Wie entsteht Farbe?

Rot, grün, gelb, blau – Wiese, Kleidung, Autos – wir Menschen sehen alles in bunt – in Farbe. Doch wie entsteht Farbe, warum sehen wir bunte Dinge und was hat das Licht damit zu tun? Auf alle diese Fragen gibt dieses Kapitel Aufschluß. Wer Haarfarbe und das Haarefärben verstehen möchte, kommt um dieses Grundwissen zum Thema Licht, Farbe und Haarfarbe nicht herrum.

Was ist eigentlich Farbe?

Um das komplexe Thema Farbe, Haarfarbe und Haarfärbung zu verstehen, müssen wir zuerst wissen, wie eigentlich Farbe entsteht.
Alle Farben die wir sehen können entstehen durch Licht – ohne Licht keine Farbe bzw. keine Farbwahrnehmung. Ist es dunkel sehen wir keinerlei Farben sondern alles in grau und schwarz Schattierungen. Auch ist die Farbwahrnehmung von der Art der Lichtquelle abhängig. Für unsere Wahrnehmung ist es sehr bedeutsam, ob die Lichtquelle nun die Sonne ist, eine Neonröhre oder eine Glühlampe. Dazu jedoch später noch mehr.

Von weiß zu bunt – aus Licht wird Farbe

Der Regenbogen zeigt die Spektralfarben | Quelle Wikipedia

Zuerst betrachten wir das Licht als solches. Licht wird von uns zwar als “eher kalt” (Neonlicht)  oder “warm” (Glühbirne) wahrgenommen, jedoch fast immer als eher farblos bzw. weiß. Ein Experiment, welches vor fast 200 Jahren zum ersten mal durchgeführt wurde hat damals schon bewiesen, das in weißem Licht mehr steckt – viel mehr – ja sogar alle Farben die wir uns vorstellen können. Für das Experiment wurde ein starker, weißer Lichtstrahl durch ein Prisma gelenkt. Durch das Prisma wird nun dieses weiße Licht in die Farben des Farbspektrums aufgeteilt – es entstehen die “Spektralfarben“. Genau das passiert auch, wenn das Sonnenlicht durch Regentropfen scheint, die die Funktion des Prismas übernehmen. Auch hier wird das weiße Sonnenlicht in die Spektralfarben aufgeteilt – es entsteht ein Regenbogen.

Die folgende Abbildung zeigt den weißen Lichtstrahl, der durch das Prisma gelenkt wird und sich in die Spektralfarben aufteilt:

Spektralfarben werden durch ein Prisma sichtbar

Hier sieht man, dass sich das Licht in viele bunte Töne zerteilt. Die unterschiedlichen Farben entstehen hier durch die unterschiedliche Wellenlänge des Lichts. Gemessen wird diese Wellenlänge in Nanometer – ein Nanometer entspricht hier einem Millionstel Millimeter. Abgekürzt wird Nanometer mit dem Kürzel “nm“. Das menschliche Auge kann jedoch nur einen sehr begrenzten Teil dieser Nanometer-Strahlung sehen.

Das Lichtspektrum

Violett liegt bei ca. 400 nm – Violett können auch wir Menschen sehen. Sinkt die Wellenlänge auf z.B. 300 nm nennt man das Licht “Ultraviolett” oder auch UV-Strahlung. Diese UV-Strahlung können wir nicht sehen, sie ist jedoch dafür Verantwortlich, das wir im Sommer schön braun werden. Am oberen Ende des für uns sichtbaren Bereichs liegt die Farbe Rot mit einer Wellenlänge von ca. 700 nm. Jenseits dieser Wellenlänge können wir auch keine Strahlung sehen. Das Licht mit einer größeren Wellenlänge als 700 mn nennen wir z.B. Infrarot Licht und nutzen es zur angenehmen Bestrahlung und Entspannung. Auf der folgenden Abbildung kann man sehen, welch minimal kleinen Bereich des Lichtes bzw. der Strahlung wir sehen können:

Das Lichtspektrum - nur ein kleiner Teil kann von Menschen wahrgenommen werden Quelle: Wikipedia

Durch die Abbildung wird klar, welch kleinen Teil wir nur sehen können. Tiere wie Katzen, Feldermäuse oder auch Eulen oder Bienen können noch andere Teile des Lichtes sehen – so entsteht oft der Eindruck, diese Tiere können “im dunklen sehen”. Für dfas Färben der Haare interessiert uns jedoch nur der Teil des Lichtes, den wir auch sehen können.

Wie und warum wir Farben sehen

Die Natur hat unser Auge so geschaffen, das wir das Licht mit einer Wellenlänge zwischen ca. 380 nm und 750 nm sehen können. Licht ruft also in unserem Auge eine eine Reaktion auf, das Gehirn erledigt den Rest und erzeugt die Farbe zu dem was unser Auge sieht bzw. welche Wellenlänge unser Auge gerade trifft. Man kann also sagen: “Farben sind letzlich Sinneswahrnehmungen die unser Sehorgan dazu veranlassen unser Gehirn Farben sehen zu lassen.”

Wie kommt es also, das Gegenstände und Haare uns farbig erscheinen?
Dies liegt an einer Besonderheit der Gegenstände: Sie können einige Bestandteile des sichtbaren Lichtes reflektieren (zurückstrahlen) , einen anderen Teil aber absorbieren (verschlucken). Nur die reflektierten, zurückgestrahlten Anteile des Lichtes kommen dann in unser Auge. Dies erklärt dann auch die Farben — wenn ein Körper z.B. alle Anteile des sichtbaren Lichtes vollständig verschlucken würde, so erschiene er für unser Auge »schwarz«, denn kein Licht wird ins Auge zurückgestrahlt. Auch wenn die meisten Anteile des Lichtes von Körpern verschluckt werden, glauben wir noch ein »Schwarz« zu sehen. Andererseits — wenn alles Licht wieder vom Körper zurückgestrahlt wird, muß er unserem Auge als »weiß« erscheinen. Die unterschiedlichen »Grautöne« kommen daher, daß mehr oder weniger gleiche Anteile von weißem Licht verschluckt und zurückgestrahlt werden. Nehmen wir jetzt an, ein Körper würde alle Bestandteile des sichtbaren Lichtes verschlucken, außer Rot, also Violett, Blau, Grün, Gelb und Orange. Der Körper erscheint dann für das Auge rot! Nun gibt es aber ganz wenige Stoffe, die nur eine einzige Farbe des Spektrums zurückstrahlen und alle anderen verschlucken. Die meisten Körper strahlen ein Gemisch zurück, dies ergibt im Auge auch Mischfarben. Auch wenn Rot, Orange und Gelb zurückgestrahlt werden kann das Auge dies als Rot wahrnehmen.

Die Abbildung zeigt, wie unterschiedliche Oberflächen und Oberflächenfarben vom Auge wahrgenommen werden:

• Trifft Licht auf eine schwarze Oberfläche werden alle Farben absorbiert – das Auge sieht keine Farbe
• Trifft das Licht auf eine weiße Oberfläche, werden alle Farben reflektiert – das Auge nimmt alle Farben wahr und sieht weiß
• Trifft das Licht auf eine farbige Oberfläche (rot) wird nur der entsprechende Teil zurückgeworfen – das Auge sieht nur die reflektierte Farbe (rot)

Nur die Strahlung die von einer Oberfläche zurückgeworfen wird, nimmt das Auge wahr

Nun weißt Du, wie das Licht ensteht und wie unser Auge Licht und Farbe wahrnimmt. Im nächsten Kapitel geht es darum, Farben zu ordnen und eine Farbordnung herzustellen. Auch das nächste Kapitel ist sehr wichtig für das Verständnis von Farbe, Haarfarbe und das richtige Färben von Haaren.