Alles so schön bunt hier - das Farbsehen

“Zeig doch mal die Schlangen auf dem Bild.” Erst seit dieser Frage der Schulärztin an meinen Sohn begreife ich, wie bunt unsere Welt für mich ist. Und warum der Fünfjährige auf meinem Schoss beim Lernen der Worte für die Farben in seinen Bilderbüchern so viel länger brauchte als seine Geschwister.

Sicher, ich hatte auch schon von Rot-​Grün-​Schwäche gehört. Klar erinnerte ich mich dunkel an den Biologieunterricht, wo von drei Typen von Sinneszellen die Rede war, die entweder auf Licht im roten, grünen oder im blauen Bereich ansprechen. Aber als mein Spross in seinem Sehtest nur eine Schlange, nicht aber die zweite, für Rot-Grün-“Blinde” unsichtbare Schlange erkennen konnte, war das Sehen von Farben anders als bisher keine Selbstverständlichkeit mehr.

Etwa neun Prozent der deutschen Männer haben eine Rot-​Grün-​Schwäche. Sie verwechseln rote und grüné Farbnuancen – und kommen dennoch meist ähnlich gut durchs Leben wie jeder andere. Es besteht also eigentlich überhaupt kein Grund zur väterlichen Sorge. Doch der Blick auf den knallroten Sonnenuntergang, auf den bunten Obststand auf dem Markt, auf die farbenprächtigen Kostüme beim Karneval der Kulturen in Berlin – über allem schwebt seither die Frage: Wie sieht mein Sohn die Welt?

Ich machte mich also auf, alles über das Farbensehen zu erfahren. Und lernte schnell, dass ich und alle anderen “Normalsichtigen” eigentlich auch Schwächen beim Farbsinn haben. Denn obwohl wir Menschen uns gern als die Krone der Schöpfung betrachten, können wir bei weitem nicht so viele Farben wahrnehmen wie viele Tiere. Vögel, Eidechsen, Fische und Insekten sehen beispielsweise ultraviolette Strahlung, die wir bestenfalls spüren – wenn wir uns einen Sonnenbrand holen. Schlangen haben sogar eine Empfindung für die Infrarotstrahler unserer TV-​Fernbedienung.

Nichtsdestotrotz ist der Mensch in der Lage, Millionen verschiedener Farben zu unterscheiden, die durch ihren Farbton, ihre Sättigung, also die Weißbeimischung, und ihre Helligkeit beschrieben werden. Verantwortlich dafür sind die Zapfen in der Netzhaut. In ihrem Inneren befinden sich Fotopigmente, so genannte Opsine, die – vereinfacht gesagt – Licht zunächst in chemische Signale umwandeln, die über eine lange Kette von Ereignissen zu einem elektrischen Signal führen. Allerdings steckt nicht in jedem Zapfen das gleiche Opsin. Stattdessen existieren drei verschiedene Varianten, von denen jede auf Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich besonders anspricht. Und deshalb gibt es auch drei Zapfentypen: Die blauempfindlichen Zapfen werden aktiviert durch Licht einer Wellenlänge von rund 430 Nanometer, die grünempfindlichen Zapfen bei etwa 530 Nanometern und die rotempfindlichen Zapfen haben ihr Absorptionsmaximum nahe 560 Nanometer.

Aber wie entscheidend ist es überhaupt für das Bild von der Welt, welche Wellenlängen des Lichts die Zellen in der Netzhaut meines Sohnes detektieren können? So wie der Bengel auf unserer roten Couch herumhüpft, wird er diese mit Sicherheit irgendwie sehen – und kein schwarzes Loch, obwohl ihm das Rot absorbierende Opsin fehlt.

Natürlich hat das Wahrnehmen von Farben zunächst einmal viel mit Physik zu tun: Die Couch ist nur deshalb rot, weil sie vom weißen Licht nur die “roten” Wellenlängen ab etwa 560 Nanometern aufwärts reflektiert. Alle anderen Teile des Lichtspektrums werden von der Couch verschluckt – absorbiert.

Das reflektierte langwellige Licht fällt in mein Auge und reizt auf der Netzhaut jene Zapfenzellen, die auf diese Wellenlängen spezialisiert sind: die L-​Zapfen. Sie sind für den langwelligen Bereich des Lichts zuständig. Welche Farbe ich oder mein Sohn jedoch wahrnehmen, welches Bild sich mein Hirn von der Couch macht, und was für Empfindungen ich damit verknüpfe, das ist nicht nur eine Frage der Physik, sondern auch der Neurobiologie, von Lernen und sogar Kultur. Im Gehirn entsteht nicht einfach ein identisches Abbild der Natur wie beim Fotoapparat, sondern das Gesehene wird vom visuellen System sortiert, bewertet und interpretiert.

Schauen wir uns besagte rote Couch an. Auf das Licht, das von dem Möbelstück reflektiert wird, reagieren nicht nur meine auf langwelliges Licht spezialisierten L-​Zapfen. Auch die für den mittleren Grünbereich zuständigen M-​Zapfen werden aktiv, wenn auch nur schwach, denn der darin enthaltene Opsin-​Typ reagiert zwar vor allem auf Grün (530 Nanometer), ist aber in weitaus geringerem Maße auch von anderen Wellenlängen reizbar. Und hier und da dürften auch ein paar blau-​empfindliche S-​Zapfen ansprechen, denn vom Sofa kommt auch Licht in deren bevorzugter kurzer Wellenlänge – weil mein Sohn gerne malt.

Um Farben zu unterscheiden, muss das visuelle System die Reize von mindestens zwei Zapfentypen vergleichen. Da es vom grünliebenden M-​Zapfen kaum, vom rotliebenden L-​Zapfen jedoch ein ganzes Feuerwerk von Impulsen erhält, wird es die Couchfarbe als weitgehend “rot” klassifizieren. Der weiße Laptop auf der Couch hingegen, reizt alle drei Rezeptoren gleich stark, weshalb die unfarbige Empfindung “weiß” entsteht.

Soweit die physikalische Seite des Sehens, deren grundlegende Theorie bereits in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts von den Forschern Hermann Helmholtz, James Clerk Maxwell und Thomas Young formuliert wurde. Demnach können aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau alle Farben gemischt werden, die der Mensch wahrnehmen kann.

Die Theorie hat allerdings einen Haken, und da kommt die Neurobiologie ins Spiel: Denn obwohl bei meinem Sohn nur einer der drei Opsin-​Typen fehlt (der rote), hat er Schwierigkeiten mit der Wahrnehmung von Rot und Grün. Das Unterscheiden beider Farben ist gestört, es kommt zu Verwechslungen. Das lässt sich erklären, wenn man das Farbwahrnehmungsmodell von Karl Ewald Konstantin Hering (1834 – 1918) heranzieht. Hering vermutete 1874 drei unabhängige “Gegenfarbpaare”: Blau und Gelb, Rot und Grün sowie Schwarz und Weiß.

Der Mediziner aus Leipzig schloss das vor allem aus dem Phänomen der farbigen Nachbilder, wie sie erstmals 1808 von Johann Wolfgang von Goethe beschrieben wurden. Sie entstehen, wenn man über längere Zeit zum Beispiel eine rote Couch anstarrt. Blickt man dann sofort auf die weiße Wand daneben, dann entsteht ein Nachbild der Couch, jedoch in Grün, der Gegenfarbe. Hering erklärte das damit, dass ein als Rot wahrgenommener Reiz die grüné Sinneswahrnehmung hemmt.

Heute wissen wir, dass sich bei länger anhaltendem Rotreiz die Empfindlichkeit des Gegenfarbsystems für rotes Licht verringert. Diesen Prozess bezeichnet man als Adaptation und er ist wesentlich für die so genannte “Farbkonstanz der Dinge” (Hermann v. Helmholtz, 1867). Schaut man aber gleich anschließend auf eine weiße Wand, werden zwar alle Farbkanäle (Rot, Grün und Blau) gleich stark gereizt, aber die Empfindlichkeit des Rotkanals ist noch für einige Sekunden lang verringert und muss sich erst wieder “erholen”; im Gegenfarbsystem bleibt somit für kurze Zeit ein “Überschuss” an Grünerregung, weshalb an der Wand ein grünes Sofa erscheint.

Tatsächlich haben Physiologen inzwischen gezeigt, dass die Signale von den Zapfen schon in der Netzhaut und im Corpus geniculatum laterale in Gegenfarbpaaren zusammengefasst und weiterverrechnet werden: den konträren Farben Rot/​Grün und Blau/​Gelb, sowie dem Helligkeitswert aus dem Schwarz-​Weiß-​Anteil. Die Signale gelangen schließlich über den Sehnerv und den Corpus geniculatum laterale in die Sehrinde, wo vor allem die Areale V1 und V4 für die Weiterverarbeitung verantwortlich sind, bevor wir Gegenstände mit “ihren” Farben wahrnehmen können.

Offenbar werden die Farbinformationen im Gehirn auch mit Empfindungen und anderen Sinneseindrücken verknüpft. Im Fall des Jonathan Isaacson, einem amerikanischen Künstler, der nach einem vermeintlich glimpflich verlaufenen Autounfall die Welt nur noch in Schwarz-​Weiß sehen konnte, fiel eben jener Bereich aus, wie der Neurologe und Buchautor Oliver Sacks schildert. Doch Isaacson verlor nicht nur die Farben, was für ihn als Maler allein schon tragisch genug ist, er büßte auch alle mit Farben verbundenen Empfindungen ein. Er empfand die plötzlich grauen Menschen als “rattenartig”, die Welt erschien ihm wie “geschmolzenes Blei”. Selbst wenn der Künstler die Augen schloss, waren die Erinnerungen, ja sogar seine Träume grau. Irgendwann arrangierte sich Isaacson, doch gewöhnen konnte er sich an seinen Zustand nie.

Mein Sohn erlebt keinerlei derartige Qualen. Ihm fehlt der Vergleich, er weiß gar nicht, was er nicht sehen kann. So wenig wie ich die tetrachromatische Welt der Vögel vermisse. Gerade erklärt er mir begeistert eines seiner sehr farbigen Bilder: “Guck, das ist die grüné Wiese und das da sind die roten Lippen von einer Kuh und die hat eine gelbe Skibrille auf, siehst‘e?”, kichert er. Mir ist jetzt klar, dass sein „Rot“ nicht das sein kann, das in meinem Kopf entsteht. Und auch wenn ich nicht weiß, wie er seine grüné Wiese sieht, bin ich mir sicher: Es ist ein schönes Bild.

Veröffentlichung: am 14.11.2010
Aktualisierung: 14.09.2016