Die Grenzen der menschlichen Farbwahrnehmung mit Spektralphotometern ausloten

Die visuelle Welt besteht aus zahlreichen Farbkombinationen, und seit Jahren arbeitet die Menschheit daran, jede einzelne davon zu kontrollieren. Bildquelle: Flickr-Benutzer Mary-Lynn

Ich erinnere mich, dass ich einmal einen Jungen, der gerade einen Wutanfall hatte, fragte, ob er "rot sehe". Sein verwirrter Gesichtsausdruck verriet mir, dass er die Redewendung nicht kannte, aber die Zornesröte, die seine Wangen färbte, machte deutlich, woher dieser Begriff stammt. Die Farbwahrnehmung ist ein Teil unseres täglichen Lebens, den wir oft als selbstverständlich ansehen und über den wir selten nachdenken.

Wir leben in einer visuellen Welt, die sich auf die Farbwahrnehmung verlässt, um uns fast alles mitzuteilen: welche Lebensmittel sicher zu essen sind, welches Kabel an welche Stromquelle anzuschließen ist, und sogar wie wir die Art und Weise bestimmen, wie eine Person sich fühlt, nur durch den Ton ihrer Haut. Wir machen uns kaum Gedanken darüber, wie abhängig wir von den verschiedenen Schattierungen und Farbtönen sind, die wir jeden Tag sehen. In Wirklichkeit ist die Farbwahrnehmung zu einem hochkomplexen und äußerst präzisen Bereich der wissenschaftlichen Forschung geworden, und unser Bedürfnis, die Farbwahrnehmung zu kontrollieren, hat uns zu neuen Standards in der Farbmessung und -technik geführt. Unsere Augen sind unglaublich komplex, aber da das Gehirn versucht, fremde Informationen herauszufiltern, haben wir nicht die Sehschärfe, die für eine genaue Farbmessung erforderlich ist. Hier kommen farbmetrische Instrumente und Spektralphotometer ins Spiel.

Visuelle Unterscheidung

Aufgrund der Vielfältigkeit der Farbwahrnehmung hat die Menschheit schon früh gelernt, dass die visuelle Unterscheidung sehr subjektiv ist und von der individuellen Erfahrung oder Perspektive des Betrachters abhängt. Die optischen Gedächtnisfähigkeiten des menschlichen Auges sind sehr begrenzt und basieren auf unseren eigenen persönlichen Maßstäben. Nehmen wir zum Beispiel das folgende Bild. Eine Person mag sagen, dass die Früchte in der Schale lila sind, während eine andere vielleicht blau sagt.

Einige mögen zustimmen, dass die Blaubeeren in dieser Schale tatsächlich blau sind, aber aufgrund der Farbwahrnehmung und -variation können auch violette und rote Farbtöne unter verschiedenen optischen Gesichtspunkten erkannt werden. Bildquelle: Flickr-Benutzer jeffreyw

Tatsache ist, dass es wahrscheinlich ein Dutzend verschiedene Arten gibt, wie Menschen ihre Farbwahrnehmung in Bezug auf diese Schale mit Beeren beschreiben könnten, und es ist kein Wunder, dass wir alle so verwirrt sind. Zum Beispiel hat die Firma Crayola©™crayon seit der ersten Standardschachtel Buntstifte im Jahr 1903 mehr als 19 verschiedene Namen und Variationen des ursprünglichen Blaus entwickelt. Damit stehen uns zwar mehr Adjektive zur Verfügung, um Farben in verschiedenen Schattierungen zu beschreiben, doch ist es dadurch äußerst schwierig geworden, Farben für eine genaue Zuordnung oder Klassifizierung zu benennen.

Dies stellt ein großes Problem dar, wenn ein Kunde eine bestimmte Farbe eines Produkts wünscht und erwartet, dass es dem Farbton entspricht, den er im Sinn hatte. Es ist nahezu unmöglich, einer anderen Person eine Farbe genau zu beschreiben oder diese Farbe auf der Grundlage unserer eigenen Farbwahrnehmung zu reproduzieren. Im Zuge des technischen Fortschritts brauchten wir eine Möglichkeit, Farben in verschiedenen Branchen und Fachbereichen zu kommunizieren, um genaue Ergebnisse zu erzielen. Die Kenntnis und das Verständnis der Farbwahrnehmung sind zu einer Voraussetzung für das moderne Leben geworden.

Wie machen wir das? Mit Licht Farbe messen

Forscher und Wissenschaftler haben ständig nach Möglichkeiten gesucht, das Aussehen von Farben vorherzusagen, können es aber nur unter speziellen Bedingungen quantifizieren. Im vergangenen Jahrhundert wurden die Normen für die Farbmessung mit der Internationalen Beleuchtungskommission (Commission Internationale de l'Eclariage, CIE) verknüpft, die das System der Farbmessung und Farbanpassung eingeführt hat.

Die Entwicklung begann im 19. Jahrhundert, als es Wissenschaftlern gelang, die Beziehung zwischen Licht und den menschlichen Farbrezeptoren im Auge herzustellen. Mit fortschreitenden Studien fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Farbwahrnehmung allen Grundregeln der Mathematik entspricht. Mit dieser grundlegenden Erkenntnis begann die Entwicklung des Farbfernsehens und vieler anderer moderner elektronischer Anzeigegeräte. Auf der Grundlage der drei Grundfarben Rot, Blau und Grün kann nun eine breite Palette von Farbwahrnehmungen erzeugt werden.

Die Farbtechnologie verbindet das Studium des Lichts mit den Rezeptoren für die visuelle Wahrnehmung im menschlichen Auge, die nach Ansicht der Wissenschaftler direkt mit grundlegenden mathematischen Prinzipien zusammenhängen. Bildquelle: Flickr-Benutzer 55Laney69

Dieses grundlegende System funktionierte gut, wenn es darum ging, die Farbe in Bezug auf eine Lichtquelle zu quantifizieren, aber wenn man diese Informationen auf die meisten anderen hergestellten Waren, die in Form von Feststoffen oder Flüssigkeiten vorliegen, anwendet, musste die Farbmessung ein höheres technisches Niveau erreichen. Bei der Quantifizierung der Objektfarbe mussten mehrere Variablen berücksichtigt werden, die die Messung ständig beeinträchtigen, wie z. B. die Größe der Probe, die Beleuchtung, die Farbe der Umgebung und der Beobachtungswinkel. Farbmetrik und Spektralphotometrie lieferten die Antwort, und diese neuen Anwendungen gingen einen Schritt über die grundlegende Farbbeurteilung hinaus zu einer umfassenden technologischen Bewertung.

Kolorimetrische Geräte und Spektralphotometer

Farbmessgeräte und Spektralphotometer bieten standardisierte Bedingungen, die einheitliche und wiederholbare Messungen der Farbwahrnehmung gewährleisten. Beide Arten von Messgeräten erfüllen bei der Farbwahrnehmung für verschiedene Anwendungen einen bestimmten Zweck. Kolorimeter sind für viele Produktions- und Qualitätskontrollanwendungen sehr anpassungsfähig, da sie eine optische Betrachtung mit fester Geometrie, eine einzige Lichtquelle und drei Fotozellen verwenden, die in der Regel auf internationale Standards eingestellt sind. Spektralphotometer hingegen arbeiten auf einem noch höheren Niveau und verwenden viel mehr Sensoren, um das Licht zu trennen und den spektralen Reflexionsgrad eines Objekts zu messen. Diese Anwendung wird häufig in der Farbrezeptur und in der Forschung eingesetzt.

Die Farbwahrnehmung ist unabhängig von der Anwendung wichtig, und die Fähigkeit, Farben genau und konsistent zu messen, ist für viele Branchen von unschätzbarem Wert. Wie auch immer Ihre Bedürfnisse aussehen mögen, es ist wichtig, Messgeräte zu wählen, die den Entwicklungsstandards entsprechen und verschiedene Märkte und Produktanwendungen abdecken. HunterLab bietet Zuverlässigkeit und mehr als zehn Jahrzehnte Erfahrung in der Farbmessung und Spektralphotometrie und hat sich auf das Wachstum und die Veränderungen in der Farbtechnologie eingestellt. Wir bieten Lösungen für die Farbmessung, die mehrere Branchen und Forschungsbereiche abdecken, und sind stolz auf unser Engagement für die vielen verschiedenen Anwendungen von Spektralphotometern. Für Antworten auf all Ihre Bedürfnisse im Bereich der Farbmessung, kontaktieren Sie HunterLab noch heute.