Einfache Formen der optischen Abbildung finden sich bereits in der freien Natur: So nehmen Lichtflecken, die unter einem löchrigen Blätterdach am Boden sichtbar sind, nicht die Form der Löcher, sondern die der Lichtquelle an. Das heisst bei Sonnenschein sind sie rund (ausser bei partiellen Sonnenfinsternissen; bei Mondschein nehmen sie die Form der Mondsichel an.) Diese Beobachtung führt in einer ersten Abstraktion zur Entwicklung der Camera Obscura: In einem abgedunkelten Raum, dessen eine Wand ein kleines Loch hat, wird auf der Rückseite eine Abbildung der äusseren Realität erzeugt. Dieses altbekannte Phänomen findet seinen Niederschlag auch im Höhlengleichnis der Philosophie. Das Bild, das in der Camera Obscura erzeugt wird, ist umso heller, je grösser das Loch ist. Allerdings nimmt mit der Grösse des Lochs auch die Schärfe des Bildes ab. Dieses Dilemma lässt sich durch Bündelung des Lichts mittels einer Sammellinse auflösen. Jede Sammellinse hat einen Fokus (Brennpunkt), der dadurch definiert ist, dass in ihm das Licht einer gedachten, unendlich weit entfernten, punktförmigen Lichtquelle wieder zu einem Punkt vereinigt wird. Ausgedehnte Objekte führen zu einem zweidimensionalen Bild in der durch den Fokuspunkt definierten Brennebene. Dies kann leicht mit einer Lupe und dem Licht einer strukturierten Lichtquelle (Glühlampe, Tageslicht im Fensterkreuz) auf einem Blatt Papier nachvollzogen werden.

 

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