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Die Welt im Auge

Fällt ein Lichtimpuls in unsere Augen, können wir sehen. Was genau wir sehen, das verraten uns nicht die Augen, sondern das Gehirn. Das Erkennen eines Objekts, sein "Wahrnehmen", passiert allein im Kopf.

Befragte man einen Physiker zur Bedeutung des Sehens, wäre wohl folgendes die Antwort: "Unter Sehen versteht man die Wahrnehmung elektromagnetischer Wellen im Wellenlängen-Bereich von 400 bis 750 Nanometern." Dabei stelle das Auge ein relativ minderwertiges physikalisches System mit jedoch hochwirksamen biologischen Korrekturen dar. "Halt, halt", widerspräche da sofort der Philosoph. Sehen sei mehr als ein komplexer physiologischer Vorgang: "Es liefert uns die Eindrücke, mit denen wir unser Bild von der Welt entwerfen." Also ist Sehen sowohl eine Sache der Optik als auch der Wahrnehmung. Doch wie und vor allem was sehen wir denn eigentlich?

Vom Licht zum Bild
Um sehen zu können, braucht der Mensch Licht. Für sich allein ist Licht unsichtbar. Trifft ein Lichtstrahl aber auf Dinge, wird er von dort reflektiert und fällt in unsere Augen - wir können etwas sehen. Noch immer sehen wir nicht das Licht an sich, sondern das Bild der Objekte, von denen es reflektiert wird. Indem es auf das Auge trifft, wird das Licht zum Bild. Mit Hilfe der Hornhaut, der Linse und des Glaskörpers entsteht - nach den Gesetzen der geometrischen Optik - ein verkleinertes Bild auf der Netzhaut des Auges.

Göttin des Regenbogens
So funktioniert es genau: Durch die transparente Hornhaut gelangen Lichtimpulse ins Auge. Da grelles Licht jedoch blendet, gibt es einen Mechanismus, der den Grad des Lichteinfalls regelt. Dafür zuständig ist die Regenbogenhaut, nach der griechischen Göttin des Regenbogens auch Iris genannt. Sie erweitert oder verengt den Durchmesser der Pupille. Je nach Lichteinfall wird die Pupillengröße automatisch gesteuert. So führt eine Zunahme der Helligkeit reflexartig zur Verkleinerung: Durch eine kleine Pupille kann weniger Licht eindringen, die Netzhaut wird vor Blendung geschützt.

Optische Täuschung
Für ihre Aufgabe als Blende benötigt die Iris Farbstoffe (Pigmente). So verleiht sie uns nebenbei auch noch ein charakteristisches Merkmal: die Augenfarbe. Der hierfür verantwortliche Farbstoff heißt Melanin. Ein hoher Melaningehalt macht die Augen dunkelbraun, ein niedriger dagegen grau-blau. Jedoch handelt es sich dabei im Grunde um eine optische Täuschung: Die Iris ist nicht blau, sondern nahezu durchsichtig. Lediglich die Reflektion blauer Bestandteile des Lichts lässt sie auf uns blau wirken - das Blau des Himmels entsteht auf ähnliche Weise.

Scharfes Abbild
Hinter der Pupille befindet sich die Linse. Durch die Augenmuskulatur verändert sich die Lage und Krümmung der Linse und stellt sich so auf Nah- oder Fernsicht ein. Beim Blick in die Ferne wird die Linse flacher, bei der Nahsicht krümmt sie sich stärker und ist somit "scharf" gestellt. Mit der Krümmung der Linse verändert sich deren Brechkraft: In der Mitte der Linse, in der Nähe der Linsenachse, brechen die Lichtstrahlen so, dass ein farb- und formgetreues, scharfes Bild auf der Netzhaut entsteht. Brechen die Strahlen dagegen am Rand, kommt es zu einem ungenauen Abbild...