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Inhaltsverzeichnis

1.  Einleitung  3

2.  Die Farbwahrnehmung  4

2.1  Die Farbtheorien  5

2.2  Prozess der Farbwahrnehmung  6

3.  Farbsehstörungen  9

3.1  Farbsehschwächen  9

3.2  Farbenblindheit  10

4.  Diagnose  11

5.  Der Umgang mit einer Farbsehstörung  13

6.  Schluss - Fazit  14

Literaturverzeichnis   

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1. Einleitung

Was ist Farbe? Wie entsteht Farbe? Ist Farbe nur eine Produktion unserer Wahrnehmungen und Empfindungen in unserem Gehirn? Wie findet die Farbwahrnehmung statt? Mit welchen Einschränkungen müssen Farbsehschwache und Farbenblinde im Alltag leben?

Im Blick dieser Fragen möchte ich in den folgenden Seiten den Leser in die Farbwahrnehmung einführen. Den Anfang bilden theoretische Grundlagen der Farbwahrnehmung über die Farbtheorien von Young und Helmholtz. Nachdem der ganzheitliche Prozess der Farbwahrnehmung verdeutlicht wurde, widme ich mich im nächsten großen Kapitel der unterschiedlichen Farbsehstörungen. Anhand eines Fallbeispiels möchte ich zum Schluss das erwähnte mit einem Einblick in die visuelle Wahrnehmung eines Farbenblinden konkretisieren.

Farbe ist ein psychologisches Phänomen. Farbe ist so natürlich in der Wahrnehmung des heutigen Menschen, dass man sich keine Gedanken darüber macht, wie denn eigentlich die Farbe entsteht oder wie das visuelle System des Farbsehens funktioniert.

Grundlage des visuellen Denkens und Sehens ist allen voran unser Auge. Dieses enorm wichtige Organ unseres Körpers ist eines der größten Rezeptoren die ein Mensch besitzt. „Schon der Jenaer Philosoph und Physiker J.F. Fries (1773-1843) schrieb 1818 in seinem „Handbuch der psychischen Anthropologie“ über das Sehen: »Für die Kenntnis der Natur ist der Mensch ein Zögling des Auges. […] Der Sehende fasst das ganze Leben der Natur um sich her durch Licht und Farbe, das Auge ist unser Weltsinn.«“ {Birbaumer 2003: 374}

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Licht und Farbe sind die wichtigsten Elemente unserer Wahrnehmung. Diese interessante Beziehung zwischen Licht und Farbe hat der berühmte Physiker Isaac Newton im 18. Jahrhundert schon entdeckt und konnte anhand des Prismenglases die unterschiedlichen Spektralfarben des Sonnenlichts erzeugen. Licht ist eine elektromagnetische Wellenlänge von 400-700 Nanometern (nm). Die Farben haben eine unterschiedliche Wellenlänge, z.B. besitzt die Farbe „Blau“ eine relativ kurze Wellenlänge. Wenn man nun von Farbe spricht, ist immer die Farbe als Wellenlänge zu betrachten bzw. die Empfindung die daraus entsteht. Welche Funktion Farbe hat, kann man wahrnehmungspsychologisch eher nicht erklären. Dabei handelt es sich wohl um ein evolutionäres Phänomen {vgl. Goldstein 2008: 156}. Wie der Prozess der Farbwahrnehmung passiert und welche Grundlagen dazu benötigt werden, erkläre ich im folgenden Kapitel.

2. Die Farbwahrnehmung

Bevor es detailliert zur Farbwahrnehmung kommt, gehe ich kurz auf den Begriff Wahrnehmung ein: Die Wahrnehmung entsteht durch den „Reizinput“ das durch unser Auge aufgenommen wird. Reize, wie Umweltreize (z.B. ob es regnet oder sonnig ist) und Körperreize, werden durch unser Auge wahrgenommen und in unser Gehirn weitergeleitet.

Positive Empfindungen entstehen meist durch - an unserem Beispiel bleibendwenn sonniges Wetter draußen ist. Diese Empfindungen bilden zusammen mit Erfahrungen aus früheren Ereignissen die ganzheitliche visuelle Wahrnehmung. Nach Myers ist somit „Empfindung und Wahrnehmung ein kontinuierlicher Prozess“ {Myers 2008: 215}. Die Empfindung (sensation) ein „Prozess bei dem unsere Sin-

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nesrezeptoren und unser Nervensystem Reizenergien aus unserer Umwelt empfangen und darstellen“ und die Wahrnehmung (perception) ein „Prozess, bei dem die sensorischen Informationen organisiert und interpretiert werden“, was uns bei der Erkennung von der Bedeutung von Gegenständen und Ereignissen ermöglicht {Myers 2008: 214}.

2.1 Die Farbtheorien

Die Farbtheorien der Wissenschaftler Young und Helmholtz sind die bekanntesten Theorien unserer Zeit. Young hat im 19. Jahrhundert mit Experimenten am Farbmischer bewiesen, dass „jede mögliche Farbempfindung […] durch eine Mischung der Grundfarben“ entsteht {vgl. Goldstein: 160ff}. Er behauptete, dass drei Grundfarben zur Mischung von Farben reichen. Diese wurden später international als Rot (700nm), Grün (546nm) und Blau (435nm) festgelegt, obwohl sie physiologisch nicht eindeutig festgelegt sind. Die additive Farbmischung meint die Mischung von Farbe als Licht, also als Wellenlängen, z.B. mit Farbmischern. Wird weißes Licht durch einen Blaufilter und einen Gelbfilter gesendet, so erhält man grünes Licht. Der Blaufilter schluckt gelbes und rotes Licht, der Gelbfilter blaues Licht. Bei Pigmentfarben (Malen) handelt es sich um subtraktive Farben, da die Körner der Farben wie Farbfilter wirken.

Später hat Hering als Gegenfarbtheorie die Vermutung aufgestellt, dass die Urfarben Rot, Gelb, Blau und Grün sind. Dabei hat er entdeckt, dass die Wirkung der Gegenfarben Rot/Grün und Blau/Gelb sowie Schwarz/Weiß antagonistisch stattfinden. Diese Wahrnehmung kann man bei den sogenannten Nachbildern feststellen, da diese Farbpaare auch komplementär zueinander sind. Jeder kennt das Phänomen,

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wenn man in ein gelbes Blitzlicht geschaut hat, bekommt man blaue Punkte zu sehen {vgl. Goldstein 2008: 169}

Doch was haben die Farbtheorien mit dem eigentlichen Vorgang des Farbsehens miteinander zu tun? Helmholtz war der Auffassung, dass diese Grundfarben von Young die Voraussetzung für das Farbsehen bilden. Durch die unterschiedliche Erregung der Sensoren (Zapfen) auf der Netzhaut (Retina), entstehen durch die Verrechnung der antreffenden Wellenlängen die jeweiligen Farben. Wie dies aber genau abläuft, erkläre ich im nächsten Kapitel. 2.2 Der Prozess der Farbwahrnehmung

Das Auge als „Reizinput“ nimmt als erstes die Wellenlängen des Lichts wahr. Diese wurden davor von den Gegenständen der Umgebung jeweils absorbiert und reflektiert. Wenn man eine rote Tasse (s. Abb.1) ansieht, werden die Lichtstrahlen im Material der Tasse absorbiert und nur der rote Lichtstrahl bzw. die rote Wellenlänge„Lichtstrahlen haben keine Farbe“ {Isaac Newton, zitiert in: Myers 2008: 231}wird wieder reflektiert. Jene Wellenlänge (im Licht) passiert die transparente Hornhaut und die Linse.

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Diese erzeugen ein scharfes Abbild auf der Netzhaut (Retina) und das Licht stimuliert die Rezeptoren {Goldstein 2008: 30}. Der einfallende Strahl löst eine fotochemische Reaktion in den Stäbchen und Zapfen aus. Die Stäbchen und Zapfen sind die genannten Rezeptoren auf der Retina. Die Stäbchen sind für das Schwarz-Weiß-Grau - Sehen zuständig und wird bei der Dämmerung eingesetzt (skotopisches Sehen). Mit etwa 120-130 Millionen sind diese lichtempfindlichen Sinneszellen viel mehr auf der Netzhaut verbreitet - eher an ihrer Peripherie, als die Zapfen. Diese Zapfen sind im Gegensatz zu den Stäbchen konzentriert um den Bereich der Fovea (dt. Sehgrube) anzutreffen. Die Fovea ist der Punkt mit dem schärfsten Sehvermögen. Bei guter Beleuchtung und hellem Tageslicht funktionieren die Zapfen am besten. Ihre besondere Eigenschaft beruht darin die unterschiedlichen Farben zu erkennen, das photopische Sehen. Auf der von Young und Helmholtz´schen Dreifar-bentheorie basieren diese drei Zapfentypen. Eine für kurzwellige (K/S), der andere für mittelwellige (M) sowie der dritte für langwellige (L). Daher spricht man auch meist von K - (oder S -), M - und L-Zapfen. Durch Untersuchungen haben Wissenschaftler in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts herausgefunden, dass die Grundfarben nach Young und Helmholtz in den drei Zapfenarten zu finden sind. Somit wäre der K-Zapfen für 435 nm (Blau), der M-Zapfen für 546 nm (Grün) und der L-Zapfen für 700 nm (Rot) (vgl.Kap.2.1). Nachdem die chemische Reaktion die Bipolarzellen aktiviert hat, aktivieren ihrerseits die Bipolarzellen die Ganglienzellen an denen die Nervenleitungen (Axone) des Sehnervs (Nervus opticus) liegen {vgl. Myers 2008: 225}.

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to optica), die dann in die hintere primäre Sehrinde kommt (Visuelle Kortex) {vgl. Birbaumer 2003: 395}. „Im Chiasma opticum kreuzen die Sehnervenfasern beider Augen so, dass die der linken Gesichtshälfte zur rechten Hirnhälfte laufen und die der rechten Gesichtshälfte zur linken Hirnhälfte. Das Corpus geniculatum laterale ist die einzige synaptische Station der Sehbahn auf dem Weg zur Großhirnrinde.“ {Birbaumer 2003: 395} (siehe Abb. 2). Im hinteren Teil des Gehirns - dem visuellen Kortex werden also die visuellen Informationen verarbeitet. Dort passiert der größte Teil unserer Wahrnehmung. Jede Empfindung wird dort gespeichert und mit bisherigen Erfahrungen verknüpft. (vgl. Kap. 2) Die Lichtreize werden dort wahr- genommen und verarbeitet - und wir empfinden die dazu gehörige Farbe.

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3. Farbsehstörungen

Manchmal wird die Frage gestellt, warum wir überhaupt Farbe benötigen. Manche Forscher erklären dies anhand der Evolution. Sie haben bewiesen das das Absorbtionspektrum der beiden L - / M - Zapfen, sich nur gering unterscheiden. An dem Beispiel des „Beerensammelnden Menschen“ haben sie verdeutlicht, dass es von überlebenswichtiger Bedeutung ist. Schließlich können wir bei einer Frucht anhand ihrer Farbe ihre Reife feststellen. Leider können Farbenblinde oder Farbsehschwache diesen entscheidenden Vorteil nicht „in Anspruch nehmen“ und müssen auf andere Erkennungsmerkmale vertrauen. Da zum Farbensehen die drei genannten Re-zeptoren benötigt werden spricht man vom trichromatischen Sehen. Bei der Bezeichnung einer Farbsehstörung geht man immer von einer Anomalie (Fehlsichtigkeit) oder einer Anopie („Blindheit“) aus. Man spricht auch von trichromatischen und dichromatischen Störungen des Farbsehens.

Farbsinnstörungen können zwar durchaus erworben werden z.B. durch Strahleneinwirkung, jedoch sind die meisten Farbsehstörungen angeboren. Die Vererbung dieser geschieht über das x-Chromosom, daher sind mehr Männer (XX) durch Farbsehstörungen betroffen als Frauen. Bei den trichromatischen Anomalien gibt es die Protanomalie, Deuteranomalie und die Tritanomalie. 3.1. Farbsehschwächen

Protanomalie oder auch die Rotschwäche, kommt durch eine Verkürzung des Spektrums am L-Zapfen zustande. Diese Rezeptoren sind in ihrer Funktion beeinträchtigt. Bei der Deuteranomalie oder auch die Grünschwäche, ist demnach der M-Zapfen verkürzt und hindert somit die Funktion des jeweiligen Rezeptors. Diese

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beiden Protanomale und Deuteranomale verwechseln ungesättigtes Grün und Rot. Bei der eher seltenen Tritanomalie handelt es sich um eine Blau-Gelb-Schwäche, die bislang aber noch wenig erforscht ist. Vermutlicht handelt es sich um eine Funktionsstörung im kurzwelligen Bereich des S-Zapfens.

Bei der Rot-Grün-Schwäche handelt es sich meist um eine Form der Deuteranomalie die bei mehr als 8 % der Männer vorhanden ist. Man darf sie nicht mit einer Rot-Grün-Blindheit verwechseln, da meistens die Männer fast uneingeschränkt leben können. 3.2. Farbenblindheit

Unter Farbenblindheit sind die Begriffe der Protanopie, Deuteranopie und Tritanopie zu finden. Da sie als dichromatisches Sehen bezeichnet werden fehlen immer jeweils eine der Zapfen bei diesen Formen der Farbenblindheit. Bei der Protanopie (Rotblindheit) wird das Rot nicht mehr wahrgenommen. Demzufolge fehlt hier der L-Zapfen in der Retina. Es kommt u.a. zu Verwechslungen, Rot mit Gelb oder Braun mit Grün, auf.

Bei der Deuteranopie (Grünblindheit) kann das Grün nicht wahrgenommen werden, demzufolge ist der M-Zapfen nicht vorhanden. Hierbei treten Verwechslungen mit Ausnahme der „Dunkelrot mit Schwarz“die gleichen wie bei den Protanopen auf.

Die äußerst seltene Farbenblindheit ist die Tritanopie (Blaublindheit), wobei der S-Zapfen nicht vorhanden sein kann. Der Betroffene verwechselt Rot mit Orange so- wie Blau mit Grün u.a.. Forscher haben entdeckt, dass für die Farbenblindheit im-

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mer das entscheidende Zapfenpigment in der Retina fehlt. Doch da die kurzwelligen Zapfen sehr wenig vorkommen, ist es schwer nachweisbar gewesen festzustellen, welches Zapfenpigment nun verantwortlich ist. Die Struktur des Sehpigmentmoleküls konnten sie anhand genetischer Untersuchungen nachweisen. Aufgrund dessen vermuten sie, dass die anomale Trichromaten, also die Farbsehschwachen, möglicherweise die Farben unterschiedlich wahrnehmen, weil die Absorbtionsspektren der M- und L- Zapfen so eng beieinanderliegen (vgl. Anfang des Kapitels) {vgl. Goldstein 2008: 168}.

Die totale Farbenblindheit beruht auf den Ausfall der Zapfen in der Retina (Monochromasie oder Achromasie). Bei dieser Einschränkung können die Betroffenen nur Schwarz-Weiß-Sehen. Die Dämmerung kann normal wahrgenommen werden, jedoch muss am Tage starke Sonnenbrillen getragen werden, da helle Blendungenserscheinungen auftreten können, weil die Stäbchen überbelastet werden (vgl. 2.2) {vgl. Birbaumer 2003: 387}.

4. Diagnose

Die meisten Menschen wissen überhaupt nicht, dass sie farbfehlsichtig sind, da es sie in ihrem Leben nie beeinträchtigt hat.

Die einfachste Diagnose geschieht durch die sogenannte pseudo-isochromatischen Farbtafeln, die bekanntesten sind die Ishiara-Tafeln (s. Abb.3). Diese werden häufig bei den ersten gängigen Sehtests benutzt, z. B. bei der Gesundheitsuntersuchung in einer Schule in der 10. Klasse oder zuletzt bei einer Musterung. Diese Tafeln „zeigen Zahlen, die aus zahlreichen Farbtupfen so gedruckt sind, dass der Farbtüch- tige die richtige Zahl erkennt, der Farbuntüchtige aber keine oder eine falsche Zahl

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liest." {Birbaumer 2003: 378}

Falls aus dieser Untersuchung festgestellt wird, dass derjenige eine Farbsehschwäche hat, kann eine exakte Untersuchung durch ein Anomaloskop bestimmt werden. Das Anomaloskop nach Nagel ist ein Gerät zur Bestimmung der Farbtüchtigkeit. Die Bestimmung erfolgt durch einen Vergleich einer additiven Farbmischung mit einen anderen Spektrallicht.. Das Prinzip beruht darin, zwei spektrale Farblichter aufeinander zu projizieren (additive Farbmischung) und sie mit einem dritten zu vergleichen. Diese Farbmischung wird aus einem roten und einem grünen Spektrallicht erzeugt, welche mit einem monochromatischen Gelb verglichen wird. Rot (666 nm) + Grün (546 nm) = Gelb (589 nm). Der Proband sieht durch ein Tubus ein

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kreisförmiges Prüffeld in dessen oberen Hälfte die Rot-Grün-Mischung angezeigt wird und dessen unteren Hälfte das gelbe Vergleichslicht. Der Proband muss nun mit Hilfe von Feinschrauben das Rot-Grün-Mischungsverhältnis sowie die Gelb-Helligkeit so variieren das beide Halbfelder die gleiche Helligkeit und Farbe besitzen. Dem Versuchsleiter wird durch die Rayleigh-Gleichung das Mischungsverhältnis errechnet bzw. ein Anomaliequotient, der dann besagt, ob der Proband an einer Farbanomalie oder sogar an einer größeren Farbsehstörung leidet {vgl. Krastel 29.05.2007: 2; Mansfeld 1979: 9}.

5. Der Umgang mit einer Farbsehstörung

Das Bild zeigt uns deutlich, wie unterschiedlich Dichromaten wahrnehmen. Wenn man aber überhaupt keine Farbe mehr wahrnehmen kann, evtl. sogar durch einen Unfall hervorgerufen, dann kann ist es eine schlimme Belastung für den Menschen. Wird man aber mit einer Farbsehstörung geboren kennt man es nicht anders, jedoch wenn es auf einen Schlag Schwarz-Weiß wird muss es verkraftet werden. Die Be-

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troffenen nehmen dann meist durch Bewegungsmuster, Menschen und Bewegtes wahr. Manchmal sogar noch einen etwas farbigen Hintergrund, wie bei einem Menschen, der durch die Folgen eines Stromschlags u.a. das Farbsehen verloren hat. Durch meine Tätigkeit als Pflegehelfer und Betreuer in einem (Pflege-)Wohnheim habe ich diesen Menschen kennengelernt. Er erzählte mir, man solle sich einen Schwarz-Weiß Fernseher sich vorstellen, der gelegentlich farbige Punkte im Hinter-grund ausstrahlt. Womöglich scheint es auch ein Nachbildeffekt zu sein, doch leider hab ich die genauen Hintergründe nicht mehr hinterfragen können. 6. Fazit - Schluss

Der eigentliche Prozess der Farbwahrnehmung geschieht in unserem Gehirn, das Auge dient lediglich dazu die Reize richtig zu übermitteln. Sollten diese genetisch bedingten Veränderungen an der Netzhaut vorkommen, kann es zu den genannten Farbsehstörungen kommen. Durch die größere Untersuchung durch das Anomaloskop, die ich selber schon durchgegangen bin, wird es hundertprozentig untersucht. Feststellen möchte ich immer noch, dass eine Rot-Grün-Schwäche nicht gleich einer Rot-Grün-Blindheit gesetzt werden darf. Man könnte sich aber immernoch mit der Frage auseinandersetzen: Warum nehmen wir Farbe wahr? Ist es wirklich nur evolutionsbedingt und ist es sozusagen unsere höhere Entwicklung, derer wir dies verdanken können?

Mick Christopher Mack

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Literaturverzeichnis

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