Farbensehen
Weißes Licht, z.B. das Sonnenlicht, läßt sich mit Hilfe eiens Prismas in die Regenbogenfarben (Spektralfarben) zerlegen. Das Licht einer bestimmten Farbe
ist durch seine Wellenlänge charakterisiert. Licht, das nur eine bestimmte Wellenlänge hat bezeichnet man als spektralrein.
Man kann nun spektralreine Lichter verschiedener Farben mischen, indem man sie übereinanderprojiziert (additive Farmischung). Die wichtigsten Ergebnisse solcher additiver Farbmischung sind: Eine Mischung aller Spektralfarben ergibt den Eindruck "Weiß". Den Eindruck Weiß erhält man aber auch durch die Mischung von nur drei spektralreinen Farben, nämlich Rot, Grün und Blau. Man nennt diese Farben Grund-oder Primärfarben. Die Mischung zweier Grundfarben ergibt eine neue Farbe, die sich mit der dritten Grundfarbe zu Weiß ergänzt. Zwei Farben, die sich zu Weiß ergänzen nennt man, Ergänzungs-oder Komplementärfarben. Durch Mischung verschiedener Anteile der drei Grundfarben läßt sich jeder beliebige Farbeindruck herstellen. Davon macht z.B. das Farbfernsehen Gebrauch. Das Vorhandensein von Komplementärfarben oder die Tatsache, daß jede beliebige Farbe durch Mischen der drei Grundfarben herzustellen ist, läßt sich physikalisch nicht begründen, sondern kommt durch Besonderheiten unseres Sehsystems zustande.
1801 stellte der Physiker YOUNG die Hypothese auf, das unser Auge alle Farbempfindungen aus drei Grundfarben zusammensetzte. HELMHOLTZ folgerte 1852, daß dementsprechend in der Netzhaut drei verschiedene Sorten von Zapfen vorhanden sein müßten. Sie ließen sich tatsächlich nachweisen. Außerdem fand amn dreierlei Farbstoffe, die bei Belichtung ähnlich wie der Sehpurpur zerfallen. Jede Zapfensorte ist mit einem dieser drei Farbstoffe ausgestattet. Die Farbstoffe sind ähnlich wie Rhodopsin gebaut, sie unterscheiden sich ihr unterschiedliches Absorptionsspektrum voneinander.
Ein spektralreines Licht von 400nm Wellenlänge erregt nur den "Blaurezeptor" unter den Zapfen. Ein solches von 450nm erregt den Blaurezeptor stark und den Grünrezeptor sehr schwach. Licht von 500nm Wellenlänge läßt alle drei Zapfensorten ansprechen. Die einzelnen Farbeindrücke werden also durch unterschiedliche Erregungsstärken der einzelnen Zapfensorten ausgelöst. Gleiche Erregung aller Zapfen führt zum Eindruck Weiß.
Ein spektralreines Licht von 400nm Wellenlänge erregt nur den "Blaurezeptor" unter den Zapfen. Ein solches von 450nm erregt den Blaurezeptor stark und den Grünrezeptor sehr schwach. Licht von 500nm Wellenlänge läßt alle drei Zapfensorten ansprechen. Die einzelnen Farbeindrücke werden also durch unterschiedliche Erregungsstärken der einzelnen Zapfensorten ausgelöst. Gleiche Erregung aller Zapfen führt zum Eindruck Weiß.
Aus der Theorie von YOUNG und HELMHOLTZ ist das Vorhandensein von Komlplemetärfarben nicht zu erklären. Das führte HERING 1874 zur Aufstellung der Gegenfarbentheorie. Weil sich Komlplemtärfarben zu Weiß ergänzen, forderte er drei jeweils antagonistisch organisierte Vorgänge und zwar je einen für die Farbenpaare Blau-Gelb und Rot-Grün sowie einen für Schwarz-Weiß. Solche antagonistischen Prozesse konnten inzwischen schon auf der Ebene der Horizontal-und Biopolarzellen nachgeweisen werden. Es gibt Zellen, die bei der Belichtung des Auges mit Grün mit einenr Erhöhund des Membranpotentials, bei einer Belichtung mit Rot aber mit einer Erniedrigung des Membranpotentials antworten. Andere Zellen antworten entsprechend auf das Farbenpaar Blau-Gelb.  Die HERING'sche Theorie beschreibt demnach die Vorgänge in den nachgeschalteten Neuronen, die YOUNG-HELMHOLTZ'sche Theorie aber die Vorgänge in den Sinneszellen selbst.
Die drei Zapfensorten sprechen nicht nur auf verschiedene Wellenlängen des Lichts, sondern auch auf verschiedenen Lichtintensitäten in unterschiedlicher Weise an. Bei gleichem Adaptionszustand sind die Blaurezeptoren am empfindlichsten. Daß blaues Licht abends relativ heller erscheint als rotes, liegt aber auch am Absorbtionsspektrum des Rhodopsins, das für blaues Licht eine hohen, für rotes Licht dagegen nur eine sehr geringe Empfindlichkeit zeigt. Deshalb erscheinen beispielsweise blaue Kleider in der Dämmerung heller als rote.
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