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Der Sehsinn Hans Kehrli, Biologie, Altdorf
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1 - Bau des Auges 2 - Akkommodation 3 Adaptation 4 Netzhaut 5 Farbensehen 6 - Ruml. Aufl- sungsvermgen Die Leistungen des Sehsinnes im berblick: 7 - Zeitl. Auflsungs- vermgen 8 Sehfehler, Linsen 9 Gelber und blinder Fleck, Operationen 10 opt. Tuschungen 11 Kontrastver- strnkung
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Das Auge ein optisches Sinnesorgan
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1 - Der Aufbau des Auges Weisse AugenhautDurchsichtige HornhautBindehaut mit Blutgefssen ffnung im Apfel, die PupilleDie Iris, ein verstellbarer Ring (Blende) Die Netzhaut, Ort des Sehens Die Linse, bricht das Licht Kristall- krper Seh- nerv
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Welche Einrichtungen folgen an dieser Stelle gegen innen? Hornhaut Pupille in Iris Linse Glaskrper Netzhaut
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1 - Der Aufbau des Auges im Detail Optische Einrich- tungen Schichten des Auges Wahrnehmung der Lichtqualitten
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1 - Auge und Kamera in Vergleich Tatschlich gibt es eine hohe bereinstimmung der einzelnen Teile!
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Das Auge ist auf WEIT eingestellt Die Lichtbrechung der Linse erzeugt auf der Netzhaut ein scharfes Bild (verkleinert und kopfstehend) Werden Objekte angenhert, muss die Linse ihre Brechkraft verstrken, damit ein scharfes Bild entsteht. Die Brennweite ist geringer. Dies gelingt durch das Abkugeln der Linse! 2 - Die Abbildung von Objekten im Auge Brennweiten der Linse
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Dabei wird die Form der Linse, insbesondere ihre Dicke verndert. Wie? 2 - Die Anpassung der Brechkraft der Linse nennt man Akkommodation
Bei einer Tunnelausfahrt wird unser Auge mit einer Millionenfachen Lichtmenge konfrontiert .. Eine Anpassung an die vernderte Helligkeit ist ntig, um berhaupt etwas SEHEN zu knnen. Dasselbe gilbt auch bei der Einfahrt in den Tunnel in umgekehrter Weise! Dabei spricht man von Adaption ! 3
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3 - Die Adaption Bei Abnahme der Lichtintensitt wird die Pupillenffnung geweitet.
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3 - Die Adaption Die hauptschliche Anpassung an Helligkeitsnderungen erfolgt jedoch an den Sehzellen in der Netzhaut.
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Netzhaut Stbchen Zapfen Nehmen Hell-Dunkel- Unterschiede wahr Erzeugen Farbeindrcke Die Netzhaut besitzt Millionen von Sinneszellen, die Licht aufnehmen vermgen. Man unterscheidet von Form und Funktion her Stbchen und Zapfen. 4 - Die Netzhaut
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Die Netzhaut besitzt nicht nur die Schicht mit Stbchen und Zapfen, sondern darber (!) Schichten von Nervenzellen, welche Verschaltungen vornehmen und zum Sehnerv fhren! Austrittsstelle des Sehnervs aus der Netzhaut 4 - Die Netzhaut
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Glcklicherweise erkennen wir nicht bloss Hell-Dunkel-Unterschiede sondern Farben. 4 - Die Netzhaut
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Wir nehmen verschiedene Strahlungsqualitten als Farben wahr, die wir als sichtbares Licht kennzeichnen. Fr unser Auge unsichtbar bleiben die Ultraviolette Strahlung, das Infrarot, die Gammastrahlung und die Mikrowellen Der Unterschied der verschiedenen Strahlen liegt in ihrer Wellenlnge: Blaues Licht hat eine kleinere Wellenlnge als das Rotlicht. Wir sehen Strahlung im Bereich 350-700 nm als Abfolge vieler Farbtne. 5 Das Farbensehen
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Helle und dunkle Farb- eindrcke sind ein Produkt von Zapfen UND Stbchen! Stbchen erzeugen also nicht Schwarz-Weiss-Bilder! Es gibt drei Zapfentypen! Rot-empfindliche Zapfen (560 nm) Grn-empfindliche Zapfen (530 nm) Blau-empfindliche Zapfen (420 nm) Zapfen sind weniger lichtempfindlich als Stbchen!
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Grn-empfindliche Zapfen und Stbchen (gering) reagieren Grn-empfindliche Zapfen und Stbchen (stark) reagieren Rot-empfindliche Zapfen und Stbchen (stark) reagieren Nur Stbchen reagieren (gering) Weder Zapfen noch Stbchen werden angeregt Farbflche tagsber In der Dmmerung nachts
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Aufgrund der drei Zapfen- typen ergeben sich alle andern Mischfarben. Bei weiss werden alle drei gleichermassen angeregt. Kommt es zu Funktions- strungen bei einem Zapfen- typen ergibt sich eine Farben- blindheit, z. B. rot-grn-blind.
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6 - Das rumliche Auflsungsvermgen.. Wir vermgen zwei Bildpunkte voneinander zu unterscheiden. Sind sie sehr klein oder sehr weit weg, ver- schmelzen sie irgendwann zu einem Punkt dann haben wir die rumliche Auflsungs- grenze unserer Netzhaut berschritten. Probieren sie aus wann ist ihre Grenze erreicht?..
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7 - Das zeitliche Auflsungsvermgen Der Balkenbewegung vermag man gut zu folgen. Die Spiralbewegung jedoch verschwimmt.
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7 - Das zeitliche Auflsungsvermgen Dieser Ablauf ist so schnell, dass er verschwommen abluft. Dieser Ablauf ist noch aufzulsen man erkennt die einzelnen Bilder. Die Grenze liegt bei 25 Bilder pro Sekunde.
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Sammellinsen mit kon- vexer Form sammeln parallele Lichtstrahlen durch Brechung (2x) im Brennpunkt P im Ab- stand der Brennweite. Dnne Linsen haben eine geringere Brech- kraft und damit eine grssere Brennweite. Brennweite P 8 - Sehfehler - Linsen
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Streulinsen mit konkaver Form streuen parallele Lichtstrahlen. Ihre Brennweite ermittelt man geometrisch .. Je dicker der Rand, desto strker streuen die Linsen. 8 - Sehfehler - Linsen
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Linsen- Variationen Auch Kontakt- linsen sind Linsen 8 - Sehfehler - Linsen
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Kontaktlinsen liegen im Trend aber auch Brillen sind weiterhin modisch und attraktiv. 8 - Sehfehler - Linsen
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Apropos Brillen
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Normalsichtiges Auge Weitsichtigkeit Bei Weitsichtigkeit ist der Augapfel zu kurz. Man sieht in der Nhe unscharf. Das scharfe Bild entsteht hinter der Netzhaut Die Weitsichtigkeit wird mit einer Sammellinse korrigiert, welche bei der Brechung mithilft und das scharfe Bild wieder auf der Netz- haut abbildet. Sehkorrektur 8 - Sehfehler - Korrekturen
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Normalsichtiges Auge Bei Kurzsichtigkeit ist der Augapfel zu lang. Man sieht in der Ferne unscharf. Das scharfe Bild entsteht vor der Netzhaut. Kurzsichtigkeit Sehkorrektur Die Kurzsichtigkeit wird mit einer Streulinse korrigiert, welche der Brechung der Linse entgegenwirkt und das scharfe Bild wieder auf der Netzhaut abbildet. 9 - Sehfehler - Korrekturen
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9 Gelber Fleck und blinder Fleck
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Die Im gelben Fleck betrgt die Verschaltungen von Zapfen und Schaltzellen 1:1. Es ist der Ort des schrfsten Sehens! Austrittsstelle des Sehnervs aus der Netzhaut im blinden Fleck 9 Gelber Fleck und blinder Fleck
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Lupe als Lesehilfe Fotoapparat: variable Abbildung von Objekten Mikroskop: Vergrsserung kleiner Objekte Fernrohr: Vergrsserung weit entfernter Sterne Optische Gerte
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Starke Korrektur bei Weitsichtigkeit: Die Lasig. Mit einem Laser wird die brechende Hornhaut punktweise abgetragen. Peripher kann auch Kurzsichtigkeit korrigiert werden. Hierbei kann ebenso die fehlerhafte Hornhaut- verkrmmung korrigiert werden. Operationen
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Starke Korrektur bei Kurzsichtigkeit: Mit einem Messer wird eine dnne Schicht der Hornhaut abgehoben und im inneren der Hornhaut gelasert, um die erwnschte Korrektur zu erhalten. Dieses Verfahren ist weniger fehlerbehaftet. Operationen
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Sichere Korrektur bei Kurzsichtigkeit: Mit einem Rundmesser wird eine Kanle aussen in die Hornhaut gebohrt, in die ein Korrekturring eingesetzt wird, um eine erhhte Wlbung der Hornhaut und damit eine Korrektur zu erhalten. Dieses Verfahren ist am sichersten weil am wenigsten invasiv. Operationen
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Starke Korrektur bei Kurzsichtigkeit: Zwischen Iris und Linse wird eine knstliche Linse eingesetzt, um eine erhhte Brechkraft und damit eine Korrektur zu erhalten. Operationen
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Im Alter kommt es zur Trbung der Linse und dadurch zu einer allmhlichen Erblin- dung. Der einfache Austausch der inneren Linse bringt die vollstndige Sehtchtigkeit zurck! Getrbte Linse, getrbte Sicht Der graue Star
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Voraussetzung fr das rumliche Sehen sind zwei Augen! Das rumliche Sehen
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Nur im berlappenden Bereich kann rumlich gesehen werden. Der Mensch besitzt ein enges aber weitrumiges Blickfeld im Vergleich zum Hund.
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Stereobilder ermglichen uns, zwei Bilder getrennt wahrzu- nehmen und zu kombinieren, dass ein rumlicher Eindruck entsteht. Bei Brillen mit Farbfilter wird dem roten Auge nur das grne Bild prsentiert, dem grnen Auge nur das rote Bild.
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3 D Bilder setzen auf die Tatsache: Bei einem regel- mssigen Muster werden zwei Punkte, die nher bei- einander liegen als nher empfunden. Dadurch wird ebenso eine rumliche Illusion erzeugt.
