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Spektralfarben und CRI - Ein Lichtspektrum, was ist das ?

Sichtbares, weißes Licht enthält alle Farben ?

Ein Prisma - ein Dreieck aus Glas - macht sichtbar was, im weißen Licht verborgen ist.

Wird ein schmaler, neutral-weißer Lichtstrahl auf ein Prisma aus Glas oder transparentem Kunststoff gelenkt, durchdringt der Strahl das Prisma und tritt an einer gegenüberliegenden Seite wieder aus.
Dabei wird der Verlauf des Lichtstrahls zweifach "geknickt". Einmal beim Übergang aus der Luft in das transparente Material des Prismas und ein zweites Mal beim Austritt aus dem Prisma.
Diese Brechung wird verursacht durch die schlagartige Zunahme und erneute Abnahme der Dichte auf dem Weg des Lichtstrahls.
Die das Prisma umgebende Luft hat eine geringere Dichte als das Prisma.

Aufgrund der Winkel, die die Flächen des Prismas zueinander bilden, wird der Lichtstrahl bei der Brechung darüberhinaus auch aufgefächert. Wir können bereits innerhalb des Prismas, aber umso deutlicher außerhalb des Prismas, einen farbigen Fächer erkennen, mit Farben ähnlich wie wir sie vom Regenbogen kennen - den Spektralfarben.
Theoretisch gibt es unendlich viele Spektralfarben. Im täglichen Umgang mit ihnen ist aber oft nur von einer bestimmten, relativ kleinen Anzahl von sog. Spektralfarben die Rede.
In der Regel sind dies sieben Haupt-Farben:
  • Rot
  • Orange
  • Gelb
  • Grün
  • Blau
  • Indigo 
  • Violett

Farben - ein Ergebnis der Wahrnehmung
In einer Umkehrung des Experimentes lassen sich auch alle so erzeugten Farben wieder zusammenfügen zu einem weißen, homogenen Lichtstrahl.
Weißes Licht enthält alle Farben... oder präziser gesagt: Weißes Licht enthält alles, was uns Farben wahrnehmen lässt.

Licht ist keine Aquarellfarbe...
Licht ist eine sog. elektromagnetische Strahlung.
Wie jede elektromagnetische Strahlung besitzt sie die Ausbreitungsvariante einer Welle; sie schwingt mit einer bestimmten Frequenz und Wellenlänge.
Die Analogie zum Schall und zur Akustik mag hier für das Verständnis hilfreich sein, wenngleich sie physikalisch nicht korrekt ist.
Ein Ton z.B. eines Klaviers erzeugt eine Schallwelle - Schwingungen der Luft-Teilchen, die unser Ohr registriert und unser Gehirn in hörbare Töne umsetzt bzw. interpretiert.
Lange Schallwellen mit niedriger Frequenz erzeugen tiefe Töne, kurze Schallwellen mit hoher Frequenz hohe Töne.

Licht als elektromagnetische Welle benötigt keine Luft, um sich durch den Raum zu bewegen - ihr genügt Raum und Zeit.
Aber wie bei den akustischen Tönen sind auch beim Licht die Frequenz und die damit verbundene Wellenlänge verantwortlich für unsere Wahrnehmung.
Hierbei werden aber diese Schwingungen des Lichtes nicht als Töne, sondern als Farben wahrgenommen.
Jede einzelne Wellenlänge löst eine ganz bestimmte Farbwahrnehmung bzw. Farbe aus.

So ergibt sich z.B. für diese drei Farben folgendes Bild:
    Rot          ≈ 700–630 nm   ≈ 430–480 THz      
    Grün       ≈ 560–490 nm   ≈ 540–610 THz
    Blau        ≈ 490–450 nm   ≈ 610–670 THz
Diese drei Farben (RGB) sind auch die Farben, mit denen übliche Bildschirme und Displays arbeiten.
Diese 3 Farben sind das Minimum, was benötigt wird, um daraus auch ein Weiß mischen zu können.
Niedrige Frequenzen werden als Rot-Töne erlebt, hohe Frequenzen als blau-violett.

Im Gegensatz zu Malfarben, wo jede weiter hinzugefügte Farbe das Ergebnis dunkler und dunkler bis zum Schwarz werden lässt (subtraktive Farbmischung) ist es beim Licht umgekehrt.
Die sog. additive Farbmischung, wie sie bei der Überlagerung farbiger Lichter gegeben ist, sorgt dafür, dass mit jeder weiteren Farbe das Ergebnis heller und heller bzw. eben weiß wird.

Licht ist eine Komposition
Diese physikalische Betrachtung zeigt deutlich, welch qualitatives Potenzial und welche unendliche Vielfalt im Licht steckt. Licht und sein Spiel von Farben, Helligkeiten und Kontrasten ist eine Komposition.

Die Sonne als unsere natürliche Lichtquelle, liefert das in diesem Sinne beste und hochwertigste Licht.
Objekte, Tiere, Pflanzen und Menschen, letztlich die gesamte uns umgebende Welt, entfalten ihren Farben- und Facettenreichtum nur und ausschließlich aufgrund der Qualität des Lichtes von der Sonne.

Technisch wird dies mit dem Farbwiedergabe-Index, dem CRI (Color Rendering Index), beschrieben.
  • Sonne:  CRI100
  • Energiesparlampen: CRI 75-85
  • Soraa LED: CRI 95 - 98
Entscheiden Sie selbst, ob Sie auf 20% oder mehr an Details, Farbnuancen, Abstufungen von Weißtönen und den Farb-Kontrast ihrer Umgebung verzichten wollen...