Stereoskop
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Ein Stereoskop ist eine optische Apparatur, mit der man zwei stereoskopische Halbbilder so betrachten kann, dass eine räumliche Tiefenwirkung wahrnehmbar ist. Mittels Spiegeln oder Linsen werden die zwei ortsverschiedenen Halbbilder so ins Blickfeld gebracht, dass bei binokularer Betrachtung ein virtuelles Raumbild entsteht.
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[Bearbeiten] Funktionsweise
Beim Betrachten naher Gegenstände bietet das Sehen mit zwei Augen ein wesentliches Mittel zur richtigen Schätzung der Entfernungen. Mit dem rechten Auge sehen wir einen nahen Gegenstand auf einen anderen Punkt des Hintergrundes projiziert als mit dem linken, und dieser Unterschied wird um so bedeutender, je näher der Gegenstand rückt. Richten wir beide Augen auf einen nicht allzu weit entfernten Punkt, so machen die beiden Augenachsen einen Winkel (Gesichtswinkel) miteinander, der um so kleiner wird, je weiter sich der Gegenstand entfernt.
Die Größe dieses Winkels gibt uns daher ein Maß für die Entfernung der Gegenstände. Wir unterscheiden also beim Sehen mit zwei Augen deutlich, welche Punkte mehr vortreten, und welche mehr zurückliegen.
Dazu kommt noch, dass wir nahe Gegenstände mit dem rechten Auge etwas mehr von der einen, mit dem linken Auge etwas mehr von der anderen Seite sehen, und dass gerade die Kombination dieser etwas ungleichen Bilder zu einem Totaleindruck wesentlich dazu beiträgt, die flächenhafte Anschauung des einzelnen Auges zu einer körperlichen, einer plastischen zu erheben.
Eine auf einer Fläche ausgeführte Zeichnung oder ein Gemälde kann immer nur die Anschauung eines einzelnen Auges wiedergeben; bietet man aber jedem Auge das passend gezeichnete Bild eines Gegenstandes dar, so werden sich beide Bilder zu einem einzigen Totaleindruck vereinigen.
[Bearbeiten] Geschichte und Entwicklung
Das Spiegel-Stereoskop wurde 1832 von Sir Charles Wheatstone in London erfunden. Da zu diesem Zeitpunkt die Fotografie noch nicht erfunden war, musste er die beiden zur Darstellung benötigten Teilbilder selbst berechnen und zeichnen. Erst ab etwa 1841 stellte er auf fotografischem Wege die benötigten Bilder her.
Wheatstone erreichte die Vereinigung der zwei Teilbilder durch sein Spiegelstereoskop. Dasselbe besteht aus zwei rechtwinkelig gegeneinander geneigten Spiegeln, deren Ebenen vertikal stehen. Der Beobachter schaut mit dem linken Auge in den linken, mit dem rechten Auge in den rechten Spiegel. Seitlich von den Spiegeln sind zwei vorschiebbare Brettchen angebracht, welche die umgekehrten perspektivischen Zeichnungen eines Objekts aufnehmen. Durch die Spiegel werden nun die von entsprechenden Punkten der beiden Zeichnungen ausgehenden Strahlen so reflektiert, dass sie von einem einzigen hinter den Spiegeln gelegenen Punkt zu kommen scheinen. Jedes Auge sieht also das ihm zugehörige Bild an demselben Orte des Raums, und der Beobachter erhält daher den Eindruck, als ob sich daselbst der Gegenstand körperlich befände.
1849 vereinfachte Sir David Brewster die Bauweise durch die Verwendung von Linsen. Die weiteste Verbreitung fand das Stereoskop in der 1861 von Oliver Wendell Holmes entwickelten Bauform.
Brewster hat die Spiegel dieses Instruments durch linsenartig gebogene Prismen ersetzt, und diese Stereoskope waren im 19. Jahrhundert allgemein im Gebrauch. Eine Sammellinse von etwa 18 cm Brennweite ist durchschnitten; die beiden Hälften sind, mit ihren scharfen Kanten gegeneinander gerichtet, in einem Gestell befestigt, und am Boden desselben wird das Blatt, welches die beiden Zeichnungen (oder photographische Bilder) enthält, eingeschoben. Durch die Anwendung der Linsenstücke ist es zunächst möglich, die Bilder dem Auge näher zu bringen; dann aber wirken sie auch wie Prismen, indem die Linsenhälfte vor dem rechten Auge das Bild etwas nach dem linken schiebt, während das Bild der mit dem linken Auge betrachteten Zeichnung etwas nach rechts gerückt erscheint.
Auf diese Weise wird das vollständige Zusammenfallen der beiden Bilder hervorgebracht. Wenn man durch eine zwischen den Bildern befindliche senkrechte Scheidewand dafür sorgt, dass jedes Auge nur das ihm zugehörige, nicht aber das für das andere Auge bestimmte Bild sieht, so ist eine weitere Vorrichtung, um die Bilder zur Deckung zubringen, gar nicht nötig (Stereoskop von Frick). Mit konkaven Halblinsen muss das für das rechte Auge bestimmte Bild links, das für das linke bestimmte rechts liegen; die Bilder des Brewsterschen Stereoskops würden darin mit verkehrtem Relief erscheinen.
Die Bedeutung der Stereoskope, welche durch die Photographie eine so wesentliche Förderung gefunden haben, ist bekannt; man benutzt sie, außer zur Unterhaltung, auch zur Veranschaulichung trigonometrischer und stereometrischer Lehrsätze und zum Studium der Gesetze des binokularen Sehens.
Dove demonstrierte mit Hilfe des Stereoskops die Entstehung des Glanzes. Ist nämlich die Fläche einer Zeichnung blau und die entsprechende der anderen gelb angestrichen, so sieht man sie, wenn man sie im Stereoskop durch ein violettes Glas betrachtet, metallisch glänzend. Weiß und Schwarz führen zu einem noch lebhaftern Bilde der Art. Auch zur Unterscheidung echter Wertpapiere von unechten hat Dove das Stereoskop benutzt. Betrachtet man nämlich die zu vergleichenden Papiere mit dem Instrument, so werden sofort die kleinsten Unterschiede bemerkbar. Die einzelnen Zeichen, die nicht genau mit dem Original übereinstimmen, decken sich nicht und befinden sich anscheinend in verschiedenen Ebenen.
Es wurde schon erwähnt, dass der Gesichtswinkel sehr klein wird, wenn wir beide Augen auf einen weit entfernten Punkt richten. Darum vermindern sich die Vorteile des Sehens mit zwei Augen in dem Maß, als die zu beschauenden Gegenstände weiter weg liegen, und verschwinden bereits völlig beim Betrachten einer landschaftlichen Ferne. Die Augen liegen zu nahe, als dass sich einem jeden derselben ein merklich verschiedenes Bild darstellen könnte. Helmholtz hat deshalb das „Telestereoskop“ konstruiert, welches dem Beschauer zwei sich deckende Bilder einer Landschaft darbietet, gleich als ob das eine Auge von dem anderen mehrere Meter abstände.
Das Instrument besteht aus vier Planspiegeln, welche senkrecht in einem hölzernen Kasten und unter 45° gegen die längsten Kanten desselben geneigt befestigt sind. Das von dem fernen Objekt kommende Licht fällt auf die zwei äußern großen Spiegel, wird von diesen rechtwinkelig auf die beiden inneren reflektiert und gelangt, nachdem es auch von den kleinen inneren Spiegeln rechtwinkelig reflektiert wurde, in die Augen des Beobachters. Jedes Auge erblickt in den kleinen Spiegeln das von den großen Spiegeln reflektierte Bild der Landschaft in einer solchen perspektivischen Projektion, wie sie von den beiden großen Spiegeln aus erscheint. Will man das Bild vergrößern, so kann man die Lichtstrahlen, ehe sie in die Augen gelangen, auch noch durch kleine Fernrohre gehen lassen. Als „Scherenfernrohr“ wird das Gerät überwiegend beim Militär eingesetzt.
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Literatur
- Brewster, The stereoscope (Lond. 1856);
- Ruete, Das Stereoskop (2. Aufl., Leipz. 1867);
- Steinhauser, Über die geometrische Konstruktion der Stereoskopbilder (Graz 1870).
[Bearbeiten] Weblinks
| Commons: Stereokarten – Bilder, Videos und/oder Audiodateien |
