Eine SoFi mit einem Taschenspiegel projizieren: So geht’s richtig!

Keine zertifizierte SoFi-Brille zur Hand – und eine (partielle) Sonnenfinsternis naht? Kein haushaltsüblicher Gegenstand stellt einen sicheren Filter für die direkte visuelle Beobachtung der Sonne dar: Da hilft nur Projektion! Dafür reicht schon eine Lochkamera – nur so einfach wie in vielen Grafiken dazu, etwa hier, hier oder hier, ist es leider nicht. Denn das Sonnenbild erscheint vom Loch aus natürlich unter demselben 1/2°-Winkel wie die Sonne am Himmel, und das Bild ist winzig klein (aus einem SoFi-Bericht von 1998; dito in dieser Papp-Konstruktion) – außer die Projektionsdistanz ist riesig. Dann aber ist die Helligkeit des Bildes gering und der Kontrast auf der Projektionsfläche schwach bis gar nicht mehr vorhanden.

Die offensichtliche Lösung: Projektion in einen dunklen Raum hinein! Und das geht am besten, wenn das Licht gleichzeitig aus der Antisolarrichtung umgelenkt wird, in eine besonders schattige Zone des Gebäudes. Ist der dazu verwendete Spiegel klein genug, stellt er gleich selbst die Lochblende dar, und keine weitere Bastelei ist erforderlich. Dieser hier ist zwar etwas zu groß, eignet sich aber gut um – in diesem Fall bei tief stehender Sonne, ähnlich der Situation am 20. März – das Prinzip zu demonstrieren: Im unteren Bild sieht man vorne den einfach auf dem Boden sitzenden und abgestützten Spiegel und viele Meter weit entfernt (wenn auch durch die perspektivische Stauchung näher erscheinend) ein kontrastreiches Bild der Sonne!

Besonders scharf ist es allerdings nicht: Hier ist Experimentieren angesagt, wobei es schon genügt, unterschiedlich große Löcher in Blätter Papier zu reißen. Ein zu großes Loch liefert – v.a. bei kurzen Projektionsdistanzen von nur 1 bis 2 Metern – ein völlig unscharfes Bild, im Extremfall sogar einfach den Schattenriss der Öffnung, ohne den gewünschten Lochkameraeffekt. (Obacht: Wer’s zum ersten Mal probiert, könnte das direkte Bild des Lochs irrtümlich für eins der Sonne halten – und wundert sich dann, wo denn der Mond bleibt! Manche „Instruktionen“ zum Bau von Lochkameras, die dieser Blogger über die Jahren in Zeitungen vor SoFis gesehen hat, mit nur Dezimetern Projektionsdistanz und Zentimeter-großen Löchern, führen genau dazu.) Für die vielleicht 10 Meter weite Projektion bei diesem Test entlang eines dunklen Flurs erwies sich ein Zentimeter-Loch als ideal, wie die Nahaufnahme des Sonnenbildes an der Wand zeigt; bei Projektionen innerhalb eines Zimmers über nur ~2 Meter hinweg lieferten Löcher von wenigen Millimetern Durchmesser die besten Bilder. Und eine weitere Erkenntnis: Der Umlenkwinkel liegt idealerweise bei etwa 90° – ist er zu groß und quasi streifend, nimmt die Bildhelligkeit erheblich ab (so ist die Physik halt).

Der Blick zurück auf den Versuchsaufbau aus der Nähe der Wand, auf die projiziert wird: Von dort aus ist das „Loch“ de facto ein Punkt, wenn auch ein gleißend heller. Da aber keine optischen Vergrößerungselemente im Spiel sind und man auch nur einen kleinen Ausschnitt der Sonnenscheibe sieht, stellt ein versehentlicher Blick in diese Richtung kein Risiko dar. Einen entsprechenden Aufbau sah dieser Blogger 2011 auf einer SoFi-Tagung in Indien demonstriert, vor allem aber motivierte der hier und hier beschriebene Erfolg der Beobachtung des Venus-Durchgangs 2004 mit einer Spiegel-Lochkamera und langer Projektionsdistanz in ein Gebäude hinein zu den Versuchen hier. Selbst wissenschaftlich auswerten lassen sich solcherlei Experimente. Und es wurde – wiederum anhand einer Sonnenfinsternis – 2006 in Ägypten demonstriert (unten auf der Seite), dass mit einer genau abgestimmten Lochkamera und einem Staubsaugerrohr sogar ganz ordentliche Fotos möglich sind. [Daniel Fischer. NACHTRÄGE: das ganze nochmal erzählt in der März-Ausgabe des TV-Magazins „Sternstunde“ – und eine besonders erfolgreiche Beobachtung des Venus-Transits 2004]