Farbensehen

Die Fähigkeit der Unterscheidung von Farben beruht nicht auf der Konstruktion des dioptrischen (bildgebenden) Apparates sondern darauf, daß die Photorezeptoren Pigmente mit unterschiedlichen Absorptionseigenschaften enthalten.

Sowohl Linsen- als auch Komplexaugen enthalten Photorezeptoren, deren Pigmente (Rhodopsin) diskrete Absorptionmaxima aufweisen. Beim Farbensehen besteht also kein prinzipieller Unterschied zwischen den beiden Augentypen.

Die Fähigkeit der Farbenwahrnehmung wird meist durch Dressurversuche untersucht.

Gutes Farbensehen zeigen:
Menschen
Schimpansen, Rhesusaffen, Paviane,...
Vögel
Fische
Sepia
Krebse
Bienen, Schmetterlinge

Das Farbensehen ist auf einen engeres Spektrum beschränkt bei:
Katzen
Mäuse
Huftiere
Reptilien
Amphibien
Fliegen

Farbenblind scheinen zu sein:
Ratten
Kaninchen
Hunde
Halbaffen
Stabheuschrecken, verschiedene Käfer

Einige Beispiele für die Absorptionsspektren von Photorezeptoren:

Mensch:
Das Auge des Menschen verfügt über drei Arten von Zapfen-Photorezeptoren mit jeweils einem charakteristischen Absorptionsmaximum: Blaurezeptoren (max. 419 nm), Grünrezeptoren (max. 531 nm) und Rotrezeptoren (max. 559 nm). Wenn alle drei Zapfentypen gleich stark stimuliert werden (wenn sie die gleiche Anzahl von Photonen pro Sekunde absorbieren), wird das Licht als unbunt (weiß) empfunden. Farbwahrnehmung entsteht bei ungleicher Lichtabsorption durch die drei Zapfenarten. Das Absorptionsspektrum der hochempfindlichen, aber nicht am Farbensehen beteiligten Stäbchen ist gestrichelt dargestellt (max. 496 nm).

Biene:
Die Absorptionsspektren der drei Typen von Photorezeptoren der Biene sind gegenüber dem Menschen zum kurzwelligen Licht hin verschoben: UV- Rezeptoren (max. 340 nm), Blaurezeptoren (440 nm) und Grünrezeptoren (540 nm). Die Biene ist also in der Lage, UV-Licht wahrzunehmen, zeigt aber nur eine geringe Empfindlichkeit für rotes Licht. Aus den drei Spektren kann man einen Eindruck der Farbwahrnehmung der Biene gewinnen. Die UV-Wahrnehmung bei Insekten ist auch die Voraussetzung für das Polarisationssehen.

Fisch:
Viele Fische besitzen vier Photorezeptortypen, die einen weiten Wellenlängenbereich überspannen. Hier gezeigt sind die Absorptionsspektren der Plötze (Rutilus rutilus): UV-Rezeptoren (max. 360 nm), Blaurezeptoren (max. 450 nm), Grünrezeptoren (max. 530 nm) und Rotrezeptoren (max. 620 nm). Farbwahrnehmung mit vier Rezeptortypen (tetrachromatisches Sehen) ist auch bei vielen Tagvögeln nachgewiesen.

Ein Auszug aus:
Leistungsvergleich: Komplexauge und Linsenauge

Wir danken Dr. Stephan Frings für diesen Beitrag!

Ein weiterer lesenswerter Bericht von Dr. Stephan Frings:
Signalverarbeitung in Photorezeptoren




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