Schatten
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| 30px|Begriffsklärung | In diesem Artikel ist Schatten im Sinne des Lichtschattens erklärt. Für weitere Bedeutungen siehe: Schatten (Begriffsklärung) |
Ein Schatten ist
- ein Raum, der begrenzt wird durch die von einer Lichtquelle abgewandte Seite eines lichtdämpfenden Gegenstandes und des durch dieselbe Lichtquelle erzeugte ungedämpfte Licht und
- das durch die Lichtquelle und den Gegenstand erzeugte Projektionsbild.
Es ist also in der Regel eine dunklere Fläche (oder ein Schattenraum - Raum ohne Licht), die durch einen vor einer Lichtquelle befindlichen Gegenstand verursacht wird. Der vom Schatten bedeckte Bereich ist eine zweidimensionale Projektion des Objektes und hängt vom Winkel der Lichtquelle ab. Wir unterscheiden zwei Arten von Schatten:
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Eine Lichtquelle
Körperschatten
Der Körperschatten ist eine der zwei Formen des Schattens, welche durch eine Punktlichtquelle hervorgerufen werden. Er gibt die Form eines Körpers, eines Menschen, einer Pflanze oder eines Gebäudes wieder.
Schlagschatten
100px|thumb|right|Schlagschatten eines Mannes und einer Leiter nach einer Atomexplosion in Hiroshima (August 1945) Der Schlagschatten ist ein in der Kunst (Malerei, Fotografie, Theater) verwendeter Begriff für einen von einer Punktlichtquelle auf einem hellen Untergrund „geworfenen“ Schatten – also einen klar sichtbaren Schatten, der auf den Betrachter den Eindruck erweckt: „Aha, da ist ein Schatten!“. Er formuliert die Position des dargestellten Objekts im Raum und zeigt, ob der Gegenstand steht oder liegt und - ebenso wie der Körperschatten - aus welcher Richtung das Licht kommt.
Einen negativen Aspekt hat diese Schattenwirkung im Zusammenhang mit sehr starken Belichtungsereignissen, wie sie durch eine Atombombenexplosion hervorgerufen werden. Die enormen Strahlenleistung wirkt hier auf den nichtbeschatteten Bereich, was die wenig bestrahlte Schattenfläche im Kontrast als dauerhaften Abdruck zurücklässt.
Mehrere Lichtquellen
Kernschatten
Der Kernschatten (Umbra) ist der dunkelste Bereich eines Schattens.
Da reale Lichtquellen nicht punktförmig sind, sondern eine gewisse räumliche Ausdehnung haben, sind die Umrisse eines Schattens nicht scharf gezeichnet. Der Grund dafür ist, dass am Rand des Schattens Teile der Lichtquelle zwar verdeckt sind, andere Bereiche der Lichtquelle jedoch noch sichtbar sind (Halbschatten). Ist die Lichtquelle klein genug bzw. weit genug entfernt, so gibt es im Inneren des Schattens einen Bereich, in dem die Lichtquelle vollständig verdeckt ist. Dieser Bereich ist der Kernschatten.
Bei der Mondfinsternis ruft der Kernschatten der Erde die dramatische Verdunklung der Mondoberfläche hervor, während das Effekt des Halbschattens nur schwer zu erkennen ist. Bei Sonnenfinsternissen erlebt man eine totale Sonnenfinsternis, wenn man sich im Kernschatten des Mondes befindet. Im Halbschatten erlebt man nur eine partielle Sonnenfinsternis oder eine ringförmige Sonnenfinsternis (in diesem Fall erreicht der Kernschatten die Erde nicht). Kategorie:Himmelsmechanik
Halbschatten
Halbschatten (Penumbra) ist die physikalische Bezeichnung für eine Fläche, die nicht das volle Licht der Umgebung erhält. Eine einzige Punktlichtquelle kann hinter einem homogenen schattenwerfenden Gegenstand keinen Halbschatten entstehen lassen. Erst die Existenz mindestens einer zweiten Punktquelle kann einen Kernschatten und darum herum maximal soviele Halbschattenflächen erzeugen, wie Lichtquellen vorhanden sind.
Die häufigste Ursache für Halbschatten sind jedoch ausgedehnte Lichtquellen. Wird etwa ein mattierter Leuchtkörper zur Ausleuchtung eines Raums verwendet, so lässt sich im Schatten eines beliebigen Körpers an der Wand ein nahezu schwarzer Schattenbereich und darum herum ein Halbschattenbereich erkennen. Würde man vom Bereich des Schattens aus gegen die Lichtquelle schauen, so wäre sie vollständig durch den Gegenstand verdeckt. Aus dem Halbschatten heraus ist die Lichtquelle dagegen nur teilweise bedeckt. Der "scharfe" Schattenbereich ist dabei umso ausgedehnter, je näher der Gegenstand an der Wand ist. Mit zunehmendem Abstand des Gegenstandes von der Wand verschwindet der Kernschatten und es bleibt nur mehr der Halbschatten übrig.
Die Halbschatten vieler nahe beieinander liegender Gegenstände können sich wieder zu einem vollen Schatten ergänzen, der allerdings Löcher aufweist, die die Form der Lichtquelle haben. Dies lässt sich in der Natur durch Abbildungen der Sonne unter Bäumen beobachten und ist auch im Prinzip der Camera Obscura wiederzufinden. Aus diesem Grund ändern die Sonnenkringel bei einer teilweisen Sonnenfinsternis ihre Form von rundlichen Flecken zu bogenförmigen Sicheln.
Farbige Schatten
Farbige Schatten entstehen, wenn eine Szene von mindestens zwei verschiedenfarbigen Lichtquellen beleuchtet wird im Bereich der Halbschatten, die die einzelnen beleuchteten Gegenstände aufeinander und auf den Hinter- beziehungsweise Untergrund der Szene werfen.
Erzeugung Farbiger Schatten
Durch kontrollierten Einsatz verschiedenfarbiger Lichtquellen und entsprechend in der Szene positionierter Gegenstände lassen sich auf einem Projektionsschirm farbige Schatten experimentell erzeugen. Die wahrgenommenen Mischfarben folgen dabei den Gesetzen der additiven Farbsynthese.
Farbige Schatten bei natürlicher Beleuchtung
Bei natürlicher Beleuchtung treten im Halbschattenbereich Wechselwirkungen mit der durch Subtraktive Farbsynthese generierten Eigenfarbe (beispielsweise der Anstrichfarbe) des Hintergrundes auf:
Bei Beleuchtung mit Tageslicht sind die Schattenbereiche nicht vollständig dunkel, sondern durch Streulicht aus dem Himmelsblau aufgehellt. Dieses ist gegenüber dem primären Sonnenlicht spektral blauverschoben (siehe: Rayleigh-Streuung), deshalb enthalten Schattenbereiche einer gleichfarbigen Fläche einen höheren Blauanteil gegenüber den Bereichen, die im direkten Sonnenlicht liegen. Dies wird besonders deutlich im Fall diffus reflektierender Flächen, etwa einer (fabigen) verputzten Hauswand oder einer (rein weißen) Neuschneefläche.
Goethe beschäftigt sich in seiner Farbenlehre intensiv mit diesen natürlichen Farbigen Schatten und sucht nach Gründen, warum sie (auch nach Beobachtungen von Saussure ) nicht immer blaustichig sind.
Farbige Schatten als bildnerisches Gestaltungsmittel
Die genaue Beobachtung der Farbnuancen in Farbigen Schatten und anderer Effekte der Atmosphärischen Optik war und ist Ausgangspunkt zur Entwicklung wichtiger künstlerischer Stilmittel, insbesondere im Impressionismus: Die Darstellung der Wechselwirkung von abgebildetem Gegenstand und räumlich umgebender Atmosphäre schafft einen Bildraum, der den Beobachter mit einbezieht und den Bildern unmittelbare Lebendigkeit und Frische verleiht.
Anmerkungen
- Da in praktisch jeder beleuchteten offenen Szene zumindest diffuses Streulicht vorhanden ist, gibt es meist nur Halbschatten und keinen idealen Kernschattenbereich, in dem völlige Dunkelheit herrscht.
- Bei Beleuchtung mit mehreren verschiedenfarbigen Lichtquellen entstehen im Halbschattenbereich Farbige Schatten
- Penumbra, die lateinische Bezeichnung für Halbschatten findet vor allem bei Sonnenflecken Anwendung.
Siehe auch
Weblinks
Farbige Schatten
- experimentelle Anordnung zur Erzeugung Farbiger Schatten
- Abschnitt aus Goethes Farbenlehre zum Thema "Farbige Schatten"