Infrarot und Ultraviolett im Farbkreis

Patefachs · Anmeldungsdatum: 28.08.2022 Beiträge: 2

Liebe Forumsmitglieder,

gleich vorweg: Ich bin selber kein Physiker. Aber es gibt eine Frage aus der Physik, die mich sehr interessiert. Gut möglich, dass es für euch eine blöde Frage ist.

Es gibt ja das Farbspektrum mit allen Farben, die das menschliche Auge wahrnehmen kann. Dieses reicht von Violett auf der einen Seite bis Rot auf der anderen Seite. All diese Farben bilden einen Farbkreis, Violett schließt ja wieder an Rot an und ist eine Mischung aus Blau und Rot.

Nun gibt es aber auch andere Farben, die das menschliche Auge nicht wahrnehmen kann: Zumindest Infrarot und Ultraviolett kann von bestimmten Tieren wahrgenommen werden. Ich stelle mir folgende Frage: Der Farbkreis kann ja kein Zufall sein. Nehmen wir an, man könnte durch ein Auge sehen, welches auch Ultraviolett und Infrarot sehen könnte. Müsste das nicht irgendeine Mischung aus Violett und Rot sein und sich damit im Farbkreis befinden? Oder ist dieser Farbkreis nur eine Wahrnehmung des menschlichen Auges. Dann könnte der Farbkreis um ganz andere Farben ergänzt werden. Oder gibt es noch eine andere Antwort, auf die ich nicht komme?

https://www.elmar-braig.de

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8582

Farbwahrnehmung ist ein sehr komplexes und schwieriges Feld, bei dem viele Aspekte mitspielen, die Farbwahrnemung nicht eindeutig machen.
Für mich ist dieses Kleid weiß-gold, auch wenn ich weiß, wie es in echt aussieht und dass andere dies auch anders sehen smile

Meine Vermutung zu Deiner Frage wäre, dass durch das Spektrum der Absorbtopn der Farbzapfen Mischungen aus Rot und Bau eben Violet ähneln, auch wenn Grün dazwischenläge. Vereinfacht: Bei Ultra-Blau/Nah-UV schläg der rote Zapfen mehr an als der Grüne. Die scheint durch Graphiken wie hier in die richtige Richtung zu gehen:
https://www.unm.edu/~toolson/human_cone_response.htm

Hier gibt es etwas detaillietere Antworten, ziemlich direkt auf Deine Frage:
https://physics.stackexchange.com/questions/122601/why-does-adding-red-light-with-blue-light-give-purple-light
https://en.wikipedia.org/wiki/CIE_1931_color_space

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Wir hatten das hier mal ausführlich und mathematisch diskutiert:

https://www.physikerboard.de/topic,65495,-farbe-frequenz.html

Jenseits aller sprachlichen Unstimmigkeiten gibt es drei Ebenen: a) das Spektrum des Lichts, b) einen Farbraum wie RGB, CMYK o.ä. und c) eine Farbwahrnehmung im Gehirn. Der Farbraum ist dabei ein mathematisches Modell unserer Farbwahrnehmung.

Die Komplexität steckt zunächst in der Abbildung von a) Spektren auf b) Farben im Farbraum. Das ist wohl durch die Evolution bedingt; Außerirdische können komplett andere Farbwahrnehmungen haben und verwenden dann einen vollständig anderen Farbraum, z.B. Oberflächen 7-dimensionaler Kugeln. Selbst wenn wir deren Abbildung und deren Farbraum mathematisch verstehen, hätten wir natürlich immer noch keine echte Vorstellung ihrer Farbwahrnehmung.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Na ja, wie es für einen Goldfisch wirklich aussieht, werden wir wohl nie erfahren ;-)

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Da stimme ich dir natürlich zu; man kann den Farbraum zumindest bin Teilen rekonstruieren.

Patefachs · Anmeldungsdatum: 28.08.2022 Beiträge: 2

Liebe Forumsmitglieder,

ich danke euch allen für eure Antworten. Ich gebe zu, dass mir manches schwer fällt zu verstehen (bin halt kein Physiker). Aber grob verstehe ich glaube ich schon das Wichtigste.

Frankx · Anmeldungsdatum: 04.03.2015 Beiträge: 982

Das menschliche Auge reagiert auf Wellenlängen von etwa 380 bis etwa 750 Nanometer.

Das bedeutet, dass sich die Wellenlänge vom roten Bereich zum anderen Ende im blauen Bereich hin etwa halbiert, bzw. die Frequenz sich verdoppelt.

Damit haben wir quasi eine Oktave im optischen Bereich.

So wie man ein akustisches Schwingungssystem auch mit der halben Frequenz der Eigenfrequenz anregen kann, kann man imho die Rezeptoren für "Blau" auch mit Licht der doppelten Wellenlänge (halbe Frequenz) anregen.

Ich vermute, damit erklärt sich auch, weshalb bestimmte Rezeptoren im Auge bei bestimmten Frequenzen wieder angeregt werden und sich der Kreis schließt.

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TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Frankx · Anmeldungsdatum: 04.03.2015 Beiträge: 982

Ich bin da kein Experte.
Zumindest wäre es ein bemerkenswerter Zufall, dass das sichtbare Spektrum gerade eine Oktave überspannt und sich die Seheindrücke an den Enden ähneln.

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TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18062

Na ja, es handelt sich um ein Ergebnis der Evolution, also istcein gewisser Zufall sicher im Spiel.

Der sichtbare Bereich des Spektrums könnte auch etwas größer sein und das nahe IR sowie das nahe UV umfassen; ist ja bei anderen Spezies auch der Fall. Von daher halte ich die Oktave tatsächlich für Zufall.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Sonnenstrahlung#/media/Datei%3ASonne_Strahlungsintensitaet.svg

Warum eine Frequenz mit einer bestimmte Farbwahrnehmungen verknüpft ist und wie sich daraus ein Farbraum ergibt, kann ich nicht sagen. Offenbar gibt es jedoch unterschiedliche Ausprägungen wie mehr oder weniger Grundfarben, geschlossene Farbkreise oder auch nicht … bei verschiedenen Spezies.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043