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Verhalten von Licht und Farbe unter Wasser
 
 

Sowohl unter Wasser als auch über Wasser spielt das Licht eine entscheidende Rolle bei der Fotografie. Das Licht der Sonne besteht im sichtbaren Spektrum aus kurzwelligen, kalten Farben (Violett, Blau, Grün), bis hin zu den langwelligen, warmen Farben (Gelb, Orange und Rot). Daher spricht man auch von den Spektralfarben mit unterschiedlichen Wellenlängen. Der Fotograf ist aber speziell unter Wasser mit einigen physikalischen Gegebenheiten konfrontiert, die er unbedingt beachten muss, denn nur dann können wirklich gute Fotos entstehen!

 
 

Über Wasser
Schon die Atmosphäre hat einen Einfluss auf den Lichtstrahl. Verglichen mit Wasser ist dieser Einfluss jedoch sehr gering. Über Wasser filtert die Atmosphäre die kurzwelligen, kalten Farben stärker als die langwelligen, warmen Farben. Steht die Sonne zur Mittagszeit senkrecht, so gelangt ein großer Teil des kalten, langwelligen Lichtes zu uns und die Farben wirken hell, grell und kalt. Ändert sich der Winkel der Sonne zur Atmosphäre, so wird mehr kaltes, kurzwelliges Licht gefiltert und mehr warmes, langwelliges Licht kommt bei uns an. Das ist der Grund, warum wir speziell morgens und abends dieses angenehm warme Licht genießen können. Die Farben variieren also mit dem Winkel des Sonnenlichts zur Atmosphäre.

Unter Wasser
Unter Wasser gestaltet sich das Problem mit dem Licht für uns Taucher noch etwas umständlicher. Eine uns allen bekannte Regel lautet: Je tiefer Du tauchst, umso kälter und dunkler wird es. Schon bei 4 Meter Tiefe wird es schnell dunkler und kühler. Ursache hierfür ist das Licht. Denn Licht wird beim Eindringen in das Wasser "abgebremst", gefiltert und verliert dadurch deutlich an Strahlungsenergie. Unser (weißes) Licht besteht wie oben beschrieben aus den unterschiedlichen Spektralfarben - vom unsichtbaren UV- Licht bis zum gleichfalls unsichtbaren Infrarot-Licht. Dazwischen nun liegen die für Menschen sichtbaren Spektralfarben, die jedoch mit zunehmender Tiefe nach und nach durch das Wasser herausgefiltert (Extinktion) werden. Aber der Reihe nach…

 

1.) Lichteinfall / Reflexion
Je nach Sonnenstand wird das Licht unterschiedlich stark von der Wasseroberfläche reflektiert. Bestmögliche Bedingungen mit viel Licht im Wasser liegen vor, wenn die Sonne zur Mittagszeit senkrecht am Himmel steht und der sprichwörtliche "Ententeich" herrscht. Dann gelangt bis zu 95% des Lichts ins Wasser, und nur ein geringer Anteil wird reflektiert. Im Tagesverlauf ändert die Sonne jedoch den Winkel zur Erde und somit trifft auch das Sonnenlicht in einem kleineren Winkel auf die Wasseroberfläche, wodurch es stärker reflektiert wird. Es kommt also weniger Licht ins Wasser. Auch Wellen reduzieren die Eintrittsmenge des Lichts ins Wasser, da die unebene Wasseroberfläche wesentlich mehr Licht reflektiert als eine glatte.

2.) Refraktion
Wenn es das Licht nach seinem langen Weg nun endlich geschafft hat, und die Wasseroberfläche durchbricht, muss es eine weite Hürde nehmen. Da Wasser und Luft für das Licht unterschiedliche Brechungswinkel aufweisen, wird das Licht im Übergang zum Wasser gebrochen. Der eine oder andere wird es bestimmt schon einmal erlebt haben, wenn er ein sich im Wasser befindliches Objekt greifen wollte, aber trotz geringer Entfernung Vorbeigegriffen hat, das das abgeknickte bzw. gebrochene Licht das Objekt scheinbar versetzt. Unter Wasser bewirkt diese Brechung des Lichts für das menschliche Auge eine scheinbare Verkürzung von Entfernungen um ¼. Somit erscheinen Gegenstände größer bzw. näher.

3.) Extinktion
Ist das Licht ins Wasser gelangt, verliert es nun auch noch mit zunehmender Tiefe relativ schnell an Farbvielfalt und Strahlungskraft. Zunächst möchte aber erst einmal den für Taucher wichtigsten Aspekt des "Farbverlustes" erläutern. Mit jedem Meter, den das Licht im Wasser zurücklegt, filtert dieses die Farben heraus. Damit ergibt sich in den jeweiligen Tiefen nachstehende "Farbvielfalt":
- Rot= Eliminiert nach ca. 3m.
- Orange= Eliminiert nach ca. 10m.
- Gelb= Eliminiert nach ca. 30m
- Grün= Eliminiert nach ca. 40m
- Blau = Eliminiert nach ca. 150m
Dieses Phänomen der Extinktion lässt keinen Zweifel daran aufkommen, dass es ohne Blitzgerät oder Lampe selbst in geringer Tiefe unmöglich ist, ein farbenprächtiges Bild zu fotografieren. Die Farbe Rot trifft es da besonders hart, egal in welcher Tiefe man einen noch so starken Blitz horizontal oder vertikal verwendet. Denn bei einer Motiventfernung von über 1,5 Metern ist nichts mehr zu machen, da die Energie des Blitzes zum Motiv und zurück zum Objektiv wandern muss und bei 3 Metern ist die Grenze für die Farbe Rot erreicht.

 
 

4.) Diffusion
Wie im vorherigen Punkt angedeutet, verliert das Licht im Verlauf durch das Wasser auch an Strahlungsenergie. Das kommt daher, dass sich das Licht an im Wasser befindlichen Partikeln zerstreut (diffundiert) und somit an Energie verliert, die in Wärme umgewandelt wird. Daher sind die oberen Wasserschichten auch wärmer als die unteren. Die Stärke der Diffusion hängt von der Anzahl und Größe der Partikel im Wasser ab, wodurch auch der Kontrast stark gemindert werden kann und "milchige Bilder" entstehen. Zusätzlich sorgen diese Partikel im Wasser für den "Schneesturm" in den Bildern, der entsteht, wenn Partikel in Objektivnahe z.B. durch den eingebauten Blitz von kleinen, kompakten UW-Kameras angestrahlt werden. Dieses Problem kann durch externe Blitze gemildert werden, da hier die Partikel vor dem Objektiv nicht "angeblitzt" werden.


Soviel zur physikalischen Theorie des Themas "Licht und Farbe unter Wasser". Mit diesen Grundlangen im Hinterkopf ist man gut für den Einstieg in die Unterwasserfotografie gerüstet, für den ihr unter nachstehendem Link noch mehr Informationen erhaltet!

 

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