Schon in der Antike und im Mittelalter gab es Lösungsansätze, wie die Verwendung von Lesesteinen aus Kristallen. Das Wort Brille lässt sich von einem solchen Kristall herleiten, dem Beryll-Mineral. Aus diesem Halbedelstein entstanden bereits im 13. Jahrhundert Brillengläser. Etwa im 12. Jahrhundert entstand das Buch "Schatz der Optik" des Gelehrten Alhazen. Diese siebenbändige Schrift wird als Grundstein der Optik bezeichnet. Darin wird u.a. beschrieben, wir Schrift mit Hilfe von Lesesteinen vergrößert werden kann. Erfunden wurden die ersten Brillengläser angeblich in der Toskana, Ende des 13. Jahrhunderts. Ihr Nutzen kam Menschen mit Alterssichtigkeit zugute. In Murano, wo auch das berühmte Glas herstammt, war die Brillenherstellung im 13. Jahrhundert ein florierendes Geschäft. Zunächst gab es nur vergrößernde Sehhilfen, die eine konvexe Form hatten. Die konkave Glasform, die Kurzsichtigkeit korrigiert, kam erst im 16. Jahrundert auf den Markt. Anschließend wurde die Bifokalbrille erfunden, und zwar durch den Engländer Benjamin Franklin. Damit konnte die Ferne und Nähe eines Fehlsichtigen korrigiert werden. Inzwischen gibt es Brillengläser für jeden Bedarf. Gläser mit nur einer Stärke werden (a)sphärische Einstärkengläser genannt.

Asphärische Brillengläser

Ein asphärisches Glas besitzt eine ungleichmäßige Krümmung. Damit werden Abbildungsfehler am Brillenglasrand verringert. Bei sphärischen Brillengläsern können durch die kugelige Oberfläche Schärfefehler entstehen, besonders zum Rand hin und mit steigender Dioptrienzahl. Das lässt sich beim Durchschauen über einer glatten Kante sehr gut beobachten. Physikalisch beruhen diese Abbildungseigenschaften darauf, wie das Licht durch das Glas gebrochen wird. Den resultierenden Abbildungsfehler nennt man sphärische Aberration. Asphärische Brillengläser brechen das Licht stärker, dadurch werden Abbildungsfehler verhindert. Durch ihre ungleichmäßige Krümmung kann das Glas wesentlich dünner gemacht werden, was sich für Brillengläser mit hoher Dioptrienzahl anbietet. Besonders bei hohen Plusstärken, greift der Optiker gerne zu asphärischen Gläsern, denn diese vergrößern die Augen nicht so stark. Asphärische Brillengläser müssen nach möglichst genau bestimmter Nullblickrichtung zentriert werden.

Astigmatismus

Ein Astigmatismus bezeichnet eine Fehlsichtigkeit des Auges. Wenn die Hornhaut eine stark unterschiedliche Wölbung besitzt, spricht man von Stabsichtigkeit bzw. einem Astigmatismus (Hornhautverkrümmung). In seltenen Fällen liegt die Ursache im Bereich der Augenlinse, sehr selten im Bereich des Fundus (Augenhintergrundes). Die ins Auge treffenden Lichtstrahlen werden nicht auf einem Punkt der Netzhaut gebündelt, es entsteht ein verzerrtes Bild, durch die linienförmige bzw. stabförmige Abbildung (Stabsichtigkeit). Die Hornhautverkrümmung tritt meist mit einer Weit-oder Kurzsichtigkeit auf. Manche Erkrankungen können ebenfalls eine Hornhautverkrümmung verursachen. Die Hornhautverkrümmung wird mit Gläsern oder Kontaktlinsen korrigiert, die einen Zylinder besitzen. Man unterscheidet zwischen einem Astigmatismus nach der Regel (der senkrechte Hornhautabschnitt krümmt sich stärker). Ist die waagrechte Ebene stärker gebogen, handelt es sich um einen Astigmatismus gegen die Regel. Augenärzte unterscheiden zusätzlich zwischen einem regulären sowie einem irregulären Astigmatismus. Bei Ersterem stehen die unterschiedlich gekrümmten Ebenen senkrecht zueinander. Bei Letzterem ist die Hornhaut an verschiedenen Stellen unterschiedlich stark gebogen. Eine Hornhautverkrümmung kann auch entstehen, wenn das Oberlid zu stark auf die Hornhaut drückt. Bei einem Keratokonus wölbt sich die Hornhaut mit der Zeit so stark, dass sie einem Kegel ähnlich sieht, der nur noch mit einer Keratokonusllinse behandelt werden kann.

Materialien und Features

Früher waren Brillengläser noch aus Silikat. Mittlerweile werden Brillen hauptsächlich mit Kunststoffgläsern verglast. Das hat den großen Vorteil, dass kein besonders hohes Unfallrisiko aufgrund von Splittern entstehen kann. Außerdem ist Kunststoff sehr viel leichter als Silikatglas. Gängig ist das Material CR39. Die Gläser haben bestimmt Brechwerte, von 1,5 bis 1,74 (bei Silikat bis 1,9). Der Brechwert gibt an, wie sehr das Licht beim Durchgang durch das Medium verlangsamt wird. Bei einem Brechwert von 1,5 ist das eineinhalbmal langsamer, als im Vakuum. Wenn man eine hohe Sehstärke hat empfiehlt es sich, Brillengläser mit höherer Brechzahl zu nehmen. Das Glas wird dann etwas schlanker und damit auch leichter. Für den Sportbereich hat sich Polycarbonat aufgrund seiner Bruchfestigkeit bewährt. Trivex ist ein relativ neuer Kunststoff, der bruchsicher ist und im Vergleich mit Polycarbonat, sehr gute Abbildungseigenschaften besitzt.

Zusätzlich empfiehlt sich eine Hartschicht und Entspiegelung. Eine Hartschicht verhindert nicht das Verkratzen der Brillenglasoberfläche, aber verlangsamt den Abnutzungsprozess deutlich. Eine Entspiegelung vermindert störende Reflexe. Der Clean Coat erleichtert die Reinigung, indem der Schmutz nicht so gut auf der Oberfläche haften kann.

Alterssichtigkeit

Ab dem 40igsten Lebensjahr nimmt die Elastizität der Augenlinse ab und sie verliert ihre Eigenschaft, zu akkommodieren. Dann braucht der Mensch für die Nähe Unterstützung. Diese bekommt er in Form von Mehrstärkengläsern. Inzwischen hat der Markt für jeden Anspruch das geeignete Glas. Es gibt Gleitsichtbrillen, die das ganze Spektrum von Ferne, Zwischenbereich und Nähe abdecken. Bifokalgläser haben einen großen Fernbereich und ein kleines eingesetztes Fenster für die Nähe. Heute relativ selten gibt es noch Trifokalgläser, welche den Nahbereich nochmal in zwei Stärken teilen. Diese Gläser sehen kosmetisch nicht so elegant aus und werden heute nur noch selten gefragt. Immer öfter werden dafür Office-Gläser verlangt. Diese Gläser unterstützen den Bereich vom Laptop bis zur Leseentfernung. Häufig kann man mit ihnen auch noch einige Meter in den Raum sehen. Für manche Berufsgruppen gibt es ganz spezielle Gläser, wie für Piloten. Dort gibt es unterhalb und oberhalb im Glas einen Nahbereich.

Für bestimmte Augenerkrankungen gibt es Filter. Kantenfilter kommen bei genereller Blend-und Lichtempfindlichkeit, Augenkrankheiten, wie z.B. der Makula-Degeneration, Diabetische Retinopathie, Glaukom, Retinitis Pigmentosa, Albinismus, Achromatopsie, Aphakie oder nach Katarakt-Operationen (Grauer Star) zum Einsatz.