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Unsere Augen – die Tore zur Welt

Unsere Augen funktionieren wie eine Kamera, in der viele Teile perfekt zusammenarbeiten. Gut so, denn das Sehen ist unser wichtigster Sinn

Für die meisten Menschen ist es ganz selbstverständlich: Sie öffnen die Augen und machen sich ein Bild von der Welt. Wenn der Wecker klingelt, sehen sie die roten Leuchtziffern, die Farbe der Bettdecke und des Pyjamas, die grünen Blätter am Baum vor dem Fenster und die Zimmerdecke, die vielleicht mal wieder einen Anstrich gebrauchen könnte. Das Sehen liefert 80 Prozent aller Eindrücke unserer Umgebung.

Das menschliche Durchschnittsauge hat einen Durchmesser von 24 Millimetern und wiegt gerade mal 7,5 Gramm. Es besteht zu 6 Gramm aus Wasser und zu 1,5 Gramm aus Zellgewebe. Wenig Materialaufwand für eine so leistungsfähige und lebendige Kamera. Noch ist nicht bis ins letzte Detail geklärt, wie die beiden murmelförmigen Organe es schaffen, ein derart perfektes Abbild von der Umgebung in unser Bewusstsein zu projizieren.

Überragende Optik: Horizontalschnitt durch ein menschliche Auge

Überragende Optik: Horizontalschnitt durch ein menschliche Auge

Doch die Grundfunktionen sind geklärt. Wie eine Kamera besitzen die Augen ein eigenes optisches System. Die wichtigsten Bestandteile des Auges sind:

 

  • Hornhaut (Kornea)
  • Lederhaut (Sklera)
  • Regenbogenhaut (Iris) und Pupille
  • Vorder- und Hinterkammer
  • Augenlinse
  • Ziliar- oder Strahlenkörper
  • Glaskörper (Corpus vitreum)
  • Netzhaut (Retina)
  • Aderhaut (Chorioidea)
  • Sehnerv (Nervis opticus)
  • Netzhautgrube (Fovea centralis)

So funktioniert die Optik der Augen im Einzelnen

Egal, ob wir uns das neueste Modemagazin oder das spannende Fußballspiel im Fernsehen anschauen – die von Zeitschrift oder Fernsehen reflektierten Lichtstrahlen dringen in unser Auge. Dort treffen sie zunächst auf die Hornhaut. Sie ist von außen sicht- und tastbar und muss sowohl mit Straßenstaub als auch mit giftigen Abgasen fertig werden.

Nach der Hornhaut durchqueren die Lichtstrahlen die vordere Augenkammer und die Pupille in der Iris. Sie wird wegen ihrer wunderschönen Färbung auch Regenbogenhaut genannt, und von außen betrachtet bestimmt sie unsere Augenfarbe. Ein dunkles Auge hat viele Pigmente, ein helles weniger.

Die Vorderkammer des Auges ist mit einer Flüssigkeit, dem Kammerwasser, gefüllt. Von den täglich produzierten drei Kubikzentimetern ernähren sich Hornhaut und Augenlinse. Ein raffiniertes Ventilsystem sorgt für reibungslosen Abfluss der nicht mehr benötigten Flüssigkeit.

Die Aufgabe der Iris entspricht der Blende in der Kamera. Sie weitet oder verengt die Pupille. So kann sie exakt regulieren, wie viele Lichtstrahlen ins Auge gelangen. Je nach Helligkeit kann sie sich vergrößern oder verkleinern. Bei extremer Helligkeit schrumpft sie bis auf 1,5 Millimeter zusammen. In dunkler Nacht kann sie sich bis zu 8 Millimeter weit öffnen.

Wie funktioniert das eigentliche Sehen?

Unsere Augen – die Tore zur Welt

Die Lichtstrahlen dringen dann weiter vor bis zur Augenlinse. Sie hat einen Durchmesser von rund 9 Millimetern und ist 4 Millimeter dick. Sie wird vom sogenannten Ziliarmuskel (auch Strahlenkörper genannt) umspannt. Er ist so etwas wie der Zoom bei einer Kamera.

Schaut man in die Ferne, ist der Muskel relativ entspannt. Schaut man aber auf seine Armbanduhr, zieht er sich zusammen. Als Folge wölbt sich die Linse, und die Brechkraft steigt an. Diese wird in Dioptrien gemessen.

 

Durch die gewölbte Linse können nahe Gegenstände ganz scharf abgebildet werden. Experten bezeichnen diesen Vorgang als Akkommodation. Die Fähigkeit des Akkomodierens ist vor allem in jungen Jahren sehr gut ausgeprägt. Zwölfjährige mit gesunden Augen können Gegenstände bis zu einem Abstand von 8 Zentimetern superscharf sehen. Bei 40-Jährigen sind es bereits 17 Zentimeter, bei 70-Jährigen nur noch ca. ein Meter.

 

Übrigens: 95 Prozent unserer Sehschärfe ballen sich in einem winzigen Punkt auf der Netzhaut. Dieser Winzling mit einem Durchmesser von nur 2 Millimetern heißt Makula oder auch gelber Fleck. In der Netzhautgrube - Experten bezeichnen sie als Makula centralis - ist die Anzahl der Zapfen, die für das Farbsehen verantwortlich sind, sehr hoch. Deshalb liegt der Ort des schärfsten Sehens auf unserer Netzhaut.

 

Außerdem befinden sich auf der Netzhaut die Stäbchen, die für das Sehen in der Dämmerung und bei Nacht wichtig sind. Der Glaskörper füllt den hinteren Bereich des Auges aus und besteht aus einer geleeartigen Substanz. Sie schützt und stützt Netzhaut und Auge. Durch seine elastische Struktur wirkt er wie ein Stoßdämpfer, wenn plötzlich Druck auf den Augapfel ausgeübt wird.

Und was passiert auf der Netzhaut?

Schließlich trifft das Licht auf die Netzhaut. Die wichtigsten Bestandteile der Netzhaut sind die bereits erwähnten Stäbchen und Zapfen. Dabei handelt es sich um Fotorezeptoren, von denen jeder Mensch knapp 130 Millionen besitzt.

Beide haben ganz unterschiedliche Aufgaben: Die etwas mehr als 120 Millionen Stäbchen erzeugen Hell-dunkel-Kontraste und liefern Grauwerte. Die sieben Millionen Zapfen dagegen schenken uns die wunderbaren Farben dieser Welt. Aber nur, wenn sie reichlich Licht bekommen. Nachts sind nach wie vor alle Katzen grau.

Wir Menschen und die meisten Primaten besitzen drei unterschiedliche Zapfentypen. Damit können wir dann die Farben Rot, Grün und Blau unterscheiden. Man bezeichnet sie als Primärfarben, aus denen dann viele weitere Farben gebildet werden. Als Licht nehmen wir Menschen elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen von 380 bis 780 Nanometern wahr. Beispiel: Eine Wellenlänge von 650 bis 700 Nanometern löst bei uns das Signal „Rot“ aus.

Der Sehnerv beginnt hinten am Auge und zieht zum Sehzentrum im Gehirn. Dort gibt es die Sehinformationen aus der Netzhaut weiter. Das Sehzentrum liegt im Hinterkopf, wo die Sehinformationen verarbeitet werden. Dort entsteht ein auf dem Kopf stehendes Bild, das vom Gehirn - genauer gesagt von der Großhirnrinde - dann auf die Füße gestellt wird. Der eigentliche Sehvorgang läuft also nicht im Auge ab, für das große Kino sorgt unsere Denkzentrale.

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