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Monatsrätsel

Rätselfoto des Monats Juli 2017

Frage: Wo und wie entstehen diese farbigen Netzwerke?

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Erklärung des Ratselfotos des Monats Juni 2017

Frage: Wie kommt es zu dem Berghang im Pool?

Antwort: Der Anblick des Swimmingpools erscheint auf des ersten Blick so, als habe man es hier mit einer ungewöhnlichen Topologie des Bodens zu tun. Der Boden des Pools sieht am Rande relativ flach aus und scheint zum Vordergrund hin in die Tiefe zu stürzen. Man ahnt vielleicht, dass es sich hier nicht um reale Deformationen handelt – welchen Sinn sollten sie auch haben? – sondern um eine optische Täuschung.
Trotz der Auffälligkeit des Phänomens wird es kaum als solches wahrgenommen. Dafür gibt es gute Gründe: Neben der typischen Blindheit für das Spektakuläre im Alltäglichen, wird man einen Swimmingpool normalerweise nicht durch eingehende Betrachtung, sondern durch Schwimmen oder Planschen in Beschlag nehmen wollen. Hinzu kommt, dass die damit einhergehende Zerstörung der glatten Wasseroberfläche die Sichtbarkeit des Phänomens stark einschränkt.
Daher ist es auch hier wie so oft bei ungewöhnlichen Ansichten des Alltäglichen, dass es sich erst aus einer nicht alltäglichen Perspektive erschließt: Entweder man geht ins Wasser und blickt (ruhig schwimmend oder stehend) flach über die Wasseroberfläche ins Wasser oder – wenn man nicht nass werden möchte – kann man den Blick auch flach auf dem Bauch liegend vom Rand des Beckens her tun. Der Aufwand lohnt sich allemal. Zwar sind für jemanden der weiß, was er sehen will, die Deformationen auch aus einem normalen Blickwinkel andeutungsweise erkennbar. Ungewöhnlich wird der Anblick aber erst aus der ungewöhnlichen Perspektive.
Wie kommt es zu diesen optischen Deformationen?
Blickt man in ein Gefäß mit Wasser so stellt man manchmal – erstaunt oder nicht – fest, dass der Boden angehoben erscheint. Das Licht vom Boden des Gefäßes wird beim Übergang vom optisch dichteren ins optisch dünnere Medium vom Einfallslot weg gebrochen, so dass der Beobachter den Boden höher sieht, als er in „Wirklichkeit“ ist. Bei einer Tasse, in die man eine Münze legt, kann man dieses Phänomen eindrucksvoll demonstrieren (mittleres Foto). Blickt man so in die Tasse, dass man die Münze gerade nicht sieht und behält diesen Blickwinkel bei, so gerät sie plötzlich in den Blick, wenn die Tasse mit Wasser gefüllt wird. Der Boden wird samt der Münze optisch angehoben.
Die optische Hebung kennt man. Was man jedoch kaum kennt, ist die Tatsache, dass der optisch gehobene Gegenstand im allgemeinen nicht senkrecht über dem realen Gegenstand zu sehen ist, sondern je nach Blickrichtung auch mehr oder weniger stark horizontal verschoben erscheint. Wie der Blick ins Schwimmbecken zeigt, variieren diese Verschiebungen mit dem Blickwinkel.
Bei der Tasse ist man auf einen sehr kleinen Sehwinkel aus einer ganz bestimmten Höhe beschränkt. Bei größeren Wasserkörpern wie etwa einem Swimmingpool überblickt man gleichzeitig Gebiete aus stark unterschiedlichen Blickwinkeln insbesondere dann, wenn man sich der Wasseroberfläche stark annähert. Die Variation des Blickwinkels geht mit einer kontinuierlichen Variation der Stärke der Hebung einher und bringt die Deformationen hervor, die im obigen Foto zu sehen sind.
Die Deformationen sind außerdem deshalb so gut zu erkennen, weil Boden und Wände des Beckens mit Fließen belegt sind, die wie „Millimeterpapier“ selbst kleine Verzerrungen zu erkennen geben.
Solche brechungsbedingten Deformationen treten natürlich auch bei anderen Gewässern oder Teichen auf. Weil bei ihnen jedoch meist das rechteckige Bezugssystem fehlt, wird man brechungsbedingte Abweichungen von der unbekannten und unverzerrten „wahren“ Topologie des Bodens kaum feststellen können.

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Diskussionen

16 Gedanken zu “Rätselfoto des Monats Juli 2017

  1. Münzen im Wasser, on sie wirklich Glück bringen darf noch wissenschaftlich geklärt werden

    Verfasst von aquasdemarco | 1. Juli 2017, 05:44
  2. Die Swimmingpool-Auflösung wie immer sehr interessant! 😏 Aber zum Raten oder Wissen bin ich leider zu blöd 😂😂

    Verfasst von moserschreibt | 1. Juli 2017, 08:24
  3. Was für´n schönes Photo! Hat was mit Lichtbrechung bei Wellenkämmen zu tun ? 😉

    Verfasst von ele21 | 2. Juli 2017, 11:21
  4. Solche Wasser-Farb-Muster habe ich schon in Brunnen gesehen.

    Verfasst von Malabar | 4. Juli 2017, 22:57
  5. Dann werfe ich auch mal ne Münze in den Brunnen 🙂
    Und noch ein „auch“: Danke auch von mir für die Erklärung und Lösung. Habe natürlich gleich das Münze-in-der-Tasse-Experiment nachgestellt – faszinierend.

    Verfasst von simonsegur | 5. Juli 2017, 11:52
  6. Heute überraschte mich auf unserem Hardenberg-Kunstkalender ein Bild von Sebastian Stoskopff: „Karpfen im Bottich“. (Wiki-Link: https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Paintings_by_Sebastian_Stoskopff?uselang=de#/media/File:Sebastian_Stoskopff_-_The_Four_Elements_-_WGA21826.jpg) Der Maler kannte offenbar Deine Seite 🙂 , zumindest wusste er um die Lichtbrechung. Das ist für mich immer wundervoll, wenn ich solche Sachen verknüpfen kann – abermals meinen Dank für Deine tolle Arbeit hier!

    Verfasst von simonsegur | 31. Juli 2017, 17:32
    • Ich kann das Kompliment nur dankend zurückgeben. Du hast sofort erkannt, worauf es ankommt, obwohl in dem Beispiel von Stoskopff die optische Hebung gar nicht so auffällig ist. Die Holländischen Maler des 17. Jahrhunderts haben derartig realistisch gearbeitet, dass die bekannte Kunsthistorikerin Svelana Alpers in Ihrem Buch „Kunst als Beschreibung“ davon ausgeht, das in der Zeit Kunst und Naturwissenschaft noch sehr eng beieinander lagen. Besonders die Stillleben sind voll von komplexen optischen Phänomenen, über die man manchmal eine ganze Weile nachdenken muss, um zu beurteilen, ob das Ergebnis nun künstlerischer Freiheit oder genauem Beobachten zu verdanken ist. Ich habe bis jetzt keinen Fall gefunden, in dem ersteres der Fall wäre. Nochmals vielen Dank für deinen aufschlussreichen Kommentar!

      Verfasst von Joachim Schlichting | 31. Juli 2017, 19:47
      • Klingt tatsächlich spannend, vielen Dank auch für den Lektüretipp Svetlana Alpers. Der Spanier Sanchez Cotán malte Stillleben in Fensternischen vor schwarzem Grund – ich glaube, er fügte die Schatten nur dann hinzu, wenn er sie genau da haben wollte (und nicht wenns „richtig“ ist). Manchmal war ihm eins seiner erratischen Objekte wichtiger. Wünsche Dir eine gute Woche!

        Verfasst von simonsegur | 31. Juli 2017, 21:49
      • Dank dir für diesen Hinweis. Mir waren die Gemälde Cotáns bislang optisch immer sehr stimmig erschienen, vor allem was die Schatten betrifft. Ich werde in Zukunft mal etwas kritischer hinsehen. Auch dir eine schöne Woche!

        Verfasst von Joachim Schlichting | 31. Juli 2017, 22:49

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