren Leuchtkraft. Stellt man unterschiedliche Farbflächen nebeneinander, so drängen einige Farben in den Vordergrund (z.B. Gelb), andere treten zurück (z.B. Blau). Will man dies harmonisch ausgleichen, muss man die Farbmengen anpassen. Für die reinen Farben Blau und Gelb ergibt das ein Verhältnis von 1:3, für Orange und Blau 1:2, Rot und Grün 1:1.

Qualitäts-Kontrast

Er besteht aus der Gegenüberstellung von reinen/leuchtenden und getrübten/gebrochenen Farben (man spricht hier auch von unterschiedlicher Sättigung). Am deutlichsten wird er, wenn einer reinen Farbe ein Grauton gegenüber gestellt wird. Aber auch die Kombination einer reinen, gesättigten Farbe mit getrübten Farben bezeichnet man als Qualitätskontrast. Farben lassen sich trüben, indem man sie mit Schwarz, Weiss, Grau oder der entsprechenden Komplementärfarbe mischt.

Simultan-Kontrast

Simultan bedeutet gleichzeitig. Eine Farbe wird nämlich nie isoliert, sondern gleichzeitig mit ihrer Umgebungsfarbe wahrgenommen. Der Simultankontrast bezeichnet also den Einfluss, den benachbarte Farben aufeinander haben können. Je nachdem welche andere Farbe eine bestimmte Farbe umgibt, kann diese aufleuchten oder verblassen. Dabei erhält eine bestimmte Farbe einen Farbstich der Komplementärfarbe ihrer Umgebung und umgekehrt.

Farbe-an-sich-Kontrast

Der Farbe-an-sich-Kontrast, auch Farbton-Kontrast genannt, ist der einfachste aller Farbkontraste. Er entsteht quasi automatisch, sobald mehr als zwei Farben ungetrübt in ihrer stärksten Leuchtkraft verwendet werden. Am stärksten ist er, wenn die reinbunten Farben Gelb, Rot, Blau im Dreiklang verwendet werden. Dabei wirkt ein starker Farbe-an-sich-Kontrast meist bunt, laut, kraftvoll und entschieden. Durch Schwächung der Leuchtkraft und Abmischen mit anderen Farben wird der Farbe-an-sich-Kontrast schwächer.

In den meisten Fällen wirkt in einem Bild nicht ein einzelner Farbkontrast. So kann beispielsweise ein Quantitätskontrast auch gleichzeitig ein Warm-Kalt-Kontrast und ein Qualitätskontrast sein.

Bedeutung von Farben

Im Zusammenhang mit Farbe wird immer wieder von der Bedeutung von Farbe gesprochen. Dabei ist es unmöglich einer Farbe eine einzige Bedeutung zuzuschreiben, da diese durch persönliche und kulturelle Erfahrungen geprägt ist. Eine Farbe wird je nach Kontext betrachtet und kann demnach ganz unterschiedliche und teilweise gegensätzliche Bedeutungen haben.

Rot

Westliche Kulturen: Die Farbe des Feuers. Vitalität, Leidenschaft und Liebe. Rot erregt Aufmerksamkeit, Verbotsschilder sind rot. Andererseits kann es auch aufwühlend und aggressiv wirken und Zorn, Wut und Brutalität bedeuten.

Andere Kulturen: Rot steht in China für Festlichkeit und Glück und wird deshalb in vielen kulturellen Zeremonien verwendet. In Indien bedeutet es Reinheit. In verschiedenen östlichen Kulturen steht Rot in Kombination mit Weiss für Glück.

Gelb

Westliche Kulturen: Licht, Heiterkeit und Freude. Gelb steht für Wissen, Weisheit, Vernunft und Logik. Allerdings wecken schmutzige Gelbtöne negative Assoziationen wie Täuschung, Rachsucht, Egoismus, Geiz und Neid.

Andere Kulturen: In Asien ist es eine heilige Farbe.

Blau

Westliche Kulturen: Die Farbe des Himmels. Ruhe, Vertrauen, Pflichttreue, Schönheit und Sehnsucht. Kann aber auch Traumtänzerei, Nachlässigkeit oder Melancholie bedeuten.

Andere Kulturen: In China ist es die Farbe der Unsterblichkeit. Bei den Hindus ist es die Farbe von Krishna. Die Juden betachten Blau als eine heilige Farbe. Im Mittleren Osten ist es eine beschützende Farbe.

Orange

Westliche Kulturen: Orange ist Symbolfarbe für Optimismus und Lebensfreude. Aufgeschlossenheit, Kontaktfreude und Selbstvertrauen, Jugendlichkeit und Gesundheit. Aber auch Leichtlebigkeit, Aufdringlichkeit und Ausschweifung und wird als billig und unseriös empfunden.

Andere Kulturen: Bei den Protestanten in Irland hat Orange starke religiöse Bedeutung.

Grün

Westliche Kulturen: Die Farbe der Natur. Ökologisches Bewusstsein. Wirkt beruhigend, steht für Grosszügigkeit, Sicherheit, Harmonie und Hoffnung. Kann aber auch Stagnation, Gleichgültigkeit und Müdigkeit vermitteln. Giftige Grüntöne: Neid und Geiz.

Andere Kulturen: Bei den Katholiken in Irland hat Grün religiöse Bedeutung. In Indien ist Grün die Farbe des Islam. In manchen tropischen Ländern bedeutet es Gefahr.

Violett

Westliche Kulturen: Eine würdevolle Farbe. Inspiration, Mystik, Magie und Kunst. Auch Stolz, Arroganz oder Unmoralisches.

Schwarz

Westliche Kulturen: Eine festliche Farbe. Die Farbe von Würde, Ansehen und Bedeutung. Aber auch Trauer und Tod.

Weiss

Westliche Kulturen: Reinheit, Klarheit, Erhabenheit und Unschuld. Aber auch Unnahbarkeit und kühle Reserviertheit.

Andere Kulturen: In östlichen Kulturen bedeutet es Trauer und Tod.