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Purkinje-effect
Simulierte Wirkung einer roten Geranie mit Blättern unter normalem Licht (photopisch), in der Dämmerung (mesopisch) und nachts (skotopisches Sehen)

Es Purkinje-Effekt (ebenfalls Purkinje-Verschiebung genannt), ist das Phänomen, dass das Maximum de Lichtempfindlichkeit des menschlichen Auges bei niedrig Beleuchtungsstärke zur blauen Seite davon Spektrum Verschiebungen.[1][2] Das Phänomen ist nach dem tschechischen Anatomen benannt Jan Evangelista Purkyn.

Dieser Effekt bewirkt einen Unterschied in Farbkontrast abhängig von der Beleuchtungsstärke. Also siehe Geranienblüten erscheinen leuchtend rot im Vergleich zum matten Grün ihrer Blätter oder im Vergleich zu benachbarten blauen Blüten. Aber wenn es dunkel wird, ändert sich der Kontrast: Die roten Blütenblätter werden dunkelrot oder schwarz, während die Blätter und blauen Blütenblätter relativ heller aussehen.

Biene skotopisches Sehen ändert die Lichtempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Wellenlänge, wodurch die Wahrnehmung hauptsächlich schwarz-weiß wird. Die Purkinje-Verschiebung ist die Beziehung zwischen dem Absorptionsmaximum von Rhodopsin, die bei 500 nm liegt, und das Maximum der bei etwa 555 nm liegenden Meinungen in dem Kegel für lange und mittlere Wellenlängen, die fotopische Ansicht kümmer dich um.[3]

In der Astronomie mit sichtbarem Licht kann der Purkinje-Effekt visuelle Schätzungen von . liefern variable Sterne Einfluss bei der Verwendung von Vergleichssternen unterschiedlicher Farbe, insbesondere wenn einer der Sterne ist rot.

Physiologie

Der Effekt entsteht, weil die farbempfindlichen Kegel in dem Retina sind am empfindlichsten gegenüber gelbem Licht, während die Stöcke, die lichtempfindlicher sind (und daher bei niedrigen Beleuchtungsstärke) können aber keine Farben unterscheiden, sind am empfindlichsten gegenüber grün-blauem Licht.[4] Dadurch werden wir bei geringer Beleuchtungsstärke faktisch farbenblind, zum Beispiel in Mondlicht.

Der Purkinje-Effekt tritt am Übergang zwischen der primären Nutzung der Zapfen (photopisches Sehen) und der Stäbchen (skotopisches Sehen) auf, also im mesopischen Bereich: als Helligkeit nimmt ab, die Stäbchen übernehmen und bevor die Farbempfindlichkeit ganz verschwindet, verschiebt sie sich zum Maximum der Stäbchen.[5]

Verwendung von Rotlicht

Die Unempfindlichkeit der Stäbe gegenüber langen Wellenlängen ist der Grund für den Einsatz von Rotlicht in bestimmten Situationen, etwa in U-Boot-Kontrollräumen, in Labors oder in der Astronomie mit bloßem Auge.[6]

In Situationen, in denen es wünschenswert ist, dass sowohl das photopische als auch das skoptopische System aktiv sind, bieten rote Lichter eine Lösung. U-Boote sind schwach beleuchtet, um die Nachtsicht der Besatzung aufrechtzuerhalten, aber in den Kontrollräumen muss genügend Licht vorhanden sein, um das Ablesen der Instrumente zu ermöglichen. Durch die Verwendung von Rotlicht oder das Tragen einer roten Brille erhalten die Zapfen genug Licht, um photopisches Sehen zu ermöglichen (ausreichende Schärfe zum Ablesen von Instrumenten). Da die Stäbchen von hellem Licht nicht gesättigt werden und sie nicht empfindlich auf rotes Licht reagieren, bleiben die Augen dennoch an die Dunkelheit angepasst, beispielsweise wenn Sie nachts durch die Dunkelheit schauen. Periskop müssen schauen.[7]

Rotlicht wird häufig in Forschungssituationen verwendet. Viele Versuchstiere wie Ratten und Mäuse haben ein eingeschränktes photopisches Sehen, da sie viel weniger Zapfen haben.[8]Die Verwendung von rotem Licht hält die Tiere „im Dunkeln“ (die aktive Periode für nachtaktive Tiere), aber die Forscher, die einen für lange Wellenlängen empfindlichen Zapfentyp haben, können die Instrumente lesen oder Verfahren durchführen, die selbst bei vollem Einsatz beleuchtete dunkeladaptierte Augen, also bei geringer Sehschärfe und skotopischem Sehen, sind kaum möglich.[9]Aus dem gleichen Grund werden Zoo-Displays für nachtaktive Tiere oft rot beleuchtet.

Fotografie

Fotografen, die noch ein haben Dunkelkammer arbeiten, haben auch den Purkinje-Effekt: Es dauert etwa eine halbe Stunde, bis man im Dunkeln (unter roter oder gelb-grüner Beleuchtung) genug sieht, um richtig arbeiten zu können, zum Beispiel Drucke richtig beurteilen zu können.

Geschichte

Der Effekt wurde 1819 von . entdeckt Jan Evangelista Purkyn. Purkyn war ein uomo universale,[10] die oft in der Morgendämmerung spazieren gingen, um zu meditieren. Er bemerkte, dass seine Lieblingsblumen an einem sonnigen Nachmittag leuchtend rot aussahen, während sie im Morgengrauen sehr dunkel erschienen. Er erkannte, dass das Auge nicht nur ein, sondern zwei Farbsehsysteme haben sollte, eines für helle und gut beleuchtete Situationen und eines für Dämmerung und Dunkelheit.

Er beschrieb dies wie folgt (übersetzt):

Objektiv gesehen hat der Beleuchtungsgrad einen großen Einfluss auf die Qualität des Farbsehens. Um sich davon anschaulich zu überzeugen, nimmt man die Farben vor Tagesanbruch, wenn die erste Dämmerung einsetzt. Am Anfang sieht man nur schwarz und grau. Gerade die kräftigsten Farben Rot und Grün erscheinen am schwächsten. Gelb ist lange nicht von Rosenrot zu unterscheiden. Ich konnte zuerst das Blau sehen. Die sonst bei Tageslicht am stärksten leuchtenden Rottöne Karmin, Zinnober und Orange erscheinen lange Zeit am dunkelsten, überhaupt nicht im Verhältnis zu ihrer durchschnittlichen Helligkeit. Das Grün erscheint bläulicher und der Gelbton entwickelt sich erst im Laufe des Tages.[10][11]

Siehe auch

Externer Link

Verweise

  1. ↑Frisby JP, Sehen: Illusion, Gehirn und Geist. Oxford University Press: Oxford (1980).
  2. ↑Purkinje JE, Neue Beiträge zur Kenntnis des Sehens in subjektiver Hinsicht. Reimer: Berlin (1825), 109–110.
  3. ↑"Auge, Mensch." Encyclopædia Britannica 2006 Ultimate Reference Suite DVD
  4. ↑Kornsüß TN, Visuelle Wahrnehmung. Akademische Presse: New York (1970), 145–148.
  5. ↑Menschliches Auge - Anatomie. Britannica online., Zitat (übersetzt): Die Purkinje-Schicht hat einen interessanten psychophysischen Aspekt; Wenn der Abend hereinbricht, kann man sehen, wie sich die Leuchtkraft der verschiedenen Farben der Blumen im Garten ändert; Rot wird viel dunkler oder sogar schwarz, während Blau immer heller wird. Was passiert, ist, dass in diesem Leuchtdichtebereich, dem sogenannten mesopischen Bereich, sowohl die Zapfen als auch die Stäbchen arbeiten, und dass die Empfindlichkeit der Stäbchen mit zunehmender Vorherrschaft der Stäbchen – das heißt, wenn es dunkler wird – die von die Kegel werden zu übertreffen.
  6. ↑Barbara Fritchman Thompson, Astronomie-Hacks: Tipps und Tools zur Beobachtung des Nachthimmels. O'Reilly (2005), 82–86. ISBN 9780596100605 .
  7. ↑ (September 1962). Auf der Pirsch mit Polaris. Populärwissenschaften 181 (3): 59–61. ISSN:0161-7370.
  8. ↑Jeon ua (1998) J. Neurosci 18, 8936
  9. ↑James G. Fox, Stephen W. Barthold, Muriel T. Davisson und Christian E. Newcomer, Die Maus in der biomedizinischen Forschung: Normative Biologie, Haltung und Modelle. Akademische Presse (2007), p. 291. ISBN 9780123694577 .
  10. ↑ einbNicholas J. Wade und Josef Brožek, Purkinjes Vision. Lawrence Erlbaum Associates (2001), p. 13. ISBN 9780805836424 .
  11. ↑Wie zitiert in: Grace Maxwell Fernald (1909). Der Einfluss achromatischer Bedingungen auf die Farbphänomene des peripheren Sehens. Ergänzungen zu psychologischen Monographien X (3) (Baltimore: The Review Publishing Company).