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UW-Fotokurs / Lession 5

Physik des Lichts

 

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Was ist Licht ?

Erhitzt man ein Metall oder bringt man Gas durch elektrische Entladung zum glühen, sendet es je nach Temperatur verschieden lange Lichtwellen aus, welche das Farbspektrum ergeben.  Das Lichtspektrum, welches ein schwarzer Körper bei einer bestimmten Temperatur aussendet, nennt man "Farbtemperatur". Die Farbtemperatur wird in K (=Kelvin) angegeben, wobei 0 K einer Temperatur von -273,15°C entspricht. 20°C entsprechen somit 293,15 K.  Mittleres (weisses) Tageslicht hat eine Farbtemperatur von ca. 5000 K.

 

Geringere Farbtemperaturen bedeuten eine Verschiebung ins Rotbereich, höhere Farbtemperaturen eine Verschiebung ins Blaubereich. Unter Wasser und im Hochgebirge dominiert der Blaubereich. Unser Gehirn gleicht diese Lichtanteile aus und korrigiert diese. Bei der Digitalkamera ist dafür der Weissabgleich zuständig, der vor allem unter Wasser den Filmer immer wieder Probleme bereitet.

Licht ist eine Form der Energie, welche sich als Welle und Teilchen geradlinig ausbreitet. Im Licht der Sonne
sind alle uns bekannten Farben einthalten (Farbspektrum). Licht mit kurzer Wellenlänge erscheint blau, mit langer Wellenlänge rot. Ausserhalb des sichtbaren Bereiches liegt ultraviolettes und infrarotes Licht. Mit einem Prisma lässt sich Licht in seine Farbanteile zerlegen.

Licht ist den physikalischen Gesetzen unterworfen.Es pflanzt sich mit Lichtgeschwindigkeit fort (300.000 km/s) fort  und ist die nach Einstein's Theorie die höchstmöglich zu erreichende Geschwindigkeit. Unter Wasser sollte der Filmer/Fotograf folgende Eigenschaften besonders berücksichtigen:


Absorbtion & Reflexion

Das auf einen Gegenstand fallende Licht wird absorbiert, d.h. Licht wird vom Gegenstand aufgenommen und in Wärme umgewandelt. Der restliche Lichtanteil wird reflektiert. Da Körper nur bestimmte Wellenlängen absorbieren erscheinen sie uns in bestimmten Farben. Absorbtion und Reflexion sind dafür verantwortlich, daß wir einen Gegenstand sehen bzw. die Farben eines Gegenstandes Wahrnehmen können. Schwarze Gegenstände nehmen alle Lichtwellen auf und werden dadurch wärmer, weisse Gegenstände reflektieren (fast) alle Lichtwellenanteile. Ein roter Seestern nimmt alle ausser die roten Lichtanteile auf. Das rote Licht wir reflektiert. Für uns erscheint der Seestern somit in roter Farbe.

Diffuse Reflexion (Streuung)

Das Licht wird an einer rauhen Oberfläche in verschiedene Richtungen reflektiert.

diffuse_reflexion.gif (3394 Byte)

Spiegelnde Reflexion

Bei der Reflexion werden alle Anteile des Licht nach dem Gesetz: Einfallswinkel = Ausfallswinkel reflektiert. Diese Art der Reflexion ist verantwortlich für die Spiegelung von Gegenständen.

 

spiegelnde_reflexion.gif (3954 Byte)

 

Wird der gesamte Anteil des Lichts reflektiert, dh, das Licht wird weder gebrochen noch absorbiert, dann spricht man von

Totalreflexion

Der Lichtstrahl trifft dabei sehr flach auf die Oberfläche auf und wird vollständig reflektiert. In der Technik verwendet man die Totalreflexion für den Transport von Daten in Glasfiberkabeln oder optische Lichtwellenleiter. Als Filmer bzw. Fotograf kann man die Totalreflexion für das Erstellen interessanter Effekte benutzen. 

 

totalreflexion.gif (3325 Byte)

 

Brechung

Fällt ein Lichtstrahl durch die Grenzschicht zwischen zwei durchsichtigen Medien unterschiedlicher Dichte (z.B Luft+Wasser) breitet er sich mit anderer Geschwindigkeit in veränderter Richtung aus. Die Brechung ist abhängig von der Dichte der Medien und der Wellenlänge des Lichtes:

c1: Geschwindigkeit des Lichts im Medium1
c2: Geschwindigkeit des Lichts im Medium2

Brechungsindex: n = c1/c2

c1: Luft: 291098476 m/s
c2: Wasser: 224844343 m/s

Damit ergibt sich ein Brechungsindex von n= 1,294


Nach dem Snellius-Brechungsgesetz entspricht n dem Sinus-Verhältnis von Ein- und Ausfallswinkel.

Aufgrund der Brechung erscheinen uns Gegenstände im Wasser näher als sie tatsächlich sind.

 

brechung.gif (3128 Byte)

Dispersion

Dispersion ist eine Sonderform der Brechung bei der Licht in seine Wellenlängen gebrochen wird. Dieses Phänomen kann man bei einem Glasprisma oder einem Regenbogen beobachten.

Farbverlust

Durch die oben beschriebenen Vorgänge der Absorbtion und Brechung kommt es bei ins Wasser einfallenden Lichtes zu einem Farbverlust. Da kurzwellige Lichtanteile nicht so stark absorbiert bzw. gebrochen werden verliert das Tageslicht unmittelbar nach Eintritt in die Wasseroberfläche bis zu 3m Tiefe seinen Rotanteil. Bis auf ca. 15m werden die Grünlichtanteile herausgefiltert. Danach erscheint uns alles nur mehr blau. Ab ca 200m Tiefe geht auch dieser Anteil verloren. Danach herrscht ewige Nacht.

 

Tip: Beste Lichtverhältnisse im Wasser sind 90° Sonnenlichteinfall, glatte Wasseroberfläche (kein Wind !) und wenig Schwebekörper im Wasser !

Tip: Versuche ein Foto/Filmclip unter den Einsatz von Totalreflexion. Das Objekt soll sich dabei an der Wasseroberfläche spiegeln.


Lession 6 (10. Jänner) : Helligkeit und Kontrast

 


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Ca. 15km vor Gan liegt das Wrack der British Loyalty auf 33m Tiefe und bildet ein künstliches Riff. Eine Dokumentation über den 2003 durchgeführten Tauchgang zum Wrack des 1946 vor der Küste von Gan versenkten Tankers. Die British Loyalty war ein 135m langes Tankschiff, welches im Auftrag der britischen Regierung während des 2.Weltkriegs Nachschub für die Allierten transportierte. Nach einem Torpedotreffer durch das deutsche U-Boot U-183, welcher das Schiff schwer beschädigte, diente die British Loyalty noch als Öl-Verladestelle. Am 15.Jänner 1946 wurde sie zu ihrer letzten Ruhestätte ca. 15km vor Gan geschleppt und versenkt. Hier ruht sie auf einer Tiefe von 33m und bildet ein künstliches, von Menschenhand geschaffenes Riff. Diving in Gan Eine Dokumentation der 2003 durchgeführten Tauchgänge in Gan/Malediven. Gan, eine Insel im Addu-Atoll, wurde von der Korallenbleiche komplett verschont und zeigt dem Besucher seine wunderbare Unterwasserwelt. Sowohl das Wrack "British Loyalty", ein 1946 versenkter Tanker, als auch die Begegung mit Haien und Rochen sind auf diesem Video enthalten. Den wichtigsten Teil des Videos stellen jedoch die Riffe und ihre Bewohner dar. Grüne Riesendrücker, die ihr Gelege mit Frischwasser umspülen, Torpedorochen, neugierige Schildkröten, Trompetenfische und viele weitere Gesellen der Meere. Safaga Eine Dokumentation über die 2004 durchgeführten Tauchgänge in Safaga./Ägypten. Eine Reise zu den typischen Riffen am Roten Meer mit den wichtigsten Vertretern. unterwasserfilm.com unterwasserfilm.at diving in gan tauchen in gan malediven maldives wrack britisch loyalty video film promotions wien österreich austria unterwasserfilm unterwasser videoproduktionen für tauchschulen und tauchklubs Unterwasserfilm unterwasserfilm UNTERWASSERFILM UNterwasserfilm UNTerwasserfilm UNTErwasserfilm UNTERwasserfilm UNTERWasserfilm UNTERWAsserfilm British Loyalty British Loyalty BRitish LOyalty BRItish LOYalty BRITish LOYAlty BRITIsh LOYALty BRITISh LOYALty BRITISH LOYALTY DIGITALFILTERTECHNIK digitalfiltertechnik Digitalfiltertechnik DIgitalfiltertechnik DIGitalfiltertechnik DIGItalfiltertechnik DIGITalfiltertechnik DIGITAlfiltertechnik DIGITALfiltertechnik Divind DIVING diving DIving DIVing DIVIng DIVINg DivinG divinG DOKUMENTATION dokumentation Dokumentation DOkumentation DOKumentation DOKUmentation DOKUMentation DOKUMEntation DOKUMENtation GAN gan Gan GAn gAN gaN GaN gAn Tauchschule TAuchschule TAUChschule TAUCHSCHule TAUCHSCHUle TAUCHSCHULe TAUCHSCHULE tauchschule Tauchclub TAuchclub TAUChclub TAUCHClub TAUCHClub TAUCHCLUb Tauchklub TAuchklub TAUChklub TAUCHKlub TAUCHKlub TAUCHKLUb Unterwasserhochzeit UNterwasserhochzeit UNTerwasserhochzeit UNTErwasserhochzeit UNTERWasserhochzeit UNTERWAsserhochzeit UNTERWASserhochzeit UNTERWASSerhochzeit UNTERWASSERHOCHZEIT KORALLEN korallen Korallen KOrallen KORallen KORAllen KORALlen KORALLen KORALLEn KORALLENFISCHE korallenfische Korallenfische KOrallenfische KORallenfische KORAllenfische KORALlenfische KORALLenfische KORALLEnfische MALEDIVEN Malediven malediven MAlediven MALediven MALEdiven MALEDiven MALEDIven MALEDIVen Onlinevideos onlinevideos ONLINEVIDEOS ONlinevideos ONLinevideos ONLInevideos ONLINevideos ONLINEvideos ONLINEVideos Promotion PROMOTION promotion PRomotion PROmotion Promotion PROMOtion PROMOTion PROMOTIon Qualität qualität QUALITÄT Qualität QUalität QUAlität QUALität QUALItät QUALITät TAUCHEN tauchen Tauchen TAuchen TAUchen TAUChen TAUCHen TAUCHEn taucheN Unterwasser unterwasser UNTERWASSER UNterwasser UNTerwasser UNTErwasser UNTERwasser UNTERWasser UNTERWAsser Unterwasserfotografie unterwasserfotografie UNTERWASSERFOTOGRAFIE UNterwasserfotografie UNTerwasserfotografie UNTErwasserfotografie UNTERwasserfotografie UNTERWasserfotografie UNTERWAsserfotografie Unterwasserwelt unterwasserwelt UNTERWASSERWELT UNterwasserwelt UNTerwasserwelt UNTErwasserwelt UNTERwasserwelt UNTERWasserwelt UNTERWAsserwelt Unterwassertechnologie unterwassertechnologie UNTERWASSERTECHNOLOGIE UNterwassertechnologie UNTerwassertechnologie UNTErwassertechnologie UNTERwassertechnologie UNTERWassertechnologie UNTERWAssertechnologie Videoproduktionen videoproduktionen VIDEOPRODUKTION VIdeoproduktionen VIDeoproduktionen VIDEoproduktionen VIDEOproduktionen VIDEOProduktionen VIDEOPRoduktionen Videoschnitt videoschnitt VIDEOSCHNITT VIdeoschnitt VIDeoschnitt VIDEoschnitt VIDEOschnitt videoSchnitt VIDEOschnitt videos VIDEOS Videos VIdeos VIDeos VIDEos VIDEOs videoS VIDEOs WRACK Wrack wrack WRack WRAck WRACk wracK wRACk WracK Preise PReise PREise PREIse PREISe PREISE pREISE prEISE preiSE British Loyality British Loyality BRitish LOyality BRItish LOYality BRITish LOYAlity BRITIsh LOYALity BRITISh LOYALity BRITISH LOYALiTY British Loyalty British Loyalty BRitish LOyalty BRItish LOYalty BRITish LOYAlty BRITIsh LOYALty BRITISh LOYALty BRITISH LOYALTY

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