Die Rolle der Stäbchen und Zapfen bei der Farbwahrnehmung

In anderen Blogs besprechen wir die Interaktion zwischen Licht, Objekt und Beobachter (bekannt als das Farb-Triplett), die die Elemente sind, die dieFarbwahrnehmung. Jetzt werden wir uns mit den internen Mechanismen unseres Farbsehens beschäftigen.

Wenn ein Mensch eine Farbe „sieht“,
Licht
tritt zuerst durch die Hornhaut in das Auge ein. Die Linse und die Pupille helfen dabei, das Licht zu bündeln und die Menge zu kontrollieren, die eindringen kann. Wenn das gebündelte Licht auf den Augenhintergrund trifft, wandelt die Netzhaut die Lichtenergie in biochemische Signale um, die dann vom Gehirn verarbeitet werden.

Diese Umwandlung von Lichtenergie in biochemische Energie wird von zwei Arten von Photorezeptoren vorgenommen: Zapfen und Stäbchen. Diese Zellen, die sich in der Netzhaut befinden, spielen eine entscheidende Rolle dabei, wie wir unsere Umgebung wahrnehmen. Die Stäbchen sind für das Sehen bei schwachen Lichtverhältnissen (skotopisches Sehen) zuständig, während die Zapfen bei stärkeren Lichtverhältnissen (photopisches Sehen) aktiv sind und uns ermöglichen, Farben zu sehen.

Zapfen sind die Grundlage des Farbensehens

Die Zapfen, von denen es in jedem Auge etwa 6 Millionen gibt, sind hauptsächlich in der Fovea, dem zentralen Bereich der Netzhaut, konzentriert. Es gibt drei Arten von Zapfen, die jeweils für unterschiedliche Wellenlängen des Lichts empfindlich sind: langes (rotes), mittleres (grünes) und kurzes (blaues) Licht. Diese unterschiedliche Empfindlichkeit ermöglicht die Wahrnehmung einer breiten Palette von Farben durch die Kombination der Signale dieser Photorezeptoren.

Ruten navigieren bei schlechten Lichtverhältnissen

Die Zahl der Stäbchen ist deutlich höher als die der Zapfen: Im menschlichen Auge gibt es etwa 120 Millionen Stäbchen. Sie sind sehr lichtempfindlich, können aber keine Farben erkennen. Stattdessen erkennen die Stäbchen Grautöne und sind für das Nachtsehen und das periphere Sehen unerlässlich. Ihre hohe Lichtempfindlichkeit macht sie in dunklen Umgebungen unentbehrlich, wo sie es uns ermöglichen, Formen und Bewegungen zu erkennen.

Wie Stäbchen und Zapfen zusammenarbeiten

Stäbchen und Zapfen arbeiten zusammen und helfen uns, sowohl die Lichtintensität als auch die Farbe zu erkennen. Der Wechsel zwischen Stäbchen- und Zapfendominanz ermöglicht es dem Menschen, in einem breiten Spektrum von Lichtverhältnissen zu sehen. In hellen Umgebungen liefern die Zapfen detaillierte Farbinformationen. In dunkleren Umgebungen übernehmen die Stäbchen die Funktion und ermöglichen weiterhin das Sehen, wenn auch in einem eher monochromen Sinn. Diese funktionelle Differenzierung und die Zusammenarbeit zwischen Stäbchen und Zapfen sind von grundlegender Bedeutung für die Anpassungsfähigkeit des menschlichen Sehvermögens an unterschiedliche Beleuchtungssituationen.

Manchmal kann es zu einem Mangel an kurzen (S), mittleren (M) und/oder langen (L)-Zapfen und kann zu Farbsehstörungen wie Farbenblindheit führen. Je nachdem, welche Photorezeptoren betroffen sind, kann die Farbwahrnehmung unterschiedlich beeinträchtigt sein. Das nachstehende Beispiel zeigt den normalen Bereich des menschlichen Farbensehens im Vergleich zum Farbbereich von Personen, die eine Störung in ihren kurz-, mittel- oder langwelligen Photorezeptoren haben.

Die Farbwahrnehmung variiert von Person zu Person

Jeder erlebt Farbe anders. Natürliche Schwankungen in der Dichte und Verteilung von Stäbchen und Zapfen, genetische Bedingungen wie die oben beschriebene Farbenblindheit, Ihr Alter oder die Einnahme von Medikamenten, Unterschiede in der Gehirnchemie und
eine Reihe von anderen Faktoren
Das bedeutet, dass nicht jeder Mensch Farben auf dieselbe Weise wahrnimmt.

Erfahren Sie mehr über die Grundlagen der Farbwissenschaft und die Variationen innerhalb menschlichen Farbwahrnehmung die die Vermittlung von Farbe zu einer Herausforderung machen!