Perspektywa powietrzna

Perspektywa powietrzna (fotografia), blaknięcie i niebieszczenie kolorów odległych obiektów. Krajobraz w Nepalu.

Perspektywa z lotu ptaka (angielski: perspektywa z lotu ptaka) opisuje warunki widoczności w krajobrazie spowodowane przez powietrze. Wygląd jest również znany jako opalescencja . Obiekt wydaje się niebieskawy, jaśniejszy lub bardziej brązowy (z powodu smogu) wraz ze wzrostem odległości. Przyczyną tego jest (rozproszone) odbicie i (selektywne) pochłanianie promieni świetlnych przez cząsteczki powietrza, co można wyjaśnić za pomocą fizyki. Z jednej strony perspektywa powietrzna nawiązuje do codziennego doświadczenia, w którym odległe góry wydają się jasnoniebieskie. Z drugiej strony oznacza to, że artyści mogą osiągnąć pożądany efekt dalekiego zasięgu w swoich obrazach poprzez stopniowanie wartości kolorów w kierunku błękitu i bieli. Ponieważ kolor wpływa na efekt przestrzenny perspektywy powietrznej, można go rozumieć jako specjalną formę perspektywy barwnej.

Perspektywa lotnicza (fotografia). Brązowawe kolory ze smogu. Ulica w Pradze (Czechy).

W fotografii perspektywa powietrzna czasami odnosi się również do obrazu przedstawiającego obiekt z góry. Jest to również znane jako widok z lotu ptaka , widok z lotu ptaka lub widok z góry.

Skład powietrza

Powietrze lub atmosfera ziemska składa się z bardzo różnych cząstek powietrza. Jest to (niejednorodna) mieszanina gazów, wody atmosferycznej i aerozoli.

  • Perspektywa powietrzna (malowanie). Ferdinand Hodler: Jezioro Genewskie z Chexbres , 1904.
    Do gazów w powietrzu głównie azot (N, 2 , 78% frakcji względna) i tlen (O 2 , 21%). Inne gazy, takie jak argon lub dwutlenek węgla, występują tylko w niewielkich ilościach. Cząsteczki gazu są bardzo małe. Mają średnicę około 10–7 cm (= 0,001 µm).
  • Wody atmosferycznej (H 2 O) może być stały (kryształy lodowe, lód przeciwmgielne, grad, Frost, kryształki śniegu), ciecz (zamglenia kropelki mgły, krople deszczu, chmury) lub gazowej (para wodna = wilgotność). W zależności od pogody proporcje różnią się znacznie pod względem przestrzeni i czasu. Maksymalna wartość pary wodnej w wilgotnych tropikach wynosi 4% (względny udział objętościowy). W zależności od stanu, cząsteczki wody mogą przybierać bardzo różne rozmiary, od najmniejszych cząsteczek pary wodnej do dużych 4 cm gradów.
  • Powietrze zawiera również aerozole . Są to stałe lub ciekłe zawieszone cząsteczki, takie jak drobny kurz, pyłki, dym, sadza, kryształki soli, smog, kurz, kropelki lub popiół wulkaniczny. Aerozole są stosunkowo duże. Mają rozmiar od 10-4 do 10-2 cm (= 1 do 100 µm).
Fotografia lotnicza. Ogrody zamku Nordkirchen (Nadrenia Północna-Westfalia).
Rozpraszanie Rayleigha. Niebieskie światło jest preferencyjnie rozpraszane przez cząsteczki powietrza, podczas gdy czerwone, żółte i zielone światło jest absorbowane lub przepuszczane.

Bilans promieniowania w powietrzu

Światło słoneczne uderza równolegle w ziemską powłokę powietrzną. Tam promienie są przepuszczane, odbijane lub pochłaniane.

  • Część promieni (około 30%) jest przepuszczana (przepuszczalność) i dociera do powierzchni ziemi w niezakłóconej postaci. To jest bezpośrednie światło słoneczne .
  • Inna część (około 25%) jest wchłaniana (połykana). Ta selektywna absorpcja oznacza, że energia promieniowania jest pochłaniana przez cząsteczki powietrza i przekształcana w energię cieplną.
  • Pozostała część jest odbijana przez cząsteczki powietrza we wszystkich możliwych kierunkach. To wszechstronne, niekierowane rozpraszanie promieniowania nazywane jest odbiciem rozproszonym . Około 20% tych rozproszonych odbitych promieni dociera do ziemi i tworzy rozproszone światło z nieba. Około 25% promieniuje z powrotem w kosmos.

Fizyczne wyjaśnienie

Widoczne światło słoneczne (promieniowanie słoneczne o długości fali od 0,38 do 0,78 µm) wpadające do ziemskiej atmosfery jest mieszaniną wszystkich kolorów. Gdy promienie uderzają w cząsteczki powietrza, ulegają selektywnej absorpcji lub odbiciu rozproszonemu. Siła i rodzaj pochłaniania i odbicia zależą od wielkości cząstek powietrza i długości fali światła. Można wyróżnić dwa przypadki.

Rozpraszanie Rayleigha

Angielski fizyk John William Strutt, 3. lord Rayleigh (1842–1919) rozpoznał, jak powstaje błękit nieba. Mniejsze cząsteczki powietrza, głównie cząsteczki tlenu i azotu (ale także drobne kropelki wody i aerozole), są około 100 razy mniejsze niż długość fali światła. Byłoby idealne do odbicia, gdyby cząsteczka była tak duża jak długość fali. W końcu stosunek wielkości cząsteczki do długości fali jest korzystniejszy dla światła niebieskiego (i fioletowego), krótkofalowego. Dlatego cząsteczki powietrza odbijają (rozpraszają) niebieskie światło 16 razy silniej niż długofalowe, czerwone. W większym stopniu wchłaniane są barwy zielone, żółte i czerwone. W ten sposób czyste, bezchmurne niebo wydaje się niebieskie. Im wyżej się znajdujesz i im cieńsza atmosfera, tym mniej tego efektu i ciemniejsze staje się niebo - aż do kosmicznej czerni.

Rozproszenie Mie

Niemiecki fizyk Gustav Adolf Mie (1868–1957) rozpoznał, jak powstaje biel na niebie. Jeśli cząsteczki powietrza są mniej więcej tej samej wielkości lub większe niż długość fali światła (to znaczy aerozole lub woda atmosferyczna), rozpraszają całe białe światło słoneczne. Powoduje to rozjaśnienie nieba w pobliżu słońca. Ponieważ stężenie aerozolu i wody w warstwach położonych blisko ziemi jest większe niż na wysokości, ten białawo-niebieski występuje szczególnie w pobliżu horyzontu.

Ostre kontury odległych gór przy słonecznej pogodzie. San Andreas Fault (USA).
Ostre kontury odległych pni drzew we mgle. Bruderwald (Bamberg)
Wysoki renesans. Szczegół z: Leonardo da Vinci: Rock Grotto Madonna , 1495–97.
Holenderski barok. Willem van de Velde the Younger, Dutch Ships in a Calm , około 1665 roku.

Kontury

W słonecznym krajobrazie odległe obiekty wydają się jaśniejsze i bardziej niebieskawe. Coraz mniej dostrzegamy szczegóły, kontrasty kolorów , plastyczność i strukturę obiektów, ponieważ różne kolory rozpuszczają się w jednolity jasnoniebieski. Ale nawet jeśli odległa góra wydaje się płaska i jednolicie jasnoniebieska, jej kontur zewnętrzny pozostaje ostry, o ile sylwetka kontrastuje z kolorem nieba. Dopiero przy bardzo dużej odległości lub przy dużej wilgotności kolory mieszają się. Ale wtedy góry nie można już zobaczyć.

Coś podobnego dzieje się we mgle, ale na krótszym dystansie. Nawet z niewielkiej odległości obiekty można rozpoznać jedynie jako płaskie, ale mocno zarysowane (!) Sylwetki. Jednolity szary kolor jest coraz bardziej zbliżony do białego lub jasnoszarego koloru mgły, aż w końcu obiekt całkowicie znika.

Użyj w malowaniu

  • Od czasów renesansu artyści używali perspektywy centralnej, a także perspektywy powietrznej i kolorowej, aby przedstawić głębię. Chcesz w wiarygodny sposób przedstawić widzialną rzeczywistość. Leonardo da Vinci uznaje, że odległa niebieska plama i bladość pochodzą z powietrza. Przypuszczalnie był pierwszym, który opisał to zjawisko jako perspektywę powietrzną.
  • Romans. Caspar David Friedrich: Czeski krajobraz z Milleschauer , 1809.
    Akwarele z drugiej podróży Albrechta Dürera do Włoch są dowodem zaufania artysty do wrażenia wizualnego. Odległe góry maluje na jasnoniebiesko, choć tak naprawdę (czyli w okolicy) mają kolory lasu, kamienia lub śniegu.
  • Szczególnie holenderscy malarze barokowi przekształcają swoje krajobrazy od ciepłych do zimnych. Używają ciepłego brązu, czerwieni i żółci na pierwszym planie, zimnego stalowego błękitu w tle i zielonych gradacji kolorów na środku między nimi.
  • Malarze okresu romantyzmu przeciwstawiali uczucia i zinternalizowane doświadczenie natury trzeźwości i surowości klasycyzmu. Coraz częściej zwracają się ku malarstwu pejzażowemu. Perspektywa powietrzna odgrywa główną rolę w ukazaniu poczucia osamotnienia i tęsknoty za dystansem.
  • Od renesansu perspektywa powietrzna, kolorystyczna i centralna zachowały swoją niekwestionowaną ważność aż do impresjonizmu. Od tego czasu artyści posługują się także wieloperspektywicznymi i perspektywicznymi sposobami przedstawiania.

literatura

  • Reinhard Breuer (redaktor naczelny): Spectrum of science. Specjalne: kolor . 1. niezmienione nowe wydanie. Spectrum of Science Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg 2004, ISBN 3-936278-80-6 .
  • Martin Kappas: Klimatologia. Badania klimatu w XXI wieku - wyzwanie dla nauk przyrodniczych i społecznych . Wydanie 1. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009, s. 78–81.
  • Walter Roedel: Fizyka naszego środowiska. Atmosfera . Wydanie 2. Springer-Verlag, Berlin i in. 1994, ISBN 3-540-57885-4 .
  • Wolfgang Weischet, Wilfried Endlicher: Wprowadzenie do klimatologii . 7. edycja. Gebr. Borntraeger Verlagbuchhandlung, Berlin / Stuttgart 2008, ISBN 978-3-443-07142-4 , s. 48–51.

linki internetowe

Commons : Perspektywa atmosferyczna  - zbiór zdjęć, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ Marcel Minnaert: Światło i kolor w naturze . Wydanie 1. Birkhäuser Verlag, Bazylea / Boston / Berlin 1992, ISBN 3-7643-2496-1 , s. 321 .
  2. ^ Karl Mütze (red.): Brockhaus. ABC optyki . Wydanie 1. VEB FA Brockhaus Verlag, Lipsk 1961, s. 729, słowo kluczowe: percepcja przestrzenna .
  3. ↑ Peter Wiench (redakcja): Wielki leksykon antyków Keysera . Book Club Ex Libris, Zurich i in. 1983, s. 167 .
  4. ^ Stefan Brönnimann: Klimatologia . Wydanie 1. Haupt Verlag, Berno 2018, ISBN 978-3-8252-4819-2 , s. 43 .
  5. ↑ Wolfgang Weischet, Wilfried Endlicher: Wprowadzenie do klimatologii . 7. edycja. Gebr. Borntraeger Verlagbuchhandlung, Berlin, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-443-07142-4 , s. 48 .
  6. ↑ Wolfgang Weischet, Wilfried Endlicher: Wprowadzenie do klimatologii . 7. edycja. Gebr. Borntraeger Verlagbuchhandlung, Berlin, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-443-07142-4 , s. 85-86 .
  7. ↑ Martin Kappas: Klimatologia. Badania klimatu w XXI wieku - wyzwanie dla nauk przyrodniczych i społecznych . Wydanie 1. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-8274-1827-2 , s. 78 .
  8. ^ Stefan Brönnimann: Klimatologia . Wydanie 1. Haupt Verlag, Berno 2018, ISBN 978-3-8252-4819-2 , s. 48 .
  9. ↑ Wolfgang Weischet, Wilfried Endlicher: Wprowadzenie do klimatologii . 7. edycja. Gebr. Borntraeger Verlagbuchhandlung, Berlin, Stuttgart 2008, ISBN 978-3-443-07142-4 , s. 50 .
  10. ↑ Martin Kappas: Klimatologia. Badania klimatu w XXI wieku - wyzwanie dla nauk przyrodniczych i społecznych . Wydanie 1. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2009, ISBN 978-3-8274-1827-2 , s. 78 .
  11. ↑ Reinhard Breuer (redaktor naczelny): Spectrum of science. Specjalne: kolor . Wydanie 1. Spectrum of Science Verlagsgesellschaft mbH, Heidelberg 2004, ISBN 3-936278-80-6 , str. 16 .
  12. ^ Rainer Schönhammer: Wprowadzenie do psychologii percepcji. Zmysły, ciało, ruch . Wydanie 2. Facultas.wuv Universitätsverlag, Wiedeń 2013, ISBN 978-3-8252-4076-9 , s. 194 .
  13. ↑ Perspektywa - oznacza obrazowo: Perspektywa powietrzna (niebieska, sfumato). Dostęp 30 grudnia 2019 (niemiecki).
  14. ^ Eva Maria Kaifenheim: Aspekty sztuki. Podręcznik i zeszyt ćwiczeń do edukacji artystycznej . Wydanie 1. Verlag Martin Lutz GmbH, Monachium 1979, ISBN 3-87501-060-4 , s. 37 i 39 .
  15. ^ Winfried Nerdinger: Perspektiven der Kunst. Od epoki Karolingów do współczesności . 3. Wydanie. Oldenbourg Schulbuchverlag GmbH, Monachium, Düsseldorf, Stuttgart 2006, ISBN 978-3-486-87517-1 , s. 507 .
  16. ^ Eva Maria Kaifenheim: Aspekty sztuki. Podręcznik i zeszyt ćwiczeń do edukacji artystycznej . Wydanie 1. Verlag Martin Lutz GmbH, Monachium 1979, ISBN 3-87501-060-4 , s. 36 .