Schema des menschlichen Auges (durch anklicken vergrößern).

Das menschliche Auge hat zwei Linsen, die zusammenarbeiten, um Licht auf der Netzhaut zu bündeln. Die Hornhaut (Cornea) ist die erste Linse, die das Licht bricht. Die zweite Linse ist unsere Augenlinse (s. Abb. links).

Die Lichtstrahlen müssen zuerst durch die Hornhaut (Cornea) und dann durch die Pupille (Öffnung in der Iris) und die Augenlinse fallen. Die Cornea und die Augenlinse bündeln die einfallenden Lichtstrahlen, so dass diese auf einem Punkt auf der Netzhaut zusammentreffen. Von der Netzhaut werden diese Lichtstrahlen über den Sehnerv als elektrische Impulse an das Gehirn geleitet und dort zu dem Bild verarbeitet, das wir sehen.

Das normalsichtige (= emmetrope) Auge ist so gebaut, dass die einfallenden Lichtstrahlen durch die Hornhaut und Linse genau auf der Netzhaut gebrochen werden. Das Bild ist scharf, ohne dass die Linse akkommodieren muß. Die von der Netzhaut reflektierten Lichtstrahlen verlassen das Auge wieder durch die Linse und die Hornhaut und sind parallel.

Der Augapfel ist relativ zu lang oder die Hornhautbrechkraft ist zu groß. Das Bild ist vor der Netzhaut scharf, aber auf der Netzhaut unscharf. Korrektur durch Abschwächung der Brechkraft mit Zerstreuungsgläsern in der Brille oder als Kontaktlinse. Abflachung der Hornhaut durch Laserstrahlen oder Einpflanzen einer Linse in das Auge.

Der Augapfel ist relativ zu kurz oder die Brechkraft der Hornhaut ist zu schwach. Das Bild entsteht hinter der Netzhaut und ist auf der Netzhaut unscharf. Korrektur durch Sammellinse als Brille oder Kontaktlinse. Brechkraftverstärkung durch Aufsteilung der Hornhautmitte durch Laserstrahlen oder Einpflanzen einer Linse in das Auge.

Bei der Hornhautverkrümmung oder Astigmatismus entsteht ein unscharfes Bild auf der Netzhaut, weil es zwei getrennte Brennpunkte gibt. Korrektur durch torische Brillengläser oder Kontaktlinsen. Durch Laserkorrektur der Hornhaut wird eine nahezu ideale asphärische optische Zone gebildet. Auch eine Einpflanzung von torischen Linsen in das Auge ist möglich.

Lichtstrahlen bei der sphärischen Aberration

Als sphärische Aberration bezeichnet man die naturgemäße Ablenkung von Lichtstrahlen am Rand einer sphärischen (d.h. kugelförmigen) Oberfläche. Die Randstrahlen würden bei einer nahezu kugelförmigen Hornhautoberfläche auf der Netzhaut vor den paraaxialen Mittelstrahlen fokussiert (positive sph. A.). Daher kommt es zur Überlagerung des scharfen Bildes mit einem unscharfen Bild. Bei asphärischen Oberflächen mit parabelförmigem Querschnitt gibt es keine solche Ablenkung, da die Brechkraft in allen Abschnitten der optischen Oberfläche gleich ist. Im normalen Auge beträgt die sphärische Aberration der Hornhaut 0.5 D.

Das Coma ist ein optischer Fehler, der sich v.a. bei weiter Pupille in Form von Blendung bemerkbar macht. Lichtstrahlen, die am Rande der Pupille in das Auge eintreffen, werden nicht mehr im Zentrum der Netzhaut fokussiert, sondern in verschiedenen Entfernungen davor. Es ensteht ein kometenhaftes Lichtbündel statt ein Lichtpunkt. Das Coma ist eine Sonderform der sphärischen Aberration.