Wellenlängenverschiebung (Licht / Farbe)

bolle · Anmeldungsdatum: 28.01.2009 Beiträge: 6

Hallo zusammen,

ich hab eine Frage bzgl. der Verschiebung von Farbwellenlängen bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen.

Ziel:
Ich möchte anhand ein Kamerasystem beurteilen. Dazu möchte ich das Bild fotografieren, welches das Kamerasystem aufnimmt, und das Bild, welches das Kamerasystem auf einem monitor ausgibt.
Nun hab ich dazu mehrere Fragen:

Wenn ich ein Foto mache, von welche Umgebungsparametern hängt die Farbwellenlänge ab (Lichttemperatur / Farbtemperatur, Helligkeit,...)??

Und die wichtigere:
Gibt es einen formelmäßigen zusammenhang, der dies beschreibt und mit dem ich die Wellenlängenänderung berechnen kann??

Vielen Dank im voraus!
Bolle

w.bars · Anmeldungsdatum: 24.07.2006 Beiträge: 202

bolle · Anmeldungsdatum: 28.01.2009 Beiträge: 6

Hallo,

danke erstmal für die Antwort.

Und wie ist es wenn ich zwei definierte Wellenlängen überlagere, bekomme ich dann eine resultierende??

Gruss

w.bars · Anmeldungsdatum: 24.07.2006 Beiträge: 202

Nein, leider nicht. der physiklaiche (und musikalische Augenzwinkern

) Begriff dafür heißt Schwebung. Schau mal hier. Ein wenig runterscrollen offenbart auch ein Bildchen wie die Überlagerung dann aussieht.

Grüße, Wasilij

bolle · Anmeldungsdatum: 28.01.2009 Beiträge: 6

Hallo zusammen,

hört sich ja alles nicht so zielführend an für mein Problem.

Eigentlich möchte ich die Übertragungsverluste eines Kamerasystems - bestehend aus Kamera, Leitung und Bildschirm - herausfinden. Dazu war bisher die Idee, die Wellenlänge zu bestimmen, welche von der Kamera aufgenommen wird, und im Anschluss die zu bestimmen, welche vom Monitor wiedergegeben wird. Dadurch erhält man die Differenz und somit die Verluste des Systems.
Habt ihr Ideen wie ich das Problem bewältigen kann?

Danke schonmal!!
Gruss

bolle · Anmeldungsdatum: 28.01.2009 Beiträge: 6

Hallo zusammen,

anhand der beiden Bilder möchte ich noch mal meine Idee beschreiben. Ich hoffe die Zeichnungen sind hilfreich für das Verständnis.

Auf dem ersten Bild sieht man einen vereinfachten Versuchsaufbau. Dabei sind die beiden Wellenlängen ??? die Unbekannten.
Wellenlänge ??? (2), so meine Idee, wollte ich durch Überlagerung des Umgebungslichtes und der bekannten Wellenlänge des Motivs bei definierten Umgebungsbedingungen berechnen.
Wellenlänge ??? (3b) wollte ich mit der gleichen Formel, allerdings rückwärts berechnen, d.h. über die bekannte Wellenlänge 4.
Wenn man die beiden Wellenlängen ??? berechnet hat, ist ja durch die Differenz der Verlust im Kamerasystem bekannt.
http://www.fototalk.de/album_pic.php?pic_id=52752

Auf dem zweiten Bild ist das ersichtlich, was ich als Ergebnis haben will. Eine Kurvenschar über die Wellenlängen unter Berücksichtigung verschiedener Umgebungsbedingungen, aus der Verschiebung einer bestimmten Wellenlänge bei einer bestimmten Umgebungsbedingung ablesbar ist.
http://www.fototalk.de/album_pic.php?pic_id=52753

Ich hoffe, dass es soweit klar geworden ist…
Vielen Dank schonmal!!!

w.bars · Anmeldungsdatum: 24.07.2006 Beiträge: 202

Hallo,

danke schön, das ist doch schon sehr hübsch gezeichnet.

Altes Problem:
1.1 wir können nicht von einer Wellenlänge reden.

Neue Probleme:
2.1 du vermisst durch deinen Versuchsaufbau nicht die Verluste sondern die Farbverschiebung, sozusagen den Fehler bei der Wiedergabe einer Farbe.
(bevor ich versuche, ein wenig konstruktiv zu werden...)
2.2 die Darstellung auf dem Bildschirm dürfte das größte Problem sei. Jeder Bildschirm läst sich einstellen und die Farbwiedergabe deutlich verändern. Man müsste also einen "Standardbildschirm" einführen. Ob die Differenz vom Bildschirm abhängt weiß ich nciht, vielleicht wird es ja möglich sein, experimentell irgedneine abstruse Funktion der beiden Wellenlängen zu finden, die unabhängig vom Bildschrim ist. (die einfachste Alternative wäre etwa der Quotient...)

Zu den einzelnen Teilen deines Experiments:
Spektraltafel ist sehr schön, aber gibt die Farben auch nciht wirklich gut wieder. (Wie vermisst du die Wellenlänge der Farbe auf der Spektraltafel??)
Jetzt möchtest du das ganze unter verschiedenem Licht angucken. Variieren willst du Helligkeit (unbedenklich), Farbe (hmm...). Hier haben wir wieder das Problem von verschienden Wellenlängen. Eine Lichtquelle hat immer ein ganzes Spektrum: Mathematische Methoden kann man an dieser Stelle eigentlich vergessen. Wie will man mathematisch ein ganzes Spektrum beschreiben, und wenn man s hat, was will man damit machen? Man müsste ja dann untersuchen, wie jede einzelne der vielen Wellenlängen mit der Farbe (also mit den Molekülen) der Spektraltafel wechselwirkt, und wat die da fürn Dreck angemischt haben, weiß niemand. Mein Vorschlag wäre, man wählt sich monochromatische Spektren (ist aber ein Umweg, weil die in der Natur nie vorkommen und die Erkenntnisse in deinem Versuch somit nirgendwo direkt zu gebrauchen wären) oder man nimmt einmal ein rötliches Spektrum, einmal ein bläuliches, einmal ein violettes und interpoliert dazwischen, ohne genaue Kenntnis der Farbe. Man wäre also leider beschränkte auf Aussagen wie "rötlich" "gelblich" usw. Aber das wäre schon mal ein Anfang. Dann könntet du deine Spektraltafel nehmen oder was auch immer, dich mit einem Spektrometer hinstellen und tabellieren: wie sieht das Spektrum des Lichts aus, das unter rötlicher Beleuchtung von deiner Spektraltafel kommt, untr gelblicher, unter weißer usw.

Dann würde man das ganze durch eine Apparatur hindurch betachtend wiederholen. Hier könnte man dann Feststellen: durch die Übertragung ist das rot abgeschwächt worden, aber dafür ist das gelb stärker geworden oder so.

Im prinzip wäre das ein Abgleich ganzer Spektren und nciht einzelner Wellenlängen. Noch ein Problem ist, dass du in deinem Versuch das geliche zweimal machst: du betrachtest einmal ein Bild unter bestimmten Bedingungen und später ein Bildschirm-Bild unter irgendwelchen Bedingungen. Das ist vielleicht nicht ganz so sinnvoll.

Eine Alternative wäre, unter vielen monochromatischen Strahlern sich die Spektraltafel anzuschuen, und dann zu überlegen, wie das ganze aussehen würde, wenn man eine untershciedlich gewichtete Mischung zwischen diesen Farben nehmen würde. Diese Überlegung dürfte nicht so ganz einfach sein.

Was verstehst du unter Lichttemperatur? Also ein Astronom würde bei einem blauen oder roten Stern auf die Oberflächentempertaur schließen, so wie man aus der Farbe des glühenden Metalls auch die Temperatur abschätzen kann. Aber meinst du das auch?

Viele Grüße, Wasilij

bolle · Anmeldungsdatum: 28.01.2009 Beiträge: 6

Hallo,

ich hab doch sowieso mehrere Probleme oder Hilfe

Der Bildschirm, der verwendet wird, ist immer der gleiche, wäre also quasi mein Standartbildschirm.

Ich hab die "Verluste" falsch dargestellt, ich will in der Tat die Farbverschiebung messen. Sorry.
Und ich möchte quasi die Farbverschiebung in Abhängigkeit der Umwelt bestimmen, in der die Kamera das Bild aufgenommen hat. Da dachte ich, die Farbtemperatur wäre eine geeignete Charakterisierung für die Umgebungsbedingungen. http://de.wikipedia.org/wiki/Farbtemperatur

Wird bei einer Spektraltafel nicht gesagt, dass die darauf abgebildeten Farben bei einer bestimmten Farbtemperatur eine bestimmte Wellenlänge haben?? Das dachte ich zumindest bisher immer. Denn dann wäre nur die Frage, wie sich diese eine Wellenlänge in Abhängigkeit der Farbtemperatur verändert...wenn es denn so ginge...

Das Problem liegt jetzt darin, dass ich durch das Umgebungslicht aber - vereinfacht gesagt - ein Spektrum ist und somit keine definierte Wellenlänge hat???

Also müsste ich, wenn ich deine Antwort richtig verstanden habe, monochromatisches Licht nehmen - was nur eine definierte Wellenlänge ausstrahlt. Dann müsste ich die Versuche aber in einer komplett abgedunkelten Kammer mit der monochromatischen Lichtquelle als einzige Lichtquelle durchführen, um keine Verfälschungen durch das Spektrum des normalen Umgebungslichtes zu bekommen??

Gibt es irgendwelche anderen Möglichkeiten, wie ich die Farbverschiebung von Kamera, Leitung und Monitor bestimmen kann??

Vielen Dank schonmal!!!
Gruss

w.bars · Anmeldungsdatum: 24.07.2006 Beiträge: 202

bolle · Anmeldungsdatum: 28.01.2009 Beiträge: 6

Hallo,

die Wellenlängen würde ich jeweils mit einem Spektrometer messen???

In einer Dunkelkammer ists ja dann in der Tat einfach - eine Wellenlänge rein, schauen welche aus dem Monitor rauskommt.
Nur eigentlich war es halt das Ziel, die Farbverschiebung unter verschiedenen Umgebungsbedingungen zu messen.

Gruss

w.bars · Anmeldungsdatum: 24.07.2006 Beiträge: 202

Du musst aber auf jeden Fall REINE Umgebungsbedingungen herstellen. Also du wirst auf keinen Fall das vor irgendner Fensterfront machen können!!

Messen wirst du nicht einzelne Wellenlängen, sondern das ganze Spektrum. Das geht mit einem Spektroskop. Es gibt welche in der Chemie, zumindest bezeihnen die Chmeiker diese Dinger als Spektroskope: wenn die so wie n Röhrchen aussehen und sonst nix, taugen die nix. Nimm dir am besten ein richtiges Gerät, was in der Physik gebraucht wird, wo du auch ne Skala hast.

Grüße, Wasilij