Additive Farbmischung
mit Projektoren und Farbfolien

1) Rot + grün + blau = weiß.

Mit einfachen Mitteln kann man schöne und effektvolle Versuche zur additiven Farbmischung recht kostengünstig durchführen. Sie benötigen dazu nur mehrere Overheadprojektoren und geeignete Farbfolien.

Die meisten Overheadprojektoren haben eine Projektionsfläche von 30 x 30 cm. Besorgen Sie sich im Baumarkt Rechteckleisten z.B. mit 14 x 20 mm. Sie werden mit einer Kapp- und Gehrungssäge passend auf 45 Grad abgelängt und zu einem Rahmen von 30 x 30 cm Kantenlänge zusammengeleimt. Beschaffen Sie im Versandhandel für Veranstaltungstechnik wärmebeständige Farbfolien für Bühnenscheinwerfer. Eine solche Folie, die es in den Farben rot, grün, blau, gelb, türkis (cyan) und pink (magenta) gibt, kostet für unsere Zwecke etwa 5 Euro.

Haben Sie kein entsprechendes Unternehmen in Ihrer Nähe (Branchenbuch) so sind solche Folien auch im Online-Shop z.B. bei der Firma Atlantis zu bekommen, sie werden aber auch sicher bei Ebay unter dem Stichwort "Farbfolien" fündig. Am besten Sie besorgen sich jeweils eine Rolle von jeder Farbe.

Diese Folien werden dann einfach auf die Rahmen aufgetackert und entsprechend abgeschnitten. Das Bild rechts zeigt das Ergebnis.

Mit drei Overheadprojektoren lassen sich die Farben dann großflächig an die Wand projizieren. Überlappen alle drei Farben, so ergibt sich weiß. Die Lichtverteilung ist dabei sehr gleichmäßig. Wenn man jeweils einen der Projektoren abdeckt, kann man die unterschiedlichen Mischungsfarben schön zeigen. rot und grün ergibt gelb rot und blau ergibt violett (magenta) blau und grün ergibt türkis (cyan)

Leider sind Projektoren standardmäßig nicht mit einer Dimmvorrichtung ausgestattet. Wenn Sie es ganz perfekt machen wollen, dann besorgen Sie sich im Baumarkt noch drei Dimmer und Steckdosen, die Sie in ein Gehäuse einbauen.
Aber auch ohne die Möglichkeit des Dimmens kann man damit schön experimentieren.

2.) Auch Farbfernseher und Computer mischen ihre Farben so.

Die Farbbilder von Fernsehgeräten und Computermonitoren und Beamern werden auch aus den drei Grundfarben zusammengesetzt. Vielleicht haben Sie schon einmal den Ausdruck RGB-Ausgang gehört, RGB steht für rot-grün-blau - die drei Grundfarben.
Lässt man für jede Farbe 256 Intensitätsstufen zu, so kann man aus den drei Grundfarben 256 * 256 * 256 also etwa 16,7 Mio Farben mischen, das sind dann 2²⁴ Möglichkeiten und man spricht von 24-bit Farbdarstellung.

3.) Komplementärfarben.

Nun kann man einige etwa 6 cm x 6cm große Gegenstände aus Pappe oder Holz ausschneiden und auf die Projektorfolien legen. Das nebenstehende Bild zeigt dies. Legt man z.B. einen Stern auf den Projektor mit der blauen Folie, so kommt an dieser Stelle kein blaues Licht mehr durch. In der Projektion fehlt also genau dort die Farbe blau in der Mischung, es ist dann ein gelber Stern zu sehen. Gelb und blau sind Komplementärfarben, sie ergänzen sich zu weiß.

Danach kann man noch andere Gegenstände auf die anderen Projektoren legen. Ein Kreis auf der roten Folie lässt in der Projektion einen türkisfarbenen Kreis erkennen (vgl. Bilder). Diese Farbe heißt cyan und ist die Komplementärfarbe zu rot.

Ein Quadrat auf der grünen Farbfolie führt in der Projektion zu einem "violett" gefärbten Quadrat, die Farbe heißt magenta. Auch magenta und grün sind Komplementärfarben.

Projektion an der Wand.

4.) Die Komplementärfarbenbilder sind "Schatten" der Gegenstände.

	Man kann die farbigen Bilder aber auch noch etwas anders betrachten: Ist nur der blaue Projektor in Betrieb und der Stern liegt auf der Folie, so wirft dieser Gegenstand im Lichtweg einen schwarzen Schatten an die Wand, die Umgebung ist blau.
	Wird nun zusätzlich der Projektor mit der roten Folie eingeschaltet (ohne Gegenstand darauf), so erscheint die Umgebung nun in der Farbe magenta (blau und rot addieren sich hier). Dort, wo der Stern ist, kommt kein blaues Licht hin, wohl aber rotes Licht. Daher erscheint der Stern nun rot.
	Wenn wir nun noch den Projektor mit der grünen Folie zuschalten, dann mischen sich auf der Umgebung alle drei Farben - sie erscheint weiß. Dort wo der Stern ist, kommt kein blaues Licht hin (Schatten), wohl aber grünes und rotes Licht. Die beiden Lichtfarben mischen sich hier zu gelb (Bild oben rechts)

5.) Überlappen der Schattenbilder.

Bisher haben wir die Gegenstände so auf die Projektoren gelegt, dass jeweils nur ein Schatten (in der Komplementärfarbe) entstanden ist.

Wird ein Gegenstand mit nur einer weißen Lampe beleuchtet, so entsteht ein Schatten (Bild unten links).
Beleuchtet man den Gegenstand mit zwei Lampen, so entsteht in der Regel ein dunkler Kernschatten und zwei hellere Halbschatten (Bild Mitte).
Benützt man drei Lampen, so entsteht ein Kernschatten und zwei Halbschattenpaare unterschiedlicher Intensität (Bild rechts).

Vergleiche dazu auch die Seiten zu Licht und Schatten auf dem Landesbildungsserver.

Was passiert nun, wenn die Lichtquellen farbiges Licht ausstrahlen?
Welche Farben haben dann die Halbschatten?

Verschiebt man die Gegenstände auf dem Projektor, so überlappen sich die Schatten der einzelnen Gegenstände. Wo von keiner der drei Lampen Licht auf die Projektionswand fällt, entsteht ein schwarzer Kernschatten. Ein grüner Schatten entsteht, wo kein rotes und kein blaues Licht aber nur grünes Licht hinfällt. Ein blauer Schatten entsteht, wo kein grünes Licht und kein rotes Licht aber blaues Licht hinfällt.

Wo sich die Schatten zweier Lampen überlappen, entstehen Schatten der Grundfarben rot grün und blau. Sie entsprechen den beiden dunkleren Halbschatten im Bild oben rechts.

Der untere Teil des Sterns erscheint deshalb rot, weil hier kein blaues Licht hinkommt (der Stern liegt auf der blauen Lichtquelle), und auch kein grünes Licht (das Quadrat liegt auf der grünen Lichtquelle). Es kommt dort aber Licht vom Projektor mit der roten Folie hin.

Die restlichen Schatten in den Farben cyan, magenta und gelb entsprechen den helleren Halbschatten im Bild oben rechts. Hier kommt nur von einem Projektor ein Schattenwurf, von zwei Projektoren kommt Licht an.

6.) Eine Person steht im Projektionsweg.

Denselben schönen Effekt bekommt man auch, wenn man die Gegenstände von den Projektoren entfernt und dafür Gegenstände oder Personen in den Projektionsweg bringt, die dann Schatten werfen.

Auch hier sind dann bei den drei Lampen sieben Schattenfarben möglich:
ein schwarzer Kernschatten
drei dunkle Halbschatten in den Farben rot, grün und blau
drei helle Halbschatten in den Farben gelb, cyan und magenta.

Die Farbverhältnisse im Foto rechts macht die Darstellung der Farbmischungen links noch einmal deutlich.
(Blick von oben auf die Anordnung. Die Schatten werfende Rechteckfläche entspricht der Person im Foto.)

Alle Bilder und Grafiken: Klaus-Dieter Grüninger Landesbildungsserver