Stäbchen und Zapfen: Wie das menschliche Auge funktioniert

Unterschied zwischen Stäbchen und Zapfen

Stäbchen

1. Sie reagieren auf geringe Lichtintensitäten.
2. Sie sind für das Sehen in der Dämmerung oder bei Nacht verantwortlich (Nachtsehen).
3. Sie ermöglichen keine Wahrnehmung von Details und Farben.
4. Sie befinden sich in der Peripherie der Netzhaut.
5. Sie enthalten ein lichtempfindliches Pigment namens Rhodopsin (auch Sehpurpur genannt). Unter Lichteinwirkung zerfällt es in das Protein Opsin und Retinal, eine Substanz, die Vitamin A enthält.
6. Es wird geschätzt, dass es etwa 130 Millionen Stäbchen gibt.

Zapfen

1. Sie reagieren auf hohe Lichtintensitäten.
2. Sie sind für das Sehen bei Tag verantwortlich (Tagessehen).
3. Sie ermöglichen die Wahrnehmung von Details und Farben.
4. Sie befinden sich im zentralen Teil der Netzhaut.
5. Sie enthalten das lichtempfindliche Pigment Iodopsin. Es gibt drei verschiedene Arten von Zapfen, die jeweils auf die Farben Rot, Grün und Blau spezialisiert sind. Die kombinierte Stimulation dieser drei Zapfenarten ermöglicht die Wahrnehmung von Zwischenfarben. Das Fehlen jeglicher Stimulation führt zur Wahrnehmung von Schwarz.
6. Es gibt etwa 7 Millionen Zapfen.

Begriffe rund um das Sehen

Nachtblindheit

Sie entsteht durch einen Mangel an Vitamin A, das für die Synthese von Rhodopsin unerlässlich ist.

Farbenblindheit

Sie wird durch angeborene Defekte in der Entwicklung der Zapfen verursacht.

Gelber Fleck (Macula lutea)

Zentraler Bereich der Netzhaut mit der höchsten Konzentration an Zapfen; der Bereich des schärfsten Sehens.

Fovea (Sehgrube)

Eine Vertiefung in der Mitte des gelben Flecks, die ausschließlich aus Zapfen besteht.

Blinder Fleck

An dieser Stelle gibt es keine Zapfen oder Stäbchen. Es ist der Punkt, an dem der Sehnerv aus der Netzhaut austritt.

Vergleich zwischen Kamera und Auge

Kamera

1. Fotografischer Film
2. Objektiv (Lichtbrechung)
3. Blende (steuert den Lichteinfall)
4. Lichtstrahlen dringen durch eine dunkle Kammer und treffen auf das lichtempfindliche Material des Films.

Menschliches Auge

1. Netzhaut
2. Hornhaut, Linse, Glaskörper und Kammerwasser
3. Iris (steuert den Lichteinfall)
4. Lichtstrahlen dringen in eine dunkle Kammer (Augapfel) und verändern die chemische Struktur der Substanzen in den Fotorezeptoren.

Akkommodation des Auges

Objekte in mehr als 6 Metern Entfernung: Die Lichtstrahlen treffen nahezu parallel auf das Auge. Sie werden von den brechenden Strukturen (insbesondere der Hornhaut) so gebrochen, dass sie sich auf der Netzhaut bündeln. Der Ziliarmuskel ist entspannt, wodurch die Linsenbänder gespannt sind. Dadurch wird die Linse flacher, was für das Sehen in die Ferne (Fernsicht) optimal ist.

Objekte in weniger als 6 Metern Entfernung: Die Lichtstrahlen treffen divergent (auseinanderlaufend) auf das Auge. Um sie auf der Netzhaut zu bündeln, muss die Linse ihre Brechkraft erhöhen. Dazu kontrahiert der Ziliarmuskel, wodurch sich die Linsenbänder entspannen. Aufgrund ihrer Eigenelastizität wölbt sich die Linse stärker.

Binokulares Sehen

Die gleichzeitige und koordinierte Nutzung beider Augen, um einen einzigen Seheindruck zu erzeugen. Ein einheitliches Bild entsteht nur, wenn korrespondierende Punkte auf beiden Netzhäuten gleichzeitig stimuliert werden.