Vergleichende Betrachtung von Lichtempfindlichkeit, Tiefenwahrnehmung und Bewegungswahrnehmung bei Tier und Mensch

Untersucht wird, wie der Mensch bei Lichtempfindlichkeit, Tiefenwahrnehmung und Bewegungswahrnehmung im Vergleich mit verschiedenen Tieren abschneidet.

Bestimmt wird, welche Parameter die Leistungsfähigkeit bei diesen Sehfunktionen begrenzen.

Basis der Untersuchung sind ein Literaturstudium (Suche in PubMed) und eigene Erkenntnisse.

Die Lichtempfindlichkeit ist begrenzt durch die Helligkeit des Bildes auf der Netzhaut, die wiederum durch die Blendenzahl des Auges bestimmt wird, sowie durch das Photonenrauschen, die thermischen Zerfälle des Rhodopsins, Rauschen in der Phototransduktionskaskade und der neuronalen Verarbeitung. Bei Wirbellosen sind beeindruckende optische Tricks entwickelt worden, um die Anzahl der Photonen auf den Photorezeptoren zu erhöhen. Darüber hinaus sind die Spontanzerfälle des Photopigments geringer, was allerdings energieaufwendiger ist. Bei der Tiefenwahrnehmung im Nahbereich ist die Stereopsis am genauesten, steht aber nur wenigen Wirbeltieren zur Verfügung. Dagegen wird die Bewegungsparallaxe weit verbreitet genutzt sowohl bei Wirbeltieren als auch bei Wirbellosen. In wenigen Fällen wird die Akkommodation zur Messung von Tiefe benutzt oder die chromatische Aberration. Beim Bewegungssehen ist besonders die zeitliche Auflösung des Auges wichtig. Die Flimmerfusionsfrequenz korreliert bei Wirbeltieren mit dem Energieumsatz und der Körpertemperatur, erreicht aber auch bei Insekten sehr hohe Werte. Ansonsten fällt die Flimmerfusionsfrequenz mit zunehmendem Körpergewicht eher ab.

Im Vergleich mit Tieren liegt die Leistungsfähigkeit des menschlichen Sehsystems bei der Lichtempfindlichkeit im vordersten Bereich, bei der Tiefenwahrnehmung an der Spitze und bei der zeitlichen Bewegungsauflösung im mittleren Bereich.