Daumenkinos und Praxinoskope – “Als die Bilder das Laufen lernten”

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Es gibt wohl kaum jemanden, der noch nicht seinen Spaß mit einem dieser kleinen Büchlein hatte, bei denen beim schnellen Blättern der Seiten ein kurzer Bewegungsablauf zu sehen war. Der Name “Daumenkino” sagt eigentlich alles darüber aus: Der Daumen sorgt für das geschwinde Durchblättern der Seiten und damit für den kurzen “Film”.

In der Mathothek gibt es einige Beispiele für solche Daumenkinos, wie Die totale Sonnenfinsternis und Fußballfieber von Loriot. Aber daneben gibt es auch von Schülern selbst gezeichnete und hergestellte Beispiele mit interessanten Szenen. Durch dieses Bastelei erfahren die jungen Menschen ganz praktisch und spielerisch etwas über den strobokospischen Effekt. Die Entdeckung dieses Effektes in der ersten Hälfte des 19. Jh. führte in der Entwicklung zu den ersten Animationen von Bewegung vortäuschenden kontinuierlichen Bildfolgen. Der stroboskopische Effekt erzeugt beim Menschen eine optische Täuschung, die auf die Nachbildwirkung der menschlichen Netzhaut zurückgeführt wird. So erscheint einem Menschen die kontinuierliche Abfolge von Bildern, die eine Anzahl von Momentaufnahmen einer Bewegung zeigen und sich nur wenig voneinander unterscheiden, bei geeigneter Schnelligkeit – etwa 14 bis 16 Bilder pro Sekunde – als eine einzige Bewegung.

Auch bei einem Zoetrop oder einer Wundertrommel ist der stroboskopische Effekt die Grundlage der scheinbaren kontinuierlichen Bewegung.

Diese beiden Wundertrommeln oder Zoetrope bestehen aus zwei Teilen, einer Trommel, bei der in regelmäßigen Abständen Schlitze herausgeschnittenen wurden, und einer Halterung, mit der man das Objekt mit einer Hand festhalten kann oder mit der es sich auf eine Fläche stellen lässt. Es gibt dann verschiedene “Filme”, d.h. Papierstreifen mit einer Folge von 12 Bildern zu einem Thema. Wird nun ein solcher Streifen eingelegt und die Trommel rotieren lassen, erscheint dem Betrachter, der durch die Schlitze auf die Bilder gegenüber schaut, bei der passend schnellen und gleichmäßigen Drehung das Ganze als eine einzige Bewegung.

Die Wundertrommel zählt zu den Praxinoskopen, von denen es in der Mathothek zwei Exemplare gibt:

Bei diesem schönen Praxinoskop gibt es auch einen drehbaren Teil, die der Trommel von oben entspricht, und einen Fuß zum Aufstellen und auf dessen Dorn sich die Trommel gut in Rotation versetzen lässt. Besonders schön ist der Effekt, wenn man die Rotation durch einen kleinen Motor betreibt. Der Unterschied zum Zoetrop besteht darin, dass hier in der Mitte der Trommel zehn gleiche Spiegel angebracht sind, durch die der Betrachter die zehn Bilder des Papierstreifens beobachten kann. Diese Beobachtung mithilfe der Spiegel ist effektiver als die durch die Schlitze. Die Bilder von der Innenwand der Trommel werden genau zur Mitte gespiegelt, wo sie sich dann trotz rotierender Trommel für den Betrachter stillzustehen und sich fließend abzulösen scheinen. Somit entsteht der Eindruck eines ruhigen Bewegungsablaufs.

Bei dem nächsten Praxinoskop sind ebenfalls in der Mitte der Trommel zehn Spiegel befestigt. Der “Film” besteht dieses Mal aber nicht aus einem Papierstreifen, sondern aus einem Papierkreis mit den zehn Bildern. Durch die besondere Form und schräge Aufstellung der Spiegelelemente erscheinen dem Betrachter die Bilder unverzerrt.

Bei dem unteren Praxinoskop ist das kleine schwarz gerahmte Fenster besonders reizvoll. Einerseits erleichtert es dem Beobachter, seinen Blickpunkt schnell und sicher zu finden und während der Vorführung beizubehalten. Andererseits weckt es die Assoziation an einen kleinen Fernseher oder das Display digitaler Geräte. Und diese Assoziation ist nicht verkehrt, denn alle “bewegten Bilder” sind letztlich nur durch die vom stroboskopischen Effekt verursachte Illusion technisch möglich.

Zu beiden Praxinoskopen gibt es wieder mehrere Bildfolgen, Streifen und Kreise. Für kreative Besucher der Mathothek besteht natürlich auch hier die Möglichkeit eigene “Filmideen” zu realisieren.

Vor allem bei jüngeren Fans der Mathothek sind weitere Exponate zum Thema Bewegte Bilder sehr begehrt. Dazu gehören insbesondere zwei Bücher, bei denen beim Umblättern der einzelnen Seiten sich die Bilder zu bewegen scheinen.

Das erste Buch Tempo! nennt sich ein Scanimation Buch. Die deutschsprachige Ausgabe ist im Boje-Verlag erschienen. Dieses Buch enthält sich bewegende  Sportler als schwarze Figuren. Hier lässt sich das Geheimnis der bewegten Bilder besonders gut studieren und hilft zum Verständnis des zweiten Buches.

Die drei folgenden Fotos zeigen jeweils ein Momentbild eines Radfahrers, der von links ankommt, sich in eine Linkskurve begibt und auf dem dritten Bild klar von der Seite zusehen ist. Schon diese drei Bilder werden von einem Betrachter als Momentaufnahmen einer einzigen Bewegung interpretiert. Im Buch sind es allerdings acht verschiedene Aufnahmen. die bei der richtigen Bewegung der Seite – trotz der schwarz-weißen Streifenmaske – eine einzige Bewegung des fahrenden Radsportlers überzeugend vortäuschen: 

Das zweite Buch Safari nennt sich Photicular Buch. Die deutschsprachige Ausgabe ist im Fischer-Verlag erschienen. In diesem Buch sind sehr schöne Aufnahmen wilder Tiere in Farbe zu sehen, die sich beim Umblättern zu bewegen scheinen. Es ist ein faszinierendes Buch, in dem die vielen Tiere in ihren wahren Farben und typischen Bewegungen gezeigt werden. Im Vorwort schreibt Dan Kainen, dass sein Großvater Erfinder war, sein Vater Künstler und er als kleiner Junge Zauberer werden wollte. “Diese Photicular-Abbildungen sind wohl das Ergebnis all dieser Einflüsse und Künste”. Es handelt sich hier um eine neue Entwicklung der alten Linsenrastertechnik. Sie wird im Vorwort genauer beschrieben.

Die beiden Aufnahmen eines Gorillas, der seinen Mund öffnet, zeigt die viel feinere Struktur dieses Verfahrens, das hier angewendet wurde. Die einzelnen Momentaufnahmen wirken zwar etwas unscharf, aber es ist kein schwarz-weiß-Gitter zu sehen, das vom Betrachter ignoriert werden muss:

Auch hier ist der stroboskopische Effekt die Ursache für den Eindruck von einer Bewegung. Das Prinzip ist allerdings dieses Mal ein wenig anders: Es gibt mindestens zwei Bilder und eine Art Schablone oder Raster mit feinen Streifen. Die beiden Bilder sind in Streifen aufgeteilt und die werden abwechselnd untereinander angeordnet. Legt man das Bild entsprechend unter die Maske, so ist jeweils nur eines der Bilder zu sehen. Bewegt man dann die Maske über dieses Doppelbild, so meint man einmal das eine und das andere Mal das andere Bild zu erkennen.  Der Beobachter sieht aber die feine Streifenstruktur nicht oder ignoriert sie und meint daher jeweils das ganze Bild zu erkennen. Durch den schnellen Wechsel, dem Verschieben  der Bilder unter der Maske, z.B. beim Umblättern sorgt die optische Täuschung wieder für das Erlebnis der Bewegung.

Über die oben erwähnten und beschriebenen Exponate hinaus gibt es in der Mathothek in einem Karton noch zahlreiche ähnliche Objekte, so beispielsweise auch Postkarten mit sich scheinbar bewegenden Motiven. 

Alle diese Experimente der Mathothek können einerseits dazu dienen, spielerisch eine Menge darüber zu erfahren, wie die Welt funktioniert und wie wir sie mit unseren Sinnen wahrnehmen. Das alles bedenkend, muss das sachliche Nachdenken zu rationalen Erklärungen führen. Dafür haben uns die griechischen Denker der Antike den Weg bereitet und die Grundlagen geschaffen. So denkt Zenon von Elea über die Wirklichkeit von Bewegung in seinem Pfeil-Paradoxon nach. Zenon sagt dort, dass ein fliegender Pfeil in jedem Moment seiner Flugbahn einen bestimmten, exakt umrissenen Ort einnehme. Der Pfeil befinde sich aber an einem exakt umrissenen Ort in Ruhe, denn an einem festen Ort könne er sich nicht bewegen. Wenn sich aber der Pfeil in jedem Augenblick in Ruhe befinde, müsste er sich insgesamt in Ruhe befinden. Wir nehmen aber an, dass der Pfeil fliegt! Ein Paradoxon! Hierher gehört auch das weitere Beispiel vom Wettrennen des Achill und der Schildkröte, dass bekannter ist. Auch hier taucht eine paradoxe Behauptung auf, dass Achill trotz zehnfacher Geschwindigkeit die Schildkröte niemals einholen könne.

Seitdem gibt es viele Erklärungen dafür, dass es doch Bewegung gibt.

Überlegungen zur Bewegung lassen sich auch leicht an einer der vielen Uhren der Mathothek (oder an jeder anderen), die ein Ziffernblatt hat, anstellen: Bewegt sich der Zeiger wirklich Punkt für Punkt auf dem Kreissektor beispielsweise von der 11 bis zur 12?

Mit einem Stroboskop lässt sich diese Problematik auch gut veranschaulichen. In regelmäßigen, ganz kurzen Zeitabständen werden Bewegungen, z.B. in einer Disco, beleuchtet oder auch sportliche Bewegungen fotografiert. Wollte man hier wirklich an jedem Punkt der Bewegung eine Momentaufnahme machen, so tut sich ein gedanklicher Abgrund auf.

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