Die Camera obscura als Basis der modernen Fotografie

Was ist eine Camera obscura?

Die Camera obscura ist die älteste Form der Bildwiedergabe, die als Abbild auf dem Kopf erfolgt. Sie bestimmt sich aus einem dunklen Raum oder, in kleinerer Ausführung, durch einen dunklen und lichtdichten Kasten mit Loch. Durch dieses fallen Lichtstrahlen auf den abzubildenden Gegenstand, die, ähnlich wie heute durch eine Linse, gebündelt werden. Da sich die Lichtstrahlen durch das Loch nicht ausbreiten können, kehren sie sich im Kasten oder Raum im Abbild um. Das Bild wird entsprechend projiziert und auf der Rückwand in umgekehrter Form dargestellt. Je kleiner das Loch der Camera obscura ist, desto schärfer ist die Abbildung.

Wer hat die Camera obscura erfunden?

Die Grundlagen der Projektion durch die Camera obscura wurden zum ersten Mal von Ibn al Haitham nachgewiesen. Er konnte damit widerlegen, dass das menschliche Auge Strahlen aussendet, wenn es einen Gegenstand erblickt. Er bewies, dass umgekehrt jeder belichtete Gegenstand Strahlen reflektiert, die das Auge empfängt. Darum steht die Camera obscura auch immer im engen Zusammenhang mit der Darstellung des menschlichen Auges. Schon Aristoteles und Leonardo da Vinci beschäftigten sich mit diesem Effekt und den Möglichkeiten der Technik. In der Renaissance diente die Camera obscura dazu, um zum Beispiel Bilder auf einer Leinwand nachzuzeichnen.

Warum gilt die Camera obscura als Vorläufer der modernen Fotografie?

Das Prinzip der Bildumkehrung im Abbild ist die Basis der Fotografie und der ersten Fotokameras. Die Camera obscura selbst war entsprechend nicht nur für die Fotografie, sondern etwa auch für Teleskope und die astronomische Erschliessung der Gestirne von Bedeutung. Während die ersten Geräte noch sehr gross ausfielen, erfand Johannes Zahn im 17. Jahrhundert die erste kleine Kamera, die mit austauschbaren Linsen arbeitete. Das Bild war immer dann zu sehen, wenn Licht in die Kamera einfiel. Das ermöglichte noch keine dauerhaften Bilder. Trotzdem wurde der Effekt der Camera obscura genutzt und für spätere Fotokameras weiterentwickelt.

Warum wird die Camera obscura auch als Lochkamera bezeichnet?

Die Projektion eines Gegenstands auf der Rückseite eines lichtdichten Kastens mit Loch ist das Prinzip der Lochkamera, die etwa 284 v. Chr. erfunden wurde. Sie ist eine der ältesten optischen Geräte für die Bilddarstellung und nutzt die gradlinige Ausbreitung des Lichts, um ein Bild zu erzeugen. Der Aufbau ist sehr simpel und benötigt nur ein lichtundurchlässiges Gehäuse mit kleiner Öffnung, während gegenüber ein lichtdurchlässiger Schirm angebracht wird. Damit sind die Bedingungen der Camera obscura erfüllt und machen den Effekt möglich.

Wie gelingt das Bild mit einer Lochkamera?

Die Bilddarstellung ist durch die geradlinige Ausbreitung des Lichts möglich. Stellst du eine brennende Kerze vor die Camera obscura, breitet sich das Licht der Flamme nach allen Seiten gleichmässig aus. Erst wenn es auf einen Gegenstand trifft, wird das Licht reflektiert. Das ist der Kasten mit Öffnung bei der Lochkamera. Nur ein gebündelter Strahl des Kerzenlichts gelangt in den Kasten und auf die Rückwand, wobei der untere Punkt der Kerze auf dieser oben und der obere Punkt unten abgebildet werden. Auf der Rückwand bzw. dem lichtempfindlichen Schirm entsteht dann das umgekehrte Bild, das gleichzeitig seitenvertauscht ist. Je lichtschwächer und kleiner das Loch der Lochkamera ist, desto genauer wird das Bild dargestellt. Auch die Entfernung des Gegenstands und die Grösse des Kastens haben eine Auswirkung auf die Bildqualität. Das Bild ist umso kleiner, je grösser der Abstand zwischen Loch und Schirm ist. Später wurden diese Schwankungen an Schärfeverlust durch eine Linse beseitigt.

Welche Effekte erzielt eine gebündelte Lichtquelle in einem dunklen Raum?

Damit du dir den Effekt einer Camera obscura besser vorstellen kannst, ist ein kleines Experiment hilfreich. Nutze das Schlüsselloch als belichtete Quelle in einem dunklen Raum. Halte vor dieses ein weisses Blatt Papier. Das durch das Schlüsselloch dringende Licht fällt auf das Blatt Papier. Wenn du nun einige Schritte mit dem Blatt zurückgehst und dich entsprechend vom Schlüsselloch als Lichtquelle entfernst, kannst du das Abbild des Raumes auf dem Papier erkennen, wo es über Kopf dargestellt wird. In der Lochkamera dient der Kasten als dunkler Raum und ein Loch als Lichtdurchlassöffnung, das dann sehr klein ausfällt, um ein scharfes Bild darstellen zu können.

Wofür steht die Camera obscura als Metapher?

Die eigentliche Camera obscura war natürlich noch keine Kamera im heutigen Sinne, sondern lediglich ein dunkler Raum bzw. eine Dunkelkammer. Im Mittelalter nutzten Alchimisten eine dunkle und verkleinerte Kiste, die mit einem Spiegel oder einer Linse ausgestattet wurde, um verborgene Welten sichtbar zu machen. Das gelang zwar nicht, aber seitdem steht die Camera obscura als Metapher für die menschliche Erkenntnis.