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Das LED Licht


Ist im allgemeinen der für den Menschen sichtbare Bereich der elektromagnetischen Strahlung von etwa 380 bis 780 Nanometer (nm) Wellenlänge (entsprechend einer Frequenz von etwa 385 bis zu 789THz).

Auszug aus dem Roman
"Anthropos 2033":
„Millionen von kleinen Lichtpaketen treffen auf unsere Augen und ca. 200 Millionen Stäbchen und Zäpfchen saugen sie auf und irgend etwas berechnet dann für eine jede Energieeinheit, einen dreidimensionalen Farbraum und gibt ihn weiter. Nur wohin? Wer interpretiert für dich? Wer fügt die Millionen Lichtpakete wieder zu einem Bild zusammen? Wo entsteht das Bild, das ich sehe? Wo fängt es an und wo hört es auf, in dir? Wo hört dein Gehirn auf? Was ist das, was ich sehe? Bei einem Kinofilm, sehen wir ja auch nur die einzelnen bewegungslosen Szenen. Wer fügt sie zu einer Scheinbewegung zusammen? Bewegen wir uns oder bewegen wir uns vielleicht nur durch bewegungslose Einzelbilder und interpretieren sie dann als unsere Bewegung? So, als ordne man die einzelnen Bilder eines Filmes nicht dicht nebeneinander, sondern hintereinander an. Besser gesagt, so als ob man viele holographische Platten hintereinander reiht, durch die wir dann durch unser Bewusstsein projeziert werden.
Wie in dem Roman "Anthropos" beschrieben,
ist es nicht so einfach zu verstehen wie der Mensch Licht, LED Licht, Farben und Bewegungen wahr nimmt. Deswegen ist dieses Kapitel dem besseren Verstehen des Sehsinnes gewidmet.

Warum sehen wir Farben

Die unterschiedlichen spektralen Absorptionsfaktoren der Pigment-Moleküle (Blau, Grün-Gelb, Orange-Rot) die in den drei verschiedenen Typen von Sehzapfen und Stäbchen des menschlichen Auges enthalten sind Sichtbarer Bereich des Lichtsermöglichen durch das schmalere Absorptionsspektrum ihrer Pigmente das Farbsehen.
Die Sehstäbchen enthalten als Pigment das Rhodopsin-Molekül, das ein breiteres Absorptionsspektrum hat. Sie sind empfindlicher als die Sehzapfen und registrieren die Lichtstärke.
Itten- komplementärfarben Die Farbwirkung des physiologischen Sehens beruht auf der unterschiedlichen spektralen Absorbtion durch die Pigmente in den Sehzapfen. Die verschiedenen wahrgenommenen Farben entsprechen Licht mit unterschiedlichen spektralen Verteilungen.
Werden aus Licht mit gleichmäßiger Spektralverteilung bestimmte Wellenlängen absorbiert, entsteht aus den verbliebenen Wellenlängen der Farbeindruck (Komplementärfarbe).
Ein grünes Blatt absorbiert demnach nicht im Wellenlängenbereich „grün“ sondern im komplementären Bereich „rot“ (680 nm) und „blau“ (430 nm).

Da aber jeder Mensch einzigartig ist, nehmen wir die Farben auch unterschiedlich wahr.
Tagsüber sieht der Mensch am besten bei etwa 555 nm (gelb-grün). Nachts reagieren andere Rezeptoren des menschlichen Auges, sie sind im blauen Bereich am empfindlichsten. Sehr starke Lichtquellen, deren Wärme wir fühlen können, sehen wir auch im infraroten Bereich (IR) bis etwa 1100 nm. Ultraviolettes Licht können wir 300 nm wahrnehmen.

Das in der Umwelt vorkommende Licht ist eine Mischung unterschiedlicher Wellenlängen.

Durch ein Beugungsgitter oder ein Prisma kann man dieses polychromatische (mehrfarbige) Licht in seine monochromatischen (einfarbigen) Bestandteile zerlegen. Rot-Blau-Grün=WEISSJeder dieser monochromatischen Lichtkomponenten entspricht einem spezifisch menschlichen Farbeindruck, die zusammen, die so genannten Spektral oder Regenbogenfarben darstellen.

Weil Sonnenlicht alle Farben beinhaltet, sehen wir die "Farb-Mischung" Weiß. Bei weißen Led´s kann man z.B. 3 verschieden färbige Led´s (Rot, Blau, Grün) in einer Led zusammenfassen und man erhält die Farbe Weiss. Zukunftvision:
Das Mekka der Zukunfts Videobrillen wird jedoch, unserer bescheidenen Meinung nach, in der Laser Videobrille liegen.


Laser Videobrille:
Jede Lichtempfindung wird durch einen abgeschwächten Laserstrahl direkt auf das Auge, oder eine Kontaktlinse projiziert. So ähnlich wie beim Laser-TV, wo die einzelnen Bildpunkte durch einen Laserstrahl auf die Rückseite der Bildschirmoberfläche projiziert werden.

Das menschliche Auge besitzt ca. 120 Mio. Augstäbchen und ca. 6 Mio. Zäpfchen, über die die Photonen aufgenommen werden. Also zusammen ca. 126 Mio. Bildpunkte.

Die 120 Mio. Augstäbchen sind jedoch "nur" für das Sehen bei dunkler Dämmerung, oder bei nahezu vollständiger Dunkelheit verantwortlich und tragen nicht zum Farbsehen bei. Weiters "arbeiten" viele Stäbchen zusammen und geben das Signal für das Schwarz-Weiß-Sehen an nur einen Nervenknoten weiter, womit viele Bildpunkte zu einem zusammengefasst werden könnten. Stäbe reagieren bei 500 nm, Blaugrün.

Das Farbsehen wird jedoch erst durch die ca. 6 Mio. Augzäpfchen ermöglicht und diese bestehen aus "nur" 3 Typen von Fotorezeptoren. Den S- Zapfen, die für Blau 420nm zuständig sind, den M- Zapfen bei 534nm für Grün und den L- Zapfen bei 563nm für Rot.
Hier sei am Rande bemerkt, dass die Summe der drei Absorptionskurven, die spektrale Hellempfindlichkeitskurve des Menschen für das Tagsehen beschreiben und sich bei Berechnungen des Lichtstroms Lumen, als Wicht-Wert Km wiederfindet. Ihr Maximum, liegt bei 555nm (Grün), bei einem Km Wert von 1.



Hier ein Selbstversuch mit einer LED
Eine Laser Videobrille, die eine fast ähnliche Empfindung wie beim normalen Sehen auslöst, sollte nach unserer bescheidenen und nicht kompetenten Meinung, mit ca. 20 Mio. Laser Bildpunkten pro Auge, mit zwei Bildpunktgrößen, zu erreichen sein. Also keine unüberwindliche Herausforderung.
Die größere Herausforderung wird eher in der "Einzigartigkeit" des menschlichen Auges liegen. Wie der Fingerabdruck, ist auch unser Auge einzigartig, und bei der Herstellung müsste die genaue Lage der Stäbe und der drei Zapfentypen vorher vermessen und bestimmt werden. Jede Laser Videobrille, wäre somit ein Einzelstück.

Dieser Beitrag über die Laser Vidoebrille entspringt nur unseren Vorstellungen und Phantasien. Ob wir recht haben oder nicht, zeigt uns dann das Laser Licht :)



Der besterforschte Sinn ist der Sehsinn.

Pupille Wissenschaftler haben die Verbindungen der Neuronen im visuellen System mühsam aufgestöbert, sondiert und untersucht, wie einzelne Zellen auf Lichtreize reagieren, wie sie verarbeitet und weitergeleitet werden.
Wir wissen deswegen recht genau, wie das Gehirn die eintreffenden Bilder der Augen analysiert. Viel schwerer nachvollziehbar ist dagegen die Leistung, sämtliche Einzelinformationen wieder zusammenzufügen.
Lediglich in einem Fall, nämlich bei der Farbwahrnehmung, können wir die zu Grunde liegenden Gehirnleistungen immer besser beschreiben.

Die meisten Menschen nehmen an, dass das Verhältnis von reflektiertem roten, grünen und blauen Licht den Farbeindruck eines Gegenstandes im Auge bestimmt.
Es lässt sich allerdings leicht beweisen, dass diese Annahme nicht zutrifft!
Man muss sich lediglich vergegenwärtigen, dass Gegenstände die gleiche Farbe beibehalten, egal ob wir sie nun bei Tages, Led, Neon oder Kerzenlicht betrachten, die jeweils aus ganz unterschiedlichen Wellenlängen zusammengesetzt sind. Edwin Land, der Erfinder der Sofortbildkamera, hat eine Erklärung für dieses Phänomen postuliert und die sogenannte Retinexhypothese formuliert. Dieser Begriff setzt sich aus „Retina" (Netzhaut) und „Cortex" zusammen und verdeutlicht, dass beide Teile des Sehsystems an der Farbwahrnehmung beteiligt sind.

Aufbau des menschlichen Auge Nach der Retinexhypothese arbeiten Retina und Cortex zusammen, um auf der Basis des gesamten Lichteinfalls auf die Retina komplexe Berechnungen durchzuführen. Für jede der drei Lichtwellenlängen, die wir als rot, grün und blau wahrnemen und für die unterschiedlichen Rezeptorzellen die in der Retina jeweils am empfindlichsten sind, werden seperate Berechnungen angestellt.
Nach der Retinexhypothese ist jede wahrgenommene Farbe durch drei Zahlenwerte festgelegt. Diese werden errechnet, in dem die gesamte Summe an Licht, die vom betrachteten farbigen Objekt auf die Netzhaut fällt, für jede der drei Wellenlängen durch die gewichtete durchschnittliche Lichtmenge der gleichen Wellenlänge im gesamten Gesichtsfeld geteilt wird.
Diese Gewichtung bewirkt, dass Licht aus der Umgebung des betrachteten Gegenstandes stärker hervorgehoben wird, als Licht von weit entfernten Stellen. Die drei Zahlenwerte stellen so zu sagen Koordinaten in einem dreidimensionalen Farbraum dar und legen jeden Punkt des Gesichtsfeldes farblich eindeutig fest, so wie die drei Koordinaten eines GPS-Empfängers, die Lage eines Punktes im Raum eindeutig beschreibt. Edwin Land hat unzählige Versuche durchgeführt, die bestätigen, dass die beschriebenen Retinexberechnungen selbst bei ungewöhnlichen Beleuchtungsverhältnissen exakte Vorhersagen erlauben, welche Farbe ein Beobachter wahrnemen wird.
Unser visuelles System entwickelte sich also in der Weise, dass wir die Farben von Objekten immer gleich wahrnehmen, unabhängig vom Wellenlängenspektrum des Lichtes, das auf unsere Netzhaut fällt. Retinexberechnungen werden enorm schnell ausgeführt und sind uns nicht bewußt. Wissenschaftler haben Hinweise gefunden, dass diese Fähigkeit bereits frühzeitig in der Evolution entwickelt wurde.
David Ingle von der Northwestern University in Evanston hat zum Beispiel in Versuchen aufgezeigt, dass auch Goldfischhirne Retinexberechnungen durchführen, die es dem Tier ermöglichen, eine spezielle Farbe zu erkennen und auszuwählen, auch wenn die spektrale Zusammensetzung des Lichtes verändert wird.


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