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Purpurlinie

Die Purpurlinie, auch Purpurgerade (englisch purple line) genannt, ist die Linie, welche die zwei äußersten Punkte des Spektralfarbenzugs (das kurzwellige Violett mit dem langwelligen Rot) so verbindet, dass die Projektion des Farbkörpers auf der CIE-Normvalenztafel geschlossen wird.

Die Purpurlinie ist eine theoretische Konstruktion aus der mathematischen Beschreibung der menschlichen Farbwahrnehmung, die auf den drei Farbrezeptoren für das Tagsehen, normiert auf den Standardbeobachter, basiert.

Die Purpurlinie ist jene Menge von maximal gesättigten Farbvalenzen, die ein normalsichtiger Mensch (also ein Mensch, der keine Anomalie des Sehapparates hat) wahrnehmen und unterscheiden kann, die aber nicht zur Menge der Spektralfarbe gehört. Die Farben der Purpurlinie sind ein Ergebnis der Farbwahrnehmung, des Farbreizes, es sind keine Farben, die sich aus der Wahrnehmung eines (spektral) zerlegten sichtbaren (elektromagnetischen) Spektrums ergeben können.

Spektrale Wahrnehmung des menschlichen Sehsinnes. Tristimulus-Verhältnisse für die Spektralfarben. (bei 480 nm angenähert: x=10%, y=15%, z=75%)


Der Spektralfarbenverlauf. Rechts sieht man das langwellige, links das kurzwellige Ende des sichtbaren Lichts. Über die Grenzen hinaus hat der Mensch keine Rezeptoren, da Farbe eine Wahrnehmung ist; die objektive Welt kennt unterschiedliche Intensitäten bei verschiedenen Wellenlängen (Spektrum).
Ein Farbkreis.

Ursachenklärung

Wird die komplette (sichtbare) Strahlung (vorzugsweise des Sonnenlichtes) spektral zerlegt und von langwellig zu kurzwellig auf das Auge geleitet werden zunächst die Rot-Zapfen aktiviert. Dann fällt Strahlung ein, die die Zapfen für das Rotsehen und für das Grünsehen aktiviert, so dass gelbrote, orange, rotgelbe, gelbe Farben gesehen werden. Es folgen die Zapfen für das Grünsehen. Cyan wird durch Erregung der Zapfen für das Grünsehen und Blausehen wahrgenommen. Kurzwellige Strahlung (oder eben entsprechende Photonen) reagieren mit den Zapfen für das Blausehen an. Noch kurzwelligere Strahlung ( = energiereichere Photonen) (UV-A) lösen keinen Farbreiz aus, da im menschlichen Auge keine Rezeptoren dafür existieren, die mit diesen agieren könnten. UV-Strahlung führt zu molekularen Reaktionen und mit zunehmender Energie (je kurzwelliger) zu Schädigungen am Auge.

Vom langwelligen zum kurzwelligen Licht werden die drei Zapfen in der benannten Reihenfolge erregt. Es gibt keine Zapfenerregungen die für den blauen Bereich und den roten Bereich gemeinsam auftreten, also für die Mischung blau-rot = violett. Wenn aber die einfallende Strahlung nicht spektral aufgeteilt ist, sondern sowohl lang- als auch kurzwellige Anteile besitzt, also sowohl mit den Rot- als auch mit den Blauzapfen interagiert entsteht eine rotviolette oder blauviolette Mischfarbe. Diese Mischfarbe wird auf der Purpurlinie wiedergegeben, das Magenta, oder das namengebende Purpur, auch das moderne Pink und das ältliche Lila gehören dazu.

Die Farbreize, die zur Purpurlinie gehören, sind Mischungen aus kurz- und langwelligen Anteilen des Spektrums. Sie beruhen auf Farbvalenzen von blauwahrgenommenen Licht bei 480 nm und rotwahrgenommenen Licht bei 600 nm. Das "weiße" Sonnenlicht an sich reicht weit vom Ultraviolett bis ins Infrarot (insofern es in der Atmosphäre nicht absorbiert oder gestreut wird) und kann so alle Farbreize des Regenbogens hervorrufen.

Eine „didaktische“ Vorstellung der Purpurlinie erhält man am Farbkreis auf dem linken Bild: führt man beide Enden des Spektrums zusammen und verwischt die Farben, um den Kreis zu schließen, erhält man eine geschlossene Linie. Die zum Schließen des Kreises notwendigen Farben sind die Farben der Purpurlinie. Das CIE-Diagramm ist mithin eine andere Darstellung zum Farbkreis, wobei die zugrundegelegten Prinzipien jeweils andere sind.