Virtual-Reality-Brillen Gefährdet die virtuelle Welt unsere Augen?

Gamer sind begeistert von den Welten, die Virtual-Reality-Brillen vor ihre Augen zaubern. Aber: Schadet die ausgeklügelte Optik dem Sehvermögen? Ein Augenarzt antwortet.
VR-Brille HTC Vive

VR-Brille HTC Vive

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Zur Person
Foto: UKSH Kiel

Dr. Christian Kandzia ist Oberarzt und Leiter des Bereichs Orth- und Pleoptik der Klinik für Ophthalmologie am Universitätsklinikum Kiel.

SPIEGEL ONLINE: Herr Kandzia, sind VR-Brillen wie die Oculus Rift, die HTC Vive oder die Samsung Gear VR schädlich für die Augen?

Kandzia: Die Geräte sind sehr neu. Daher ist es wissenschaftlich noch nicht geklärt, ob diese Brillen möglicherweise schädliche Effekte auf die Augen haben. Es gibt keinerlei Studien hierzu. Aber man kann Vermutungen anstellen angesichts der Wirkweise der Optik.

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Zukunftstechnik: Was ist Virtual Reality?

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SPIEGEL ONLINE: Bei den VR-Brillen befinden sich direkt vor jedem Auge eine Linse und ein kleines OLED-Display wie in einem Smartphone. Hat das eine andere Qualität als das Arbeiten am Monitor?

Kandzia: Zunächst: Jegliche Bildschirmarbeit ist auf Dauer anstrengend für die Augen. Aber es gibt bei Erwachsenen keinerlei Belege dafür, dass sie die Augen schädigt oder Kurzsichtigkeit erzeugt. Bei Kindern ist das anders, da zeigen Studien erste Hinweise darauf, dass lange Naharbeit möglicherweise Kurzsichtigkeit erzeugen könnte.

SPIEGEL ONLINE: Was sind die Unterschiede zur VR-Brille?

Kandzia: Bei der VR-Brille befindet sich eine Sammellinse vor dem kleinen Bildschirm. Sie soll den Eindruck vermitteln, dass der Bildschirm und damit der virtuelle Raum weiter weg erscheint, als er es tatsächlich ist. Augen und Gehirn werden ausgetrickst.

Die Optik einer VR-Brille

Eine Virtual-Reality-Brille täuscht den Augen und dem Gehirn mittels ausgeklügelter Optik vor, sich in einer eigenen Welt zu befinden. In der Oculus-Rift-Brille befindet sich nur wenige Zentimeter vor jedem Auge ein eigenes, etwa 9 mal 9 Zentimeter großes, hochauflösendes Mini-OLED-Display, wie man es auch in Smartphones verwendet. Auf jedem Bildschirm wird das jeweils für das linke und rechte Auge von der Software verzerrte Bild dargestellt.Vor jedem Display steckt eine Sammellinse, in der Oculus Rift und der HTC Vive verbaut sind sogenannte Fresnel-Linsen. Diese sind dünner und leichter als normale Sammellinsen, wie man sie von Brillen her kennt. Aber sie haben konzentrische Ringe, die zu Lichtreflexionen führen können. Ohne die Linsen könnten die Augen die Bilder auf den Monitoren nicht scharf sehen. Das Bild auf den Monitoren erscheint den Augen viel weiter entfernt. Außerdem entzerren die Linsen die Bilder, vergrößern sie wie eine Lupe und erzeugen damit ein breites Sehfeld ohne Ränder, sodass das Gehirn den Eindruck der Immersion bekommt - den Eindruck, mitten in der Welt drin zu sein.

SPIEGEL ONLINE: Klingt nach unnatürlichem Sehen.

Kandzia: Richtig. Wenn Sie in der Realität ein entferntes Objekt betrachten, sind die Augenlinsen entspannt und die Blickrichtung parallel. Wenn Sie ein nahes Objekt fokussieren, krümmen sich die Augenlinsen, um die Brechkraft zu erhöhen, das nennt sich Akkommodation. Gleichzeitig bewegt sich die Blickrichtung der Augen aus der Parallelstellung nach innen, das nennt man Konvergenz. Beide Vorgänge sind reflexartig gekoppelt.

SPIEGEL ONLINE: Und in der virtuellen Welt?

Kandzia: Da müssen die Augen, um nahe Objekte zu fokussieren, nicht akkommodieren - alle Objekte befinden sich ja in derselben Entfernung auf dem Display und die Sammellinsen davor übernehmen die Arbeit des Auges. Aber: Sie müssen stark konvergieren, ja teilweise schon fast schielen, denn die zwei unterschiedlichen Bilder des 3D-Effektes befinden sich nebeneinander auf den Bildschirmen. Der natürliche Vorgang von Akkommodation und Konvergenz ist also entkoppelt.

SPIEGEL ONLINE: Welche Auswirkungen hat das?

Kandzia: Ob das gut oder schlecht für die Augen ist, ist noch nicht untersucht. Man muss sich anfangs daran gewöhnen und es wird das Gehirn fordern. Möglicherweise sieht man nach einer VR-Sitzung eine Weile unscharf oder doppelt. Ich würde daher empfehlen, nicht sofort Auto oder Fahrrad zu fahren.

SPIEGEL ONLINE: Was für Effekte sind noch möglich?

Kandzia: Es kann zu Anpassungserscheinungen kommen. Spielt man beispielsweise Autorennspiele, wo für längere Zeit schnelle Objekte an einem vorbeirauschen, können reale Objekte einem langsamer erscheinen, als sie wirklich sind. Man kennt das von längeren Autobahnfahrten mit hoher Geschwindigkeit.

Wie sich Virtual Reality im Dauereinsatz anfühlt
Foto: c't Magazin

Die Wirkungen von virtueller Realität auf die Gesundheit sind kaum erforscht. Jan-Keno Janssen, Redakteur beim Computermagazin "c't" und VR-Experte, hat die Oculus Rift und die HTC Vive vergleichsweise lange ausprobiert. Mit jeder der beiden Brillen hat sich der Brillenträger jeweils sechs Stunden am Stück in der Virtual Reality aufgehalten. Sein Fazit: "Klassische Bildschirmarbeit fühlt sich anstrengender an!" Wichtig sei es aber, vor der Benutzung der VR-Brillen bei den Geräten den eigenen Pupillenabstand korrekt einzustellen (bei Rift und Vive geht das, bei der Samsung Gear VR nicht) - "ansonsten kann eine VR-Sitzung für die Augen sehr anstrengend werden", so Janssen. Und die Fresnel-Linsen? Hier hat Janssen störende visuelle Artefakte beobachtet: "Bei der Vive sind es zirkuläre Muster in hellen Bildern, bei der Oculus Rift Strahlenbündel bei hellen Elementen auf dunklem Grund." Jan-Keno Janssens VR-Marathon kann sich hier im Video anschauen:"Heise": Fazit nach sechs Stunden Virtual Reality 

SPIEGEL ONLINE: Bei einigen VR-Brillen muss man den Pupillenabstand einstellen. Kann man dabei Fehler machen?

Kandzia: Ja, aber das ist nicht so dramatisch. Stellt man ihn falsch ein, wird es anstrengender für Augen und Gehirn, weil Objekte in der virtuellen Welt perspektivisch kleiner oder größer erscheinen, als das Gehirn es von der Realität her gewohnt ist. Dann muss es den störenden Effekt kompensieren.

SPIEGEL ONLINE: Die meisten VR-Brillen nutzen spezielle Fresnel-Linsen, die ringförmige Strukturen haben. Welche Effekte erzeugen diese Linsen?

Kandzia: Sie verursachen mehr störende Artefakte als geschliffene Linsen, die man in Brillen nutzt. So kann es passieren, dass man runde Säume im Bild sieht oder Strahlenbündel. Aber gesundheitlich ist das irrelevant.

SPIEGEL ONLINE: Haben Kontaktlinsen- oder Brillenträger irgendwelche Nachteile mit VR-Brillen?

Kandzia: Nein. Aber sie sollten die Kontaktlinsen und die Brille unbedingt auflassen, denn sonst kann der 3D-Effekt schwinden. Manche Geräte haben auch eine eingebaute Dioptrienkorrektur, allerdings kann man damit für beide Augen nur gleiche Werte einstellen.

SPIEGEL ONLINE: Bildschirme strahlen Blaulicht ab, das im Verdacht steht, Makuladegeneration zu verursachen. Erhöht es das Risiko, wenn man die Bildschirme direkt vor den Augen hat?

Kandzia: Die Displays von VR-Brillen sind weitaus weniger energieintensiv als Sonnenlicht, bei dem Makuladegeneration eher ein Thema ist. Daher stufe ich das Risiko als gering ein.

SPIEGEL ONLINE: Blaulicht macht außerdem wach und stört den Schlafrhythmus.

Kandzia: Ja. Daher sollte man vor dem Schlafengehen keine VR-Brille benutzen.

Was Oculus und Co. empfehlen

Oculus und andere Firmen machen in ihren Anleitungen  zahlreiche Angaben zu "Sicherheit und Gesundheit" bei der Nutzung ihrer VR-Brillen. Unter anderem empfiehlt die Firma Oculus ihren Nutzern, alle 30 Minuten eine Pause von zehn bis 15 Minuten einzulegen. Als mögliche körperliche Beschwerden, die infolge der Nutzung virtueller Realität auftreten können, nennt Oculus unter anderem: Augenzucken, Augenermüdung, Augenschmerzen, Übelkeit, Seekrankheit, Koordinationsschwierigkeiten. Oculus rät daher davon ab, sofort nach einer VR-Sitzung Maschinen oder Fahrzeuge zu bedienen. Zudem heißt es, dass Kinder unter 13 Jahren die VR-Brille nicht benutzen sollten, weil sie sich in einer kritischen Phase der Entwicklung des Sehens befinden. Auch weist Oculus darauf hin, dass durch die Brille ansteckende Krankheiten, zum Beispiel auch Bindehautentzündung, übertragen werden können.

SPIEGEL ONLINE: Kann man sich eine Bindehautentzündung holen, wenn man sich mit anderen Menschen eine VR-Brille teilt?

Kandzia: Ja, es gibt sehr ansteckende Formen. Hygiene ist also angebracht.

SPIEGEL ONLINE: Wer sollte Ihrer Meinung nach keine VR-Brillen nutzen?

Kandzia: Leute, die schielen oder die keine stabile Augenstellung haben. Und Kinder unter zehn Jahren. Hier können die genannten Effekte der VR-Brille möglicherweise die Sehentwicklung beeinträchtigen.

Zum Autor

Jens Lubbadeh ist freier Journalist und Schriftsteller in Hamburg. Er schreibt am liebsten über Wissenschaft, Medizin und Technik. In seinem Roman "Unsterblich " beschäftigt er sich mit der Frage, wie virtuelle Realität ewiges Leben möglich macht.