Farbe

Farbe ist ein durch das Auge vermittelter und das Gehirn aufbereiteter Sinneseindruck, der durch Licht hervorgerufen wird, genauer durch die Wahrnehmung elektromagnetischer Strahlung der Wellenlänge zwischen 400 und 780 Nanometern.

Technischen Anwendungen liegt in den meisten Fällen die Farbdefinition der DIN 5033 zugrunde: „Farbe ist der Sinneseindruck, durch den sich zwei aneinandergrenzende, strukturlose Teile des Gesichtsfeldes bei einäugiger Beobachtung mit unbewegtem Auge allein unterscheiden lassen.“ Einfacher formuliert: Farbe ist die einzige Eigenschaft, die es erlaubt, mit dem Auge zwei strukturlose Flächen gleicher Helligkeit zu unterscheiden.

Das bedeutet: Farbwahrnehmung ist ein Gebiet der Psychophysik: Es geht um physikalische Reize (Licht) und Wahrnehmung (Farbe). Die Farbwahrnehmung ist eine subjektive Empfindung, welche nicht nur durch die Art der einfallenden Lichtstrahlung, sondern auch durch die Beschaffenheit der Augen, Empfindlichkeit der Rezeptoren und den Wahrnehmungsapparat bestimmt wird.

Zur Erforschung der Farbwahrnehmung wurden psychophysische Experimente an ca. 20 Personen durchgeführt. Das gemittelte Ergebnis führte 1931 zum CIE-Normvalenzsystem. Dieses System bildet die Grundlage für die meisten Farbmodelle in technischen Anwendungen. Es bildet nur wenige wesentliche Zusammenhänge ab und ist dadurch relativ einfach handhabbar.

Das Thema „Farbe“ wird in vielen Fachgebieten behandelt: Es gibt hierbei z. B. psychologische, kulturelle, biologische, neurologische, medizinische und philosophische Aspekte.

In der Alltagssprache werden farbgebende Substanzen ebenfalls als Farbe bezeichnet: Siehe den Artikel Farbmittel (Pigmente, Farbstoffe). In diesem Artikel geht es um Stoffe, mit denen die Farbe von Gegenständen verändert werden kann, wie z. B. Malerfarben.

Farbe stammt von mittelhochdeutsch varwe „Farbe, Färbung“. In anderen Sprachen wird stärker zwischen dem Effekt Farbe („farbig“) und dem Farbmittel unterschieden, so im Englischen colour und dye (stuff) (oder pigment), oder in den romanischen Sprachen z. B. spanisch: color und teñir.

Andere optische Wahrnehmungsphänomene, wie Struktur (Licht-Schatten-Wirkungen), Glanz, oder Rauheit sind vom Farbbegriff zu unterscheiden.

Wahrnehmung 

Farbe ergibt sich aus der Wahrnehmung von Licht. Sie entsteht durch den visuellen Reiz von Farbrezeptoren des Menschen und einiger Tierarten. Farbe ist vergleichbar zur Empfindung von Druck oder Rauheit, die durch einen mechanischen Reiz von Rezeptoren in der Haut hervorgerufen wird. Farbe ist also nicht die physikalische Eigenschaft eines betrachteten Objekts oder gesehenen Lichtes, sondern sie ist subjektives Empfinden (Farbempfindung).

Die physikalische Ursache für die Farbwahrnehmung ist die Intensitätsverteilung elektromagnetischer Wellen zwischen ca. 400 nm und 780 nm. Das sind die Grenzen des für die meisten Menschen sichtbaren Teils des elektromagnetischen Spektrums. Die Grenzen sind jedoch nicht scharf zu ziehen und sind z. B. auch altersabhängig. Unter optimalen Bedingungen können die Grenzen der menschlichen Wahrnehmung 310 nm (UV) bis 1100 nm (NIR) betragen.

Schmalbandiges Licht (monochromatisches Licht) bei einer bestimmten Wellenlänge ergibt als Farbeindruck eine Spektralfarbe. Die Kombination von vielen Wellenlängen mit unterschiedlichen Intensitäten im sichtbaren Licht löst Nervenreize aus, deren Miteinander als Farbe wahrgenommen wird. Beispiel: Die Kombination aus violettem und rotem Licht ergibt Magenta. Magenta ist eine Farbe die nicht durch schmalbandiges Licht erzeugt werden kann, und die daher auch nicht im Regenbogen enthalten ist.

Die visuelle Wahrnehmung erfolgt durch Rezeptoren, die sich auf der Netzhaut des Auges befinden: Stäbchen für Hell-/Dunkel-Kontrast, die Zapfen (nicht Zäpfchen!) für die Farbwahrnehmung. Die Weiterverarbeitung findet stufenweise statt, ausgehend den Nervenzellen in der Retina (z. B. Kontrastverstärkung) bis zur bewussten Wahrnehmung im Gehirn.

Das optische Phänomen der Farbwahrnehmung ist ein Forschungsgebiet von umfassender Komplexität. Es sind physikalische Aspekte (Spektrum, Lichtreiz), physiologische Aspekte (Rezeptoren, Zentralnervensystem), psychologische Aspekte sowie sprachlich-konventionelle (und kulturelle) Aspekte verflochten.

Farbbezeichnungen

Von der Wahrnehmung zum Begriff 
Die Wahrnehmung einer Qualität eines Farbeindruckes entsteht vor seiner Benennung durch Worte (erstes Signalsystem). Beispiele für Wahrnehmungen: Gras hat eine charakteristische Farbe, Blut hat eine ganz andere Farbe, eine Zitrone ebenfalls. Klares Glas ist farblos (ohne eigene Farbe). Glas, Blut, Zitrone, Glas können durch die entsprechende Farbigkeit wiedererkannt werden. Für die Wiedererkennung ist es nicht erforderlich zu wissen, dass die Farbe von Gras mit „grün“ bezeichnet wird. Die Farbwahrnehmung wird dabei beeinflusst durch Farbstimmungen, die zeitliche und räumliche Vorwirkung, individuelle Erfahrung und Training der Wahrnehmung.

Worte (Begriffe, Namen, Benennungen) beschreiben die wahrgenommenen Farbeindrücke, wie z. B.: Grün, Rot, Gelb, Blau, Tiefblau, Blassblau, Himmelblau, Rotblau.

Farbunterschiede können durch Worte benannt und damit Wahrnehmungen mitgeteilt werden. Neben dem Zeigen von materiellen Proben kann deshalb auch durch Worte von und über Farben gesprochen werden (zweites Signalsystem). Dem liegt die konventionelle Übereinkunft zugrunde, von Generationen geprägt und in der Kindheit erlernt. Bei verschiedenen Menschen kann die individuelle Wahrnehmung (objektiv) gleich benannter Farben durchaus unterschiedlich sein. Diese Individualitäten gehen bis zum teilweisen oder vollständigen Ausfall von Rezeptoren bis zur Farbenfehlsichtigkeit.

Farbbegriffe dienen zum gemeinsamen Verständnis der Umwelt.

Hinzu kommen weitere, nichtverbale Konventionen: Rot ist an der Ampel oben, und Grün ist bei der Ampel unten. Das ermöglicht auch Farbenblinden das Erkennen einer roten bzw. grünen Ampel.

Im Sinne von „Farbe“ im allgemeinen Sprachgebrauch bestehen Gruppenbezeichnungen für Klassen des Sinneseindrucks, die beispielsweise als „Körperfarbe bei Tageslicht“ eine Objekteigenschaft beschreibt.

Farbbegriffe und Farbwörter 
In allen modernen Sprachen gibt es eine große Zahl nuancierender Wörter für einzelne Farben. Im Englischen etwa gibt es mehr als 3000 Farbausdrücke (sowohl als Nomen als auch als Adjektiv vorkommend). Unser Bedürfnis, Farben zu benennen, wird mit der Zeit immer stärker. Bedingt durch die Einflüsse der Umwelt, kennen nach einer Studie aus den 2010er Jahren Vierjährige so viele Farbbezeichnungen wie vor hundert Jahren Achtjährige.

Mitunter „fehlen“ in einer Sprache gewisse Farbnamen. Lücken dieser Art können durch Entlehnung aus anderen Sprachen oder durch Umfunktionierung bereits vorhandener Gegenstandsnamen gefüllt werden. Beispiele dafür sind das späte Auftreten von Orange, Rosa, Türkis oder Magenta im Deutschen.

Die Wortbedeutungen unterliegen oft einem von sozialen und kulturellen Faktoren bestimmten Wandel. Wenn verschiedene Sprachen das Farbenspektrum anders aufteilen, wie in asiatischen Sprachen, kann es zu Irritationen bei Übersetzungen führen. Beispiele dafür finden sich beim Diskussionspunkt der blauen und grünen Töne. Es kann in einzelnen Sprachen eigene (objektgebundene) Farbbezeichnungen für bestimmte Einsatzzwecke geben: beispielsweise gilt blond im Deutschen nur für menschliches, dagegen falb nur für tierisches Haar.

Seit 1969 beschäftigten sich vor allem angelsächsische Linguisten mit der Frage, ob Farb-Grundwörter („basic color terms“) in einer sprachuniversalen Implikationshierarchie stehen. Brent Berlin und Paul Kay schlugen vor, dass alle Sprachen der Welt eine minimale Besetzung von zwei Farbkategorien in ihrem Wortschatz (d. h. Farbtermini für Weiß/hell und Schwarz/dunkel) haben. Dazu treten als dritte Kategorie Rot, als vierte Gelb oder Grün und weiter bis maximal elf Farb-Grundwörtern. Die Theorie wurde seit dem kritisiert, modifiziert und ist auch der Gegenstand weiterer Forschungen.

Zur Dokumentation deutscher Farbbezeichnungen (einschließlich Farbmittelnamen) in allen Sprachperioden bietet das historische Lexikon von William Jervis Jones eine Sammlung von Farbnamen und Ableitungen mit Textbelegen. Das Werk besteht aus Band I: Quellen und Literatur, Althochdeutsch, Mittelhochdeutsch, und den Bänden II bis V für Frühneuhochdeutsch bis Neuhochdeutsch.

Weitere Farbnamen finden sich unter:
 Webfarbe#Benannte Farben
 Liste der Farbstoffe
 Liste von Farbnamen (Kategorie) in Wikipedia
 Liste der Farben im Farbkreis nach Aemilius Müller

Farbkataloge und Farbkoordinaten 
Für die präzise Farbbezeichnung sind Begriffe nicht ausreichend. Es werden Kataloge mit klaren Bezugsgrößen, Nummerierungen oder Koordinaten benötigt.

Farbkataloge mit Farbdarstellungen bieten eine Verbindung zwischen Farbbezeichnungen und flächiger Farbdarstellung. Diese Kataloge sind Mustersammlungen, in denen materielle Proben von definierten Farbtönen enthalten sind. Diese werden je nach Branche als Mappen, Einzelmuster oder Farbfächer ausgegeben.

Beispiele für Kataloge sind:

 RAL-Farbe
 NCS Natural Color System
 HKS-Farbfächer
 Pantone Matching System

Die Farbkoordinaten sind zur Verarbeitung von Farbinformationen mit digitalen Geräten (z. B. Computer, Drucker, Bildschirm, Kamera) unerlässlich. Farbkoordinaten beziehen sich immer auf einen zugehörigen Farbraum, der mit angegeben werden muss. In manchen Farbräumen sind die Zahlenwerte interpretierbar als Mischungsanteil von Grundfarben oder Primärfarben. Farbe kann als dreidimensionale Eigenschaft dargestellt werden, d. h. die Farbräume verwenden üblicherweise 3 Koordinaten. Eine Farbe ist dann durch einen Tupel mit 3 Zahlenangaben definiert.

Bei der Ansteuerung von komplexeren Systemen ist das oft nicht ausreichend: gute Foto-Drucker haben z. B. 8–12 verschiedene Farbpatronen.

Je nach Verwendungszweck sind verschiedene Farbräume erforderlich. Für die Farbdarstellung auf technischen Systemen existieren dafür nationale und internationale Standards und Quasi-Standards, beispielsweise die „Webfarben“ für die Bildschirmdarstellung von Farben in einem Internetbrowser. Die Webfarben sind ein Teil der vom World Wide Web Consortium herausgegebenen CSS-3-Spezifikation.

Die Koordinaten von Farbräumen lassen sich in vielen Fällen ineinander umrechnen. So wird Farbmanagement erst möglich. Als Beispiel für die Darstellung einer Farbe in verschiedenen Farbräumen dient folgende Tabelle:

Am selben Bildschirm sieht das Purpur in den vier Farbräumen gleich aus. Beim Betrachten des so erzeugten Farbreizes an mehreren (nebeneinander stehenden) Monitoren erscheinen die Balken allerdings unterschiedlich, insbesondere wenn die Monitore zu unterschiedlichen Modellen gehören oder unkalibriert sind. Gutes Farbmanagement in Verbindung mit kalibrierten Geräten kann die Unterschiede in der Darstellung einer Farbe auf verschiedenen Geräten verringern. Allerdings wird in der Regel ein gewisser Unterschied bleiben: Ausgabemedien haben unterschiedliche Eigenschaften und Möglichkeiten. Und an PC-Bildschirmen verändert z. B. oft der Betrachtungswinkel den wahrgenommenen Farbeindruck.

Für die Prüfung des zur Betrachtung dieses Artikels genutzten Monitors und dessen Einstellung kann die ganz unten angezeigte Grafik dienen.

Physikalische Aspekte

Lichtfarbe 

Damit Farbe wahrgenommen werden kann, ist Licht aus einer Lichtquelle nötig. Lichtfarbe ist die Farbe einer selbstleuchtenden Lichtquelle. Beispiele sind: Sonne, Leuchten, Bildschirmpixel. Für den Gesamteindruck mehrerer farbiger Beleuchtungsquellen gelten die Gesetze der additiven Farbmischung (Beispiel: Rote Lampe + Grüne Lampe = Gelbes Licht).

Körperfarben 

Körperfarbe ist die Farbe von Körpern, die nicht selbst leuchten. Diese benötigen Lichtstrahlung um sichtbar zu sein. Körperfarben entstehen, wenn einfallendes Licht auf einer Körperoberfläche teilweise absorbiert und anderenteils ins Auge reflektiert wird. Dabei kann auch durch die Struktur der Oberfläche eine physikalisch begründete Färbung (Strukturfarben), etwa die schillernden Flecken auf den Flügeln eines Schmetterlings, entstehen.

Die wahrgenommenen Körperfarben hängen stark von der Beleuchtungsquelle ab, beispielsweise erscheint ein grünes Blatt, wenn es mit rein-rotem Licht beleuchtet wird, schwarz, denn es reflektiert keine roten Anteile. Für Körperfarben und deren Farbmittel gelten bei Reflexion die Gesetze der additiven Farbmischung und bei Transmission durch farbige Schichten die subtraktive Farbmischung. In der Malerei wird der Begriff Gegenstandsfarbe genutzt und im speziellen Falle Lokalfarbe als Gegensatz zum Gesamtton.

Physiologische Aspekte 

 Rezeptoren zur Farbwahrnehmung durch das menschliche Auge sind drei verschiedene Zapfentypen mit unterschiedlichen spektralen Empfindlichkeiten. Je nach Energie der einfallenden Photonen wird durch eine chemische Reaktion ein elektrischer Reiz aktiviert, dieser geht an den Sehnerv. Das Verhältnis der Reizung der drei empfangenden Zapfentypen führt in der Wahrnehmung zu einem entsprechenden Farbton. Je nach Intensität der Reize nehmen wir die Farben als gesättigt oder verblasst war. (Farbsättigung) Dieser Vorgang liegt der Dreifarben-Theorie zugrunde. Grau, Weiß oder Schwarz ergeben sich als Wahrnehmungen wenn alle drei Zapfen in nahezu gleicher Quantität erregt werden.  Von Hering stammt dagegen die Vierfarben-Theorie, die von Gegenfarbpaaren „Grün-Rot“ und „Gelb-Blau“ ausgeht. Sie beschreibt eher die vom Sehnerv geleiteten und im Großhirn wahrgenommenen Zusammenhänge.
 Rezeptoren für das Sehen durch das menschliche Auge bei schwachen Lichtverhältnissen sind die Stäbchen. Sie sind lichtempfindlicher als die Zapfen (Nachtsehen), liefern aber keine Farbinformation. Es entsteht ein „grau“-Eindruck (Nachts sind alle Katzen grau).
 Wenn die Intensität der einfallenden Photonen die Wahrnehmungsschwelle auch der Stäbchen-Zellen unterschreitet, entsteht der Eindruck „Schwarz“ (im Sinne von Finsternis), physiologisch besser als Eigengrau benannt.
 Übermäßige Helligkeit (bei Glanz, oder bei Blick in die Sonne) überreizt beide Sehsysteme durch Blendung. Das „blendende“ Weiß verursacht Schmerz als Warnreaktion des Körpers. Da das Sehpurpur nicht ausreichend schnell rekombiniert, kann bei intensiven Blendungen vorübergehende Blindheit eintreten.

Zapfen und Stäbchen gehen entwicklungshistorisch auf die gleichen lichtreagierenden Ausgangszellen zurück. Die Evolution führte dazu, dass das Wahrnehmungsspektrum von Tierarten vom menschlichen abweicht. Bienen sind im Ultravioletten besser ausgerüstet. Bei Vögeln hat sich die Kontrastwahrnehmung zwischen roten Früchten und grünem Laub als wichtiger erwiesen. Für Fische ist die bessere Wahrnehmung von kurzwelliger Strahlung nötig, da längerwellige Anteile des Sonnenlichtes durch Wasser absorbiert werden. Von „Farbe“ zu sprechen, ist bezüglich des Sehens der Tiere aber nur in dem Sinne möglich, dass Licht in Abhängigkeit von der Wellenlänge unterschiedlich registriert wird. Der Farbeindruck entsteht erst im Bewusstsein.

Psychologische Aspekte

Das visuelle System 

Die Arbeitsweise des visuellen Systems im Zentralnervensystem und besonders im Gehirn im Zusammenspiel mit dem Gefühlszentrum ist noch nahezu unerforscht. 

Beim Sehvorgang verbindet das Großhirn einen Sinneseindruck mit einer dazugehörenden Erinnerung. Die empfundene Farbe eines Objektes ist nicht immer mit der messtechnischen (da physikalischen) vergleichbar. Vielmehr ist das wahrgenommene Bild eines Objektes überdeckt vom Wissen zu diesem Objekt.

In der Psychologie ist der Begriff Gedächtnisfarben eingebürgert, wenn es um Farbwahrnehmung geht. Objekte mit einem typischen Farbton werden also unter Rückgriff auf den im Gedächtnis gespeicherten prototypischen Farbton wahrgenommen. So werden Tomaten in einem intensiveren Rot wahrgenommen als es ihrer tatsächlichen Erscheinung entspricht. Eine Wiese erscheint selbst in der Dämmerung noch grün. Auch der blaue Himmel ist solch eine Ausbildung, für die Römer war der Himmel „licht“, im Sinne von hell.

In der Farbmetrik kann diese Individualisierung zu Schwierigkeiten führen, da zwei physikalisch gleiche Farben von verschiedenen Personen nicht zwangsläufig auch gleich beurteilt werden.

Die Wahrnehmung von Farben wirkt psychologisch auf zweierlei Art.
 Farbe ruft Assoziationen hervor, also Vorstellungen, meistens Erinnerungen, an Dinge wie Rot=Feuer, Grün=Gras, Gelb=Zitrone. 
 Farbe ruft Gefühle (Farbgefühl, Gefühlston, Anmutungsqualität, Gefühlscharakter) hervor. Diese kommen zum Ausdruck, wenn Substantive in Eigenschaftswörter verwandelt oder von vornherein Eigenschaftswörter verwendet werden, die am ehesten Gefühle auszudrücken vermögen, Rot = gefährlich, Grün = giftig, Gelb = frisch. Farbe kann dabei auf der Gefühlsebene vergangene Erfahrungen aktivieren.

Assoziationen und Gefühle infolge von Farbwahrnehmung gehen in die Traditionen der Kultur im jeweiligen Volksbereich ein.
Nach der „Empiristischen Theorie der Gefühlswirkung von Farben“ werden Farbgefühle individuell und implizit (unbewusst, nicht erinnerbar) gelernt: Das sind vor allem Gefühle, die der Mensch auf Grund ererbter Triebstruktur und Daseinsthematik ursprünglich gegenüber bestimmten überall vorkommenden „Universalobjekten“ oder „Universalsituationen“ entwickelt.

 Universalobjekte: blauer Himmel, klares Wasser, grüne Vegetation, rotes Feuer, rotes Blut („als Lebenssaft“), gelbe Sonne, brauner Erdboden, braune bis graue Fäkalien, grauer Felsen, schwarze Brandreste.
 Universalsituationen sind solche, in denen sich der Mensch täglich befindet: dunkle (schwarze) Nacht, heller (weißer) Tag.

Weil die Erfahrung und die Erziehung diesen gefühlsbesetzten Dinge eine (von der Kultur) bestimmte Farbe beigibt, entwickelt der Mensch Gefühle schon dann, wenn er die Farbe allein wahrnimmt. Die Reaktion auf die Farbe ist sodann bereits eingeprägt: Rot alarmiert, auch wenn das vermeintlich dazugehörende Feuer fehlt und nur die Wand des Raumes grell rot gestrichen ist. Das entspricht dem Erlernen bedingter Reflexe bei Pawlows Hunden durch klassische Konditionierung.

Psychische Wirkung von Farben und Farbnamen 
Reizt Licht eines bestimmten Lichtspektrums das Auge, hat das außer der einfachen Sinnesempfindung (wie „kirschrot“, „himmelblau“) komplexere und farbspezifische psychische Wirkungen im Zentralnervensystem.

Bei Menschen derselben Kultur gibt es durch Tradition und Erziehung viele Gemeinsamkeiten, aber auch individuelle Unterschiede in der Wirkung. Farbempfindung wirkt genauso wie andere Eindrücke auf die Psyche ein. Unübliche Färbung kann Details hervorheben oder verbergen und dadurch irritieren.

Eine Wirkung der Farbwahrnehmung auf die Psyche wird in vielen Kulturen angenommen, was sich in Sprichwörtern und Redewendungen niederschlägt. Sie  wird – intuitiv oder bewusst – für Effekte bei der künstlerischen Gestaltung sowie in der Mode- und Werbebranche genutzt. Dabei helfen psychologische Farbtests eine angestrebte Wirkung zu erreichen.

Die emotionale Wirkung von Farbnamen nutzt die Werbung für kommerzielle Produkte, da hier Verknüpfungen zu „ansprechenden“, allgemein bekannten Gegenständen oder Situationen nutzbar sind: z. B. die Bezeichnung Sahara als Oberflächenfarbe von Autos steht symbolisch für Sehnsucht oder Weite, und Ferrari-Rot soll Gedanken an Leistung und Geschwindigkeit wecken.

Zweifellos ist durch Kultur, Psyche und Erziehung eine Symbolik der Farben vorhanden, was sich mitunter in Sprichwörter und Bewertungen ausdrückt. In diesem Sinne stehen Farbnamen auch für Gefühle und umgekehrt.

Kalt oder warm 
Durch die Erfahrung können sich bestimmte Beziehungen zu den Farben ergeben, wie dies für das Temperaturempfinden gilt:
 Warme Farben: Die warme Jahreszeit wird von den gelben und roten Tönen bestimmt, offenes Feuer hat durch glühende Kohlenstoffteilchen diese Farben. Aus der Erfahrung und der Überlieferung gelten die Farbtöne vom Gelbgrün bis ins violette Rot hinein als „warm“.
 Kalte Farben: Das kalte, blaue Wasser, die türkisen Eisschatten im Winter und an Eisbergen, das „giftige“ Blaugrün wirken abweisend und kühl. Farbtöne, die im Farbkreis den warmen Farben gegenüberliegen, werden als „kalt“ empfunden und demgemäß kalte Farben genannt.

Darauf beruht zum Beispiel auch Goethes Farbenlehre. Diese Beziehung darf nicht mit der physikalisch definierten Farbtemperatur von Lichtquellen verwechselt werden. Zudem unterliegt sie individuellen und kulturellen Unterschieden der Farbwahrnehmung. So gilt Blau meist als kalte Farbe, wurde im Mittelalter aber als warm eingestuft und beispielsweise mit der Gottesmutter Maria assoziiert.

Psychologische Farbtests 
Von psychologischen Farbtests wie dem Lüscher-Farbtest wird behauptet, von der Bevorzugung bestimmter Farben und Farbkombinationen auf die Persönlichkeit der Testperson schließen zu können. Allgemeiner sollen Farbtests Auskunft geben, wie eine Persönlichkeit auf welche Farben reagiert. In zahlreichen Studien konnten diese Behauptungen nie gestützt werden.

Farbtypenlehre 
Die Farbtypenlehre schließt von Hautton, Augen- und Haarfarbe auf eine harmonische Farbauswahl für Kleidung, Make-up und Innenarchitektur.

Farbenlehre

Farbmodell, Farbraum

Farbmodelle 
Es wurden verschiedene Farbmodelle entwickelt, in denen Farben quantitativ (mit Hilfe von Zahlen) beschrieben sind, ohne dass notwendigerweise eine Verständlichkeit der Zahlentripel mit Empfindungen vorliegt. Die Angabe (L = 75, a = 5, b = 33) ruft nicht explizit eine Wahrnehmung einer Farbe hervor. Im Farbmodell wird jede enthaltene Farbe als Punkt innerhalb eines (oft) dreidimensionalen Farbraumes dargestellt – dessen maximaler Umfang sich nach der Reinheit der jeweiligen Grundkomponenten richtet. Die Modelle sind durch den Anwendungsfall bedingt und begrenzt, deren Farbraum sollte alle in der jeweiligen Technik möglichen Farben umfassen. Für den Fall, dass in einem Farb-Workflow unterschiedliche Techniken der Farbreproduktion verwendet werden, können diese nur bedingt ineinander umgerechnet werden. Teilweise sind nicht-lineare Beziehungen möglich, meist handelt es sich aber um Matrizen mit Stützstellen, zwischen denen dann linear interpoliert werden muss. Unterschiedliche Farbräume sind nicht deckungsgleich – die Farben können deshalb oft nur relativ zueinander, nicht jedoch absolut gleich reproduziert werden. Der wichtigste Fall ist die Abbildung des RGB-Farbraumes (Farben am Monitor designt) auf den CMYK-Farbraum der Druckfarben.

Anders verhält es sich beim CIE-Lab-Modell, das auf Untersuchungen der menschlichen Farbwahrnehmung basiert, so dass darin alle vom Menschen wahrnehmbaren Farben enthalten sind. Deshalb wird „Lab“ oft in der Farbreproduktion als Referenzfarbraum verwendet, über den die anderen Farbräume definiert werden.

Einige Farbräume

 RGB – Grundfarben: Rot, Grün und Blau in Anteilen, z. B. PC Bildschirmfarben, Digitalfotografie
 CMYK – Werte: Cyan, Magenta, Gelb (yellow) und Schwarz (key), z. B. Druckerfarben
 HSV – Werte: Farbton (hue), Sättigung (saturation) und Stärke (value)
 L*a*b* (CIELab) – Werte: Hellwert L*, Gegenfarben: a* grün-rot, b* gelb-blau
 Munsell – Werte: Farbton (hue), Sättigung (saturation) und Helligkeit (value) – frühes Farbsystem mit beständiger Verbreitung
 XYZ –  Ausgangsfarbkörper der CIE/IBK (Normfarbraum).
 YUV – analoges PAL und analoges NTSC, YDbDr im analogen SECAM, YIQ veraltet, früher verwendet für analoges NTSC
 YPbPr – analoges HDTV und analoges Component Video
 YCbCr – digitales PAL/SECAM, digitales NTSC, DVB, JPEG, MPEG, DVD-Video

Farbvergleich, Umrechnung zwischen Farbkollektionen 
Farbmodelle bzw. Farbräume (wie CIELAB, sRGB) erlauben es Farben rechnerisch miteinander zu vergleichen. Hierbei ist zu beachten, dass der Farbumfang (Gamut) des Modells ausreichend groß ist, ansonsten müssen Out-Of-Gamut-Farbtöne darauf projiziert werden. Da der CIELAB-Farbraum keinen eingeschränkten Gamut aufweist, sondern alle möglichen Farben eindeutig definiert enthält, sind Farbvergleiche in CIELAB am sinnvollsten. Aufgrund der wahrnehmungsgerechten Definition von CIELAB sind die hiermit berechneten Farbabstände (Delta E) auch aussagekräftiger als bei RGB-Berechnungen.

Um die Änderung von Farben leichter bewerten zu können, werden in verschiedenen Industriebranchen genormte Graumaßstäbe als Vergleichsobjekte eingesetzt. An den Graumaßstäben lässt sich der der Einfluss der Beleuchtung auf den Farbeindruck ermitteln. Die Beurteilung von Körperfarben wird unempfindlicher gegen Farbänderungen im Umgebungslicht.

Mischen von Farben 

Soll eine große Anzahl verschiedener Farben erzeugt werden, so wird die gewünschte Farbe meist aus einer geringen Anzahl Grundfarben gemischt. Oft genügen dazu drei Grundfarben, die jedoch im realen Praxisfall (als Farbstoff oder auch Licht) meist nicht zur Verfügung stehen.

 Additive Farbmischung: Ausgehend von Schwarz (alle Grundfarben fehlen, also jeweils 0 %), wird die Ergebnisfarbe heller, je mehr Grundfarbe hinzugegeben wird. Bei geeigneten Grundfarben kann hierdurch hell-weiß erreicht werden; auf diese Weise arbeiten zum Beispiel Computer-Monitore. Typischerweise werden Rot, Grün und Blau in unterschiedlichen Anteilen gemischt (RGB).
 Subtraktive Farbmischung: Ausgehend von einem definierten Frequenzspektrum (z. B. gleichmäßiges Weiß), wird die Ergebnisfarbe dunkler, je mehr Frequenzanteile herausgefiltert werden, z. B. durch Pigmente oder Farbfilter, welche die Frequenzanteile schlucken und jeweils in ihrer Wirksamkeit wie eine Grundfarbe betrachtet werden. Werden alle Frequenzanteile im sichtbaren Spektrum herausgefiltert, ist die resultierende Farbe (im Idealfall) Schwarz. Auf dieser Basis arbeiten zum Beispiel Drucker. Typisch sind hier die Grundfarben Cyan, Magenta und Yellow (dt. Gelb), kurz als CMY bezeichnet. Meist kommt noch Schwarz hinzu (CMYK). Das K steht für Key plate (dt. Schlüsselplatte, die schwarz druckende Druckplatte) und wird hinzugefügt, um die Kontraste zu erhöhen und ein tieferes Schwarz drucken zu können.
 Die Integrierte Mischung wurde von Küppers in seiner Farblehre vorgeschlagen, um realitätsnäher den Streufaktor von Körperfarben zu beachten, der bei der üblichen Form der subtraktiven Farbmischung unbeachtet bleibt. Neben der Absorption der Farbschichten ist die Streuung in realen Oberflächen farbbeeinflussend, eine theoretische Betrachtung und einen rechnerischen Ansatz liefert die Kubelka-Munk-Funktion. In Küppers integrierter Farbmischung ist sowohl die additive als auch die subtraktive Farbmischung enthalten.

Spektral- und Mischfarben 

 Spektralfarbe
 ist jener Eindruck der durch den Reiz eines Ausschnitts des sichtbaren Spektrums entsteht. Eine geeignete Methode hierfür ist die Zerlegung weißen Lichts durch ein Prisma oder ein Streugitter. Die Intensität und der Eindruck der Spektralfarbe ist von der Breite des Wellenlängenintervalls abhängig, also auch die Reinheit der Spektralfarbe. Andererseits repräsentieren die einzelnen Wellenlängen des Spektrums im sichtbaren Licht nur einen kleinen Teil möglicher Farben. Zu bemerken ist: Im Regenbogen sind zwar die Spektralfarben, aber nicht deren Mischungen zu sehen. Besonders Farben der „Purpurlinie“ zwischen Violett und Rot können nicht als Spektralfarbe auftreten, es sind Valenzfarben.

 Mischfarben
 sind alle Farbtöne, die durch Farbmischung entstehen, gleichgültig ob dies durch Mischung von Strahlen (Bildschirm) oder beleuchtete reflektierende Flächen (Druckerzeugnisse) erfolgt. Bestimmte Mischfarben können dem menschlichen Auge durch Metamerie als identisch erscheinen, obwohl die Intensität des reizenden Lichtes an unterschiedlichen Stellen der Wellenlängenskala ungleich ist. Metamerie ist ihrerseits von der Beleuchtungsquelle abhängig, dieser Effekt liegt darin begründet, dass das (quasikontinuierliche) Spektrum der das Auge treffenden Strahlung (Farbreiz) auf nur drei wahrnehmende Zapfentypen abgebildet wird.

 Optimalfarben
 sind nach Wilhelm Ostwald idealisierte Spektralfarben von endlicher Breite des Intervalls der Wellenlänge, bei denen nur die Intensität 0 % und 100 % existiert. Eine Optimalfarbe ist eine Körperfarbe, deren Remissionskurve β(λ) eine rechtwinklige Kurve, es sind nur die Remissionsgrade β(λ)=0 und β(λ)=1 erlaubt und maximal zwei Sprungstellen im sichtbaren Bereich. Es gibt nur vier Optimalfarbtypen:
 Kurzendfarben (kurzwellige Seite ist 1): Blau
 Langendfarben (langwellige Seite ist 1): Rot
 Mittelfarbe (am lang- und kurzwelligen Ende keine Remission): Grün
 Mittelfehlfarbe (Remission an beiden Enden 1, aber keine Remission in der Mitte): Veil, die Purpurfarben.
 Der (beigefügte) erläuternde Farbname dient nur der Erläuterung und ist je nach der Breite des Bereichs der vollen Remission zu verstehen. Eine Langendfarbe, die bis nahezu zum kurzwelligen Ende des sichtbaren Spektrums reicht, ist ein strahlendes Weiß mit blauem Stich, Entsprechendes gilt für die anderen Typen. Andererseits ist ein nur schmaler Streifen einer Mittelfarbe Schwarz, bestenfalls Schwarz mit Farbstich.

 Farbdarstellung auf verschiedenen Medien
 Eine ungefähre „Darstellung von Farben“ findet sich im jeweils zugehörigen Artikel. Eine Darstellung von Spektralfarben am Monitor ist auf Grund der unterschiedlichen Erzeugung der Strahlung und der damit verbundenen, ungleichen spektralen Verteilung nur annähernd möglich. Hierzu sei auf den Hinweis am Ende verwiesen. Eine ungefähre Zuordnung von Spektralfarben zu sRGB-Werten findet sich unter Weblinks.

Literatur 
 Harald Braem: Die Macht der Farben, Langen/Müller, München 2003, ISBN 3-7844-7156-0.
 Hajo Düchting: Farbe am Bauhaus. Mann, Berlin 1996, ISBN 3-7861-1667-9
 Hans Gekeler: DuMont's Handbuch der Farbe (Systematik und Ästhetik). DuMont, Köln 1988, ISBN 3-7701-2111-2.
 Rolf Gierling: Farbmanagement. MITP, Bonn 2006 (3. Aufl.), ISBN 3-8266-1626-X.
 Johann Wolfgang von Goethe: Zur Farbenlehre. Cotta, Tübingen 1810.
 Eva Heller: Wie Farben auf Gefühl und Verstand wirken. Knaur, Droemer 2000, ISBN 3-426-27174-5.
 Johannes Itten: Kunst der Farbe, Otto Maier, Ravensburg 1970, ISBN 3-473-61551-X.
 Friedrich Kobler, Manfred Koller: Farbigkeit der Architektur, in: Reallexikon zur Deutschen Kunstgeschichte, Bd. 7, 1975, Sp. 274–428, insbesondere Sp. 282 ff.
 Harald Küppers: Die Logik der Farbe. Theoretische Grundlagen der Farbenlehre. Callwey, München 1981 (2. Aufl.), ISBN 3-7667-0601-2.
 Marina Linares: Alles Wissenswerte über Farben. Die Blaue Eule, Essen 2005, ISBN 3-89924-147-9
 Narciso Silvestrini, Ernst Peter Fischer: Farbsysteme in Kunst und Wissenschaft. DuMont, Köln 2005, ISBN 3-8321-7203-3
 Horst O. Mayer: Einführung in die Wahrnehmungs-, Lern- und Werbepsychologie. Oldenbourg, München 2005, ISBN 3-486-57675-5.
 Emil Ernst Ploß: Ein Buch von alten Farben. Technologie der Textilfarben im Mittelalter mit einem Ausblick auf die festen Farben. Heidelberg/Berlin 1962 (= 2. Auflage von Studien zu den deutschen Maler- und Färberbüchern des Mittelalters. Philosophische Dissertation München 1952); Neudruck: Moos, München 1977 (4. Auflage), ISBN 3-7879-0064-0.
 Petra E. Weingart, Rudolf Forster (Hrsg.): Ich und die Farbe sind eins. Kovac, Hamburg 2005, ISBN 3-8300-1813-4.
 Norbert Welsch, Claus Chr. Liebmann: Farben. Natur, Technik, Kunst. Spektrum, München 2004, ISBN 3-8274-1563-2.
 Gudrun Wolfschmidt (Hrsg.): Farben in Kulturgeschichte und Naturwissenschaft. Tredition, Hamburg 2011, ISBN 978-3-8424-2200-1 (Begleitbuch zur Ausstellung in Hamburg 2010–2012; = Nuncius Hamburgensis – Beiträge zur Geschichte der Naturwissenschaften; Band 18).

Weblinks 

Allgemein
 Farben sehen, messen und wiedergeben – von Dietrich Zawischa
 Farbsysteme in Kunst und Wissenschaft
 Farbnamen: eigene Kenntnis testen
 Colour and Vision Research Labs: Farbwerte, Spektralwerte und Tristimulus-Werte, UCL
 Farbdefinitionen unterteilt nach Schattierungen

Übersichtsartikel

Einzelnachweise 

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Mineralogie
Technik der Malerei
Sehen