Reflex und Spiegelbild

Diversa

Wo und wie entstehen Spiegelbilder?

Spiegelbilder sieht man beim Blick auf glatte spiegelnde Oberflächen wie Spiegel, Fensterscheiben oder Wasseroberflächen.

Spiegel drehen die zur Oberfläche senkrechte Richtung um

Von der Kerzenspitze strahlt Licht in alle Richtungen.
Ein schmales Lichtbündel fällt durch die Pupillen in unsere Augen und erzeugt dort ein Bild der Kerzenspitze in Position A.
Ein anderes Lichtbündel fällt erst auf den Spiegel und wird von dort in die Augen reflektiert. Auf der Netzhaut entsteht ein zweites Bild der Kerzenspitze.
Es liegt genau an der gleichen Stelle wie eine Kerzenspitze in Position B.
So entsteht Punkt für Punkt das direkte und das gespiegelte Bild der Kerze auf der Netzhaut. Unser Gehirn verarbeitet das Netzhautbild zu dem Seheindruck einer Kerze mit ihrem Spiegelbild.

Anmerkungen zu den Bildern

Durch Lücken im Blätterdach fällt das Licht der Morgensonne. Nebeltröpfchen machen die Lichtbündel sichtbar.  Die Wasseroberfläche spiegelt die Sonne und die  Lichtbündel.

In den Winterstürmen sind die trockenen Schilfrohre abgebrochen. Man sieht die Stümpfe der Schilfrohre und ihre Spiegelbilder in dem vom Abendrot beleuchteten Wasser.

Das Spiegelbild ist dunkler als die Schilfrohre selbst.
Warum? Weil nur ein Teil des Lichts beim Auftreffen auf die Wasseroberfläche reflektiert wird. Der Rest dringt in das Wasser ein und trägt nicht zur Bildwahrnehmung bei.

Im Wasser sehen wir den gespiegelten Himmel. Wie bei jedem horizontalen Spiegel sind oben und unten vertauscht. Am Himmel zeichnet sich das Abendrot in der Nähe des Horizonts, also im unteren Teil des Himmels ab. Darüber liegt das Dunkel der nahenden Nacht. Im Spiegelbild ist es umgekehrt: oben rötlich, unten dunkel.

Ein Fenster dieses Schlosses ist hell erleuchtet. Aber im Spiegelbild ist ein anderes Fenster hell. Wie kann das sein? Feiern die Wassergeister in einem anderen Raum?

 

Das Sonnenlicht fällt aus der gleichen Richtung auf alle Fenster und wird reflektiert.
Stell dir vor, deine Augen sind genau in Position A. Dann siehst du den Reflex der Sonne in Fenster 1 (rot gezeichneter Strahl)
Das von Fenster 2 reflektierte Licht fällt auf die Wasserfläche und wird von dort ein zweites Mal reflektiert (gelb gezeichneter Strahl). Du siehst den Sonnenreflex im Spiegelbild von Fenster 1.

Ein Fischernetz spiegelt sich im ruhigen Wasser.
Du musst schon genau hinsehen, um zu erkennen, wo die Spiegelachse verläuft.

Sonnenlicht fällt auf eine spiegelnde Fensterscheibe. Die reflektierende Fläche wird durch Rahmen, Fensterkreuz und Geländer begrenzt. So zeichnen sich die Umrisse des Fensters auf der gegenüber liegenden Wand ab.
Eine andere Sichtweise: Hinter dem Fenster entsteht ein Spiegelbild der Sonne. Das Licht zwischen Fenster und Wand verläuft so, als würde es vom  Spiegelbild der Sonne ausgehen. Wir können uns vorstellen, die gespiegelte Sonne ist eine Lichtquelle, die durch das Fenster scheint und die Umrisse an die Wand projiziert.

Es gibt zwei Arten von Spinnennetzen: solche, bei denen die Fäden parallel zueinander um ein Zentrum laufen (Spinnennetz auf der home-Seite), und solche, bei denen die Fäden ungeordnet kreuz und quer in alle Richtungen laufen (Bild 1). Zur zweiten Gruppe gehört das hier abgebildete Netz. Aber wenn man durch das Netz eine helle kleine Lichtquelle- z.B. die durch eine Blätterlücke scheinende Sonne- anblickt, sieht man kreisförmig um die Lichtquelle angeordnete helle Linien. Bewegt man den Ast mit dem Netz, dann verschieben sich die hellen Linien. Immer bleibt die Sonne ihr Mittelpunkt.
Bild 2 zeigt zwei Stahlstangen. Sie reflektieren das Licht der Lampe zur Kamera, aber nur auf dem kurzen Stück, das der Lampe am nächsten liegt. Die  übrigen Teile der Stangen reflektieren auch Licht, aber nicht zur Kamera hin, sondern an ihr vorbei. Deshalb erscheinen sie dunkel.
Das gleiche geschieht an den dünnen Fäden des Spinnennetzes. Nur kurze Stücke jedes Fadens leuchten hell auf. Sie zeicnnen kreisförmige Strukturen um die Lichtquelle (Bild 3).

1
2
3

Einige Schlittschuhläufer haben die Eisfläche dieses Teiches in wenigen Stunden kreuz und quer mit Rillen versehen. Um den Reflex der Sonne zeichneten sich kreisförmige Strukturen ab.  Bewegte man sich zur Seite, so wanderte der Reflex mit- und mit ihm die feinen Kreislinien.
Dass  in den ungeordneten Spuren eine Kreisstruktur sichtbar wurde hat den gleichen Grund wie die Linien im vorigen Bild.

Die gewellte Wasserfläche zieht das Spiegelbild der Sonne in einen ovalen Lichtstreifen auseinander.

Die winzigen Eiskristalle in der Atmosphäre können sehr unterschiedlich geformt sein. Manchmal bilden sie etwa 1/100 mm große sechseckige Platten, die in horizontaler Position schweben oder sinken. Ihre Unterseiten reflektieren das Sonnenlicht. Wenn sie ganz ruhig wären, wäre über der Sonne ein Spiegelbild der Sonne zu sehen. Da sie aber etwa hin und her schaukeln, verzeiht sich das Spiegelbild zu einem länglichen Streifen ähnlich wie auf bewegten Wasserflächen ( siehe Bilderserie 4 : Ein Weg aus Licht).

Durch eine Lücke im Blätterdach dieses Baums scheint die Sonne auf das Wasser. Ihr Spiegelbild überlagert das Spiegelbild des Baums und wird durch das bewegte Wasser zu einem Oval auseinander gezogen.

Der gespiegelte Himmel

Der aufgehende Mond, gespiegelt im Selenter See und von einem landenden Blesshuhn zum Tanzen gebracht

Eine laue Frühlingsnacht am Ufer des Selenter Sees. Der Wind hat sich gelegt, das Wasser ist glatt wie ein Spiegel. Darin das Spiegelbild der Mondsichel. Ein Blesshuhn landet in einiger Entfernung und erzeugt Wellen, die sich gemächlich ausbreiten. Sobald die Wellen das Spiegelbild des Mondes erreicht haben, beginnt es schnell hin und her zu tanzen.
Dabei schwingt das Mondbild immer wieder von links unten nach rechts oben und zurück. Die Umkehrpunkte der Bewegung hängen von der Wellenform ab und liegen an unterschiedlichen Stellen. Da das Spiegelbild der Mondsichel sich wie eine Schaukel am längsten an den Umkehrpunkten aufhält, zeichnen sich diese Stellen in der Langzeitbelichtung (einige Sekunden) als hellere Mondsicheln auf.
Warum ist das Mondbild in der Mitte am hellsten? Sobald die Wellen vorbei gezogen sind und das Wasser wieder zur Ruhe gekommen ist, steht der Mond in dieser Position still und erzeugt im Foto ein helles Bild.

Das Spiegelbild des Orion in einer windstillen Nacht

In windstillen dunklen Nächten spiegelt die Wasserfläche des Teiches den ganzen Sternenhimmel. Dieses Sternbild erkennst du vielleicht nicht sofort, weil es auf dem Kopf steht wie jedes Spiegelbild. Es ist der Orion.

Der Wald hinter den Spiegeln

A So wird das Bild in der Serie gezeigt.

Die Bilder dieser Serie zeigen Blicke in Waldteiche. Dabei kann man drei Ebenen unterscheiden:
1. die Ebene der realen Bäume. Sie werden an der Wasseroberfläche gespiegelt und, falls sie im Bild erscheinen, auch direkt gesehen.
2. Die Ebene des Teichgrundes. Die fotografierten Teiche sind nur ca. 20 cm tief. Ihr Grund ist mit braunen Blättern aus dem letzten Herbst bedeckt.
3. Die Ebene der Gegenstände, die auf dem Teich schwimmen, Blätter, Tannenzapfen oder ähnliches.

Gegenstände, die auf der Wasseroberfläche schwimmen, sehen wir immer.
Das Spiegelbild der Bäume überlagert sich mit dem Bild des Teichgrundes. Wenn eins von beiden viel heller ist, sehen wir nur das hellere Bild.
In den dunklen Teilen des Spiegelbildes sehen wir den Teichgrund, besonders wenn er von der Sonne beleuchtet wird.
Oft habe ich gegen die Sonne fotografiert. Dann zeichnen sich die dunklen Baumstämme gegen den hellen Hintergrund ab.  Die Spiegelbilder der Baumstämme sind dunkel. Gerade in den Baumstämmen sieht man also das Laub des Teichbodens.

B Das zeigt der Blick in den Teich.

Bild B zeigt das Bild so, wie es tatsächlich zu sehen und zu fotografieren war. Eine Verfremdung stellt sich insbesondere dadurch ein, dass die Bilder auf dem Kopf stehen (Bild A und alle Bilder der Serie). Die Spiegelbilder der Bäume werden nicht als Spiegelbilder erkannt, weil wir gewohnt sind, dass Spiegelbilder im Wasser umgedreht sind und die Bäume daher mit der Krone nach unten zeigen müssten wie in Bild B.
Diese Verfremdung durch Umdrehen macht die Bilder reizvoll und auf den ersten Blick etwas mysteriös.
Unser Gehirn versucht, die Fotos sinnvoll und nach den für reale Gegenstände üblichen Wahrnehmungsregeln zu deuten. Wir erkennen Bäume, deren Stämme mit altem Laub bedeckt sind (Bilder 1bis 8) oder Tannenzapfen, die zwischen den Baumkronen schweben (Bild 9).
Bild 1: Das helle Blatt links in der Mitte schwimmt auf der Wasseroberfläche, rechts unten liegt der Teichboden im Sonnenlicht.
Bild 2: Unten ist der reale Rand des Teiches (kopfüber) zu sehen. Die helle nebelartige Erscheinung kommt durch den Rand der Wasserfläche zustande, auf dem sich kleine Blattteile gesammelt haben und der dadurch das Sonnenlicht unregelmäßig reflektiert.
Bild 4: Im oberen Teil des Fotos schwimmen Blätter und Holzstücke auf der Wasseroberfläche.
Bild 8: Die Wasseroberfläche ist durch den Wind leicht gekräuselt. Das erzeugt den impressionistischen Eindruck.
Bild 9: Die Tannenzapfen schwimmen auf der Wasseroberfläche.