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Additive und subtraktive "Farb"- Mischung

Additive Farbmischung klingt kompliziert und ist doch 
etwas ganz Alltägliches.

Praktisch jede Farbe, die wir im Alltag wahrnehmen, ist das Ergebnis sowohl einer subtraktiven wie einer additiven Mischung. Um das zu verstehen, müssen wir vorab einige Begriffe klären und ein ganz klein wenig  Farbmetrik betreiben.

Aber eines vorweg: Eine "subtraktive Farbmischung" kann es per definitionem nicht geben!
Lesen Sie weiter, Sie werden verstehen warum!
 

Einige Begriffe sind vorab zu klären!

Wenn wir  "Farbe" immer als Farbempfindung auffassen würden, könnten wir auch behaupten, Farbe ist immer additiv zusammengesetzt.  Aber leider benutzt man im Deutschen den Begriff "Farbe" sehr unsauber und versteht darunter auch farbige Substanzen wie Lack-, Dispersions-, Druckfarben oder Farbstoffe z.B. zum Färben von Textilien und Pigmente, das sind im Anwendungsmedium unlösliche "Farbstoffe".

  • Die färbenden Substanzen Farbstoffe und Pigmente nennt man allgemein "Farbmittel".
  • Farbe ist streng genommen, nur die Farbempfindung, in dem Sinne, wie wir von einer "schönen Farbe" reden. Und so wollen wir es in den folgenden Ausführungen halten!

Kein Amerikaner kann im Laden einen Eimer "color" kaufen, allenfalls "paint". 
"Farbe", die wir im Eimer kaufen können, ist vielleicht eine "Wandfarbe" ein Lack oder sonst etwas, womit wir unsere Umgebung farbiger machen. Solche farbigen Erzeugnisse sind farbig, weil sie Farbmittel enthalten. Weil, aber im Deutschen der Begriff "Farbe" verhunzt ist, wird oft sogar in den Fachbetrieben, die fälschlischerweise "Farbenfabriken" genannt werden, weil man nämlich "Farben" gar nicht herstellen kann, dann, wenn es wirklich um die farbige Erscheinung eines Produktes geht, aus dem Zwang heraus, unterscheiden zu müssen, von einem "Farbton" gesprochen, obwohl gar nicht, der Buntton gemeint ist, sondern wirklich die "Farbe", die Summe aller Farb-Eigenschaften, die den Farbeindruck bestimmen, nämlich - und nun korrekt nach DIN: 
 
 

Helligkeit Das sind die Unterscheidungsmerkmale, mit denen sich jede 
Farbe = Farbempfindung eindeutig beschreiben läßt. 
Buntheit
Buntton
Farbe

Wirklich verstehen läßt sich die Welt der Farben nur wenn wir der Farbe physikalisch auf den Grund gehen. 

Die physikalische Ursache für das farbige Aussehen eines Objektes sind sind (selektive) Lichtabsorption und Lichtstreuung im Innern des Objekts, wofür die darin enthaltenen Farbmittel verantwortlich sind. 

Johann Wolfgang von Goethe, der große Farbforscher, wußte das noch nicht und doch konnte er den bedeutenden Satz aussprechen: 
"Farben sind Taten des Lichts. Taten und Leiden!"
Nur weil Anteile des Lichts im Inneren eines Objektes Absorption erlitten haben (= geschluckt wurden) kann der Rest Taten verrichten, nämlich im Beobachter eine Farbempfindung auslösen!
Aber insgesamt mußte für Goethe, das, was uns nun mit unseren modernen Instrumenten so leicht "erforschbar" und erklärbar ist, unglaublich verwirrend sein. 


Wie kann man Farben, d.h. "Empfindungen" messen?


Überhaupt nicht!
Man misst lediglich die physikalische Ursache einer Farbe. 
Lichtabsorption und Streuung lassen nur Anteile des Lichts, das in den Körper gelangt ist, wieder nach außen treten. Das, was vom Objekt zurückgeworfen wird, die (spektrale) Remission eines Objektes, produziert den Farbreiz. Die spektrale Remission (siehe unten Bild 1) wird gemessen und dann rechnet man theoretisch aus, wie sich der gemessene Reiz (wobei noch die Lichtart zu berücksichtigen ist) bei einem international festgelegten Normalbetrachter auswirkt! 
Wahrscheinlich sind Sie zu dieser Seite deswegen gelangt, weil Sie zwar mit Farben zu tun haben (wer hat das nicht!) aber noch nie mit Farbmessung und  Farbmessgeräten, kurz mit Farbmetrik zu tun hatten. Für die Farbmetriker - solche gibt es heutzutage in jedem Betrieb, wo "Farbmittel" hergestellt oder verarbeitet werden - sind die folgenden Erläuterungen "kalter Kaffee". Falls sich einer hierher verirrt haben sollte, wird er vor dem Weiterlesen gewarnt!

Der kleine Ausflug in die Farbmetrik wird die Dinge jedoch nicht schwieriger machen, sondern wird alles verstehen helfen ! 

Mit Farbmessgeräten, sogenannten Spektralphotometern misst man also die von einem farbigen Objekt zurückgeworfenen, remittierten Lichtwellen: Hierzu zerlegt man einen weißen Lichtstrahl mittels Prisma oder Beugungsgitter in seine Komponenten und stellt fest, wieviel davon eine farbige Probe im Vergleich zu einer reinweißen Substanz zurück in eine Photozelle wirft!. Das weiße Licht enthält Lichtwellen im Wellenlängenbereich zwischen ca. 400 und 700 nm.  (Ein Nanometer = 10-9 m = 1 Milliardstel Meter oder 
1 Millionstel mm.) 
Für diese elektromagnetischen Wellen haben wir den wunderbaren Empfänger, unser Auge und die zuständigen Gehirnregionen, welche als Ensemble den Wahrnehmungsapparat bilden.
 

Sind die Teilbereiche des Spektrums farbig?

Nein! Schon Sir I. Newton (der Entdecker der Licht-"Komposition") wies darauf hin, dass die einzelnen Lichtwellen nicht farbig sind, sondern "dass ihnen nur eine gewisse Kraft innewohnt, diese oder jene Farbempfindung in uns wachzurufen". Lichtwellen von 400 nm erzeugen in unserem Wahrnehmungsapparat < Auge + Gehirn >  den Eindruck "violett" usw. wie die folgende Abbildung zeigt.
Leider lassen sich speziell die blaugrünen Bereiche auf dem Bildschirm nicht so darstellen, wie die (mit speziellen Interferenzfiltern isolierten)  Spektralbereiche erscheinen.  Siehe das Kapitel Farbe auf dem Bildschirm

Eine weiße Probe ist deswegen weiß, weil sie alle Wellenlängenbereiche 100% (90% reichen auch schon, um sie weiß aussehen zu lassen!) remittiert! 


Remissionsspektrum einer rein weißen Probe

Der wichtigste Fall von additiver Mischung!

Das "Auge" empfindet jede Mischung  immer "additiv"! 

Die einzelnen Wellenlängenbereiche sehen wir in den gezeigten Farben! 

Es gibt einfache Spektralphotometer, die - wie hier - mit 16 Farbfiltern arbeiten. Das reine Weiß remittiert das Licht aller Filter zu 100%, weil kein Farbmittel vorhanden ist, das die einzelnen Wellenbereiche absorbieren könnte.
Das "Auge" empfindet additiv diesen "Wellensalat" als Weiß. (Man denke an das "weiße Rauschen" in der Funktechnik!) 
 

An welcher Farbe mag dieses Spektrum gemessen sein? 1
Jetzt kommt "Subtraktion" ins Spiel! 
Der Mangel macht den Reiz!
Irgendein Farbmittel hat die längerwelligen Spektralbereiche zum größten Teil absobiert oder subtrahiert. Im verbleibenden Rest überwiegen die blauen Anteile. Tatsächlich wurde diese "R-Kurve" (wie die Farbmetriker sagen) an einer blauen Probe gemessen. Die nicht blauen Anteile - Grün, Gelb, Rot - bewirken eine gewisse "Verweißlichung" dieses Blau, weil es mit "falschen" nicht zum Blau gehörigen Lichtanteilen "verschmuddelt" wurde.
Diese "Kurve" wurde wohl an einen Rot gemessen? 
Gut geraten
Die langwelligen Anteile im Spektrum reizen "das Auge" zur Empfindung ROT
Dann handelt es sich hier ganz klar um Grün!
Diese Farbe sieht grün aus, weil ihr Blau und Rot fehlen. Die flankierenden blauen Stummel links und roten Stummel rechts tragen wieder zu einer "Verweißlichung" oder Minderung der Sättigung bei.
In der Tat würde eine Beimengung von Weiß, z.B. einem Weißlack, falls es sich um einen grünen Lack handelt, zu einer Anhebung der gesamten Remissionskurve führen. Die Beimengung von Schwarz würde alle Säulen nach unten drücken.  Insoweit scheint alles ganz einfach.
Nun wird es schwierig!
Die stehen gebliebenen Säulen entsprechen einem grünen Paket in der Mitte (vergleiche Bild 3) und einem roten Paket rechts (vergl. Bild 2). Was macht unser Wahrnehmungsapparat mit dieser Information ROT + GRÜN , mit dieser additiven Mischung aus Rot und Grün also? 
Aus Rot und Grün wird doch Braun! Oder? Sagen Sie nicht, das kenne ich doch! Wenn ich mit meinem Wasserfarbenkasten Rot und Grün mische, entsteht Braun. Das stimmt zwar.. aber da haben Sie ja etwas ganz anderes getan! Sie haben Farbmittel gemischt und nicht Farben! Das Grün ist ja deswegen grün, weil ihm Blau und Rot fehlen. Das Rot ist deswegen rot, weil ihm Blau und Grün fehlen. 
Was bleibt, wenn ich dem Spektrum alles entziehe, den Blaubereich, den Grünbereich und den Rotbereich?
Man hat Glück, wenn überhaupt ein kleiner Rest an Farbreiz übrigbleibt, ein mehr oder weniger dunkles Braun! 
Ja, wenn man Farbmittel 
mischt! 
Farbmittelmischung ist immer subtraktiv
Farben kann man nicht subtraktiv mischen! Gemeint ist immer "Farbmittelmischung". 
Auch wenn man farbige Filter hintereinander schaltet oder farbige Schichten aufeinander druckt, ist das im Prinzip der gleiche Vorgang. Es spielt keine Rolle, ob die Farbmittelmoleküle hintereinander angeordnet sind oder ob sie wild durcheinander liegen, sie absorbieren oder subtrahieren ihre spezifischen Lichtwellen aus dem Spektrum. 
Beim "Addieren"  (mischen)  von Farbmitteln addieren sich deren subtraktive Wirkungen, ihre Absorptionen. Was von einem Objekt remittiert wird, ist aber etwas positives, ist positive Lichtenergie, die im Auge additiv als Reiz wirkt. Wenn auf der Bühne im Theater der rote und der grüne Scheinwerfer sich überlappen, nehmen sie sich gegenseitig nichts weg sondern verstärken den energetischen Reiz zu "Gelb" . So, nun ist das Rätsel gelöst! 
Schauen Sie sich die gelbe Säule oben oder das Wort "Gelb"mit einer guten Lupe an. Sie werden sehen, dass da grüne und rote Punkte leuchten, die zusammen das Auge zum Eindruck Gelb stimulieren . 
FAZIT Die Verwirrung um die Begriffe additive und subtraktive Farbmischung hängt mit der Eigenart der deutschen Sprache zusammen, dass nämlich für das färbende Mittel und für den bewirkten Farbeindruck ein und derselbe Ausdruck "Farbe" verwendet wird.
Es gibt nur Farbmittelmischung und die ist in der Wirkung subtraktiv (wenn man unbedingt den Ausdruck verwenden will, "absorptiv" wäre besser!) und die
additive Wirkung von Farbreizen im Auge, die additive Farbmischung, wenn man unbedingt davon reden will oder muß, denn sie umgibt uns wie die Luft zum Atmen, sie ist das Wesen der Farbe! 

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Ein Beitrag für Farbe.com von Dr.Ludwig Gall

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