Posts Tagged: Farbe

Nicht wie einst Lili Marleen
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Obwohl der Bericht mit etwas Kritik an die Umwandlung des nächtlichen Straßenbildes durch die LED daherkommt, bleibt er weit hinter den wissenschaftlichen Erkenntnissen anderer Art zurück. Diese fasst man unter dem Wort LAN - Light at Night oder ALAN - Artificial Light at Night zusammen.

Zunächst zum Bericht: "Da blaues Licht beispielsweise die Ausschüttung des Hormons Melatonin hemmt, das schlaffördernd wirkt, kann die Umstellung auf LEDs Auswirkungen auf Tier und Mensch haben, schreibt das Forscherteam der University of Exeter in Penryn um Kevin Gaston. „Die Vorteile, die die LED-Technologie für die öffentliche Beleuchtung und insbesondere die Straßenbeleuchtung bieten kann, wurden viel gerühmt, wobei der Schwerpunkt auf einer höheren Energieeffizienz und der damit verbundenen Reduzierung der Energiekosten und Kohlendioxid-Emissionen lag“, heißt es in der Studie."

Weiterhin schreiben die Forscher, was eigentlich alle wissen müssen: "Der Grund dafür liegt in den üblichen Satellitensensoren, die für die Messung der künstlichen Beleuchtung eingesetzt werden und die nur die Intensität des Lichts, aber nicht dessen Farbe registrieren. Noch dazu sind diese Sensoren kaum empfindlich für die Wellenlängen des blauen Lichts." Nicht nur die üblichen Satellitensensoren, sondern alle Sensoren, die Licht messen, ignorieren Blau wie Rot, nicht etwa aus Versehen, sondern definitionsgemäß. Das haben die Beleuchtungstechniker 1924 so definiert und den Begriff Licht für sich gekapert. Dieser Begriff bezeichnet nicht etwa alle Lichtwirkungen, sondern nur die Hellempfindung, nicht etwa die Hellempfindung für alle Lebewesen, mit denen wir die Welt oder die Wohnung teilen, sondern nur die für den Menschen. Und nicht etwa alle Menschen, sondern nur für junge Menschen. Nach 98 Jahren wurde deren internationales Wörterbuch total überarbeitet. Wer die neue Definition liest, wird auf den Rücken fallen: "[light] radiation within the spectral range of visible radiation", also wie immer sichtbare Strahlung. Aber das dicke Ende kommt noch . "Sometimes, the term "light" is also used in physics as a synonym of optical radiation, … This misuse of the term "light" should be avoided." Salopp übersetzt: "In der Physik der Begriff "Licht" wird manchmal als Synonym für optische Strahlung benutzt. Ein solcher Missbrauch des Begriffs "Licht" ist zu vermeiden." Die Physik missbraucht den Begriff Licht. Welchen Begriff hatte eigentlich Gott gemeint, als er sprach: "Es werde Licht!"?

Als Folge dieser Kaperung des Begriffs wird aus der natürlichen Strahlung, die Mensch wie Pflanzen oder Tiere maßgeblich beeinflusst, das herausgeschnitten, was zum absichtlichen Sehen von Objekten dient, auf die man fokussiert. Denn die 1924 definierte Kurve berücksichtigt nur das Zentrum der Retina. Sehen tun wir aber mit dem gesamten Auge. So sind die feinsten Lichtinstrumente blind für alle sonstigen Wirkungen auf den Menschen und bewerten das natürliche Licht, unter dem alle Pflanzen leben und gedeihen, nach der komplett falschen Bewertungskurve.

Was können denn Wirkungen sein, die man so übersieht bzw. nicht versteht? Der Überbegriff für alle wird in dem Artikel vom Tagesspiegel erwähnt, aber nicht ganz "Weil blaues Licht die Ausschüttung des auch für das Immunsystem wichtigen „Schlafhormons“ Melatonin hemmt, kann der Biorhythmus bei Tieren, aber auch beim Menschen durcheinandergeraten. …" Eine Studie, die weltweit alle annehmbaren Wirkungen von LAN (Light at Night) ausgewertet hat, kommt zu diesem Schluss: "“Artificial light at night is significantly correlated for all forms of cancer as well as lung, breast, colorectal, and prostate cancers individually.” In Deutsch, künstliche Beleuchtung in der Nacht ist signifikant korreliert mit allen Arten von Krebs, im Einzelnen mit Lungen-, Brust-, Dickdarm- und Prostata-Krebs." (Quelle: Al-Naggar, R. A., & Anil, S. (2016). Artificial Light at Night and Cancer: Global Study. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention: APJCP)

Während der in dem Artikel genannte Missetäter, die Straßenbeleuchtung, eine Funktion erfüllt, die den Menschen bereits im Alten Rom bedeutend erschienen war, deswegen hatten sie den Laternarius erfunden, sind unsere Städte voll mit z.T. scheußlichen "Illuminationen", die man braucht wie ein Klavier beim Schwimmen ans Knie gebunden. Es ist Zeit, Lichtverschmutzung ernst zu nehmen. (Artikel im Tagesspiegel 15.9.2022 hier)

Vor der KaserneVor dem großen TorSteht eine LaterneUnd ist blauer als je zuvor
So woll'n wir uns da nicht mehr wieder seh'n
Bei dieser Laterne wollen wir nicht steh'n!
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Blaues Laternen-Licht wird zum Problem
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So tituliert der Berliner Tagesspiegel die Änderung des Weltbildes des nächtlichen Planeten. "Die Umstellung von Straßenlampen auf LEDs in vielen Ländern Europas hat das Farbspektrum der nächtlichen Beleuchtung verändert – mit möglichen Folgen für Mensch und Tier. Das schreiben britische Wissenschaftler in der Fachzeitschrift „Science Advances“. Sie hatten anhand von Fotos, die von der Internationalen Raumstation ISS aus aufgenommen wurden, festgestellt, dass durch LEDs insbesondere der Anteil der Emissionen im blauen Bereich des Spektrums zugenommen hat. Deutschland ist von diesem Effekt ebenfalls bereits betroffen, …"

Frische, natürliche Farben sehen - Chorizo gefällig?
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Vor ein paar Tagen hatte ich erläutert, warum Weltraumbilder deepfake sind (hier). Und warum es keine Farben gíbt. Wir sehen sie zwar alle, merken aber selten, dass sie immer anders sind. Das hat sich die Natur gut eingerichtet als Konstanzphänomen.

Das Bild, das ich zum Anlass genommen hatte, das von dem neuen James Webb Teleskop, hat einen Wissenschaftler so geärgert, dass er als ein neues Bild vom James Webb ein bekanntes der Welt unterjubeln wollte. Das nennt sich Chorizo und ist eine scharfe Wurst.

Allerdings sind die Farben genauso echt wie die vom Webb. Das haben die Farben so an sich. Wie man dennoch Wurstlicht so macht, dass der Wurstkäufer nicht betrogen werden kann, wird hier erklärt. Wem das zu wissenschaftlich ist, soll nach Dänemark fahren und sich ein dänisches Hot Dog eintüten lassen. Die Wurst darin ist echt rot. Sie darf aber nur in Dänemark so verkauft werden. (Vorsicht: auch dieses Bild zeigt nicht die Farbe von Pølser unter der Sonne Dänemarks trotz mehrfachen Photoshoppens.)

Brühwurst-Index und dessen Entwicklung
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Den meisten Menschen auf der Welt wurde er vorenthalten, der Brühwurst-Index Rff. Dabei ist er von elementarer Bedeutung wie sagen wir mal die Mondlandung. Oder mehr. Denn kein Mensch würde heute anders leben, wenn die Amerikaner die Mondlandung einst gefakt hätten, statt das Leben von drei Helden in Gefahr zu bringen, von Mann auf dem Mond gemeuchelt zu werden, der nur seine Ruhe haben wollte. Ohne den Brühwurst-Index lebt sich`s aber schlechter.

Der Index folgt dem Brühwurst-Modell, und das Modell wurde entwickelt, um dem deutschen Verbraucher davor zu schützen, dass ihm Gammelfleisch als lecker-frische Gaumenfreude vorgesetzt wird. Andererseits würden alle Leckereien wie Gammelfleisch aussehen, wenn man sie mit einer Lampe beleuchtet, deren Farbwiedergabe für die Menschen im Büro gut genug sein soll. Man stelle sich vor, eine Lampe, die bei den Farben rechts nur einen  Index von Ra = 80 erreicht, hängt über einem saftigen Steak. Selbst bei einer Wiedergabe aller Farben in bester Manier würde man lieber eine dänische Rotwurst bevorzugen. Die darf aber in Deutschland nicht verkauft werden. Daher die Mühe mit dem Brühwurst-Index. Darf man statt die Wurst rot zu färben einfach eine rote Lampe über die Brühwurst hängen, die rot leuchtet?

Die Testfarben sind vermutlich deswegen so elegant gewählt worden, weil man die Farben in den Mädchenkammern von Hedwig Courths Mahler milieugerecht wiedergeben wollte. Bei lebendig-frischen Farben wären ansonsten wohl alle Lampen durchgefallen. Mir ist im wahren Leben Asterviolett nie begegnet, Fliederviolett noch weniger. Und Senfgelb sieht bestenfalls wie Senf aus nach der Verdauung.

Man hat zunächst versucht, eine Täuschung des Wurstessers durch eine farbige Beleuchtung mit einer  DIN-Norm zu verhindern. Diese Norm hieß DIN 10504 "Lampen für die Beleuchtung von Fleisch und Fleischerzeugnissen". Sie wurde im Sommer 1996 veröffentlicht. Sie tanzte zwar mehr als einen Sommer, aber dennoch war ihr Leben kurz für einen DIN-Norm. Sie wurde 2006 ersatzlos zurückgezogen. Begründung: da gerade im Bereich der menschlichen Wahrnehmung subjektive Wertungen nicht auszuschließen sind und daher ein objektiver Empfehlungsrahmen im Sinne einer DIN- Norm schwerlich unumstritten bleiben könne … Bei der Begründung wüsste ich allerdings eine Menge Normen, die man sofort zurückziehen müsste. Denn menschliche Wahrnehmungen bestehen nur aus subjektiven Wertungen. Sonst hießen sie Faktencheck oder ähnlich.

Um das Ganze auf eine objektive Basis zu stellen, wurde an der Uni München eine Arbeit "zur Erlangung der tiermedizinischen Doktorwürde" ausgeschrieben mit dem Titel "… Farbbeurteilung unter verschiedenen Beleuchtungssystemen an ausgewählten Brühwurstprodukten …". Die Autorin Marie-Luise Sonja Wieser darf sich aufgrund dieser Arbeit ihrer tiermedizinischen Doktorwürde rühmen. Ihr letzter Satz vor der Zusammenfassung "Der Einsatz zweier übereinander gelegter Farbfilter scheint eine Verbrauchertäuschung durch die weniger „plumpe“ Beleuchtung einfacher möglich zu machen. Die Idee der Entwicklung einer DIN sollte wieder aufgegriffen werden und die Verwendung zweier Farbfilter übereinander untersagen." (komplette Arbeit hier, wie man Farbe von Fleisch misst auch hier, aber ganz gründlich)

Frische, natürliche Farben sehen - Warum man das nie können wird
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Das Bienenmuseum erklärt, wie Bienen Farben sehen. Offenbar anders als Menschen. Wer hätte das gedacht? Ich denke, alle. Man lernt in der Schule, dass die Bienen bestimmte Fähigkeiten besitzen, die wir nicht haben. Dazu gehört z.B. dass die Bienen eine neu entdeckte Nahrungsquelle ihrem Volk durch einen Tanz verraten. Menschen führen auch einen Tanz auf, wenn sie eine neue Quelle ausmachen. Der dient aber dazu, den anderen Menschen den Zugriff so weit wie möglich zu erschweren.

Licht ist für Bienen etwas anderes als für Menschen. Während Menschen noch in der Dämmerung etwas sehen können, ist es für die Bienen bereits am Nachmittag aus, es gibt keine UV mehr. Und im deutschen Winter könnten die Bienen Pollen und Nektar bestenfalls auf dem Gipfel der Zugspitze finden. Leider müssten sie die unter meterdickem Schnee suchen. Da bleiben sie lieber schön zu Haus. Was machen aber Menschen, die ihre Fühler nach dem Universum ausstrecken, wenn ihnen Licht fehlt? Sie nehmen halt das, was dort vorhanden ist, wo sie etwas sehen wollen. So lieferte dieser Tage ein Weltraumteleskop namens James Webb Bilder aus dem tiefsten der Tiefen im Universum.

Geheimnisvolle Bilder aus der Urzeit des Universums. Wir sehen gerade die Geburt eines Sternes. Aber in welchem Licht? Ich lese bei den NASA-Verlautbarungen, es sei Infrarotlicht. Hoppla! Gibt es das überhaupt? In der Physik schon, aber in der Lichttechnik nicht. Wie die Bienen sehen, ist der Lichttechnik auch egal. Auch UV-Licht existiert für diese nicht. Licht ist nur das, was zum Sehen dient - und zwar von Menschen. Ähhhm, nicht ganz. Kinder und manche Erwachsene sehen auch UV. Aber im Großen und Ganzen nicht. Also bringt uns James Webb aus den Tiefen des Weltalls nur Fake-Bilder?

Könnte man sagen. Muss man sogar. Denn mit Infrarot kann man zwar Formen fotografieren, aber garantiert keine Farben. Wie kommt nu das Universum dennoch zu seinen Farben? Könnte es sein, weil Bilder mit Graustufen weniger aufregend erscheinen? In YouTube kann man diverse Anleitungen finden, wie man mit Infrarot aufgenommene Bilder färbt. Und warum recht dunkle Objekte (Schwarzbär) auf Infrarotfotos andere Objekte sogar überstrahlen können. Sie produzieren nämlich selber Infrarot, während andere Objekte nur das vorhandene reflektieren.

Das schön farbige Bild eines anderen Weltraumteleskops wurde z.B. so gefärbt: Das Weltraumteleskop öffnete dafür all seiner vier Infrarotkanäle: Wellenlängen mit 3,4 und 4,6 Mikrometern sind blau gefärbt, solche mit 12 Mikrometern grün und solche mit 22 Mikrometern rot. Während ältere Sterne in diesem Bild der Andromeda-Galaxie eher für die blaue Farbe sorgen, leuchtet der von neugeborenen, massereichen Sternen eingeheizte Staub gelb und rot. Fake sind solche Bilder nicht, eher Deep-Fake. Denn dort, wo sie entstehen, strahlt ein Teil der Objekte, der Staub reflektiert eher. Und gibt ein anderes Bild her.

Welche Wellen die strahlende Objekte wie die Sterne aussenden, kann man messen. Infrarot ist nur der Teil, den man für die Aufnahmen benutzt. Wenn man bestimmte Absichten hegt, benutzt man Falschfarben. Wenn es einem von uns gelänge, eine Spritztour mit dem Raumschiff Enterprise zu dem Ort zu veranstalten, wo dieses Bild entstanden ist, wird er eher eine graue Suppe erblicken. Was hat das aber mit dem Farbensehen der Bienen zu tun? Einfach: Farben existieren nicht. Sie entstehen im Gehirn des Sehenden im Lichte der beleuchtenden Objekte. Oder sie leuchten selbst. Dann muss man ihr Leuchten aufzeichnen.

Das ist kurz erklärt der Grund für den fast ewig währenden Kampf für die Farbwiedergabe von Beleuchtung. Bislang anerkannt ist nur der Index für die Farbwiedergabe von Leuchtmitteln. Den berechnet man für die ersten 8 Testfarben nach DIN 6169 als allgemeinen Farbindex Ra. Darunter ist keine gesättigte Farbe, aber so schicke Sachen wie Altrosa bis Fliederviolett.  Weitere 6 Farben könnte man auch benutzen, wenn man die denn fände. Angeblich sind die Muster verschwunden.

Neu definiert ist der "CIE 2017 colour fidelity index" Rf. Nicht ganz allein, es gibt noch den Farbumfang Rg (colour gamut). Die Definitionen basieren auf einem US-Standard TM-30-15, der aus 8 Testfarben gleich 99 macht, die sich an natürlichen Farben orientieren sollen. Dass die jetzigen Testfarben so ganz fidel seien, kann man wirklich nicht behaupten.

Der Standard soll aber große Schwachstellen haben. Daher hat der deutsche Herstellerverband ZVEI Zweifel an der Brauchbarkeit angemeldet. So will die CIE denn den Index bis auf weiteres ausschließlich für den Einsatz für wissenschaftliche Zwecke anwenden. Daher hat der Bericht (oder die Norm) der CIE einen ziemlich ungewöhnlichen Namen: "CIE 224:2017 CIE 2017 COLOUR FIDELITY INDEX FOR ACCURATE SCIENTIFIC USE" (Betonung von mir).

Ob es auch nicht genaue wissenschaftliche Benutzungen gibt? Auf jeden Fall werden wir noch für lange Zeiten darauf warten, dass der schon zu Beginn seines Lebens untaugliche Farbwiedergabeindex ersetzt wird. Und was nach dem Tag sein wird? Auch die beste Beleuchtung wird Farben nicht so "natürlich" wiedergeben, wie man sie unter dem Licht der Sonne sehen kann. Denn die 99 Testfarben sind allesamt ungesättigt. Außerdem sieht man die schönen Farben fast immer unter UV-Licht, weil viele Gegenstände unserer Umwelt (Wandanstriche, Stoffe, Papier u-ä,) mit Aufhellern versehen sind. Weißer als weiß ist kein Werbegag sondern ein Mittel gegen Gelbstich, angewandt seit es die Rosskastanie in Europa gibt.

Wer den Zustand nicht mag, kann sich in das Problem hineinknien. Er/sie sollte aber sehr jung sein, damit bei der Pensionierung im Nachruf geschrieben stehen darf, sie/er hätte Bewegung in die Sache gebracht. Wenn man mit den Leuchtmitteln etwa fertig ist, sind dann die Leuchten an der Reihe. Und wie Farben von Objekten in einem Raum wiedergegeben werden, hängt letztlich von dem Raum ab. Wenn das alles zu Ende gedacht ist, wird dann Frau Mustermann den Index auch für nicht wissenschaftliche Zwecke benutzen dürfen.

Mit den Augen eines Schweins gesehen - Lichttechnische Grundgrößen
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Es gibt garantiert keine technische oder wissenschaftliche Disziplin, die sich Mühe gibt, damit die letzte Sau sie versteht. Eine macht da eine Ausnahme. Vermutlich geht sie davon aus, dass sie keine Sau versteht und bebildert ihre Konzepte. Zunächst für Menschen. Das war früher allgemein üblich. So wurde z.B. die Größe eines Schiffes in Vergleich zu einem Elefanten dargestellt, damit jeder versteht, wie groß so ein Schiff ist. Gewiss, die meisten von uns haben keine Ahnung davon, wie groß ein Elefant ist. Deswegen gab es auch Abbildungen die helfen, Elefanten zu verstehen. Meistens stand ein Schaf oder ein Pferd daneben. Hätte man hingegen einen Floh als Vergleich abgebildet, hätte keine Sau verstanden, was gemeint war. Lustig waren die Abbildungen, die erreichte Höhen zeigten. Pferd 2m (hüpfend), Schwalbe einige Kilometer, Granate der Dicken Berta 38 km usw. Vorbei … Voyager 1 wird im Jahr 2026 die Distanz von einem Lichttag zur Sonne überschreiten. In Höhen gemessen wären das 25.955.532.111.000 m. Wer das nicht versteht, kann vielleicht das begreifen: 2,59 e+16 Millimeter. Von Höhe reden wir nicht mehr.

Wie dem auch sei, es ist wichtig, dass alle verstehen, dass es lichttechnische Grundgrößen gibt. Und davon 4. Und deren Erklärung sieht für einen Menschen abgebildet so aus.

Eigentlich stimmt das Bild nicht. Es stammt aus einer Sicherheitsregel einer BG, die für Metallarbeiter tätig ist. Die Szene enthielt früher eine Drehbank und eine Maschinenleuchte. Die hier gezeigte elegante Leuchte war seinerzeit noch nicht erfunden worden. Und der Mann trug … einen Blaumann. Ich habe vorsichtshalber alle Teile des Bilds entfernt, aus dem Licht auf das Blatt Papier fällt. Nur den Mann konnte ich nicht entfernen. Das einigermaßen korrekte Bild sieht so aus:

Wenn man gaaanz genau nimmt, müsste man es so zeichnen:

Was muss man tun, damit jede Sau die globale Bedeutung dieses Bildes erkennt?Etwa so?

Eigentlich sollte hier eine Sau abgebildet werden. Hat man die etwa vergessen? Ganz bestimmt nicht:

Schon perfekt? Ganz sicher nicht! Denn das schweinische Auge ist ein Dichromat, hat also nur zwei Arten von Farbempfängern. Der Mensch ist ein Trichromat - meistens jedenfalls. Bei einer saumäßigen Betrachtung muss der Lichtstrom anders berechnet werden, damit auch die Beleuchtungsstärke und auch die Leuchtdichte.

Ist solch ein Unterschied relevant? I,wo, keine Sau interessiert sich dafür. Morgen schreibe ich, wie die Sau die Pflanzen sieht, wenn die Beleuchtung für diese optimiert ist. Bis dahin kann man hier lesen, wie man im Winter seine Beamtenpalme oder Zimmerlinde mit schlechtem Licht ruiniert, bzw. was man mit gutem Licht erreichen kann. Ansonsten bleibt es bei der Weisheit, die man etwa im ersten Schuljahr vermittelt bekommt: Man sieht die Welt im reflektierten Licht.