Wellenlänge als Farbe darstellen

Sichtbares Licht ist eigentlich nur eine Bezeichnung für ein ganz bestimmtes Spektrum elektromagnetischer Strahlung. Die Wellenlängen, die wir mit unseren Augen sehen können, liegen zwischen ca. 400 nm und 780 nm. Bei unter 400 nm beginnt das für uns unsichtbare UV-Licht, bei mehr als 780 nm beginnt die Infrarot-Strahlung, die wir immerhin mit unserer Haut als Wärme wahrnehmen können.

Wellenlänge als RGB-Farbe

Hier wird dargestellt, wie eine bestimmte Wellenlänge als RGB-Wert aussieht. Zu beachten ist dabei, dass der RGB-Farbraum deutlich kleiner als der Raum ist, den unsere Augen tatsächlich sehen können. Mit anderen Worten: In der echten Welt können wir Farben wahrnehmen, die nicht im RGB-Raum darstellbar sind.

Der Algorithmus stammt ursprünglich von Dan Bruton und wurde hier für die Darstellung im Browser übersetzt.

Warum reichen Rot, Grün und Blau zur Darstellung so vieler Farben?

Diese Übersetzung von Wellenlänge in RGB-Farbtöne funktioniert, weil damit näherungsweise die Funktionsweise unserer Augen abgebildet wird. Auch auf der Netzhaut gibt es nur drei unterschiedliche Arten von Rezeptoren, die jeweils ungefähr die Bereiche von Rot, Grün und Blau abdecken:

Zwischentöne, insbesondere Gelb, können wir in diesem Sinne nicht direkt sehen - dieser Farbeindruck entsteht erst in der Weiterverarbeitung der Signale, die die Rezeptoren senden:

Gelb nehmen wir also immer dann wahr, wenn die Rezeptoren für Grün und Rot ungefähr gleich stark durch die einfallende Strahlung aktiviert wurden.

In den Grenzregionen unter 420 und über 700 nm können wir Farbtöne nur noch sehr ungenau unterscheiden, weshalb diese Bereiche in der Visualisierung mit einer geringeren Farbintensität dargestellt werden.

Wellenlängen der Regenbogenfarben

Mithilfe der Visualisierung können wir auch die Wellenlängen einzelner Farben bestimmen. Die klassischen Regenbogenfarben haben ungefähr die folgenden Werte:

Wellenlänge violettes Licht: ca. 400 nm, gesamtes Violett-Spektrum ca. 380–420 nm

Wellenlänge blaues Licht: ca. 440 nm, gesamtes Blau-Spektrum ca. 420–490 nm

Wellenlänge grünes Licht: ca. 510 nm, gesamtes Grün-Spektrum ca. 490–575 nm

Wellenlänge gelbes Licht: ca. 580 nm, gesamtes Gelb-Spektrum ca. 575–585 nm

Wellenlänge oranges Licht: ca. 610 nm, gesamtes Orange-Spektrum ca. 585–650 nm

Wellenlänge rotes Licht: ca. 645 nm, gesamtes Rot-Spektrum ca. 650–750 nm

Die Grenzen des RGB-Farbraums

Der RGB-Farbraum eignet sich gut, um z.B. die Güte von verschiedenen Bildschirmen miteinander vergleichen zu können. Er deckt jedoch nicht alle Farbtöne ab, die unsere Augen wahrnehmen können. Und für den Einsatz in der industriellen Farbmessung hat er noch einen weiteren Nachteil: Aus zwei unterschiedlichen RGB-Farbwerten selbst lässt sich nicht ablesen, wie weit die Farbtöne auseinander liegen. Das ist aber für viele Fertigungsvorgänge von große Bedeutung. Das ist ein wesentlicher Grund für die Entwicklung des L*A*B*-Farbraums. Mehr Informationen dazu gibt es im folgenden Artikel über Farbskalen und Farbräume.