What are those colors you see when you rub your eyes? - Paul CJ Taylor

Übersetzung: Andrea Hielscher Lektorat: FAE Weiden

In the late 1600s, Isaac Newton conducted a series of experiments

In den späten 1600er Jahren führte Isaac Newton eine Reihe Experimente durch,

that broke the two most fundamental rules of eye safety—

die mit den beiden grundlegendsten Regeln der Augensicherheit brachen.

in one, he stared at the sun,

In einem starrte er in die Sonne

and in the other he stuck a needle under his eyeball.

und im anderen steckte er sich eine Nadel unter den Augapfel.

Newton was hoping to better understand the lights and colors

Newton hoffte, die Lichter und Farben besser zu verstehen,

that sometimes appear when your eyes are closed.

die manchmal bei geschlossenen Augen erscheinen.

If you've ever sat around an evening campfire or, unlike Newton,

Wenn du jemals am abendlichen Lagerfeuer gesessen

oder anders als Newton versehentlich in die Sonne geschaut hast,

unintentionally glanced at the sun,

you may have noticed illuminated patterns briefly dance along your vision

haben vielleicht leuchtende Muster kurz vor deinen Augen getanzt,

before fading into darkness.

bevor sie im Dunkel verschwanden.

So how do these visual illusions, known as afterimages, form?

Wie entstehen diese visuellen Täuschungen, die als Nachbilder bekannt sind?

Inside the retina, specialized cells called photoreceptors

In der Netzhaut nehmen spezialisierte Zellen, sogenannte Fotorezeptoren,

take in light and turn it into a signal the brain can understand.

Licht auf und wandeln es in ein Signal um, das das Gehirn versteht.

Photoreceptors contain thousands of molecules called photopigments,

Fotorezeptoren enthalten Tausende Moleküle, sogenannte Fotopigmente,

which are sensitive to particular colors.

die auf bestimmte Farben reagieren.

When a light-photon strikes a pigment, part of the photopigment’s structure,

Trifft ein Lichtphoton auf ein Pigment,

absorbiert der Chromophor, ein Teil der Fotopigmentstruktur, die Energie,

known as chromophore,

absorbs the energy by temporarily altering its molecular structure

indem er seine Molekularstruktur

vorübergehend in einem Prozess namens Bleichen verändert.

in a process called bleaching.

This reconfiguration induces a cascade of chemical reactions

Diese Neukonfiguration löst eine Reihe chemischer Reaktionen aus,

that route an electrical pulse to the brain.

die einen elektrischen Impuls an das Gehirn weiterleiten.

And once your brain assembles the signals

Hat das Gehirn die Signale

from approximately 200 million photoreceptor cells,

von etwa 200 Millionen Fotorezeptorzellen zusammengesetzt,

you see an image.

sieht man ein Bild.

So how does this lead to an afterimage?

Aber wie führt das zu einem Nachbild?

Scientists aren't quite sure,

Wissenschaftler sind nicht ganz sicher, aber eine führende Theorie

but a leading theory suggests that photoreceptors may be to blame.

macht die Fotorezeptoren dafür verantwortlich.

Wenn man etwas Helles betrachtet,

Looking at something bright causes many pigments in a photoreceptor to bleach.

bleichen viele Pigmente in einem Fotorezeptor.

In this state, photopigments can't absorb light well and need to regenerate.

In diesem Zustand absorbieren Fotopigmente Licht nicht mehr gut

und müssen sich regenerieren.

However, it's believed that photoreceptor cells momentarily continue to fire

Doch man nimmt an, dass Fotorezeptorzellen kurzzeitig weiter feuern

and to send signals to the brain,

und Signale an das Gehirn senden.

transforming the blazing campfire to a bright pattern as you close your eyes.

Dadurch wird das lodernde Lagerfeuer beim Schließen der Augen

in ein helles Muster umgewandelt,

This is known as a positive afterimage.

ein sogenanntes positives Nachbild.

Positive afterimages normally fade within a few seconds,

Positive Nachbilder verblassen meist innerhalb weniger Sekunden

and, under certain conditions,

und können unter bestimmten Umständen

can be replaced by what is known as a negative afterimage.

durch ein sogenanntes negatives Nachbild ersetzt werden.

The original colors appear to be swapped for their approximate complement:

Die Originalfarben

werden durch ihre ungefähren Komplementärfarben ersetzt:

blue with yellow, red with cyan, green with magenta.

Blau durch Gelb, Rot durch Cyan, Grün durch Magenta.

If you fixate on a bright image of a green flower on a yellow background,

Fixiert man ein helles Bild einer grünen Blume auf gelbem Grund

und schaut dann auf einen weißen Bildschirm oder schließt die Augen,

then glance at a white screen, or close your eyes,

you will see a negative afterimage of a magenta flower on a blue background.

sieht man ein negatives Nachbild einer magentafarbenen Blume auf blauem Grund.

Scientists are still working to understand the origins of negative afterimages,

Wissenschaftler erforschen immer noch die Ursprünge negativer Nachbilder

and there are multiple theories.

und es gibt viele Theorien.

Some evidence suggests the source lies in the layers of neuronal cells

Einiges deutet darauf hin,

dass die Quelle in den Schichten neuronaler Zellen in der Netzhaut liegt,

in the retina called ganglion cells,

den Ganglienzellen.

while other research implicates deeper processing in the brain.

Andere Forschungen implizieren eine tiefere Verarbeitung im Gehirn.

Another theory suggests the source lies, again, in the photoreceptors.

Laut einer weiteren Theorie liegt die Quelle in den Fotorezeptoren.

The idea is that certain cells are activated if one color—

Die Idee ist, dass bestimmte Zellen aktiviert werden,

wenn eine Farbe, etwa Grün, gesehen wird.

such as green— is viewed.

Meanwhile, other cells that are normally activated by viewing red—

Andere Zellen, die gewöhnlich beim Betrachten von Rot aktiviert werden,

green’s complement— are then left deactivated.

der Komplementärfarbe von Grün, bleiben deaktiviert.

But if you stare at a green image for an extended period of time,

Starrt man jedoch über einen längeren Zeitraum auf ein grünes Bild,

it's thought that while the activated green cells become fatigued,

werden die aktivierten grünen Zellen vermutlich müde,

während die roten Zellen weiter empfindlich auf Input reagieren.

the red cells are still sensitive to input.

As a result, when you look away or close your eyes,

Wendet man den Blick ab oder schließt die Augen,

the opposing red cells are momentarily more active than the tired green cells,

sind die gegenüberliegenden roten Zellen kurzzeitig aktiver als die müden grünen

und man nimmt eine Farbe wahr,

creating the perception of a color that is close to the original color’s complement.

die der Komplementärfarbe der Ursprungsfarbe sehr nahe kommt.

But scientists still don’t know for sure.

Aber die Wissenschaftler sind noch nicht sicher.

And yet another puzzling visual illusion involves no light or staring at all.

Eine weitere rätselhafte visuelle Täuschung

kommt ganz ohne Licht oder Starren aus.

Simply rubbing, or like Newton, inadvisably stabbing behind your eye

Durch Reiben der Augen oder, wie bei Newton,

riskantes Stechen hinter das Auge

can generate the brief appearance of lights and colors.

können kurzzeitig Lichter und Farben erscheinen.

These are known as pressure phosphenes.

Das bezeichnet man als Druckphosphene.

Newton hypothesized that the colorful circles of light

Newton stellte die Hypothese auf, dass die bunten Lichtkreise

were caused by the physical bending of his retina.

durch die physische Biegung der Netzhaut verursacht wurden.

Today, some scientists believe that pressure phosphenes

Heute glauben einige Wissenschaftler,

dass Druckphosphene tatsächlich durch Verzerrung entstehen:

are indeed the result of distortion—

that rubbing or poking your eyes physically stretches neurons,

Durch Reiben oder Stechen der Augen werden die Neuronen physisch gedehnt,

bending the photoreceptors out of shape and causing them to fire.

was die Fotorezeptoren verformt und zum Feuern bringt.

But again, the science of phosphenes is far from settled,

Aber auch die Wissenschaft der Phosphene ist längst nicht geklärt,

and there are other ways they can form.

und sie können noch auf andere Arten entstehen.

For example, during procedures where magnetic pulses are sent

So berichten Menschen, darunter solche mit bestimmten Arten von Blindheit,

into specific parts of the brain,

dass sie bei Verfahren,

bei denen magnetische Impulse in bestimmte Teile des Gehirns gesendet werden,

some people, including those with certain types of blindness,

report seeing flashes of light.

Lichtblitze sehen.

And astronauts, traveling where few others have gone before,

Und Astronauten, die an Orte reisen, wo nur wenige vor ihnen waren,

often describe seeing similar effects when exposed to cosmic radiation

berichten oft von ähnlichen Effekten, wenn sie der kosmischen Strahlung

from the Sun and other stars.

der Sonne und anderer Sterne ausgesetzt sind.