Farbzellen

Farbzellen sind spezialisierte Photorezeptoren in der Retina, die das sichtbare Spektrum in Farbinformationen umsetzen und so das Farbsehen ermöglichen. Beim Menschen gibt es drei Haupttypen von Zapfen, die S-, M- und L-Zapfen, die jeweils auf unterschiedliche Lichtwellenlängen empfindlich sind.

Die Funktionsweise beruht darauf, dass die Photopigmente der Zapfen in den Opsinen Licht absorbieren und so Signale erzeugen, die Rot-, Grün- und Blauanteile des Farbrepertoires codieren. Die höchste Dichte der Zapfen befindet sich im Zentrum der Retina, in der Fovea centralis, wo feine Farberkennung besonders gut funktioniert. In der Peripherie dominiert das Stäbchen-System, das Lichtintensität wahrnimmt, Farbinformationen aber weniger zuverlässig liefert.

Farbenwahrnehmung entsteht durch die Integration der Signale der drei Zapfentypen und deren Weiterverarbeitung im Gehirn. Genetische Varianten der Opsin-Gene können zu Farbsehschwächen führen. Die häufigsten Störungen betreffen Rot-Grün-Farbsehen (Protanopie, Deuteranopie bzw. Protanomalie, Deuteranomalie); Blau-Gelb-Störungen (Tritanopie) sind seltener. Farbsehstörungen treten bei Männern häufiger auf, insbesondere in bestimmten Bevölkerungsgruppen.

In der Forschung dienen Farbzellen der Untersuchung von Farbwahrnehmung, Farbwahrnehmungsmodellen, Farbmessung und der visuellen Verarbeitung. Bei vielen Tieren existieren weitere Farbzellen mit zusätzlichen Spektralbereichen, darunter UV-Empfindlichkeit bei Insekten und anderen Spezies.