Camera Obscura

Bereits vor 2400 Jahren beschrieb Aristoteles, ein berühmter griechischer Philosoph und Naturforscher, der von 384 vor Chr. bis 322 v. Chr. lebte, eine Camera Obscura. Camera Obscura ist lateinisch und bedeutet so viel wie dunkler Raum. Aristoteles beobachtete, dass ein Bild auf dem Kopf steht, wenn es durch ein kleines Loch auf eine gegenüberliegende Fläche projiziert wird. Man wusste es zwar damals noch nicht, aber damit hatte man auch das Grundprinzip der Fotografie entdeckt.
Eine Camera Obscura lässt sich ganz einfach nachbauen:

Man nehme:

Den besten Effekt erzielt ihr in einem Raum ohne Fenster - vielleicht ein Badezimmer oder ein Kellerraum. Gibt es keine fensterlosen Raum bei euch, müsst ihr alle Fenster mit schwarzem Stoff oder Pappe abdunkeln. Wichtig ist, dass in den Raum kein bisschen Licht fällt - außer durchs Schlüsselloch. Draußen vor dem Schlüsselloch muss es dafür richtig hell sein. Stellt einen markanten, angestrahlten Gegenstand vor die Tür - zum Beispiel eine Zimmerpflanze. Jetzt haltet im dunklen Raum ein weißes Blatt Papier ein paar Zentimeter entfernt vor das Schlüsselloch. Ihr seht den hellen Raum vor der Tür auf dem Blatt Papier abgebildet mitsamt der Pflanze - allerdings auf dem Kopf und spiegelverkehrt.

Was passiert da?

Jedes Objekt, das angestrahlt wird, wirft Lichtstrahlen zurück. Man sagt, es reflektiert die Strahlen. Dabei breiten sich die Lichtstrahlen geradlinig aus. Von jedem Punkt des Objekts werden unendlich viele Lichtstrahlen in alle Richtungen zurückgeworfen.

Zum Beispiel auch in unser Auge - deshalb können wir Gegenstände sehen. Stellt Euch die Pflanze vor: Egal, wo ihr im Raum steht, ihr könnt sie immer sehen (solange nichts davor ist, versteht sich). Die Lichtstrahlen, die die Pflanze reflektiert, sind also überall im Raum.

Aber nur wenige Strahlen finden ihren Weg genau durch das Schlüsselloch: Stellt euch vor, dass von jedem Punkt der Pflanze nur ein Strahl hindurch kommt. Die anderen gehen ins Leere. Da sich das Licht ganz gerade aus-breitet, trifft der Lichtstrahl, der von der Pflanzenspitze kommt, unten auf unser Blatt Papier - das ist der gradlinige und einzig mögliche Weg. Deshalb befindet sich der Abbildungspunkt der Pflanzenspitze unten auf dem Blatt.

Weil das Schlüsselloch so winzig ist, kreuzen sich an dieser Stelle die Strahlen, und das Bild erscheint verkehrt herum. Das gilt auch für die Horizontale: Die rechte Seite der Pflanze ist auf unserem Blatt Papier links zu sehen und umgekehrt. So entsteht ein seitenverkehrtes und auf dem Kopf stehendes Abbild der Pflanze.

Wie groß, wie scharf und wie hell die Abbildung der Pflanze auf dem Papier ist, hängt von vielen Faktoren ab: Je kleiner das Loch, desto schärfer das Abbild der Pflanze, und je weiter das Blatt Papier entfernt ist, desto größer das Abbild.
Vielleicht habt ihr schon mal beobachtet, dass Dias verkehrt herum in den Dia-Projektor geschoben werden. Denn auch hier wird das Bild beim Projizieren rumgedreht, und wir sehen es an der Wand richtig herum.