Licht

Was ist Licht?

Licht ist eine Energieform, die aus zwei Komponenten hervorgeht :

  • wellenförmige electromagnetische Welle
  • eine korpuskulare Erscheinung (Photone)
Das von der Sonne kommende Licht bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 000 km/s bei einer Frequenz von etwa 600 000 GHz.

Farbenprinzip

Die Farbe von Licht wird durch seine Frequenz gekennzeichnet, es selbst bedingt durch die Wellenlänge und die Lichtgeschwindigkeit. Die Wellenlänge ist generell gekennzeichnet durch einen oszillierenden Vorgang durch das Verhältnis :

λ = CT
oder  :
  • λ bezeichnet die Wellenlänge
  • C bezeichnet die Lichtgeschwindigkeit
  • T bezeichnet die Wellenperiode (in Sekunden)

Man spricht von monochromatischen Strahlen, wenn die Strahlen eine einzige Wellenlänge enthalten und von polychromatischen Strahlen, wenn sie mehrere Wellenlängen enthalten. Alle Wellenlängen, die polychromatische Strahlen enthalten (und ihre jeweiligen Lichtintensitäten) nennt man Spektrum.

Dennoch ist das menschliche Auge nicht fähig, die verschiedenen Komponenten von Strahlen zu erkennen und nimmt nur die Resultierende war, als Funktion der verschiedenen Wellenlängen, aus denen sie bestehen und ihre jeweilige Lichtintensität.

Das menschliche Auge ist fähig, Strahlen zu sehen, deren Wellenlänge zwischen 380 und 780 Nanometern liegt. Unter 380 nm befinden sich zum Beispiel ultraviolette Strahlen, wobei Infrarotstrahlen eine Wellenlänge von über 780 nm haben. Alle mit dem menschlichen Auge sichtbaren Wellenlängen nennen sich « sichtbares Spektrum »  :

spectre de la lumière visible par l\'oeil humain

Es ist möglich, die Spektralfarben mithilfe eines Kristallprimas zu zerlegen.

Funktionsweise des menschlichen Auges

Dank der Hornhaut (durchscheinende Hülle des Auges) und der Iris (die beim Schließen die Dosierung der Lichtmenge ermöglicht) bildet sich ein Bild auf der Netzhaut. Dieses Bild besteht aus kleinen Stäbchen (auf Englisch rods) und aus Kegeln (auf Englisch cones).

schema de l\'oeil humain

Die Stäbchen, die aus einer Pigmentierung entstehen, die man Rhodopsin nennt, und die sich am Rand der Netzhaut befinden, ermöglichen die Wahrnehmung der Lichtstärke und die Bewegung (skotopisches Sehen),während die Kegeln, die sich einem Bereich befinden, der sich Foveanennt, eine Unterscheidung der Farben ermöglichen (photopisches Sehen). Es existieren in Realität drei Kegelsorten  :

  • eine Sorte für Rot (570 nm), Erythrolaben
  • eine Sorte für Grün (535 nm), Chlorolaben
  • eine Sorte für Blau (445 nm), Cyanolaben
Wenn ein Kegeltyp fehlt, ist die Wahrnehmung der Farben nicht perfekt, man spricht von Farbenblindheit (oder Zweifarbenblindheit. Man unterscheidet generell zwischen den Personen, die diese Anomalie haben je nach fehlerhaftem Kegeltyp :
  • Die Rotblinden sind unempfänglich für die Farbe Rot
  • Die Grünblinden sind unempfänglich für die Farbe Grün
  • Die Blaublinden sind unempfänglich für die Farbe Blau

Andererseits ist anzumerken, dass die Empfindlichkeit des menschlichen Auges auf Lichtintensitäten in Bezug auf die drei Grundfarben ungleich ist :

representation de la perception de la luminosite

Additive und subtraktive Synthese

Es existieren zwei Farbsynthesearten :

  • Die additive Synthese ist das Ergebnis des Hinzufügens von Lichtkomponenten. Die Lichtkomponenten werden direkt zur Emission hinzugefügt, dies ist der Fall für die Farbbildschirme oder -Fernsehen. Wenn man die drei Komponenten Rot, Grün, Blau hinzufügt (RGB), erhält man Weiß. Das Fehlen einer Komponente ergibt Schwarz. Die zweitrangigen Farben sind Cyan, Magenta und Gelb, denn :
    • Grün kombiniert mit Blau ergibt Cyan
    • Blau kombiniert mit Rot ergibt Magenta
    • Grün kombiniert mit Rot ergibt Gelb

    synthèse additive

  • Die subtraktive Synthese ermöglicht die Wiederherstellung einer Farbe durch Subtraktion auf der Grundlage einer weißen Lichtquelle mit Filtern, die den Komplementärfarben entsprechen: gelb, magenta, und cyan. Das Hinzufügen dieser drei Farben ergibt Schwarz und ihr Fehlen ergibt Weiß.

    Die Lichtkomponenten werden nach Reflektion auf ein Objet hinzugefügt, oder genauer gesagt, durch die Materie aufgenommen. Diese Methode wird bei der Photographie und zum Drucken von Farben angewendet. Die zweitrangigen Farben sind blau, rot und grün, da :

    • Magenta (Grundfarbe) kombiniert mit Cyan (Grundfarbe) blau ergibt
    • Magenta (Grundfarbe) kombiniert mit Gelb (Grundfarbe) rot ergibt
    • Cyan (Grundfarbe) kombiniert mit Gelb (Grundfarbe) grün ergibt

    synthèse soustractive

Zwei Farben nennt man « komplementär » wenn ihre Vereinigung in der additiven Synthese Weiß oder in der subtraktiven Synthese Schwarz ergibt.


Letzte Änderung am Mittwoch 1 April 2009 à 14:16:20


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