Lichtspektrum

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Das Lichtspektrum oder auch Farbspektrum ist

• der Teil des elektromagnetischen Spektrums, der ohne technische Hilfsmittel über das menschliche Auge wahrgenommen werden kann. Weitere Bezeichnungen für das Lichtspektrum in diesem Sinne sind das sichtbare Spektrum, der visuelle Bereich (kurz VIS oder auch VIS-Bereich genannt).
• (falls auf einen Gegenstand bezogen) die für diesen charakteristische Zusammensetzung der emittierten oder reflektierten Spektralfarben (beispielsweise "Lichtspektrum eines Sterns"). Dagegen steht der allgemeine Licht-Begriff umgangssprachlich für den sichtbaren Teil der Strahlung einer Lichtquelle (vgl. etwa Tageslicht, Kunstlicht, Sonnenlicht, Mondlicht), und nur hinsichtlich dessen kontextabhängig relevanten Eigenschaften (wie Farbe, Helligkeit), und ist somit kein Synonym für Lichtspektrum.

Illustration des Spektrums der elektromagnetischen Wellen

Die Spektralfarben im sichtbaren Licht^[1]

Farbe	Wellenlänge in nm	Frequenz in THz
rot	≈ 790–630	≈ 379–476
orange	≈ 630–580	≈ 476–517
gelb	≈ 580–560	≈ 517–535
grün	≈ 560–480	≈ 535–624
blau	≈ 480–420	≈ 624–714
violett	≈ 420–390	≈ 714–769

Der Wellenlängen-Bereich des Lichtspektrums reicht von ungefähr 380 bis 780 nm,^[2] einem Frequenzbereich von ca. 3,8 · 10¹⁴ bis 7,9 · 10¹⁴ Hz entsprechend. Angrenzend an das für den Menschen sichtbare Lichtspektrum befindet sich im elektromagnetischen Spektrum der UV-Bereich bei kürzeren und der IR-Bereich bei längeren Wellenlängen, welche teilweise von anderen Lebewesen wahrgenommen werden können (siehe auch Spektralfarben).

Das sichtbare Lichtspektrum ist die Menge aller vom Auge unterscheidbaren, reinen (monochromatischen) Spektralfarben. Ohne optische Hilfsmittel (wie z.B. einem Prisma) sind diese Farbkomponenten eines Spektrums im Zusammenhang beispielsweise in einem Regenbogen oder in der Spiegelung von geeignetem weißen Licht auf einer CD-Oberfläche beobachtbar.

Gegenstände geben ihr Lichtspektrum als eine Kombination vieler unterschiedlich starker Einzelfarben ab, die im Auge des Betrachters zu einem Gesamtfarbeindruck verminderter Farbreinheit (Mischfarbe) konsolidiert werden.

Das Auge konsolidiert Lichtspektren nicht mathematisch linear zu Mischfarbe-Wahrnehmungen (etwa durch eine gewichtete Mittelwertbildung aller beteiligten Spektralfarben und deren Stärken), sondern bevorzugt einige Lichtspektrumsbereiche bei seiner Gewichtung. Zudem ist die Empfindlichkeit des Auges für die Unterscheidung nahe beieinanderliegende Spektralfarben in der Mitte des Lichtspektrums (Grüntöne) ausgeprägter als am Rande (Rot- und Blautöne). Diese Nichtlinearitäten in der menschlichen Lichtspektrums-Wahrnehmung wurden wissenschaftlich vermessen und im CIE-Normvalenzsystem für einen durchschnittlichen Menschen formuliert.

Siehe auch

• Farbart
• Farbwahrnehmung
• Hellempfindlichkeitskurve

Einzelnachweise

1. ↑ Paul Dobrinski, Gunter Krakau, Anselm Vogel: Physik für Ingenieure. 11. Auflage. Teubner B.G. GmbH, 2007, ISBN 3835100203, S. 452 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche).
2. ↑ DIN 5031 - Teil 7: Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik - Benennung der Wellenlängenbereiche. Januar 1984.
   Anmerkung (inhaltlich aus der DIN 5031 - Teil 7): Benachbarte Spektralbereiche des sichtbaren Spektrums können bei hoher Strahldichte sichtbar sein. Farbmessungen sollten daher den Bereich bis 830 nm berücksichtigen (siehe DIN 5033 Teil 2: Farbmessung, Normvalenz-Systeme). Bei extrem hohen Strahldichten kann es notwendig sein, den Messbereich bis ins UV-A oder IR-A zu erweitern.

Die in diesem Artikel verwendeten Farben werden auf jedem Monitor anders dargestellt und sind nicht farbverbindlich. Eine Möglichkeit, die Darstellung mit rein visuellen Mitteln näherungsweise zu kalibrieren, bietet das nebenstehende Testbild: Tritt auf einer oder mehreren der drei grauen Flächen ein Buchstabe („R“ für Rot, „G“ für Grün oder „B“ für Blau) stark hervor, sollte die Gammakorrektur des korrespondierenden Monitor-Farbkanals korrigiert werden. Das Bild ist auf einen Gammawert von 2,2 eingestellt – den gebräuchlichen Wert für IBM-kompatible Computer. Apple-Macintosh-Rechner hingegen verwenden bis einschließlich System 10.5 („Leopard“) standardmäßig einen Gammawert von 1,8, seit dem System 10.6 („Snow Leopard“) kommt Gamma 2,2 zum Einsatz.