Spiegelungen: Die Theorie und ihre Auswirkungen

In Zusammenarbeit mit SIGMA
In diesem Artikel werden wir abschließend zur Theorie folgende Punkte ansprechen. Du wirst schnell merken – alles gar nicht so schlimm und trocken:

  • Untersicht – Warum Du in Spiegelungen oft was anderes siehst als gedacht
  • Verfärbungen – Wann ändert sich eine Farbe in einer Spiegelung?
  • Weichheit – Wie sehen raue Oberflächen theoretisch aus?

Zusätzlich zeigen wir Dir auch an einem Beispiel, warum das alles eine Rolle spielt. Um diesen wichtigen Sachverhalt in diesem Artikel zu erklären, werden wir einen eigentlich falschen Begriff des Öfteren benutzen: den Begriff Strahlengang.

Es soll Dir beschreiben, wie sich ein Lichtstrahl in der Natur verhält. Nur ist es aber nicht ganz richtig gewählt. Denn der Strahlengang bezeichnet den Weg eines Lichtstrahls in einem optischen Gerät wie zum Beispiel einem Objektiv. Der Begriff stammt zumindest auch aus der geometrischen Physik, in der wir uns genau genommen mit der Fotografie ebenso bewegen.

Untersicht – Warum sieht man unter ein Objekt?

Im Grunde kann man dies mit einer Zollkontrolle erklären. Der Zöllner nimmt einen Spiegel und schaut unter Dein Auto. Sein Auge ist dabei die Kamera, der Spiegel der Boden und das Auto das Objekt.

Es verhält sich genauso mit einer Kamera und einem Auto auf einer sehr nassen Straße. Der Strahlengang eines einzigen theoretischen Strahls sieht dann folgendermaßen aus:

Theoretischer umgekehrter Verlauf eines Lichtstrahls.
Theoretischer umgekehrter Verlauf eines Lichtstrahls.

Der durch die roten Pfeile dargestellte Lichtweg/Strahlengang ist eher die Beobachtungslinie, denn die Lichtstrahlen/Photonen bewegen sich ja in die Kamera.

Dieses anschauliche und vom Computer besser kalkulierbare Verfahren nennt sich Raytracing.

Es beschreibt das umgekehrte Verfolgen eines theoretischen Lichtstrahls vom Betrachter weg. Würde man den Computer den Strahlengang wie in der Natur richtig berechnen lassen, müsste er ja alle möglichen Lichtstrahlen berechnen und nur die in ein Bild übertragen, die in das Objektiv fallen.

Wie Du hier genau sehen kannst, ist bei einem Auto aus dem Winkel immer ein Teil des Unterbodens in der Spiegelung zu erkennen. Sogar das hintere Linke Rad ist nur durch die Spiegelung im rechten Bild zu sehen.

Je steiler der Winkel des Betrachters – je steiler sieht man unter das Fahrzeug.

Beispiel aus der Praxis

Als Beispiel betrachten wir das Foto von einem Smart.

Wenn Du Dir nun vornimmst, dieses Auto auf eine spiegelnde Fläche zu stellen, musst Du einiges beachten und sogar ein wenig pfuschen.

20110707-212023

Oft sieht man bei solchen Spiegelungsfehlern nur eine vom Bildbearbeiter eingefügte Verzerrung. So etwas fällt aber jedem Betrachter sofort als unnatürlich und falsch auf.

Und bei geometrischen Formen, wie etwa den Rädern, ist die Verzerrung einfach zu offensichtlich.

Gerne wird dann noch ein Weichzeichner draufgehauen und die Spiegelung ausgefadet, also abgeschwächt. Es hilft aber alles nicht wirklich.

Um einem solchen Objekt (Auto) eine Spiegelung künstlich zu verpassen, ist mehr nötig, als nur geometrisch zu spiegeln und zu verzerren.

Und was passiert bei Menschen?

Bei Spiegelungen an einem Menschen treten genau dieselben Probleme auf.

Geht der Blick fast parallel zum Boden, beziehungsweise zur spiegelnden Oberfläche, ist kaum eine fehlende Untersicht zu sehen. Ist dagegen der Winkel groß genug, kannst Du theoretisch im Foto in die Nase eines Menschen schauen, zumindest siehst Du unter das Kinn.

Verfärbungen – Wann ändert sich eine Farbe in einer Spiegelung?

Simpel gesagt: Eine Spiegelung verfärbt sich immer!

Allerdings ist dies eher eine theoretische Aussage.

Es gibt in der Praxis keinen Spiegel, der keine Auswirkungen auf die Lichtfarbe hat. Dieser Effekt hat etwas mit der Entropie zu tun.

In der Wissenschaft (Mikroskope, Teleskope) wird dieser Effekt oft durch eine Art Farbmanagement aufgehoben. In der Bildbearbeitung ist dabei nur ein wenig Fantasie gefragt, da ja alle spiegelnden Flächen Auswirkungen auf die Farbe und den Kontrast haben.

Du musst eben daran denken: Soll sich zum Beispiel ein blauer Himmel in der Spiegelung zeigen, muss auch ein teilweise blauer Himmel zu sehen sein. Wie man dies in der Bildbearbeitung erreicht, zeigen wir Dir im nächsten Artikel in der Praxis.

Weichheit – Wie sehen raue Oberflächen theoretisch aus?

Leicht spiegelnde Flächen sind nicht automatisch weich.

Raue Oberflächen (und das sind im Grunde genommen alle Oberflächen) splitten hingegen eine Spiegelung auf. Die Spiegelung wird diffuser und zwar proportional zur Distanz und dem Winkel des Strahlenganges.

Rauheit ist im Grunde seiner Natur nur eine Art Berglandschaft. Es gibt Flächen, die zum Betrachter zeigen und Flächen, die einen theoretischen Lichtstrahl in andere Richtungen ablenken.

Anhand der Spiegelung einer Wasseroberfläche ist dies leicht zu erklären:

Je mehr Wellen pro Flächeneinheit – je mehr streut sich das spiegelnde Objekt in alle Richtungen.

Ist bei der Ente noch alles gut zu erkennen, aber schon leicht verzerrt, ist bei dem Boot die Spiegelung schon „aufgerissen“.

In dieser Bilderreihe kannst Du den Verlust der „Schärfe“ ganz gut verfolgen.

Die Spiegelung bleibt in der Nähe der Objekte auch bei der rauesten Oberfläche recht stabil, verschwimmt aber fast so stark, dass diese nicht mehr zu erkennen ist.

 Wie geht es weiter?

 

20110707-212023 Verbessert
Beispiel einer rein künstlich konstruierten Spiegelung.

Natürlich mit Praxis. Wir zeigen Dir…:

  • Wie Du mit dem Grundwissen fast jedem Objekt, sei es Auto oder Mensch, eine Spiegelung in jeglicher Oberfläche geben kannst
  • Wie Du mit ein wenig Fantasie fehlende Untersichten zusammen bastelst
  • Wie du mit dem richtigen Weichzeichner eine Rauheit simulierst

Der richtige Weichzeichner?

Ja, der Wahl des richtigen Weichzeichners kommt große Bedeutung zu.

Oft ist zu sehen, dass in der Bildbearbeitung mit einem „Gausschen Weichzeichner“ gearbeitet wird. Diese Art der Weichzeichnung ist physikalisch nicht ganz korrekt, führt aber zu einem schnellen Ergebnis und ist daher so beliebt. Es geht aber besser.

Wir freuen uns außerdem, wenn du eigene Versuche startest und uns hier zeigst. Bei dem ein oder anderen Bild werden wir dir Tipps und Tricks zur Verbesserung aufzeigen.

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