Sehen erklärt: Wie das menschliche Auge funktioniert

Unsere optische Wahrnehmung ist ein komplexer Prozess: Bevor wir etwas sehen, laufen viele einzelne Schritte in Auge und Gehirn ab. Man spricht auch von der sogenannten Sehbahn, die beim Auge beginnt und bis in unser Denkzentrum reicht.

Vereinfacht gesagt funktioniert das Sehen so: Das menschliche Auge nimmt Licht aus der Umgebung auf, bündelt dieses auf der Hornhaut. Dadurch entsteht ein erster Seheindruck. Dieses Bild wird nun von jedem Auge über den Sehnerv weitergeleitet an das Gehirn und dort zu dem verarbeitet, was wir als „Sehen“ erleben. Licht ist dabei die Grundlage von allem, was wir sehen. In völliger Finsternis sind wir quasi blind.

Im Detail bedeutet das: Damit wir einen Gegenstand überhaupt wahrnehmen können, muss Licht auf ihn fallen. Dieses Licht wird dann vom Gegenstand zurückgeworfen und von unserem Sehsystem verarbeitet. Betrachten wir zum Beispiel einen Baum, so nehmen wir das davon reflektierte Licht über unsere Augen auf: Die Lichtstrahlen durchdringen zunächst die Bindehaut und die Hornhaut. Von dort durchqueren sie die vordere Augenkammer, dann die Pupille. Im Anschluss trifft das Licht auf die Augenlinse, wird gebündelt und an die photosensible (= lichtempfindliche) Netzhaut weitergeleitet. Dort werden die Informationen über das Gesehene zunächst gesammelt und sortiert: Die Stäbchen kümmern sich hierbei um das Hell-Dunkel-Sehen, die Zapfen um Schärfe und Farben. Anschließend werden die Informationen an den Sehnerv weitergegeben, der sie auf direktem Weg zum Gehirn transportiert. Dort werden sie erneut ausgewertet, interpretiert und schließlich zusammengesetzt – zu dem Bild, das wir schlussendlich sehen.

Übrigens: Obwohl detaillierte Erkenntnisse über die Anatomie des menschlichen Auges und dessen Aufbau vorliegen, sind viele Fragen zur Funktionsweise unseres Bewusstseins nach wie vor offen. So weiß man beispielsweise zwar, welche Hirnregionen besonders aktiv sind, wenn wir etwas sehen. Ungeklärt ist allerdings, wie daraus unsere Wahrnehmung der Welt entsteht.

Sehen in die Nähe und Sehen in die Ferne
Bei gesunden Augen geschieht es vollautomatisch, ganz ohne Zutun: Der Blick wechselt zwischen Nah- und Fernsicht – und wir sehen in beide Distanzen scharf. Diese dynamische Fähigkeit, auf unterschiedliche Entfernungen scharf sehen zu können, nennt sich Akkomodation. Sie beruht auf der Elastizität unserer Augenlinse. Diese kann – sofern keine Funktionsbeeinträchtigung vorliegt – ihre Form verändern und sich so daran anpassen, ob wir im Nah- oder Fernbereich scharf sehen wollen. Im Normalzustand hat die Augenlinse eine flache, längliche Form – optimal, um in der Ferne gut zu sehen. Betrachten wir jedoch ein Objekt in der Nähe, so nimmt die Krümmung der Linse zu: Sie schaltet auf Nahsicht um, lässt uns Objekte in der Nähe scharf sehen. Ausgelöst wird die Akkomodation immer dann, wenn Dinge in der Netzhautgrube unscharf abgebildet werden.

Sehen bei Tag – so arbeitet unser Auge
Das Sehen bei ausreichender Helligkeit (photopisches Sehen oder Tagsehen) wird von den Sinneszellen übernommen, die für das Farbsehen verantwortlich sind: den Zapfen. Auch die Pupille spielt beim Tagsehen eine Rolle: Je heller es ist, desto kleiner wird sie. So passt sie sich stets an unterschiedliche Lichtintensitäten an und reguliert die Lichtmenge, die in das Auge einfällt. Diese Eigenschaft nennt man Adaption. Auch eine Sonnenbrille oder getönte Brillengläser schützen das Auge vor zu grellem Licht.

Sicht bei Nacht und in der Dämmerung
Bei Dunkelheit stellen unsere Augen vom Tagsehen (photopisches Sehen) auf Nachtsehen (skotopisches Sehen) um. Etwa 25 Minuten benötigt ein gesundes Auge für diese sogenannte Dunkeladaption. Je weniger Licht vorhanden ist, desto aktiver werden die Sinneszellen im Auge, welche für unser Hell-Dunkel-Sehen verantwortlich sind: die sogenannten Stäbchen. Gleichzeitig weitet sich die Pupille, um möglichst viel Licht „hineinzulassen“. Einem gesunden Auge ist es zwar problemlos möglich, sich wechselnden Lichtverhältnissen schnell anzupassen. Erbkrankheiten, bestimmte Medikamente, Verletzungen oder Vitamin-A-Mangel können allerdings zu einer eingeschränkten Sicht bei Nacht oder in der Dämmerung führen. Ein Problem, das viele Brillenträger betrifft. Aufgrund des Lichtmangels muss sich die Pupille stärker weiten – Tiefenschärfe geht verloren, räumliches Sehen wird eingeschränkt. Zusätzlich ermüden Spiegelungen und Kontrastarmut das Auge. Die i.Scription® Technologie von ZEISS berücksichtigt die erweiterte Nachtpupille im Design der Brillengläser und kann so dabei helfen, die Sicht bei schlechten Lichtverhältnissen enorm zu verbessern.

. . . Übrigens: Wussten Sie, dass unser Hell-Dunkel-Sehen auch für die Sicherheit im Flugzeug eine Rolle spielt? Bei Start und Landung werden nämlich die Kabinenlichter gedimmt, damit die Augen von Passagieren und Crew im Falle eines Absturzes gleich an die neue Lichtsituation gewöhnt sind. Das kann in einer Notsituation kostbare Sekunden sparen.

© Quelle/Copyright Carl Zeiss AG 11/2019.