• Licht ist sehr kompliziert (bspw. Einstein), noch viele Fragen offen

  • Euklidsches Strahlenmodell: Strahl geht von Auge aus, trifft Objekt, so wird das Objekt gesehen

  • Licht bereitet sich geradlinig aus und hat eine endliche Geschwindigkeit

  • Definition Schatten schwierig (z. B. Tokyo-Baumodell), Versuch:
    Schatten sind Regionen relativer Dunkelheit in beleucheteten Gebieten, die durch eine vollständige oder unvollständige Verdeckung der Lichtquelle(n) durch Objekte hervorgerufen werden.

  • Schatten sind wichtig: Erfassung von Szenen, realistische Darstellung unabdingbar bei Fotografie und Rendern

  • Oppositionseffekt: bei Fotografie bei sonnigem Wetter in Richtung des Kamera-Schattens sieht um den Schatten herum alles heller aus

  • Schatten haben meist einen kontinuierlichen Helligkeitsverlauf: Kern- und Halbschatten (Umbra und Penumbra) entstehen durch ausgedehente Lichtquellen

  • Schatten sind kompliziert: weiche Schatten sind nicht nur Summe der Helligkeitsverteilungen, seltsame Schattenmuster bei Überlagerungen entstehen durch komplizierte Abhängigkeit des sichtbaren Teils der Lichtquelle von der Position (Integral)

  • Schatten und Lochkamera: Lichtflecken unter Bäumen sind rund, da Bilder der Sonne (extrem bemerkbar bei Sonnenfinsternissen), Begründung mit Lochkamera-Prinzip (z. B. Verfolgung der Strahlen)

  • Abbildungsgleichung: \(\beta := \frac {y’}{y} = \frac {a’}{a}\) Abbildungsmaßstab mit \(y\)/\(y’\) die Höhe des Objekts/Bilds und \(a\)/\(a’\) die Entfernung des Objekts/Bilds zum Loch

  • Lochkamera: nach ihrem Prinzip funktionieren vereinfacht auch Auge und Kamera, Probleme sind lange Belichtungszeit, großes Loch führt zu Unschärfe, Linse schafft Abhilfe, wiederum mit Nachteil, dass \(\frac {1}{a’} = \frac {1}{f’} + \frac {1}{a}\) erfüllt werden muss, d. h. für jede Objektdistanz \(a\) eine andere Linse (oder Neufokussierung)

  • Perspektive: Lage (Entfernung) von Objekten hat Einfluss auf das Abbild, z. B. Verschwörungstheorien zur Apollo 11

  • Perspektive ist eine direkte Folge aus Abbildungsgleichung: parallele Gerade schneiden sich im Bild in einem Punkt (Fluchtpunkt), z. B. Gleise bei Bahnschienen: Bohlen werden immer kleiner

  • Bedeutungsperspektive: wichtige Objekte sind größer gemalt (früher häufig oder heute bei Kindern)

  • Bilder von Escher: zwei Fluchtpunkte werden zusammengelegt,
    perspektivisches Zeichnen wichtig

  • Schatten existieren im Volumen: Schatten sind nicht zweidimensional, sondern überstreichen ein dreidimensionales Volumen (Brockengespinst/spectre of the Brocken – andere Schatten sieht man kaum, nur den eigenen)

  • Searchlight-Effekt: Lichtstrahl in den Nachthimmel hört scheinbar plötzlich auf

  • farbige Schatten: entstehen durch anderes farbiges Licht (z. B. blauer Himmel)