Elektromagnetische Strahlung
Das Gesamtgebiet der elektromagnetischen Strahlung unterteilt sich in: Rundfunkwellen, Radarwellen, Wärmestrahlen, Lichtstrahlen, UV-Strahlen, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen. Alle diese Strahlen folgen den gleichen physikalischen Gesetzen, wenn auch die Erscheinungsformen für das menschliche Empfinden sehr unterschiedlich sind und die technische Beherrschung die verschiedensten Einrichtungen erfordert. Elektromagnetische Wellen können sich auch im Vakuum ausbreiten mit einer dann für alle Wellenlängen gleichen Geschwindigkeit.
Licht
Licht ist elektromagnetische Strahlung verschiedener Intensität und Wellenlänge, die imstande ist, im Auge einen Helligkeits- und Farbeindruck hervorzurufen. Die meisten Lichtquellen strahlen Mischlicht ab, das aus verschiedenen Lichtfarben besteht. Als Kennzeichnung dieser Lichtfarben dient in der Optik die Wellenlänge.
Tabelle 1: Lichtfarben
Die Energie des Lichtes steigt mit abnehmender Wellenlänge. Blaues Licht ist energiereicher als rotes. Die Natur des Lichtes ist auch heute noch nicht eindeutig geklärt. Die beste Erklärung liefert die Quantentheorie:„Licht besteht aus Teilchen, die sich oft wie eine Welle verhalten." Licht im fotografischen Sinn ist alle Strahlung zwischen 320 nm und 1050 nm. Jenseits dieser Wellenlängen sind Spezialausrüstungen wie Quarzoptiken und Photonenverstärker zur Bilderzeugung notwendig.
Farbe
Farbe ist eine psychologische Empfindung des Auges auf elektromagnetische Strahlung zwischen 380 und 780 nm Wellenlänge. Die Farbempfindung wird im Auge durch drei verschiedene Empfindungssysteme Blau, Grün, Rot erzeugt. Farbfilm, Farbauszugsverfahren und Farbfernsehen sind in ihrem theoretischen Aufbau vom Farbensehen des Auges abgeleitet.
Farbtafel
Die Farbtafel ist ein auf genormten Lichtarten und auf dem mittleren Farbempfinden aufgebautes System, das die einwandfreie zahlenmäßige Fixierung einer Farbe ermöglicht. Zur Orientierung sind in Bild 1 die Lichtfarben ähnlich den Kurven-diagrammen eingetragen
Bild 1: Farbtafel ähnlich Normfarbtafel DIN 5033, max. Darstellung
Besonders beachten sollte man die Planck'sche Kurve, auf der sich alle Farborte der Temperaturstrahler finden. Auf der Kurve oder in unmittelbarer Nähe müssen auch die Farben der Konversionsfilter liegen. Ein Ausschnitt aus der Planck'schen Kurve zeigt Bild 2.
Bild 2: Ausschnitt aus der Farbtafel: Planck'sche Kurve, max. Darstellung
Wir sind hier etwas von der normgerechten Wiedergabe abgewichen, um die für die Farbfotografie wichtigen Zusammenhänge transparenter zu machen. Die Technik der Verschiebung der Lichtabstimmung ist in Bild 2 aus dem Vermerk ( von Tageslicht nach 3200 K => KR 12 und von Kunstlicht nach 5500 K => KB 12 ) abzulesen.
Bild 3: Farbtemperatur und Filterwert
In Bild 3 ist die Kurve der Farbtemperaturen gestreckt und zum reinen Rechenwert verändert. Die beiden Skalen lassen sich nach Art eines Rechenschiebers zur Bestimmung der Filterstärke verschieben. Der Abstand der Farbtemperaturen der linken Skala entspricht dem Abstand der Filterwerte der rechten Skala.
Wie schon erwähnt, ist Bild 1 der exakte zahlenmäßige Ausdruck der normalen menschlichen Farbempfindung. Über die Einzelempfindlichkeit des Auges für den Blau-, Grün- und Rotbereich läßt sich der „Ort der Farbe" im Koordinatennetz mit den Werten von x und y bestimmen. Die äußere Grenze des Farbdreiecks ( eng gerasterte Fläche ) ist Farbort für die größtmögliche Sättigung der jeweiligen Farbe. Etwa in der Mitte des Dreiecks liegt beim farblosen Ultraviolettsperrfilter der Weißpunkt. Für diese Daten im abgebildeten Dreieck wurde Licht mit einer Farbtemperatur von 6750 K (Himmel klar mit Sonne) zugrunde gelegt. Der Weißpunkt liegt auf dem Kurvenzug der Temperaturstrahler. Steigt die Farbtemperatur einer Beleuchtung, wandert der Weißpunkt in Richtung blau; wird die Farbtemperatur gesenkt, wandert der Weißpunkt in Richtung rot.
Bild 2 zeigt einen Ausschnitt dieser Kurve. In der Art einer Windrose sind rechts unten die Farbrichtungen grob angegeben, damit die Orientierung erhalten bleibt. Einige Beleuchtungsarten sind durch Linien markiert, am Schnittpunkt mit der Kurve liegt jeweils der Weißpunkt der bestimmten Farbtemperatur. Die Linien markieren Farben, die der jeweiligen Farbtemperatur am ähnlichsten sind. Die Skala zur Filterbestimmung ( Bild 3 ) leitet sich übersichtlich aus Bild 1 und 2 ab. Hier erscheint wieder wie in Tafel 1 der Hinweis blau-rot. Die Nullstelle der Dekamiredskala kann wie bei einem Rechenschieber auf jede Temperatur eingestellt werden. Die zur Umstimmung notwendige Filterstärke kann dann direkt abgelesen werden. Der Dekamiredwert der Einzelfilter addiert sich bei Kombinationen z.B. KR3 + KR6 = KR9.
Farbtemperatur
Die Temperatur in °C, vermehrt um 273 Grad, ergibt die Temperatur in Kelvin, Kurzzeichen K. Die 273 Grad repräsentieren die Distanz vom Nullpunkt des Celsius-Thermometers, dem Gefrierpunkt des Wassers, zur tiefst-möglichen Temperatur, dem absoluten Nullpunkt. Die Kelvin-Skala hat die gleiche Skalierung wie die Celsius-Skala, jedoch beginnt sie bei 0 und kennt keine negativen Werte. Die Kelvin-Temperaturskala ist die Basis der Farbtemperatur. Die Farbtemperatur wiederum ist ein Maß für die farbliche Charakterisierung eines Temperaturstrahlers.
Ein einfaches Beispiel: Eine heiße Herdplatte von 200 °C hat eine Farbtemperatur von 273 + 200 = 473 Kelvin. Das Maximum der Wärmestrahlung liegt dann bei 6000 nm im infraroten Spektralgebiet. In diesem, dem Wärme-strahlungsgebiet, ist der Strahlungsempfänger unsere Haut, die mit den Signalen kalt, kühl, warm oder heiß auf elektromagnetische Strahlung reagiert. Signalisiert unsere Wärmeempfindung heiß, wie bei der Herdplatte, kann man auch ein Wärmefoto mittels Infrarot erzeugen.
Bei Temperaturen über 800-1000 K beginnt unser Auge die Strahlung zu registrieren. Zuerst mit rein roten, bei 2000-3000 K mit gelben und schließlich bei 10000 K mit blauen Farbeindrücken.
