Erst wollte ich nachträglich zu meinem (ersten) obigen Beitrag genau dieses Argument noch hinzufügen, daß der Zuwachs an Pupillengröße nicht soviel an Helligkeitssteigerung bringt, wie allgemein angenommen und mit den üblichen Flächenberechnungen begründet wird. Aber dann ist mir erst ein Fehler beim Anklicken des richtigen Links unterlaufen (weshalb mein obiger Beitrag nun bedauerlicherweise doppelt vorhanden ist – kann der Forums-Administrator den zweiten evtl. löschen?), und dann habe ich doch davon abgesehen, weil ich noch nicht zuviel von einem ausführlichen Beitrag in meinem Fernglasbuch verraten wollte. Aber nachdem Sie, Herr Jülich, das Thema angesprochen haben, will ich doch ein klein wenig dazu vorab preisgeben (ja, es ist wirklich sehr interessant und unter Fernglas- und Spektivbenutzern bisher weitgehend oder gar ganz unbekannt!):
Solange die Helligkeit fürs Farbensehen noch ausreicht, also selbst bei fortgeschrittener Dämmerung, jedoch nicht mehr bei Nacht (Stäbchensehen!), üben die durch den Rand der Pupille auf die Zapfen fallenden Lichtstrahlen selbst bei gleicher Bestrahlstärke bzw. Leuchtdichte auf der Netzhaut einen deutlich geringeren Reiz aus als die durch die Pupillenmitte fallenden Lichtstrahlen. Ursache ist die ausgeprägte Richtungsempfindlichkeit der Zapfen [Anm.: Zapfen sind die Sensoren der Netzhaut für das Farbensehen]: Nahezu achsenparallel zum Zapfen einfallende Lichtstrahlen verweilen aufgrund von Totalreflexion an der Zapfenwand nach dem Muster eines Hohlleiters länger im Zapfen als leicht schräg zur Zapfenachse einfallende. Deshalb ist die Wahrscheinlichkeit, daß ein Photon eingefangen wird und einen Lichtreiz auslöst, für die achsenparallele Einfallsrichtung größer. Da die Zapfen auf der Netzhaut so ausgerichtet sind, daß sie (nicht zum Mittelpunkt des Augapfels, sondern) zur Pupillenmitte zeigen, fallen die durch die Pupillenmitte eintretenden Lichtstrahlen annähernd in Richtung der Zapfenachse ein, die durch den Pupillenrand eintretenden Strahlen jedoch leicht schräg dazu. Im Endeffekt wirkt sich das dann so aus, als hätte die Pupille eine von der Mitte zum Rand abnehmende Lichtdurchlässigkeit. Folglich ist die Zunahme der Reizstärke im Zapfen bei weitem geringer als die Zunahme der bisher immer als maßgeblich für die empfundene Bildhelligkeit angesehenen Pupillenfläche.
In meinem Fernglasbuch wird noch mehr darüber zu lesen sein, und dafür werde ich noch ein Diagramm zeichnen, mit dessen Hilfe sich aus der tatsächlichen Pupillengröße eine „effektive Pupillengröße” ermitteln läßt, die dann wirklich für die wahrnehmbare Helligkeit maßgeblich ist.
Obwohl schon gesagt, zur Vermeidung von Mißverständnissen nochmals: Das gilt nur fürs Sehen mit den Zapfen. Die beim Nachtsehen aktiven Stäbchen weisen NICHT diese ausgeprägte Richtungsempfindlichkeit auf, und deshalb ist nachts der Helligkeitsgewinn durch eine große Pupille nach wie vor so, wie man es bisher immer angenommen hat.
Walter E. Schön
