Farben sehen, Farben messen

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Gedanken eines Experimentalphysikers
Quantenwelt

Ich freue mich immer, wenn mich Freunde und Verwandte etwas zur Physik fragen. Manchmal muss ich dann allerdings zugeben, dass ein Thema, so physikalisch es klingen mag, durch Physik nicht erklärbar ist. Ein Beispiel hierfür sind Farben.

Schon relativ früh im Kunstunterricht habe ich den Farbkreis kennengelernt: In einem Tuschkasten sind eigentlich nur drei Farben nötig, die Grundfarben Gelb, Blau und Rot. Wir können drei Tortenstückchen eines Kreisdiagramms mit ihnen Ausfüllen. Dann können wir Gelb und Blau zu Grün vermischen, Blau und Rot zu Violett1 und Rot und Gelb zu Orange. Wir können diese Farben zwischen die Grundfarben vermalen. Wenn wir dann noch Platz gelassen haben, können wir weitere Mischfarben herstellen. Sowas wie Türkis zwischen Grün und Blau zum Beispiel, oder Magenta zwischen Violett und Rot2. Nun wurde ich einmal gefragt, was die physikalische Grundlage dieses Farbkreises sei und musste zugeben, dass das keine physikalische sondern eine biologische Frage ist.

Physikalisch ist Farbe nur ein winziger Ausschnitt aus einem unendlichen Spektrum elektromagnetischer Wellen, das vom gemächlichen Wechselstromfeld bis zu extrem harter kosmischer Gammastrahlung reicht. Seine Wellenlänge liegt auf einer Oktave von grob 0,4 bis 0,8 Mikrometer (Millionstel Meter). Längerwelliges infrarotes Licht wird von den Molekülen der Atmosphäre absorbiert die dadurch in Schwingungen versetzt werden. Kürzerwelliges ultraviolettes Licht kann Molekül-Verbindungen aufbrechen und wird dabei ebenfalls absorbiert. Das Sonnenlicht, das hier auf der Erdoberfläche ankommt, ist somit im sichtbaren Bereich am intensivsten. Kein Wunder, dass sich die Organismen der Erde dazu entwickelt haben, dieses Licht zu nutzen. Tiere wie Menschen hauptsächlich zur Orientierung, Pflanzen und viele Bakterien zur Energiegewinnung.

Diese Entwicklung war auch deshalb möglich, weil es organische Farbstoffe gibt, die durch die Photonen des Sonnenlichts angeregt werden können. Rotes Licht hat eine Energie von etwa zwei Elektronenvolt, also die Energie, die ein Elektron bekommt, wenn es zwei Volt Spannungsunterschied durchläuft. Grünes und blaues Licht noch etwas mehr. Das reicht aus, um in den richtigen Farbstoffmolekülen Elektronen zu bewegen, die dann einen Impuls in Sehnerven anregen. Warum Licht gerade in diesem Spektralbereich sichtbar ist, lässt sich also physikalisch begründen.3

Dass es aber einen Farbkreis gibt und dass ausgerechnet drei und nicht vier oder fünf Grundfarben ausreichen um alle sichtbaren Farben zu erzeugen, kann die Physik nicht erklären. Physikalisch gibt es unendlich viele sichtbare Farben, die sich durch ihre Wellenlänge unterscheiden. Die Mischung einer 600-Nanometer-Welle mit einer 500-Nanometer-Welle gibt eben keine 550-Nanometer-Welle, sondern eine Überlagerung. Bestenfalls lassen sich die Summen- und die Differenz-Wellenlänge physikalisch extrahieren.

Der Farbkreis ist Konsequenz unseres biologischen Sehapparats. Die Netzthaut enthält vier Arten von Licht-Rezeptoren: Die Stäbchen, die für das ganze sichtbare Spektrum empfindlich sind und damit Hell und Dunkel aber keine Farben erkennen können, und drei Arten von Zapfen, die jeweils für einen Bereich des sichtbaren Lichts empfänglich sind.

Wenn diejenigen Zapfen am stärksten angeregt werden, die für den längerwelligen Teil des Spektrums empfindlich sind, empfinden wir das als Rot; Anregung der für den zentralen Wellenlängen-Bereich empfindlichen Zapfen sehen wir grün; und Anregung der Kurzwellen-empfindlichen Zapfen erscheint uns Blau. Aus den unterschiedlichen relativen Anregungen der Zapfen generieren wir all die unzähligen Farbeindrücke. Dabei ist es dem Auge unmöglich zu unterscheiden, ob Licht nur aus wenigen einzelnen Wellenlängen besteht oder aus einem Kontinuum aller möglichen Wellenlängen.

Für die Digitalphotographie ist das praktisch: Wir brauchen für die Wiedergabe eines Bildes keine vollständige spektrale Information, sondern nur drei Farbwerte. Wenn diese drei Farbwerte dann später auf Farbausdruck oder Monitor durch andere als die originalen Wellenlängen repräsentiert werden, ist das unerheblich, so lange die relative Anregung der drei Zapfenarten in etwa gleich bleibt.

Das Auge ist kein absolutes Messorgan, sondern ein sehr anpassungsfähiges System. Die Bilder, wie wir sehen, sind niemals unbearbeitet. Der Sehapparat (also Augen und verarbeitende Regionen des Gehirns) führt ständig und ohne dass wir Einfluss darauf haben. Abgleiche in Helligkeits- und Farbempfinden durch. Auch deshalb ist es unsinnig, von eher künstlerisch orientierten Photografinnen und Photografen zu erwarten, dass sie ihre Bilder farblich unbearbeitet lassen. Es ist ein himmelweiter unterschied, ob wir Farben messen oder sehen wollen.

Anmerkungen:
1. Mein Kunstlehrer bestand darauf, diese Farbe nicht Lila zu nennen.
2. Es kommt hier etwas darauf an, welchen Blauton und welchen Rotton wir in unserem Tuschkasten haben.
3. Sicher lässt sich dieser Bereich der Molekülphysik auch der physikalischen Chemie zuschlagen. Der Übergang ist fließend und die Zusammenarbeit von Chemiker/innen und Physiker/innen fruchtbar.

Veröffentlicht von

www.quantenwelt.de/

Joachim Schulz ist Gruppenleiter für Probenumgebung an der European XFEL GmbH in Schenefeld bei Hamburg. Seine wissenschaftliche Laufbahn begann in der Quantenoptik, in der er die Wechselwirkung einzelner Atome mit Laserfeldern untersucht hat. Sie führte ihn unter anderem zur Atomphysik mit Synchrotronstrahlung und Clusterphysik mit Freie-Elektronen Lasern. Vier Jahre hat er am Centre for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg Experimente zur kohärenten Röntgenbeugung an Biomolekülen geplant, aufgebaut und durchgeführt. In seiner Freizeit schreibt er zum Beispiel hier im Blog oder an seiner Homepage "Joachims Quantenwelt".

31 Kommentare

  1. Hallo,
    ich bin weder Biologe noch Physiker noch Neurologe, aber so viel ich weiß, gibt es Farben wie wir sie sehen gar nicht. Es sind Interpretationen unseres Gehirns über die Signale, die es von den Zapfen erhält. Wer weiß schon, wie das da oben alles verarbeitet wird.

    Das führt mich aber zu einer interessanten Frage: Ist das was ich als z.B. blau wahrnehme das selbe, was andere als blau wahrnehmen? Vielleicht würde die unterschiedliche Wahrnehmung von Farben erklären, warum es Menschen gibt, die in den schrecklichsten Farbkombinationen rumlaufen!

    Wie mein Physiklehrer schon gesagt hat: Eigentlich ist alles um uns dunkel, das was wir als Licht empfinden gibt es eigentlich gar nicht.

    Schöne Grüße
    Andreas aus Brühö

    • Wie mein Physiklehrer schon gesagt hat: Eigentlich ist alles um uns dunkel, das was wir als Licht empfinden gibt es eigentlich gar nicht.

      Es gibt diesbezügliches Empfinden als Prozedur, das zu weiterer Forschung einlädt.

      MFG
      Dr. W

      • Hallo Dr. W.,
        mir als Nicht-Akademiker erschließt sich der Sinn Ihrer Antwort leider nicht wirklich.

        Schöne Grüße
        Andreas

        • Es gibt das, was über direkte und indirekte Messmittel “empfunden” werden kann; die zeitgenössisch moderne Wissenschaftlichkeit ist derart bemüht, sie erkennt die mögliche Ausschnittsartigkeit bei der Erfassung und mögliche Teil-Theoretisierung der Welt an, arbeitet mit Provisorien, falsifiziert ganz bevorzugt und stellt eine Methode dar,
          MFG
          Dr. W (der das mit dem “Dunkel” aber bisher nicht verstanden hat, vielleicht sollte Ihr Physiklehrer Konstruktivist, das Fachwort, werden, aber auch ansonsten nicht umfänglich verstanden hat, das “Dunkel” betreffend…)

          • Lieber Dr. W.,
            Sie sind deart bemüht sich wissenschaftlich auszudrücken, dass der Normalsterbliche nicht versteht was Sie sagen möchten. Dem interessierten aber nicht so gebildeten Laien, wie mir, versperren Sie damit den Zugang zu wissenschaftlichen Themen.
            Die Selbstverliebtheit in die eigenen Fähigkeiten des Ausdrucks ist MIT ein Grund für die schlechte Akzeptanz für Wissenschaft in der Gesellschaft.

            Was ich meine beschreibt dieser Artikel sehr schön:
            http://www.spiegel.de/unispiegel/wunderbar/wissenschaftssprache-die-schlimmsten-zitate-von-professoren-a-953935.html

            Ein Tipp: http://www.spiegel.de/unispiegel/studium/wissenschaftssprache-so-klappt-es-mit-der-hausarbeit-a-827237.html

            Aber wenn Sie es dennoch nötig haben, ihr Wissen oder auch Unwissen hinter irgendwelchen Phrasen verbergen zu müssen, dann machen Sie einfach weiter wie in den letzten beiden Einträgen. Wenn ich Facebook nutzen würde, würde ich jetzt noch sagen *Daumen hoch*

          • Frage: Ist das was ich als z.B. blau wahrnehme das selbe, was andere als blau wahrnehmen?

            Nein, aber ähnlich bis sehr ähnlich, sonst wäre die Kommunikation erschwert. Die Wahrnehmungsorgane ähneln sich stark, die Verarbeitungsorgane ähneln sich, aber jedes Erkenntnissubjekt hat seine eigene Innenwelt.
            MFG
            Dr. W (der, sorry, nur ein wenig zum Nachdenken anregen wollte)

          • PS: Bevor hier Missverständnisse aufkommen, der beobachtete Gegenstand kann ein und derselbe sein.

    • Aber so viel ich weiß, gibt es Farben wie wir sie sehen gar nicht.

      Das ist vollkommen richtig beobachtet. Aus diesem Grund hat der BGH mit Urteil vom 13. April 2011 (Az. VIII ZR 220/10) auch entschieden, dass ein “dunkelblaues” Fahrzeug zu liefern, eine objektive Unmöglichkeit darstellt, die nicht verlangt werden kann (§ 275 Abs. 1 BGB).

      Das führt mich aber zu einer interessanten Frage: Ist das was ich als z.B. blau wahrnehme das selbe, was andere als blau wahrnehmen?

      [1]

      Das Thema “lila” ist übrigend gendertheoretisch vermientes Gelände [2].

      [1] http://de.wikipedia.org/wiki/Qualia
      [2] http://rephlex.de/blog/wp-content/uploads/2011/04/farben_wie_sie_von_frauen_benannt_werden_und_wie_sie_maenner_benutzen.png

      • Da bleibt die Frage, ob es sich bei Männern um eine geringere physiologische Sensibilität handelt oder schlicht um ein mangelndes Interesse als Ergebnis einer kulturell entwickelten Geschlechtsidentität. Farben sind für die meisten Männer halt “Gedöns”. Natürlich gibt es auch Männer mit Farbverständnis.
        Wenn man präzise Farbtöne haben will, muss man mit standardisierten Farbtabellen oder Katalogen arbeiten.
        Bei Farbfotografien, wo die Farben wichtig sind (z.B. Fotos von Kunstwerken etc., für Buchdruck z.B.), werden Standardfarbstreifen zur spätere Eichnung daneben gelegt.

        http://de.wikipedia.org/wiki/Farbe#Farbkataloge

  2. Dass es aber einen Farbkreis gibt und dass ausgerechnet drei und nicht vier oder fünf Grundfarben ausreichen um alle sichtbaren Farben zu erzeugen, kann die Physik nicht erklären.

    Gesehenes oder “Gesehenes” entspricht der biologisch angelegten Rezeption, weitergehend ist es so, dass Gesehenes im Rahmen von Bekanntem eingeordnet wird, was jeder überprüfen kann, wenn er bspw. auf bestimmte Texte guckt, die, zwar unsinnig, aber zur diesbezüglichen Belegung dienend, entwickelt worden sind.


    Das gute alte Höhlengleichnis hat hier ergänzend philophisch abgerundet, vor geraumer Zeit.

    Wobei man bei der Messphilosophie oder generell bei der Philosophie wäre, die den Zusammenhang zwischen Fakten, diesbezüglichen Theoretisierungen und Erkenntnissubjekten betont, in n:m-Verhältnissen als Erkenntnis verwaltet.

    MFG
    Dr. W (der noch einen schönen Tag des Herrn wünscht)

  3. Kleiner Schreibfehler: Gelb und Blau ergibt Grün, nicht Orange. 🙂

    Wahrscheinlich sehen nicht alle Menschen genau dieselben Farben, es gibt ja auch Farbenblind, die Rot und Grün nicht oder schlecht unterscheiden können. Man kann auch mit den eigenen beiden Augen etwas unterschiedliche Farben sehen, mit dem einen etwas röter, mit dem anderen etwas grüner. Ich weiß nicht, ob es dazu Experimente gibt und wie stark dieser Effekt ausfallen kann.
    Es gibt jedenfalls zahlreiche Effekte in der Farbwahrnehmung, die berücksichtigt werden und werden müssen, wenn man mit Farben umgeht. Der normale “user” nimmt das in der Regel nicht bewusst wahr und wundert sich dann manchmal, dass z.B. Fotos nichts geworden sind.
    Wenn jemand in “schrecklichen” Farbkombinationen herumläuft, kann das auch an einem mangelnden Problembewusstsein liegen. Man kann seine Augen (metaphorisch gesprochen) schulen, üblicherweise machen das wohl Leute, die dafür schon eine Sensibilität mitbringen.

    • Eine Rot-Grün-Sehschwäche ist sehr häufig. Dies zu: “Wahrscheinlich sehen nicht alle Menschen genau dieselben Farben, es gibt ja auch Farbenblind, die Rot und Grün nicht oder schlecht unterscheiden können.”
      Man kann dies übrigens sehr einfach mit Farbtafeln testen. Seltsamerweise – oder vielleicht nicht überraschend – stören sich wenige an solch einer Seh-Schwäche.
      Das liegt wohl daran, dass einem die Dinge, die fehlen, die man nicht hat, gar nicht auffallen. Ausser jemand anders sagt es einem. Das gilt nicht nur für Farberkennungsschwächen. Auch wer kein Mitgefühl hat, spürt das meist selber nicht. Wiederum müssen es ihm oder ihr die anderen sagen.

      Das bringt mich auf die Idee, es gäbe gewisse Eigenschaften, die den Menschen oder das Menschliche ausmachen. Angenommen diese Eigenschaften gehen verloren. Wer merkt es? Möglicherweise niemand, wenn es alle Menschen gleichzeitig betrifft. Denn wie gesagt, was fehlt, merkt der Andere, nicht aber der Betroffene.

  4. Zwei, drei, .. vier Farben sehen. Wer hat nocht nicht, wer will noch mehr
    Trichromasie (3 Farben sehen) wie sie der Mensch kennt ist im Reich der Säugetiere ein Luxus, den sich nur die Altweltaltaffen erlauben, alle andern Säuger unterscheiden nur 2 Farben. Scheinbar ist dieser Luxus mehrere Farben unterscheiden zu können genetisch aber nicht besonders teuer und schon früh entstanden. Viele Nichtsäuger (selbst Insekten) können 4 Farben unerscheiden und durch genetische Manipulation konnte man schon Tiere, die nur zwei Farben sehen, sogar funktionell zu Trichromaten machen. Farbenblindheit gibt es vor allem bei Männern, weil die entsprechenden Gene auf dem X-Chromsom sitzen. So verwundert es auch nicht dass es einige Frauen gibt, die sogar 4 Farben sehen können, wobei einige wenige sie auch unterscheiden können, also funktionelle Tetrachromaten sind.
    Einige bezweifeln zwar, dass ein weiterer Zapfentyp allein schon genügt um eine weitere Farbe nicht nur sehen sondern auch verarbeiten zu können , doch genetisch zum Dreifarbensehen “aufgepumpte” männliche Totenkopfäffchen, die von Natur aus nur 2 Farben sehen können offensichtich mit der neuen dritten Farbe gut umgehen. Seit diesen Erfolgen wird auch über eine Gentherapie für Farbenblinde diskutiert. Doch angeboten wird sie bisher noch von keiner Klinik.
    Digitalkameras mit mehreren “Zapfen”?
    Die CCD’s und CMOS-Sensoren in Digitalkameras, welche das Äquivalent zu unseren Stäbchen oder Zapfen in der Retina sind, unterscheiden nur zwischen verschiedenen Graden an Helligkeit. Die Farbe wird durch ein Farbfiltermuster in der Bildebene gewonnen, also durch Filtrieren, was ein verlustbehafteter Prozess ist. Panasonic und einige andere Firmen haben nun aber angekündigt sie hätten eine Technologie, die Farben nicht mehr wegfiltert, sondern die den Lichstrahl an jeder Stelle prismatisch splittet. Damit liesse sich die Lichtempfindlichkeit von Digitalkameras verdoppeln.
    Single Photon cameras
    Die ultimative Kamera würde jedes einzelne Photon registrieren, das auf die Sensorfläche fäll und überhaupt kein Rauschen haben. .Solche Kameras gibt es. Aber nur für den wissenschaftlichen Gebrauch und meist mit einigen dutzend Pixeln anstatt den Megapixeln, die wir uns gewöhnt sind. Die Ausnahme scheinen EMCCD-Kameras (Electron Multiplying CCD ) zu sein die auf -100 Celsius abgekühlt werden und für einige zehntausend Euros zu haben sind.Was einen Kommentator in einer Besprechung sagen liess: “it is important to remember that it is cheaper to make light than it is to detect it.”

  5. “Die Bilder, wie wir sehen, sind niemals unbearbeitet.” Ja der raw-imaging Modus fehlt uns. Die Netzhaut ist nichts anderes als ein ausgestülpter Teil des Hirns.
    Wir sehen also nie das Wirkliche sondern nur bereits verarbeitetes werden sich nun Skeptiker und Konstruktivsten bestätigt sehen.

    • Naja, auch der RAW-Modus einer Digitalkamera enthält kein unbearbeitetes Abbild des Lichtfeldes. Auch hier gibt es drei Farbwerte, die über Wellenlängen integrierte Intensitäten ausgeben. Damit kann auch eine Digitalkamera nicht zwischen monochromatischem und gemischtem Licht unterscheiden.

      • Das läuft darauf hinaus, dass (fast) jede Art der Messung schon eine Verarbeitung mit einschliesst. Allerdings geht die Funktion der Netzhaut weit über das hinaus, wir doch nur ein Bruchteil der Erregungsinformation der Stäbchen und Zellen an den Sehnerv weitergeleiet und das bereits nach Operationen wie Kontrastverstärkung und vielem mehr.

        • Das läuft darauf hinaus, dass (fast) jede Art der Messung schon eine Verarbeitung mit einschliesst.

          Sehr gut erkannt.

          Allerdings geht die Funktion der Netzhaut weit über das hinaus (…)

          Mag so sein, vor allem geht auch geeignetes Instrumentarium hier ‘weit über das hinaus’, insofern dies auch wahlfrei vom Erkenntnissubjekt gewählt wird, das hier – ‘Wir sehen also nie das Wirkliche sondern nur bereits verarbeitetes werden sich nun Skeptiker und Konstruktivsten bestätigt sehen.’ – klingt so übel nicht, soll aber nicht davon ableiten, dass man schon primär bemüht um die Sache bzw. um die Daten bzw. um die Fakten selbst bemüht ist, was nicht immer konveniert, insofern kann von einem Utilitarismus nicht die Rede sein.
          MFG
          Dr. W

          • Lieber Dr. W.,
            das gehört nicht zum Thema, ist mir aber sehr wichtig:
            Sie verstecken Wissen oder Unwissen (ich vermute mitlerweile Letzteres) hinter einer Verballhornung und Überstrapzierung deutscher Sprache.Einen Bandwurmsatz über SIEBEN Zeilen? Das Wort “konvenieren”? Und ÜBERHAUPT: Warum haben Sie es nötig den “Dr.”-Titel im Nickname eines Forums zu verwenden? Gibt es da etwas zu kompensieren?
            Brillieren Sie doch lieber mit Wissen und nicht mit der Fähigkeit Sachverhalte möglichst verschachtelt und kompliziert darzustellen. Nehmen Sie sich doch ein Beispiel an den exzellenten anderen Beiträgen des Forums: Informativ UND verständlich!
            Sollten Sie dazu nicht in der Lage sein, hoffe ich zum Wohl des deutschen Bildungssystems, dass Sie nicht in der Bildung eingesetzt sind und in Ihrer Tätigkeit auch sonst NIEMANDEM etwas beibringen. Traurig aber wahr!

            Nochmal, es geht hier nicht um eine Beleidigung, aber es geht darum, dass Menschen wie Sie dafür Sorgen, dass Wissenschaft nicht die Verbreitung findet wie ich es mir erhoffe. Der Grund? Vielleicht damit auch Sie es verstehen: Hochgestochene Sprache um einfache Sachverhalte auszudrücken schreckt viele Menschen ab sich der Wissenschaft zu nähern.

            Ich bitte Sie und alle Leser inständig, sich den zuvor von mir genannten Spiegelartikel anzunehmen. Denn diese können es doch viel besser erklären, als ich kleines ungebildetes Licht, dass es nicht nötig hat irgendwelche Titel vorzuschieben und einfach als Andreas mit freundlichen Grüßen verbleibt!

      • “Naja, auch der RAW-Modus einer Digitalkamera enthält kein unbearbeitetes Abbild des Lichtfeldes…. Damit kann auch eine Digitalkamera nicht zwischen monochromatischem und gemischtem Licht unterscheiden.”
        Was ist ein unbearbeitetes Abbild des Lichtfeldes? Wohl die exakten Werte des elektrischen und magnetischen Feldes in der Bildebene zu jedem Zeitpunkt der Messung (Bildaufnahme). Nach Anwendung einer Spektralanalyse (Fourieranalyse) können wir dann zwischen monochromatischem und gemischten Licht unterscheiden. Monochromatisches Licht läge vor, wenn in der Spektralanalyse nur eine Frequenz (eine Wellenläge) gefunden wird, gemischtes Licht, wenn mehrere Frequenzen gefunden werden. Damit wir überhaupt von monochromatischem, respektive gemischtem Licht sprechen können, braucht es eine bestimmte Messdauer, denn nur so können wir eine Frequenz bestimmen. Das ist aber im optischen Bereich kein Problem, denn die Frequenz von sichtbarem Licht (Rot bis Violett) liegt zwischen 384 und 789 Terahertz, womit Messzeiten im Piko- bis Nanosekundenbereich zur Frequenzbestimmung genügen.
        Diese Beschreibung zeigt auch ein fast unüberwindbares Problem: Es dürfte sehr schwierig sein die Schwankungen des lokalen elektrischen und magnetischen Feldes in der Bildebene zeitlich genügend aufzulösen um damit an die RAW-Daten des Lichtfeldes je heranzukommen. Jede praktikable Messung des Lichtfeldes wird wohl eher die lokalen Energie- und Intensitätsschwankungen bestimmen als direkt das elektrische und magnetische Feld.
        Fazit: Oft kann man nicht messen was man messen möchte sondern muss sich mit weniger zufrieden geben. Das kümmert aber wohl nur die Physiker, Lebewesen sind zufrieden, wenn sie ein Abbild der Aussenwelt erhalten auf das sie reagieren können.

        • “Fazit: Oft kann man nicht messen was man messen möchte sondern muss sich mit weniger zufrieden geben.”

          Sie irren sich. Mit einem modernen Farb-Digitalkamerachip messen wir exakt was wir messen möchten. Eine vollständige Rekonstruktion des Lichtfeldes mit allen vorhandenen physikalischen Farben ist aus den im Artikel genannten Gründen gar nicht notwendig und würde auch keinen Vorteil bringen. Es reichen drei Grundfarben.

          “Es dürfte sehr schwierig sein die Schwankungen des lokalen elektrischen und magnetischen Feldes in der Bildebene zeitlich genügend aufzulösen[..]”
          Ich wüsste auch nicht so recht, was damit gewonnen wäre.

          • Der Satz “der RAW-Modus einer Digitalkamera enthält kein unbearbeitetes Abbild des Lichtfeldes” brachte mich auf den Gedanken, dass man das Lichtfeld möglichst genau bestimmen will. Das Lichtfeld ist aber bestimmt durch die zeitliche sich ändernden elektrischen und magnetischen Felder die zum Lichtfeld gehören.

            Meine Idee war also die fundamentalen physikalischen Grössen die das Lichtfeld vollkommen bestimmen möglichst genau zu vermessen, denn dadurch erhält man ein Maximum an Information.

            Für fast alle praktischen Anwendungsfälle ist das aber gar nicht nötig und eben auch schwierig zu erhalten. Jede Messung setzt ja eine Interaktion voraus. Wie aber will man das schnell wechselnde elektrische und magnetische Feld in der BIldebene bestimmen? Wohl mit Effekten, die auf Ladungen wirken. Die kleinsten Ladungsträger sind Elektronen. Damit erhält man von vornherein Beschränkungen. Falls man sich aber nur für Dinge interessiert, die auch für den menschlichen Sehapparat eine Rolle spielen sind diese Beschränkungen kein Problem, denn die sensorische Qualität des menschlichen Auges kann man inzwischen gut nachbilden.

        • Fazit: Oft kann man nicht messen was man messen möchte sondern muss sich mit weniger zufrieden geben. Das kümmert aber wohl nur die Physiker, Lebewesen sind zufrieden, wenn sie ein Abbild der Aussenwelt erhalten auf das sie reagieren können.

          KA, was das soll, optische Erfassungsmedien sind um ein bestimmtes Spektrum bemüht, darauf abgerichtet, kein Satz Ihrer Nachricht scheint Sinn zu machen.
          MFG
          Dr. W (der es aber wieder goutiert, dass das ‘Fazit’ nicht fett hervorgehoben worden ist)

      • Weder der RAW-Modus einer Digitalkamera noch was vom Sehnerv zum Gehirn geleitet wird, enthält (Zitat) “ein unbearbeitetes Abbild des Lichtfeldes” – und trotzdem kann man den RAW-Modus einer Digitalkamera nicht auf die gleiche Stufe stellen wie die optische Information, die über den Sehnerven zum Hirn geleitet wird.
        Der Unterschied ist wohl, dass der RAW-Mode alle Information, die der Halbleiterchip der Digitalkamera liefert, enthält, während die Nervenzellen der Netzhaut Informationen, die “nichts wert” sind, verwerfen, womit Information verlorengeht. Die Evolution des Sehsystems hat entschieden was wichtige und was weniger wichtige Sehiformation ist. Da im Hirn sowieso keine “Originalblider” abgespeichert und später in einem Batchmodus oder einer nachträglichen Bildverarbeitung weiterverarbeitet werden ist es kein Verlust für das Hirn, dass es auf die “Originaldaten” keinen Zugriff hat. Je weniger Information verarbeitet werden muss umso besser fürs Hirn.

  6. In diesem Zusammenhang ist es auch interessant, dass das Farbendreieck
    mit rot, gelb und blau, nur für Absorptionsfarben (subtraktive Farben),
    die man auch drucken kann, sinnvoll ist.

    Für Emissionsfarben (additive Farben), die man auf Bildschirmen verwenden
    kann, ist die Aufteilung in rot, grün und blau günstiger (RGB-System).

    In diesem Falle ergeben gleiche Anteile von rot und grün gelb,
    braun ist dann einfach ein dunkleres gelb,
    gleiche Anteile von rot, grün und blau ergeben weiss,
    grau ist dann einfach ein dunkleres weiss.

    Das RGB-System in der Schreibweise von C++:

    RGB( 0, 0, 0 ) = SCHWARZ
    RGB( 255, 0, 0 ) = ROT
    RGB( 255, 127, 0 ) = ORANGE
    RGB( 255, 255, 0 ) = GELB
    RGB( 63, 63, 0 ) = BRAUN
    RGB( 0, 255, 0 ) = GRÜN
    RGB( 0, 0, 255 ) = BLAU
    RGB( 255, 0, 255 ) = VIOLETT
    RGB( 255, 127, 255 ) = LILA
    RGB( 255, 255, 255 ) = WEISS
    RGB( 127, 127, 127 ) = GRAU

    Die Farbstandards des österreichischen Arzneibuches sind Absorptionsfarben:

    Kobalt-Farbstandard: rot mit ein wenig violett,
    65 g Kobaltchlorid werden in 1%iger Salzsäure zu 1000 ml gelöst.

    Eisen-Farbstandard: gelb mit ein wenig orange,
    50 g Eisen-III-chlorid werden in 1%iger Salzsäure zu 1000 ml gelöst.

    Kupfer-Farbstandard: blau mit ein wenig grün,
    65 g Kupfersulfat werden in 1%iger Salzsäure zu 1000 ml gelöst.

    Gleiche Volumsanteile des roten, gelben und blauen Farbstandards ergeben braun.
    5 Teile rot, 1 Teil gelb und 15 Teile blau ergeben ungefähr grau.

    • Gleiche Volumsanteile des roten, gelben und blauen Farbstandards ergeben braun.

      Ergeben ‘grau’? – Rot und Grün ergeben Braun?
      MFG
      Dr. W (der sich vor vielen Jahren mal mit einem derart politischen Gleichnis sehr unbeliebt gemacht hat)

      • Hallo Dr. Webbaer, das sind keine politischen Lösungen, das sind chemische Lösungen für physikalische Vergleiche.

        Auch die Swastika bedeutet schon seit sehr langer Zeit etwas ganz anderes, als heute viele Menschen glauben.

        Nachtrag: Wenn man die Farbsättigung der Lösungen verringern will, dann muss man mit 1%iger Salzsäure verdünnen.

        • Es ging um eine kleine Korrektur Ihrer Angaben zum RGB-Farbraum.
          Weil dieser die menschliche Aufnahme von Farben nachahmt, müssten die Angaben eigentlich umfänglich gelten, wobei chemisch natürlich viel denkbar ist.

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