Skriptum zur Farbmetrik 13 Auflage.doc

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16 von 124 Graphische - Skriptum FarbmetrikPhysiologische Grundlagen des FarbsehensAufbau des AugesDie für die Farbmetrik relevanten Aspekte des Auges sind folgende:Optische AchseSehnervDas Licht gelangt durch die Linse auf die Netzhaut. Auf der Netzhaut wird das Bild derAußenwelt durch die Linse scharf abgebildet, wobei sich die Linsenkrümmung an dieGegenstandsweite so anpasst, dass immer ein scharfes Bild auf der Netzhaut entsteht(Akkommodation). Es ist allerdings zu bemerken, dass durch die chromatische Aberration eingleichzeitiges Scharfstellen für verschiedene Wellenlängen (z.B. rot und blau) nicht ganzmöglich ist.Sehzellen (Photorezeptoren)Stäbchen:- jene Zellen die für Hell/Dunkel-Sehen verantwortlich sind- sie liegen kaum in der Netzhautgrube, dafür in den umliegenden Bereichen auf derNetzhaut- es sind ca. 120 Mio. Stäbchen vorhanden- Empfindlichkeit Stäbchen: 10 -6 cd/m 2 -> Empfindlicher als Zapfen- Nur im Dunklen aktiv, bei zu großer Helligkeit inaktiv (hauptsächlich für Dunkelheit)- erzeugen Sehpurpur jede 0,1s neu

Graphische - Skriptum Farbmetrik 17 von 124Zapfen:Direkt gegenüber der Linse befindet sich der gelbe Fleck, an dem diemeisten Zapfen liegen, die Stäbchen sind über die ganze Netzhautverteilt. In den Stäbchen befindet sich der organische SehfarbstoffRhodopsin, auch Sehpurpur genannt, weil er Purpur aussieht, da erbei ca. 500 nm sein Absorptionsmaximum hat. Bei Belichtungabsorbiert dieser Sehpurpurstoff (infolge des Fotoeffektes)Lichtenergie und wird dabei chemisch umgewandelt. DasUmwandlungsprodukt ist nicht mehr sehtauglich, es muss sich erst(u. a. mit Hilfe von Vitamin A) wieder zum Rhodopsinzurückwandeln, bevor ein neuer Sehvorgang in dieser Sehzellestattfinden kann (erfolgt ca. alle 0,1 s neu).Bei der chemischen Umwandlung bei Lichteinfall kommt es zu einerÄnderung der Ionenzahl in der Sehzelle, was zu einerSpannungsänderung an den Nervenzellen führt. DieseSpannungsänderung wird über die Sehnerven ins Gehirnweitergeleitet, wo es dann zum eigentlichen Sehen kommt.StäbchenZapfen- jene Zellen, die für das Farbempfinden verantwortlich sind- sie sind vor allem in der Netzhautgrube (in der optischen Achse der Linse) zu finden- sie sind weniger empfindlich als die Stäbchen- Empfindlichkeit Zapfen: 10 -2 – 10 -5 cd/m 2- Für Helligkeit, sind bei Dunkelheit zu unempfindlich- Es sind ca. 6 Mio. Zapfen vorhandenDer Sehfarbstoff in den Zapfen ist chemisch fast derselbe, nur bewirken Anlagerungen an demkomplizierten organischen Rhodopsinmolekül, dass die Hauptabsorbtion bei leicht anderenWellenlängen liegt. Es gibt nun drei verschiedenen Arten der Zapfen, die entsprechen d ihrerSehwirkung als rot, grün- und blauempfindlich bezeichnet werden.Die Zapfen arbeiten erst ab einer bestimmten Helligkeit (Leuchtdichte), daher können Farbenim Dunkeln kaum wahrgenommen werden. Andererseits arbeiten die Stäbchen nur bis zubestimmten Helligkeiten, da sie sich bei zu großer Helligkeit das Rhodopsin nicht rasch genugnachbilden kann.Rezeptive Felder:- jeder Zapfen hat eine direkte Verbindung zu einer Nervenfaser, bei den Stäbchenhingegen schließen sich mehrere an eine Nervenfaser zusammen. Weil so viel Stäbchenvorhanden sind, müssen sie sich quasi zusammenschließen.- Die zusammengeschlossenen Stäbchen ergeben lichtempfindliche Felder – durch siewird das System lichtempfindlicher!- Das Auflösungsvermögen wird allerdings schlechterLaterale Inhibition, KontrastanhebungDie Netzhautzellen sind gegenseitig verschaltet, so dass Helligkeitsunterschiede (bzw.Farbunterschiede) verstärkt werden. Dies erfolgt durch die Hemmung jeweils benachbarterNetzhautzellen, so dass bei einem leichten Erregungsunterschied zwischen 2 Zellen diestärkere noch verstärkt (weniger gehemmt) und die schwächere noch reduziert (mehrgehemmt) wird.

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