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Ein Blick ins Licht Einblicke in die Natur des Lichts und des Sehens, in Farbe und Fotografie

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Produktdetails

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

30.11.1990

Abbildungen

XVI, 902 Abbil48 Abbildungen 48 Abb. in Farbe. mit 47 Falttafeln.

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

470

Maße (L/B/H)

27,9/21/2,8 cm

Gewicht

1216 g

Auflage

1990

Übersetzt von

Anita Ehlers

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-52146-4

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Taschenbuch

Erscheinungsdatum

30.11.1990

Abbildungen

XVI, 902 Abbil48 Abbildungen 48 Abb. in Farbe. mit 47 Falttafeln.

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

470

Maße (L/B/H)

27,9/21/2,8 cm

Gewicht

1216 g

Auflage

1990

Übersetzt von

Anita Ehlers

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-52146-4

Herstelleradresse

Springer-Verlag GmbH
Tiergartenstr. 17
69121 Heidelberg
DE

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  • 1 Die Haupteigenschaften des Lichts.- 1.1 Was ist Licht?.- 1.1.1 Welchen Weg nimmt das Licht?.- 1.1.2 Die Lichtgeschwindigkeit.- 1.1.3 Was trägt das Licht durch den Raum?.- 1.1.4 Was wird durch den Raum getragen?.- 1.2 Wellen und ihre Eigenschaften.- 1.2.1 Elektromagnetische Wellen.- 1.2.2 Resonanz.- 1.3 Quantitative Beschreibung periodischer Wellen.- 1.3.1 Wellenlänge, Frequenz und Geschwindigkeit.- 1.3.2 Weitere Kennzeichen einer Welle.- 1.3.3 Die sichtbaren Eigenschaften der Lichtwellen.- 1.4 Elektromagnetische Strahlung.- 1.4.1 Das Spektrum der elektromagnetischen Strahlung.- 1.4.2 Wie elektromagnetische Strahlung erzeugt werden kann.- 1.4.3 Lichtquellen.- 1.4.4 Sichtbare elektromagnetische Strahlung.- 1.5 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Leben, Licht und die Atmosphäre.- 2 Grundlagen der geometrischen Optik.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Schatten.- 2.2.1 Finsternisse.- 2.2.2 Die Lochkamera.- 2.3 Reflexion.- 2.3.1 Radar.- 2.3.2 Metalle.- 2.3.3 Die Ionosphäre.- 2.3.4 Spiegel.- 2.3.5 Teildurchlässige Spiegel.- 2.4 Spiegelung bei schrägem Lichteinfall.- 2.4.1 Untersonnen und Lichtsäulen.- 2.4.2 Diffuse Spiegelung.- 2.4.3 Mehrfachspiegelungen.- 2.5 Brechung.- 2.5.1 Totalreflexion.- 2.5.2 Faseroptik.- 2.5.3 Luftspiegelungen und atmosphärische Verzerrungen.- 2.6 Dispersion.- 2.6.1 Diamanten.- 2.6.2 Regenbogen.- 2.6.3 Nebensonnen, 22°-Halos und Ähnliches.- 2.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 3 Spiegel und Linsen.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Virtuelle Bilder.- 3.2.1 Die Lage des Bildes.- 3.2.2 Kaleidoskope.- 3.3 Sphärische Spiegel.- 3.3.1 Konvexspiegel.- 3.3.2 Die Bildkonstruktion.- 3.3.3 Zerrbilder in konvexen Spiegeln und anamorphotische Kunst.- 3.3.4 Konkavspiegel.- 3.4 Sphärische Linsen.- 3.4.1 Sammel- und Zerstreuungslinsen.- 3.4.2 Tauheiligenscheine und andere Retroflektoren.- 3.4.3 Bildkonstruktion bei dünnen Linsen.- 3.4.4 Fresnel-Linsen.- 3.4.5 Linsensysteme.- 3.5 Bildfehler.- 3.5.1 Chromatische Aberration.- 3.5.2 Sphärische Aberration bei Linsen.- 3.5.3 Sphärische Aberration bei Spiegeln.- 3.5.4 Achsenferne Bildfehler.- 3.6 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Sonnenenergie.- 4 Kamera und Fotografie.- 4.1 Einleitung.- 4.1.1 Die Hauptbestandteile der Kamera.- 4.2 Die Scharfeinstellung.- 4.2.1 Bildtiefe und Schärfentiefe.- 4.2.2 Die Mattscheibenkamera.- 4.2.3 Die einäugige Spiegelreflexkamera.- 4.2.4 Der Entfernungsmesser.- 4.3 Die Brennweite und ihre Wirkung.- 4.3.1 Tele- und Weitwinkelobjektive.- 4.3.2 Perspektive.- 4.4 Objektive.- 4.4.1 Bildfehler bei Objektiven.- 4.4.2 Linsensysteme.- 4.4.3 Zoomobjektive.- 4.4.4 Konverter.- 4.5 Verschluß und Blende.- 4.5.1 Der Verschluß.- 4.5.2 Blenden.- 4.5.3 Die Folge der f-Zahlen.- 4.5.4 Zusammenhang zwischen f-Zahl und Bildqualität.- 4.6 Belichtung.- 4.7 Film.- 4.7.1 Grundlagen.- 4.7.2 Daguerreotypien.- 4.7.3 Moderne Filme.- 4.7.4 Chemische Entwicklung.- 4.7.5 Andere Entwicklungsverfahren.- 4.7.6 Filmempfindlichkeit: Schwärzungskurve.- 4.7.7 Filmempfindlichkeit, Kontrast und Belichtungsspielraum.- 4.8 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 5 Das menschliche Auge und sein Sehvermögen I: Wie das Bild erzeugt wird.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Auge und Kamera.- 5.2.1 Fokussieren und Akkommodieren.- 5.2.2 Bildfehler.- 5.2.3 Die Iris.- 5.3 Die Netzhaut.- 5.3.1 Zapfen und Stäbchen.- 5.3.2 Der Mechanismus der Lichtabsorption.- 5.3.3 Die Verarbeitungszeit.- 5.3.4 Lichtempfindlichkeit.- 5.4 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 6 Optische Instrumente.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Instrumente mit einer Linse.- 6.2.1 Brillen: sphärische Korrektur.- 6.2.2 Brillen mit zylindrischem Schliff.- 6.2.3 Kontaktlinsen.- 6.2.4 Die Lupe.- 6.3 Mikroskope.- 6.3.1 Dunkelfeld- und Immersionsmikroskopie.- 6.3.2 Rastermikroskope.- 6.4 Fernrohre und Teleskope.- 6.4.1 Das Keplersche oder astronomische Fernrohr.- 6.4.2 Das terrestrische oder Galileische oder holländische Fernrohr.- 6.4.3 Spiegelteleskope.- 6.4.4 Katadioptrische Teleskope.- 6.5 Schlierenfotografie.- 6.6 Das Gesichtsfeld.- 6.6.1 Die Feldlinse.- 6.6.2 Der Projektor.- 6.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 7 Das menschliche Auge und sein Sehvermögen II: Bildverarbeitung.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Der Gesichtssinn des Menschen — ein Überblick.- 7.3 Elementare Helligkeitswahrnehmung.- 7.3.1 Lichtstärke und Helligkeit.- 7.3.2 Helligkeitskonstanz.- 7.3.3 Das Weber-Fechnersche Gesetz.- 7.4 Netzhautverarbeitung I: Die laterale Hemmung.- 7.4.1 Der Mechanismus der Helligkeitskonstanz.- 7.4.2 Gleichzeitiger Helligkeitskontrast.- 7.4.3 Rezeptive Felder.- 7.4.4 Verarbeitung von Kanten.- 7.5 Netzhautverarbeitung II: Negative Nachbilder.- 7.6 Augenbewegungen und Bewegungsnachbilder.- 7.6.1 Netzhautstabilisierung.- 7.7 Zeitliche Reaktion.- 7.7.1 Positive Nachbilder.- 7.7.2 Stroboskope.- 7.8 Kanäle: Ortsfrequenz und Richtung.- 7.8.1 Die Kontrastempfindlichkeitsfunktion.- 7.8.2 Kanäle.- 7.9 Andere Kanäle.- 7.10 Maschinelles Sehen.- 7.10.1 Mustervergleich.- 7.10.2 Künstliche Kanäle.- 7.11 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 8 Räumliches Sehen und Tiefenwahrnehmung.- 8.1 Einleitung.- 8.2 Akkommodation.- 8.3 Konvergenz.- 8.4 Parallaxe.- 8.5 Binokulare Disparation.- 8.5.1 Das Stereoskop und ähnliche optische Geräte und Spielzeuge.- 8.5.2 Das Linsenraster.- 8.5.3 Das Pulfrich-Phänomen.- 8.6 Zwei- und Dreidimensionalität und die mehrdeutigen Hinweise auf Raumtiefe.- 8.6.1 Größe.- 8.6.2 Perspektive.- 8.6.3 Helligkeitsunterschiede (Schatten).- 8.6.4 Farbunterschiede.- 8.6.5 Schärfeschwankungen.- 8.6.6 Muster.- 8.6.7 Überlagerung und Überschneidung.- 8.6.8 Vorwissen.- 8.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Röntgentomografie.- 9 Farbe.- 9.1 Einleitung.- 9.2 Farbe, Wellenlängen und nichtspektrale Farben.- 9.3 Intensitätsverteilung und Farbklassifikation.- 9.4 Farbmischung durch Addition.- 9.4.1 Die einfachen Additionsregeln.- 9.4.2 Komplementärfarben.- 9.4.3 Die Farbmetrik.- 9.5 Möglichkeiten der additiven Farbmischung.- 9.5.1 Einfache Addition.- 9.5.2 Partitive Mischung.- 9.5.3 Andere Verfahren.- 9.6 Farbmischung durch Subtraktion.- 9.6.1 Die einfachen Subtraktionsgesetze.- 9.6.2 Subtraktive Mischgesetze für nicht ideale Filter und Farbstoffe.- 9.7 Abhängigkeit der subtraktiven Farbe von der Lichtquelle.- 9.7.1 Welche weiße Lichtquelle ist die beste?.- 9.8 Wasserfarben und Druckfarben.- 9.8.1 Rasterbilder.- 9.9 Pigmente, Farben und Gemälde.- 9.9.1 Einfache Regeln.- 9.9.2 Komplikationen.- 9.9.3 Beispiel: Abhängigkeit von der Pigmentgröße.- 9.9.4 Beispiel: Abhängigkeit von den Unterschieden zwischen den Brechzahlen.- 9.9.5 Mischungen mit schwarzem Pigment (Schattierungen).- 9.9.6 Beispiel: Mischungen mit weißem Pigment (Aufhellung).- 9.9.7 Beispiel: Abhängigkeit von der Oberflächenspiegelung.- 9.9.8 Schlußbemerkungen.- 9.10 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 10 Farbwahrnehmung.- 10.1 Einleitung.- 10.2 Die Dreifarbentheorie.- 10.2.1 Überlappung der Empfindlichkeitskurven.- 10.2.2 Spektrale Komplementärfarben.- 10.2.3 Farbtonunterscheidung.- 10.2.4 Mikrospektralfotometrie.- 10.3 Farbmischung und -paarung.- 10.4 Gegenfarben.- 10.4.1 Farbnamen.- 10.4.2 Farbtonausgleich.- 10.4.3 Nervenverbindungen.- 10.4.4 Die Farbtafel.- 10.5 Farbfehlsichtigkeit.- 10.5.1 Monochromasie.- 10.5.2 Dichromasie.- 10.5.3 Trichromasie.- 10.6 Räumliche Farbverarbeitung.- 10.6.1 Laterale Farbhemmung.- 10.6.2 Farbkonstanz.- 10.6.3 Räumliche Angleichung.- 10.7 Zeitliche Verarbeitung.- 10.7.1 Normale negative Nachbilder.- 10.7.2 Positive Nachbilder.- 10.7.3 Andere Nachwirkungen.- 10.8 Bedingte Nachwirkungen und Gedächtnis.- 10.9 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 11 Farbfotografie.- 11.1 Einleitung.- 11.2 Grundlagen.- 11.3 Additiver Farbfilm.- 11.4 Subtraktiver Farbfilm.- 11.4.1 Farbausbleichung.- 11.4.2 Technicolor und Farbübertragung.- 11.4.3 Farbkuppler.- 11:4.4 Kodachromeentwicklung.- 11.4.5 Filme mit eingebauten Kupplern.- 11.4.6 Farbnegative.- 11.4.7 Masken.- 11.4.8 Farbsofortbildfotografie.- 11.5 Falschfarben, gewollt und ungewollt.- 11.6 Kirlian-Fotografie.- 11.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- Im Brennpunkt: Filmtricks.- 12 Wellenoptik.- 12.1 Einleitung.- 12.2 Interferenz.- 12.2.1 Interferenz zweier Punktquellen.- 12.2.2 Kohärenz.- 12.2.3 Dünne Filme.- 12.2.4 Youngsche Interferenzstreifen.- 12.2.5 Der Streifenabstand.- 12.2.6 Weißlichtinterferenz.- 12.2.7 Interferenz mehrerer kohärenter Quellen.- 12.3 Anwendungen der Interferenz.- 12.3.1 Gitter.- 12.3.2 Interferometer.- 12.3.3 Dünne Filmschichten.- 12.3.4 Stehende Wellen.- 12.4 Babinetsches und Huygenssches Prinzip.- 12.4.1 Das Babinetsche Prinzip.- 12.4.2 Das Huygenssche Prinzip.- 12.5 Beugung.- 12.5.1 Beugung an einem Spalt oder einem Loch.- 12.5.2 Koronen und Glorien.- 12.5.3 Auflösungsvermögen.- 12.5.4 Bildrekonstruktion und räumliches Filtern.- 12.6 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 13 Streuung und Polarisation.- 13.1 Einleitung.- 13.2 Rayleighstreuung.- 13.3 Polarisation durch Streuung.- 13.3.1 Polarisiertes Licht.- 13.3.2 Polarisation durch Rayleighstreuung.- 13.4 Polarisation durch Reflexion.- 13.5 Polarisation durch Absorption.- 13.6 Polarisieren und Analysieren.- 13.7 Steuerung der Polarisation durch elektrische Felder.- 13.7.1 Flüssigkristallanzeigen.- 13.7.2 Pockels- und Kerrzellen.- 13.8 Doppelbrechung.- 13.9 Optische Aktivität.- 13.10 Noch mehr Doppelbrechung — Fortpflanzung bei beliebigen Winkeln.- 13.11 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 14 Holografie.- 14.1 Einleitung.- 14.2 Transmissionshologramme.- 14.2.1 Transmissionshologramme einzelner Punktquellen.- 14.2.2 Transmissionshologramme ausgedehnter Objekte.- 14.3 Die Herstellung von Transmissionshologrammen.- 14.4 Anwendungen der Transmissionsholografie.- 14.5 Weißlichthologramme.- 14.5.1 Reflexionshologramm einer entfernten Punktquelle.- 14.5.2 Die Herstellung eines Weißlichthologramms.- 14.5.3 Weißlichttransmissionshologramme.- 14.6 Andere holografische Verfahren.- 14.6.1 Bildebenenhologramme.- 14.6.2 Farbtreue Hologramme.- 14.6.3 Rundumhologramme.- 14.7 Zusammenfassung.- Aufgaben.- 15 Ein Blick in die moderne Physik.- 15.1 Einleitung.- 15.2 Teilchen und Wellen.- 15.2.1 Der Photoeffekt.- 15.2.2 Anwendung des Photoeffekts.- 15.2.3 Teilchenwellen.- 15.3 Atomspektren.- 15.3.1 Emissionsspektren.- 15.3.2 Absorption und Lumineszenz.- 15.4 Laser.- 15.5 Die klassische Mechanik in neuem Licht.- 15.5.1 Die Spezielle Relativitätstheorie.- 15.5.2 Der Dopplereffekt.- 15.5.3 Schwerwiegende Eigenschaften des Lichts.- 15.5.4 Noch mehr Schiebung.- 15.6 Zusammenfassung.- Aufgaben.- A. Zehnerpotenzen.- B. Das Snelliussche Brechungsgesetz in seiner mathematischen Form.- C. Der Brennpunkt eines Konvexspiegels.- D. Die Spiegelgleichung.- E. Die Linsengleichung.- F. Zwei dünne, sich berührende Linsen.- G. Fotografische Perspektive.- H. Eine Beziehung zwischen Brennweite und Vergrößerung.- I. Logarithmen.- J. Vergrößerung eines Fernrohrs.- K. Die Lage von Interferenz-und Beugungsstreifen.- L. Der Brewsterwinkel.- M. Das Malussche Gesetz.- N. Holografische Aufzeichnung und Rekonstruktion von Wellen.- Quellennachweis.- Literatur.