|
Zur Wahrnehmung von Licht benutzt der Mensch, wie die übrigen Wirbeltiere, seine beiden Augen. Jedes besitzt eine feste Hülle ("Sklera"), eine durchsichtige Hornhaut ("Cornea"), eine Regenbogenhaut ("Iris"), eine Linse, einen gallertartigen Glaskörper, eine Netzhaut ("Retina") mit primären Sinneszellen, ein Pigmentepithel und eine Aderhaut ("Chorioidea").
Entwicklungsbedingt treffen die von der Linse gesammelten Lichtstrahlen zuerst auf mehrere Schichten von Ganglienzellen und ableitenden Nervenfasern, dann auf die Zellkörper der Sehzellen und zum Schluß erst auf deren lichtempfindliche Außenglieder. Dies verursacht zwangsläufig eine gewisse Unschärfe, die an der Stelle schärfsten Sehens durch eine Grube ("Fovea centralis") kompensiert wird, in der die Ganglienzellen und Nervenfasern zur Seite geschoben und schräg gelagert sind, so daß die Lichtstrahlen fast unmittelbar aus dem Glaskörper auf die Sehzellen fallen.
Die menschliche Netzhaut besitzt zwei verschiedene Typen
von Sehzellen, so genannten "Rezeptoren"
. Stäbchen werden hauptsächlich für das hell-dunkel sehen verwendet. Das menschliche Auge besitzt nur wenige davon. Wesentlich ausgeprägter sind diese Rezeptoren bei nachtaktiven Lebewesen, bei denen man bereits von einer Stäbchenretina sprechen kann.
Man nennt das Sehen mit Stäbchen auch das farblose oder "skototopische" Sehen
. Zäpfchen
Im menschlichen Auge existieren drei verschiedene Typen von Stäbchen mit unterschiedlichem Absorbtionsverhalten. Es lässt sich aber verallgemeinern, dass alle drei Typen erst bei ausreichender Beleuchtung reagieren.
Das Sehen mit den Zäpfchen wird auch als Farbsehen oder "phototopisches" Sehen bezeichnet.
Farbsehen oder "photopisches" Sehen
Farben des sichtbaren Spektrums lösen in der Netzhaut Farbreize aus, welche dann im Gehirn zu einem Farbeindruck verarbeitet werden. Wie bereits aus der Biologie bekannt lösen gleiche Reize auch immer die gleiche Farbempfindung aus.
Die verschiedenen Zapfen haben wie bereits erwähnt verschiedenes Adsorptionsverhalten, deren Maxima bei
. Rot ("Orangerot")
. Grün ("Laubgrün")
. Blau ("Violettblau")
liegen.
Somit kann man von genau drei verschiedenen Typen von Zäpfchen sprechen woraus folgt, dass der Farbraum dreidimensional eindeutig beschreibbar ist ("trichromatisches System").
Für das menschliche Auge existiert sowohl eine untere als auch eine obere Reizschwelle jenseits der keine Reaktion erfolgt.
Bei Reizen die andauern tritt eine Gewöhnung ("Adaption") ein, die bis zum Fortfall der Wahrnehmung führen kann. Ursache der Gewöhnung kann eine Verminderung der Empfindlichkeit des Sinnesorgans oder auch eine veränderte Reaktion des Nervensystems sein.
Beispiel:
Wenn man ca. 1 Minute auf die schwarze Glühbirne mit dem weißen Glühfaden starrt, und danach auf die weiße leere Fläche daneben blickt, dann kann man das Negativ der Vorlage erkennen. Eine weiße Glühbirne mit schwarzem Glühfaden.
Adaption
Wie bereits erwähnt kann sich das Auge verschiedenen Situationen wie zum Beispiel unterschiedlichen Beleuchtungsstärken anpassen. Bei hohen Lichtstärken ist das Auge um einiges unempfindlicher als bei geringen Lichtstärken wo das Auge am sensibelsten ist.
Die Anpassung an geringes Umgebungslicht nennt man Dunkeladaption. Der Anpassungsvorgang dauert eine Weile, wobei die Lichtempfindlichkeit der Stäbchen weit höher ist als die der Zäpfchen. Die Adaption im Auge erfolgt durch Bleichung bzw. Regeneration der Sehpigmente. Bei Dunkeladaption muss erst wieder genügend Rhodopsin (Iodopsin) regeneriert werden. Dieser Vorgang benötigt in etwa 30 Minuten bis er vollständig abgeschlossen ist.
Die Helladaption geht wesentlich schneller von statten. Innerhalb 1 Minute werden die Sehpigmente gebleicht. Dabei werden die Rezeptoren stark gereizt und geblendet. Dieser Effekt tritt zum Beispiel ein wenn man im Sommer am Tag eine Kinovorstellung verlässt.
Farbsysteme
Über Farbsysteme wurde bereits in anderen Vorträgen sehr viel gesprochen. Dazu möchte ich noch einige Dinge ansprechen die noch nicht erwähnt wurden.
Additive Farbmischung
Bei der additiven Farbmischung verwendet man für die Grundfarben diejenigen Farbenwerte, die als Maxima der CIE1931-Kurven gelten.
In der Technik kommen Farben meist durch Emissionen dreier spektraler Bänder zustande:
. 380 bis 490 nm
. 490 bis 590 nm
. 590 bis 720 nm
Diese unterscheiden sich jedoch deutlich von den so genannten "Elementarfarben", die subjektiv als "rein" empfunden werden.
. "Elementargelb" (ca. 574 nm)
. "Elemantargrün" (ca. 503 nm)
. "Elementarblau" (ca. 475 nm)
Eine Mischung aus den Spektralfarben der Wellenlängen = 400 nm und 700 nm wird als "Elementarrot" bezeichnet und komplettiert die empfindungsmäßig ausgezeichneten vier rein-bunten Farben.
Subtraktive Farbmischung
Die subtraktive Farbmischung geht von einheitlichen Lichtverhältnissen aus, die eigentlich nicht vorausgesetzt werden dürfen. Eine andere spektrale Verteilung des zu reflektierenden Lichtes ergibt völlig andere Ergebnisse.
Wie man vielleicht bemerkt hat, schaut das Schnitzel in der Fleischhandlung anders aus als später nach dem Einkauf zu Hause am Küchentisch, was daran liegt, das in der Fleischabteilung meist rotstichiges Licht für die Beleuchtung der Waren verwendet wird, um eine bessere Qualität vorzutäuschen.
Mittlerweile gibt es aber dafür Grenzwerte, die gesetzlich festgelegt sind.
Die Faktoren, von der der Farbeindruck bei der subtraktiven Farbmischung abhängt sind:
. Die spektrale Energieverteilung der Lichtquelle
. Die spektrale Reflexion des Lichtes durch das Objekt
. Die Normspektralwertfunktion der Rezeptoren
. Eventuell psycho-physikalische Erscheinungen
o Auf großen Flächen wirken Farben leuchtender bzw. intensiver.
o Der Einfluss der Hintergrundfarbe auf den Farbeindruck.
o Auch die Entfernung zum betrachteten Objekt hat Einfluss auf den Farbeindruck.
|
