C – Körperfarben und Beleuchtung

Sind Zitronen immer gelb?

Was macht nun eine Zitrone gelb und einen Gummibär grün? Und haben sie immer zuverlässig diese Farbe?

Die Farbe von Gegenständen, die sogenannte Körperfarbe, hängt damit zusammen, welches Licht auf den Gegenstand trifft und welchen Anteil er davon wieder aussendet, bzw. absorbiert. Im Fall einer weißen und einer schwarzen Oberfläche haben wir dies auch im Themengebiet Licht & Schatten betrachtet:

An einer ideal schwarzen Oberfläche wird das gesamte eintreffende Licht absorbiert und nichts wieder abgestrahlt. Daher erscheint uns der Gegenstand schwarz. An einer ideal weißen Oberfläche hingegen wird nichts absorbiert, sondern das gesamte eintreffende Licht wird wieder abgestrahlt.

Oberflächen erscheinen uns nun farbig, wenn ein Teil der eintreffenden Strahlung absorbiert und der andere wieder abgestrahlt wird. Wird beispielsweise ein gelber Gummibär von der Sonne beschienen, absorbiert er von dem gesamten angebotenen Spektrum einen Teil der Wellenlängen und strahlt den Anteil wieder ab, der im gelben Bereich des Spektrums liegt, bzw. den wir als grün wahrnehmen. Dabei kann es sich nur um das gelbe Licht handeln oder auch um den Bereich von grün bis rot, da auf diesen Wellenlängenbereich M- und L-Zapfen ansprechen und einen gelben Farbeindruck hervorrufen (siehe Abbildung C.1 oben).

Erscheint uns der Gummibär nun stets gelb? Das hängt von der Art der Beleuchtung ab. Beleuchtet man den Gummibär mit weißem Licht aller Wellenlängen, erscheint er gelb. Beleuchtet man ihn hingegen mit blauem Licht, dann absorbiert er gemäß der Darstellung in Abbildung C.1 (Mitte) das eintreffende Licht komplett und strahlt nichts ab. Er erscheint uns schwarz. Blau wird daher auch als Komplementär- oder Gegenfarbe zu gelb bezeichnet.

Wird der Gummibär mit cyanfarbenem Licht beleuchtet, trifft also Licht im Wellenlängenbereich von blauem bis grünem Licht auf seine Oberfläche, dann wird nach Abbildung C.1 (unten) nur der grüne Anteil des Lichtes wieder abgestrahlt, der Rest absorbiert. Unter cyanfarbener Beleuchtung erscheint der Gummibär uns also als grün.

Die gleiche Wirkung erzielt man übrigens, wenn man einen Gegenstand nicht mit farbigem Licht beleuchtet, sondern unter weißer Beleuchtung durch einen entsprechenden farbigen Filter hindurch betrachtet (siehe folgende Videos für eine schematische Zeichnung).

In den folgenden beiden Videos sieht man auch das Zusammenspiel zwischen Filterfarbe und Gegenstandsfarbe in Hinblick auf Komplementaritäten. Komplementärfarben sind jeweils diejenigen, die sich im Farbkreis gegenüberliegen (siehe Abbildung C.2).