Licht ist wie eine Welle und die Farbe eines Gegenstands hat mit der Frequenz der Lichtwellen zu tun, die er reflektiert. Bei hoher Frequenz sind es violette Wellen, bei niedriger rote, und dazwischen gelbe, grüne, orangefarbene und so weiter. Man könnte das "physikalische Farbe" nennen, da Farbe eine physikalische Eigenschaft von Licht sein soll -- unabhängig von unserer Wahrnehmung. Das ist zwar nicht falsch, aber auch nicht ganz richtig. Vielleicht hast du zum Beispiel schon einmal dieses Bild gesehen. Die Überlappung aus rotem und grünem Licht ist gelb. Ganz schön seltsam, wenn man darüber nachdenkt. Da Licht eine Welle ist, sollten verschiedene Frequenzen überhaupt nicht interagieren, sondern nur koexistieren, so wie Sänger in einem Chor. In der gelben Fläche gibt es also zwei verschiedene Lichtwellen: eine mit roter Frequenz und eine mit grüner. Gelbes Licht ist gar nicht vorhanden. Warum sieht die Schnittstelle aus rotem und grünem Licht für uns dann gelb aus? Um das zu verstehen, muss man sich ein wenig mit Biologie auskennen, besonders damit, wie Menschen Farben sehen. Wir sehen Licht über eine dünne Schicht, die Netzhaut, die den hinteren Augapfel bedeckt. Auf der Netzhaut gibt es zwei Arten lichtempfindlicher Zellen: Stäbchen und Zapfen. Mit den Stäbchen sehen wir auch bei wenig Licht, und von ihnen gibt es nur eine Art. Bei den Zapfen sieht es anders aus. Es gibt drei Arten von Zapfen, die in etwa den Farben Rot, Grün, und Blau entsprechen. Wenn du eine Farbe siehst, sendet jeder Zapfen ein bestimmtes Signal ans Gehirn. Stell dir zum Beispiel vor, dass gelbes Licht, also wirklich gelbes Licht, mit einer gelben Frequenz in dein Auge fällt. Zwar hast du keine Zapfen nur für Gelb, aber Gelb ist so ähnlich wie Grün und ein bisschen so wie Rot, sodass sowohl rote als auch grüne Zapfen reagieren, und ein entsprechendes Signal ans Gehirn senden. Natürlich gibt es noch eine Möglichkeit, rote und grüne Zapfen gleichzeitig zu aktivieren: wenn rotes und grünes Licht zusammen auftreten. Entscheidend ist, dass das Gehirn das gleiche Signal empfängt, egal ob du Licht mit gelber Frequenz oder Licht aus einer Mischung von grünen und roten Frequenzen siehst. Wenn es um Licht geht, ergeben Rot und Grün deshalb Gelb. Und warum kannst du im Dunkeln keine Farben erkennen? Bei schwachem Licht sind die Stäbchenzellen dran. Es gibt nur eine Art Stäbchenzellen, also auch nur eine Art Signal, das ans Gehirn gesendet wird: Licht oder kein Licht. Wenn man nur soviel wahrnehmen kann, kann man keine Farben erkennen. Es gibt zwar unendlich viele Farben, doch da wir nur drei Arten Zapfen haben, kann man tricksen und das Gehirn alle Farben sehen lassen, indem nur drei richtig kombiniert werden: Rot, Grün und Blau. Diese Eigenschaft unseres Sehvermögens wird in der Realität genutzt, zum Beispiel bei der Herstellung von Fernsehern. Anstatt unendlich viele Farben in ein Gerät einbauen zu müssen, um die Welt real abzubilden, reichen den Herstellern schon drei: Rot, Grün und Blau. Da haben sie wirklich Glück.
You might have heard that light is a kind of wave and that the color of an object is related to the frequency of light waves it reflects. High-frequency light waves look violet, low-frequency light waves look red, and in-between frequencies look yellow, green, orange, and so on. You might call this idea physical color because it says that color is a physical property of light itself. It's not dependent on human perception. And, while this isn't wrong, it isn't quite the whole story either. For instance, you might have seen this picture before. As you can see, the region where the red and green lights overlap is yellow. When you think about it, this is pretty weird. Because light is a wave, two different frequencies shouldn't interact with each other at all, they should just co-exist like singers singing in harmony. So, in this yellow looking region, two different kinds of light waves are present: one with a red frequency, and one with a green frequency. There is no yellow light present at all. So, how come this region, where the red and green lights mix, looks yellow to us? To understand this, you have to understand a little bit about biology, in particular, about how humans see color. Light perception happens in a paper-thin layer of cells, called the retina, that covers the back of your eyeball. In the retina, there are two different types of light-detecting cells: rods and cones. The rods are used for seeing in low-light conditions, and there is only one kind of those. The cones, however, are a different story. There three kinds of cone cells that roughly correspond to the colors red, green, and blue. When you see a color, each cone sends its own distinct signal to your brain. For example, suppose that yellow light, that is real yellow light, with a yellow frequency, is shining on your eye. You don't have a cone specifically for detecting yellow, but yellow is kind of close to green and also kind of close to red, so both the red and green cones get activated, and each sends a signal to your brain saying so. Of course, there is another way to activate the red cones and the green cones simultaneously: if both red light and green light are present at the same time. The point is, your brain receives the same signal, regardless of whether you see light that has the yellow frequency or light that is a mixture of the green and red frequencies. That's why, for light, red plus green equals yellow. And, how come you can't detect colors when it's dark? Well, the rod cells in your retina take over in low-light conditions. You only have one kind of rod cell, and so there is one type of signal that can get sent to your brain: light or no light. Having only one kind of light detector doesn't leave any room for seeing color. There are infinitely many different physical colors, but, because we only have three kinds of cones, the brain can be tricked into thinking it's seeing any color by carefully adding together the right combination of just three colors: red, green, and blue. This property of human vision is really useful in the real world. For example, TV manufacturing. Instead of having to put infinitely many colors in your TV set to simulate the real world, TV manufacturers only have to put three: red, green, and blue, which is lucky for them, really.