Nachdem das Thema mich schon lang interessiert (siehe z.B. hier: Bei Nacht sind alle Katzen blau ! "Sonnen"brille für Autofahrer in der Nacht ?) und auch kürzlich auf verschiedenen astronomischen Foren - im Hinblick auf das Design von achromatischen Refraktoren - mehr oder weinger heftig diskutiertwurde, wollte ich endlich - für mich - mal Klarheit schaffen.
Hier das Ergebnis meiner (unvollständigen) Recherchen (ich mache es kurz, weitere Informationen in den Links):
A. Definitionen:
1. Tag-Sehen,
auch «photopisches» oder «Farbsehen», wird vom Auge mit den Zapfen bewerkstelligt, die sich - mit Ausnahme der blauempfindlichen Zapfen - ausschließlich innerhalb der Fovea befinden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Fovea_centralis
Die blauempfinglichen Zapfen sehen kurzwelliges Licht am besten und ihre höchste Empfindlichkeit ist im sehr kurzwelligen «blauen Spektrum», bei 445 nm, siehe z.B.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/vision/rodcone.html#c1
http://www.aokswiss.ch/d/brille.html
und somit nahe bei der der Stäbchen (deren maximale Empfindlichkeit auch im «blauen» Spektrum liegt, aber im höheren / langwelligeren Bereich, genau bei 507 nm), die grünen «sehen» mittelwelliges und die roten langwelliges Licht.
https://www.unm.edu/~toolson/human_cone_response.htm
http://rohr.aiax.de/@Muster_Curve.png
Zapfen «sehen» Licht erst von einer gewissen «Lichtstärke» an. Wenn aber genug Licht da ist (sodaß sie - überhaupt - etwas sehen, ca. 200 Photonen) leitet jeder Zapfen die empfangenen Informationen an eine eigene Empfängerzelle (speziell für diesen Zapfen) im Gehirn ab, was dazu führt, daß der Ursprung der Lichtphotonen sehr genau lokalisiert werden kann. Dies führt also zu einer sehr guten «Auflösung» des emfangenen Bildes.
https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%A4bchen_(Auge)
Es ist wichtig zu verstehen, daß die blauen Zapfen sehr empfindlich sind (viel empfindlicher als die grünen und roten Zapfen, insofern den Stäbchen ähnlich, siehe sogleich), daß diese große Empfindlichkeit aber wegen der geringen Anzahl der blauen Zapfen nur sehr begrenzt in die Durchschnittskurven, wie z.B. diese http://rohr.aiax.de/@Muster_Curve.png (die sozusagen die Anzahl der Zellen in einem gewissen Spektralbereich mit deren Empfindlichkeit "multipliziert") Eingang findet. Anders ausgedrückt: Sobald genug Licht da ist, um die blauen Zapfen zu aktivieren, dann reagieren sie sofort und sehr gut.
(unter "Blue cones specificities")http://hyperphysics.phy-astr.g…se/vision/rodcone.html#c3
http://hyperphysics.phy-astr.g…ase/vision/colcon.html#c1
2. Nacht-Sehen,
auch «skotopisches» oder «Dunkel-Sehen», erfolgt mit den Stäbchen außerhalb der Fovea (des Zentrums) im Auge (wie auch das Sehen mit den blauen Zapfen). Siehe den Tip mit dem «Vorbeisehen» bei Nacht (an schwachen Objekten, wie Galaxien).
Die Stäbchen können nur grau sehen, aber dafür 1000e von grauen Nuancen. Es gibt sehr viel mehr Stäbchen als Zapfen im Auge.
Bei den Stäbchen ist es so, daß diese viel empfindlicher sind als die Zapfen im Allgemeinen (Ausnahme blau siehe oben, aber ich denke nicht daß die Empfindlichkeit der blauen Zapfen, obwohl sie deutlich größer ist, als die der grünen und roten Zapfen, an die der Stäbchen heranreicht), ja sogar ein einzelnes Photon «sehen» können. Wegen der viel größeren Anzahl der Stäbchen (im Verhältnis zu den Zapfen) leitet aber ein Stäbchen die empfangene Informationen zusammen mit vielen anderen an eine einzige, gemeinsame Empfängerzelle im Gehirn weiter, was dazu führt, daß das Gehirn den Ursprung des«einzelen» Photons nicht genau lokalisieren kann (weil es nicht genau weiß, von welchem Stäbchen die Information kam), sondern nur über eine Interpolation («verschiedene Stäbchen aus der Ecke des Auges Ecke sehen offenbar da etwas») eine Lokalisierung vornehmen kann. Die «Auflösung» des Bildes ist also sehr viel schlechter als bei den Zapfen.
https://de.wikipedia.org/wiki/St%C3%A4bchen_(Auge)
3 .Dämmerungs-Sehen,
auch «mesopisches» Sehen (von altgr. «meso» = die Mitte) ist das Übergangsstadium, in welchem beide Arten von Zellen aktiv sind. Dazu muß man wissen, daß alle Zapfen (die blau,grün und rot-empfindlichen), auch wenn es völlig dunkel ist und sie gar nichts mehr sehen können, zwar weiterhin «auf Empfang» sind, daß aber die Stäbchen - in der Nacht - die Weiterleitung des «Grundrauschens» der grünen und roten Zapfen unterbinden; nicht aber das «Grundrauschen» der blauempfindlichen Zapfen. Dies führt zum "blauen" Empfinden in der Dämmerung.
m.medicalxpress.com/news/2016-04-midnight-bluea-vision.html
Das «Abschalten» der roten und grünen Zapfen (für den Empfänger, das Gehirn, welches also kein grünes oder rotes Grundrauschen mehr sieht) geschieht nach und nach.
https://www.dasgehirn.info/wah…hen/bei-tag-wie-bei-nacht
Dadurch (daß die «blauen» Zapfen noch «auf Empfang» sind) erklärt sich sehr wahrscheinlich auch, daß man durch die blauen LED-Lampen in den modernen Autos so stark geblendet wird, während dies für die gelben Scheinwerfer der alten französischen Autos nicht der Fall war (siehe einerseits hier: http://www.aokswiss.ch/d/brille.html und andererseits hier: http://www.danielsternlighting…ht_color/light_color.html).
...
[Fortsetzung folgt, u.a mit folgenden Untertiteln:
B. Abgrenzung zwischen den verschieden Stadien, ... die Lichtstärke-Einheit «candela»
C. Umrechnung von der Einheit der «Haushaltskerze» Candela zu astronomischen Objekten - Einfluß von Vergrösserung und Öffnungswinkel / Austrittspupille ?]