Merke
Das Nadelexperiment führt dem Beobachter 4 binokular-sensorische Phänomene vor Augen, auf die in den folgenden Abschnitten ausführlicher eingegangen wird:
Die sensorische Fusion gelingt auch bei gering quer-disparater Abbildung des Objekts.
Die querdisparate Abbildung eines Objekts führt zur Wahrnehmung eines Tiefenabstands dieses Objekts vom fixierten Objekt (relative Tiefenlokalisation, Stereopsis). Die ungekreuzte Disparation erzeugt die Empfindung „ferner“, die gekreuzte „näher“ als das fixierte Objekt.
Die beiden Halbbilder des querdisparat abgebildeten und fusionierten Objekts werden im einäugigen Rechts-Links-Vergleich breitendistant lokalisiert. Die sensorische Fusion mittelt also die beiden monoku-laren Raumwerte zu einem neuen binokularen Wert.
Die querdisparative Stereopsis ist nicht an die sensorische Fusion gebunden; es besteht auch während physiologischer Diplopie eine eindeutige Tiefenwahrnehmung.
Unser orientierendes Experiment mit den 2 Nadeln kann man mit Instrumenten zur Bestimmung des Längshoropters auch im seitlichen binokularen Gesichtsraum durchführen. Je nach Apparatetyp und Fragestellung an den Beobachter lassen sich so verschiedene Bereiche ermitteln. In ▼Abb. 3.63 ist ein Horopterapparat dargestellt, mit dem der empirische Planhoropter ermittelt werden kann. Die Einstellung der vertikalen Stäbe soll bei ständiger Fixation des mittleren Stabes in einer subjektiven frontoparallelen Ebene, also ohne Querdisparation erfolgen. Die Streuung der Einstellung ist damit auch ein Maß für die Stereosehschärfe. Mit der gleichen Apparatur lässt sich der Bereich der sensorischen Fusion für querdisparate Abbildungen feststellen. Der dabei ermittelte Fusionshoropter [185] stellt keine Linie oder Ebene mehr dar, sondern einen um den Längshoropter gelegenen Raum, für den sich der Begriff Panum-Raum eingebürgert hat. Die genaueste und eine der Definition des Horopters entsprechende Ermittlung des Längshoropters nach dem reinen Korrespondenzkriterium erfolgt unter Trennung der Binokularität entweder durch Einstellen der Linienläufigkeit eines binokularen mit einem monokular dargebotenen Lot (Noniusmethode nach Tschermak-Seysenegg [180]) oder nach Ogle [133] durch Einstellung zweier monokularer Halblote allein.
Blickt man von oben auf das Ergebnis der Horoptereinstellung nach den verschiedenen Kriterien, erhält man schematisch die in ▶Abb. 1.69 wiedergegebenen Befunde. Der Fusionshoropter für querdisparate Bilder (Panum- Raum) ist homogen grün gefärbt. Linien mit schwarzen Punkten umgrenzen ein auch von Hering [71] beschriebenes weiteres Areal, in dem zwar schon doppelt gesehen wird, aber dennoch eine exakte Tiefenlokalisation möglich ist (quantitative Stereopsis nach Ogle [130]). Daran anschließend findet sich ein Areal noch größerer Disparitäten, in dem das Doppelbildpaar noch als „näher“ oder „ferner“ empfunden wird, aber nicht mehr exakt lokali-siert werden kann (qualitative Stereopsis nach Ogle).
Panums Areale binokularen Einfachsehens
Der dänische Physiologe P. L. Panum [141] konnte durch Experimente mit einem Stereoskop beweisen, dass binokulares Einfachsehen (sensorische Fusion) auch mit einer begrenzten Längs- und/oder Querdisparation der Netz-hautbilder möglich ist. Mit einem Projektionshaploskop (Kap. 3) kann man sich dieses Phänomen klar vor Augen führen, muss dabei jedoch Augenbewegungen vermeiden und der rasch einsetzenden Lokaladaptation der peripheren Netzhaut durch intermittierende Bilddarbietung vorbeugen (▶Abb. 1.70).
Die Fusion allein querdisparater Netzhautstellen wird bei der Ermittlung des Fusionshoropters dokumentiert und ist im Rahmen der querdisparativen Stereopsis gut bekannt. Beim normalen Sehvorgang kommt es aber ständig auch zu vertikal- oder längsdisparaten Abbildungen, die uns gar nicht bewusst sind, da sie keinen „Nebeneffekt“ wie die Querdisparation hervorrufen. Die Höhendisparation ergibt sich schon geometrisch aus der unterschiedlichen Distanz aller Sehdinge zum rechten und linken Auge, wenn sie im seitlichen Gesichtsfeld über oder unter dem Punkthoropter liegen (siehe geometrisch-mathematischer Horopter, Kap. Geometrisch-mathematischer Horopter). So bildet sich z. B. jeder Punkt im rechten oberen Gesichtsfeld auf der nähergelegenen rechten Netzhaut tiefer ab als auf der weiter entfernten linken. Bei starker Näherungsdisklination, vor allem aber bei paretisch bedingtem Rollungsschielen, treten im seitlichen Gesichtsfeld erhebliche Höhendisparationen auf, wie natürlich auch Querdisparationen im oberen und unteren Gesichtsfeld. Eine weitere Situation, in der die sensorische Fusion besonders beansprucht und möglicherweise überfordert wird, ist die Aniseikonie, bei der meridional gegenüberliegende Netzhautorte gegensinnige und damit sich addierende Disparitäten überwinden müssen.
Abb. 1.69 Empirischer Längshoropter (dicke Linie) sowie Bereichsgrenzen für sensorische Fusion querdisparater Bilder (horizontale Ausdehnung der Panum-Areale = Panum-Raum, helle Kreise), für quantitative Stereopsis (Punkte) und für qualitative Stereopsis (äußere helle Kreise). Die Krümmung des Längshoropters ist maßstabsgetreu, die Tiefenausdehnung der 3 Bereiche aus Platzgründen im Bogenmaß verkürzt dargestellt. Die Werte entsprechen in der Größenordnung den Angaben von Ogle [134] für eine Fixationsdistanz von 40–50 cm.
Die Durchmesser der Panum-Areale stellen keine fixen Größen dar, sondern hängen von den Abbildungsbedingungen ab, unter denen sie geprüft werden. Die Durchmesser nehmen mit der Exzentrizität des Netzhautorts zu, wie die nach außen divergierenden Grenzen des Fusionshoropters für die Querdisparation (Panum-Raum) zeigen. Gleiches gilt für die vertikale Ausdehnung des Panum-Areals. Weitere Parameter, die zur Vergrößerung der Panum-Areale führen – vor allem in der Horizontalen – sind: Reizvergrößerung oder Verminderung der Reizkomplexität [184] und langsame Zunahme der Disparation (Hysterese-Effekt, [50], [167]). Unter strengen Kriterien (kurz dargebotene feine Linienreize, reine Diplopieschwellenbestimmung) beträgt der horizontale Durchmesser der Panum-Areale im Zentrum etwa 10 Bogenminuten und bei 20° Exzentrizität 1–2°. Die vertikalen Durchmesser sind stets etwas kleiner und begrenzen somit die sensorische Zyklofusion [36], [52]. Hiervon kann man sich leicht mit 2 als Halbbilder dienenden, gegen sich verrollten Kreuzen an einem Haploskop überzeugen: die Enden der horizontalen Linien werden bei zunehmender Verrollung zuerst doppelt gesehen.
Abb. 1.70 Panum-Areal des rechten Auges für eine temporale Netzhautstelle am linken Auge. Vom rechten Auge (RA) und linken Auge (LA) sind nur die Netzhäute (von hinten und oben gesehen) mit ihren Längs- und Quermittelschnitten dargestellt. Die Gesichtslinien beider Augen sind auf einen binokular dargebotenen Fixierpunkt (FP) im Zentrum der Projektionsfläche gerichtet. Im rechten Gesichtsfeld des LA wird ein 2. Punkt (PL) als Fusionshalbbild dargeboten. Das Fusionshalbbild des rechten Auges entspricht dem Punkt PL und wird schrittweise so weit von PL entfernt auf die Fläche projiziert, bis beide Halbbilder gerade noch einfach gesehen werden. Die Grenzen bilden das horizontal elliptische Panum-Areal in der Fixationsebene mit einem horizontalen (PA-h) und vertikalen (PA-v) Durchmesser für den jeweils gewählten Ort für PL im binokularen Gesichtsfeld. Die auf die nasale Netzhaut des rechten Auges eingezeichnete Scheibe stellt die retinale Abbildung des ermittelten Areals dar und wird ebenfalls Panum- Areal (ursprünglich „Empfindungskreis“ nach Panum) genannt.
Wenn statt Linienreizen Random-Dot-Stereogramme benutzt werden (Stereofusion), können wesentlich größere, bis zu 2° messende Panum-Areale ermittelt werden [50], [142]. Nach Crone [37] können die Durchmesser sogar mehr als 4° betragen. Es erscheint aber nicht endgültig geklärt, ob nicht durch die Einführung eines Stereotestbilds nur die Schwellen der quantitativen Stereopsis geprüft worden sind [23].