Empfindlichkeiten des Auges

Geschrieben am 1.08.2006 von Conni Kreißl

Zu den Empfindlichkeiten des Auges zählt die spektrale Empfindlichkeit gleichermaßen wie die Adaptation.
Die spektrale Empfindlichkeit ist dabei die Farbanpassungsfähigkeit des Auges angelehnt an die drei verschiedenen Farbrezeptoren bzw. Farbkanäle rot, grün und blau. Und unter Adaptation versteht man den Empfindlichkeitsanpassungsprozess des Auges an die Helligkeitsschwankungen der Umgebung. Wobei man die Dunkelanpassung oder auch Empfindlichkeitssteigerung als Dunkeladaption bezeichnet und den umgekehrten Vorgang als Helladaption.
Bei der spektralen Empfindlichkeit werden die Reize von den einzelnen Zapfen, die sich in der Fovea befinden, zum großen Teil einzeln ausgewertet. Wobei als Fovea die Region der Netzhaut bezeichnet wird, auf der die Linse direkt fokussiert bzw. ausgerichtet ist, welche aber sehr viele Zapfen jedoch kaum Stäbchen besitzt. Ganz im Gegenteil zu dem Bereich, indem der Sehnerv aus der Netzhaut tritt, der völlig frei von Fotorezeptoren ist und deshalb als „Blinder Fleck“ bezeichnet wird. Jedenfalls ist das Auflösungsvermögen in der Fovea deshalb äußerst hoch und da die Zapfen zahlreiche Farbstoffmoleküle enthalten, die für verschiedene Farben unterschiedlich empfindlich sind, sind die spektralen Empfindlichkeiten bzw. Möglichkeiten ebenfalls enorm breitgefächert. Man unterscheidet drei unterschiedliche Zapfentypen bei denen die Empfindlichkeitsmaxima bei den kleinen bei 425 nm, bei den mittleren bei 535 nm und bei den großen bei 565 nm Wellenlängen liegen. Wodurch sich alle 150 gesättigten, unterscheidbaren Farbtöne und dazu auch noch alle 600.000 nichtgesättigten, weiß- und grauverhüllten Farbnuancen darstellen lassen.
Bei der Adaption hingegen wird die höchste Empfindlichkeit bzw. die niedrigste Schwelle im Zustand völliger Dunkelheit erreicht. In diesem Zustand wird ein Stäbchen in der Regel, nur einmal von einem Lichtquant getroffen, was aber genügt um das Stäbchen zu erregen. Dazu muss man aber sagen, das mindestens zwei bis acht Stäbchen erregt werden müssen um den Reiz überhaupt wahrnehmen zu können. Wobei die Adaptionszeit bzw. die Anpassung der Empfindlichkeit der Augen an die Dunkelheit ungefähr 3 bis 10 Minuten dauert. Bis dahin werden Farben, wenn sie hell genug sind auch noch farbig gesehen, danach werden diese jedoch nur noch ihrem Helligkeitswert entsprechend Farblos abgebildet. Der Grund für diese Empfindlichkeitsänderungen hat auch photochemische Aspekte, da die Adaption nicht nur von den Sehpigmenten abhängt sondern ebenso von dem Rhodopsingehalt in der Netzhaut, dessen Konzentration durch Lichtreize beträchtlich verringert wird.
Andererseits sind auch nervöse Aspekte für die Empfindlichkeiten mitverantwortlich, da die Adaption zu einem großen Teil auch ein nervöser Prozess ist. Denn die im Netzhautgewebe befindlichen Stäbchen werden je nach Reizaufnahme mit den Ganglienzellen zusammen geschaltet. Dadurch sinkt ihre Empfindlichkeitsschwelle, wodurch das Auflösungsvermögen ebenfalls schlechter wird. Dies macht sich besonders intensiv in der Dämmerung bemerkbar, dieweil die Zapfen in dieser Zeit nicht an der Informationsaufnahme beteiligt sind, da ihre Empfindlichkeitsschwelle nicht erreicht wird. Weshalb dann auch der Farbeindruck fehlt, da die Stäbchen nicht zum Farbsehen geeignet sind.
Spektral gesehen ist das Helligkeitsempfinden von farbigen Lichtreizen und der Wellenlänge des Lichtes, also von den Zapfen beim Tagsehen und von den Stäbchen beim Nachtsehen, abhängig. Wobei die größte Empfindlichkeit bei den Zapfen im Bereich Gelb-Grün bzw. 555 nm und bei den Stäbchen im bereich Blau-Grün bzw. 507 nm liegt. Das bedeutet, das sich die Helligkeitswerte der Farben bei Dunkeladaption verschieben. So erscheinen die Farben Blau und Rot bei Tage gleich hell, bei Nacht das Blau aber wesentlich heller als das Rot. Denn beim Übergang zum Nachtsehen steigert sich die Empfindlichkeit des Auges für die meisten Wellenlängen, die für Rot allerdings nicht. Weswegen Rote Farbe auch dann noch als solche gesehen wird und damit meist als Warnfarbe Verwendung findet.