EinfÃ¼hrung in die Psychologie, Farbwahrnehmung - am Institut fÃ¼r ...

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der Auffassung geführt, Farbe sei Gegenstand der Physik. Diese Meinung ist nicht haltbar. Strahlung als Farbreiz ist, wie jeder Sinnesreiz etwas Physikalisches. Die Farbe selbst braucht für ihre Entstehung einen Betrachter, im psychologischen Laborjagon eine Versuchperson. Ohne Betrachter keine Farbe! Struktur der Farben Munsell (1905) ließ mehrere hundert Farbplättchen durch eine Versuchsperson nach Farbähnlichkeit ordnen. Es ergibt sich in reproduzierbarer Weise eine dreidimensionale räumliche Anordnung. Abb.: Ergebnis des Munsellschen Experiments zur räumlichen Ordnung von Farbplättchen nach Ähnlichkeit. Die dabei zustande gekommenen Raumrichtungen lassen sich als Farbattribute identifizieren, Von unten nach oben steigt die Helligkeit der Farbe, von innen nach außen erhöht sich die Sättigung des Farbe und im Umkreis um die senkrechte Achse ändert sich der Farbton, gegen den Uhrzeigersinn entsprechend der Abfolge im Regenbogen. Räumliche Anordenbarkeit der Farben führt zur Vermutung, daß die Menge der Farben auch im wissenschaftlichen Sinne eine Struktur trägt (vgl. z. B. v. d. Waerden, 1932). Struktur ist definiert als Menge mit einer darauf erklärten Abbildung. Eine Abbildung ist eine spezielle binäre Relation, Also als eine Teilmenge des kartesischen Produkts einer Menge mit sich selbst. Abbildungen sind durch Linkstotalität und Rechtseindeutigkeit ausgezeichnet. Alle Elemente der ersten Menge stehen in Relation zu genau einem Element der zweiten Menge. Für die Fachausdrücke der Strukturlehre sind die folgenden Abkürzungen üblich: Eine Relation R ist eine Teilmenge des kartesischen Produkts einer Menge A mit sich selbst: R A A. Eine Menge mit einer Relation bildet ein Relativ. Beispiel: Farbreize A und die Relation „mindestens so hell“ : < A, > . Eine Abbildung ist eine linkstotale rechts-eindeutige Relation. Beispiel Farbmischung: : A A A. Eine Struktur ist eine Menge mit einer darauf erklärten Operation < A, >. Es zeigt sich, daß diese Definition einer Abbildung auch im technischen Sinne von Farben erfüllt wird, wenn man Farbmischung betrachtet. Je zwei Farben gemischt ergeben genau eine neue Farbe. Hier ist nicht von der Mischung von Farbstoffen die Rede, sondern von der Übereinanderprojektion von Reizspektren. Sie läßt sich etwa durch Verwendung mehrerer Farbdia- Projektionen verwirklichen. Die Grenze der räumlichen Auflösung des menschlichen Auges führt auch zu einer Farbmischung, wenn die beiden Reizspektren nebeneinander aber unter der räumlichen Auflösungsschwelle des Auges projiziert werden. Dieses Prinzip wird von den Farbfernseh- und Computerbildschirmen genutzt. Schließlich kommt Farbmischung ebenfalls zustande, wenn die Zeitliche Auflösungsschwelle des Auges bei Nacheinanderprojektion der beiden Reizspektren unterschritten wird. Das ist der Fall, wenn sie im Rhythmus von 0,05 s oder schneller abwechselnd projiziert werden. Diese Technik der Farbmischung benutzte Goe-
the mittels eine Farbkreisels für seine Farbversuche. Der Nachteil dieses ohne selbstleuchtende Reize arbeitenden Verfahrens liegt darin, daß hohe Leuchtintensitäten nur sehr schwer, oder bei Goethe nicht herstellbar waren. Er kam dadurch von seinen Beobachtungen zu sachlich falschen Schlüssen und fiel teilweise hinter den Kenntnisstand von Newton, mehr als hundert Jahre vor ihm zurück. Die Versuchsanordnung Da jede Fernsehbildröhre drei verschiedene Phosphore verwendet, die blau, grün und rot leuchten, kann man auf einem Computerbildschirm ein einfaches Farbmischgerät realisieren. Es gibt auf der linken Seite einen Halbkreis, dessen Komponenten zufällig ausgewählt vorgegeben werden (Abbildung). Die Komponenten des rechten Halbkreises sind von der Versuchsperson mittels der Computer-Maus einzeln regelbar (Abbildung). Die Versuchsperson wird instruiert, visuelle Ununterscheidbarkeit der beiden Halbkreise herzustellen. Geräte diese Art arbeiten zufriedenstellend, besitzen aber den Nachteil, daß der vorgegebene Reiz aus technischen Gründen immer nur aus den gegebenendrei Primärfarben hergestellt wird. Wünschenswert ist die Vorgabe beliebiger physikalischer Spektren Eigentliche und uneigentliche Farbmischung Eine Schwierigkeit bei der Farbmischung besteht darin, daß man mit einer festen Anzahl – z. B. drei – Grundfarben stets nur einen bestimmten Vorrat von Farben (englisch gamut) ermischen kann. Dieser Vorrat wechselt, wenn man andere Grundoder Ausgangsfarben heranzieht. Eine Theorie des Farbensehens will sich auf alle Farben, also auf die Mengenvereinigung aller möglicher Farbvorräte beziehen. Graßmann (1853) erreichte dies durch Einführung der uneigentlichen Farbmischung. Ist eine vorgegebener Reiz durch drei bestimmte Grundfarben für die Versuchsperson nicht ermischbar, so kann sie trotzdem Metamerie herstellen, indem sie eine der Grundfarben zum vorgegebenen Reiz hinzumischt und mittels geeigneter Dosierung der beiden anderen dazu Metamerie herstellt. Mittels eigentlicher oder uneigentlicher Farbmischung sind alle Farben aus einem festen Grundfarbentripel ermischbar. Das Relativ < A, > bestehend aus den Reizspektren und der Farbmischopration ist eine Struktur- Wenn Farbmischung empirisch eine Struktur begründet, so ist von Interesse welche Eigenschaften diese Struktur besitzt und ob es sich dabei um eine auch sonst in der Wissenschaft auftretende kanonische Struktur handelt. Kanonische Struktur: Gruppenstruktur Ein Grund, Suche nach Strukturen zum Ziel der wissenschaftlichen Forschung zu erklären, liegt in der historischen Erfahrung, daß häufig auch in neu erschlossenen Sachbereichen die gleichen Strukturen gefunden werden, die bereits in anderen Bereichen aufgetreten sind. Eine solche kanonische Struktur ist die Gruppenstruktur. Das Relativ < A , o >, bestehend aus einer Menge A und einer Verknüpfung o bildet eine Gruppe, wenn die Verknüpfung abgeschlossen und assoziativ ist, ein neutrales Gruppenelement sowie zu jedem
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