Lesezeit ca. 2 Min.

LESER FRAGEN – EXPERTEN ANTWORTEN


Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 9/2021 vom 06.08.2021

Psychophysik des Nachtsehens

Für eine Beobachtung mit bloßem Auge ist eine optimale Korrektur des Fernvisus erforderlich mit punktförmiger Abbildung von Sternen. Da stellen sich mir im Zusammenhang mit dem Artikel »Das Auge – Ein natürliches Fenster zum All« von Michael Fritz in SuW 6/2021, S. 66, folgende Fragen: Wie zuverlässig funktioniert die Akkommodation in der Dunkelheit? Wie groß sind die Abbildungsfehler abseits der optischen Achse und bei maximal erweiterter Pupille?

WERNER HILGER, HILDESHEIM

Die grundsätzlichen Prozesse des so genannten skotopischen Sehens bei sehr geringen Leuchtdichten sind allgemein von Michael Fritz gut beschrieben: Öffnung der Pupille, Dunkeladaption, Übergang vom Zapfen- zum Stäbchensehen, und natürlich auch der Trick mit dem indirekten Sehen.

Beim Nachtsehen fallen das räumlich hochauflösende, schnelle, farbige »foveale« Sehen – Blickfelddurchmesser nur wenige Grad – mit den Zapfen der zentralen Sehgrube sowie die Beiträge der Zapfen in der Peripherie der Netzhaut weg. Es verbleibt das niedriger auflösende, langsamere und einfarbige Sehen mit den Stäbchen im nahen peripheren Bereich außerhalb der Sehgrube mit etwa 60 bis 90 Grad Blickfeld.

Das Auge tastet permanent das Umfeld durch schnelle Bewegungen (Saccaden) ab. Die Abtastbewegungen sind beim Tagsehen und Nachtsehen unterschiedlich. Bei Dunkelheit wird an weniger Stellen und länger verweilt: Fixationen bis zu 200 Millisekunden. Die Zeiten während der Bewegung – etwa zehn Prozent – sind für die Detektion verloren.

Artikelbild für den Artikel "LESER FRAGEN – EXPERTEN ANTWORTEN" aus der Ausgabe 9/2021 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Sterne und Weltraum, Ausgabe 9/2021

Artikelbild für den Artikel "LESER FRAGEN – EXPERTEN ANTWORTEN" aus der Ausgabe 9/2021 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Sterne und Weltraum, Ausgabe 9/2021

Geringe Leuchtdichte: Bei Dunkelheit tritt auch bei gesunden Augen eine schwache Nachtkurzsichtigkeit auf. Ob sich hierfür eine Korrektur lohnt, ist fraglich.

Wenn keine oder nur extrem schwache Strukturen zu sehen sind, kann das Auge nicht gezielt fokussieren. Bei vielen Personen stellt sich von alleine eine Akkommodationsruhelage für etwa 1,5 Meter Entfernung ein. Das entspräche einer notwendigen Korrektur von – 0,75 Dioptrien. Dieser Effekt wird als Dämmerungs- oder Nachtkurzsichtigkeit bezeichnet. Sie tritt im Dunkeln sofort ein, unabhängig von der Dunkeladaption. – Die Situation an einem Okular mit einer sichtbaren Einfassung oder Staubteilchen im Gesichtsfeld ist sicher komplexer.

Die Iris öffnet sich nachts bis zu sieben Millimeter. Dann tragen auch die Randgebiete der Linse im Auge zur Abbildung bei. Untersuchungen zeigen, dass der Einfluss der sphärischen Aberration der realen, nicht perfekten Linse –0,1 bis –0,5 Dioptrien betragen kann. Diese Kurzsichtigkeit wird zusätzlich dadurch verstärkt, dass die Stäbchen bei kürzeren Wellenlängen um rund 500 Nanometer am empfindlichsten sind – statt effektiv bei 550 Nanometer bei den Zapfen des Tagsehens: die so genannte Purkinje-Verschiebung. Als Folge davon liegt der kurzwelligere Brennpunkt im Auge wie bei einer Kurzsichtigkeit etwas vor der Netzhaut.

Nach manchen Studien kann für Autofahrer oder Piloten das Nachtsehen durch eine leichte Minuskorrektur verbessert werden. Doch vieles ist subjektiv, psychophysikalisch komplex und auch heute noch ungeklärt. Das alles soll aber den Sternfreund nicht beunruhigen, denn »Das Auge ist ein Schwein, und ein Schwein frisst alles« (Aussage eines anonymen Ophthalmologen). Jeder visuelle Reiz wird am Ende vom Gehirn schon irgendwie verdaut.

Weitere Einzelheiten findet man zum Beispiel in der Disser tation von Philipp Hessler, Refraktionsänderungen in Dämmerung und Nacht, Ilmenau 2020, abzurufen unter urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000630 (www.db-thueringen.de/ receive/dbt_mods_00047535)

Nachtkurzsichtigkeit: Drei wichtige Effekte beeinflussen die Schärfe der Wahrnehmung bei Dunkelheit. Sie sind hier im Vergleich zur Größe des Augapfels stark übertrieben wiedergegeben.

ULRICH FINKENZELLER hat Physik und Astronomie an der Universität Heidelberg studiert und an der Landessternwarte Heidelberg promoviert. Er beschäftigt sich seit vielen Jahren mit Aspekten des natürlichen Sehens und deren Bedeutung im Alltag.

Senden Sie uns Ihre Fragen zu Astronomie und Raumfahrt! Wir bitten Experten um Antwort und stellen die interessantesten Beiträge vor.

Mehr aus dieser Ausgabe

Titelbild der Ausgabe 9/2021 von Ein Hoch auf die Amateure. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Ein Hoch auf die Amateure
Titelbild der Ausgabe 9/2021 von Gesteinsplatten auf der Marsoberfläche. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Gesteinsplatten auf der Marsoberfläche
Titelbild der Ausgabe 9/2021 von Meteoritenfall 1892. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Meteoritenfall 1892
Titelbild der Ausgabe 9/2021 von Gemischtes Doppel. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Gemischtes Doppel
Titelbild der Ausgabe 9/2021 von Eine kosmische Hand – MSH 15-52. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Eine kosmische Hand – MSH 15-52
Titelbild der Ausgabe 9/2021 von Keine Lebensbausteine in der Uratmosphäre. Zeitschriften als Abo oder epaper bei United Kiosk online kaufen.
Keine Lebensbausteine in der Uratmosphäre
Vorheriger Artikel
Meteoritenfall 1892
aus dieser Ausgabe
Nächster Artikel Gemischtes Doppel
aus dieser Ausgabe