alpha Lernen - Physik

Linsen & Spiegel Die Fotografie

Von: Christian Döllinger, Monika v. Aufschnaiter

Stand: 29.03.2017

Schau dir zunächst das Video auf die folgenden Fragen hin an:

  • Wie ist eine Lochkamera aufgebaut?
  • Wie entsteht das Bild bei einer Lochkamera?
  • Welche Besonderheit hat das von einer Lochkamera erzeugte Bild?
  • Welchen Einfluss hat die Blendenöffnung auf das Bild?

Weiter unten findest du Antworten und weitere Infos.

Wann und warum wir Gegenstände sehen

Wir können Gegenstände auch dann sehen, wenn sie – anders als eine Lichtquelle – kein "eigenes" Licht abstrahlen. Voraussetzung dafür ist, dass sie Licht, das von einer Lichtquelle – etwa der Sonne – kommt, an ihrer Oberfläche so reflektieren (streuen), dass ein Teil davon in das Auge des Betrachters trifft.

Beispiel: Mond und Sonne

In dem Licht, das das beleuchtete Objekt zurückwirft, steckt nicht mehr die Information über die Struktur der Lichtquelle, von der das Licht ursprünglich ausgeht. Beispiel: Der Mond "leuchtet" nur, weil er das Sonnenlicht zurückwirft. Wenn wir den Mond leuchten sehen, erhalten wir nur Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit des Mondes und keine Informationen mehr über die Sonne, die ja eigentlich leuchtet. Wir stellen beim Betrachten des Mondes etwa Helligkeitsunterschiede fest, die auf eine unebene Oberfläche infolge der Mondkrater schließen lassen. In unserem Gehirn entsteht dann im Zusammenwirken mit dem Auge – vermittelt durch Rezeptoren auf der Netzhaut und Nervenbahnen zum Gehirn - die Wahrnehmung des Objekts.           

Wie das Bild bei einer Lochkamera entsteht                                   

Analog dazu kann man erklären, wie eine Lochkamera funktioniert. Die Lichtstrahlen, die von einem Objekt ausgehend durch das Loch an der Vorderseite der Kamera fallen, erzeugen das Bild des Objekts auf einem transparenten Papier an der Rückseite der Kamera. Dieses Bild wird selbst zum Ausgangspunkt von Lichtstrahlen, die in alle Richtungen streuen, und in das Auge eines Beobachters hinter der Kamera gelangen. So kann er das Bild wahrnehmen. 

Lochkamera mit kleiner Blendenöffnung

Bei der Lochkamera mit der kleineren Blendenöffnung fällt von jedem Punkt des betrachteten Gegenstandes ein schmaleres Lichtbündel durch die Blendenöffnung als bei der Kamera mit der größeren Blende. Das bedeutet zunächst, dass der mit der kleineren Blende erzeugte Leuchtfleck auf dem Transparentpapier der Kamera lichtschwächer (also insgesamt dunkler) ist. Da aber schmälere Lichtbündel auf dem Transparentpapier auch kleinere Leuchtflecke erzeugen, überdecken sich Leuchtflecke nicht – vorausgesetzt die zugehörigen Gegenstandspunkten liegen nicht allzu nah beieinander. Dann ist das Bild scharf.

Lochkamera mit großer Blendenöffnung

Bei größerer Blendenöffnung sind auch die einzelnen Leuchtflecke größer, so dass sie sich teilweise überlagern. Dies bedeutet, dass das Bild unscharf wird, ähnlich wie bei einem Filmschnitt, wo zwei Szenen zur Überlagerung kommen. Ergebnis: Eine Lochkamera mit größerer Blendenöffnung erzeugt ein lichtstärkeres, aber unscharfes Bild des betrachteten Gegenstandes.

Lerncheck Fotografie

Frage

Wie ist eine Lochkamera ("camera obscura") aufgebaut?

Antwort

Zum Bau einer Lochkamera eignet sich zum Beispiel ein geschlossener Karton (etwa ein Schuhkarton). An der Vorderseite weist die Kamera eine kleine, am besten kreisförmige Öffnung auf, durch die Licht in die ansonsten lichtdicht geschlossene Kamera einfallen kann. An der Rückseite wird ein Teil des Kartons entfernt und die entstehende Öffnung mit Transparentpapier verschlossen.

Frage

Wie entsteht das Bild bei einer Lochkamera?

Antwort

Durch die Öffnung fällt Licht, das vom betrachteten Gegenstand ausgeht, auf das Transparentpapier auf der Rückseite der Lochkamera und erzeugt dort ein Bild des betrachteten Gegenstandes.

Frage

Welche Besonderheit hat ein mit einer Lochkamera entworfenes Bild?

Antwort

Das Bild ist umgekehrt (und seitenverkehrt).

Frage

Welchen Einfluss hat die Blendenöffnung einer Lochkamera auf das Bild?

Antwort

Je größer der Durchmesser der Blendenöffnung ist, desto lichtstärker, aber gleichzeitig auch unschärfer wird das Bild.