Änderung von Farbe und Helligkeit

Die oben gezeigten Computersimulationen stellen schnellbewegte Objekte zwar teilweise farbig dar, die Einfärbung dient aber nur dazu, die geometrische Form deutlich sichtbar zu machen, realistisch ist sie nicht. Doppler-Effekt und Intensitätstransformation (eine Doppler-Verkürzung der Wellenlängen geht immer mit einer Vergrößerung der Intensität einher) lassen Farbe und Helligkeit eines Objekts in schneller Bewegung völlig anders erscheinen als in Ruhe.

Abbildung 10: Anblick der Sonne bei einem nahen Vorbeiflug mit 99% der Lichtgeschwindigkeit (a). Wird die Aufnahme so nachbearbeitet, dass jeder Punkt dieselbe Helligkeit hat, dann erscheint die Sonne mehrfarbig (b).

Movie: Vorbeiflug an der Sonne, MPEG1 (1.3 MB)

Bei einem relativistischen Flug an der Sonne vorbei beispielsweise erscheint diese beim Anflug zunächst bläulich und gleißend hell. Während des Vorbeiflugs wandert die Blickrichtung über die Seite nach hinten, die Farbe wechselt von blau über weiß und orange nach rot, und die Helligkeit sinkt. Der Blick nach hinten zeigt die zurückbleibende Sonne schließlich tiefrot und nur schwach leuchtend.

Es gibt Situationen, in denen die Helligkeitsänderung das Aussehen eines Objekts fast vollständig bestimmt. Abbildung 10a zeigt ein Bild eines nahen Vorbeiflugs an der Sonne mit 99% der Lichtgeschwindigkeit. Der Doppler-Effekt, dessen Größe von der Blickrichtung abhängt, variiert hier deutlich zwischen dem linken und dem rechten Rand. Entsprechend unterschiedlich erscheint auch die Helligkeit: Sie steigt von links nach rechts so stark an, dass neben dem hellen rechten Rand der Rest der Sonnenscheibe dunkel erscheint. Erst wenn man das Bild so nachbearbeitet, dass jeder Punkt dieselbe Helligkeit hat (Abb. 10b), erkennt man, dass sich auch die Farbe von links nach rechts ändert.

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Authors: Ute Kraus, \ Hanns Ruder

, \ Daniel Weiskopf

Space Time Travel

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