In der Schlierenfotografie sind verschiedene Anordnungen anzutreffen. Allen gemeinsam ist das Prinzip, eine möglichst gut begrenzte Lichtquelle über Optiken auf eine Blende abzubilden, die einen Teil des Bildes der Lichtquelle ausblendet und somit für eine weitere Abbildung nicht zur Verfügung steht. Befindet sich nun eine Schliere (Bereich mit geändertem Brechungsindex) zwischen Lichtquelle und Blende wird ein Teil der Lichtstrahlen mehr oder weniger abgelenkt und gelangt an der Blende vorbei. Dadurch erhält man ein in der Helligkeit verändertes Bild der Schliere.
Der hier abgebildete Aufbau verwendet eine starke Lichtquelle, die mittels einer Kondensoroptik auf einen Spalt abgebildet wird. Die Lichtquelle (Halogenlampe) und der Kondensor sind aus einem alten Diaprojektor. Der Spalt besteht aus zwei Rasierklingen. Dieser Spalt wird mit einem Hohlspiegel (50 cm Brennweite) über einen Umlenkspiegel auf eine weitere Rasierklinge abgebildet, die, mittels einer Schraube justierbar, die Blende (Schlierenkante) bildet. Direkt auf diese Blende folgt ein Objektiv (zirka 300 mm Brennweite), das das Bild der Schliere auf einen Schirm projiziert. Von diesem Schirm wiederum wird das Schlierenbild mit der Digitalkamera abfotografiert. Zu besseren Bildergebnissen gelangt man, wenn Objektiv und Schirm durch Kameraobjektiv und Film beziehungsweise Bildsensor ersetzt werden. Das Bild kann dann direkt und nicht über einen Schirm aufgenommen werden. Dazu ist es aber notwendig, die verschiebbare Schlierenkante möglichst in die Hauptebene des Objektivs zu legen, was nicht mit jeder Kamera möglich ist. Wird über den Schirm fotografiert, so geht Lichtstärke, Brillanz und Schärfe verloren.
Statt eines Hohlspiegels könnten auch Linsensysteme eingesetzt werden, die sich wesentlich einfacher justieren lassen. Der Vorteil von Hohlspiegeln ist, dass sie keine chromatische Aberration haben. Das bedeutet, dass Licht unterschiedlicher Wellenlänge nicht verschieden stark gebrochen wird. Dies gewährleistet eine fehlerfreie Strahlenverteilung im Brennpunkt.
Unter Schlieren versteht man örtlich begrenzte Inhomogenitäten, die durch Änderungen im Brechungsindex unregelmäßige Ablenkungen des Lichtes zur Folge haben. Der Brechungsindex gibt die Änderung von Richtung und Geschwindigkeit einer Lichtwelle bei Wechselwirkung mit Materie im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit in Vakuum an. Bei Gasen stehen Brechungsindex und Dichte in einer linearen Beziehung.
Fotografische Gebiete 05 / 2009
