05.11.2003
Additive und subtraktive Farbmischung: zwei Grundbegriffe der Farbtheorie
Farben lassen sich nicht nur im Farbkasten mischen, sondern auch durch die Kombination von Licht
Bei dem Wort Farbmischung denken viele Menschen an das Verrühren von Wasserfarben: Rot und Gelb gibt Orange, Blau und Rot gibt Violett. Doch dieses Vermengen von Pigmenten ist nicht die einzige Möglichkeit, Farben zu mischen. Auch das Kombinieren verschiedenfarbiger Lichtstrahlen ergibt eine neue Farbe.
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Das Mischen von Malfarben oder Pigmenten ist eine so genannte subtraktive Farbmischung. Subtraktiv heißt sie, da die Farbteilchen einer Malfarbe jeweils verschiedene Anteile des Lichts absorbieren. Sichtbar bleibt schließlich die Farbe, deren Anteil von allen Teilchen am wenigsten verschluckt wird. Vom ursprünglich vorhandenen Lichtspektrum – meist Weiß, also alle Farben – wird durch jede Teilfarbe ein Stück "subtrahiert". So absorbiert zum Beispiel ein gelbes Pigment einen Großteil der kurzwelligen Strahlung, während ein blaues Pigment eher Strahlung im langwelligen Bereich absorbiert. Übrig bleibt nach der Mischung von Gelb und Blau das im mittleren Wellenlängenbereich gelegene Grün.
Die Mischung von Lichtstrahlen ist dagegen eine additive Farbmischung. Farbe ist Licht einer bestimmten oder mehrerer Wellenlängen. Der Eindruck einer bestimmten Farbe entsteht erst im Auge, wenn durch die jeweiligen Lichtteilchen die Photorezeptoren in der Netzhaut auf eine ganz bestimmte Weise angeregt werden. Bei der additiven Farbmischung werden die Teilspektren verschiedener Farben zu einem Gesamtspektrum addiert, das die Photorezeptoren in der Netzhaut des Auges auf eine bestimmte Weise anregt. Die Kombination der Erregungsmuster der Photorezeptoren wird dann im Gehirn zum Farbeindruck verrechnet. Trifft nun das Licht verschiedener Spektralfarben im Auge auf eine Stelle der Netzhaut, so entsteht ein einziger Farbeindruck. So ergibt beispielsweise die Mischung von Rot und Grün die Farbe Gelb.
Beim so genannten Konfettieffekt, bei dem benachbarte, mosaikartig voneinander abgegrenzte Farbpunkte einen einheitlichen Farbeindruck hervorrufen, handelt es sich um additive Farbmischung. Dieses Phänomen wird beispielsweise bei den meisten Farbdruckverfahren ausgenutzt. So mischen sich die Farben dabei nicht nur subtraktiv durch Übereinanderliegen, sondern sie liegen auch als Farbpunkte nebeneinander.
Auch das Fernsehbild ist ein Beispiel für diese Art der additiven Farbmischung: Beim Herantreten an einen Fernseher und Betrachten des Bildschirms mit einer Lupe wird deutlich, dass das Gesamtbild aus vielen Einzelpunkten besteht, die drei unterschiedliche Farbqualitäten aufweisen: Blau (B), Grün (G) und Rot (R). Bei Betrachtung aus gewöhnlicher Entfernung verschmelzen die einzelnen Farbpunkte zu einem Eindruck.
Leuchten nur die blauen Punkte, ist der Farbeindruck blau. Leuchten zusätzlich die grünen, so ist er blaugrün. Leuchten alle drei, ist das Ergebnis weiß. Auf diese Art können alle Farben, die der Mensch auch auf natürliche Weise sieht, künstlich nachgebildet werden. Außerdem können diese winzig kleinen Farbpunkte unterschiedliche Intensitäten annehmen, wodurch die Helligkeit der resultierenden Farbe bestimmt wird.
Das Ergebnis einer subtraktiven Farbmischung ist im Gegensatz zur additiven Farbmischung nicht mit absoluter Genauigkeit vorhersagbar, da die Eigenschaften eines Pigments nicht so leicht bestimmbar sind wie die Wellenlängen eines Lichtstrahls. Außerdem können auch zum Beispiel chemische Eigenschaften der Farben einen Einfluss auf das Ergebnis haben.
Konkret wurde der Unterschied zwischen additiver und subtraktiver Farbmischung erstmals Ende des 19. Jahrhunderts von Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz definiert. Er war wohl der erste Forscher, der deutlich den Unterschied zwischen den Farben beschrieb, die zum Beispiel Newton in seinem Spektrum beobachtete (additiv) und denen, die durch die Mischung von Pigmenten entstehen (subtraktiv).
