|| + Join mailing list

Sept. 28, 2006: Vor nicht allzu langer Zeit, als es noch kein elektrisches Licht gab, waren die Bauern bei der Herbsternte auf das Mondlicht angewiesen. Da alles auf einmal reifte, gab es zu viel zu tun, um bei Sonnenuntergang aufzuhören. Ein heller Vollmond – ein „Erntemond“ – erlaubte es, die Arbeit bis in die Nacht hinein fortzusetzen.

Das Mondlicht war willkommen, aber wie jeder Bauer bestätigen kann, war es eine seltsame Sache. Wie das? Überzeugen Sie sich selbst. Der Erntemond des Jahres 2006 geht am 6. Oktober auf, und wenn Sie aufmerksam sind, können Sie ein paar rätselhafte Dinge bemerken:

1. Das Mondlicht stiehlt Farbe von allem, was es berührt. Betrachte eine Rose. Bei Vollmond ist die Blume hell erleuchtet und wirft sogar einen Schatten, aber das Rot ist verschwunden und durch Grautöne ersetzt. Tatsächlich ist die ganze Landschaft so. Es ist ein bisschen so, als sähe man die Welt durch einen alten Schwarz-Weiß-Fernseher.

Richtig: Der Erntemond von 2005. Bildnachweis: Sr. Fins Eirexas von Pobra do Caramiñal, Galiza, Spanien.

„Mondgärten“ machen sich diese 1950er-Jahre-Qualität des Mondlichts zunutze. Weiße oder silberne Blumen, die nachts blühen, sind bei Vollmond sowohl duftend als auch lebendig. Zu den Favoriten gehören Four-O’Clocks, Moonflower Vines, Angel’s Trumpets – aber selten rote Rosen.

Sign up for EXPRESS SCIENCE NEWS delivery

2. Wenn man die graue Landschaft lange genug anstarrt, wird sie blau. Am besten kann man diesen Effekt, der nach dem Wissenschaftler Johannes Purkinje, der ihn im 19. Jahrhundert erstmals beschrieb, „Blueshift“ oder „Purkinje-Shift“ genannt wird, in der Natur fernab von künstlichem Licht beobachten. Wenn sich Ihre Augen maximal an die Dunkelheit angepasst haben, erscheint das Blau. Filmproduzenten setzen oft einen Blaufilter über die Linse, wenn sie Nachtszenen filmen, um ein natürlicheres Gefühl zu erzeugen, und Künstler fügen Gemälden von Nachtlandschaften aus dem gleichen Grund Blau hinzu. Wenn man jedoch zum Vollmond hinaufschaut, ist er ganz sicher nicht blau. (Anmerkung: Feine Asche von Vulkanen oder Waldbränden kann Monde blau färben, aber das ist eine andere Geschichte.)

3. Mondlicht lässt dich nicht lesen. Öffne ein Buch bei Vollmond. Auf den ersten Blick scheint die Seite hell genug zu sein. Doch wenn du versuchst, die Worte zu erkennen, kannst du es nicht. Und wenn Sie zu lange auf ein Wort starren, kann es verschwinden. Das Mondlicht trübt nicht nur die Sicht, sondern schafft auch einen kleinen blinden Fleck. (Ein weiterer Hinweis: Wie bei allen menschlichen Dingen gibt es auch hier Ausnahmen. Manche Menschen haben besonders empfindliche Zapfen oder eine Extraportion Stäbchen, die es ihnen ermöglichen, auch im hellsten Mondlicht zu lesen.)

Das ist alles sehr seltsam. Das Mondlicht ist nicht exotischer als das Sonnenlicht, das von der staubigen Mondoberfläche reflektiert wird. Der einzige Unterschied ist die Intensität: Mondlicht ist etwa 400.000 Mal schwächer als direktes Sonnenlicht.

Was soll man also von all dem halten? Die Antwort liegt im Auge des Betrachters. Die menschliche Netzhaut ist dafür verantwortlich.

Die Netzhaut ist wie eine organische Digitalkamera mit zwei Arten von Pixeln: Stäbchen und Zapfen. Die Stäbchen ermöglichen es uns, Farben (rote Rosen) und feine Details (Wörter in einem Buch) zu sehen, aber sie funktionieren nur bei hellem Licht. Nach Sonnenuntergang übernehmen die Stäbchen die Aufgabe.

Die Stäbchen sind erstaunlich empfindlich (1000-mal empfindlicher als die Zapfen) und für unser Nachtsehen verantwortlich. Einigen Berichten zufolge können die Stäbchen sogar nur ein einziges Photon des Lichts erkennen! Es gibt nur einen Nachteil: Stäbchen sind farbenblind. So erscheinen Rosen in der Nacht grau.

Wenn die Stäbchen so empfindlich sind, warum können wir sie dann nicht zum Lesen bei Mondlicht benutzen? Das Problem ist, dass die Stäbchen in einem zentralen Bereich der Netzhaut, der Fovea, die das Gehirn zum Lesen nutzt, fast vollständig fehlen. Die Fovea ist dicht mit Zapfen besetzt, so dass wir tagsüber lesen können. Nachts jedoch wird die Fovea zu einem blinden Fleck. Die verbleibende periphere Sicht ist nicht scharf genug, um einzelne Buchstaben und Wörter zu erkennen.

Schließlich kommen wir zur Blauverschiebung. Betrachten wir diese Passage aus einer Ausgabe des Journal of Vision von 2004:

„Es sollte angemerkt werden, dass die Wahrnehmung von blauer Farbe oder irgendeiner Farbe in einer rein mondbeschienenen Umgebung überraschend ist, wenn man bedenkt, dass die Lichtintensität unterhalb der Erkennungsschwelle für die Zapfenzellen liegt. Wenn also die Zapfen nicht stimuliert werden, wie können wir dann die blaue Farbe wahrnehmen?“ — „Modeling Blueshift in Moonlit Scenes using Rod-Cone Interaction“ von Saad M. Khan und Sumanta N. Pattanaik, University of Central Florida.

Die Autoren der Studie schlugen eine bioelektrische Erklärung vor – dass Signale von Stäbchen bei Vollmondbeleuchtung auf benachbarte blauempfindliche Zapfen übergreifen können (siehe das Diagramm rechts). Dies würde eine Illusion von Blau erzeugen. „Leider“, so die Forscher, „gibt es noch keine direkten physiologischen Beweise, die diese Hypothese unterstützen oder widerlegen könnten.“

Das Mondlicht gibt also noch einige Rätsel auf. Halten Sie am 6. Oktober unter dem Erntemond nach ihnen Ausschau.

Caveat Lunar: Diese Geschichte macht einige Verallgemeinerungen darüber, was Menschen nachts sehen können, aber wie bei allen menschlichen Dingen gibt es Ausnahmen: Manche Menschen können bei Mondlicht lesen, andere haben keine Probleme, die roten Blütenblätter einer mondbeschienenen Rose zu sehen. Diese Menschen haben eine „Mondvision“, die durch eine zusätzliche Hilfe von Stäbchen oder ungewöhnlich empfindlichen Zapfen verstärkt wird. Sind Sie einer von ihnen?

Autor: Dr. Tony Phillips | Editor: Dr. Tony Phillips | Credit: Science@NASA

Mehr zur Geschichte…

Mehr Informationen über die Blauverschiebung des Mondlichts:

Die Blauverschiebung wird manchmal auf die spektrale Reaktion der Stäbchen zurückgeführt. Obwohl Stäbchen eigentlich farbenblind sind, reagieren sie nicht auf alle Farben gleichermaßen: Die Stäbchen reagieren empfindlicher auf blau-grüne Photonen und weniger empfindlich auf rote Photonen. Sie können dies an Ihrer mondbeschienenen Rose sehen. Am Tag dominiert die rote Blüte die grünen Blätter. In der Nacht ist die Situation genau umgekehrt. Die grünen Blätter sind leuchtender als die rote Blüte.

Aber egal, welcher Teil der Rose am meisten hervorsticht, das Ensemble ist immer noch grau. Das liegt daran, dass die Stäbchen keinen Mechanismus zur Unterscheidung der Farben haben. Wir erhalten nur Grautöne.

Die Zapfen sind in der Lage, Farben zu unterscheiden, weil es drei Arten von Zapfen gibt: rot-, grün- und blauempfindlich. Das Gehirn kann die Farbe eines Objekts bestimmen, indem es feststellt, welche Art von Zapfen am stärksten stimuliert wird.

Stäbchen hingegen gibt es nur in einer Variante – monochromatisch, was uns zum Geheimnis der Blauverschiebung zurückbringt. Wenn die Stäbchen keine Farben trennen können, wie kann das Gehirn dann eine blaue statt einer grauen Landschaft wahrnehmen? Die Hypothese von Khan und Pattanaik, dass Stäbchensignale in benachbarte blauempfindliche Zapfen „übergehen“, bietet eine mögliche, aber ungetestete Erklärung.

Daten und Zeiten: Der Mond ist voll am 7. Oktober um 0313 UT oder 11:13 pm EDT am 6. Oktober: Mondphasenkalender.

Web Links:

Das Auge und die Nachtsicht — aus dem USAF Special Report, AL-SR-1992-0002, „Night Vision Manual for the Flight Surgeon“, geschrieben von Robert E. Miller II, Col, USAF, (RET) und Thomas J. Tredici, Col, USAF, (RET)

Webvision — The organization of the Retina and the Visual System

The Purkinje shift — (Wikipedia)

Rods and Cones — (Hyperphysics)

Night Rendering — a study of moonlight in art and computer graphics

What do dogs see? — (Journal of Veterinary Medicine)

Wie das Sehen funktioniert — (HowStuffWorks)

Die Vision für die Weltraumforschung