Verzerrung

Kinetische Kunst im Jachthafen

Wir blicken auf eine sanft bewegte Wasseroberfläche in einem Hafenbecken. Das Wasser ist zwar uneben gewellt aber gleichzeitig glatt und verhält sich wie ein Zerrspiegel in einem Science Center. Allerdings drängt sich dieser Eindruck hier nur deshalb auf, weil die Bewegung der Wasseroberfläche durch das Foto stillgestellt wurde und der in der Realität dominierende ständige Wechsel zwischen verschiedenen Verzerrungen und Deformationen der glatten Wasserfläche nicht wahrgenommen wird.
Dass glatte Wasseroberflächen die umgebenden Gegenstände spiegelnd reflektieren und das zuweilen mit einer Perfektion, die es schwierig macht, Original und Spiegelung zu unterscheiden, ist bekannt. Bereits eine gewöhliche Pfütze kann davon eindrucksvoll Zeugnis ablegen. Wichtig ist dabei, dass die Oberfläche des Wassers glatt und eben wie eine Fensterscheibe ist. Zumindest darf die Welligkeit des Wassers nicht so groß sein, dass sich die Spiegelungen in sichtbaren Krümmungen von im Original geraden Linien bemerkbar machen.
Wenn solche Krümmungen auftreten, dann beobachtet man verzerrte Spiegelungen. Bei leicht bewegtem Wasser sind diese Verzerrungen nur klein und die Spiegelungen lassen das Original noch erkennen. Wenn die Verzerrungen zu groß werden, gehen die vertrauten Formen in eine an abstrakte Kunst erinnernde Struktur über (siehe Foto).
Fasst man die derart bewegte Wasseroberfläche als Abfolge von Hohl- und Wölbspiegeln auf, so kann man bei kleinen Krümmungen (großen Krümmungsradien) davon ausgehen, dass sich der Betrachter innerhalb der Brennweite der Hohlspiegel befindet und alles so sieht wie bei einem ebenen Spiegel, nur mehr oder weniger stark verzerrt. Bei einer großen Krümmung der bewegten Spiegelelemente, sieht der Betrachter die gespiegelten Ansichten jedoch von außerhalb der Brennweiten der Hohlspiegel und nimmt Teile der gespiegelten Gegenstände auf dem Kopf stehend wahr, so dass die Kohärenz des gespiegelten Objekts (z.B. Teil eines Bootes) als solches vollends verloren geht.
Hinzu kommt, dass Teile des gespiegelten Objekts gleichzeitig von mehreren Stellen aus ins Auge des Betrachters reflektiert werden. Diesen Sachverhalt kennt man in einfacherer Version vom Schwert der Sonne. Indem das Licht der Sonne aufgrund des Vorhandenseins zahlreicher passender Neigungen von vielen Stellen der Wasseroberfläche aus gleichzeitig ins Auge des Betrachters reflektiert wird, entsteht der Eindruck einer ausgedehnten Lichtbahn. Dasselbe Phänomen wird natürlich auch von anderen hellen Lichtquellen wie Mond, Straßenlaternen oder hellen Gegenständen hervorgerufen und trägt insbesondere zur weiteren Erhöhung der Komplexität der hier diskutierten Reflexionen bei.
Wenn das Licht eines scharf begrenzten Objekts relativ steil auf die Wellentäler und –berge einfällt, kann die Deformation des Spiegelbildes sogar zu geschlossenen Ringen führen, wie es auf dem Foto deutlich zu erkennen ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das Objekt linienförmig ist. Das können zum Beispiel Masten eines Segelschiffs, Taue oder andere lineare Bauteile sein.
Ein für derartige verzerrte Ansichten idealer Beobachtungsort ist ein Jachthafen mit möglichst bunten Schiffen und guter Beleuchtung durch die nicht zu hoch stehende Sonne. Das Wasser muss genügend bewegt, aber darf nicht kabbelig, also durch den Wind aufgewühlt sein, weil dann die Oberfläche nicht mehr sanft gekrümmt, sondern abrupte, unstetige Neigungen enthält. Dadurch werden die Reflexionen diffus. Das heißt, das reflektierte Licht wird so stark „zersplittert“, dass das Auge des Betrachters nur noch ein homogenes graues Farbgemisch wahrnimmt.

Schlankheitskur mit Zylinderspiegel

Der Eingang eines Kaufhauses wird durch eine verspiegelte zylindrische Säule gestützt. Schaut man in diesen Spiegel, so nimmt man zwar das zu einem zylinderschmalen Ausschnitt geschrumpfte Spiegelbild der Umgebung wahr, sein eigenes Bild muss man allerdings suchen. Erst auf den zweiten Blick entdeckte ich mein fast zu einem Strich geschrumpftes Konterfei. Der Physik sei Dank, dass sich an der Höhe nichts geändert hatte. Das erinnerte mich an den Suppenkasper aus dem Struwwelpeter, der schließlich auch nur noch ein Strich in der Landschaft war.
Zu dieser Schrumpfung kommt es, weil der kreisförmige Teil des Zylinderspiegels das auftreffende Licht der umgebenden Gegenstände einschließlich des Fotografen bis auf einen schmalen Streifen radial in alle Richtungen reflektiert. Wer diesen lateralen Schrumpfungsprozess ausprobieren will, halte eine flexible Spiegelfolie vor sich und biege sie allmählich zu einem Zylinder. Man kann dann den Schrumpfungsprozess hautnah miterleben. Um „vorher“ und „nachher“ nebeneinander zu haben, nahm ich das Ganze vor der Glasscheibe des hinter der Säule befindlichen wenig ausgeleuchteten Geschäfts auf.

Rätselfoto des Monats Oktober 2022

Stimmt alles auf dem Foto?

Erklärung des Rätselfotos des Monats September 2022

Frage: Warum erscheinen die Linien verzerrt?

Antwort: Wenn man nicht schon anderweitig Verdacht geschöpft hat, verrät die Spiegelung der vorderen Kante der Münze, dass sie auf dem Wasser schwimmt. Schwimmen kann sie deshalb, weil sie aus Aluminium besteht. Die Dichte von Aluminium ist so gering, dass die Oberflächenspannung von Wasser ausreicht, die Münze zu „tragen“. Die Münze verdrängt so viel Wasser bis nach dem archimedischen Prinzip die Auftriebskraft gleich der Gewichtskraft der Münze ist. Davon zeugt eine kleine Mulde mit einer konvexen Wand. Sie wirkt wie eine ringförmige konvexe Linse und das durch sie hindurch zu sehende Millimeterpapier erscheint der Lichtbrechung entsprechend verzerrt.

Zur Ästhetik von Druckunterschieden

Doppelglasscheiben haben wir einige schöne Anblicke in Form von Lichtkreuzen in Lichtkreisen zu verdanken. Schaut man sich die deformierten Scheiben an, wenn sie von Licht beleuchtet werden, das von einfach strukturierten Objekten ausgeht, kann es zu interessanten Mustern kommen. Diese lassen Rückschlüsse auf die Art der Verformung der Fensterscheiben zu.
Wird eine ganze Fensterfront auf diese Weise beleuchtet, so werden oft ästhetisch ansprechende Reflexionsmuster in den Scheiben hervorgerufen, die als Ganzes wie eine überdimensionale Kunstinstallation wirken (siehe Fotos). Im vorliegenden Fall liegt der wie von künstlerischer Hand gestalteten Fensterfront eine gleichartige von der Sonne angestrahlte Fensterfront als „Mustergeber“ gegenüber.
Aufgrund der Deformationen der Doppelglasfenster und damit der Spiegelbilder kommt es zu den charakteristischen Verformungen der gespiegelten Elemente. Ihre Wirkung geht vor allem aus der einfachen quadratischen Form und der Vielzahl ähnlich strukturierter Spiegelbilder hervor. Die Variationen eines nicht festgelegten, aber festlegbaren Urmusters zwingen gewissermaßen den Blick, sich in das Labyrinth zu begeben, das hier vom manipulierten Licht gezeichnet wird. Als Ariadnefaden kann – wer möchte – die zugrundeliegenden physikalischen Mechanismen aufnehmen, um damit zum Urphänomen zu gelangen.
Letztlich landet man dann bei so etwas Profanem wie den individuellen Abweichungen bei der Fertigung der Doppelscheiben. Die große Ähnlichkeit in Gruppen benachbarter Scheiben deutet zudem darauf hin, dass diese Scheiben jeweils aus derselben Produktion stammen und unter gleichen Bedingungen entstanden sind.

Rätselfoto des Monats September 2022

Warum erscheinen die Linien verzerrt?

Erklärung des Rätselfotos des Monats August 2022

Frage: Wie entstehen diese Strukturen?

Antwort: Wir blicken auf eine leicht bewegte aber glatte Wasseroberfläche. Sie reflektiert das auftreffende Licht spiegelnd. Da die Aufnahme in einem Jachthafen gemacht wurde, spiegelt sich nicht nur der blaue Himmel, sondern auch das von den Schiffen diffus reflektierte Licht. Weil die Oberfläche unterschiedliche Krümmungen aufweist, wird das Licht in unterschiedliche Richtungen reflektiert, sodass die nachbarschaftliche Ordnung der gespiegelten Originale durcheinander gerät und diese daher nicht mehr zu erkennen sind.
Fasst man die bewegte Wasseroberfläche als Abfolgen von sich ändernden hohl- und wölbspiegelartigen Deformationen auf, so kommt es zu entsprechenden mehr oder weniger starken Verzerrungen der abgebildeten Gegenstände. Je nachdem ob eine gegebene Deformation der Wasseroberfläche groß oder klein ist, befinden sich die gespiegelten Objekte innerhalb oder außerhalb der Brennweiten der flüssigen Hohlspiegel mit der Folge, dass neben den einfachen Verzerrungen auch noch „kopfstehende“ Abbilder auftreten. Damit geht die Kohärenz der gespiegelten Objekte vollends verloren und die Spiegelbilder mutieren kaleidoskopartig zu abstrakten Mustern, die zwischen verschiedenen, aber auf selbstähnliche Weise sich wiederholenden Grundstrukturen changieren.

Der Spiegel spiegelt…

… will sagen: Er gibt nur dann annähernd die Wirklichkeit wieder, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Merkwürdigerweise sind es teilweise gerade solche, die in der abgebildeten Realität meist nicht realisiert sind. Zum Beispiel muss der Spiegel eben sein, darf keine Krümmungen aufweisen, muss gut reflektieren…
Genau das ist in dem Foto nicht gut erfüllt und führt zu einer ganz anderen Geschichte. Wir sehen lang aufstrebende kurvige, sich an bestimmten Stellen verzweigende, teilweise wellige Gebilde. Es handelt sich um eine mit spiegelndem Aluminiumblech verkleidete Wand. Wäre sie eben, so würde sie ganz gut spiegeln, wie man an einigen Stellen sieht. Da sie aber unterschiedlich gekrümmt ist, vermag sie nur entsprechend verzerrte Bilder wiederzugeben. Vielleicht kann man an den blauen Teilen erkennen/erahnen, dass hier hängende, sacht im Wind wehende Fahnen zu sehen sind. Bei schwachen Krümmungen kommt es zu Wellenlinien und Schwankungen in der Dicke des Fahnenmasts. Bei den starken Krümmungen, weisen die Strukturen auf einen Punkt hin. Diese Singularitäten sind trichterartige Vertiefungen, die durch Schrauben hervorgebracht werden, mit denen die spiegelnden Platten an die Wand fixiert wurden. Sie sind entscheidend für die Stabilität der Aluminiumfassade und es ist, als würden die Strukturen dem Rechnung tragen, indem sich ihnen oft mehrfach zuwenden. Natürlich nur dort, wo es Gegenstände gibt, die in ihren Einflussbereich gelangen. Die Kräfte, die von den Schraubenfixpunkten ausgehen, sind zwar stark aber kurzreichweitig, was zu einer starken lokalen Krümmung des Blechs führt. Die Fahnenmasten sind natürlich nur eine Möglichkeit, die spiegelnden Aluminiumbleche zum „Reden“ zu bringen. Andere hier nicht im Bild auftretende Spiegelobjekte würden natürlich andere Geschichten erzählen…

Eine etruskische Vase am Morgenhimmel

Vor einigen Tagen sah ich eine etruskische Vase. Nein, ich war nicht im Museum, sondern am Strand und wartete auf den Sonnenaufgang. Meistens erlebe ich, dass sie Sonne sich irgendwie aus einer mehr oder weniger definierten Dunstschicht herausquält. Diesmal tauchte sie sauber hinter der Horizontlinie auf, zunächst als schmaler roter Bogen, der sich dann aber sehr schnell zu einem fast perfekten Kreis rundete. Ja, nur fast perfekt. Es zeigten sich einige Randunschärfen und die sollten sich dann auch noch in besonderer Weise verstärken: Die Sonne löste sich nicht sofort vom Horizont, sondern blieb kurzfristig an ihm kleben und gab für einen Moment das Bild einer etruskischen Vase ab (siehe Foto). Wer weiß schon genau, wie eine etruskische Vase aussieht. Aber einer derjenigen, die dieses Phänomen als erste erklärt haben, muss sich an eine solche Vase erinnert gefühlt haben. Und diese Namensgebung hat sich gehalten. Daneben gibt es weitere Bezeichnungen, z.B. Omega-Sonne, wegen der Ähnlichkeit mit dem griechischen Buchstaben Omega: Ω.
Was steckt hinter dieser scheinbaren Verzerrung der Sonnenscheibe? Die Strahlen der Sonne durchqueren kurz bevor diese vollständig über dem Horizont zu sehen ist, eine Grenzschicht zwischen kälterer und wärmerer Luft. Dadurch erfahren sie eine ähnliche Ablenkung wie beispielsweise ein Auto auf einer heißen Asphaltstraße (Luftspiegelung), sodass der untere Teil des Fahrzeugs noch einmal teilweise gespiegelt darunter zu sehen ist. Neben dieser noch teilweise ordentlichen Variante einer unteren Luftspiegelung gibt es je nach der Luftschichtung zum Horizont hin weitere Versionen von Spiegelungen bis hin zu solchen, die die Sonne als extremes Zerrbild erscheinen lassen.

Spiegelwirbel an einer Hausfassade

Als wir in intensiver Unterhaltung vor jener verspiegelten Fassade vorbeigingen (siehe Foto), in der ich gewissermaßen aus dem Augenwinkel die diesseitige Welt zwar unzugänglich und doch irritierend realistisch gedoubled im Schritttempo vorbeiziehen sehe, spürte ich plötzlich so etwas wie einen Sog. Die Unterhaltung war nicht mehr ernsthaft aufrechtzuerhalten. Wir blieben stehen und erkannten die Ursache für das merkwürdige Gefühl: Die Spiegelwand war mit einer Art Spiegelwirbeln belegt, die Teile des Abgebildeten um ominöse Mittelpunkte herum zu wickeln schienen. Als rational denkende Menschen glaubten wir natürlich nicht, den sagenhaften Aleph-Punkt gefunden zu haben, zumal es dann sehr viele davon gab. Und daher näherten wir uns der Fassade und stießen auf eine ganz profane Erklärung des Phänomens. Im Zentrum eines jeden Spiegelwirbels war der Kopf einer ordinären Schraube zu sehen, durch die ein riesiges spiegelndes blankes Blech fixiert wurde (siehe Foto). Durch die Spannung, mit der das Blech an den gewissen Stellen aus der Ebene heraus in eine vertiefte Position gezogen wurde, waren lokale Hohlspiegel geformt worden, die die Gegenstände entsprechend kreissymmetrisch verzerrt widergaben.

Hohlspiegeleien

Ein normalerweise als Kerzenhalter dienender Hohlspiegel bekam es zufällig mit dem Auslaufmodell eines Plastiktrinkhalms zu tun und baute kurzerhand ein optisches Kunstwerk auf.
Neben den verzerrten Spiegelungen des Trinkhalms sind noch einige Kaustiken zu sehen, die im Vordergrund auf einer hellen Unterlage projiziert und von dort auch noch einmal im Hohlspiegel reflektiert werden. So ensteht aus wenigen Details ein komplexes Gebilde.

Rechteckige Blicke

Obwohl Rechtecke, gerade Linien, Kreise … in der Natur nur in mehr oder weniger guter Annäherung vorkommen, spielen sie in unseren Wahrnehmungen und darin zum Ausdruck kommenden Anschauungen, Einschätzungen und Beurteilungen natürlicher – oder besser: naturwüchsiger Dinge und Vorgänge eine kaum zu überschätzende Rolle. Das nebenstehende Foto ist dafür ein typisches Beispiel. Wir blicken auf eine flächenhafte Abgrenzung einer Baustelle. Man könnte das Material im Hintergrund vielleicht als Sperrholz ansehen, wenn es nicht die krummen Schattenlinien enthielte. Sie können nur von dem Drahtgitter ausgehen, das aus rechteckigen Feldern besteht. Die Verzerrungen der Schatten können also nur von einer unebenen Projektionsfläche herrühren, wie sie z.B. durch eine flexible Folie oder Plane gegeben wäre. Das ist hier auch tatsächlich der Fall.
Die Erkenntnis, dass erst der Blick durch ein schattenwerfendes Gitter eine realistische Einschätzung der Unebenheit einer Projektionsfläche erlaubt, wird bei der Visualisierung von dreidimensionalen Strukturen auf zweidimensionalen Medien (z.B. Papier, Bildschirm) seit langem in verschiedenen Bereichen ausgenutzt. Manchmal reichen auch bekannte Strukturen aus (z.B. Gebäude, Fenster), die auf bestimmten Projektionsflächen (z.B. einer Fensterscheibe) verzerrt erscheinen, um Rückschlüsse auf die ansonsten nicht zu erkennende Form der Flächen zu ziehen.

Vom Anblick zum Durchblick

Denn der richtige Durchblick kommt dann zustande, wenn der Künstler die Kunst der systematischen VERZERRUNG beherrscht. Falschheit hinzunehmen ist die Voraussetzung eines „realistischen“, d. h. „richtigen“ Bildsehens*.

In diesem Fall war es kein Künstler sondern die Natur, die diese naturschöne Verzerrung einer ansonsten profanen Oberfläche ins Ästhetische versetzte.

* Walter Benjamin (1892 – 1940)

Anamorphosen liegen auf der Straße

Anamorphosen sind in der Kunstgeschichte verzerrte Darstellungen von Gegenständen, um sie zu verstecken und damit nur demjenigen zugänglich zu machen, der den „Schlüssel“ kennt und sie zu entzerren vermag. Berühmt geworden ist u.a. die Anamorphose eines Totenschädels, den Hans Holbein (1497 – 1543) auf seinem Gemälde „Die Gesandten“ (im Original zu bestaunen in der National Gallery in London oder in einer Reproduktion im Internet) „versteckt“ hat. Weiterlesen →

Manchmal sieht man sich so, wie man sich fühlt

Auf einer längeren Wanderung durchqueren wir einen urbanen Bereich. Unsere Blicke bleiben an der Auslage eines Lampengeschäfts hängen, wo wir den Spiegel vorgehalten bekommen und dabei so gar nicht erleuchtet, sondern mehr deformiert werden. Sinnigerweise fühlen wir uns auch so, wie wir uns hier sehen – vielleicht nicht ganz so bunt.

Der Glasschirm der Lampe reflektiert bei senkrechtem Lichteinfall nur etwa 4% an jeder Grenzschicht zwischen Luft und Glas. Das meiste Licht geht also hindurch. Soll es ja auch, weil die wesentliche Funktion der Lampe darin besteht, ihr Licht möglichst ungehindert auszustrahlen. Im vorliegenden Fall kommt allerdings nur Licht von außen, von dem der vergleichsweise dunkle Raum nur wenig wieder zum Fenster hinausstrahlt. Da reichen dann schon die paar Prozent, die die direkt auf das Fenster gerichtete Seite der Glaskugel zurückgibt.
Der Farbeffekt kommt dadurch zustande, dass die Glaskugel mit einer dünnen, ziemlich durchlässigen Metallschicht bedampft ist. Die Schicht ist so dünn, dass durch Interferenz bestimmte Wellenlängen des weißen Lichtes geschwächt und andere verstärkt werden, sodass man eine Mischung der verbleibenden Farben sieht.

Gläserne Herzen

Was ergibt ein aufgeschlagenes Buch, in das man – weil gerade nichts Besseres zur Hand ist – eine Kugel legt, damit die Seite nicht gleich wieder verschlagen wird: Herzen. Weiterlesen →