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Dioptrischer Apparat (Auge)

Als dioptrischen Apparat bezeichnet man die lichtbrechenden Bestandteile des Auges. Im Folgenden die Beschreibung des dioptrischen Apparates des menschlichen Auges.

Um Dinge scharf sehen zu können, kann ein Mensch den Blick mit Hilfe der Aufmerksamkeit steuern. Alle Lichtinformationen, die von dem dioptrischen Apparat so gebrochen werden, dass sie im Auge auf die Fovea im Zentrum der Makula projiziert werden, können aufgrund der Dichte der Photorezeptoren in dieser Region mit einer hohen Auflösung wahrgenommen werden - folglich sehen wir sie scharf.

Dioptrische Apparat des menschlichen Auges
Dioptrische Apparat des menschlichen Auges

Mehrere Bestandteile des Auges sind daran beteiligt, das Licht der anvisierten Gegenstände exakt auf die Fovea zu projizieren:

Funktionsweise des dioptrischen Apparates

Alle Bestandteile, durch die die Lichtstrahlen hindurchgehen, ehe sie auf die Netzhaut treffen, haben eine dioptrische Wirkung. Allerdings ist sie jeweils sehr unterschiedlich.

Die Flüssigkeiten Kammerwasser und Glaskörper sind im Idealfall nahezu durchsichtig, so dass es kaum zu einer messbaren Brechung einzelner Lichtphotonen kommt.

Für die eigentliche dioptrische Wirkung sind die Hornhaut und die Augenlinse zuständig. Ihre Funktionsweise unterscheidet sich jedoch grundlegend. Der schwedische Augenarzt Allver Gullstrand hat um 1900 ein Modell für die optische Wirkung entwickelt. Demnach hat das gesamte Auge eine Brechkraft von ca. 59 Dioptrie (dpt), davon entfallen ca. 43 dpt (75%) auf die Hornhaut und ca. 19 dpt (25%) auf die Augenlinse (im entspannten, nicht-akkommodierten Zustand).

Dioptrische Apparat des menschlichen Auges
Dioptrische Apparat: Brechkraft in Dioptrien

Die Hornhaut

Die Hornhaut (Kornea) ist fest und optisch statisch. Sie hat aufgrund ihrer Wölbung eine lichtbrechende Wirkung von etwa 43 Dioptrie. Sie ist damit zu rund drei Viertel an der Lichtbrechung des Auges beteiligt. Beim Augenlasern wird die Oberfläche der Hornhaut so bearbeitet, dass sie ihre optische Wirkung verändert und man dadurch wieder ohne Sehhilfe scharf sehen kann.

Die Augenlinse

Das Besondere an der Augenlinse ist, dass sie ihre optische Brechkraft verändern kann. Im entspannten Zustand beträgt ihr dioptrische Wirkung etwa 19 Dioptrien.

Linse (Augenlinse)
Linse (Augenlinse)

Sie ist elastisch und kann daher entweder in eine eher bauchige, breite Form ausdehnen, oder eine längliche, dünnen Form annehmen. Dank dieser Fähigkeit, die man Akkommodation nennt, kann man sowohl in der Ferne als auch in der Nähe gut sehen. Die Brennweite des Auges ist also nicht statisch, sondern kann sich anpassen. Der Bereich, den die die optische Anpassungsfähigkeit umspannt, nennt man Akkommodationsbreite. Diese wird mit zunehmendem Alter geringer, weil sich die Augenlinse langsam verfestigt. Daraus resultiert die sog. Altersweitsichtigkeit.

Akkommodation (Auge)
Akkommodation des Auges

Brechungsbasierte Fehlsichtigkeiten

Wenn die blickgerichtete Fokussierung nicht einen Gegenstand auf die Fovea abbilden kann, spricht man von einer brechungsbasierten Fehlsichtigkeit - die man glücklicherweise mit einer vorgesetzten Linse (Sehhilfe: Brille oder Kontaktlinse) korrigieren kann. Abweichungen des dioptrischen Apparates führen somit zu Fehlsichtigkeiten, die sich als Unschärfe des visuellen Bildes des Betroffenen bemerkbar machen. Die am weitesten verbreiteten Fehlsichtigkeiten sind:

Genetisch bedingte Farbfehlsichtigkeiten sind:

Siehe auch