Fotografie

Das Auge

Aufbau

Das Auge dient sowohl Menschen als auch Tieren als Sehorgan. Es sitzt eingebettet in Fettgewebe (1) in der Augenhöhle im Schädel (2).

Der Aufbau der Auges
Der Aufbau der Auges
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Es wird durch Augenbraue (3), Wimpern (4) und Augenlider (5) geschützt. Diese benetzten alle 5 bis 6 Sekunden das Augenäußere mit einer entzündungshemmenden Nährflüssigkeit.
Der Augapfel (6) wird von drei Muskelpaaren (7) bewegt. Diese bewegen das Auge bis zu 5-mal pro Sekunde ohne bewusstes Zutun. Dies ist nötig um Situation, Bilder usw. komplett erfassen zu können.
Der Augapfel ist umgeben von der harten Augenhaut (8), welche in die Hornhaut (9) übergeht. Unter der Augenhaut kommt die Aderhaut (10) die das Auge mit Blut versorgt. Darauf sitzt im hinteren Bereich des Auges die Netzhaut (11), welche für das Umwandeln des Lichts in Nervenreize zuständig ist. Diese werden über den Sehnerv (12) zum Gehirn transportiert.
Die Bindehaut (13) fängt im Randbereich der Augenhaut an und bildet das Weiße im Auge.
Hinter der Hornhaut befinden sich in die Iris (14) und die Linse (15). Diese hängt an den Linsenbändern und kann durch den Ringmuskel verformt werden. Das Innere des Auges nennt man den Glaskörper (16) und ist mit einer gallertartigen Masse gefüllt.

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Focus

Wie schon unter Brechung erwähnt, stellt das Auge scharf, in dem es die Brennweite des Objektives, bestehend aus Hornhaut, Kammerwasser und Linse, verändert. Dies geschieht in dem die Linse mit Hilfe des Ringmuskels mehr oder weniger gewölbt wird. Schaut man in die Ferne, dann ist der Muskel entspannt und die Linse flach. Will man Objekte in unmittelbarer Nähe fokussieren, dann wird der Muskel angespannt und die Linse wird dicker. Dadurch wird das Licht stärker gebrochen und die Brennweite verkleinert. Diese Optik ist für das Sehen in Luft ausgebildet. Unter Wasser kann man ohne Taucherbrille nicht scharf sehen, dass liegt daran, dass beim Übergang des Lichts von Wasser auf die Hornhaut, das Licht nicht mehr so stark gebrochen wird.

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Die Blende

Wie bei der Kamera die Blende, regelt beim Auge die Iris die Lichtmenge, die ins Auge einfällt. Ist es dunkel, macht sie die Pupille groß und bei hellem Licht klein. Außerdem ändert sich damit auch die Schärfentiefe.

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Licht und Farbe

Die fotoempfindliche Schicht im Auge ist die Netzhaut. Auf dieser sind die Sehnerven (Rezeptoren) angeordnet. Die Rezeptoren unterteilen sich in 2 Gruppen: Stäbchen und Zapfen. Die Stäbchen sind dünn und lang und reagieren auf Hell-Dunkel, wohingegen die Zapfen dick und kurz und für die Farberkennung zuständig sind. Es gibt ca. 125 Millionen Stäbchen und 7 Millionen Zapfen je Auge. Das Auge hat also eine höhere Auflösung für Helligkeiten, als für Farben. Das macht man sich z.B. bei der [Jpeg-Komprimierung] zu nutze.
Empfindlichkeiten der Zapfen und Stäbchen
normierte Absorbtion:
Farbe: jeweilige Zapfen,
Schwarz: Stäbchen
Von den Zapfen gibt es drei verschiedene Typen. Diese unterscheiden sich durch den Wellenlängenbereich in dem sie auf Licht ansprechen:

Wobei diese Bereiche nicht klar abgegrenzt sind, sonder die Empfindlichkeiten verteilt sich glockenförmig über einen breiten Bereich und überschneiden sich.
Alle diese Zapfen sprechen erst ab einer gewissen Helligkeit an. Darunter reagieren nur die Stäbchen. Deswegen sind auch in der Nacht auch alle Katzen grau.
Die Rezeptoren (Stäbchen, Zapfen) sind nicht gleichmäßig auf der Netzhaut verteilt. Im Außenbereich des Sichtfeldes sind nur Stäbchen vorhanden.
Umso weiter man sich dann dem Zentrum des Sichtfeldes nähert desto dichter stehen die Zapfen. Zuerst die K, dann die L und im Zentrum die M-Zapfen. Im Zentrum selbst stehen ca. 300.000 Zapfen und keine Stäbchen mehr. Diesen Bereich nennt man den Gelben Fleck.
Der Gelbe Fleck im Augenzentrum besteht nur aus helligkeitsunempfindlicheren Zapfen, so dass im Dunkeln dort weniger Kontraste zu erkennen sind, als in anderen Bereichen der Netzhaut.
Außerdem sieht z.B. das rechte Augen mehr nach rechts als nach links. Des Weiteren geht das Sichtfeld mehr in die Breite, als nach oben oder unten. Was ja logisch ist:

Licht das auf die Netzhaut fällt besteht nur in seltenen Fällen aus Wellen mit nur einer Wellenlänge. Nur ein LASER ist in der Lage Licht mit einer Wellenlänge zu erzeugen. Meist sehen wir ein Spektrum bei dem viele sichtbare Wellenlänge in verschiedener Intensität vorkommt. Auf dieses Spektrum reagieren dann die verschiedenen Rezeptoren verschieden stark und auf dem Weg zu unserem Gehirn wird daraus eine bestimmte Farbe.
Man kann also auf zwei Arten die gleiche Farbe erzeugen:

Das Auge ist somit also nicht in der Lage die spektrale Zusammensetzung des Lichtes zu erkennen. Wozu das Ohr bei Geräuschen schon in der Lage ist.
Das Gehör kann erkennen, ob ein reiner Ton (Ton einer Wellenlänge)oder eine Mischung aus mehreren Frequenzen (Töne verschiedener Wellenlängen) vorliegt und kann diese verschiedenen Frequenzen in gewissen Grenzen unterscheiden. Damit wäre das Auge aber überfordert. Immerhin muss es Daten in drei Dimensionen, Höhe, Breite und Zeit) verarbeiten, während das Ohr nur eine Dimension kennt: die Zeit. Durch die Aufteilung der Rezeptoren in Stäbchen (Hell-Dunkel) und Zapfen (Farbe) sehen wir Farben wie es das HSB-Farbmodell veranschaulicht. Dabei können wir zwischen ca. 200 Farbtönen, 26 Sättigungs- und 500 Helligkeitsstufen unterscheiden. Das führt zu insgesamt ca. 2,6 Millionen verschiedenen Farben. In der digitalen Fotografie werden Bilder mit über 16 Millionen Farben gespeichert. Diese höhere Farbauflösung kommt zum einen durch die RGB-Einteilung und zum anderen werden hier die Farben in einem konstanten Raster abgebildet, sprich der Abstand zweier verschiedener Farben ist konstant. Das Auge hingegen kann z.B. mehr Farben im Bereich zwischen Gelb und Grün auflösen, als z.B. im Bereich zwischen Blau und Violett.

Weiter geht es mit Sehen.

Fotografie auf www.puchner.org | Kontakt | letzte Änderung: 2006-04-12 | folgen f | nach oben