Wie funktioniert die Wahrnehmung von Licht? Was ist Lichtbrechung und Lichtbeugung? All das wollen wir uns nun in diesem Beitrag einmal genauer anschauen, denn all diese Begriffe sind in der Fotografie von entscheidender Rolle.
Wahrnehmung von Licht
Das menschliche Auge ist das primäre Wahrnehmungsorgan für die Verarbeitung von Lichtreizen. Ausgesandte oder reflektierte Lichtwellen treffen auf das menschliche Auge und werden dort zuerst von der Linse gebündelt. Die gebündelten Lichtwellen werden durch den Glaskörper auf die Netzhaut geworfen und bewirken dort eine umgehende Reizung von speziellen Nervenzellen.
Durch diese Reize entstehen elektrische Signale, die über eine Verbindung in das Sehzentrum des Gehirns gelangen. Dort entsteht dann das eigentliche Bild und somit auch die Wahrnehmung von Licht. Die empfangenen Signale werden von uns interpretiert, was gleichzeitig bedeutet, dass der Eindruck von Mensch zu Mensch unterschiedlich sein kann.
Unser Auge ist darauf ausgelegt, ein möglich klares, helles und detailliertes Bild zu erzeugen.
Ein Faktor dabei ist also die Lichtempfindlichkeit und der andere der Detailgrad. Beides zusammen kann nur perfekt funktionieren, wenn unsere Umgebung optimale Bedingungen aufweist. Fehlt es an Helligkeit, wird der Detailgrad automatisch verringert, was zum Beispiel bedeutet, dass das räumliche Sehvermögen mit zunehmender Dunkelheit stark abnimmt.
Lichtbrechung
Als Lichtbrechung bezeichnet man die Ablenkung eines Lichtstrahls beim Wechsel von einem Medium zu einem anderen. Trifft Licht aus der Luft auf Glas, so wird der Lichtstrahl abgelenkt. Dabei verhalten sich die verschiedenen Wellenlängen sehr unterschiedlich. Je kürzer die Wellenlänge des Lichts ist, desto stärker die Brechung. Das Farbspektrum wird also von der Farbe Rot hin zu Blau immer stärker gebrochen oder abgelenkt.
Die Lichtbrechung lässt sich am einfachsten am Beispiel des Prismas verdeutlichen: Schickt man weißes Licht durch das Prisma hindurch, wird das Licht gebrochen und erzeugt auf der Austrittsseite einen Farbfächer, bestehend aus den einzelnen Spektralfarben. Auch im Schwimmbad lässt sich die Lichtbrechung beobachten, wenn das einfallende Sonnenlicht durch die Wasseroberfläche gebrochen wird. Unterschiedliche Glasoberflächen fächern die Spektralfarben unterschiedlich weit auf. Hierbei spricht man von Dispersion. Niedrige Dispersion bedeutet also, dass die Farbstreuung gering ist.
Lichtbeugung
Unter dem Begriff Beugung versteht man das Eindringen von Wellen in einen Bereich, der eigentlich auf gerader Linie von einem Gegenstand abgeschirmt wird. Als kleines Beispiel: Zwei Menschen stehen sich gegenüber und zwischen Ihnen befindet sich ein Baum. Die beiden Menschen können sich trotzdem ohne Weiteres miteinander unterhalten. Würde einer der beiden mit einer Taschenlampe leuchten, würde es sein Gegenüber nicht mitbekommen. Schall verhält sich als nicht wie ein zielgerechter Strahl. Er wird um Hindernisse herumgebeugt.
Es gibt aber bestimmte Bedingungen, unter denen auch bei Licht eine Beugung auftritt. Allerdings ist das im Alltag kaum zu Beobachten. Fällt ein Lichtstrahl durch eine sehr kleine Öffnung, so wird es direkt dahinter gebeugt. Je länger die Wellenlänge des Lichts, desto größer die Beugung. Bei der Beugung ist es also genau umgekehrt wie bei der Lichtbrechung.
In der Fotografie trifft man auf die Lichtbeugung, wenn man eine sehr kleine Blendenöffnung (größeren Blendenwert) auswählt. Diese verursacht dann Unschärfen im Bild.
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