Von der Lichtwelle zur Farbempfindung

Das menschliche Farbsehen wird als trichromatisch bezeichnet. Wir besitzen drei unterschiedliche Klassen von Photorezeptor-Zellen – Zapfen – die in einem regelmäßigen Mosik auf der Rückseite der Retina angeordnet sind. Jede Zapfenklasse enthält ein Pigment, dass maximal empfindlich gegenüber einem bestimmten Bereich des sichtbaren Spektrums ist:

• S rotes oder langwelliges Licht (LWS) mit einem Maximum bei ~420nm,
• M grünes oder mittelwelliges Licht (MWS) mit einem Maximum bei 530nm,
• L blaues oder kurzwelliges Licht (SWS) mit einem Maximum bei 562nm.

Der Prozess des Farbsehens spielt sich auf zwei Ebenen ab:

• Auf der ersten Ebene sitzen die lichtempfindlichen Photorezeptoren, die Zäpfchen der Retina
• auf der zweiten Ebene verarbeiten neurale Komponenten die Informationen über lang- und kurzwelliges Licht.

Die Farben, die wir sehen, entstehen nicht aus einer Mischung aus Rot, Grün und Blau wie bei einem Monitor, sondern durch Vergleiche in einer nachgeordneten Ebene des Farbsehens.

• Das Rot-Grün-Sehen entsteht durch den Vergleich der Lichtmenge aus den L und M-Zapfen,
• Das Blau-Gelb-Sehen vergleicht die Lichtmenge aus L und M-Zapfen mit der Lichtmenge aus den S-Zapfen.

Unter den Frauen findet man eine verschwindend kleine Anzahl von Tetrachromaten. Tetrachromaten haben nicht drei, sondern vier verschiedene Zapfentypen, wobei der vierte Typ irgendwo zischen Rot und Grün im Orangen Bereich zu liegen scheint.

Die Pigmente der roten und grünen Zapfen liegen im X-Chromosom, von dem bei Frauen zwei zu finden sind. So entsteht die Möglichkeit, dass sich die Zapfen unterschiedlich entwickeln. Bei den meisten Frauen allerdings liegen die beiden Zapfen aber so nah zusammen, dass keine besondere Farbwahrnehmung entsteht.

Mithilfe eines genetischen Scans können wir zwar herausfinden, ob eine Frau über eine vierte Zäpfchenart verfügt – aber es ist schwer nachzuweisen, dass sie über ein herausragendes Farbempfinden verfügt.

Etwa 8% der weißen europäischen/amerikanischen Männer hat eine Rot-Grün-Schwäche. Die meisten dieser Männer haben neben dem blauen Standardzapfen entweder zwei rote oder zwei grüne Zapfen.

Jay Neitz color vision researcher at the Medical College of Wisconsin.