Der projizierte Sehstrahl

Anfängliche Theorien des Sehens, wie sie sich in der griechischen Antike ausbildeten, sind am Tasten oder Abtasten ausgerichtet gewesen.[1] Mit einem vom Auge ausgehenden Sehstrahl wird einfallendes Licht, das Dinge (wegen des inhärenten chromas) aussenden, in der geradlinigen Verlängerung des Auges – also noch vor dem Auge selbst – abgetastet. Jener projizierte Sehstrahl ist es, der das Licht erfaßt, indem er es anfaßt.

The arrow from the eye

“The oldest theory that has come down to us, from about 450 B.C.E., was proposed by Empedocles. The language of the fragments is obscure, but the idea seems to be that an object gives off rays that carry information about its surface. To read this information, the eye projects forward a narrow visual ray that somehow feels the object’s radiation and returns through the pupil into the sensitive part of the eye, where it creates an image in the mind. The visual ray is like a long finger projecting from the eye, and sight is a kind of touch.”[2]

“Occasionally the visual ray itself can be seen. People who sit by campfires are used to seeing an animal’s eye gleam as it looks in from the darkness, and Homer uses this in a wonderful simile (Iliad 13.474) when he compares the hero Idomeneus awaiting an attack from Aeneas to a wild boar facing its pursuers with back bristles up and both eyes shining with fire. Of course we can read this as a literary trope, but that might be a mistake.”[3]

[1] „From earliest times everyone seems to have agreed that the most reliable of our senses is touch but the most useful is sight.” [David Park, The Fire within the Eye. A Historical Essay on the Nature and Meaning of Light, Princeton 1997, p.34
[2] ib. p.35
[3] ib. p.35

(Copyright by Peter Gold)

Kaustik(en)

Bei der Spiegelung (Reflexion) und Brechung (Refraktion) von gerichtetem Licht treten Kaustiken auf, indem sich die Lichtstrahlen oder Lichtwellen stellenweise so überlagern, daß Brennpunkte oder Brennlinien entstehen (enkauston = [gr.] eingebrannt), deren besondere Helligkeit sie von anderen Stellen deutlich abhebt. Solche optischen Phänomene sind unübersehbar und haben seit jeher die Aufmerksamkeit erregt, zumal sich mathematisch interessante Kurven (als Enveloppen) ausbilden, deren Form zu analysieren im Zuge der Weiterentwicklung der Infinitesimalmathematik als anspruchsvolle Aufgabe galt. Es ist zwischen Diakaustiken und Katakaustiken zu unterscheiden, je nachdem, ob die Figuren daher rühren, daß das Licht gebrochen oder gespiegelt wird (dia = [gr.] durch, kata = u.a. [gr.] gegenüber). Was in der folgenden Fotografie zu sehen ist, ist als Katakaustik zu klassifizieren, denn es handelt sich um die Reflexion(en) an der inneren Wandung einer geöffneten Blechdose mit Cappuccino-Pulver (instant).

Woher der farbliche Unterschied zwischen der bläulicheren und der gelblicheren Figur stammt, ist nicht offensichtlich. Tatsächlich manifestiert sich im aufgenommenen Bild neben der optischen Überschneidung von Lichtstrahlen, die geometrisch bedingt ist, auch die spektrale Überlagerung von Lichtwellen, die sich chromatisch auswirkt. Form und Farbe sind entkoppelt. Was den sichtbaren Farbunterschied ausmacht, ist die Farbtemperatur des kontinuierlichen Spektrums. Die Lichtquelle ist nämlich im einen Fall eine elektrische Glühbirne an der Decke, im anderen Falle ein geöffnetes Fenster, das einen Ausschnitt des wolkenlosen Himmels freigibt. Die Fotografie gehört, nebenbei bemerkt, zu einer (noch unabgeschlossenen) Serie unter dem Titel ‘Physik im Fokus’. Es geht, unter anderem, um physikalische Phänomene, die sich nicht auf den ersten Blick in ihrem ‘Aussehen’ zu erkennen geben.

Im Bild zeigt sich, worauf fokussiert wird. Ohne Beleuchtung wird kein Bild gemacht, aber sie erscheint nicht selbst im Bild. Was im Bild erscheint, wird zum Bildgegenstand. Läßt sich das Licht der Beleuchtung ins Bild bringen, in dessen Fokus, ohne seinen Charakter als Beleuchtung zu verlieren? Gäbe es keine Kaustik(en) im Bild, wäre das Licht, das das Bild erzeugt, paradoxerweise im Bild gar nicht sichtbar.

Das Auge, als solches einen Teil des Gehirns bildend, ‘rechnet’ normalerweise weg, was an farblichem Einfluß von der Beleuchtung ausgeht. Die Form und Farbe dient der Konkretisierung des Bildgegenstands und wird diesem ‘zugerechnet’, indem von der (Farb-) Temperatur der Lichtquelle abstrahiert wird. Es sei denn, letzteres läßt sich nicht vermeiden, weil beide Färbungen wie im gezeigten Bild nebeneinander auftreten.

(Copyright by Peter Gold)

Licht-Projekt

Ich beabsichtige, gemeinsam mit anderen im kommenden Semester ein Projekt zum Thema Licht anzubieten, das als Modul ins studium generale der Fachhochschule Frankfurt eingebunden ist. Es umfaßt:

• Licht in der exakten Wissenschaft
• Licht in der ästhetischen Gestaltung
• Licht im sozialen Kontext

Licht als Phänomen zu thematisieren, führt zu interdisziplinären Fragestellungen, in denen physikalische, sensorische, künstlerische und kulturelle Aspekte eng aufeinander bezogen sind. Das Projekt versteht sich als fortlaufende Auseinandersetzung mit einem komplexen Erfahrungsbereich, dessen theoretische wie ästhetische Dimension ’sichtbar’ gemacht werden soll. In der erkenntnisorientierten und gestalterischen Arbeit (work in progress) werden unter anderem Darstellungsmedien wie Fotografie, Zeichnung, Film, Installation, Website etc. eingesetzt, und zu den Zielen des Projekts gehört es auch, sich mit entsprechenden Techniken und Methoden näher zu befassen. Es ist daran gedacht, die Arbeitsergebnisse öffentlich zu präsentieren und mit verschiedenen Institutionen zu kooperieren, und es ist beabsichtigt, die Arbeit semesterweise fortzuführen, um das erarbeitete Material zu erweitern. Als mögliche Themenfelder bieten sich an:

• Farbe als Erscheinungsform des Lichts, Farbtemperatur und Farbempfindung
• Objektkonstitution durch Kontraste und Konturen
• Spiegelungen, Brechungen, Kaustiken, Transparenz, Opazität, Polarisation
• Fotografie und optische Abbildungen
• Licht und Schatten in der Zeichnung
• Das Licht in der Malerei (clair obscur etc.)
• Einsatz und Wirkung des Lichts in der Architektur
• Lichtphänomene in freier Natur
• Lichtquellen und spektrale Analyse
• Die sichtbare Oberfläche
• Komplementarität von Wellen- und Teilchenmodell des Lichts
• Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit im Raum-Zeit-Kontinuum
• Philosophie des Lichts zwischen griechischer Antike und Moderne
• Licht als Informationsträger für virtuelle Realität
• Licht im sozialen Umfeld

Lichtfleck im Schatten

Ob sich Licht wie ein Strom diskreter Teilchen ausbreite, oder ob es sich beim Licht um eine kontinuierliche Welle handele, war eine Frage, die sich in der bewegten Geschichte der physikalischen Theorie des Lichts nicht nur einmal stellte. Und mehr als einmal nahm die Geschichte eine Wende, die für Aufsehen sorgte.

“In 1818 Fresnel entered a competition sponsored by the French Academy. His Paper on the theory of diffraction ultimately won first prize and the title Mémoire Courronné, but not until it had provided the basis for a rather interesting story. The judging committee consisted of Pierre Laplace, Jean B. Biot, Siméon D. Poisson, Dominique F. Arago, and Joseph L. Gay-Lussac – a formidable group indeed. Poisson, who was an ardent critic of the wave description of light, deduced a remarkable and seemingly untenable conclusion from Fresnel’s theory. He showed that a bright spot would be visible at the center of the shadow of a circular opaque obstacle, a result that he felt proved the absurdity of Fresnel’s treatment. [...] This surprising prediction, fashioned by Poisson as the death blow to the wave theory, was almost immediately verified experimentally by Arago; the spot actually existed. Amusingly enough, Poisson’s spot, as it is now called, had been observed many years earlier (1723) by Maraldi, but this work had long gone unnoticed.” [1]

Derselbe Arago war es übrigens, der später die Fotografie an der Akademie der Wissenschaften und der Akademie der Schönen Künste in Paris vorstellte (1839) und die Erfindung damit einer breiten Öffentlichkeit bekanntmachte; nachdem Niépce und Daguerre das fotografische Verfahren weit genug entwickelt hatten, bis sich dessen Ergebnisse sehen lassen konnten.

Licht als physikalisches Phänomen sollte immer weitere Überraschungen bergen, die schließlich zu der modernen Physik führten, welche sich von der klassischen distanzierte. Wiederum spielte die Frage eine wichtige Rolle, was Lichtwellen eigentlich sind, und ob es nicht doch Photonen als Lichtquanten sind, welche sich ‘punktförmig’ konzentriert und nicht etwa räumlich ‘verschmiert’ verbreiten. Außerdem gab die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts eines der seltsamsten Rätsel auf, vor das sich das physikalische Verständnis von Raum und Zeit jemals gestellt sah. Die Quantentheorie und die Relativitätstheorie schickten sich an, die tradierte Physik komplett umzukrempeln. Noch ist kein Ende abzusehen. Alles erscheint in einem anderen Licht. Aber was alles haben wir noch gar nicht zu Gesicht bekommen?

[1] Eugene Hecht, Optics, 4. ed., San Francisco, Boston, New York 2002, p.494

(Copyright by Peter Gold)