Letzte Woche habe ich drei Tage verloren, weil zweimal Servicetechniker von HP bei mir waren, um meinen Farblaserdrucker in Ordnung zu bringen, der sich schon seit längerer Zeit zu drucken weigert – ohne Erfolg. Einen dritten Tag verlor ich anschleßend durch Telefonate mit der HP-Hotline, wo ich aber endlich einen kompetenten Netzwerkspezialisten fand, der schließlch das Problem beheben konnte (gegen 17 Uhr). Am folgenden Morgen ließ sich dann kein Programm mehr starten, und diesmal hing ich zwei Stunden an der Macintosh-Hotline, bis der Fehler behoben werden konnte („falsche Dateinamen“ auf HD 1, meiner Festplatte mit dem Betriebssystem und allen Programmen – keiner weiß, warum die Namen plötzlich falsch waren). Dieser Hotline-Experte riet mir abschließend, mit dem Festplatten-Dienstprogramm sicherheitshalber auch meine anderen Festplatten überprüfen und reparieren zu lassen, was ich auch tat, aber zunächst nur mit HD 2. Das angezeigte Ergebnis: Alles in Ordnung. Also startete ich das Festplatten-Dienstprogramm erneut, um auch noch HD 3 (meine externe Backup-Festplatte) überprüfen zu lassen. Als das Startfenster erschien, war dort unter „HD 2“ in roter Schrift sinngemäß zu lesen: „Fataler Hardwarefehler. Sichern Sie nach Möglichkeit alle Daten der Festplatte und ersetzen Sie die Festplatte durch eine neue.“
Betroffen ist genau die erst vor 4 Monaten gekaufte 320-GB-Seagate-Festplatte (glücklicherweise mit 5 Jahren Garantie).
Ich muß mich daher die nächste Zeit um die Lösung dieses Problems und darum kümmern, die in den letzten Wochen entstandenen Arbeitsrückstände wieder aufzuholen. Bevor ich meine Aktivität hier im Forum zurückfahren muß, will ich aber wenigstens noch diese eine Antwort schreiben:
Jede „Stäbchen“-Sehzelle enthält einen Stapel sogenannter Disks (wenn ich es richtig im Kopf habe, sind es ca. 280 Scheibchen), in denen sich jeweils ca. 10.000 Rhodopsin-Moleküre befinden. Diese Scheibchen werden ständig erneuert, wobei die obersten abgebaut werden und unten neue nachwachsen. Wenn ein Rhodopsin-Molekül ein Photon (Lichtquant) einfängt (absorbiert), zerfällt es in zwei Bestandteile, die eine Folge weiterer chemischer Prozesse auslösen. Calcium und Kalium verlassen die Zelle und Natrium dringt in die Zelle ein. Die damit verbundene Verschiebung elektrischer Ladungen senkt das Spannunspotential von ca. 30 mV auf ca. 5 mV, was zu einem Signal an die angeschlossenen Bipolarzellen und weiter über Ganglien durch die Nervenfasern zum Gehirn führt.
Gleichzeitig laufen chemische Prozesse ab, die den Abbau des Rhodopsins hemmen und es schließlich resynthetisieren, also wiederherstellen. Das dauert allerdings einige Zeit (wodurch sich Blendungseffekte erklären). Während der Zerfall in der Größenordnung von etwa 0,000000000001 Sekunde abläuft, dauert es bis zur Signalauslösung von den Ganglien zum Gehirn etwa 0,3 s (bei den fürs Farbensehen bei größerer Helligkeit zuständigen Zapfen nur ca. 0,09 s). Diese Zeitspanne ist übrigens ein Teil der beim Autofahren so gefährlichen „Schrecksekunde“ – daher bitte immer genügend Abstand zum Vordermann halten! Strenggenommen sind jedoch bereits die Bipolarzellen und die Ganglienzellen, die sich VOR den Stäbchen bzw. Zapfen in der Netzhaut befinden, Bestandteile des Gehirns (eine während der Evolution entstandene „Ausstülpung“ des Gehirns).
Wie groß der Reiz ist (die Größe ist ein Maß für die Helligkeit), hängt von der Zahl der innerhalb der Integrationszeit* eingefangenen Photonen ab. Jedes einzelne eingefangene Photon löst zwar eine regelrechte Kettenreaktion aus, die ca. 2000 Moleküle erfaßt (sog. Phototransduktionskaskade) und somit eine Verstärkungswirkung ähnlich der von Nachtsichtgeräten hat, aber erst etwa 4 bis 5 solche eingefangene Photonen (unter Umständen sogar erst bis zu 15) lösen einen Signalfluß von den Ganglien zum Gehirn aus.
[* Die Integrationszeit ist diejenige Zeit, innerhalb derer die eingefangenen Phototen quasi „zu einem gemeinsamen Energiepaket geschnürt“ werden können, welches die Stärke des Signals zum Gehirn bestimmt. Man kann sich das mit Hilfe eines Behälters, in den Wasser fließt und aus dem durch ein kleines Loch im Boden Wasser ausfließt, so vorstellen: Wenn in den leeren Behälter Wasser einfließt, ist der Flüssigkeitsspiegel zunächst so niedrig, daß durch das Loch Wasser langsamer ausfließt als neues zufließt. Folglich steigt der Wasserspiegel (dessen Höhe die „Signalstärke“ bestimmt), und zwar so lange, bis der aufgrund des höher gewordenen Wasserstandes entstandene höhere Druck die Ausströmgeschwindigkeit durchs Loch im Boden soweit erhöht hat, daß genausoviel Wasser ausfließt wie zufließt. Es hat sich also ein Gleichgewicht von Zufluß und Abfluß gebildet. Die Integrationszeit wäre hier die Zeit, innerhalb derer genau die Wassermenge zufließt, die sich im Gleichgewichtszustand im Behälter befindet. Man kann eine höhere/niedrigere Integrationszeit erzielen, wenn man das Loch im Boden verkleinert/vergrößert.]
Die Zahl der von einem Stäbchen, i. allg. innerhalb verschiedener Disks seines Disk-Stapels, innerhalb der Integrationszeit eingefangenen Photonen ist – mit statistischen Schwankungen – proportional zur Beleuchtungsstärke auf der Netzhaut. Diese wiederum ist, solange die Pupille ihren Durchmesser nicht ändert (was sie bei Nacht nach der Dunkeladaption nicht tut, weil sie schon ihre Maximalgröße erreicht hat), proportional zur Leuchtdichte (Motivhelligkeit). Mir liegen keine Angaben zur Integrationszeit vor. Aber weil die Stäbchen ein zeitliches Auflösungsvermögen (Wahrnehmungsfähigkeit für Flimmern) bis zu ca. 90 Hz haben, dürfte die Integrationszeit mindestens ca. 1/180 s oder ca. 5,6 ms haben. Da das zeitliche Auflösungsvermögen bei sehr geriger Helligkeit stark bis unter 10 Hz abnimmt, kann die Integrationszeit wahrscheinlich bis auf ca. 0,1 s oder 100 ms anwachsen. Falls ein Augenarzt oder Physiologe hier mitliest, kann er vielelicht Genaueres dazu sagen. Mir fehlt aus den oben angegebenen Gründen momentan die Zeit, zu diesem Thema Recherchen anzustellen.
Aber vielleicht genügt Ihnen je diese grobe Darstellung und Abschätzung, denn es geht hier doch mehr um ein Verständnis des Funktionsprinzips als um eine exakte quantitative Beschreibung.
Walter E. Schön
