Wie gelangen die Farben auf den Sensor?

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Ein kleiner Einblick in meine Fotokurse an Schulen

Hast du dir schon mal Gedanken darüber gemacht, woher unser Gehirn all diese Farben kennt, die uns die Welt bietet? Unser Smartphone zeigt uns ab und zu, dass WIR ihm überlegen sind, denn manchmal passen die Farben einfach nicht mit dem zusammen, was wir mit unseren Augen wahrnehmen.

Um das zu verstehen, tauchen wir ein in die Physik, Biologie und Kunst. Ich persönlich finde das faszinierend. Schülerinnen und Schüler der 5. Klasse blocken bei dieser Einleitung gerne erstmal ab, da sie Physik noch nicht haben. Meine Aufgabe ist also klar – irgendwie möchte ich es schaffen, sie für das Thema zu begeistern!

Wir beginnen erstmal mit den Grundlagen von Licht. Jeder bekommt ein kleines Prisma, in dem sich das Licht der Taschenlampe in Rot, Grün und Blau und ihre Mischfarben aufteilt. Schon habe ich das Interesse gewonnen, denn dieses Farbenspiel ist einfach beeindruckend und wunderschön! Manchmal sogar perfekt geeignet für ein Hintergrundbild am eigenen Smartphone. Das Ganze liegt an den unterschiedlichen Wellenlängen der einzelnen Lichtfarben. Ich gebe die Aufgabe sich vorzustellen, dass 6 Personen unterschiedlich große Steine ins Wasser schmeißen. Nach kurzer Zeit verstehen sie dann auch, wie ein Regenbogen entsteht und warum der manchmal doppelt erscheint (dazu in einem anderen Beitrag).

Weiter geht es dann mit Kunst – der additiven und subtraktiven Farbmischung. Weißt du noch, wie das war? Noch mal kurz zur Erklärung: wenn man mit Farben malt, sieht das Bild am Anfang noch richtig bunt aus. Je länger die Farben gemischt werden, umso dunkler werden sie (subtraktive Farbmischung). Jetzt nimm mal 3 Taschenlampen mit farbiger Folie (Rot, Blau und Grün) und richte sie auf einen Punkt (additive Farbmischung). Was siehst du?

Dass ein Sensor aus Pixeln (Bildpunkten) besteht, haben wir bereits vorab im Kurs besprochen. Aber kommen wir zurück zu meinen Gedanken ganz oben. Nehmen wir an, dass so ein Bildpunkt von meinem Pfau ein helles Grün ist. Gewöhnlich stellt sich die Farbe dem Pixel nicht vor. Also welche Informationen werden jetzt verarbeitet?

Die Kunst beim Malen liegt darin, mit den Grundfarben sämtliche Farben mischen zu können. So ist das auch beim Licht. Jede Farbe ist anhand ihrer Anteile von rotem, blauem und grünem Licht zu beschreiben. Auf dem Sensor, wie auch in unserem Auge ist nun Teamwork angesagt. 3 Pixel sammeln jeweils die Anteile jeder Farbe. Somit besteht der Sensor aus einem Raster aus Pixeln, die immer im Wechsel auf eine der 3 Farben reagieren und den Rest ignorieren. Die Menge des Anteils erkennt der Sensor, als wäre er ein Eimer, der mit einer bestimmten Menge Wasser gefüllt wird.

Übrigens ist das Muster nicht ganz gleichmäßig aufgeteilt, denn die Hälfte der Pixel reagiert auf Grün. Weißt du warum? Weil in unseren Augen die Aufteilung der sogenannten Zapfen zu 50% Grün, 25% Rot und 25% Blau besteht. Wie gesagt – für mich als Ingenieur echt spannend!

Wenn ich so viel Wissen vermittel, gebe ich ein Merkblatt zum Nachschlagen mit.

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Kinder- und Familienfotografin im Raum Reutlingen und Tübingen, individuelle Fotokurse auch für Jugendliche.