Warum erscheinen blaue Flächen Schwarz, wenn man sein Zimmer mit einer Natriumdampflampe beleuchtet?

Die Stichworte lauten „Farbtemperatur“ und „Lichtspektrum“ des von der Lampe abgestrahlten Lichts sowie „subtraktive Farbmischung“.

Generell:

Wenn das Licht eine bestimmte Färbung hat (= bestimmte Lichtfarben im Licht mehr vorhanden sind als andere), dann kann das in Kombination mit den Gegenständen die das Licht reflektieren für unser Auge zu einer anderen Farbe führen.

Und wenn das abgestrahlte Licht einer Lampe nicht alle nötigen Wellenlängen beinhaltet (= es fehlen bestimmte "Farben", also Wellenlängen, im Licht), dann kann das in Kombination mit dem Gegenstand der das Licht reflektiert auch zu einer für unser Auge falschen Farbdarstellung führen.

In diesem konkreten Fall:

(1) Natriumdampflampen strahlen gelbes Licht ab. Es enthält keinerlei blaue Lichtanteile.

(2) Wenn ein Gegenstand für uns „blau“ ist, dann bedeutet das ja, dass er in Richtung unseres Auges nur blaue Lichtanteile reflektiert. Darum erscheint er uns ja blau. Er absorbiert andere Lichtfarben vollständig.

Da die Natriumdampflampe aber keinerlei blaues Licht abstrahlt reflektiert er somit keinerlei Licht zurück. Da von dem Gegenstand kein Licht in Richtung deines Auges zurück reflektiert wird, nimmt dein Auge es also als schwarz wahr.

• Wenn etwas blau erscheint, so reflekiert es vom weissen Mischlicht eben vor allem die blauen Anteile. Alle andern werden absorbiert, verschluckt.
• Am stärksten wird die Komplementärfarbe verschluckt

• Blau und Natriumgelb sind fast Komplementärfarben.

Dazu muß dir zu allererst klar werden wie unsere Farbwahrnehnung funktioniert.

Wir haben, ganz wie Digitalkameras, im Auge verschiedene Rezeptoren. Die einen, Stäbchen, für Schwarz weiß Helligkeit (Nachsehen), die anderen, Zäpfchen, weniger sensitiv, für Farben. Dabei haben diese Rezeptoren ein breites Absorbtionsprofil.

Was passiert wenn Licht einer Wellenlänge, monochromatic, auf die Netzhaut trifft?

S wie short, Kurzwelle, "blau" wird zB. durch kurze Wellenlängen, violett und blau, aktiviert, aber auch noch durch grün.

Dann hast du M mittlere Wellenlänge, grün. Die gibt aber schon bei blau schwach Signal, bei grün stark und bei rot schwach.

Dann hast du L Sensoren, Langwelle. Die geben auch schon bei blau Signal, steigt langsamer, Peak bei gelb, und unten das Ende bei Tiefrot. Und ein kleiner Peak ganz oben.

Das Gehirn berechnet nun 100 % S = tief dunkelblau-violett.

Ganz hoher S Anteil und einwenig L Violett an der Sichtbarkeitsgrenze.

Melden sich überproportional Stäbchen dazu siehst du Blass violett, dunkel, starkes UV Licht ob dessen Stärke, eigentlich sonst schon unsichtbar.

Siehst du viel S und etwas M wird es blau. Steigt M an, kommt L dazu wird es cyan.

Grün hast du bei wenig S, viel m und auch schon ordentlich L.

Gelb hast du ohne S, viel M aber L schon dominant.

Je dominanter L, desto rot, bis zum reinen L Reiz, Tief dunkelrot an der Sichschwelle, wo du schon eher Hitze spürst, als Farbe zu sehen.

Jetzt kann natürlich auch eine entsprechende Reizung durch mehrere diskrete Wellenlängen, die Farbwahrnehnung ergeben.

Nimm additiv blaues und gelbes Licht, du siehst grün.

Nimm additiv rot und grün, und schon wird gelb draus.

In diesem Beispiel hast du aber klares Blau als Farbe. Diese Farbe in weißem Umgebungslicjt heißt dass ein Spektrum abgestrahlt wird, dass dieselben Signale bringt wie sehr kurzwelliges monochromatisches Licht.

Das ist etwas grün, viel blau, etwas violett.

Strahlst du nun ein gelbes Licht mit breitem Spektrum drauf, das enthält etwas blau, mehr grün, viel gelb, einiges Orange und wenig rot, dann wirst du dunkles grün als Reflexion sehen.

ABER Natrium Dampf strahlt monochromatisches Gelb. Und ehe schon nahe dem Orange in der Wahrnehmung. Das ist genau das Licht, das eine blaue Fläche definitiv schluckt. Sobald du dieses Licht in einer Farbe sehen würdest, wäre blau nicht mehr blau, das würde grün werden. Etwas das wir blau sehen, nun sehen wir blau, weil es davon aber echt gar nichts reflektiert.

Ergo ist es in einfärbigem Licht schwarz.

Schon mal überlegt warum Knall grüne Pflanzen in monochromen, besser dicjromen blau-rotem Wachstums Licht schwarz wie die Nacht sind? Und warum das zeigt, dass es der Pflanze gut geht?

Subtraktive Farbmischung. Dabei ergeben dunkles Blau plus orangefarbenes Licht eben einen Beinahe-Schwarz-Ton.

https://de.wikipedia.org/wiki/Subtraktive_Farbmischung

Eine blaue Fläche erscheint unter normalem weißen Licht nur deshalb blau, weil sie alle Farbtöne außer Blau absorbiert und nur dieses reflektiert. Wenn es aber mit einem Licht bestrahlt wird, das gar kein Blau enthält, kann es auch keins reflektieren.

Weil eine Natriumdampflampe gelbes Licht ausstrahlt, welches von der blauen Oberfläche komplett absorbiert wird. Und da Natriumdampflampenlicht keine blauen Farbanteile enthält, die von einer blauen Oberfläche reflektiert werden könnten, erscheint die Oberfläche schwarz.