Das Fenster zur Umwelt

Das Auge, ist eines der wichtigsten Sinnesorgane. Es erlaubt die Formen und Farben der Umwelt wahrzunehmen. Jedoch wird bei weniger Licht die Umgebung immer farbloser. Jeder Mensch kennt diesen Effekt, viele wissen aber nicht, dass Zapfen und Stäbchen im Auge für diese unterschiedliche Wahrnehmung sorgen.

Laura und Luisa bereiten gerade das Zimmer für den Filmabend vor. Die Gardinen werden heruntergelassen, sodass das Zimmer komplett abgedunkelt ist. Nur das Licht vom Fernseher erhellt den Raum ein wenig. Als Micaela den Raum betritt, präsentiert diese ihren Freundinnen stolz ihre neue Jacke. „Schöne Jacke, vor allem schwarz kannst du mit allem tragen“, kommentiert Laura. Micaela entgegnet daraufhin „Die Jacke ist nicht schwarz, sondern dunkelblau.“

Der Sehprozess

Lichtwahrnehmung am Tag Foto: Yeliz Kacanlar

Bevor verstanden werden kann, wie die dunkelblaue Jacke in der Dämmerung schwarz wird, muss erst erläutert werden, wie das menschliche Auge funktioniert. Dies erklärt Gundula Schulze-Tanzil anhand eines Modell des Auges. Sie leitet das Institut für Anatomie und kennt sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise des Auges aus. „Das Licht fällt durch die Pupille ins Auge hinein“, erzählt sie. Dabei wird es erst an der Hornhaut und dann an der Linse so gebrochen, dass es gebündelt auf der Netzhaut landet. „Die Linse ist umgeben von ringförmigen Mustern und Fasern. Diese stellen eine Verbindung zum Ziliarmuskel her, welcher dann je nachdem wie weit der gesehene Gegenstand entfernt ist, entweder dafür sorgt, dass die Linse runder oder flacher wird, sodass die Lichtstrahlen gebündelt auf der Netzhaut landen“, erklärt sie.

Dort beginnt dann der eigentliche Prozess. Auf der Netzhaut befinden sich die Fotorezeptoren, die das Licht in elektrische Impulse umwandeln. „Diese Impulse werden über den Sehnerv so an das Gehirn weitergeleitet, dass sie dort ausgewertet und verarbeitet werden können.“ Unser Gehirn rekonstruiert das Gesehene. Nun ist klar, wie der Sehprozess funktioniert, aber immer noch nicht, wieso Laura und Luisa die Jacke als schwarz wahrnehmen, obwohl diese dunkelblau ist.

Licht verändert die Farbwahrnehmung

Für die unterschiedliche Wahrnehmung von Licht sind die Fotorezeptoren auf unserer Netzhaut verantwortlich. Von diesen gibt es zwei verschieden Arten. Zum einen die Zapfen, welche für unsere Farbwahrnehmung zuständig sind und zum anderen die Stäbchen, die für eine Hell-Dunkel-Wahrnehmung sorgen. „Die Rezeptoren haben beide ein Außensegment, in denen sich Sehfarbstoffe befinden. Bei den Zapfen handelt es sich um ein Opsin und bei den Stäbchen, ist es ein Rhodosin“, sagt Schulze-Tanzil weiterhin mit einem Modell des Auges in der Hand. Mit ihrem Finger zeigt sie auf einen gelben Fleck, welcher sich genau gegenüber der Linse auf der Netzhaut befindet. Auf diesen Fleck treffen die meisten Lichtstrahlen, dort befinden sich auch die meisten Zapfen dicht aneinander. Durch das Opsin in den Zapfen können wir also Farben wahrnehmen.

Da die Zapfen viel Licht benötigen, um aktiviert zu werden, können wir nur, wenn genug Licht vorhanden ist, Farben sehen. „Bei den Zapfen, die für das Tagsehen verantwortlich sind, gibt es drei unterschiedliche. Sie sind für die Rot-, Grün- und Blau-Wahrnehmung verantwortlich sind. Menschen können eigentlich nur diese drei Grundfarben erkennen und alles andere sind Mischungen aus Signalen, welche aus diesen Grundfarben herrühren“, informiert Schulze- Tanzil weiter. Mit den Stäbchen wiederum haben wir nur eine Hell-Dunkel-Wahrnehmung und können Gegenstände nur in Grau-Tönen oder Schwarz sehen. Jedoch sind die Stäbchen lichtempfindlicher, weshalb mit ihnen auch bei wenig Licht gesehen werden kann. Wenn diese beschädigt werden würden, dann wären Menschen nachtblind.

Lichtwahrnehmung am Abend Foto: Yeliz Kacanlar

Blaue oder schwarze Jacke?

„Ein Schaden kann eintreten durch einen hellen Explosionsblitz oder zum Beispiel bei einer Sonnenfinsternis. Dabei handelt es sich um eine irreversible Schädigung. Heißt, wenn diese Lichtrezeptoren absterben durch so eine Verletzung, also durch zu starkes Licht, dann wachsen auch keine neuen mehr“, klärt Schulze Tanzil auf. Falls unsere Zapfen beschädigt werden, könnte es dazu führen, dass wir bestimmte Farben nicht mehr wahrnehmen könnten.

Als Micaela sich im Laden befindet, um die Jacke zu kaufen, ist es hell am Tag. Durch das viele Licht, welches ihr in die Augen scheint, werden ihre Zapfen aktiviert. Welche dann dafür sorgen, dass sie die blaue Farbe der Jacke wahrnehmen kann. Da Laura und Luisa die Jacke in einem abgedunkelten Raum mit dem Licht des Fernsehers betrachten, ist dort nicht genug Licht vorhanden, um ihre Zapfen zu aktivieren. Deshalb sehen sie nur mit den Stäbchen. Diese können aber nur eine Hell-Dunkel-Wahrnehmung herstellen und keine Farbwahrnehmung, weshalb die beiden Mädchen die Jacke nur als schwarz Farben sehen können. Würden Luisa und Laura die Jacke, genauso wie Micaela, im Licht betrachten, würden sie auch die blaue Farbe erkennen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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