Die Prismenbrille erklärt

Prismengläser

Prismenbrillen oder Prismabrillen sind, wie der Name schon sagt, Brillen welche mit Prismengläsern bestückt sind. Prismengläser sind in der Lage den Lichtstrahl zu brechen – setzt man eine Prismenbrille auf, kann man so seine Sicht „umlenken“.

Das funktioniert durch den Einsatz von Prismen. Das Licht dringt auf einer Seite in das Prisma ein und wird innerhalb des Prismas umgelenkt, dass es an einer anderen Seite wieder herausgeht. Schaut man in ein Prisma, sieht man so nicht direkt was hinter dem Prisma ist, sondern etwas um einen bestimmten Winkel versetzt.

Lichtbrechung in einem Reflektionsprisma

Wie stark das Licht gebrochen und die Sicht damit verändert wird, hängt von den Winkeln der verschiedenen Seiten des Prismas ab. Da Prismen typischerweise die Form eines Dreieckes haben, spricht man auch von Dreieckswinkeln. Zudem beeinflusst das Material (typischerweise Glas oder Kunststoff), wie stark das Licht gebrochen wird. Die Infografik links zeigt, wie das Licht in einem Prisma gebrochen wird

Prismenbrillen im Kletter-Sport und Freizeit

Kletterbrille von CU im Einsatz

Die Anwendungsgebiete von Prismenbrillen sind vielfältig. Ein Anwendungsgebiet ist zum Beispiel die

Sportkletterei. Dort werden Prismenbrillen (oder auch Kletterbrillen bzw. Sicherungsbrillen) eingesetzt um dem Sicherer beim Sichern des Kletterpartners in eine natürliche Position zu bringen und seine Hals- bzw. Rückenmuskulatur zu entlasten. Dabei werden typischerweise Reflexionsprismen verwendet. Der Sicherer schaut so nach vorne, sieht aber den Vorsteiger, welche sich in der Kletterwand befindet. Die genaue Funktionsweise der Kletterbrille und was man bei deren Benutzung beachten muss, steht hier zusammengefasst.

Prismenbrillen können auch zum Lesen oder zum Fernsehen benutzt werden. Der Leser bzw. Filmschauer kann so zum Beispiel aus einer liegenden Position ganz angenehm auf das Buch oder den Bildschirm schauen. Da er dadurch seinen Kopf nicht anheben muss, entspannt die Brille Hals und Nacken.

Prismabrillen zur Korrektur oder Therapie von Sehstörungen

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist zum Beispiel die Behandlung von Schielkrankheiten, vor allem zur Korrektur der Winkelfehlsichtigkeit (Fachbegriff: assoziierte Heterophorie).

Die Winkelfehlsichtigkeit ist ein Sehfehler der geschätzt bei 70-80% aller Menschen auftritt und von der Fachwelt auch als „verstecktes Schielen“ bezeichnet wird. Hierbei stehen beide Augen zu einem kleinen Grade nicht parallel, was auf Dauer zu Beschwerden wie Kopf- und Augenschmerzen, einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber Licht, Übelkeit, Sehproblemen vor einem Monitor, schneller Ermüdung und brennenden Augen beim Lesen und sonstigen Sehstörungen führen kann.

Das Hauptproblem besteht darin, dass sich die Augen ständig neu „ausrichten“ müssen, um störungsfrei sehen zu können, was für die Augenmuskulatur wiederum sehr anstrengend ist. Mit der Prismenbrille können die Augen in eine „Ruheposition“ gebracht werden – die Korrektur wird nun durch die Prismen vorgenommen.

Die Winkelfehlsichtigkeit ist unter Medizinern jedoch sehr umstritten und als Begriff auch noch nicht medizinisch anerkannt (sie ist nach keinem Diagnoseschlüssel klassifiziert). Nachgewiesen werden kann die Winkelfehlsichtigkeit bis jetzt nur mit der Mess- und Korrektionsmethodik nach Hans-Joachim Haase (kurz MKH). Als einziges Korrekturmittel gibt es bis jetzt nur Prismenbrillen, welche nach dem Werte, der durch die MKH ermittelt wurde, hergestellt werden. Als problematisch wird angesehen, dass Prismenbrillen die Beschwerden zwar korrigiert, allerdings nicht beseitigt. Es ist außerdem nicht auszuschließen, dass die Symptome durch das Benutzen von Prismenbrillen nicht verstärkt werden und auf Dauer den Einsatz von stärkeren bzw. dickeren Prismengläsern erfordern.

Prismenbrille in der Wissenschaft

Umkehrbrille

Ein letztes Anwendungsgebiet der Brille sind psychologische Experimente. In dem bekannten Versuch von Ivo Kohler und Theodor Erismann aus den 50er Jahren wurden Probanden eine Umkehrbrille aufgesetzt, mit der sie die Welt auf dem Kopf gesehen haben. Die Umkehrbrille ist eine Prismenbrille, bei der die sogenannten Dove-Prisma verwendet wurden. Dove-Prismen drehen das Bild komplett um 180 Grad. Anfangs wirkte der neue Blick sehr verwirrend auf die Versuchspersonen. Die beiden Wissenschaftler haben aber so herausgefunden, dass es circa 8 Tage dauert, bis sich das menschliche Gehirn an die „neue Perspektive“ einer umgedrehten Welt gewohnt. Am Ende des Experiments konnten die Test-Personen zum Beispiel mit der Prismenbrille problemlos Motorrad fahren.

Im folgenden Video (auf Englisch ) wird das Experiment von zwei Journalisten wiederholt.

Bild-Quellen / Image-Sources

[1] Titelbild: “Imágenes de los objetos vistos a través de los prismas” by Fondo Antiguo de la Universidad de Sevilla – Own work. Licensed under CC BY 2.0 via Flickr. Zugeschnitten, gespiegelt /Cropped and mirrored.

[2] Prismengläser: “Prismenglaeser2” by Video2005 – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

[3] Kletterbrille: Von mariachily http://www.flickr.com/photos/mariachily – http://www.flickr.com/photos/mariachily/6900205632, CC BY-SA 2.0, $3

[4] Umkehrbrille: “Upside down goggles, инвертоскоп (invertoscope)” by Dmitry HOH – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.