Die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges

So funktioniert die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges

Die menschliche Farbwahrnehmung basiert auf einem Zusammenspiel von Auge und Gehirn. Wie das Farbsehen funktioniert und welche Störungen vorliegen können, erfahren Sie bei Brille24.de.  

Der Mensch nimmt Licht nicht nur in verschiedenen Helligkeitsintensitäten wahr, er kann auch zwischen verschiedenen Farbtönen differenzieren. Um das Prinzip des Farbsehens besser zu verstehen, muss man wissen, wie Licht beschaffen ist – denn die Unterscheidung von Farben hängt damit zusammen. Licht ist elektromagnetische Strahlung, die unterschiedliche Wellenlängen aufweist. Wenn sich alle Wellen überlagern, nehmen wir weißes Licht war. Trennt man Licht jedoch in einzelne Wellenlängen auf, kommen alle Farben zum Vorschein, die der Mensch wahrnehmen kann. Jeder physiologisch wahrgenommene Farbreiz entspricht einer bestimmten Wellenlänge bzw. einer bestimmten Frequenz. Wie die Farbe eines Gegenstandes wahrgenommen wird, hängt also davon ab, welchen Teil des Lichtwellenspektrums er reflektiert und welchen er absorbiert. Absorbiert ein Gegenstand alle Wellenlängen außer jenen für grün, erscheint er für den Betrachter grün.   

Die physiologische Grundlage für die Farbwahrnehmung bildet die Netzhaut (Retina), bzw. die dort befindlichen Sehzellen, die sich in zwei Arten unterteilen lassen:

  • Stäbchen: Sie sind lichtempfindlich und verantwortlich für das Hell- und Dunkelsehen sowie die Wahrnehmung von räumlicher Tiefe und Kontrasten.
  • Zapfen: Sie sind verantwortlich für das Farbsehen. Es gibt drei Arten von Zapfen mit unterschiedlichen Sehfarbstoffen. Jede Art unterscheidet sich bezüglich ihrer Absorptionsspektren der Wellenlänge des Lichts: S-Zapfen sind empfindlich für kurze, M-Zapfen für mittlere und L-Zapfen für lange Wellenlängen. Kurze Wellenbereiche des Lichts entsprechen im Farbspektrum der Farbe blau, mittlere dem grün und lange einem gelb. Das bedeutet, dass es einen Zapfentyp für blau, einen für grün und einen für rot gibt – die drei Grundfarben, aus denen sich alle anderen Farben – bzw. deren Wahrnehmung – bilden. Durch die Farbe eines Gegenstandes, bzw. den Teil der Lichtwellen, der von diesem Gegenstand reflektiert wird, werden die Zapfenarten unterschiedlich stark erregt. Aus der Summe dieser Erregungen wird der Farbeindruck durch das Gehirn ermittelt.

Die unterschiedliche Lichtempfindlichkeit der beiden Sehzellenarten ist übrigens dafür verantwortlich, dass die Farbwahrnehmung bei Dunkelheit nicht oder kaum stattfindet. Während Stäbchen und Zapfen bei Tageslicht zusammenarbeiten, übernehmen die lichtempfindlicheren Stäbchen bei zunehmender Dunkelheit die Oberhand.   

Die neuronale Farbwahrnehmung

Die ersten Schritte der neuronalen Wahrnehmung finden bereits in der Netzhaut statt. Die dort lokalisierten Zapfen absorbieren Licht entsprechender Wellenlänge und reagieren auf diesen Reiz mit einem elektrischen Signal. Auf diese Weise übersetzen sie einen Sehreiz in die Sprache der Nervenzellen. Die Signale werden über den Sehnerv, in den die einzelnen Nervenstränge der Netzhaut münden, an das Gehirn weitergeleitet. Dort findet die Weiterverarbeitung aller Informationen statt. Das Ergebnis: Wir sehen eine uns bekannte Farbe (bzw. einen Gegenstand, der diese Farbe hat).

Störungen der Farbwahrnehmung

Je nach Ursache können Farbsehstörungen mehr oder weniger stark ausgeprägt sein. Die am häufigsten auftretenden Störungen des Farbsehens sind angeboren. Sie sind nicht therapierbar, in ihrer Intensität jedoch konstant und beeinflussen keine anderen Funktionen wie die Sehschärfe. In der Regel haben sie keine grundlegenden Einschränkungen im Alltag zur Folge. Zu den angeborenen Farbsehstörungen gehören:

  • Monochromasie: Zum Farbsehen werden mindestens zwei Zapfenarten benötigt. Ist, wie bei der Monochromasie, nur eine vorhanden, können nur schwarz, weiß und Graustufen wahrgenommen werden. Aus diesem Grund spricht man von einer Farbenblindheit.
  • Dichromasie: Ist eine Zapfenart nicht funktionsfähig oder nicht ausreichend empfindlich, können die entsprechenden Sinnesreize nicht verarbeitet werden. Die Farbwahrnehmung ist verändert. Am weitesten verbreitet sind Farbsehstörungen im Rot-Grün-Bereich. Sind die Zapfen, die auf Licht im grünen Bereich reagieren, nicht funktionsfähig, werden grüne Farbeindrücke als gräulich wahrgenommen. Störungen im Blaubereich kommen hingegen eher selten vor.

Angeborene Farbsehstörungen werden geschlechtsgebunden vererbt. Dadurch sind deutlich mehr Männer als Frauen davon betroffen. Es gibt jedoch auch Formen von Farbsehstörungen, die nicht angeboren sind. Verschiedene Erkrankungen der Netzhaut und des Sehnervs können für erworbene Farbsehstörungen verantwortlich sein. So kann ein Grauer Star z. B. das Farbsehen abschwächen. Dies betrifft insbesondere die Farbe blau. Betroffene erkennen diese erst, wenn es sich um ein kräftiges blau handelt.

Die Farbwahrnehmung des menschlichen Auges
Datum: 07. Dezember 2016
Kategorie: Optiker-Beratung