www.eine-weibliche-physik.de -   Startseite   » Physik   »   Licht  »  Farbenlehre
  07. 10. 2009
Grundfragen der Physik,
neu gestellt und beantwortet von einer Frau
Startseite Inhalt Neues Fremdtexte Kinder-Spiel Wittenberg
Struktur Atommodell Mathematik
Physik
Farbenlehre
 
Die Farbenlehre
allgemeine Betrachtungen rund ums Farben-Sehen

Es gibt viel Streit und viele Unklarheiten im Zusammenhang mit unserer Fähigkeit des Sehens. Das Wunderbare dieses Vorganges ist den meisten - da das Sehen "Alltag" ist - nicht nachdenkenswert. Doch je mehr man versucht, in die Geheimnisse dieses Prozesses einzudringen, desto rätselhafter wird er. Eines der ganz großen Rätsel ist das "Farben-Sehen".  Was die Physik über Farben aussagen kann, genügt bei weitem nicht, dieses Rätsel zu ergründen. Hier sind der Physik echte, objektive, unüberwindbare Erkenntnisgrenzen gesetzt. Oder vielleicht doch nicht? Vielleicht müßte sie nur den Mut haben, über ihre bisherigen Grenzen hinaus zu  gehen und zu sehen?

Zur Zeit lese ich ein äußerst spannendes Buch:
"Kunst und Sehen - Eine Psychologie des schöpferischen Auges" von Rudolf Arnheim. Es ist für Künstler gedacht, nicht für Physiker. Doch Arnheim greift immer wieder auf die Erkenntnisse der Physik zurück, baut darauf auf, zieht Parallelen, zeigt auch Unterschiede der Sichtweisen von Physikern und Künstlern. Ich werde noch lange daran zu lesen haben. Wenn ich damit fertig bin, stelle ich   diejenigen Erkenntnisse daraus, die auch für Physiker interessant sein könnten, auf dieser Website vor.

Vorläufig finden Sie hier ersten Gedanken rund ums Farben-Sehen:
Die Übersicht:
  1. Warum sind die Kittel der Ärzte grün? - Ein Beispiel für die  Anwendung der (Goetheschen) Farbenlehre
  2. Farben gibt es nicht wirklich - d. h. sie gehören eigentlich nicht in das Gebiet der Physik
  3. Des Physikers Teufel: Goethe und seine Farbenlehre
  4. Kunst und Wissenschaft  friedlich vereint - eine Ausstellung und eine Physikerinnentagung zeigen, wie es geht
  5. Die Rolle des Beobachters in der Physik
  6. Herr und Diener
  7. Eine physikalische Frage: Wie sehen Schwebungen  von Lichtwellen aus?
 

Hier zur Einstimmung noch ein kleiner Farb-Seh-Test: Welche Farbe hat das Rechteck auf dem rosa-lila Untergrund?








Sehen Sie einen leicht gelblichen Schimmer? Ich versichere Ihnen, es ist das weißeste Weiß, zu dem Ihr Bildschirm fähig ist: in den RGB-Farben ist es der Farb-Code #ffffff bzw. 255-255-255. Das Lila hat den Code #ee99ee.

Wenn Sie mehr über das Farbensehen, die Probleme eindeutiger Farberkennung und die technischen Fragen  der Farbgestaltung am Computer wissen möchten, kann ich diese Seite empfehlen: http://farbe.wisotop.de.
Das Thema der Seite ist:
Vorlesung Farbraumtransformationen für die digitale Farbreproduktion, WS 2007 Dozent: Ulrike Häßler
Leider konnte ich nicht erkennen, aus welcher Einrichtung (Hochschule, Uni, ...) diese Vorlesung ist.
1. Warum sind die Kittel der Ärzte grün?
 
Vielleicht hat es etwas mit Komplementärfarben zu tun - das dürfte der erste Gedanke sein, wenn man die Frage hört: rot und grün sind Komplementärfarben  so wie gelb und lila   bzw. blau und orange.  Soweit kann man sich noch erinnern Doch ob dieses Wissen um Komplementärfarben außerhalb von Kunst, Mode und Wohnungsgestaltung noch Anwendung findet, darüber denkt man normalerweise gar nicht nach. Auch mich hat die Antwort auf die Frage, warum die Kittel der Chirurgen und die Wände der OP-Räume grün sind, verblüfft: weil ich zuvor einfach nicht darüber nachgedacht hatte und weil die Antwort ganz einfach und logisch war:
Wenn die Chirurgen vom OP-Tisch hochsehen, von all dem roten Blut, dann bilden sich in der Wahrnehmung die Komplementärfarben aus: sie sehen also - auf dem Hintergrund einer weißen Wand  - grüne "'Blutflecke". Das irritiert das Sehen, dieses Geflackere und Gefleckere. Ist der Hintergrund jedoch grün,  wird dieser "Nachhall" der roten Farbe im Bewußtsein gar nicht mehr wahrgenommen. Es ist also ein ruhiges Sehen möglich.
2. Farben
 
Farben gibt es nicht wirklich. Es ist nur eine spezifische Art der  Wahrnehmung der Umwelt, die uns Menschen mit Hilfe unserer Augen möglich ist. Katzen, Fledermäuse usw. sehen ganz andere  Bilder der Wirklichkeit als wir.
Unsere Augen sind für einen bestimmten Wellenlängenbereich von Licht bzw. elektromagnetischen Wellen empfindlich.  Ein anderer Empfindlichkeitsbereich würde auch zu anderen Bildern führen. Es gibt Menschen, die können bestimmte Farben nicht unterscheiden ( z. B. die "rot-grün"- Blindheit) oder sehen alles grau-in-grau. Andere sollen angeblich auch Infrarotwellen oder UV-Licht wahrnehmen können. Wir erzielen bei der Begriffsbildung für Farben eine hohe Übereinstimmung zwischen verschiedenen Menschen, doch ob das, was ich unter "rot" verstehe, bei einem anderen Menschen genauso aussieht oder nicht, können wir i.a. nicht feststellen. Einem blinden Menschen Farben zu beschreiben ist unmöglich. Farbvergleiche und Farberinnerungsvermögen sind nicht eindeutig und stark subjektiv. Eine objektive Vergleichsmöglichkeit, einen echten "Farb-Meßwert", wie ihn die Physiker gern hätten, gibt es offenbar nicht.

Wenn man auf der Ebene der Physik etwas über Farben wissen will, ist man schnell "am Ende". So viel hat die Physik gar nicht darüber zu sagen. Doch andere Bereiche, vor allem  medizinische und psychologische, können sehr viel mehr über Farben und über unsere Sehvermögen sagen.
Wenn also ein ganz normaler Mensch etwas über Farben wissen will, würde man ihm sehr viel Wissen vorenthalten, wenn man ihm nur die physikalischen Informationen darüber anbietet.
 
3. Der Teufel des Physikers
 
Doch nun passiert etwas eigenartiges: die Farbenlehre Goethes wird  von Physikern ignoriert. Es interessiert sie überhaupt nicht, was der über Farben entdeckt hat. Noch schlimmer, wer sich damit befaßt, muß in bestimmten Kreisen mit wüsten Beschimpfungen rechnen.  Sie sagen: das, was Goethe da über Farben gesagt hat, ist keine Physik und deshalb haben wir damit nichts zu tun. Eine so eingeschränkte Sicht auf Erkenntnis muß selbst die beste Wissenschaft in die Sackgasse führen. Sie kann nur leben, wenn sie ihre Anregungen, Fragestellungen auch aus anderen Bereichen des Lebens schöpft, von den Alltagserfahrungen der Menschen,  aus der Kunst. Sogar die Religion und die Philosophie können mit ihren spezifischen Erkenntnissen wesentliche Orientierungen für die Physik geben.

Natürlich ist z. B. Goethes Farbenlehre nicht der Weisheit letzter Schluß. Doch sie ist wichtig, wenn man sich dem Verstehen des Farbensehens annähern will. Spätere Erkenntnisse versteht  man in ihrer ganzen Bedeutung wesentlich besser, wenn man auch weiß, was Goethe über Farbensehen erkannte.   Seine Sichtweise macht sensibel und empfänglich für wichtige Details des Farbensehens, die der "reinen Physik" verschlossen bleiben.
 
4. Kunst und Wissenschaft friedlich vereint - eine Ausstellung und eine Physikerinnentagung zeigen, wie es geht
bildende Kunst und Physik
Es gibt eine Ausstellung über Goethes Farbenlehre, die von einer Gruppe von Künstlern angeboten wird. Das meint, die Ausstellung kann gemietet werden.
Ich habe sie mir angesehen und fand dort sehr spannende physikalische (!) Farbexperimente. Die Verknüpfung von Physik und Kunst machte den Besuch zu einem sehr genußvollen, ästhetischen Erkenntniserlebnis.
Mehr über diese Ausstellung findet sich in www.goethe-mobil.de

Dr. Stefan Bleecken (Physiker) bietet ebenfalls Informationen und über Goethes Farbenlehre und Wissenschaftsverständnis an.  Seine Website www.stefan-bleecken.de trägt den Titel: "Mit Goethe und Aristoteles zurück zur Vernunft"
Ich stelle sie im Rahmen der "Fremdtexte" vor.
siehe Fremdtexte » Bleecken. S.
Diese Angaben sind nur eine Beispielauswahl. Natürlich gibt es eine wachsende Schar der Anhänger und auch der Webseiten ...
Literatur und Physik
Auf der Physikerinnentagung 2003 in Augsburg konnte ich miterleben, wie Physiker sich ganz vorsichtig an die Farbenlehre heranwagten - und nicht dümmer dabei wurden.   
Es wurde ein gemeinsames Seminar von Physikern und Literaturwissenschaftlern und deren Studenten an der Uni Augsburg vorgestellt: es ging um die Annäherung an Goethes Farbenlehre von zwei  Seiten, die beide bisher diese Arbeit Goethes ignoriert hatten.

Dieses Beispiel ist für mich deshalb so wichtig, weil es zeigt, wie es auch gehen kann - ohne Krieg!

Vorausgeschickt werden muß, daß  die Goethesche Farbenlehre sozusagen eine Obdachlose in geistigen Gefilden ist: weder die offizielle Physik, die sie ablehnt, noch die Literaturwissenschaft, die sich nur mit den anderen, literarischen Arbeiten Goethes beschäftigt, hatten bisher Grund, die Farbenlehre zur Kenntnis zu nehmen. Um so spannender war es, mit welchen Schwierigkeiten dieses gemeinsame Seminar zu kämpfen hatte: das erste war, eine gemeinsame Sprache zu finden. Der anwesende Physiker, der das Seminar mit gestaltet hatte, wirkte etwas verunsichert und erstaunt.
Noch erstaunlicher fand ich, daß Goethe selbst seine mehr als 40 Jahre dauernden Arbeiten zur Farbenlehre als sein Hauptwerk bezeichnete. Sind also nicht einmal Genies vor der Ignoranz eines Teiles ihres Wissens und Könnens sicher?
siehe auch die Seiten DPT 2003 und Uni Augsburg
5. Die Rolle des Beobachters in der Physik
 
Der Beobachter spukt durch die Relativitätstheorie und die Quantenphysik. In beiden Fällen fragt man, was dieser "wahrnehmen" kann von der Wirklichkeit, einmal der bewegten und einmal der ziemlich kleinen.
In der Farbenlehre  spielt der Beobachter  ebenfalls eine große Rolle - und er sieht etwas ziemlich seltsames: die Farben des sichtbaren Spektrums - zwischen infrarotem und untraviolettem Licht  (die so linear erscheinen, wenn man sie in das Spektrum auch der nichtsichtbaren Wellenlängen einbettet),  die bilden in der Wahrnehmung einen Kreis - einen Farbenkreis: sie berühren sich wieder in ihren Grenzen. Dort wo das sichtbare Licht in den infraroten Bereich übergeht und wo es am anderen Ende des Spektrums in den ultravioletten Bereich übergeht - dort schließt sich der Kreis. Was für eine seltsame, spannende Sache! - Und kein Physiker will das Eigenartige dieses Phänomens wahr-haben? Daß sich hier ein Rätsel auftut des Lichtes? Der beobachtende Physiker wirkt auf einmal "blind"! Er klinkt sich selbst aus der Beobachtung - ein hübsches Paradoxon der Welterkenntnis!
Ich wette, hier bietet sich aus dieser subjektiven Wahrnehmung eines Beobachters neues, bisher nicht erkanntes Wissen über das Licht und die Farben an, die auch und gerade für die Physik von revolutionierender Bedeutung sind!
 
6. Herr und Diener
 
Erkennen ist ein so komplexer Vorgang, berührt so viele Seiten des Menschen (siehe z. B. die Forderung "Mensch, erkenne dich selbst!"), daß ein erkenntnishungriger Mensch  sich aller Möglichkeiten bedient, die die Wissenschaft und  die anderen Erkenntnisbereiche bieten. Er entscheidet, welche Erkenntnisse er sucht und findet, er entscheidet, welches Wissen für ihn wichtig ist und welches nicht. Er entscheidet auch darüber, ob die Physik ihm weiterhelfen kann in seiner Suche oder nicht: wenn sie - wie im Falle der Relativitätstheorie - ihm nicht hilft, sondern ihm nur seinen gesunden Menschenverstand vernebelt, wird er  andere Wege suchen, zu Informationen zu gelangen. Wenn die Physik ihm dabei nicht dient, entläßt er den Diener. Die Physik kann niemandem diktieren, was er wissen darf und was nicht.
Verhängnisvoll an der Sache ist, daß die Physik, die schon die Schüler und Schülerinnen in der Schule vergrault hat mit ihren langweiligen, anstrengenden Erkenntnissen, die Menschen geradezu in die Arme von "Lehrern" treibt, die sogenanntes "esoterisches " oder "okkultes" Wissen anbieten - und denen sie verfallen, süchtig  nach der Lösung der Rätsel dieser Welt!
 
7. Eine physikalische Frage: Wie sehen Schwebungen von Lichtwellen aus?
 
Das ist keine rhetorische Frage, sondern eine, auf die ich gern eine Antwort wüßte. Vielleicht kann mir jemand helfen, diese zu finden?

In der Akustik ist das Phänomen bekannt:
Wenn bei zwei Tönen die Frequenzen nur um einen geringen Wert voneinander abweichen, hört man einen Ton (und nicht zwei), dessen Frequenz dem Mittelwert der Frequenzen der beiden überlagerten Töne entspricht. Bei diesem Ton schwankt die Lautstärke in einer Frequenz, der sogenannten "Schwebungsfrequenz", die der Differenz der Frequenzen der beiden Töne entspricht.

Optisch ist es vielleicht vergleichbar mit der Fähigkeit, zwei getrennte Punkte als zwei oder nur als einen wahrzunehmen.

Ich habe versucht, eine Antwort auf meine Frage zu finden: gibt es eine Analogie zum Farbsehen? Kommt es zwischen zwei nahe beieinander liegenden Farbwerten ebenfalls zu einer "Schwebungs"-Erscheinung in dem Sinne, daß die Farbtöne sich im Auge mischen und als einer erscheinen? Könnte es sogar sein, daß die "Mischfarben" lediglich "Schwebungen" sind?
Leider habe ich bisher keine Antwort gefunden.

Vielleicht erscheinen dem einen oder anderen Physiker meine Fragen naiv oder dümmlich. Vielleicht weiß trotzdem jemand eine Antwort?
 
Eine "weibliche" Physik  / Physik  / Licht / Farbenlehre