Licht und Farbe sind aus den heutigen Veranstaltungen oder Bauvorhaben nicht mehr wegzudenken. So manche Realisation benötigt nicht 200 Kilowatt Effektlicht, um beispielsweise ein neues Produkt einzuführen. Gutes Licht und schöne Effekte beeinflussen den Menschen und somit den Kunden.

Licht und Farben sind eigentlich nichts anderes als eine Empfindung der Augen, die im Gehirn ausgewertet wird. Genauer beschrieben, sind Licht und Farben elektromagnetische Wellen, die wir ähnlich auch beim Radiohören nutzen. Der Unterschied zwischen Hören und farbigem Sehen liegt , grob überblickt, nur in der unterschiedlichen Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung. Eine kleine Differenzierung muss aber noch gemacht werden, da elektromagnetische Wellen an sich nicht hörbar sind. Sie müssen, womit wir wieder beim Radio wären, in Schallwellen umgewandelt werden und gelangen dann über das Medium Luft in unser Ohr. Noch ein gravierender Unterschied zwischen Auge und Ohr ist folgender: Das Ohr ist in der Lage, aus einem einfallenden Klangbild die einzelnen Töne getrennt zu hören, wohingegen das Auge nicht fähig ist, einzelne Farben zu erkennen. Es sieht Farben immer als ein einheitliches Ganzes. Beim farbigen Sehen spielen die Augen und das Gehirn zwangsläufig eine große Rolle.

Die Augen

Aus dem breiten Band von Wellen zwischen 16Hz (tiefster vom Menschen wahrnehmbarer Ton) und kosmischer Strahlung von 10²⁵ Hz gibt es nur einen schmalen Bereich , der uns für das farbige Sehen eingeräumt wurde . Das vom Menschen wahrnehmbare "sichtbare Licht", welches sich auch über alle Farben erstreckt, beinhaltet die Frequenzen von 3,82×10¹⁴ Hz bis 7,8× 10¹⁴Hz, was wiederum den Wellenlängen von 380nm bis 780nm(1nm=10^-9m) entspricht. Das Auge als Lichtempfänger läßt sich in zwei Komponenten teilen. Als erstes wären dort ca. 110 Millionen Stäbchen, um Hell und Dunkel zu unterscheiden, sowie ca. 7 Millionen Zäpfchen, die für die Farbempfindlichkeit zuständig sind. Die Stäbchen sind ungefähr 1000mal lichtempfindlicher als die Zäpfchen. In der Netzhautgrube des Auges befinden sich die Zäpfchen, die Stäbchen verteilen sich auf der Netzhaut. Farbiges Sehen beruht auf der Tatsache, daß sich die Zäpfchen wiederum in drei Typen aufteilen, die in unterschiedlicher Anzahl vertreten sind. So wird unterschieden zwischen rot-, blau- und grünempfindlichen Zäpfchen. Abb.2 zeigt die spektrale Helligkeitsempfindung der Augen in Abhängigkeit der Wellenlänge. Die spektrale Helligkeitsempfindung erreicht bei 545 nm ihr Maximum, was verdeutlicht, daß unser Auge für gelb-grüne Töne am empfänglichsten ist. Diese Tatsache resultiert unter anderem aus dem Umstand, daß mehr Zäpfchen für grün vorhanden sind als für rot und blau. Die Augen nehmen nur diese drei Grundfarben wahr und bilden daraus im Gehirn jede für uns erkennbare Farbe. Ist ein Körper angeleuchtet, werden dessen Moleküle zur Lichtemission angeregt. Dieses Licht erreicht dann, oft über einige Umwege wie Reflexionen aus dem Bühnenhintergrund (z.B. Spiegeldekos), die Augen. Die Annahme, daß Farben zu sehen sind, ist insofern falsch, da jeder in der Lage, ist Farben "nur" zu empfinden. Von einem beleuchteten Körper erhalten wir durch die Augen Farbeindrücke. Ohne unsere Augen und das Gehirn gäbe es keine Farben. Die Augen empfangen eine spektrale oder definierte Wellenlänge, womit im Gehirn ein Farbeindruck entsteht. Die Augen sind zudem noch relativ träge. Die Trägheit ist insofern begründet, als daß ein auf die Netzhaut getroffener Lichtreiz noch einige Zeit nachwirkt. Erst nach ca. 50 ms ist ein Lichtreiz soweit abgeklungen, daß eine neue Lichteinwirkung aufgenommen werden kann. Die Augenträgheit sollte aber nicht unbedingt als Nachteil empfunden werden, denn ohne diese Trägheit der Augen wären Aktivitäten wie Kino (24 Bilder/Sec.=41,67ms) oder Lasershows nicht möglich.

Dreifarbentheorie

1931 definierte eine internationale Kommission nach umfangreichen Versuchen und Tests den Verlauf der IBK-Farbmischkurven (Int. Beleuchtungs-Kommission). Diese Farbmischkurven (Abb.3) bilden die Grundlage der Dreifarbentheorie. Danach kann aus den drei Primärfarben Rot (700 nm), Grün (546,1 nm), und Blau (435,8 nm) fast jede in der Natur vorkommende Farbe ermischt werden. Die IBK-Farbmischkurven weisen einen negativen Rotanteil auf. Die Farben im Bereich zwischen 445 und 550 nm sind deswegen nicht einwandfrei darstellbar. Von der IBK wurden deshalb Primärreize festgelegt, die ausschließlich positive Werte enthalten. Die neuen Werte allerdings sind reine Rechengrößen und physikalisch nicht mehr darstellbar. Die neuen Werte tragen die Bezeichnungen x, y und z. Aufgrund dieser Farbmischkurven lässt sich eine Farbe mit Hilfe von drei Maßzahlen fest zuordnen. Da aus zwei vorhandenen Werten der dritte Wert (z) errechnet werden kann, wird jeweils nur der x- und y-Wert im Diagramm (Abb.1) aufgeführt. Die Normwerte für Spektralfarben werden als Normspektralwerte bezeichnet und sind in der DIN 5033/Blatt2 in Abständen von 5nm festgelegt .

Dispersion des Lichts

Zerlegt man das weiße Sonnenlicht durch ein Glasprisma, erhält man eine Reihe von Farben, die kontinuierlich ineinander übergehen. Dieser Vorgang wird allgemein als Spektralanalyse bezeichnet. Im wesentlichen ergeben sich Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett. Das Licht wird beim Einfallen in das Prisma unterschiedlich gebeugt. Der Beugungswinkel steht in direkter Abhängigkeit zur Wellenlänge. Je kürzer die Wellenlänge desto geringer die Ablenkung (Rot) und umgekehrt (Violett). Eine Spektralfarbe kann nicht weiter zerlegt werden. Blendet man nun eine Farbe aus dem Spektrum aus, erhält man aus der Summe der verbleibenden Spektralfarben eine sogenannte Komplementärfarbe. Nehmen wir an, die Spektralfarbe Rot wird aus dem Spektrum gefiltert. Die Addition der restlichen Farben ergibt in diesem Fall den Farbeindruck Grün. Das Auge ist nicht in der Lage, eine Spektralfarbe von einer Komplementärfarbe zu unterscheiden. Das Auge empfindet ausschließlich den Farbeindruck Grün, egal ob die Spektralfarbe direkt einwirkt oder ob die Addition von den restlichen Spektralfarben in das Auge einfällt. Mischt man wiederum eine Komplementärfarbe mit der ausgefilterten Spektralfarbe, ist das Spektrum wieder komplett und man erhält Weißlicht.

Farbmischverfahren

Zum einen lassen sich durch Farbmischverfahren Scheinwerfer und somit Kosten einsparen. Zum anderen kann ein Lichtdesigner durch geschickte Anordnung von Scheinwerfern sowie eine überlegte Auswahl von Farbfiltern zeigen, dass er in seinem Tätigkeitsfeld nicht einfach nur Lampen aufhängt. Grundsätzlich wird zwischen subtraktiver und additiver Farbmischung unterschieden. Größeres Gewicht im Bereich der Lichttechnik hatte hierbei in den letzten Jahren die additive Farbmischung. Mit neuen Techniken und Geräten gewinnt das Verfahren der subtraktiven Farbmischung aber immer mehr an Bedeutung. Im wesentlichen liegen die Unterschiede der beiden Verfahren nur in der Anordnung der Farbfilter und Scheinwerfer.

Additive Farbmischung

Bei dem additiven Farbmischverfahren werden vom Auge mehrere Strahlungen gleichzeitig (Projektion) oder schnell nacheinander (Farbkreisel) aufgenommen. Das Produkt der additiven Farbmischung wird immer heller. Nach diesem Prinzip arbeitet z.B. der "Color Pro" von Lightweave Research. In dem Scheinwerfer sitzen drei Leuchtmittel, die jeweils einen anderen Farbfilter durchstrahlen (rot, grün und blau). Das Licht der Leuchtmittel wird durch eine Linse Gebündelt und nach außen als Lichtpunkt abgegeben. Über ein Steuergerät lassen sich die Leuchtmittel im Scheinwerfer unabhängig voneinander in der Helligkeit steuern. Je nachdem, mit welcher Intensität die einzelnen Leuchtmittel leuchten, erhält man immer einen anderen Farbeindruck. Lichtdesigner arbeiten bei Produktionen oft mit dem gleichen Prinzip -falls auf den Traversen Scheinwerfer mit grünen und orangen Filtern ausgestattet sind und diese auf die gleiche Position eingeleuchtet wurden. Auf der angestrahlten Fläche kann entweder grün (L139) oder orange (L158) projiziert werden. Werden beide Farben gleichzeitig aktiviert, läßt sich auf der angestrahlten Fläche leicht der Farbeindruck gelb vermitteln, der dem LEE-Filter 102 Light Amber sehr nahe kommt.

Subtraktive Farbmischung

Bei dem subtraktiven Farbmischverfahren werden verschiedenfarbige Filter gleichzeitig vor einer Lichtquelle angebracht. Jeder einzelne Farbfilter vor der Lichtquelle subtrahiert eine Farbe aus dem weißen Licht heraus. Das Produkt der subtraktiven Farbmischung wird immer dunkler. Die bekanntesten Anwendungsgebiete der subtraktiven Farbmischung liegen in der Fotografie oder beim Farbfilm. Nicht weniger bekannt ist das Verfahren auch in der Drucktechnik, obwohl hier der Begriff "Vier-Farben-Druck" Verwirrung stiften kann. Druckereien verwenden Gelb, Purpur und Cyan zur Erstellung einer Farbseite. Die vierte Farbe "Schwarz" ließe sich bei ideal reinen Farbstoffen allein durch die drei genannten Grundfarben ermischen. Wegen der nicht perfekt herstellbaren Farben wird Schwarz zusätzlich verwendet. Bis vor wenigen Jahren fand die subtraktive Farbmischung nur in Einzelfällen Anwendung in der Lichttechnik. Inzwischen setzt sich diese Form der Farbenerzeugung aber immer mehr durch.

Subtraktive Frabmischung in der Praxis

Die bekannteste und älteste Anwendungvon subtraktiver Farbmischung ist bei Verfolgern zu beobachten. Beinhaltet das Farbmagazin des Spots beispielsweise nur die Farben LEE 144 (No Color Blue) und die Farben LEE 101 (Yellow), so läßt sich durch gleichzeitiges Einblenden beider Filter der Farbeindruck LEE 121 (Lee Green) erzeugen. Ein Gerät, das sich die Prinzipien dieser Art der Farbmischung ebenfalls zu Nutze macht, ist der Color Fader von Pan Command (s.PP 4/91). Dieses Gerät verfügt über drei Folienrollen, wobei jede Folie über die gesamte Länge den gleichen Farbwert (gelb, purpur und cyan) aufweist. Jede einzelne Folie wurde vom Hersteller ebenfalls über die gesamte Länge mit mehr oder weniger großen Löchern versehen. So verfügt jede Folie über verschiedene Lochrasterformate und wird berechenbar. Das heißt, je größer die Stanzungen in der Farbfolie, desto höher der Anteil des ungefilterten Weißlichtes an der Summe des Gesamtlichtes am Brenner und umgekehrt. Je nachdem, in welcher Konstellation die drei Farbfilterrollen zueinander stehen, lassen sich (zumindest rein rechnerisch) 16.777.216 verschiedene Farbeindrücke ermischen. Auch der neue Vari-Lite VL5 mischt seine Farben subtraktiv. In diesem Gerät wurden die drei Grundfarben hintereinander auf der Mittelachse radial vor dem Leuchtmittel angeordnet.

Farbwahrnehmung

Die Farbwahrnehmung ist von mehreren Faktoren abhängig. Es wird zwischen der Leuchtdichte (Helligkeit), dem Farbton und der Farbsättigung unterschieden. Diese drei Faktoren ergeben die Farbart. Die Leuchtdichte ist ein Maß für die Leistung eines Leuchtmittels in einem Scheinwerfer.

Sie verhält sich ausschließlich proportional zur Leistung der Lichtquelle und gibt an, wie groß die Lichtempfindung im Auge ist. Einfluß auf die Leuchtdichte hat zum Beispiel der Dimmer, da mit abnehmen der Betriebsspannung auch die Farbtemperatur des Brenners sinkt. Der Farbton ist durch die Wellenlänge bestimmmt, die ein Farbfilter passieren läßt. In den Farbmusterheften der Firma LEE-Filters findet sich unter jedem Filter eine Grafik, welche die Abhängigkeit zwischenTransmissionsfunktionen und Wellenlänge darstellt (z.B.: LEE 118, Light blue, 450 nm). Die Farbsättigung schließlich gibt an, wie groß der Weißanteil einer Farbe ist. Bei den Scheinwerfern ist die Definition des Begriffes überflüssig, weil jede Farbe durch den Filter definiert ist. Interessant wird es allerdings dann auf der Bühne, wenn viele Scheinwerfer, also auch reines Weißlicht, sich mit dem Buntlicht mischen und dann aus dem knalligen Rot schnell ein blasses Pastellrot machen. Diese Eigenschaften der additiven Farbmischung sind besonders bei Produktionen zu beachten, welche eine genaue Farbwiedergabe erfordern. Gewisse Veranstalter fordern zudem definierte Farbeindrücke wie "Sparkassen-Blau" oder "Versicherungs-Grün".

Text/Grafiken: Antonius Quodt

zurück

zurück

zurück