V32 - TU Chemnitz

Prof. C. von Borczyskowski
32. Vorlesung
Wiederholung:
Geometrische Optik
33.
Das Auge
33.1
Geometrische Optik
33.2
Sehfehler
33.3
Aufbau - Funktion
33.4
Fotometrische Größen
33.5
Optische Täuschungen
Verwendete Literatur: TInternet
Versuche: Blende, opt. Täuschung, powert point
Physik für CS und SK
Das Auge
Spinne
Biene
Aufbau Auge - Optik
Weitsichtigkeit
Sammellinse, + Dioptrien
Kurzsichtigkeit
Zerstreuungslinslinse,
- Dioptrien
Dioptrie
Brechkraft
Leseentfernung 1/3 m = 3.0 dpt;
minimale Sehweite: 1/2 m = 2.0 dpt;
also ist eine Lesebrille von 3.0 dpt - 2.0 dpt = 1.0 dpt
(also eine Sammellinse) erforderlich
Auge Aufbau Funktion
• Linse
Linse
• Regenbogenhaut (Iris+Pigmente) Blende
• Netzhaut (Retina)
Film
Iris (Regenbogenhaut)
Farbe: Konzentration der Pigmente/Streuung (blau)
Aufgabe: Streulichtfilterung, UV-Schutz,Intensitätsregulierung, „Augenabdruck“
Verbreitung Augenfarbe
Iris: Pupille
Adaption
Reflexkette Iris
Adaption Netzhaut
Netzhaut
• Makula: (d-5mm),
größte Dicht von Sehzellen
(Zapfen): größte Bildschärfe, Augenbewegung tastet Bild
ab, Zusammensetzung im Gehirn
• Sehnerv (blinder Fleck): Reizweiterleitung
Makula- Gelber Fleck
Fovea
Lichtempfindlichkeit
Nacht
Tag
Netzhaut/Retina
Licht/Spannung
Verschaltung
Aktionspotentiale
Nervenzellen/Axone
Zapfen und Stäbchen
3 Zapfen: Farbsehen
(7 Mio)
Stäbchen: Grausehen
Rhodopsin
500 nm, (120 Mio)
hohe Konzentration Außenbereich (grau/Kontraste),
1 Photon – 1 mV; Sättigung bei Tageslicht
Photorezeptoren
Zapfen
Stäbchen
Zusammenfassung
•
•
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•
Licht gelangt in das Auge durch die Hornhaut, deren
Bindegewebe aus sehr homogenen, parallel angeordneten
Collagenfasern besteht.
Die Hornhaut hat einen Brechungsindex von 1,37 und gehört
mit Linse und Glaskörper zum dioptrischen Apparat des Auges.
Nach Durchtritt durch die Pupille wird das Licht durch die Linse
gebündelt. Der Ziliarmuskel sorgen dafür, daß der Brennpunkt
der Linse auf der Netzhaut liegt.
Die Linse ist ein lebendes Gewebe. Linsenfasern, gefüllt mit
Wasser und Crystallin sorgen für Durchsichtigkeit.
Photorezeptoren in der Netzhaut sorgen für die Umwandlung
des optischen in ein neuronales Signal.
Stäbchen sind auf Detektionsempfindlichkeit, Zapfen auf das
hochauflösende Farbensehen bei Tage optimiert.
Die Netzhaut verarbeitet das visuelle Signal bevor es von den
Ganglienzellen an das Gehirn weitergeleitet wird.
Verschaltung
Lichtreaktionen
Kanäle
Stäbchen
dunkelaktiv
Fotometrische Größen:
• Lichtstrom (Lumen(lm))
• Beleuchtungsstärke (Lux(lx))
• Lichtstärke (Candela (cd))
• Leuchtdichte
Fotometrische Größen
Farbtemperatur
Glüh
Leucht
Farbtemperatur-Tabelle
2000
K
2350
K
Glühlampen
2700
K
3000
K
3300
K
Halogenlampen
3600
K
4000
K
4500
K
5000
K
5500
K
6000
K
Entladungslampen
Leuchtstofflampen
Film, Foto, Ausstellungen, in denen es auf originalgetreue
Farbwiedergabe ankommt.
6500
K
Farbtemperatur
Sonne 5500 K
1500 k
2680 k
3000 k
3200 k
3400 k
3400 k
5000-4500 k
5500 k
5500-5600 k
6500-7500 k
9000-12000 k
Kerzenlicht
40 W Glühbirne
200 W Glühbirne
Sonnenaufgang/Sonnenuntergang
Halogenglühbirne
1 Stunde von der Dämmerung
Xenon Lampe/Lichtbogen
Sonniges Tageslicht am Mittag
Elektronischer Fotoblitz
Bedeckter Himmel
Blauer Himmel
Optische Täuschungen
Größenvergleich
Umgebungseinfluss
Bildergänzung
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