Farbenlehre

1 Licht

Lichtstrahlen sind von einer natürlichen oder künstlichen Lichtquelle ausgehende, elektromagnetische Wellen. Sie entstehen dadurch, dass bei steigender Wärmezufuhr eine Änderung der Elektronenstruktur eintritt (kernnahe Elektronen wechseln mit kernfernen).

Elektromagnetische Schwingungen (Strahlungen) haben verschiedene Wellenlängen (Frequenzen).

Wellenlänge

2 Optische Gesetze

2.1 Lichtbrechung

Fraktion, Refraktion

Trifft das Licht auf einen durchlässigen Körper, wird der Lichtstrahl sowohl beim Eintritt als auch beim Austritt ge­brochen. Je nach optischer Dichte ist die Brechungs­stärke verschieden, man nennt diese die Brechungszahl.

Trifft ein Lichtstrahl auf eine ebene, glatte Fläche, wird er im gleichen Winkel wie der Lichtstrahl auftritt, wieder zurückge­worfen.

Gerichtete Reflexion

Parallel auftretende Lichtstrahlen werden parallel zurück­geworfen. Die Oberfläche glänzt.

Diffuse Reflexion

Parallel auftretende Lichtstrahlen werden auf einer rau­en Oberfläche in verschiedene Richtungen zurückge­worfen. Die Oberfläche erscheint matt.

Gestreute Rückstrahlung (Remission)

Treffen Lichtstrahlen auf eine Oberfläche, die sie zwar eindringen, aber nicht durchdringen läßt, werden diese gestreut reflektiert. Auch diese Oberfläche erscheint matt.

Lichtdurchgang (Transmission)

Treffen Lichtstrahlen auf bestimmte Stoffe (durchsich­tige) auf, können sie diese ohne Ablenkung durchdrin­gen. Die Oberfläche ist klar und durchsichtig. Wird ein ge­ringer Teil abgelenkt, erscheint der Körper farbig trans­parent.

2.2 Lichtspiegelung

Rückstrahlung oder Reflexion

• Trifft weißes Licht auf einen Körper, der einen Teil re­flektiert und den Rest in Wärme umwandelt, erscheint der Körper farbig.
• Trifft weißes Licht auf einen weißen Körper auf, wird dieses vollständig reflektiert. Es erfolgt keine Absorption.

2.3 Lichtabschwächung

Absorption

• Trifft weißes Licht auf einen schwarzen Körper auf, er­folgt keine Reflexion. Die Lichtenergie wird in Wärme umgewandelt.

Subtraktive Farbmischung

Mischt man körperhafte Farben (z. B. Rot Gelb Blau) zusammen, wird der Lichtwert immer weniger.

3 Farbe

Das sichtbare weiße Licht kann durch Brechung in seine Teile zerlegt werden. Diese Brechung kann durch Wassertropfen (= Regenbogen), durch Glasprismen oder sonstige Medien erfolgen.

Da verschieden lange Wellen verschieden stark gebrochen werden, kommt es zu einer Zerlegung in die farbigen Anteile = Spektralfarben: Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Violett.

Farbe ist ein Teil des weißen Lichtes.

Wo kein Licht ist, kann auch keine Farbe sichtbar werden.

4 Farbmischung

Additive Farbmischung

Mischt man farbiges Licht zusammen, entsteht aus

Alle Farben gehen von drei Grund-(Haupt-Primär-)Farben aus.

Diese sind weder aus anderen Farben mischbar, noch können sie weiter zerlegt werden.

Mischt man zwei nebeneinander liegende Grundfarben miteinander, entstehen die Sekundärfarben.

Mischt man Grundfarben im Verhältnis 2:1 miteinander, entstehen die Mischfarben:

Rotorange, Gelborange, Gelbgrün, Blaugrün, Blauviolett, Rotviolett.

Mischt man Sekundärfarben miteinander, erhält man die sogenannten Tertiärfarben. Je nach Anteil der Primär­farbe ergeben sich Grautöne, die in die gelbe, rote oder blaue Richtung tendieren.

Durch Veränderung des Mischverhältnisses läßt sich die Farbskala beliebig erweitern.

Alle Farben können mit Weiß beliebig stark aufgehellt und mit Schwarz abgedunkelt werden, wodurch ver­schiedene Farbreihen entstehen.

5 Das Sehen

Das Auge dient dem Menschen dazu, sichtbares Licht und damit helle und dunkle Flächen und Körper, Licht und Schatten sowie Farben wahrzunehmen.

Das Auge besteht aus einer Optik mit Pupille (Blende) und einer Linse (Objektiv).

wenig Licht — weite Pupille

viel Licht — enge Pupille

Die in der Lederhaut liegende Hornhaut läßt elektroma­gnetische Schwingungen mit einer Wellenlänge zwi­schen ca. 300-1500 nm passieren. Ein Teil des unsichtba­ren Lichtes wird ausgesondert. Die Linse sondert weiter aus und läßt nur noch Wellenlängen von ca. 380 bis 760 nm durchgehen.

Der sichtbare Lichtstrahl gelangt durch Kammerflüssig­keit in den Glaskörper und auf die Netzhaut. Diese besteht aus mehreren Schichten (Nervenfaserschicht und Zell­schichten). Darunter eingebettet sind die Stäbchen und Zapfen, wobei in der Mitte der Netzhaut, gegenüber der Linse, die Zapfen vorherrschen.

In der sogenannten Sehgrube (fovea centra) mit einem Durchmesser von etwa 1 mm sind nur Zapfen vorhanden.

An der Außenseite der Retina überwiegen die Stäbchen. Ansonsten sind Stäbchen und Zäpfchen nebeneinander angeordnet. Über die Stäbchen und Zapfen wird die phy­sikalische Energie der elektromagnetischen Schwingun­gen umgewandelt und durch den Sehnerv über das Ge­hirn zum Sehzentrum geleitet.

• Nervenzellen
• Nervenfaserschicht
• Stäbchen
• Zapfen
• Ganglienzellen

Diese schematische Darstellung nach „Hollwich" zeigt auf, wie zwei Leitungen der Sehbahn vom Auge weg ver­laufen.

1. Die optische Leitung — vom Auge über den lateralen Kniehöcker zur Sehrinde — übermittelt das Bild.

2. Die energetische Leitung — vom Auge über die ve­getativen Zwischenhirnkerne, die Hypophyse (Hirnan­hangdrüse) und eine weitere Leitung zum Rückenmark — übermittelt die Energie der elektromagnetischen Schwingungen.

Durch diese Schaltung wird auch die physiologisch-ana­tomische Grundlage der behaglichen Farb-Lichtstim­mung geschaffen.

Bedingt durch ihre Krümmung wirkt die Hornhaut bereits wie eine Sammellinse.

1. Oberes Lid
2. Vordere Augenkammer
3. Regenbogenhaut
4. Hornhaut
5. Unteres Lid
6. Linse
7. Ziliarmuskel 8 Glaskörper
8. Sehachse
9. Gelber Fleck
10. Blinder Fleck
11. Sehne
12. Augenmuskel
13. Lederhaut
14. Netzhaut (Retina)
15. Aderhaut 6 Hypophyse 7 Leitung zum Rückenmark 8 Kleinhirn 9 Großhirn

6 Bestimmung von Farben Farbmessung

Die Farbtemperatur ist je nach Wellenlänge verschieden. Je länger der Wellenbereich, desto wärmer erscheint uns die Farbe.

Maßeinheit für die Temperatur = Kelvin.

Der Mensch kann Farbe nur subjektiv beurteilen. Sie ist abhängig von den Lichtverhältnissen der Tageszeiten und der Umgebung. In der Farbmetrik wird die Farbe mit entsprechenden technischen Geräten genau festgelegt und mit Zahlenwerten ausgedrückt.

Jede Farbe wird nach bestimmten Gesichtspunkten beur­teilt:

6.1 Farbton

Der Farbton wird durch die Wellenlänge, des Lichtes und durch die Reflexionsfähigkeit des bestrahlten Körpers be­stimmt. Die Wellenlänge wird in Nanometer (=1/1000000 mm) gemessen.

Das weiße Licht liegt im Bereich zwischen 380 u. 780 nm

6.2 Sättigung

Die Sättigung beschreibt den Grad der Buntheit gegen­über einem Grau gleicher Helligkeit.

Die Feststellung erfolgt durch Vergleich mit den Farben des Spektrums oder der Grautonreihe. Unter voller Sätti­gung versteht man die höchste Reinheit einer Farbe.

6.3 Helligkeit

Die Helligkeit gibt die Stärke der Lichtempfindung an und wird durch das Reflexionsvermögen eines Farbkörpers bestimmt. Sie ist abhängig vom Weißanteil (bei körper­haften Farben).

Die Festlegung erfolgt durch den Vergleich mit der Grau­tonreihe.

7 Farbwirkung und Symbolik

Bedingt durch ihre symbolische und psychologische Wir­kung werden in verschiedenen Bereichen bestimmte Far­ben bevorzugt.

7.1 Bevorzugte Farben der verschiedenen Altersstufen

Die Entwicklung der Farbempfindung ist mit etwa 16-18 Jahren abgeschlossen. Mit zunehmendem Alter werden die bevorzugten Farben stumpfer und dunkler ausge­wählt, sofern nicht durch psychologische Haltungen eine bewußte Veränderung vorgenommen wird.

7.2 Farbe und Persönlichkeit

Eine Vorliebe für helle Farben zeugt für Aufgeschlossen­heit und Umweltbezogenheit. Dunkle (speziell violette) Töne lassen auf Depressionen schließen. Rot und Oran­getöne weisen auf aktive, tatkräftige, aber auch impulsive Menschen hin. Grüntöne deuten auf Hoffnungsfreudig­keit, Zukunftserwartung und Aufgeschlossenheit. Blautöne weisen auf geistige Interessen hin. Völliges Weiß zeugt von Isoliertheit.

8 Farbsysteme

5.8.1 DIN-Farbsystem

Dieses System basiert auf 24 Bunttönen (= 24teiliger Farbkreis), wobei die Numerierung von Gelb (1) über Rot und Blau bis Gelbgrün (24) geht. Diese Zahl wird als Bunt­tonzahl genannt.

Zu jedem dieser Bunttöne gibt es eine Abstufung in 10 Dunkelstufen (Die hellstmögliche Farbe = Dunkelstufe 0, das ideale Schwarz = Dunkelstufe 10).

Jede dieser Dunkelstufen erhält in weiterer Folge noch verschiedene Sättigungsstufen zugeordnet (normal bis zu 7).

8.1 Das RAL-Farbsystem

ist eine Sammlung von Farben aus Praxis und Wirtschaft und wird vorwiegend im öffentlichen Bereich angewen­det. Es besteht aus ca. 150 Farbmustern, die eine relativ gute Auswahl ermöglichen.

Vorteile:

• vierstellige Numerierung erleichtert die Übersicht
• weltweit gleiche Farbtöne für Handwerk und Industrie
• Register überall erhältlich
• zusätzliche Benennung möglich
• sichere Vergleichsmöglichkeiten

Nachteile:

• Farbauswahl für Individualisten zu gering
• Farbkonzept nicht logisch
• Gefahr der Vereinheitlichung von Farbgestaltung

Numerierung:

8.2 NCS-Farbsystem

baut auf sechs Grundtönen auf: Weiß, Schwarz, Rot, Gelb, Blau und Grün.

Die Farbordnung wird bestimmt durch den Farbton, den Vollfarbenanteil und den Schwarzanteil.

Der Farbkreis wird in vier Quadranten geteilt. Zwischen den vier Farben liegen je neun Bunttöne, so daß der Kreis insgesamt 40 Farbtöne enthält.

Die bunten Grundfarben werden durch die Initialen

Y (Yellow = Gelb), R (Red = Rot), B (Blue = Blau) und (Green = Grün) gekennzeichnet. Schwarz wird mit S und Weiß mit W angegeben.

Bei Vollfarben wird die vierstellige Kennzahl durch C er­setzt.

Anstelle der Bunttonzahl wird bei Weiß, Grau und Schwarz ein N (für neutral) gesetzt. Sie haben die Sätti­gungsstufe S 0.

9.1 Der Hell- Dunkel Kontrast

ist der Unterschied zwischen hellen und dunklen Farben. Hell und Dunkel bestimmen unseren Lebensrhythmus (Tag — Nacht).

Es gibt zwei Möglichkeiten diesen Unterschied darzustel­len.

1. Zwischen Schwarz und Weiß
2. Zwischen diesen beiden Polen liegen die Grautöne. Schwarz und Weiß sind die stärksten Ausdrucksmittel.

Betrachtet man den 6teiligen Farbenkreis, sieht man, daß Gelb die hellste und Violett die dunkelste Farbe ist. Zwischen anderen Farben ist der Kontrast geringer.

Dieser Kontrast ist in fast allen Farbkombinationen vor­handen und daher ein wesentliches Element der Gestal­tung mit Farben.

Eine Hell-Dunkel-Abstufung von Farben ist in allen Berei­chen deutlich sichtbar.

9.2 Der Komplementär-Kontrast

ist der Farbunterschied zwischen Farben, die sich im Farbkreis gegenüberliegen.

In einem komplementären Farbenpaar sind immer die drei Grundfarben enthalten. Mischt man ein komple­mentäres Färbenpaar, entsteht ein neutrales Grau (Grundfarben werden 1 : 0,5 : 0,5) gemischt.

9.3 Der Kalt-Warm-Kontrast

ist der Farbunterschied zwischen kalten und warmen Farben.

Kalte Farben

Kalte Farben erzeugen ein Gefühl der Kälte, weil sie vom Farbton her an Wasser, Schnee, Eis,usw. erinnern. Sie bilden die linke Seite des Farbkreises vom Gelbgrün bis Violett. Blaugrün ist die kälteste Farbe des Farbkreises.

Warme Farben

Warme Farben erzeugen ein Wärmegefühl, weil sie vom Farbton her an Sonne, Licht, Feuer usw. erinnern. Sie bilden die rechte Seite des Farbkreises von Gelb bis Rotviolett. Rotorange ist die wärmste Farbe (= Pol).

Mit Weiß aufgehellt verlieren Farben an Wärme. Mit Schwarz abgedunkelt werden kalte Farben etwas wär­mer. Kalte Farben drücken Ferne und warme Farben drücken Nähe aus.

9.4 Der Simultan-Kontrast

Damit bezeichnen wir die Erscheinung, daß unser Auge zu einer gegebenen Farbe immer gleichzeitig (= simultan) die Komplementärfarbe verlangt.

Die komplementären Farbenpaare des 6teiligen Farbkrei­ses sind:

• Rot — Grün (Gelb Blau)
• Gelb — Violett (Rot Blau)
• Blau — Orange (Rot Gelb)

Genauso wie unser Auge zu einer dunklen Fläche immer einen hellen Gegenpol sucht, sucht es zu einer Farbe im­mer als Ausgleich die Komplementärfarbe. Diese empfin­den wir allgemein als sehr angenehm und wenden des­halb diesen Kontrast sehr oft auch unbewußt an.

Es ist dies eine Farbempfindung im Auge, die nicht real vorhanden ist.

Diese Empfindung ist um so stärker, je länger wir eine Farbe betrachten und je leuchtender sie ist. Der ganze Ef­fekt beruht darauf, daß unser Auge am wenigsten gefor­dert wird, wenn es eine graue Fläche sieht. Da durch die komplementäre Farbmischung ein neutrales Grau ent­steht, sucht sich das Auge immer die komplementäre Farbe, und wenn diese nicht vorhanden ist, täuscht es diese vor.

9.5 Der Qualitäts-Kontast

ist der Farbunterschied zwischen reinen, gesättigten Far­ben und gemischten, trüben Farben.

Wird eine reine Farbe aufgehellt oder abgedunkelt, ver­liert sie an Leuchtkraft.

Schwarz nimmt den Farben ihren farbigen Charakter. Weiß gibt Farben einen anderen Farbwert (= aufgehellt). Die komplementäre Farbe vergraut die Farbwirkung des Reintones.

Je intensiver (reiner) eine Farbe ist, desto vorsichtiger muß sie in ihrer Umgebung eingesetzt werden und desto schwieriger ist ihre harmonische Kombination mit ande­ren Farben

10 Farbe und Wirkung

Voraussetzung für die Gestaltung mit Farben sind er­kennbare Fakten, wie Größe, Form, Material und Struk­tur, Lichteinwirkungen und Umgebung.

Eine gelbe Abbildung auf weißem Hintergrund wirkt de­zent, fein und wenig auffällig. Ein schnelles Wahrnehmen ist nicht möglich. Auf Schwarz wirkt sie hell, auffallend und aggressiv, wodurch sie schnell wahrnehmbar wird.

Rot auf Weiß wirkt kräftig, auffallend, dunkel und ener­gisch. Die Aussage ist klar, eindeutig und fällt auf. Rot auf Schwarz wirkt leuchtend, strahlend, feurig und fesselnd, ist jedoch schwer wahrnehmbar.

Blau auf Weiß ist dunkel und kräftig. Weiß wird gestei­gert. Dadurch ergibt sich eine gute und schnelle Wahr­nehmung. Auf Schwarz wirkt Blau hell, leuchtend, kalt und entfernt. Die Wahrnehmung wird schwieriger — For­men verschwimmen leicht.

Ein stark farbiger Boden steigert die Perspektive

Querlaufende Linien oder Streifen verkürzen den Raum

Längs laufende Streifen an den Seitenwänden und Boden-Wand-Kontrast vertiefen den Raum

Gegen den Fluchtpunkt verlaufende Linien und eine farbige Rückwand er­geben eine starke Raum­verkürzung

11 Farbgestaltung außen

Bei der Außengestaltung stoßen die persönlichen Interessen auf die Allgemeininteressen. Daher ist es notwendig, daß die Farbgestaltung möglichst den vielschichtigen Anforderungen der Allgemeinheit entspricht.

Bei der Farbgestaltung ist zu beachten:

1. Die Architektur
   1. Der Baukörper (groß, klein, durchsichtig, anziehend, statisch, dynamisch, Proportionen, Material, Ober­fläche, nicht veränderbare Farben, Licht und Schatten­wirkung, technische Voraussetzungen, Umgebung, Zu­sammenhang mit anderen Objekten)
   2. Der Baustil (Epoche, Bauzeit)
   3. Die Bauweise (Schichtbau, Skelettbau)
   4. Das Dach (Form, Gliederung, Material)
   5. Die Fläche (Gliederung, Balkone, Fenster, Türen und Tore, Fensterläden, Gesimse, Brüstungen, Arkaden, Loggien, Erker, Sockel ...)
   6. Besonderheiten (Vorgärten, Vordächer, Lampen, Be­leuchtung, Werbung, Kunstwerke, Bauvorschriften, Denkmalschutz)
2. Der Ort
   1. Geographische Lage
   2. Größe
   3. Geschichte
   4. Atraße oder Platz
   5. Verkehr
   6. Vegetation
3. Der Mensch
   1. Individuell (Alter, Geschlecht, soziale Stellung, subjek­tive Interessen und Wünsche, Farbempfinden)
   2. Gemeinschaft (Hausbewohner, Hausbenützer, Hausbe­sitzer, Kunden ...)
4. Die Nutzung
   1. Private Nutzung (Wohnung usw.)
   2. Geschäftliche Nutzung (Verkaufsräume, Büros, Ar­beitsräume ...)
   3. Kollektive Nutzung (Ämter, Behörden, Freizeiteinrich­tungen, Sportanlagen, Krankenhäuser, Altersheime ...)
5. Der Entwurf
   1. Gestaltung (Farbharmonie, Bezug zu Material und Form, Farb- und Formkontrast)
   2. Mensch (subjektive Wünsche, allgemeine Normen und Vorstellungen, traditionelle und modische Ansichten ..)
   3. Material (Art, Eigenschaften, Verarbeitung, Oberfläche, Kosten)
6. Die Präsentation
   1. Skizzen, Pläne und Farbauszüge
   2. Fotos und Modelle
   3. Werkstoffmuster
   4. Gesetze und Vorschriften
   5. Begründungen und Erläuterungen