1. Charakterisierungsschema der Farbe nach ihren Komponenten
Farbe ist ein Phänomen, das eine physikalische, eine physiologische und psychologische Komponente hat.
Die physikalische Eigenschaft von Oberflächen ist das Absorbieren und Reflektieren von Licht. Welcher Art dieses Licht ist, hängt von der spektralen Zusammensetzung der beleuchtenden Lichtquelle ab. Sie ist entscheidend für jede Farbwirkung. Dieser physikalische Anteil der »Farbe« ist der »Farbreiz«.
Gereizt werden die Lichtsinneszellen im Auge des Betrachters. Das, was Farbe innerhalb der Sinneszellen auslöst, ist ihr physiologischer Anteil. Dieser Aspekt der Farbe wird »Farbvalenz« genannt.
Durch die Übermittlung der Signale der Lichtsinneszellen über den Sehnerv ans Gehirn werden »Farbempfindungen« ausgelöst. Dies ist die psychologische Komponente der »Farbe«.
Jede Farbe wird zudem charakterisiert durch ihren Farbton (Buntart), ihre Sättigung und Helligkeit.
2. Das elektromagnetische Wellenspektrum zeigt, dass der menschliche Lebensraum von Wellen erfüllt ist, aber nur ein sehr kleiner Teil ist sichtbares Licht (der Bereich 380 bis 700 Nanometer)
Licht ist eine Form von Energie. Experimentell ist Licht ein großes »Weder-noch« oder »Sowohl-als-auch«. Licht hat den Charakter einer elektromagnetischen Welle und auch den eines Teilchens. Licht ist der sichtbare Bereich des elektromagnetischen Wellenspektrums.
3. Das molekulare Energieschema zeigt die Anregung der Elektronen auf ein höheres Energieniveau
An der Oberfläche von lichtundurchlässigen und nicht spiegelnden Substanzen und Gegenständen wird Licht absorbiert, d.h. ein Teil des auftreffenden Spektrums wird subtrahiert, der andere diffus zurückgeworfen. Man spricht von diffuser Reflexion oder einfach von »Reflexion«.
Im Atom-Modell der Quantenphysik wird die Absorption von Lichtteilchen als ein Vorgang gedacht, bei dem die Lichtteilchen ihre Energie auf Elektronen übertragen, die an Atomkerne gebunden sind. Dabei werden diese in einen angeregten Zustand versetzt. Beim Zurückfallen in den Ausgangszustand setzen sie wiederum Lichtteilchen frei. Diese werden als reflektiertes Licht ins Auge des Betrachters zurückgeworfen. Man spricht von spontaner Emission oder Freisetzung von Lichtteilchen. Sie sind jedoch energieärmer als die eingestrahlten Lichtteilchen und besitzen somit eine längere Wellenlänge.