Regenbögen in divergentem Licht 20.11.2013

[Michael Großmann]

Hallo Zusammen,

da momentan weder Regenbogen, Halo und Co. mangels Sonnenlicht sich hier zeigen (Beobachtung von ISON und dem Rest der Schweifsterne ganz zu schwiegen), stellte ich mich mal wieder mit eingetüteter Kamera und passender Kleidung in den strömenden Regen und machte einige Bilder aufm Acker....





Ein schönes Wochenende wünscht...
Micha

[Bertram Radelow]

hoi Micha,

ähm öh, ich stelle mich mal blöd, damit man nicht merkt, dass ich es bin: Im oberen Bild sieht man links auch den sekundären RB. Die Bilder sind mal was anderes, aber im Prinzip auch nicht anders als die Garten-Regenbögen?
Aber im Grunde genommen hast Du doch jetzt, also in der Nacht, endlich den dunklen Hintergrund, um die Regenbögen von der 6.ten bis zur 14.ten Ordnung mit Langzeitbelichtung auch ohne Stacking dingfest zu machen? Oder hattest Du das vor und es hat nicht geklappt?

Eigentlich wollte ich mir diesen Sommer mal eine Wasserwand, also eigentlich Wassertropfenwand, mit schwarzem Hintergrund bauen und nach den RBs diverser Ordnung fahnden. Mir ist ganz spontan jetzt bei Deinen Bildern die Idee gekommen, dass man mitten in der Nacht mit Kunstlicht aber eigentlich besser bedient wäre. Oder sehe ich da etwas falsch?

Das untere Bild: Ist der Schatten die Grenze des Scheinwerfers oder hat er andere Ursachen? Den Farbsaum führe ich auf den Scheinwerfer zurück.

gN
Bertram

Nachtrag: um unter solchen Bedingungen RB3 und RB4 zu fotografieren: müsste man da so ca. 100m seitlich und 50m vor dem Scheinwerfer stehen?

[Michael Ellestad]

Hey Michael,

I got some of them car headlight divergent light rainbows as well long ago. First time I did one I got both primary and secondary and they were crisp and bright.

Regards,

Michael

[Bertram Radelow]

hi Micha,
mein Hirn arbeitet im Schlaf besser als im Wachzustand...
Sehe ich das richtig:
wenn Du hinter der Lampe stehst, würde sich so etwas wie eine Minaert-Zigarre bilden, da sich aber alle Spektren dabei überlagern eher unbunt, und wahrscheinlich eher sehr lichtschwach. Ggf. sieht man die Aussenkante?. Oder funkelt das in allen Farben? Wahrscheinlich brauchst Du dazu eine möglichst punktförmige extrem helle Lichtquelle (Parabolspiegel mit Focus unendlich und kräftige grosse Linse davor?) Eigentlich sieht das untere Bild so aus wie ich es erwartet hätte, wenn da die Lampe vor Dir gewesen wäre.

Und wenn Du weit vor der Lampe stehst, siehst Du einen "normalen" Regenbogen, dessen Radius immer grösser wird, je weiter Du Dich rückwärts der Lampe näherst, um dann bei Lampenkontakt asymptotisch unendlich zu werden?

LG
Bertram

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Nach etwas weiterem Nachdenken:
Die Minnaert-Zigarre wäre beim RB im divergenten Licht wohl eher ein breites Torus-ohne-Loch-Gebilde, wie ein riesiger Donut ohne Loch. Und es ist wohl egal, ob man vor oder hinter der Lampe steht. Steht man vorne, findet das Hauptgeschehen hinter einem statt und man muss sich umdrehen - was auf das gleiche hinausläuft.
Die Hüllkurve trifft einen von hinten mit 41°, also müsste man nach hinten einen Konus mit 82° Öffnungswinkel schwarz sehen?

Trotzdem würde mich der räumliche Eindruck interessieren. Quer ab vom Betrachter (mit Blickrichtung zur Lampe) sind die brechenden Tropfen ja recht nahe. Sieht man querab tatsächlich räumlich die Kontur des Hüllkurven-Horizonts?

Bertram

[Elmar Schmidt]

Hallo Ihr beiden,

aus der Zigarrenfrage halte ich mich raus (-> Alex, Christoph), aber was anderes kommt mir beim Ansehen der Regentropfen-Fallstreifen.

Prämisse I: die verlaufen zu einigen Bogenstücken parallel, zu anderen senkrecht
Prämisse II: die Tropfen könnten aerodynamisch senkrecht zur jeweiligen Bahn abgeplattet sein

Dann ergäben sich quasi per Dreisatz ggf. ungleiche Radien bzw. Abweichungen von der Kreisform des Bogens. Es lohnt sich vielleicht, das mit einem präzise eingemessenen Objektiv (d.h. über ein rechnerisch entzerrtes Foto) mal etwas genauer zu untersuchen.

Gruß, Elmar

[Michael Großmann]

hoi Micha, ähm öh, ich stelle mich mal blöd, damit man nicht merkt, dass ich es bin?

Hab Dich trotzdem gleich erkannt

Die Bilder sind mal was anderes, aber im Prinzip auch nicht anders als die Garten-Regenbögen?

Naja....vom Prinzip her vielleicht schon, aber die Lichtquelle ist eben nicht das (fast parallel) ankommende Sonnenlicht, sondern divergentes Licht der Schweinwerfer.

Aber im Grunde genommen hast Du doch jetzt, also in der Nacht, endlich den dunklen Hintergrund, um die Regenbögen von der 6.ten bis zur 14.ten Ordnung mit Langzeitbelichtung auch ohne Stacking dingfest zu machen?

So einfach ist es dann leider doch nicht, denn die Lichtquelle eines Autoscheinwerfers wird dafür nicht ausreichen, selbst visuell ist nur der primäre Bogen zu sehen und dass auch nicht so stark wie auf den 20 Sekunden belichteten Bidlern mit ISO 800. Du erkennst ja selbst den sekundären Bogen auf dem Bild nur schwach.

Oder hattest Du das vor und es hat nicht geklappt?

Nein, ich hatte es nicht vor, ich wollte eigentlich nur Versuchen die idealen Parameter zu finden was die Einstellungen der Kamera angeht, zudem noch die richtige Methode eine Kamera und desen Bediener im strömenden Regen "standfester" zu machen. Das ist nämlich nach wie vor das Hauptproblem, weniger der Schutz der Kamera (von mir ganz zu schweigen), ABER die Linse permanent trocken zu haben ist nicht so einfach!
Ein anderes Thema war für mich die Ausrichtung der Kamera, da es im vollkommenen Regen schnurzegal ist, in welche Richtung ich meine Karre abstelle und das Feld beleuchte....sollte man meinen. Nun haben wir aber nicht immer nur Regen der mit unterschiedlichen Tropfen daher schüttet, meist ist auch noch fieser Wind im Spiel, entweder in Böen oder stetig. Dieser Wind blässt Dir dann die Tropfen direkt auf die Linse, was dann zu hässlichen Linsenreflexen führt.
Wie Du aber auf meiner Aufnahme sehen kannst, hatte ich selbst nach 20 Sekunden nicht einen Tropfen auf der Linse, da ich die Kamera einfach in Richtung Osten positioniert habe, da der Wind von Westen kam. Das sind alles so Kleinigkeiten die ich mir im Laufe der Zeit notiere oder merke.

Mir ist ganz spontan jetzt bei Deinen Bildern die Idee gekommen, dass man mitten in der Nacht mit Kunstlicht aber eigentlich besser bedient wäre. Oder sehe ich da etwas falsch?

Wie gesagt, die Autoscheinwerfer sind sicherlich nicht die idealen Leuchtmittel, aber es gibt ja mittlerweile superhelle Halogen(punkt)strahler, damit haben ja auch schon die Finnen die genialsten Nebelbögen produziert. Auf der Konferenz in Alaska habe ich mit Michael Vollmer darüber gesprochen, die benutzen bei sich in den Laboren sogenannte "Sunguns", die haben eine derartige Helligkeit....brauch ich unbedingt Damit könnte ich mir auch vorstellen Regenbögen höherer Ordnung in divergentem Licht darzustellen.

Das untere Bild: Ist der Schatten die Grenze des Scheinwerfers oder hat er andere Ursachen?

Das ist nicht die Grenze des Scheinwerfer, es führt auf die Bildbearbeitung zurück, bei der ich die Lichter etwas angehoben habe und die Tiefen etwas mehr abgedunkelt. Nur damit der Bogen unterhalb des Horizontes besser rauskommt.

um unter solchen Bedingungen RB3 und RB4 zu fotografieren: müsste man da so ca. 100m seitlich und 50m vor dem Scheinwerfer stehen?

Kann ich Dir so nicht beantworten Bertram, das müsste ich mir selbst mal skizzieren, wie sich das in divergentem Licht verhält.

Beste Grüße,
Micha

[Michael Großmann]

Hi Bertram,

zu Deinen anderen Theorien und Gedanken möchte ich Dir das mit auf den Weg geben (wenn Du es nicht schon kennst). Christian hatte damals sich auch etwas intesiver damit befasst, ebenso Christoph und Alex.

http://meteoros.de/rainbow/rbdiv_1.htm

http://meteoros.de/rainbow/rbdiv_2.htm

Ich werde mir (wenn ich mal wieder etwas mehr Zeit und vor allem Ruhe habe) auf jeden Fall selbst meine Gedanken darüber machen mit dieser Zigarrengeschichte und der passenden Beleuchtung
Aber es ist tatsächlich ein räumliches Erlebniss, dass man so nicht beschreiben kann, zumal der Regen erst nach einiger Zeit sichtbar wird. Unmittelbar vor dem Auto siehst Du zuerst gar nichts, erst an einem Abstand von ca. 20-30 Metern fangen die fallenden Tropfen im besagten Bereich an zu Leuchten, allerdings zuerst farblos. Die fallenden Tropfen wirken aber wie "Leuchtfäden". Ab 30 Metern und weiter erkennt man dann auch langsam die Farben und den Bogen als solches.

Was natürlich auch eine große Rolle spielt, ist die Neigung des Autos (Scheinwerfer) zur Beobachtungsfläche. Ich kann mir also aussuchen ob ich je nach Neigung Bögen unterhalb oder oberhalb des Horizontes ablichten will.

Gruß Micha

PS: Momentan arbeite ich aber an einem anderen Projekt, welches ich hier dann bei erfolgreichen Ergebissen präsentieren werde Also die "Regenbogendunkelspiele" müssen derweil warten.

[Christoph Gerber]

Hallo Michael,

hier noch ein Vorschlag für deinen nächsten Versuch, im Scheinwerferlicht Regenbögen zu fotografieren.

Hierzu Auszüge aus meinem Beobachtungsprotokoll vom 13.10.2009 :
Am 13. Oktober kam ich abends auf der Heimfahrt (mit dem Fahrrad) in einen heftigen Regenguß hinein. Der Fußgänger- und Radweg verläuft streckenweise unmittelbar neben der (Land-)Straße. Hier bemerkte ich plötzlich direkt vor mir über dem Boden einen flachen, weiß leuchtenden Bogen. Im ersten Moment stutzte ich, aber dann war klar, daß er nichts mit der Fahrradbeleuchtung zu tun hatte. Er wurde langsam heller - und dann hörte ich einen Wagen von hinten herankommen: es war also ein Teil eines Lampenregenbogens. So weit so gut und alles klar. Doch die Überraschung kam in dem Moment, als der Wagen an mir vorbeifuhr: die Spitze des Bogens bog dann nach unten auf den Scheinwerfer zu, ehe die Erscheinung mangels Lichtquelle beim Vorbeifahren dann erlosch. Sonderbar war, daß ich den Bogen bis fast zu dem Augenblick sehen konnte, als der Scheinwerfer schon neben mir war.
Da war es nicht mehr der einfache Lampenregenbogen, sondern der seltsam verformte Regenbogen im diverdierenden Licht in unmittelbarer Nähe zur Lichtquelle! Dies erklärt das Umbiegen des Bogens: wenn sich der Bogen der Lichtquelle nähert, wird sein Durchmesser entsprechend kleiner und scheint sich letztendlich um die Lichtquelle zu schmeigen.

Mein Vorschlag also: stelle dich/den Foto beim nächsten Mal auch einmal kurz schräg vor dem Scheinwerfer auf und beobachte da - bei stehendem Wagen dürfte der Wandel in der Form des Regenbogens viel besser nachzuvollziehen sein. Aber obacht: es muss wirklich heftig SCHÜTTEN!!! Viel Erfolg!

Viele Grüße aus HD,
Christoph

[Alexander Haußmann]

Hallo allerseits,

Entschuldigung für die späte Meldung, ich hatte in der letzten Zeit beruflich viel zu tun und kam kaum dazu, ins Forum zu schauen. Ein paar Sachen würd ich noch ergänzen:

1) Divergentes Licht kommt ja idealerweise von einem Punktstrahler. Der Reflektor des Scheinwerfers macht dann so eine Art semi-divergentes Licht daraus, denn wenn er es zu parallelem Licht reflektieren würde, käme ja nur ein schmales Lichtbündel wie bei einem Suchscheinwerfer raus. Also liegen wir irgendwo zwischen den beiden Extremen divergent und parallel.

2) Die Minnaert-Zigarre (für den ideal divergenten Punktstrahler) sieht in der Tat wie ein Apfel aus - da erinnere ich mich auch an eine sehr anschauliche Präsentation von Christian Fenn beim AKM-Treffen in Freital.

3) Real ist das aber keine dünne "Apfelhaut", sondern nach "außen" klingt die Intensität (beim Primären) kontinuierlich im Takt der Interferenzbögen ab, nach innen haben wir die relativ scharfe Grenze die man vom roten Rand des Hauptbogens kennt. "Innen im Apfel" ist hier "außen am Regenbogen". Mit einer Zeichnung wird das schnell klar. Damit gibt es auf der scheinwerferabgewandten Seite des Beobachter auch kein dunkles 82°-Loch, sondern im Wesentlichen das, was wir vom Sonnenregenbogen kennen. Denn man schaut ja aus der "Stielgrube" zunächst fast tangential auf die ("dicke und bunte") Apfelhaut, so dass der klassische Regenbogen begünstigt wird.

4) Den "reversen Bogen" (wie ihn Christian Fenn genannt hat) kenne ich aber nur aus Berichten von Taubögen oder eigenen Versuchen mit betauten Blättern oder Glasperlen. Bei einer 3D-Tropfenverteilung wie im Regen oder Nebel hab ich noch nie von einer erfolgreichen Beobachtung gehört. Ohne wohldefinierte Schnittebene mischt sich dort eben alles zu einem diffusen Brei, denn die Perspektive ist alles andere als tangential.

5) Höhere Ordnungen in divergentem Licht dürften ihre eigenen Schwierigkeiten mit sich bringen, zum einen lohnt sich eine Suche aus den genannten Gründen ja nur an der klassischen Position, zum anderen können nur Tropfen aus einem begrenzten Raumbereich beitragen. Nehmen wir z.B. den Tertiären. Der hat fast die gleiche Zigarre wie der 46°-Halo. Sämtliche beitragende Tropfen liegen also zwischen Beobachter und Lichtquelle. Im parallelen Licht könnten die beteiligten Tropfen beliebig "tief" im Regen liegen (Kegel statt Zigarre). Aber siehe 1), ich hab da Probleme zu definieren, was ein Scheinwerfer überhaupt für ein Licht ausstrahlt.

Viele Grüße,
Alex