Dietrich ZawischaKontakt

Die fotografierte Seifenlamelle


Seifenlamelle auf Dia  Seifenlamelle Digitalfoto
Links: Seifenlamelle in einem schräg gestellten Drahtring, die Licht vom bedeckten Himmel reflektiert. Unter dem Einfluß der Schwerkraft ist die Lamelle oben links sehr dünn geworden, die Dicke nimmt nach rechts unten zu. Das Bild, ein Diapositiv auf Agfacolor-Umkehrfilm, entstand vor 1980
Rechts: Eine entsprechende Aufnahme mit einer Digitalkamera (Mai 2005).
Unten das Ergebnis der Berechnung.
Rechnung Zweistrahlinterferenz  Die unter den Farbstreifen gelegte Skala gibt die optische Weglängendifferenz in nm (Nanometern) an.
Der Anfang stimmt gut mit den Fotos überein, gegen Ende des oberen Streifens machen sich aber schon Unterschiede bemerkbar. Welches der Bilder stimmt am besten mit der Wirklichkeit überein?
Die Antwort überrascht vielleicht: es ist die Rechnung. Während auf dem Foto zwölf bis dreizehn rötliche bzw. dunkle Streifen zu sehen sind, sind es in Wirklichkeit sieben oder acht, die man noch gut wahrnehmen kann, bis Nummer elf oder zwölf lassen sie sich noch erahnen, auf keinen Fall sind sie so deutlich wie es der Farbfilm zeigt. Es ist auch nicht so, daß nach einer Folge von abwechselndem Rötlich und Grünlich schon bei den Streifen Nummer sechs und sieben der Wechsel zwischen Hell- und Dunkelgrau erfolgt wie auf dem Foto oben links.
Das mit einer Digitalkamera aufgenommene Bild stimmt deutlich besser mit der Wirklichkeit (und mit der Rechnung) überein, allerdings auch nicht hundertprozentig: bei 2000 nm erfolgt der Übergang von Grün nach Purpur (Rosa) über einen etwas helleren Bereich, der auf dem Foto fehlt.
Farbfilm
Die Ursache für die Diskrepanz liegt in der Unmöglichkeit der exakten Reproduktion aller möglichen Farben durch den Film. Die technische Farbwiedergabe durch Farbfilm oder Drei- oder Vierfarbendruck hat einen beachtlichen Grad an Vollkommenheit erreicht, der einen die Grenzen dieser Verfahren fast vergessen läßt. Die meisten in unserer Umgebung häufig auftretenden Farben liegen nämlich in dem Bereich, der gut reproduziert werden kann, und die Absorptionskurven der meisten natürlichen Farbstoffe unterscheiden sich nicht dramatisch von dem, was sich durch ("subtraktive") Mischung mit den Farbstoffen Cyan, Magenta (Purpur) und Gelb erzielen läßt.
Ich kann hier nicht auf die Kunstgriffe eingehen, derer man sich für eine gute Farbwiedergabe bedient, und nicht auf die Kompromisse, die man bei der Festlegung der Empfindlichkeitskurven der Farbfilm-Emulsionsschichten eingeht.
Die Farben der Seifenlamelle sind nicht besonders gesättigt und ließen sich ohne weiteres reproduzieren, aber bei den höheren Ordnungen versagt die "Messung" mit Hilfe der Empfindlichkeitskurven des Films, weil die Farbreizfunktion zu stark variiert.
Digitalkamera
Bei den heute (2005) am weitesten verbreiteten Digitalkameras hat jedes Sensorelement ein Farbfilter vorgeschaltet (im "Bayer pattern" jedes zweite ein grünes, je ein Viertel ein rotes oder blaues). Aus den Meßwerten der Nachbarn werden die fehlenden Farbdaten durch Interpolation gewonnen und daraus werden dann die Farbmaßzahlen des Bildpunktes errechnet. Die Qualität der Farbmessung und -Wiedergabe wird im Prinzip nur begrenzt durch das Ausmaß, in dem es gelingt, die Durchlässigkeitskurven der Farbfilter den Empfindlichkeitskurven der Sehfarbstoffe im Auge anzupassen.
Einfluß der Beleuchtung
Es soll an dieser Stelle erwähnt werden, daß auch die Beleuchtung eine entscheidende Rolle spielt: im Licht von Leuchtstoffröhren ist die Zahl der sichtbaren Streifen merklich höher als bei Tageslicht.
Die Seifenlösung
Die "Seifenlösung" war in Wahrheit eine Lösung von Geschirrspülmittel in Wasser mit einem Zusatz von Glycerin und Zucker. Der Aufbau für die Fotos war schnell improvisiert. Zum Abschluß noch zwei Fotos:
dünne Lamelle

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