Warum genügen drei Werte, um ein Spektrum zu beschreiben?

Physiologisch, also in unserer Wahrnehmung, wird die auf unser Auge auftreffende spektrale Energieverteilung über drei Bewertungsfunktionen beurteilt: unsere drei Sehzellen (Zäpfchen) für Rot, Grün und Blau betrachten das kontinuierliche Spektrum vereinfacht gesagt nur an drei Stellen: nur das Verhältnis dieser drei Reize definiert den subjektiven Farbeindruck. Allerdings ist die relativ große Bandbreite dieser Bewertungsfunktionen von entscheidender Bedeutung für die Unterscheidung nahe beieinander liegender Spektralfarben. 

Sind alle drei Reize gleich stark, haben wir den Farbeindruck "weiß". In der Tat ist weißes Sonnenlicht eine über allen Wellenlängen etwa gleiche Energieverteilung.

Unser Gehirn vollbringt die beachtliche Leistung, diese drei Detektorsignale durch Vergleich mit unserer Erfahrung in die subjektiven Begriffe Helligkeit, Farbton und Sättigung umzusetzen. Unser Begriffsrepertoire kennt elf Basisfarben: Schwarz, Weiß, Rot, Grün, Gelb, Braun, Violett, Rosa, Orange und Grau.

Wie läßt sich Farbe beschreiben?

Man benötigen also stets drei Größen, um einen bestimmten Farbeindruck zu beschreiben. Welche drei Größen (Skalare) das sind, hängt ganz vom Betrachtungsstandpunkt ab.

Umgangssprachlich sind uns die Begriffe Helligkeit, Farbton und Sättigung vertraut.

• Helligkeit (brightness): die Lichtmenge
• Farbton (hue): der Farbeindruck (rötlich, grünlich etc.)
• Sättigung: die Farbstärke (blaß oder satt)

Farbton und Sättigung bilden gemeinsam die Farbart. Das Munsell-Farbsystem arbeitet zum Beispiel mit diesen wahrnehmungsbezogenen  Farbvektoren: sie sind anschaulich, aber eignen sich nicht für eine Kommunikation zwischen Geräten.

Als darstellungsbezogen gelten dagegen Vektoren, die in einem technischen System für den Farbeindruck sorgen.

Beim Farbfernsehen sind es die drei Farben Rot, Grün und Blau, weil es drei Strahlströme sind, deren Elektronenstrahl die roten, grünen und blauen Phosphore anregt.

Beim Druck sind es Cyan, Magenta und Gelb (Yellow) mit Schwarz (Key) als vierter Farbe. Bei einem TV-Monitor addieren sich die drei Grundfarben R,G und B (oberes Bild), während man beim Druck von einer subtraktiven Farbmischung von C, M und Y (unteres Bild) spricht.

Wie mißt man Farben? Antwort hier