2.3.7 Rezeptive Felder und Vierfarb-Theorie

Drei oder vier Grundfarben?

Da streiten sich die Webdesigner und Maler. Gibt es drei Grundfarben oder vier Grundfarben. Die Webdesigner und Photoshop-Artisten meinen, es gibt die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Maler dagegen meinen, es gibt die vier Grundfarben Rot, Grün, Blau und Gelb. Besonders sparsame oder geizige Maler begnügen sich mit den drei Grundfarben Rot, Blau und Gelb, weil man Grün ja aus Gelb und Blau mischen kann.

Drucker wiederum kennen ebenfalls vier Grundfarben, nämlich Cyan, Mangenta und Gelb sowie Schwarz. Wenn Sie Ihren Tintenstrahldrucker einmal öffnen, werden Sie wahrscheinlich vier Farbpatronen finden, nämlich eine große für Schwarz und drei kleine für Cyan, Mangenta und Gelb.

Ich möchte nun versuchen, auf möglichst einfache Weise diese scheinbaren Widersprüche zwischen den verschiedenen Farbsystemen zu klären. Dazu müssen Sie sich aber mit den Grundlagen der Rezeptive Felder auskennen. Falls Sie also zufällig durch eine Goolge-Suche auf diese Seite gestoßen sind, würde ich Ihnen stark empfehlen, zunächst den Artikel über Rezeptive Felder durchzuarbeiten.

3 Farben ==> 4 Farben

Wie kann man mit Hilfe von rezeptiven Feldern einen Farbraum mit drei Grundfarben (RGB) in einen Farbraum mit vier Grundfarben konvertieren?

Ganz einfach, wir benötigen eigentlich nur vier Typen von rezeptiven Feldern:

Hier sehen Sie ein rezeptives Feld, dessen Zentrum aus Grün-Zapfen besteht und dessen Peripherie aus Rot-Zapfen.

Das Gegenteil dieses rezeptiven Feldes sieht so aus:

Das Zentrum besteht aus Rot-Zapfen und die Peripherie aus Grün-Zapfen. Beide Felder sind eigentlich nicht notwendig, um den Unterschied zwischen Rot und Grün zu erkennen. Rot und Grün sind Grundfarben in beiden Farbsystemen.

Kommen wir nun zum dritten Typ:

Hier haben wir ein Blau-Gelb-Feld. Die Peripherie besteht aus Blau-Zapfen, das Zentrum aus Gelb-Zapfen. Gelb-Zapfen? Die gibt es doch gar nicht! Genau, aber unser Auge erkennt gelb, wenn die Rot- und die Grün-Zapfen ungefähr mit der gleichen Lichtintensität beleuchtet werden. Also setzt sich das Gelb-Zentrum aus Rot- und Grün-Zapfen zusammen:

So müssen wir uns also das Blau-Gelb-Feld vorstellen. Der vierte Typ ist dann das Gelb-Blau-Feld, wobei sich die Peripherie aus Rot- und Grün-Zapfen zusammensetzt, während das Zentrum aus Blau-Zapfen besteht.

Wir haben dann vier Typen von Ganglienzellen, die für Rot, Grün, Blau und Gelb zuständig sind und dem Gehirn dann diese vier Grundfarben melden können.

Die Vierfarb-Theorie ist übrigens schon sehr alt, sie wurde 1874 von HERING als Gegenfarbentheorie veröffentlicht. Natürlich wusste HERING noch nichts von rezeptiven Feldern, aber im Prinzip hat er schon ganz richtig erkannt, wie die drei Grundfarben des Auges in die vier gewohnten Grundfarben umgewandelt werden.

Hier noch eine andere, vereinfachte Darstellung. Oben sehen wir die drei Rezeptortypen für Rot, Grün und Blau. Unten sehen wie rezeptive Felder für Grün/Rot bzw. Rot/Grün, für Blau/Gelb bzw. Gelb/Blau und für Hell/Dunkel. Genau wie HERING es in seiner Gegenfarbentheorie vorhergesagt hatte. Ihm war nämlich aufgefallen, dass es wohl Mischfarben aus Rot und Blau gibt, und auch Mischfarben aus Blau und Grün, Grün und Gelb sowie Gelb und Rot, aber keine "reinen Mischfarben" aus Blau und Gelb bzw. Rot und Grün. Unter einer "reinen Mischfarbe" könnte man sich eine Farbe vorstellen, wie sie im Spektrum vorkommt. Die Farbe Orange kommt beispielsweise im Spektrum vor, also wäre die Mischfarbe aus Rot und Gelb eine "reine Mischfarbe". Auf dem Papier kann man zwar Grün und Rot zu Braun mischen, die Farbe Braun kommt aber nicht im Spektrum vor, ist also keine "reine Mischfarbe". Na ja, wie dem auch sei, jedenfalls schloss HERING aus dem Nichtvorhandensein reiner Mischfarben aus Rot und Grün bzw. Gelb und Blau auf das Vorhandensein eines physiologischen Verrechnungsmechanismus, der die Grundfarben Rot, Grün und Blau des Farbsehens in die Grundfarben Rot, Grün, Gelb und Blau des Vierbarbsehens umwandelt.

Zum Schluss noch eine alte Zeichnung, die ich irgendwann im Jahr 2002 angefertigt habe. Sie zeigt ein Rot/Grün-Feld mit zwei Bipolarzellen und einer Ganglienzelle. Die eine Bipolarzelle ist eine ON-Zelle, die andere eine OFF-Zelle. So kann die Ganglienzelle durch rotes Licht erregt, durch grünes Licht dagegen gehemmt werden.