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Ferngläser · Grundwissen

Austrittspupille und Alter: Wann sich große Objektive nicht mehr lohnen

Von Peter · Aktualisiert · 7 Min. Lesezeit

Blick durch ein Fernglas: Fischadlerpaar auf einem Nistmast vor Abendhimmel im runden Bildkreis
Fischadler, durch ein Fernglas fotografiert · Foto: Molly Adams, CC BY-SA 4.0 (Lizenz)

Ein großes Objektiv bringt in der Dämmerung nur dann mehr Helligkeit, wenn Ihre Augenpupille das breitere Lichtbündel auch aufnehmen kann. Die dunkeladaptierte Pupille wird im Mittel um etwa 0,4 mm pro Jahrzehnt enger: Mit 20 Jahren öffnet sie sich typischerweise auf gut 7 mm, mit 60 Jahren noch auf rund 5,7 bis 5,8 mm. Im Mittel liegt sie schon ab Ende 20 unter 7 mm, und ab etwa 50 Jahren nutzen die allermeisten Menschen die 7-mm-Austrittspupille eines 8x56 oder 7x50 nicht mehr voll.

Was die Austrittspupille ist

Halten Sie ein Fernglas mit ausgestreckten Armen gegen den hellen Himmel und schauen Sie aus etwa 30 cm Abstand auf die Okulare. In jedem Okular schwebt ein kleines, helles Scheibchen. Das ist die Austrittspupille: der Querschnitt des Lichtbündels, das das Fernglas verlässt. Ihr Durchmesser ergibt sich direkt aus den beiden Zahlen auf dem Gehäuse.

Austrittspupille (mm) = Objektivdurchmesser (mm) ÷ Vergrößerung

8x42: 42 ÷ 8 = 5,25 mm · 10x42: 42 ÷ 10 = 4,2 mm · 8x56: 56 ÷ 8 = 7,0 mm

Das Lichtbündel trifft auf Ihre Augenpupille. Ist die Austrittspupille kleiner als die Augenpupille, gelangt alles Licht ins Auge. Ist sie größer, fällt der Rand des Bündels auf die Iris und geht verloren. Bei Tageslicht ist die Pupille ohnehin eng, laut Nikon etwa 2 mm, in der Dunkelheit etwa 7 mm. Dann sind alle gängigen Ferngläser gleich hell, soweit es um die Geometrie geht. Spannend wird die Frage erst in der Dämmerung, und genau dort spielt das Alter hinein. Dasselbe gilt am Nachthimmel; welche Formate dort am meisten zeigen, steht im Beitrag Fernglas für Sterne.

20 Jahre 60 Jahre Verlust mit 60 Pupille 7,3 mm ≥ AP 7 mm Pupille 5,7 mm < AP 7 mm Ring = rund 34 % des Lichts gestrichelt: Austrittspupille eines 8x56 (7 mm) · Fläche: Augenpupille
Die 7-mm-Austrittspupille eines 8x56 passt bei einem typischen 20-Jährigen ganz in die Pupille. Mit 60 Jahren fällt der äußere Ring auf die Iris.

Wie weit sich die Pupille im Alter noch öffnet

Dass die Pupille mit den Jahren enger wird, ist seit Jahrzehnten gut belegt; Augenärzte sprechen von seniler Miosis. Für Fernglaskäufer interessant sind Messungen nach Dunkeladaptation, also wenn sich die Pupille so weit öffnet, wie sie kann. Drei Datenquellen tragen die folgende Tabelle:

  • Kadlecová, Peleška und Vaško (1958, Nature): 906 Messungen an 453 Personen zwischen etwa 5 und 85 Jahren nach 15 Minuten Dunkelheit. Die Werte sind Schätzungen, die K. A. Fisher aus der Grafik der Originalarbeit abgelesen hat; eine Tabelle enthält der Artikel nicht, und er liegt hinter einer Bezahlschranke.
  • Lazar et al. (2024, Royal Society Open Science): 83 Teilnehmende von 18 bis 87 Jahren, 10 Minuten Dunkelheit im Labor. Lineare Regression: Achsenabschnitt 8,13 mm, Abnahme 0,408 mm pro Jahrzehnt (95-%-Intervall 0,28 bis 0,54 mm).
  • Kumnick (1954, J. Opt. Soc. Am.): 94 Personen nach 10 Minuten Dunkelheit, nur als Gruppenmittel überliefert (ebenfalls über Fisher).
Maximale Pupillenweite nach Dunkeladaptation (Mittelwerte, in mm)
AlterKadlecová 1958: Mittel (±1 Standardabw.)Lazar 2024: RegressionKumnick 1954: Gruppe
20 Jahre7,2 (6,8–7,9)7,36,8 (18–28 J.)
30 Jahre7,2 (6,7–7,8)6,95,9 (30–52 J.)
40 Jahre6,7 (6,0–7,5)6,5
50 Jahre6,2 (5,5–7,0)6,1
60 Jahre5,8 (4,7–6,8)5,7–
70 Jahre5,8* (4,6–6,2)5,34,9 (70–90 J.)
80 Jahre5,2 (4,0–6,2)4,9

* Der 70-Jahres-Mittelwert in Fishers Ablesung passt nicht zu seinem eigenen Streubereich (Mitte etwa 5,4 mm). Wir halten ihn für einen Ablesefehler und rechnen für 70 Jahre mit rund 5,3 bis 5,4 mm.

Bemerkenswert ist die Übereinstimmung: Zwei Studien mit 66 Jahren Abstand, anderen Messgeräten und anderen Probanden landen zwischen 20 und 60 Jahren nie mehr als 0,3 mm auseinander. Lazar et al. halten selbst fest, dass ihre Laborwerte zu Winn et al. (1994) passen: rund 0,4 mm weniger pro Jahrzehnt, ausgehend von etwa 8 mm. Kumnick liegt systematisch niedriger, vermutlich wegen der kürzeren Adaptationszeit und anderer Messtechnik.

Winn et al. haben übrigens nicht im Dunkeln gemessen, sondern an 91 Personen bei fünf Helligkeitsstufen im Tageslichtbereich (photopisch), von gedämpft bis hell. Ergebnis: Die Pupille schrumpft bei jeder Helligkeit mit dem Alter, am stärksten bei wenig Licht (0,043 mm pro Jahr), am schwächsten bei viel Licht (0,015 mm pro Jahr). Geschlecht, Fehlsichtigkeit und Irisfarbe spielten keine Rolle. Die bekannte Formel von Watson und Yellott (2012) baut auf solchen Daten auf, gilt aber für helladaptierte Augen und eignet sich nicht für die Frage nach der maximalen Öffnung.

Was das für die Formatwahl heißt

Der verlorene Lichtanteil lässt sich ausrechnen. Maßgeblich ist das Verhältnis der Flächen, also der Durchmesser im Quadrat.

genutzter Lichtanteil = (Augenpupille ÷ Austrittspupille)², höchstens 100 %

8x56 mit 60 Jahren: (5,7 ÷ 7,0)² = 0,66 → rund 66 % genutzt

Wirksames Objektiv: 5,7 mm × 8 = 45,6 mm. Das Glas verhält sich in der Dämmerung also wie ein 8x46.

Die folgende Tabelle zeigt, ab welchem typischen Alter ein Format seine Austrittspupille nicht mehr voll ausspielt. Grundlage ist die Regression von Lazar et al.; wegen der Streuung sollten Sie die Altersgrenzen als Bereich von etwa ±15 Jahren lesen.

Ab welchem Alter die Austrittspupille typischerweise größer ist als die Augenpupille
FormatAustrittspupille„Überhang“ ab etwaMit 65 Jahren wirksam wie
7x507,1 mm25 Jahre7x38
8x567,0 mm28 Jahre8x44
10x505,0 mm77 Jahre10x50 (voll genutzt)
8x425,25 mm71 Jahre8x42 (voll genutzt)
10x424,2 mmüber 90 Jahre10x42 (voll genutzt)
8x324,0 mmüber 90 Jahre8x32 (voll genutzt)

Daraus folgt eine unbequeme Wahrheit für Jäger und Dämmerungsbeobachter jenseits der 60: Ein 8x56 wiegt typischerweise einige hundert Gramm mehr als ein 8x42, liefert aber mit 60 Jahren im Mittel nur noch etwa 17 % und mit 65 Jahren etwa 9 % mehr nutzbares Licht (Flächenvergleich 5,7² bzw. 5,48² gegen 5,25²). Ein 10x50 oder 10x56 schlägt sich dagegen auch im Alter gut, weil die höhere Vergrößerung die Austrittspupille auf ein Maß bringt, das die Pupille noch aufnimmt. Mehr dazu, wie Sie für die Ansitzjagd das passende Format finden, steht in unserem Ratgeber Fernglas für die Jagd.

Warum große Austrittspupillen trotzdem helfen

Ganz umsonst ist der Überhang nicht. Eine Austrittspupille, die größer ist als die Augenpupille, lässt Ihrem Auge Spielraum: Sie können den Kopf leicht bewegen, das Glas etwas schief halten oder auf einem schwankenden Hochsitz sitzen, ohne dass das Bild sofort abschattet oder schwarze Sicheln auftauchen. Rechnerisch bleibt nach jeder Seite so viel Spiel, wie sich die beiden Durchmesser unterscheiden, geteilt durch zwei. Am deutlichsten ist das bei Tag: Mit einer 3-mm-Pupille hat Ihr Auge im 8x56 rund 2 mm Bewegungsfreiheit zu jeder Seite, im 10x42 nur 0,6 mm. Das ist der eigentliche Grund, warum sich große Gläser „entspannter“ anfühlen, auch wenn sie nicht heller sind.

Wer Brille trägt, profitiert besonders: Der größere Abstand zum Okular macht die Augenposition ungenauer, und eine großzügige Austrittspupille fängt das ab. Was beim Augenabstand zum Okular sonst noch zählt, erklärt unser Artikel über Ferngläser für Brillenträger.

Wie Sie herausfinden, was für Sie gilt

  1. Messen lassen. Augenärzte und manche Augenoptiker haben Pupillometer, die im Dunkeln mit Infrarotlicht messen. Fragen Sie ausdrücklich nach dem Wert bei Dunkelheit, nicht nach dem Standardwert unter Raumlicht.
  2. Vergleich in der Dämmerung. Nehmen Sie im Fachhandel ein 8x42 und ein 8x56 derselben Serie mit nach draußen, etwa 30 bis 40 Minuten nach Sonnenuntergang. Sehen Sie im 8x56 keinen klaren Unterschied, brauchen Sie das größere Objektiv nicht.
  3. Zahlen gegenrechnen. Teilen Sie Ihren gemessenen oder geschätzten Pupillenwert in die Formel oben ein. Liegt die Austrittspupille mehr als etwa 1 mm darüber, zahlen Sie für Gewicht, das Ihnen kaum Licht bringt.

Unsere Empfehlung nach Alter

Unter 45 Jahren können die meisten Menschen eine Austrittspupille von 6 bis 7 mm in tiefer Dämmerung noch weitgehend nutzen; hier lohnen 8x56 und 7x50, wenn Sie wirklich oft im letzten Licht beobachten. Zwischen 45 und 60 Jahren ist 8x42 oder 10x50 meist der bessere Kompromiss aus Gewicht und Nutzen. Über 60 Jahren reichen für die Helligkeit 5 bis 5,5 mm Austrittspupille: 8x42, 10x50 oder 10x56 holen fast alles heraus, was Ihre Pupille noch aufnimmt. Wichtiger als die Größe wird dann die Lichttransmission des Glases, denn die geht direkt in die Helligkeit ein. Warum die Dämmerungszahl das nicht abbildet, lesen Sie im Beitrag Dämmerungszahl erklärt; den Formatvergleich für den Alltag finden Sie unter 8x42 oder 10x42.

Häufige Fragen

Wie groß ist die Pupille mit 50 Jahren im Dunkeln?

Im Mittel etwa 6 bis 6,2 mm. Einzelne Menschen liegen aber deutlich darüber oder darunter, die Streuung beträgt in den Studien rund plus/minus 0,7 mm.

Lohnt sich ein 8x56 mit 60 Jahren noch?

Für die reine Bildhelligkeit meist kaum noch: Von der 7-mm-Austrittspupille nutzt eine typische 60-jährige Pupille nur etwa 5,7 mm, das Glas verhält sich dann ungefähr wie ein 8x46. Komfort beim Einblick und Toleranz gegenüber Kopfbewegungen bleiben aber Vorteile.

Ist eine große Austrittspupille bei Tag nutzlos?

Für die Helligkeit ja, weil die Pupille bei Tageslicht nur wenige Millimeter weit ist. Eine große Austrittspupille erleichtert aber das Finden des Bildes und verzeiht leichtes Verwackeln oder schiefes Halten.

Wie kann ich meine eigene Pupillenweite messen lassen?

Augenärzte und viele Augenoptiker haben Pupillometer, die die Pupille im Dunkeln mit Infrarotlicht messen. Fragen Sie gezielt nach der Messung bei skotopischen Bedingungen, also nach einigen Minuten Dunkelheit.

Werden Frauen- und Männerpupillen unterschiedlich weit?

Nach Winn et al. (1994) nicht: Bei 91 Personen zwischen 17 und 83 Jahren hing die Pupillengröße weder vom Geschlecht noch von Fehlsichtigkeit oder Irisfarbe ab, von den untersuchten Faktoren nur vom Alter. Gemessen wurde dort allerdings bei Tageslicht-Helligkeiten, nicht im Dunkeln.

Peter

Peter Mathematiker & Drohnenpilot

Peter hat Mathematik studiert und ist als FPV- und Drohnenpilot viel draußen unterwegs. Er schreibt die Rechner dieser Seite selbst und prüft jede Formel nach. So entstehen unsere Ratgeber.

Quellen

  1. Lazar R. et al. (2024): Regulation of pupil size in natural vision across the human lifespan. Royal Society Open Science 11:191613
  2. Winn B. et al. (1994): Factors affecting light-adapted pupil size in normal human subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci 35(3):1132–1137 (PubMed)
  3. Kadlecová V., Peleška M., Vaško A. (1958): Dependence on age of the diameter of the pupil in the dark. Nature 182:1520 (PubMed)
  4. K. A. Fisher: Understanding dark adaption of the human eye and age on exit pupil size (Tabellen nach Kadlecová 1958 und Kumnick 1954)
  5. Watson A. B., Yellott J. I. (2012): A unified formula for light-adapted pupil size. Journal of Vision 12(10) (Zusammenfassung)
  6. Nikon Sport Optics Guide: Exit pupil
  7. Astronomics: Some binocular specifications

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