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Technische Umgebung

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Adaptation (Auge): Anpassung an unterschiedliche Lichtverhältnisse

Adaptation (Auge): Die Pupille steuert die Lichteinfall.

Adaptation ist die Anpassung des Auges an unterschiedliche Leuchtdichten. Beim Wechsel von hell zu dunkel und umgekehrt erfolgt die Adaptation zunächst durch Vergrößerung beziehungsweise Verkleinerung der Pupille. Der größte Teil der Adaptationsleistung wird von zwei Fotorezeptoren auf der Netzhaut erbracht. Die Stäbchen-Rezeptoren sind im Dunkeln, also im Bereich des Nachtsehens (skotopisches Sehen) wirksam, die Zapfen ermöglichen das Tagsehen (photopisches Sehen), während im Übergangsbereich des Dämmerungssehens (mesopisches Sehen) beide Rezeptorsysteme aktiviert sind.

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Übersicht zum Thema Adaptation

Was ist mit Adaptation des Auges gemeint?

Eine der bemerkenswertesten Leistungen des Auges ist seine Fähigkeit, sich auf unterschiedliche
Beleuchtungsverhältnisse einzustellen. Dieser Vorgang wird Adaptation genannt. Wir nehmen unsere Umwelt sowohl im Mondlicht als auch im Sonnenlicht wahr, obwohl sich die Beleuchtungsstärke hierbei um den Faktor 105 unterscheidet. Die Leistungsfähigkeit des Auges erstreckt sich sogar über einen noch größeren Bereich – ein schwach leuchtender Stern am Nachthimmel wird noch wahrgenommen, obwohl er im Auge nur eine Beleuchtungsstärke von 10–12lx erreicht.

Hell–Dunkel-Adaptation

Der Übergang in dunkle Räume fordert vom Auge eine Adaptationsleistung, da das Auge nicht alle sichtbaren Leuchtdichten gleichzeitig verarbeiten kann, sondern nur auf begrenzte Helligkeitsbereiche adaptiert. Beim Wechsel vom Außenraum in den Innenraum, zum Beispiel bei einer Ausstellung, die aufgrund konservatorischer Aspekte mit niedrigeren Beleuchtungsniveaus arbeiten muss, empfiehlt es sich, diese Adaptationszeit zu berücksichtigen und Zwischenräume mit sich absenkender Helligkeit vorzusehen. Hat sich das Auge auf eine dunklere Umgebung eingestellt, kann bereits eine Beleuchtung von geringer Intensität für einen hellen Eindruck ausreichen.

Dunkel–Hell-Adaptation

Die Adaptation an eine hellere Umgebung erfolgt wesentlich schneller als die Dunkeladaptation. So ist das Verlassen eines dunklen Innenraumes zum intensiven Sonnenlicht hin als unkritischer anzusehen als der Weg von beleuchteten Räumen in die nächtliche Umgebung. Die Pupille leistet im Vergleich zu der Adaptationsleistung der Rezeptoren dabei nur einen sehr kleinen Anteil bei der Helligkeitsanpassung.

Grafik erklärt die Adaption des Auges bei hellem und schwachem Licht.

Blendet das Licht, verringert sich der Durchmesser der Pupille. Bei dunklen Sichtverhältnissen weitet sie sich, damit möglichst viel Licht auf die Netzhaut gelangt.

Warum ist die Helladaptation schneller als die Dunkeladaptation?

Jeder kennt das Phänomen: Beim Übergang von einer dunklen in eine helle Umgebung „gewöhnen“ sich die Augen wesentlich schneller an die Helligkeit als auf umgekehrtem Weg an die Dunkelheit. Bei der Hell-Dunkel-Adaptation, oft auch nur als Dunkeladaptation bezeichnet, wird vom Zapfen- auf Stäbchensehen umgestellt und die Pupillen weiten sich, um möglich viel Licht ins Auge einfallen zu lassen. Um eingehende Lichtreize an das Gehirn weiterzuleiten, wird Rhodospin in den Stäbchen gebildet. Umgangssprachlich wird dieser Sehfarbstoff auch Sehpurpur genannt. Es kann bis zu 30 Minuten dauern, bis sich das Auge an die dunkle Umgebung angepasst hat.
Die Zapfen werden dabei entlastet, das führt dazu, dass bei zunehmender Dunkelheit Sehschärfe und Farbwahrnehmung abnehmen.

Interessant:

Sehr hohe Lichtintensitäten können mitunter dazu führen, dass unsere Rezeptoren überreizen: Betroffene werden geblendet und müssen häufig den Blick abwenden.

Grafik zeigt den zeitlichen Verlauf der Adaption beim Auge in Dunkelheit.

Zeitlicher Verlauf der Augenanpassung an dunkle Lichtverhältnisse.

Gut zu wissen:

Die Helladaptation, also die Anpassung an gut beleuchtete Umgebungen, funktioniert innerhalb von Sekunden. Die Dunkeladaptation hingegen ist ein langsamer Prozess, es kann 30 Minuten dauern, bis sich die Auge an dunkle Lichtverhältnisse angepasst haben.

Was ist chromatische Adaptation?

Unter chromatischer Adaptation wird der Weißabgleich des Auges verstanden. Im Mittelpunkt des Adaptationsprozesses steht die Veränderung der Lichtfarbe. Die Rezeptoren in unserem Auge sind in der Lage, spektrale Verschiebungen im Licht – etwa beim Übergang vom Außenraum in einen mit Kunstlicht beleuchteten Innenraum – zu korrigieren. Durch diesen Prozess bleibt der Farbeindruck eines Gegenstandes, zum Beispiel eines weißes Blatts Papier, identisch.

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