Bilder mit unsichtbaren Farben - Die Welt aus der Perspektive der hyperspektralen Fernerkundung!
Hallo liebe Kinder,
jeder von euch kennt es: draußen regnet es, die Sonne kommt raus und dann entdeckt ihr plötzlich einen Regenbogen! Doch wie entstehen eigentlich die Farben in so einem Regenbogen? Oder generell: Wie entstehen Farben? Mario Gilcher und Henning Buddenbaum haben uns alle Fragen rund um die Entstehung der Farben beantwortet und wir konnten viel lernen!
Eins steht fest: wenn wir Farben miteinander kombinieren, entstehen andere Farben. In der Natur entstehen unterschiedliche Farben durch unterschiedliche Lichtbrechung. Im Jahre 1800 – ganz schön lange her, oder? – hat der Physiker und Augenarzt Thomas Young zum ersten Mal das Experiment mit dem Namen „Doppelspaltexperiment“ durchgeführt. Er hat unterschiedliche Lichtbrechungen untersucht. Farben unterscheiden sich durch unterschiedliche „Wellen“ im Lichtstrahl. Der Abstand dieser Wellen hält sich im Nanometerbereich auf. Um euch klar zu machen wie klein das ist: 1 Meter (m) sind 1.000 Millimeter (mm), 1.000 mm sind 1.000.000 Mikrometer (µm) und 1.000.000 µm sind 1.000.000.000 Nanometer (nm). Der Abstand der Wellen bei der Farbe Violett beträgt 425 nm. Unfassbar oder? Also halten wir fest: jede Farbe lässt sich über die Wellenlänge des Lichts definieren.
Dann haben wir ein Experiment gemacht und unsere Hände mit einer Hyperspektralkamera fotografiert. Diese Kamera kostet 60.000 €. Wahnsinn. Das besondere ist, dass wir mit diesen Bildern in einem speziellen Computerprogramm herausfinden konnten, an welchem Punkt im Bild welche Farbe ist, wie die Wellenlänge des Lichts ist und wie viel vom Licht reflektiert wird. Wenn viel reflektiert wird ist das Bild an der Stelle weiß, bei wenig Reflektion ist es schwarz.
Erstmal mussten wir uns alle an das Programm und die Computer gewöhnen. Als das geschafft war und wir das Prinzip verstanden hatten, wollte wir mehr Farben unter die Lupe nehmen. Wir bekamen eine Platte schwarzes Moosgummi. Schwarze Pappe konnten wir nicht verwenden, da diese im hyperspektralbereich ein wenig reflektiert und die Werte im Bild verfälscht wären. Nun konnten wir auf dieses Moosgummi allerhand Bastelkram oder auch Gras oder Blätter aus der Natur aufkleben. Wir haben also draußen Sachen gesammelt und im Raum hatten wir auch viele Utensilien, um ein Bild zu erstellen. Einige schöne und kreative Kunstwerke sind dabei entstanden.
Nach der Fertigstellung des Bildes konnten wir dieses mit der Hyperspektralkamera fotografieren. Anschließend haben wir auch dieses Bild an unseren Computern unter die Lupe genommen. Am Ende waren wir sogar in der Lage anhand von Lichtbrechung in Nanometern und Grad der Reflektion Farben zu bestimmen, welche wir gar nicht gesehen haben. Das war unfassbar spaßig und faszinierend zugleich! Letztlich konnten wir uns unser Selbstgebasteltes und im Farbspektrum angepasstes Bild ausdrucken und mit nach Hause nehmen. Auch die selbstgebastelten Werke durften wir behalten! So unfassbar schnell vergingen selten vier Stunden. Wir haben noch so viel mehr gelernt! Hoffentlich können wir uns die Faszination der Farbentstehung noch lange im Gedächtnis behalten!
Bis zum nächsten Mal und bleibt neugierig.
Euer Kunibert Schlaufuchs
Bericht & Bilder: Robin Wittkamp
