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Physik und Farbwahrnehmung

Von den Wellen zum Reiz

Ist unsere Sinneswahrnehmung tatsächlich nur Schein – oder ist der Baum doch grün? Können wir unserer Farbwahrnehmung doch eine Objektivität zusprechen, und wenn ja, in welcher Weise? Beginnen wir mit der Feststellung, dass weder die Physik noch die Neurobiologie Farben auf physikalische Vorgänge reduzieren, sie also befriedigend erklären können.

In der Physik entsprechen die Farben bestimmten Wellenlängen des Lichts. © Tatoute/ CC-by-sa 3.0

Physik und Wahrnehmung

Die Physik hat die Empfindung von Farben aus ihrem Ausschnitt der Welt ausgeschlossen. Was bleibt, sind Reflexionen von Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlänge an Grenzflächen – doch das sind keine Farben. Nehmen wir an, eine Versuchsperson auf einer Wiese sähe einen grünen Baum vor sich: Selbst eine umfassende physikalische Untersuchung und Beschreibung all dessen, was dabei außerhalb und innerhalb ihres Körpers geschieht, würde keinerlei Aussage über ihre Farbwahrnehmung zulassen.

Ohne unsere Erfahrung von Farbe hätte die Wissenschaft keinen Grund, ihre Existenz auch nur zu vermuten – ebenso wenig, wie man aus Luftdruckschwankungen das Hören von Tönen oder aus der Struktur von Schwefelwasserstoff seinen fauligen Geruch vorhersagen könnte. Naturwissenschaftlich lassen sich nur notwendige Voraussetzungen qualitativer Sinneswahrnehmungen angeben, sie selbst sich aber nicht erklären.

Korrelationen statt Wirklichkeit?

Manch einer wird dies vielleicht kopfschüttelnd lesen: Kann man Farben denn nicht physikalisch messen, durch geeignete Mischung von Lichtwellen verschiedener Frequenzen erzeugen oder in chemischen Prozessen gezielt herstellen? Ja und nein, denn was man dabei misst oder erzeugt, ist eben mit den von uns wahrgenommenen Farben nur korreliert – Lichtwellen als solche sind nicht farbig, und auch dem Chemiker dienen Farben, die er sieht, nur als Indikatoren für Elementarprozesse, die sich zwar mit Reaktionsgleichungen darstellen lassen, aber selbst nicht farbig sind.

Sensibilitätsprofil der drei Zapfenarten in unserer Netzhaut. Die Reaktion der Photorezeptoren auf farbiges Licht – und damit die rein physiologische Seite des Farbensehens - wird als Farbvalenz bezeichnet. © Pieter Kuiper/ CC-by-sa 3.0

Zweifellos bedarf es der Lichtwellen, die die Netzhaut reizen, damit wir etwas sehen können, oder der Schallwellen, die unser Trommelfell in Schwingung versetzen, damit wir Töne hören. Aber wir sehen keine Lichtwellen und hören keine Schallwellen, sondern Farben und Töne. Die Tatsache, dass diese messbaren Wellen selbst nicht farbig beziehungsweise laut sind, ist nun freilich auch kein Grund, die Wirklichkeit von Farben und Tönen zu bestreiten, wie dies Neurokonstruktivisten tun. Die Wellen sind eben nur die Übertragungsmedien für unsere Wahrnehmung.

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Sicher, in der rein physikalisch beschreibbaren Welt gibt es keine Farben, nur ihre Korrelate. Doch schließlich kennen wir eine Fülle von anderen Merkmalen der Wirklichkeit, die ebenfalls durch das recht grobe Raster physikalischer Beschreibungen fallen – etwa die Fruchtbarkeit von Weinreben, die Rangordnung eines Wolfsrudels, die Verfassung der USA oder der deutsche Exportüberschuss im Jahr 2017. Sollte all dies nichts Wirkliches bezeichnen, nur weil die Physik dazu nichts sagen kann?

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Prof. Dr. Dr. Thomas Fuchs, Universität Heidelberg / Ruperto Carola
Stand: 26.01.2018

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Wie real sind Farben?
Farbwahrnehmung zwischen Physik, Neurobiologie und Empfinden

Alles Illusion?
Die Debatte um die Realität unserer Wahrnehmung

Von den Wellen zum Reiz
Physik und Farbwahrnehmung

Vom Reiz zur subjektiven Empfindung
Was sagt die Neurobiologie?

Warum der Baum doch grün ist
Die Objektivität der Farben

Wenn grün nicht gleich grün scheint
Die Relationalität der Farben

Erst das Zusammenspiel macht's
Farbe entsteht aus der Beziehung zwischen Lebewesen und Umwelt

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