Ibn al-Haitham
Begründer der modernen Optik
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Ibn al-Haitham
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Drei Kerzen zur Erleuchtung

Erste Beschreibungen des Camera-obscura-Effekts finden sich bereits bei griechischen und chinesischen Wissenschaftler:innen der Antike. Sie versuchen die rätselhaften Lichtreflexe zu erklären, die bei einer Sonnenfinsternis auftreten.

Al Haytham Camera Obscura PragueQuelle: Wikimedia / Gampe | CC BY 3.0
Natürliche Camera obscura: Durch ein Loch im Dach wird das Bild der Prager Burg kopfüber auf die Wand eines angrenzenden Gebäudes projiziert.

Doch erst Ibn al-Haitham greift zum Experiment: Er platziert drei Laternen in einem dunklen Raum vor einer Maueröffnung und stellt fest, dass sich auf der gegenüberliegenden Wand des benachbarten Raums drei Lichtflecken abbilden. Deckt man eine Lichtquelle ab, verschwindet der Fleck.

Haytham Vektorisierte ZeichnungQuelle: Wikimedia | Public Domain
Funktionsdiagramm der Camera obscura nach Ibn al-Haitham

Ibn al-Haitham erkennt, dass sich die Lichtstrahlen nicht vermischen, sondern in geraden Linien durch die Maueröffnung laufen. Das einfallende Licht erzeugt ein exaktes Abbild der Umgebung, das jedoch auf dem Kopf steht.

Dasselbe, vermutet der Gelehrte richtig, geschieht im menschlichen Auge: Licht tritt in das Auge ein, genau wie durch die Maueröffnung.

Camera obscura bedeutet „dunkle Kammer“. Die Camera obscura ist ein lichtdichter Kasten oder ein ganzer Raum mit einem kleinen Loch in einer Seite. Fällt Licht durch das Loch erscheint ein umgekehrtes Abbild von dem, was sich vor der Camera obscura befindet, auf der gegenüberliegenden Wand.

Loch
Abbild
Gegenstand

Zeichnung einer Camera obscura nach Athanasius Kircher, 1671

Um ein scharfes Bild zu erhalten, muss die Öffnung möglichst klein sein. Dadurch allerdings verringert sich die Lichtstärke und damit die Helligkeit des Bilds.

An einem Problem aber verzweifeln Ibn al-Haitham und auch spätere Forscher:innen: Wenn das Auge wie eine Camera obscura funktioniert, warum steht für uns die Welt dann nicht auf dem Kopf?

Handstand im Gehirn

Im Jahr 1896 baut der Psychologe George Stratton eine Umkehrbrille und setzt sie vor sein rechtes Auge. Das Linke klebt er ab. Schwindelerregende fünf Tage lang sieht er seine Umgebung „falschherum“.

Stratton leidet unter Übelkeit, benutzt fortwährend die falsche Hand, verwechselt beim Essen Mund und Stirn. Doch nach etwa einer Woche fällt ihm die Orientierung immer leichter. Zwar gelingt ihm der Eindruck einer „aufrechten“ Welt nur unter höchster Konzentration, doch sein Experiment zeigt: Das Sehen ist auch eine Gehirnleistung, die nur im Zusammenspiel mit den anderen Sinnen möglich ist.

Nach der Entdeckung von Ibn al-Haitham stößt das Prinzip der Camera obscura in ganz Europa auf Interesse. Es sind zahlreiche Pläne und Abbildungen von „Aufzeichnungsapparaten“ überliefert, die zu einem wichtigen Hilfsmittel in Architektur und Malerei werden.

Die projizierten Bilder können allerdings nur festgehalten werden, indem man sie eigenhändig nachzeichnet. Um die Projektionen fotografisch festzuhalten, fehlt noch ein bahnbrechendes chemisches Verfahren, das gut 800 Jahre nach Ibn al-Haithams Tod erfunden wird.

Haytham Zeichenkamera Dff
Zusammenklappbare Zeichenkamera aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts